Benutzer:DESY-Kommunikation/DESY

Wir möchten eine Aktualisierung des DESY-Hauptartikels vorschlagen, da einige Informationen in dem Artikel sehr veraltet sind. Zum Beispiel enthält der Abschnitt "Teilchenbeschleuniger und Anlagen" mehrere historische Anlagen, die teilweise schon länger nicht mehr in Betrieb sind. Auch der Abschnitt "Forschung" beschreibt nicht mehr den aktuellen Stand der Forschung bei DESY. Wir möchten deshalb folgende Änderungen vorschlagen:

→ Wir haben den Artikel um einen Abschnitt "Geschichte" ergänzt, der die wesentlichen historischen Informationen enthält.

→ Wir haben die Beschreibung der (historischen und aktuellen) Teilchenbeschleuniger deutlich gekürzt und die ausführlichen Informationen stattdessen in die neu vorgeschlagenen, bereits zur Diskussion gestellten Artikel zu diesen Anlagen verschoben: Benutzer:DESY-Kommunikation/DESY_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/DORIS_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/PETRA_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/HERA_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/FLASH_(Teilchenbeschleuniger).

→ Wir haben den Abschnitt "Forschung" so umgeschrieben, dass er die heutigen Aktivitäten von DESY in den vier Forschungsbereichen (Beschleuniger, Forschung mit Photonen, Teilchenphysik und Astroteilchenphysik) beschreibt.

→ Wir haben den Artikel um eine kurze Liste verschiedener Forschungszentren ergänzt, an denen DESY beteiligt ist (CFEL, CSSB, CXNS), sowie um einen kurzen Absatz zum Technologie- und Wissenstransfer.

→→→ Wir haben uns bemüht, reine Fakten aufzuführen, ohne Wertung. Wir haben keine relevanten Informationen aus dem bisherigen Artikel gelöscht, sondern die bisherigen Informationen entweder behalten, aktualisiert oder in die Artikel zu den Teilchenbeschleunigern verschoben. Das Gleiche gilt für die bisherigen Referenzen und Bilder.

Um das Ganze einigermaßen einigermaßen übersichtlich zu halten, sind die einzelnen Textabschnitte der ursprünglichen Version im Folgenden kursiv markiert, anschließend folgt eine Zusammenfassung unserer vorgeschlagenen Änderungen. Der besseren Übersichtlichkeit halber haben wir die Bilder in der ursprünglichen Version weggelassen, die sichtbaren Bilder entsprechen also dem Neuvorschlag. Der Neuvorschlag steht absatzweise (nicht kursiv) zum Vergleich direkt unter der ursprünglichen Version (kursiv).

Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Logo
Kategorie:	Großforschungseinrichtung
Bestehen:	18. Dezember 1959
Rechtsform des Trägers:	Stiftung bürgerlichen Rechts
Mitgliedschaft:	Helmholtz-Gemeinschaft
Standort der Einrichtung:	Hamburg und Zeuthen
Grundfinanzierung:	ca. 232 Mio. EUR (2020)
Mitarbeiter:	ca. 2700
Homepage:	desy.de

Das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY in der Helmholtz-Gemeinschaft ist ein Forschungszentrum für naturwissenschaftliche Grundlagenforschung mit Sitz in Hamburg und Zeuthen.

DESY hat vier Forschungsschwerpunkte:

• Entwicklung, Bau und Betrieb von Teilchenbeschleunigern
• Teilchenphysik
• Astroteilchenphysik
• Forschung mit Photonen.

Das Forschungszentrum DESY ist eine Stiftung bürgerlichen Rechts und wird aus öffentlichen Mitteln finanziert. Gegründet wurde die Stiftung „Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY“ am 18. Dezember 1959 in Hamburg durch einen Staatsvertrag, den Siegfried Balke – der damalige Bundesminister für Atomkernenergie und Wasserwirtschaft – und der Hamburger Bürgermeister Max Brauer unterzeichneten. Die Stiftung DESY ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

Änderungen:

• Bild der historischen Komponenten (Monochromator und Blasenkammer) in den neuen Abschnitt "Geschichte" verschoben.
• Text um die Aufgabe von DESY ergänzt und statt der vier "Forschungsschwerpunkte" die vier "Forschungsbereiche" erwähnt, in die die Forschung bei DESY untergliedert ist.
• Historische Angaben zur Unterzeichnung des Staatsvertrags in den Abschnitt "Geschichte" verschoben:

Lage in Hamburg-Bahrenfeld

Das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY, kurz DESY, ist ein Forschungszentrum für naturwissenschaftliche Grundlagenforschung mit Sitz in Hamburg und Zeuthen. Aufgabe von DESY ist die Erforschung von Struktur, Dynamik und Funktion der Materie. Dies erfolgt in vier Forschungsbereichen:

• Beschleuniger
• Forschung mit Photonen
• Teilchenphysik
• Astroteilchenphysik

Das Forschungszentrum DESY ist eine Stiftung bürgerlichen Rechts und wird aus öffentlichen Mitteln finanziert. DESY ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.

Aufgaben

Die Aufgabe von DESY ist die naturwissenschaftliche Grundlagenforschung. Dabei setzt das Forschungszentrum auf drei Schwerpunkte am Standort Hamburg:

• Entwicklung, Bau und Betrieb von Teilchenbeschleunigern;
• Untersuchung der fundamentalen Eigenschaften von Materie und Kräften im Rahmen der Teilchenphysik bzw. Hochenergiephysik;
• Forschung mit Photonen, d. h. Synchrotronstrahlung und Freie-Elektronen-Laser in (u. a.) Physik, Chemie, Biologie, Geologie und Medizin.

Am Standort Zeuthen gibt es einen weiteren Forschungsschwerpunkt:

• Astroteilchenphysik durch Anwendung der Methoden der Teilchenphysik im Rahmen der Astrophysik.

DESY stellt der Wissenschaft Beschleunigeranlagen zur Verfügung, die national und international von verschiedenen Instituten und Universitäten genutzt werden.

Änderungen:

• Aufgabe von DESY aktualisiert.
• FLASH-Bild in den neuen Hauptartikel Benutzer:DESY-Kommunikation/FLASH_(Teilchenbeschleuniger) verschoben:

Aufgaben

DESY ist eines der weltweit größten Zentren für die Forschung an und mit Teilchenbeschleunigern. Aufgabe von DESY ist die Entschlüsselung der grundlegenden Zusammenhänge von Struktur, Dynamik und Funktion von Materie als Wissensbasis zur Lösung der aktuellen Fragen und Herausforderungen von Wissenschaft, Gesellschaft und Wirtschaft. Dabei setzt das Forschungszentrum auf folgende drei Schwerpunkte überwiegend am Standort Hamburg:

• Entwicklung, Bau und Betrieb von Teilchenbeschleunigern
• Forschung mit Photonen, d. h. Synchrotronstrahlung und Strahlung aus Freie-Elektronen-Lasern in (u. a.) Physik, Chemie, Biologie, Geologie und Medizin
• Untersuchung der fundamentalen Eigenschaften von Materie und Kräften im Rahmen der Teilchenphysik bzw. Hochenergiephysik

Am Standort Zeuthen gibt es einen weiteren Forschungsschwerpunkt:

• Astroteilchenphysik durch Anwendung der Methoden der Teilchenphysik im Rahmen der Astrophysik

DESY stellt der Wissenschaft Beschleunigeranlagen zur Verfügung, die national und international von verschiedenen Instituten und Universitäten sowie Industriekunden genutzt werden.

Standorte

DESY verfügt über zwei Standorte. Der größere Standort liegt in Hamburg-Bahrenfeld in der Nähe des Altonaer Volksparks. Am 1. Januar 1992 wurde DESY um einen zweiten Standort in Zeuthen (bis 1991 Institut für Hochenergiephysik), südöstlich von Berlin, erweitert.

Änderung: Zugehörigkeit des Instituts für Hochenergiephysik zur Akademie der Wissenschaften der DDR und Referenz ergänzt:

Standorte

DESY verfügt über zwei Standorte. Der größere Standort liegt in Hamburg-Bahrenfeld in der Nähe des Altonaer Volksparks. Am 1. Januar 1992 wurde DESY um einen zweiten Standort in Zeuthen (bis 1991 "Institut für Hochenergiephysik" der Akademie der Wissenschaften der DDR) südöstlich von Berlin erweitert.

Etat und Finanzierung

Das Forschungszentrum hatte 2015 einen Jahresetat von etwa 230 Mio. €. Davon entfielen ca. 211 Mio. € auf den Standort Hamburg, die übrigen ca. 19 Mio. € auf den Standort Zeuthen. Bis 2018 wurde das DESY dann sogar die Stiftung öffentlichen Rechts mit den höchsten Gesamtausgaben ganz Deutschlands (384,3 Millionen Euro). Die Finanzierung übernimmt zu 90 % das Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 % die Stadt Hamburg bzw. das Land Brandenburg.

Änderungen:

• Budgetangaben inklusive Referenzen aktualisiert.
• FLASH-Bild in den neuen Hauptartikel Benutzer:DESY-Kommunikation/FLASH_(Teilchenbeschleuniger) verschoben:

Etat und Finanzierung

Das Forschungszentrum ist eine Stiftung bürgerlichen Rechts und wird aus öffentlichen Mitteln finanziert. DESY hatte 2020 einen Jahresetat von etwa 232 Mio. Euro (gemäß Bundeshaushaltsplan, ohne Ausgaben für Investitionen und besondere Finanzierungsausgaben). Hinzu kamen Drittmitteleinnahmen in Höhe von ca. 18 Mio. Euro. Die Grundfinanzierung übernehmen zu 90 % das Bundesministerium für Bildung und Forschung und zu 10 % die Freie und Hansestadt Hamburg beziehungsweise das Land Brandenburg. Laut Bundesverband Deutscher Stiftungen war DESY 2020 die Stiftung öffentlichen Rechts mit den höchsten Gesamtausgaben in Deutschland.

