Walter Braun, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

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Rolf Kaufman
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1 Das Deutsch-Russische h Labor bei BESSY II Walter Braun, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

2 Zwei Quellen Ein Zentrum Eine Vision ISL MLS BESSY II BER II Berlin - Wannsee Berlin - Adlershof Neutronenquelle BER II Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II Neutronen (BER II) und Synchrotronstrahlung (BESSY II): Wir bieten BEIDES!

3 Geschichte des Russisch-Deutsch Labors vor 1990 Anregung zur R-D Zusammenarbeit durch Eulervertrag zwischen FU Berlin und U St. Petersburg R-D-Workshop in B-Adlershof ( Nov.) Perspectives of synchrotron radiation in atomic-, molecular- and materials science Mit 80 Teilnehmern, BESSY II im Bau Vorschlag: Errichtung eines gemeinsamen Labors bei BESSY II 1996 Russian-German seminar on XPS and XRS in Voronezh (27. Mai 1. Juni) Empfehlung: Aufbau eines XUV Strahlrohrs für Experimente zur Photoemission (St. Petersburg) Aufbau eines Strahlrohrs h zur Röntgenbeugung (Shubnikov Inst.) ab 11/1996 Realisierung eines XUV Strahlrohrs mit Experimentierstation in enger g p g Zusammenarbeit zwischen U.-St. Petersburg und BESSY Finanzierung durch Lottostiftung und BMBF

4 Geschichte des Russisch-Deutsch Labors R-D Workshop in St. Petersburg (28. Juni 3. Juli) Synchrotron radiation research in atomic, molecular and material science Detaillierung des Baus des XUV Strahlrohrs und der Messkammer. Festlegung g der Verantwortlichkeiten der Partner R-D Workshop in B-Adlershof ( Nov.) Synchrotron radiation research mit mehr als 100 Teilnehmern Inbetriebnahme des R-D Labors bei BESSY II R-D Workshop in B-Adlershof (5. Dez.) Synchrotron radiation research in material sciences at the Russian- German Laboratory at BESSY II Bestandsaufnahme des Erreichten für den Wissenschaftlichen Beirat der BESSY GmbH Feststellung: Höchst erfolgreiche Zusammenarbeit

5 Geschichte des Russisch-Deutsch Labors 2009 First Russian-German workshop on the development and use of Accelerator driven photon sources ( Feb.) mit mehr als 100 Teilnehmern Ergebnis: BMBF Förderung eines Undulatorstrahlrohrs, einer Messkammer e und Experimentiereinrichtungen e e e tu für die Proteinkristallographie 2010 First interdisciplinary workshop of the German-Russian interdisciplinary science center (G-RISC) ( Oct.) mit mehr als 100 Teilnehmern (U St. Petersburg, FU Berlin, HZB und DAAD) 2011 Workshop on the occasion for celebrating 10 years of operation of the Russian-German laboratory at BESSY II (27. und 28. Juni) mit Unterzeichnung der 2. Ergänzung zum russisch-deutschen Kooperationsvertrags, mehr als 120 Teilnehmer

6 Vertragspartner R-D Labor Freie Universität Berlin Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) Technische Universität Dresden Staatliche Universität St. Petersburg Shubnikov Institut für Kristallographie der Russischen Akademie der Wissenschaften Nationales Forschungszentrum Kurchatov Institut Ioffe Physiko-Technisches Institut der Russischen Akademie der Wissenschaften

7 Russisch-Deutsches Labor bei BESSY II Jedes Jahr etwa 30 Wochen Strahlzeit Forschungsgruppen, die Experimente durchführen Geographie der RGL-Kooperation

8 Russisch-Deutsches Labor bei BESSY II Aachen Geographie der RGL-Kooperation

9 Russisch-Deutsches Labor bei BESSY II 40 Nutzergruppen veröffentlichten seit Beginn des RGL in 2001 über 250 wissenschaftliche Arbeiten: es entstanden 48 Diplom- und 14 Doktorarbeiten, 2 Habilitationen, es erfolgten 2 Berufungen an Hochschulen 9

10 Dynamik der bilateralen Kooperation Seit 2001 jedes Jahr etwa: 50 Strahlzeitanträge 20 Forschungsgruppen werden zu Experimenten eingeladen 40 Wissenschaftler führen die Experimente durch 40 Studenten t werden im Rahmen Rh der Untersuchungen ausgebildet 30 Veröffentlichungen in referierten internationalen Zeitschriften

