Vakuum in Forschung und Praxis最新文献_第9页

How vacuum technology enables progress in spaceflight 真空技术如何推动航天进步

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202200795

Ingo Heitz

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Personen: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022 20 /2

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270605

ViP, J. Janek

{"title":"Personen: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022","authors":"ViP, J. Janek","doi":"10.1002/vipr.202270605","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/vipr.202270605","url":null,"abstract":"Für ihre grundlegenden Erkenntnisse über wiederaufladbare Batterien erhalten die Physikerin Prof. Dr. Kerstin Volz und der Physikochemiker Prof. Dr. Jürgen Janek den Greve‐Preis der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina 2022. Die neu etablierte, mit 250.000 Euro dotierte Auszeichnung wird von der Hamburgischen Stiftung für Wissenschaften, Entwicklung und Kultur Helmut und Hannelore Greve gestiftet und würdigt in diesem Jahr herausragende Leistungen im Bereich der naturwissenschaftlichen Grundlagen einer nachhaltigen Energieversorgung. Kerstin Volz, Direktorin des Wissenschaftlichen Zentrums für Materialwissenschaften der Philipps-Universität Marburg, und Leopoldina-Mitglied Jürgen Janek, Direktor des Zentrums für Materialforschung der Justus-LiebigUniversität Gießen, befassen sich mit Fragen rund um die elektrochemische Energiespeicherung. Mit ihren teils gemeinsamen Forschungsarbeiten haben sie zur Verbesserung von Hochleistungsbatterien und zu neuen, ressourcenschonenden Konzepten der elektrochemischen Energiespeicherung beigetragen. „Kerstin Volz und Jürgen Janek treiben die Erforschung und Entwicklung von Batteriesystemen der Zukunft voran. Sie leisten damit wichtige Beiträge für eine nachhaltige Energieversorgung, die zur Bewältigung der Klimakrise dringend erforderlich ist“, sagt Leopoldina-Präsident Prof. Dr. Gerald Haug. Volz ist eine international führende Wissenschaftlerin im Bereich der Festkörperphysik. Sie beschäftigt sich mit der Herstellung neuartiger Funktionsmaterialien und deren quantitativer Charakterisierung. Mit elektronenmikroskopischen Verfahren ermöglicht sie höchst aufgelöste Einblicke in Batterien und Halbleiter. Ihre grundlegenden Ergebnisse zur Abscheidung und Struktur haben beispielsweise dazu beigetragen, Energiematerialien zu entwickeln und leistungsfähiger zu machen und Solarzellen sowie Bauelemente zur photoelektrochemischen Wasserspaltung signifikant zu verbessern. Volz hat Physik an der Uni Augsburg studiert und sich nach ihrer Promotion an der Uni Marburg habilitiert, wo sie seit 2009 Professorin für Experimentalphysik ist und seit 2015 dem Wissenschaftlichen Zentrum für Materialwissenschaften als geschäftsführende Direktorin vorsteht. Dort leitet sie auch einen von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereich, der sich mit fundamentalen Aspekten des Ladungsund Energietransfers an und über Grenzflächen beschäftigt, wie sie dann auch in Bauelementen eine wichtige Rolle spielen. Janek ist Experte auf dem Gebiet der Festkörperelektrochemie und spezialisiert auf Materialforschung für Batterien. Er gehört weltweit zu den meistzitierten Wissenschaftlern auf diesem Gebiet und hat unter anderem einen Metall-LuftBatterietyp entwickelt, der auf gut verfügbarem, kostengünstigem Natrium anstelle von Lithium basiert. In jüngerer Zeit hat er zudem die Entwicklung von Konzepten für Festkörperbatterien und deren physikalisch-chemisches Verständnis maßgeblich vorangetrieben. Janek hat an ","PeriodicalId":42842,"journal":{"name":"Vakuum in Forschung und Praxis","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2022-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41726003","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Forschung: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022 研究:研究真空

