Forschung mit Synchrotronstrahlung in Deutschland 2009 - SNI-Portal

4. NotwendigeInfrastrukturmaßnahmen5. Neuentwicklung optischerElemente und Detektoren fürhöhere Zeit- und OrtsauflösungSchaffung von optimierten Probenumgebungen undintegrierten Präparations- und CharakterisierungseinrichtungenAus den bisherigen Befragungen von Nutzern geht hervor,dass der Weiterentwicklung von Probenumgebungen, derEntwicklung neuer Detektoren und dem Ausbau der technischenInfrastruktur viel größere Bedeutung beigemessenwerden muss. Diese Infrastruktur umfasst nicht nur dieStrahlführungen selbst und wesentliche Probenumgebungen(wie besonders starke Magnete, mechanische Prüfeinrichtungen,ultrahohes Vakuum), sondern auch diversePlattformen für die Probenvorbereitung sowie begleitendeMessungen mit anderen, komplementären Techniken (wieElektronenmikroskopie, Rasterkraftmikroskopie, Life-Imaging-Methoden).Auch wird der In-situ-Kombination vonMessverfahren (wie optische Mikroskopie und Spektroskopiedirekt am Synchrotronstrahl) eine steigende Bedeutungzukommen. Für biologischen Anwendungen sindEinrichtungen für zeitnahe und ortsnahe Probenvorbereitungund -charakterisierung essentiell, um Synchrotronstrahlungseinrichtungenoptimal für ambitionierte Projektenutzen zu können. Die vorgeschlagenen Forschungsplattformensollten thematisch weit gefasst sein und könnenmehrere Strahlführungen sowie Labore für die Probenvorbereitungund für komplementäre Messeinrichtungen umfassen.Solche Konzepte existieren bereits an der ESRF(Partnership for Structural Biology, PSB; Partnership forSoft Condensed Matter, PSCM) und bei DESY (EMBL).Die Strahlparameter moderner Synchrotronstrahlungsquellenwerden fortlaufend verbessert. Damit wird eineimmer größere Zahl von Photonen mit immer besserenEigenschaften in Richtung auf das Experiment emittiert.Um chemische oder physikalische Vorgänge in Echtzeitsowie Materialien oder biologischen Strukturen auf derNanometer-Längenskala zu beobachten, ist es notwendig,diese Photonen auf kleinstem Raum zu fokussieren undDetektoren zu entwickeln, die die gestreuten Photonen mithöchster Effizienz nachweisen können. Dabei kommt eszunehmend darauf an, spezifische Strahlführungen undspezielle Detektoren für die jeweiligen Anwendungen zuentwickeln oder zu optimieren.Das KFS empfiehlt daher dringend, den Anteil der Mittel,der für die Entwicklung optischer Elemente und für neueDetektoren bereitgestellt wird, entscheidend zu erhöhen.Derartige Entwicklungen erstrecken sich typischerweise übermehrere Jahre und sind sehr kostenintensiv. Dem eingeschlossensind Entwicklungen zur Schaffung nutzerfreundlicherund standardisierter Systeme zur Datenaufnahme,Datenreduktion und Datenauswertung. Das KFS begrüßtAbsprachen zwischen den europäischen Quellen zu abgestimmtenEntwicklungsprogrammen und empfiehlt diestärkere Einbeziehung der Nutzer durch Schaffung geeigneterthematischer Plattformen.Das KFS ist davon überzeugt, dass mit diesem Konzeptsolche Wissenschaftsbereiche – wie etwa die Nanowissenschaften,Lebenswissenschaften und Materialwissenschaften– durch die Bündelung von Kräften und Experimentiereinrichtungennoch wesentlich stärker als bisher vonden Möglichkeiten der Synchrotronstrahlung profitierenwerden. Das KFS empfiehlt deshalb eine deutliche Stärkungdieser assoziierten Infrastrukturen mit thematischen Forschungsplattformenim Rahmen der Verbundforschung(siehe auch Empfehlung 6).56 Synchrotronstrahlung 2009