Mitarbeiter und Ausbildung

Insgesamt beschäftigt DESY ungefähr 2700 Mitarbeiter. Etwa 2400 Mitarbeiter sind am Hamburger Standort angestellt und etwa 300 am Standort Zeuthen. In diese Zahlen eingerechnet sind über 100 Auszubildende in gewerblich-technischen und kaufmännischen Berufen sowie über 100 Diplomanden, mehr als 350 Doktoranden und ca. 300 Nachwuchswissenschaftler, die von DESY betreut werden.

Änderungen:

• Text genderneutral formuliert und Zahlen aktualisiert.
• Text um einen Absatz zu weiteren Ausbildungs- und Wissensvermittlungsaktivitäten ergänzt:

Personal und Ausbildung

Insgesamt beschäftigt DESY ca. 2.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus über 60 Nationen, davon etwa 2.430 am Standort Hamburg und etwa 270 am Standort Zeuthen. Darin eingerechnet sind über 130 Auszubildende in verschiedenen gewerblich-technischen Berufen sowie rund 500 Doktorandinnen, Doktoranden und Postdocs, die von DESY betreut werden; hinzu kommen zahlreiche Master-Studierende verschiedener Universitäten.

DESY ist an mehreren Graduiertenschulen beteiligt, veranstaltet jährlich ein internationales Sommerstudierendenprogramm und bietet in seinen Schülerlaboren in Hamburg und Zeuthen Experimentiertage zu verschiedenen Themen der Physik an. Hinzu kommen Lehrkräftefortbildungen, Veranstaltungen für Schulen und Studierende in den MINT-Fächern, öffentliche Vorträge und Tage der offenen Tür. DESY beteiligt sich an Veranstaltungen wie der Hamburger Nacht des Wissens oder der Berliner Langen Nacht der Wissenschaften.

Internationale Zusammenarbeit

Über 3000 Wissenschaftler aus über 45 Nationen nutzen die DESY-Anlagen.

Der Teilchenbeschleuniger HERA war das erste international finanzierte Großprojekt in der Teilchenforschung. Zuvor war der Bau von Beschleunigern stets zu 100 % vom jeweiligen Standortstaat finanziert worden, und die durchführenden nationalen und ausländischen Institute beteiligten sich lediglich an den von ihnen genutzten Experimenten. Der Wunsch nach der Beschleunigeranlage HERA war jedoch so groß, dass sich internationale Einrichtungen bereiterklärten, auch zum Bau des Teilchenbeschleunigers beizutragen. Insgesamt beteiligten sich zwölf Länder mit mehr als 45 Instituten am Bau der Anlage (ca. 22 % der HERA-Baukosten von ca. 700 Mio. € wurden von ausländischen Einrichtungen übernommen).

Nach dem Vorbild von HERA wurden in den folgenden Jahren viele wissenschaftliche Großprojekte gemeinschaftlich durch mehrere Staaten getragen. Inzwischen hat sich das Modell etabliert, und die internationale Kooperation schon beim Bau der Anlagen ist weit verbreitet.

Änderung: Information zur internationalen Zusammenarbeit bei HERA gekürzt in den Abschnitt "Geschichte" verschoben, ausführliche Information in den Artikel Benutzer:DESY-Kommunikation/HERA_(Teilchenbeschleuniger) verschoben. → Dieser Absatz entfällt.

Änderung: Um historische Informationen von aktuellen Forschungsaktivitäten und Anlagen besser trennen zu können, schlagen wir vor, den folgenden neuen Abschnitt zur Geschichte von DESY hinzuzufügen. Darin aufgenommen sind historische Informationen aus den bisherigen Abschnitten "Teilchenbeschleuniger und Anlagen", "Forschung" und "Weitere Projekte mit DESY-Beteiligung":

Geschichte

Monochromator für Synchrotronstrahlung (Vordergrund) und Blasenkammer des Teilchenbeschleunigers DESY

Am 18. Dezember 1959 wurde das Forschungszentrum „Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY“ in Hamburg durch einen Staatsvertrag gegründet, den Siegfried Balke – der damalige Bundesminister für Atomkernenergie und Wasserwirtschaft – und der Hamburger Bürgermeister Max Brauer unterzeichneten. Laut Satzung ist DESYs Aufgabe „die Förderung der naturwissenschaftlichen Grundlagenforschung (…) insbesondere durch die Entwicklung, den Bau und Betrieb von Beschleunigern und deren wissenschaftliche Nutzung, die Forschung mit Photonen und auf den Gebieten der Teilchen- und Astroteilchenphysik sowie Entwicklungsarbeiten, die damit im Zusammenhang stehen.“

Teilchenphysik

1979 entdeckten die Teilchenphysikexperimente am Positron-Elektron-Speicherring PETRA bei DESY das Gluon, das Trägerteilchen der Starken Kraft

Von 1959 bis 2007 wurden die DESY-Beschleuniger in erster Linie für die Teilchenphysik eingesetzt, zunächst mit dem gleichnamigen Elektronen-Synchrotron DESY (Betrieb 1964–heute), gefolgt von DORIS (Doppel-Ring-Speicher, 1974–2013), PETRA (Positron-Elektron-Tandem-Ring-Anlage, 1978–heute) und HERA (1992–2007).

Internationale Aufmerksamkeit erregte DESY zum ersten Mal 1966 mit seinem Beitrag zur Prüfung der Quantenelektrodynamik. Die Ergebnisse bestätigten diese Theorie. DORIS leistete durch die Beobachtung angeregter Charmonium-Zustände 1975 einen wichtigen Beitrag für den Nachweis schwerer Quarks. 1987 wurde im ARGUS-Detektor an DORIS zum ersten Mal die Umwandlung eines B-Mesons in sein Antiteilchen, ein Anti-B-Meson, beobachtet – und damit ein Prozess, in dem sich Materie und Antimaterie unterschiedlich verhalten. Die wichtigste Entdeckung der Experimente TASSO, JADE, MARK-J und PLUTO an PETRA war der Nachweis des Gluons, des Trägerteilchens der starken Kraft, im Jahr 1979. Ab 1990 diente PETRA als Vorbeschleuniger für den noch größeren Speicherring HERA.

HERA: Blick in den Ringbeschleuniger. Vorn links in Alufolie eingewickelt: Einer der Hohlraumresonatoren aus Kupfer zur Beschleunigung der Protonen

HERA: Quadrupolmagnet im Ringbeschleuniger, Masse: 3500 kg

HERA mit den vier Experimenten H1, ZEUS, HERMES und HERA-B war die einzige Speicherringanlage weltweit, in der Protonen mit Elektronen bzw. Positronen kollidierten. Dabei wirkte das punktförmige Elektron wie eine Sonde, die die innere Struktur des Protons abtastet und mit hoher Auflösung sichtbar macht. Die genauen Einblicke von HERA in das Innere des Protons bildeten die Grundlage für zahlreiche weitere Teilchenphysikexperimente, insbesondere am Large Hadron Collider (LHC) beim Forschungszentrum CERN, und für zahlreiche Entwicklungen der theoretischen Teilchenphysik. Der HERA-Beschleuniger war zugleich das erste international finanzierte Großprojekt in der Teilchenforschung. Während der Bau von Beschleunigern zuvor stets vom jeweiligen Standortstaat finanziert wurde, war das Interesse an HERA so groß, dass sich zwölf Länder mit mehr als 45 Instituten am Bau beteiligten (ca. 22 % der HERA-Baukosten von ca. 700 Mio. € wurden von ausländischen Einrichtungen übernommen). Inzwischen hat sich das Modell etabliert, nach dem Vorbild von HERA wurden in den folgenden Jahren viele wissenschaftliche Großprojekte gemeinschaftlich durch mehrere Staaten getragen.

Forschung mit Photonen

Blick über die Messstationen in der 300 Meter langen Experimentierhalle „Max von Laue“ an der Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III bei DESY

Parallel dazu entwickelten Forschungsgruppen von DESY, verschiedenen Universitäten und der Max-Planck-Gesellschaft bereits in den 1960er Jahren am DESY-Beschleuniger die Grundlagen für die Nutzung der von Beschleunigern produzierten Synchrotronstrahlung. Um der schnell wachsenden nationalen und europäischen Nachfrage gerecht zu werden, gründete DESY ein eigenes Großlabor: das Hamburger Synchrotronstrahlungslabor HASYLAB, das 1980 mit Messplätzen an DORIS eröffnet wurde. Ab 1995 wurden Synchrotronstrahlungsexperimente auch parallel zu den Teilchenphysikexperimenten an PETRA durchgeführt, 2005 kam der Freie-Elektronen-Laser FLASH hinzu. Die PETRA-Anlage wurde 2009 für die ausschließliche Nutzung als Synchrotronstrahlungsquelle für harte Röntgenstrahlung (PETRA III) aufgerüstet, die heute über 40 Experimentierstationen versorgt und zum 3D-Röntgenmikroskop PETRA IV ausgebaut werden soll. Mit der Abschaltung von DORIS Anfang 2013 wurde der Name HASYLAB aufgegeben, die Nutzung der Photonenquellen von DESY erfolgt seither im Forschungsbereich Forschung mit Photonen ("Photon Science").