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270604

hochgeladenen Ionen

{"title":"Forschung: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022","authors":"hochgeladenen Ionen","doi":"10.1002/vipr.202270604","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/vipr.202270604","url":null,"abstract":"Optische Atomuhren sind die genauesten je gebauten Messgeräte und inzwischen zu einer Schlüsseltechnik in der Grundlagenund der angewandten Forschung geworden, etwa zum Test der Konstanz von Naturkonstanten oder für Höhenmessungen in der Geodäsie. Jetzt haben Forschende des QUEST-Instituts in der PhysikalischTechnischen Bundesanstalt (PTB) in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) Heidelberg, der TU Braunschweig und im Rahmen des Exzellenzclusters QuantumFrontiers zum ersten Mal eine optische Atomuhr realisiert, die auf hochgeladenen Ionen basiert. Diese Art von Ionen bietet sich für eine solche Anwendung an, da sie außergewöhnliche atomare Eigenschaften und eine geringe Empfindlichkeit gegenüber externen elektromagnetischen Feldern haben. Hochgeladene Ionen sind eine weit verbreitete Form der Materie im Kosmos, wo sie beispielsweise in der Sonne oder anderen Sternen vorkommen. Sie haben viele Elektronen verloren und weisen eine hohe positive Ladung auf. Deswegen sind ihre äußeren Elektronen stärker am Atomkern gebunden als in neutralen oder schwach geladenen Atomen. Aus diesem Grund reagieren hochgeladene Ionen weniger stark auf Störungen durch äußere elektromagnetische Felder, können aber als eine empfindliche Sonde für fundamentale Effekte der speziellen Relativitätstheorie, der Quantenelektrodynamik und des Atomkerns dienen. „Daher erwarteten wir, dass eine optische Atomuhr mit hochgeladenen Ionen uns hilft, diese grundlegenden Theorien besser zu testen“, erläutert PTB-Physiker Lukas Spieß. Diese Hoffnung hat sich bereits erfüllt: „Wir konnten den quantenelektrodynamischen Kernrückstoß, eine wichtige theoretische Vorhersage, in einem FünfElektronen-System nachweisen, was zuvor in keinem anderen Experiment gelungen ist“, sagt Spieß. Zuvor hatte das Team in jahrelanger Arbeit einige grundlegende Probleme lösen müssen, wie etwa die Detektion und das Kühlen: Für Atomuhren muss man die Teilchen extrem herunterkühlen, um sie möglichst zum Stillstand zu bringen und so in Ruhe ihre Frequenz auszulesen. Hochgeladene Ionen aber werden produziert, indem man ein extrem heißes Plasma erzeugt. Aufgrund ihrer extremen Atomstruktur kann man hochgeladene Ionen nicht direkt mit Laserlicht kühlen, und auch übliche Detektionsverfahren sind nicht anwendbar. Dies wurde durch eine Zusammenarbeit zwischen dem MaxPlanck-Institut für Kernphysik in Heidelberg und dem QUEST-Institut an der PTB gelöst, indem ein einzelnes hochgeladenes Argon-Ion aus einem heißen Plasma isoliert und zusammen mit einem einfach geladenen Beryllium-Ion in einer Ionenfalle gespeichert wurde. Das erlaubt es, das hochgeladene Ion indirekt zu kühlen und mithilfe des Beryllium-Ions zu untersuchen. Für die folgenden Experimente wurde ein kryogenes Fallensystem gebaut. Anschließend gelang es durch einen in der PTB entwickelten Quantenalgorithmus, das hochgeladene Ion noch weiter, nämlich nahe an den quantenmechanischen Grundzustand zu kühlen. Das entsprach einer Temperatur","PeriodicalId":42842,"journal":{"name":"Vakuum in Forschung und Praxis","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2022-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41358917","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Inhalt: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022 内容：研究与实践中的真空2022年6月

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270613

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Vakuum gibt den letzten Schliff für Noelle und von Campe 真空为Noelle和Campe做最后的润色

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270606

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Teil 17: Einige nützliche Hinweise zum Arbeiten im Grob‐ und Feinvakuum 第17部分：在粗糙和精细真空中工作的一些有用提示

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270607

G. Voß

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Titelbild: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022 彼得

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270612

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News: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022 新闻：真空在研究和实践6/2022