11 Neue Messkammer am R-D Strahlrohr Maximale Flexibilität für die Nutzer November 2010

12 Graphen auf Isolator: Synthese und Eigenschaften für die Entwicklung von Elektronik auf Graphenbasis Energiebänder quasifreier Monolagen von hexagonalem Bornitrid (links) und mit Graphenschicht (rechts); D. Usachov et al., PRB (2010) 12

13 Russisch-Deutsches Undulator-Strahlrohr bei BESSY II Technische Daten Energiebereich ev (höhere Energien nach Undulator-Upgrade) Auflösung sub mev bei 20 ev, 13meV 1.3 bei 40 ev Fokus-Größe 80 µm (h) x 40 µm (v) Fluss > ph/s (100 x höher als RGBL) optimiert für MHz-Chopper bis Mitte 2012 Nutzerbetrieb Betrieb am BUS-Strahlrohr am BUS Strahlrohr (mit neuem Spektrometer) Nutzerbetrieb bis Mitte 2013 Aufbau und Inbetriebnahme des neuen Strahlrohrs 2. Halbjahr 2013 erste Nutzer am neuen Strahlrohr Anfang 2014 Beginn regulärer Nutzerbetrieb

Ausbau des Russisch-Deutschen Labors bei BESSY II neue Instrumentierung für winkel- und spinaufgelöste Photoemission wurde Anfang 2011 von Wissenschaftlern des RGL entwickelt Kooperationspartner: p

14 Ausbau des Russisch-Deutschen Labors bei BESSY II neue Instrumentierung für winkel- und spinaufgelöste Photoemission wurde Anfang 2011 von Wissenschaftlern des RGL entwickelt Kooperationspartner: p Helmholtz-Zentrum Berlin Technische Universität Dresden Freie Universität Berlin Staatl. Universität St.Petersburg Ioffe-Institut, St. Petersburg Shubnikov-Institut für Kristallographie, Moskau Nationales Forschungszentrum Kurchatov Institute, Moskau

15 Die Strahlrohrbetreuer Doktorand Doktorand Doktorand Oleg Vilkov Dima Marchenko Alexander Nelubov

16 Gemeinsame Helmholtz-Russland Forschergruppe Teilnehmende Zentren: Helmholtz-Zentrum Berlin Humboldt-Universität zu Berlin Budker Institute of Nuclear Physics, Novosibirsk Thema: Control of non-linear phase space dilution and beam loss in an energy recovery linac: the way to short high-intensity intensity and low-emittance electron bunches Zeitskala: ets aa Hauptthemen: Modellierung der Magnetoptik im ERL Bogen für die Erzeugung g von kurzen Elektronenbunchen Weiterentwicklung eines Kathodeneinsatzes für supraleitende Elektronenkanone Elektronenstrahlhalo and Kollimation in einem ERL Injektor

17 Elektronenstrahlhalo t l und Kollimation im BERLinPro Injektor Weiterentwicklung des Kathodeneinsatzes einer supraleitenden Hochstrom- Elektronenkanone für BERLinPro Komprimierung der Elektronenbunche in einem ERL MeV R= R= m R= MeV

18 Danksagung Immer kollegiale Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern, insbesondere mit den leitenden Wissenschaftlern Serguei Molodtsov (bis 2008) Serguei Molodtsov (bis 2008) Denis Vyalikh (seit 2009)

19 Unterschriftenliste

Russisch-Deutsches Labor bei BESSY II Aktivitäten 2010 ingesamt 30 Wochen Strahlzeit die Russisch-Deutsche Beamline war 30 Wochen in Betrieb 28 Forschungsgruppen absolvierten erfolgreich ihre

21 Russisch-Deutsches Labor bei BESSY II Aktivitäten 2010 ingesamt 30 Wochen Strahlzeit die Russisch-Deutsche Beamline war 30 Wochen in Betrieb 28 Forschungsgruppen absolvierten erfolgreich ihre Experimente WISSENSCHAFTLICHE ERGEBNISSE DES RUSSISCH-DEUTSCHEN LABORS BEI BESSY II: seit Beginn des RGL wurden über 250 wissenschaftliche Arbeiten veröffentlicht 2009: 31 in Wissenschaftsjournalen veröffentlichte Artikel 2010: 33 veröffentlichte Artikel 21

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