Historische Beispiele für Anwendungen der Synchrotronstrahlung bei DESY sind:

• 1975 fanden bei DESY erste Tests der Röntgenlithografie statt, später wurde das Verfahren zur Röntgen-Tiefenlithografie weiterentwickelt.
• 1984 wurde im HASYLAB das erste durch Synchrotronstrahlung gewonnene Mößbauer-Spektrum aufgenommen.
• 1985 konnte durch die Weiterentwicklung der Röntgentechnik die Detailstruktur des Schnupfenvirus aufgeklärt werden.
• 1986 gelang es erstmals, mit Synchrotronstrahlung einzelne Gitterschwingungen (Phononen) in Festkörpern anzuregen. Durch die unelastische Röntgenstreuung (IXS) konnten Untersuchungen der Eigenschaften von Materialien durchgeführt werden, die vorher nur an Kernreaktoren mit Neutronenstreuung (INS) möglich waren.
• Zeitweilig nutzte die Firma Osram die Anlagen von HASYLAB, um die Glühdrähte ihrer Lampen mittels Synchrotronstrahlung untersuchen zu lassen. Durch die neugewonnenen Erkenntnisse über den Glühvorgang konnte die Haltbarkeit von Lampen in bestimmten Anwendungsgebieten besser kontrolliert werden.
• Von 1986 bis 2004 führte die israelische Biochemikerin Ada Yonath (Nobelpreis für Chemie 2009) an DORIS grundlegende Experimente zur Entschlüsselung des Ribosoms durch.

Supraleitende Freie-Elektronen-Laser

Im Freie-Elektronen-Laser FLASH bei DESY erzeugen Elektronen beim Durchflug durch spezielle Magnetanordnungen, sogenannte Undulatoren (gelb), Laserlicht im niederenergetischen Röntgenbereich

Anfang der 1990er Jahre begann DESY, eine neue Technologie weiterzuentwickeln: die Hochfrequenz-Beschleunigertechnologie auf Basis supraleitender Resonatoren aus Niob, die mit flüssigem Helium auf annähernd 2 K (-271 °C) gekühlt werden. Der erste Beschleuniger auf dieser Basis war eine Testanlage für supraleitende Linearbeschleuniger für das TESLA-Projekt bei DESY, an der auch das Prinzip der selbstverstärkten spontanen Emission (SASE) von Röntgenlaserlicht erprobt wurde. Die SASE-Theorie wurde ab 1980 bei DESY sowie an Instituten in Russland, Italien und den USA erarbeitet und weiterentwickelt. Die Testanlage bei DESY erzeugte 2000–2001 als erster Freie-Elektronen-Laser weltweit Lichtblitze im vakuum-ultravioletten und weichen Röntgenbereich. Heute produziert die Anlage FLASH ultrakurze Lichtpulse im niederenergetischen Röntgenbereich für sieben Experimentierstationen und wird seit 2020 weiter ausgebaut, um die Eigenschaften der Strahlung weiter zu optimieren (Projekt FLASH2020+).

Röntgenlaser European XFEL

→ Hauptartikel: European XFEL

Von 2009 bis 2016 entwickelte und baute ein internationales Konsortium unter Federführung von DESY den europäischen Röntgenlaser European XFEL, der in einem 3,4 km langen Tunnel vom DESY-Gelände in Hamburg bis nach Schenefeld verläuft. Die internationale Forschungseinrichtung, an der 12 europäische Länder beteiligt sind, wird von der European XFEL GmbH betrieben. Kern der Anlage ist ein 1,7 km langer supraleitender Linearbeschleuniger – mit einer Elektronenenergie von 17,5 GeV der bis dato weltweit leistungsfähigste Linearbeschleuniger, der in supraleitender Technologie realisiert wurde. DESY betreibt den Beschleuniger im Auftrag der European XFEL GmbH. 2017 erfolgte die Inbetriebnahme des European XFEL, der Röntgenblitze von hoher Intensität und kurzer Dauer (ca. 10–100 fs) erzeugt und der Forschung damit neue Möglichkeiten und Anwendungsbereiche eröffnet. So können z. B. chemische Reaktionen einzelner Atome dreidimensional abgebildet werden.

Plasmabasierte Beschleunigertechnologie

Seit 2010 entwickelt DESY die plasmabasierte Beschleunigertechnologie (sowohl laser- als auch elektronenstrahlgetrieben) als mögliche Alternative zur konventionellen Beschleunigertechnologie mit dem Ziel, kompakte Beschleuniger für die Forschung mit Photonen, die Teilchenphysik sowie medizinische und industrielle Anwendungen zu ermöglichen.

DESY in Zeuthen

→ Hauptartikel: DESY Zeuthen

Seit 1992 hat DESY einen zweiten Standort in Zeuthen nahe Berlin. 1939 gründete hier das Reichspostministerium ein kernphysikalisches Labor. Nach dem Krieg sollte es für die DDR als Institut X die Möglichkeiten der Kernenergie ausloten, um später zum "Institut für Hochenergiephysik" der Akademie der Wissenschaften der DDR zu werden. Anfang 1992 wurde es Teil von DESY mit den Schwerpunkten paralleles Rechnen für die theoretische Teilchenphysik, Entwicklung und Bau von Elektronenquellen für Röntgenlaser sowie Astroteilchenphysik mit Fokus auf Gammastrahlen- und Neutrinoastronomie. Mit der Gründung des DESY-Forschungsbereichs Astroteilchenphysik im Jahr 2018 wird der Standort zu einem internationalen Zentrum für Astroteilchenphysik ausgebaut.

Teilchenbeschleuniger und Anlagen

Die Beschleuniger von DESY entstanden nacheinander mit der Forderung der Teilchenphysiker nach immer höheren Teilchenenergien zur verbesserten Untersuchung der Teilchenstrukturen. Durch die Errichtung neuerer Beschleuniger wurden die älteren Beschleuniger zu Vorbeschleunigern und zu Quellen für Synchrotronstrahlung umgebaut.

Die Entwicklung der verschiedenen Anlagen wird im Folgenden chronologisch behandelt:

DESY

Der Bau des ersten Teilchenbeschleunigers DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron, ein Apronym zum weiblichen Vornamen Daisy), der dem Forschungszentrum seinen Namen gab, begann im Jahr 1960. Der Ringbeschleuniger war zu dieser Zeit die weltweit größte Anlage ihrer Art und konnte Elektronen auf 7,4 GeV beschleunigen. Am 1. Januar 1964 wurden erstmals Elektronen im Synchrotron beschleunigt und die Forschungsarbeit an Elementarteilchen aufgenommen. Zwischen 1965 und 1976 diente die Anlage der Teilchenphysik-Forschung.

Internationale Aufmerksamkeit erregte DESY zum ersten Mal 1966 mit seinem Beitrag zur Prüfung der Quantenelektrodynamik. Die Ergebnisse bestätigten diese Theorie. Im folgenden Jahrzehnt etablierte sich DESY als Kompetenzzentrum für Entwicklung und Betrieb von Teilchenbeschleunigeranlagen.

Die Forschung mit Photonen begann am Forschungszentrum 1964, indem die beim Beschleunigen von Elektronen im DESY-Beschleuniger als Nebeneffekt auftretende Synchrotronstrahlung für Messungen genutzt wurde.

Das Elektronen-Synchrotron DESY II und das Protonen-Synchrotron DESY III wurden 1987 bzw. 1988 als Vorbeschleuniger für HERA in Betrieb genommen.

Heute wird DESY als Vorbeschleuniger für die Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III und als Teststrahl zur Detektorentwicklung eingesetzt.

DORIS

DORIS (Doppel-Ring-Speicher), gebaut von 1969 bis 1974, war der zweite Ringbeschleuniger und der erste Speicherring des DESY. Der Umfang von DORIS beträgt knapp 300 Meter. Ursprünglich als Elektron-Positron-Speicherring entwickelt, konnten in DORIS erstmals Kollisionsexperimente zwischen Elektronen und ihren Antiteilchen bei Energien von 3,5 GeV pro Teilchenstrahl durchgeführt werden. 1978 wurde die Energie der Strahlen auf 5 GeV angehoben. DORIS wurde bis 1992 für Teilchenphysik-Forschung genutzt.

Durch die Beobachtung angeregter Charmonium-Zustände leistete DORIS 1975 einen wichtigen Beitrag für den Nachweis schwerer Quarks. 1987 wurde im ARGUS-Detektor (ursprünglich „A Russian-German-United States-Swedish Collaboration“) des DORIS-Speicherrings zum ersten Mal die Umwandlung eines B-Mesons in sein Antiteilchen, ein Anti-B-Meson, beobachtet. Daraus ließ sich schließen, dass sich das zweitschwerste Quark – das Bottom-Quark – unter bestimmten Bedingungen in ein anderes Quark umwandeln kann. Des Weiteren folgte aus der Beobachtung, dass das noch nicht gefundene sechste Quark – das Top-Quark – eine sehr große Masse haben musste. Das Top-Quark wurde schließlich 1995 am Fermilab in den USA erstmals nachgewiesen.