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270602

PSI-Spin-Off Excelsus, feiert Jubiläum

{"title":"News: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022","authors":"PSI-Spin-Off Excelsus, feiert Jubiläum","doi":"10.1002/vipr.202270602","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/vipr.202270602","url":null,"abstract":"Im März 2012 wurde „Excelsus Structural Solutions“ als Spin-off des PSI gegründet. Heute hat Excelsus sieben Mitarbeitende und einen Standort in Villigen im Park Innovaare in unmittelbarer Nähe des PSI sowie einen weiteren Sitz in Brüssel. Seiner Kundschaft aus Industrie und Wissenschaft bietet das Unternehmen fortschrittliche analytische Dienstleistungen an. Vor allem Proben aus Pharmazie, Chemie und Lebensmittelherstellung gelangen zu Excelsus. Ihre Untersuchungen mittels Röntgenpulverbeugung führen die wissenschaftlichen Mitarbeitenden der Firma hauptsächlich an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am PSI durch. Fabia Gozzo, Gründerin und CEO des Spin-offs, war zuvor selbst mehr als zehn Jahre am PSI als Strahllinienwissenschaftlerin an der SLS tätig. Somit brachte sie ideale Voraussetzungen mit, um Untersuchungen für die Industrie an der SLS kompetent durchführen und auswerten zu können. Beispielsweise untersucht Excelsus für die pharmazeutische Industrie kleinste Abweichungen der Wirkstoffstruktur in Medikamenten, die sich mit kaum einer anderen Methode aufzeigen lassen. Somit leistet das Unternehmen einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung in der Pharmazie sowie zur Verbesserung der Auswahl, Entwicklung und Herstellung pharmazeutischer Produkte. „Die Arbeit an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Industrie ist sehr reizvoll“, sagt Fabia Gozzo. „Die Arbeit, die wir bei Excelsus leisten, ist einerseits nahe an der reinen Wissenschaft, konzentriert sich aber andererseits auf das Verständnis und die Lösung von industriellen Problemen. Es ist sehr befriedigend, einem Unternehmen dabei zu helfen, seine Produkte besser zu verstehen und zu optimieren.“ Mehr als 35 pharmazeutischen und chemischen Unternehmen, Forschungsinstitutionen und sogar Anwaltskanzleien hat Excelsus in den vergangenen 10 Jahren bereits geholfen. Das Spin-off bietet seiner Kundschaft nicht nur die Messung an der SLS an, sondern unterstützt bereits vorab bei der Analyse des Problems. „Tatsächlich sagen wir eher, dass wir Experimente im Auftrag der Kunden durchführen“, so Gozzo, „denn jede Probe kommt mit einer ganz eigenen wissenschaftlichen Fragestellung.“ Im Anschluss bietet das Unternehmen auch an, die Daten auszuwerten und einen Abschlussreport zu verfassen. „Wir bringen unser wissenschaftliches Fachwissen ein, wir verstehen die jeweilige Probe und wir wissen, was wir tun können, um die meisten Informationen aus unseren hochmodernen Messungen zu gewinnen.“ Mit dieser breit aufgestellten Dienstleistung ergänzt Excelsus das bestehende Analytik-Angebot am PSI für die Industrie, einschließlich der Möglichkeiten von Forschungszusammenarbeiten. Excelsus kauft seine benötigte Strahlzeit direkt beim PSI ein und kooperiert eng mit den Forschenden an den Strahllinien der SLS – ein Gewinn für beide Seiten. Auch abseits der Wissenschaft gelang Excelsus dieses Jahr ein Erfolg: Das Spin-off erhielt durch die Organisation „WE Connect International“ das Zertifikat „Frauenunt","PeriodicalId":42842,"journal":{"name":"Vakuum in Forschung und Praxis","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.1,"publicationDate":"2022-12-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48883920","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

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Termine: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022 6/2022

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270609

Informationen Unter, Februar

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Tagungen: Vakuum in Forschung und Praxis 6/2022 会议：研究与实践中的真空6/2022

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Vakuum in Forschung und Praxis Pub Date : 2022-12-01 DOI: 10.1002/vipr.202270608

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