Mit der Gründung des Hamburger Synchrotronstrahlungslabors HASYLAB im Jahr 1980 wurde die ursprünglich von DORIS als Nebenprodukt erzeugte Synchrotronstrahlung auch für Forschung genutzt. Stand anfangs nur ein Drittel der Betriebszeit von DORIS für die Forschung mit Synchrotronstrahlung zur Verfügung, diente der Speicherring ab 1993 unter dem Namen DORIS III ausschließlich als Strahlungsquelle für HASYLAB und wurde bis 4,5 GeV betrieben. Um eine intensivere und besser steuerbare Synchrotronstrahlung zu erhalten, wurde DORIS ab 1984 mit Wigglern und Undulatoren bestückt. Über eine spezielle Magnetanordnung konnten nun die beschleunigten Elektronen auf einen Slalomkurs gebracht werden. Dadurch wurde die Intensität der ausgesandten Synchrotronstrahlung im Vergleich zu herkömmlichen Speicherringsystemen um mehrere Größenordnungen gesteigert. Über zwei Jahrzehnte gehörte DORIS zu den fünf stärksten Quellen der Welt und war zugleich die stärkste Röntgenquelle Europas. Am 22. Oktober 2012 wurde HASYLAB von DORIS III getrennt. Bis zum 2. Januar 2013 lief noch das Experiment OLYMPUS, bevor dann DORIS nach fast 40 Jahren Betriebszeit abgeschaltet wurde.

PETRA

PETRA (Positron-Elektron-Tandem-Ring-Anlage) wurde von 1975 bis 1978 erbaut. Der Beschleuniger war zum Zeitpunkt seiner Inbetriebnahme mit 2.304 Meter Länge der größte Speicherring seiner Art und ist noch heute nach HERA der zweitgrößte Ringbeschleuniger des DESY. PETRA diente ursprünglich der Erforschung der Elementarteilchen. Positronen und Elektronen konnten auf 19 GeV beschleunigt werden. Als einer der größten Erfolge gilt der Nachweis des Gluons, des Trägerteilchens der starken Kraft, an PETRA im Jahr 1979.

Die Forschung an PETRA führte zu einer intensiveren internationalen Nutzung der DESY-Anlagen. Wissenschaftler aus China, England, Frankreich, Israel, Japan, den Niederlanden, Norwegen und den USA beteiligten sich an den ersten Untersuchungen an PETRA.

Im Jahr 1990 wurde die Anlage unter dem Namen PETRA II als Vorbeschleuniger von Protonen und Elektronen/Positronen für den neuen Teilchenbeschleuniger HERA in Betrieb genommen. Elektronen oder Positronen wurden dabei bis auf 12 GeV beschleunigt, Protonen bis 40 GeV.

Im März 1995 wurde PETRA II mit einem Undulator bestückt, um Synchrotronstrahlung mit einem intensiven Röntgenlichtanteil zu erzeugen. Danach diente PETRA II auch HASYLAB als eine Quelle für hochenergetische Synchrotronstrahlung mit zwei Testmessplätzen.

PETRA III

Am 2. Juli 2007 endete die Nutzung von PETRA II als Vorbeschleuniger für HERA, weil HERA stillgelegt wurde. Danach begann der Umbau von PETRA II zu PETRA III, einer höchst brillanten Röntgenlichtquelle. Dazu wurden etwa 300 Meter von den 2,3 Kilometern des Ringes komplett neu gebaut und mit 14 Undulatoren bestückt. Am 16. November 2009 wurde PETRA III mit 14 neuen Messplätzen in Betrieb genommen. Um die Anzahl an Messplätzen zu erhöhen und damit die Strahlung dieser Lichtquelle mehr Nutzern zugänglich zu machen, wurden zusätzlich die Hallen Nord (Paul-Peter-Ewald-Halle) und Ost (Ada-Yonath-Halle) gebaut. Nach einjährigen Umbauarbeiten wurden die Forschungsarbeiten an PETRA III im April 2015 wieder aufgenommen.

HERA

HERA (Hadron-Elektron-Ring-Anlage) ist mit einem Umfang von 6336 Metern der größte Ringbeschleuniger, den DESY errichtet hat. Der Bau der im Tunnel befindlichen Anlage begann 1984. Im November 1990 wurde der Beschleuniger in Betrieb genommen. Am 19. Oktober 1991 gelang die erste Proton-Elektron-Kollision. Somit konnten die ersten Experimente 1992 ihren Messbetrieb beginnen. HERA war bis Ende Juni 2007 in Betrieb.

Der HERA-Beschleuniger wurde in internationaler Zusammenarbeit gebaut (s. „HERA-Modell“). Zum Bau von HERA wurden neue Technologien entwickelt. HERA war der erste Teilchenbeschleuniger, bei dem supraleitende Magnete in großem Umfang eingebaut wurden.

Der Tunnel von HERA befindet sich 10 bis 25 Meter unter der Erdoberfläche und hat einen Innendurchmesser von 5,2 Meter. Für den Bau kam dieselbe Technik zur Anwendung, die sonst für den Bau von U-Bahn-Tunneln eingesetzt wird. In der Tunnelröhre verlaufen zwei ringförmige Teilchenbeschleuniger. Der eine beschleunigt Elektronen auf eine Energie von 27,5 GeV, der andere Protonen auf eine Energie von 920 GeV. Beide Teilchenstrahlen durchfliegen in entgegengesetzter Richtung annähernd mit Lichtgeschwindigkeit ihre Beschleunigerringe etwa 47.000 Mal in einer Sekunde.

An zwei Stellen des Rings konnten der Elektronen- und der Protonenstrahl zur Kollision gebracht werden. Dabei wurden Elektronen oder Positronen an den Bausteinen des Protons, den Quarks, gestreut. Die Produkte dieser Teilchenreaktionen, das gestreute Lepton und die aus der Fragmentation des Protons entstehenden Hadronen, wurden in großen Detektoren nachgewiesen. Zusätzlich gibt es im HERA-Ring zwei weitere Wechselwirkungszonen, bei denen die Teilchen mit ruhenden Targets kollidieren konnten. Alle vier Zonen sind in großen unterirdischen Hallen untergebracht, die jeweils ca. 1,5 km voneinander entfernt sind (s. Forschung an HERA).

FLASH

Der Freie-Elektronen-Laser FLASH (Freie-Elektronen-Laser in Hamburg) ist ein supraleitender Linearbeschleuniger mit Freie-Elektronen-Laser für Strahlung im weichen Röntgenbereich. FLASH arbeitet nach dem SASE-Prinzip (Self-amplified spontaneous emission) und basiert auf einer 1997 errichteten Testanlage für das TESLA-Projekt, die 2003 von ca. 100 Meter Länge auf ca. 260 Meter erweitert wurde. Seit 2005 können nationale und internationale Nutzer Messungen durchführen. Damit ist FLASH die weltweit erste dedizierte Nutzeranlage im weichen Röntgenbereich. Bis April 2006 hieß die Anlage zunächst VUV-FEL (Vakuum-Ultra-Violett-Freie-Elektronen-Laser). FLASH dient auch weiterhin als eine Testanlage für mögliche zukünftige supraleitende Linearbeschleuniger, insbesondere das europäische Röntgenlaserprojekt XFEL und den Internationalen Linearcollider ILC.

Neben FLASH wurde nach Abschluss des Projektes FLASH II im Jahre 2014 die Strahlführung FLASH2 eröffnet, die den gleichen Beschleuniger, aber eine neue Undulatorstrecke nutzt und zusätzliche Messplätze bietet.

Weitere Beschleuniger

Neben den großen Anlagen gibt es am DESY mehrere kleine Teilchenbeschleuniger, die großteils als Vorbeschleuniger für PETRA und HERA fungier(t)en. Dazu gehören die Linearbeschleuniger LINAC I (von 1964 bis 1991 für Elektronen), LINAC II (seit 1969 für Positronen) und LINAC III (seit 1988 als Vorbeschleuniger für Protonen für HERA).

Des Weiteren existiert am Standort Zeuthen seit 2001 der Photo-Injektor-Teststand Zeuthen (PITZ). Dabei handelt es sich um einen Linearbeschleuniger, an dem unter anderem die Elektronenquellen für FLASH und (seit 2015) den European XFEL studiert, optimiert und für den Einsatz im Benutzerbetrieb vorbereitet werden.

Änderungen: Um den DESY-Hauptartikel nicht mit Detailinformationen zu historischen und aktuellen Anlagen zu überfrachten, haben wir die ausführlichen Informationen zu den Anlagen (inkl. Bilder) in die entsprechenden Artikel Benutzer:DESY-Kommunikation/DESY_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/DORIS_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/PETRA_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/HERA_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/FLASH_(Teilchenbeschleuniger) verschoben. Im folgenden Abschnitt werden die Anlagen stattdessen kurz beschrieben, mit Verweis auf den jeweiligen Hauptartikel:

Teilchenbeschleuniger und Anlagen

Beschleunigeranlagen bei DESY: LINAC II und DESY II sind Elektronen-Vorbeschleuniger für den Speicherring PETRA III, der zusammen mit dem Freie-Elektronen-Laser FLASH als Lichtquelle für die Forschung mit Photonen dient. Ebenfalls eingezeichnet ist der europäische Röntgenlaser European XFEL, der vom DESY-Campus bis in die schleswig-holsteinische Stadt Schenefeld verläuft

Seit seiner Gründung entwickelt, baut und betreibt DESY Teilchenbeschleuniger für die naturwissenschaftliche Forschung. Die Anlagen entstanden nacheinander mit der Forderung nach immer höheren Teilchenenergien zur verbesserten Untersuchung der Teilchenstrukturen. Durch die Errichtung neuerer Beschleuniger wurden die älteren Beschleuniger zu Vorbeschleunigern und zu Quellen für Synchrotronstrahlung umgebaut.

DESY

→ Hauptartikel: DESY_(Teilchenbeschleuniger)

Verweis auf Hauptartikel, derzeit: Benutzer:DESY-Kommunikation/DESY_(Teilchenbeschleuniger)

Deutsches Elektronen-Synchrotron, Betrieb: 1964–heute, Umfang: 300 m. Das DESY-Synchrotron wurde bis 1978 für Teilchenphysikexperimente sowie erste Messungen mit Synchrotronstrahlung genutzt. Seitdem dient es als Vorbeschleuniger und liefert als Teststrahlanlage energiereiche Teilchenstrahlen zum Testen von Detektorsystemen.

DORIS

→ Hauptartikel: DORIS (Teilchenbeschleuniger)

Verweis auf Hauptartikel, derzeit: Benutzer:DESY-Kommunikation/DORIS_(Teilchenbeschleuniger)

Doppel-Ring-Speicher, Betrieb: 1974–2013, Umfang: 289 m. Bis 1992 ermöglichte der Speicherring DORIS Kollisionsexperimente zwischen Elektronen und Positronen für die Teilchenphysikforschung (Experiment ARGUS). Von 1980 an wurde die von DORIS erzeugte Synchrotronstrahlung für die Forschung mit Photonen genutzt, von 1993 bis 2012 diente der Speicherring ausschließlich als Synchrotronstrahlungsquelle. 2012 und 2013 lief noch das Teilchenphysikexperiment OLYMPUS, bevor DORIS abgeschaltet wurde.

PETRA

→ Hauptartikel: PETRA (Teilchenbeschleuniger)

Verweis auf Hauptartikel, derzeit: Benutzer:DESY-Kommunikation/PETRA_(Teilchenbeschleuniger)

Positron-Elektron-Tandem-Ring-Anlage, Betrieb: 1978–heute, Umfang: 2.304 m. Im Speicherring PETRA kollidierten bis 1989 Elektronen und Positronen für die Teilchenphysikforschung (Experimente JADE, MARK-J, PLUTO und TASSO). Von 1990 an diente PETRA als Vorbeschleuniger für den Speicherring HERA, ab 1995 zudem als Synchrotronstrahlungsquelle mit zwei Testmessplätzen. Seit 2009 liefert die Anlage unter dem Namen PETRA III hochenergetische Röntgenstrahlen sehr hoher Brillanz an mittlerweile über 40 Experimentierstationen. DESY plant, die Anlage zur Synchrotronstrahlungsquelle der vierten Generation PETRA IV umzubauen.

HERA

→ Hauptartikel: HERA (Teilchenbeschleuniger)

Verweis auf Hauptartikel, derzeit: Benutzer:DESY-Kommunikation/HERA_(Teilchenbeschleuniger)

Hadron-Elektron-Ring-Anlage, Betrieb: 1992–2007, Umfang: 6.336 m. HERA ermöglichte bis 2007 als einzige Speicherringanlage weltweit Kollisionen von Elektronen bzw. Positronen und Protonen für die Teilchenphysikforschung (Experimente H1, ZEUS, HERMES und HERA-B). Heute beherbergt ein Abschnitt des HERA-Tunnels das Experiment ALPS II, dessen Ziel es ist, axionähnliche Teilchen und andere ultraleichte, schwach wechselwirkende Teilchen (WISPs) zu erzeugen und nachzuweisen.

FLASH

→ Hauptartikel: FLASH (Teilchenbeschleuniger)

Verweis auf Hauptartikel, derzeit: Benutzer:DESY-Kommunikation/FLASH_(Teilchenbeschleuniger)

Freie-Elektronen-Laser in Hamburg, Betrieb: 2000–heute, Länge: ca. 315 m. Der Freie-Elektronen-Laser (FEL) FLASH basiert auf einer 1997 errichteten Testanlage für supraleitende Beschleunigertechnologie für das TESLA-Projekt und dient seit 2005 als Nutzeranlage für Experimente mit der erzeugten FEL-Strahlung. FLASH liefert ultrakurze Lichtpulse im Bereich extrem ultravioletter Strahlung und im niederenergetischen Röntgenbereich für sieben Experimentierstationen und wird zudem als Testanlage für die Entwicklung von Beschleuniger- und Freie-Elektronen-Laser-Technologien genutzt.

Weitere Beschleuniger

DESY betreibt außerdem den 1,7 km langen supraleitenden Linearbeschleuniger des europäischen Röntgenlasers European XFEL im Auftrag der European XFEL GmbH.

Neben den großen Anlagen gibt es bei DESY in Hamburg mehrere kleine Teilchenbeschleuniger, die größtenteils als Vorbeschleuniger für PETRA und HERA fungier(t)en. Dazu gehören die Linearbeschleuniger LINAC I (1964–1991), LINAC II (1969–heute) und LINAC III (von 1988 bis 2007).

Des Weiteren existiert am Standort Zeuthen seit 2001 die Photoinjektor-Testanlage PITZ, ein Linearbeschleuniger, an dem u. a. die Elektronenquellen für FLASH und (seit 2015) für den European XFEL studiert, optimiert und für den Einsatz im Nutzerbetrieb vorbereitet werden.

Rechneranlagen

Für die Forschung in allen Bereichen von DESY stehen umfangreiche Speicher- und Rechenkapazitäten zur Verfügung. Als Teil des Worldwide LHC Computing Grid (WLCG) betreibt DESY zudem ein Tier-2-Computerzentrum, das Rechen- und Speichersysteme für die Experimente ATLAS, CMS und LHCb am Large Hadron Collider (LHC) beim Forschungszentrum CERN zur Verfügung stellt. Darüber hinaus wird die DESY-Grid-Infrastruktur von anderen Experimenten wie Belle II oder IceCube genutzt.

Forschung

HERA

HERA wurde genutzt, um den Aufbau von Protonen aus Quarks und Gluonen und die Eigenschaften schwerer Quarks zu untersuchen. HERA war die einzige Speicherringanlage weltweit, in der Protonen mit den viel leichteren Elektronen oder deren Antiteilchen, den Positronen, zur Kollision gebracht werden konnten (siehe auch Colliding-Beam-Experiment).

In den vier unterirdischen HERA-Hallen waren die Experimente H1, ZEUS, HERMES und HERA-B untergebracht, die jeweils von einer eigenen internationalen Arbeitsgruppe gebaut und betrieben wurden. Es werden weiterhin Daten der Experimente ausgewertet (Stand: 2015).

H1

H1 war ein Universaldetektor für die Kollision von Elektronen und Protonen und befand sich in der HERA-Halle „Nord“. Er war von 1992 bis 2007 in Betrieb, war 12 m × 10 m × 15 m groß und wog ca. 2.800 Tonnen.

Die Aufgaben von H1 waren die Entschlüsselung der inneren Strukturen des Protons, die Erforschung der starken Wechselwirkung sowie die Suche nach neuen Formen der Materie und nach in der Teilchenphysik unerwarteten Phänomenen.

H1 konnte zeigen, dass sich zwei fundamentale Naturkräfte, die elektromagnetische Kraft und die schwache Kraft, bei hohen Energien vereinigen. Bei niedrigen Energien ist die schwache Kraft erheblich schwächer als die elektromagnetische Kraft, weshalb sie im Alltag nicht bemerkbar ist. Bei den Kollisionsenergien der Teilchen in HERA werden beide Kräfte jedoch gleich stark. Dies half beim Nachweis, dass beide Kräfte einen gemeinsamen Ursprung haben, die elektroschwache Kraft, und war ein wesentlicher Schritt in Richtung einer Vereinheitlichung aller fundamentalen Kräfte.

Die Teilchenkollisionen, die in H1 gemessen wurden, lieferten Aufschluss über die Stärke der starken Kraft. Dabei konnte erstmals in einem einzigen Experiment über einen großen Energiebereich hinweg die Stärke der starken Kraft vermessen und die Änderung der Stärke belegt werden: Je dichter Quarks beieinander sind, desto geringer ist die starke Kraft zwischen ihnen. Je größer die Entfernung zwischen den Quarks, desto stärker wirkt die starke Kraft, die die Quarks zusammenhält.

ZEUS

ZEUS war ähnlich wie H1 ein Universaldetektor für die Kollision von Elektronen und Protonen und befand sich in der HERA-Halle „Süd“. Er war von 1992 bis 2007 im Betrieb, 12 m × 11 m × 20 m groß und wog ca. 3.600 Tonnen.

Die Aufgaben von ZEUS gleichen denen des H1-Detektors. ZEUS und H1 ergänzten und überprüften sich gegenseitig in ihren Untersuchungen. Alle genannten Forschungsergebnisse von H1 müssen im gleichen Maße ZEUS angerechnet werden. Durch die Messungen von ZEUS und H1 konnte das Verständnis vom Aufbau des Protons erweitert und verbessert werden. Die Teilchenkollisionen in HERA stellen zugleich einen Zustand nach, der kurze Zeit nach dem Urknall im Universum herrschte. Durch die Forschung am HERA-Beschleuniger konnte deshalb das Verständnis über die ersten Momente nach dem Urknall erweitert werden.

HERMES

HERMES war ein Experiment in der HERA-Halle „Ost“ und wurde 1995 bis 2007 betrieben. Der longitudinal polarisierte Elektronenstrahl von HERA wurde dabei für die Untersuchung der Spin-Struktur von Nukleonen genutzt. Dazu wurden die Elektronen mit einer Energie von 27,5 GeV an einem internen Gas-Target gestreut. Dieses Target und der Teilchendetektor wurden speziell im Hinblick auf spinpolarisierte Physik konstruiert. Der Detektor war 3,50 m × 8 m × 5 m groß und wog ca. 400 Tonnen.

HERMES untersuchte, wie der Gesamtspin eines Protons entsteht. Der Gesamtspin eines Protons lässt sich nur zu einem Drittel durch die Spins der drei Hauptbestandteile des Protons, der drei Valenzquarks, erklären. HERMES konnte zeigen, dass auch die Spins der Gluonen im Proton einen wesentlichen Teil zum Gesamtspin beitragen. Der Spin der Seequarks im Proton trägt hingegen nur einen geringen Teil zum Gesamtspin bei.

HERA-B

HERA-B war ein Experiment in der HERA-Halle „West“ und sammelte zwischen 1999 und Februar 2003 Daten. Die Maße des Teilchendetektors betrugen 8 m × 20 m × 9 m, sein Gewicht ca. 1.000 Tonnen. Bei HERA-B kollidierte der Protonen-Strahl im Detektor mit festen Aluminiumdrähten und erzeugte so Teilchen, die aus schweren Quarks bestehen, darunter auch B-Mesonen.

B-Mesonen dienen u. a. zur Untersuchung der Symmetrie in der Physik. Mit B-Mesonen lässt sich die Frage untersuchen, warum das Universum heute fast nur aus Materie besteht, obwohl im Urknall sowohl Materie als auch Antimaterie in gleichen Mengen entstanden. Später konzentrierten sich die Physiker um HERA-B auf spezielle Fragen zur starken Kraft, z. B. wie Elementarteilchen aus schweren Quarks in Materie entstehen und wie diese Teilchen mit der Materie reagieren.

Inzwischen ist auch der Teilchendetektor HERA-B stillgelegt und dient nun teilweise auseinandergebaut als Ausstellungsstück für Besucher. Die Datenauswertung zur Physik der schweren Quarks läuft noch. HERA-B lieferte auch Erkenntnisse für den modernen Detektorbau und die Analyse großer Datenmengen in der Teilchenphysik.

HASYLAB

Das Hamburger Synchrotronstrahlungslabor HASYLAB am DESY wurde 1980 eröffnet und dient der Forschung mit Strahlung aus den Beschleunigeranlagen. Zwei Arten von Strahlungsquellen werden von HASYLAB genutzt, Speicherringe, die im Betrieb Synchrotronstrahlung erzeugen, und lineare Freie-Elektronen-Laser, die laserartige Strahlung erzeugen. Dabei reicht das Forschungsspektrum von Experimenten in u. a. Physik, Chemie, Biologie, Biochemie, Molekularbiologie, Medizin, Geologie und Materialwissenschaft bis zu anwendungsnahen Untersuchungen und Industriekooperationen.

Die ersten Experimente mit Synchrotronstrahlung begannen 1964 am Ringbeschleuniger DESY, nachdem schon vorher Vorrichtungen zur Beobachtung des Elektronenstrahls im Beschleuniger mit Hilfe der Synchrotronstrahlung eingebaut worden waren. Die neue Strahlungsquelle lieferte fokussierte, intensive und kurze Strahlungsblitze über ein breites Spektrum, die von einer wachsenden Gruppe an Wissenschaftlern genutzt wurde. Später wurde auch die Synchrotronstrahlung von den Speicherringen DORIS (seit 1974) und PETRA (seit 1995) von den Wissenschaftlern genutzt.

Anfang der 1980er-Jahre hatte HASYLAB 15 Messplätze am Speicherring DORIS. Durch den Einbau von Wigglern und Undulatoren ab 1984 konnte die Strahlungsintensität an den Messplätzen gesteigert werden. Von 1993 bis zur Abtrennung Oktober 2012 wurde der Speicherring DORIS ausschließlich zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung betrieben und weitere Messplätze wurden eingerichtet.

Die Synchrotronstrahlung von PETRA wurde seit 1995 von HASYLAB genutzt, wenn PETRA nicht für HERA als Vorbeschleuniger gebraucht wurde. Seit 2009 dient PETRA III, nach einem zweijährigen Umbau, ausschließlich zur Erzeugung von Synchrotronstrahlung. Damit steht eine der weltweit brillantesten Röntgenstrahlungsquellen für die Forschung zur Verfügung.

Seit 2004 ist auch der Freie-Elektronen-Laser FLASH in Hamburg als Strahlungsquelle in Betrieb. Forscher können die laserartige Röntgenstrahlung von FLASH an fünf Messplätzen für wissenschaftliche Experimente nutzen.

Beispiele für Anwendungen der Strahlung von HASYLAB sind:

• 1975 fanden am DESY erste Tests der Röntgenlithografie statt, später wurde das Verfahren zur Röntgen-Tiefenlithografie weiterentwickelt.
• 1984 wurde am HASYLAB das erste durch Synchrotronstrahlung gewonnene Mößbauer-Spektrum aufgenommen.
• 1985 konnte durch die Weiterentwicklung der Röntgentechnik die Detailstruktur des Schnupfenvirus aufgeklärt werden.
• 1986 gelang es erstmals, mit Synchrotronstrahlung einzelne Gitterschwingungen (Phononen) in Festkörpern anzuregen. Durch die unelastische Röntgenstreuung (IXS) konnten Untersuchungen der Eigenschaften von Materialien durchgeführt werden, die vorher nur an Kernreaktoren mit Neutronenstreuung (INS) möglich waren.
• Zeitweilig nutzte die Firma Osram die Anlagen von HASYLAB, um die Glühdrähte ihrer Lampen mittels Synchrotronstrahlung untersuchen zu lassen. Durch die neugewonnenen Erkenntnisse über den Glühvorgang konnte die Haltbarkeit von Lampen in bestimmten Anwendungsgebieten besser kontrolliert werden.
• Am HASYLAB werden kleinste Verunreinigungen im Silicium für Computerchips analysiert, die Wirkungsweise von Katalysatoren erforscht, die mikroskopischen Eigenschaften von Werkstoffen untersucht und Eiweißmoleküle mit dem Röntgenlicht der Synchrotronstrahlung durchleuchtet.

AMANDA und IceCube

DESY, insbesondere vertreten durch den Standort Zeuthen, ist an zwei Forschungsprojekten der Astroteilchenphysik beteiligt, dem Neutrinoteleskop Antarctic Muon And Neutrino Detector Array (AMANDA) und dem darauf basierenden IceCube.

In internationaler Zusammenarbeit betreiben DESY-Wissenschaftler aus Zeuthen das Neutrinoteleskop AMANDA. Am Südpol gelegen registriert AMANDA Neutrinos, die im Eis ihre Spur hinterlassen. Da die Neutrinos nur selten mit anderen Teilchen reagieren, können sie durch die Erde hindurch fliegen. Neutrinos liefern daher Informationen aus Bereichen des Universums, die sonst für Astronomen unzugänglich wären, z. B. aus dem Inneren der Sonne oder von Sternenexplosionen.

Wissenschaftler aus Zeuthen waren an der Entwicklung des Neutrinoteleskops AMANDA beteiligt. Inzwischen wurde das Projekt AMANDA zum IceCube ausgebaut. In diesem Projekt ist DESY bei der Produktion der Detektormodule und der Datenauswertung beteiligt.

Theorie

Die Weiterentwicklung der Physik erfordert eine Zusammenarbeit zwischen der theoretischen Physik und der experimentellen Physik. Damit diese Zusammenarbeit bei DESY möglich ist, gibt es am DESY Wissenschaftler, die sich mit der theoretischen Physik hinter den Experimenten beschäftigen.

Besondere Schwerpunkte liegen in der Teilchenphysik und der Kosmologie. In Zeuthen betreibt DESY im „Zentrum für Paralleles Rechnen“ massiv-parallele Hochleistungsrechner, die u. a. für Berechnungen in der theoretischen Teilchenphysik genutzt werden.

Änderungen: Zahlreiche Informationen im Abschnitt "Forschung" sind veraltet, insgesamt beschreibt der Text nicht mehr den aktuellen Stand der Forschung bei DESY. Wir möchten deshalb folgende Neuformulierung vorschlagen, in der die heutigen Aktivitäten in den vier Forschungsbereichen von DESY jeweils kurz beschrieben werden. Die historischen Informationen aus dem alten Abschnitt "Forschung" haben wir teils in den Abschnitt "Geschichte" aufgenommen (HASYLAB), ansonsten im Detail (inkl. Bilder) in die neuen Hauptartikel Benutzer:DESY-Kommunikation/DESY_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/DORIS_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/PETRA_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/HERA_(Teilchenbeschleuniger), Benutzer:DESY-Kommunikation/FLASH_(Teilchenbeschleuniger) verschoben:

Forschung

Die Forschung bei DESY gliedert sich in vier Bereiche: Beschleuniger, Forschung mit Photonen, Teilchenphysik und Astroteilchenphysik.

Beschleuniger

Die supraleitenden Resonatoren, die im Freie-Elektronen-Laser FLASH und im europäischen Röntgenlaser European XFEL eingesetzt werden, werden in einem Reinraum bearbeitet und montiert

Aufgabe dieses Forschungsbereichs von DESY ist die Entwicklung grundlegender Technologien für die Beschleunigeranlagen, die DESY und seine Partner im Rahmen ihrer wissenschaftlichen Mission einsetzen. Wesentliche Aktivitäten sind neben dem Betrieb bestehender Anlagen und ihrer Weiterentwicklung (Projekte PETRA IV und FLASH2020+, Ausbau des European XFEL) die Erforschung neuer Beschleunigerkonzepte, insbesondere der Plasma-Wakefield-Beschleunigung, sowie die Verbesserung der supraleitenden Hochfrequenz-Beschleunigertechnologie.

Die wissenschaftlichen Grundlagen und die Technologie zur Plasmabeschleunigung werden sowohl in der elektronenstrahlgetriebenen Anlage FLASHForward als auch unter Verwendung von Hochleistungslasern entwickelt. Ziel ist die Realisierung kompakter Beschleuniger für Anwendungen in der Forschung mit Photonen (Freie-Elektronen-Laser und kompakte Röntgenquellen), für medizinische und industrielle Anwendungen sowie für künftige Konzepte für Hochenergiebeschleuniger.

Darüber hinaus entwickelt DESY intelligente, auf maschinellem Lernen basierende Prozesssteuerungsmethoden für autonome Beschleuniger und erforscht den Einsatz moderner Robotertechnik für den Beschleunigerbetrieb.

Forschung mit Photonen

An der Synchrotronstrahlungsquelle PETRA III bei DESY werden u. a. Experimente zur Erforschung des SARS-CoV-2-Virus durchgeführt

Im Bereich Forschung mit Photonen bei DESY werden die Struktur, Dynamik und Funktion von Materie mithilfe von Photonen untersucht. Dazu entwickelt, baut und betreibt der Forschungsbereich Strahlführungen und Experimente an den DESY-Photonenquellen PETRA III und FLASH.

Jährlich führen mehr als 3.000 Forschende – hauptsächlich von Universitäten, aber auch von außeruniversitären Forschungseinrichtungen und aus der Industrie – aus über 40 Ländern Experimente an den Photonenquellen und in den Laboren bei DESY durch. Das Forschungsspektrum reicht von Grundlagenforschung bis zu anwendungsnaher Forschung und Industriekooperationen in Physik, Chemie, Biologie, Medizin, Lebenswissenschaften, Geowissenschaften, Materialforschung und dem Studium von Kulturgütern.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Strukturforschung und der Aufklärung von Abläufen auf atomarer Ebene: Mit dem kurzwelligen Röntgenlicht der DESY-Photonenquellen lassen sich der atomare Aufbau und die Dynamik in unterschiedlichen Materialien sowie die Funktion biologischer Moleküle untersuchen. Weitere Schwerpunkte sind die Erforschung neuer Nanomaterialien und Werkstoffe in Bereichen wie Materialforschung, Energietechnik und Informationstechnik sowie zeitaufgelöste Experimente unter realistischen Umgebungs- und Betriebsbedingungen (in situ und operando) zum besseren Verständnis von Prozessen, z. B. während katalytischer Reaktionen. Seit Beginn der COVID-19-Pandemie wird PETRA III auch für Experimente genutzt, die zur Bekämpfung des SARS-CoV-2-Virus auf molekularer Ebene beitragen.

Neben den eigenen Photonenquellen nutzen DESY-Forschende auch andere Photonenquellen weltweit und arbeiten im Rahmen gemeinsamer Forschungszentren mit nationalen und internationalen Partnern an spezifischen wissenschaftlichen Fragestellungen.

Teilchenphysik

In der Detector Assembly Facility (DAF) bei DESY werden neue, strahlungsresistentere und präzisere Silizium-Spurdetektoren für die Experimente ATLAS und CMS am LHC-Beschleuniger bei CERN hergestellt (hier für CMS)

In der Physik mit Protonen engagiert sich DESY in den Großexperimenten am Large Hadron Collider (LHC) beim Forschungszentrum CERN in der Nähe von Genf. Im Rahmen der internationalen Kooperationen, die die Experimente ATLAS und CMS betreiben, wirkt DESY an vielen Entwicklungen am LHC mit, vom Hardwaredesign über die Datenanalyse bis zur Vorbereitung des geplanten Umbaus zur Steigerung der Luminosität.

In der Physik mit Leptonen beteiligt sich DESY am Experiment Belle II am Elektron-Positron-Collider SuperKEKB des Forschungszentrums KEK in Tsukuba, Japan, sowie an Entwicklungen für mögliche zukünftige Elektron-Positron-Linearcollider.

Das Experiment ALPS II bei DESY in Hamburg zielt darauf ab, axionähnliche Teilchen und andere ultraleichte schwach wechselwirkende Teilchen (WISPs) zu erzeugen und nachzuweisen.

Die Aktivitäten von DESY in der theoretischen Teilchenphysik umfassen Teilchenphänomenologie (theoretische Vorhersagen für relevante Prozesse am LHC), Gittereichtheorie (Grenzbereiche verschwindenden Gitterabstands, unendlichen Volumens und physikalischer Quarkmassen), Kosmologie (Dunkle Materie, Materie-Antimaterie-Asymmetrie im Universum, Dunkle Energie, Inflation) sowie Stringtheorie (Vereinheitlichung aller fundamentalen Wechselwirkungen, Physik stark wechselwirkender Quantenfeldtheorien).

Astroteilchenphysik

DESY produziert einen großen Teil der digitalen optischen Module für das Neutrinoobservatorium IceCube am Südpol

Der Bereich Astroteilchenphysik bei DESY untersucht hochenergetische Prozesse im Universum. Mit Detektoren und Teleskopen werden Neutrinos und Gammastrahlen aus dem All analysiert, die über kosmische Phänomene wie Schwarze Löcher, explodierende Sterne und Strahlungsausbrüche von extremer Intensität Auskunft geben können.

In der Gammaastronomie ist DESY zurzeit (2022) an allen Großexperimenten beteiligt: an den Gammateleskopen MAGIC auf der Kanarischen Insel La Palma, H.E.S.S. in Namibia und VERITAS in den USA sowie am Weltraumteleskop Fermi Gamma-ray Space Telescope. Zudem wirkt DESY am geplanten Gammaobservatorium der nächsten Generation mit, dem Cherenkov Telescope Array (CTA). In der Neutrinoastronomie ist DESY zweitgrößter Partner am Observatorium IceCube am Südpol. DESY ist auch am Aufbau eines globalen Multimessenger-Programms beteiligt, bei dem Beobachtungen verschiedener Observatorien weltweit (elektromagnetische Strahlung, Neutrinos und Gravitationswellen) kombiniert werden, um ein Gesamtbild der jeweiligen kosmischen Prozesse zu erhalten.

Weitere Aktivitäten von DESY betreffen den Bau des israelischen Ultraviolett-Satelliten ULTRASAT zusammen mit dem israelischen Weizmann-Institut für Wissenschaften, eine deutsche Beteiligung am Einstein-Teleskop – einem in Europa geplanten Gravitationswellendetektor der nächsten Generation – sowie die theoretische Astroteilchenphysik.

Weitere Projekte mit DESY-Beteiligung

ILC

→ Hauptartikel: International Linear Collider

Das nächste große Projekt der Hochenergiephysik ist der International Linear Collider (ILC). ILC ist ein globales Projekt mit Beteiligung von DESY für einen 30 bis 40 Kilometer langen Linearbeschleuniger, in dem Elektronen mit ihren Antiteilchen, den Positronen, bei Energien bis zu 1 TeV zusammenstoßen. Ziel des Projekts ist es, zentrale Fragen der Teilchen- und Astrophysik zur Natur von Materie, Energie, Raum und Zeit, u. a. zur Dunklen Materie, Dunklen Energie und Existenz von Extra-Dimensionen, zu untersuchen. Schon früh haben sich alle interessierten Forscher darauf geeinigt, dass es weltweit nur eine Anlage dieser Größenordnung geben sollte.

Im August 2004 hat das „International Technology Recommendation Panel ITRP“ die Empfehlung gegeben, den Linearbeschleuniger auf der Basis von supraleitender Beschleunigertechnologie zu bauen, die DESY und seine internationalen Partner als TESLA-Technologie gemeinsam entwickelt und in einer Pilotanlage in Hamburg erfolgreich getestet haben.

XFEL

→ Hauptartikel: European XFEL

2009 begann in europäischer und internationaler Zusammenarbeit der Bau des Röntgenlasers XFEL (X-Ray Free-Electron Laser), der in einem drei Kilometer langen Tunnel vom DESY-Gelände in Hamburg bis nach Schenefeld reicht. Teilchen werden im Tunnel beschleunigt und erzeugen am Ende Röntgenblitze von hoher Intensität und von kurzer Dauer (ca. 10–100 fs). Damit wird der XFEL zu einer der stärksten Quellen von Röntgenstrahlung auf der Erde, um viele Größenordnungen stärker als Röntgenstrahlung aus heutigen Speicherringen, und eröffnet der Forschung neue Möglichkeiten und Anwendungsbereiche, z. B. können chemische Reaktionen einzelner Atome dreidimensional abgebildet werden. 2017 erfolgte die Inbetriebnahme des XFEL.

CFEL

Am 17. Juni 2013 nahm das Center for Free-Electron Laser Science CFEL seine Arbeit auf. CFEL ist eine Kooperation von DESY und der Universität Hamburg mit der Max-Planck-Gesellschaft MPG.

TESLA-Technologie

→ Hauptartikel: TESLA (Teilchenbeschleuniger)

TESLA (TeV-Energy Superconducting Linear Accelerator) ist ein Projektvorschlag aus dem Jahr 2000, wie ein Teilchenbeschleuniger der nächsten Generation aussehen könnte. Dieser Linearbeschleuniger sollte in einem 33 Kilometer langen, relativ knapp unter der Erdoberfläche liegenden Tunnel von Hamburg in Richtung Nord-Nordwest gebaut werden. Die supraleitende TESLA-Technologie und weitere Erkenntnisse aus diesem Projekt fließen sowohl in das europäische Röntgenlaserprojekt XFEL als auch in den Internationalen Linearcollider (ILC) ein.

Änderungen:

• DESY ist kaum mehr am ILC beteiligt, weshalb wir die Details zum ILC gelöscht haben. Die Aktivitäten zur Entwicklung zukünftiger Elektron-Positron-Linearcollider erwähnen wir jetzt im Abschnitt "Forschung" > "Teilchenphysik".
• Die DESY-Beteiligung am European XFEL erwähnen wir jetzt in den Abschnitten "Geschichte" und "Teilchenbeschleuniger und Anlagen" > "Weitere Beschleuniger".
• Das historische TESLA-Projekt erwähnen wir jetzt in den Abschnitten "Geschichte" und "Teilchenbeschleuniger und Anlagen" > "FLASH".
• DESY arbeitet mit weiteren wissenschaftlichen Institutionen in gemeinsamen Forschungszentren zu verschiedenen Forschungsthemen zusammen (CFEL, CSSB, CXNS).

→ Aus diesen Gründen möchten wir vorschlagen, den Abschnitt "Weitere Projekte mit DESY-Beteiligung" durch den folgenden neuen Abschnitt "Weitere Forschungszentren mit DESY-Beteiligung" zu ersetzen, der die wichtigsten dieser Forschungszentren kurz auflistet:

Weitere Forschungszentren mit DESY-Beteiligung

Der DESY-Campus in Hamburg ist Standort mehrerer nationaler und transnationaler Zentren, an denen DESY beteiligt ist. Dies sind insbesondere:

• Center for Free-Electron Laser Science (CFEL): Untersuchung von Ultrakurzzeit-Phänomenen mit Freie-Elektronen-Lasern und optischen Lasern, Untersuchungen zur Licht-Materie-Wechselwirkung unter extremen Bedingungen
• Centre for Structural Systems Biology (CSSB): Strukturelle Systembiologie zur Erforschung von Infektionsprozessen auf der molekularen Ebene von Viren, Bakterien und Parasiten
• Centre for X-ray and Nano Science (CXNS): Untersuchung von kondensierter Materie mit Röntgen- und komplementären Methoden, höchstauflösende Röntgenbildgebung, Analyse von Materialprozessen

Änderung: Da der Wissens- und Technologietransfer in den letzten Jahren bei DESY immer wichtiger geworden ist, möchten wir vorschlagen, einen kurzen neuen Abschnitt zu diesen Aktivitäten einzufügen:

Wissens- und Technologietransfer

Im September 2021 wurden die Start-up Labs Bahrenfeld eröffnet, ein Innovationszentrum von DESY, der Universität Hamburg und der Freien und Hansestadt Hamburg

DESY hat sich zum Ziel gesetzt, Gründungen zu fördern und Know-how aus der Grundlagenforschung in die Anwendung zu bringen. Dazu bietet das Forschungszentrum Wirtschaftsunternehmen Unterstützung bei industriellen Fragestellungen, z. B. durch einen speziellen Industriezugang zu den Photonenquellen und Laboren. DESY entwickelt aus der Grundlagenforschung neue Ideen, Anwendungen und Produkte und unterstützt seine Beschäftigten bei der Gründung von Start-ups auf Basis von DESY-Technologien in den Regionen Hamburg und Brandenburg. DESY bietet Start-ups Zugang zu Büros, Laboren und Werkstätten im DESY Innovation Village und in den gemeinsam mit der Universität Hamburg und der Freie und Hansestadt Hamburg errichteten Start-up Labs Bahrenfeld.

Vorsitzende des DESY-Direktoriums (DESY-Direktoren)

• 1959 bis 1970: Willibald Jentschke, Gründungsdirektor
• 1971 bis 1972: Wolfgang Paul
• 1973 bis 1980: Herwig Schopper
• 1981 bis 1993: Volker Soergel, deutscher Physiker, 1974 bis 1979 Vorsitzender des Rats des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY in der Helmholtz-Gemeinschaft, 1981 bis 1993 auch Koordinator für den Bau des Elektron-Proton Speicherring HERA
• 1993 bis 1999: Bjørn Wiik, norwegischer Physiker
• 1999 bis Anfang 2009: Albrecht Wagner
• seit 2. März 2009: Helmut Dosch, ehemalig am Max-Planck-Institut für Metallforschung, Stuttgart

Änderungen: Wir haben einen einleitenden Absatz zur Erläuterung der Direktoriumsstruktur eingefügt, außerdem weitergehende Informationen zu Volker Soergel, Björn Wiik und Helmut Dosch gelöscht, um alle Direktoren gleich zu behandeln (Infos sind in den Hauptartikeln zu den jeweiligen Personen enthalten):

Vorsitzende des DESY-Direktoriums

DESY wird von einem Direktorium geleitet, in dem die vier Forschungsbereiche (Beschleuniger, Forschung mit Photonen, Teilchenphysik und Astroteilchenphysik) sowie die Verwaltung vertreten sind. Vorsitzende des Direktoriums waren bisher:

• 1959 bis 1970: Willibald Jentschke, Gründungsdirektor
• 1971 bis 1972: Wolfgang Paul
• 1973 bis 1980: Herwig Schopper
• 1981 bis 1993: Volker Soergel
• 1993 bis 1999: Bjørn H. Wiik
• 1999 bis Anfang 2009: Albrecht Wagner
• seit 2. März 2009: Helmut Dosch

Historisch-soziologische Untersuchungen zum DESY

Die Schwerpunktverlagerung des DESY zur Photonenforschung (photon science) ist durch den Wuppertaler Organisationssoziologen Thomas Heinze und seine Kollegen Olof Hallonsten (Universität Lund) und Steffi Heinecke (Max-Planck-Gesellschaft) untersucht worden. In einer Folge von drei Aufsätzen wurde von dem Autorenteam der Wandel des DESY in den Jahren 1962–1977, 1977–1993 sowie 1993–2009 historisch rekonstruiert. Heinze et al. verwenden bei ihrer Analyse dabei theoretische Kategorien des historischen Institutionalismus, insbesondere die Wandlungsprozesse des layering (Überlagerung), der conversion (Umwandlung) und des displacement (Verdrängung). Heinze und Hallonsten haben darüber hinaus in zwei weiteren Artikeln dargelegt, dass sich der Theorierahmen des historischen Institutionalismus auch zum Vergleich des DESY mit anderen Forschungsorganisationen eignet, insbesondere zum Vergleich mit dem US-amerikanischen SLAC National Accelerator Center in Menlo Park, Kalifornien. Die Transformation des DESY ist Teil eines Wandlungsprozesses, in dem ein neues Organisationsfeld "Photonenforschung" (photon science) entstanden ist.

Änderung: Hier möchten wir auf die Frage von @Nico b. in der Diskussion vom 4. September 2018 verweisen: "Mal abgesehen davon, dass die Einfügung durch einen der Autoren ein "Gschmäckle" hat: sind die "historisch-soziologischen Untersuchungen" von Heinze et.al. wirklich so bedeutsam, dass sie einen eigenen Abschnitt verdienen und dermassen ausgewalzt gehören? Ist die Relation zum SLAC wirklich ausgezeichnet gegenüber der z.b. zum TJNAF oder CERN oder ist das einfach der Vergleich, der in diesen Arbeiten herangezogen wurde?." Wir stimmen mit Nico b. überein und möchten deshalb vorschlagen, diesen Abschnitt entweder zu kürzen (siehe Vorschlag) oder zu löschen und stattdessen die entsprechenden Referenzen in die Literaturliste mit aufzunehmen:

Historisch-soziologische Untersuchungen zu DESY

Die Schwerpunktverlagerung von DESY zur "Forschung mit Photonen" (photon science) wurde durch den Wuppertaler Organisationssoziologen Thomas Heinze und seine Kollegen Olof Hallonsten (Universität Lund) und Steffi Heinecke (Max-Planck-Gesellschaft) untersucht und mit ähnlichen Prozessen insbesondere am US-amerikanischen SLAC National Accelerator Center in Menlo Park, Kalifornien, verglichen. Die Transformation von DESY ist Teil eines Wandlungsprozesses, in dem ein neues Organisationsfeld "Forschung mit Photonen" (photon science) entstanden ist.

Keine Änderungen an der Literaturliste:

Literatur

• Erich Lohrmann, Paul Söding: Von schnellen Teilchen und hellem Licht: 50 Jahre Deutsches-Elektronen-Synchrotron DESY, Wiley/VCH 2009
• Olof Hallonsten, Thomas Heinze: From particle physics to photon science: Multi-dimensional and multi-level renewal at DESY and SLAC. Science and Public Policy, Nr. 40. Oxford University Press, Oxford 2013, S. 591–603.

Weblinks

Commons: Deutsches Elektronen-Synchrotron – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• DESY-Website
• HASYLAB-Website
• Erich Lohrmann und Paul Söding: 50 Jahre DESY (PDF, 55 MB)
• www.weltderphysik.de:
  • Seite über HERA
  • Seite über XFEL
• DESY unterirdisch - Besuchsbericht mit Fotos und Tunnel-Panorama
• Helmholtz Podcast (MP3) Juni 07 – DESY ab Min 02:22 (Memento vom 28. September 2007 im Internet Archive)

Änderungen: Die meisten Weblinks sind veraltet bzw. verweisen auf veraltete Inhalte. Das Buch von Lohrmann und Söding wird sowohl in den Referenzen als auch in der Literaturliste aufgeführt. Wir möchten deshalb vorschlagen, hier nur die Links auf die Webseite von DESY und eventuell noch European XFEL anzugeben:

Weblinks

Commons: Deutsches Elektronen-Synchrotron – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• DESY-Webseite
• European XFEL-Webseite

Einzelnachweise

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Kategorie:Forschungseinrichtung (Physik) Kategorie:Teilchenbeschleuniger Kategorie:Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Kategorie:Hamburg-Bahrenfeld Kategorie:Forschungseinrichtung in Hamburg Kategorie:Stiftung in Hamburg Kategorie:Gegründet 1959