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Freie Radikale und Hochleistungslaser

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An der Schnittstelle zwischen Physik und Chemie: Tim Vogler hat sich zum Ziel gesetzt, das Schicksal hochreaktiver und damit kurzlebiger Teilchen in Flüssigkeiten sichtbar zu machen.

北京福彩网站Laser faszinieren wohl die meisten von uns, auch ohne genau zu wissen, was ein Laser eigentlich macht. über diesen Punkt ist Tim Vogler freilich schon l?ngst hinaus. Schon in seiner Masterarbeit hat sich der Physiker mit Lasern auseinandergesetzt. Seine Doktorarbeit am erm?glicht es ihm, diese Faszination sogar noch weiter zu treiben: Nicht nur steht ihm ein superstarker Hochleistungslaser zur Verfügung, er arbeitet auch an der Grenze zwischen Physik und Chemie. Physikalische Hilfsmittel bilden die Grundlage, damit Tim ultraschnelle chemische Prozesse abbilden kann. Aus der Chemie kommen die Untersuchungsgegenst?nde. Bei Tim sind das Flüssigkeiten wie Wasser und Ammoniak.

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北京福彩网站 Tim Vogler im Labor: Ohne ein hochkomplexes Lasersystem w?re an Tims Forschung nicht zu denken.

北京福彩网站Tim untersucht das Verhalten hochreaktiver Teilchen, dazu z?hlen freie Radikale. Die sind für ihre sch?digende Wirkung, etwa beim Hautkrebs, wohlbekannt. Chemische Prozesse haben immer mit der Umverteilung von Ladungen und der Neuordnung von Kernen zu tun. An dieser Stelle kommt der Laser ins Spiel, denn auch Licht kann im Extremfall Elektronen von Molekülen trennen und so freie Radikale erzeugen. Vor allem der sehr potente ultraviolette Anteil ist dabei interessant für Tim.

Wichtigstes Hilfsmittel für Tims Forschung ist der Hochleistungslaser im Keller des Instituts. Ganze sechs Watt Lichtleistung bietet das Ger?t. Zum Vergleich: Ein Laserpointer darf in Deutschland eine Ausgangsleistung von einem Milliwatt nicht überschreiten. Au?erdem liefert der Laser extrem kurze Lichtimpulse, die nur wenige Femtosekunden dauern. Man beachte: In einer Sekunde legt Licht etwa die Distanz zum Mond zurück. In einer Femtosekunde schafft es das Licht gerade einmal, ein Bakterium zu durchqueren.

北京福彩网站Für sein Experiment drosselt Tim zun?chst ein wenig die Leistung des Lasers. Den Laserstrahl manipuliert er dann so, dass er mit UV-Licht auf seine Probe schie?en kann. Nach der Trennung von Elektronen und Molekülen bettet die Flüssigkeit das Elektron in sich ein. So erzeugt Tim gel?ste Elektronen. Mit einem zweiten Strahl kann er das Schicksal der Elektronen in der Flüssigkeit untersuchen: r?umlich, wie zeitlich.

Welche Elemente Tim für seinen Versuchsaufbau ben?tigt, sehen Sie in der Bildergalerie.

Bildergalerie

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北京福彩网站Fotos: Volker Lannert

Noch ist Tims Arbeit Grundlagenforschung, doch die m?glichen Einsatzgebiete sind ?u?erst vielf?ltig. Die Medizin k?nnte von neuen Erkenntnissen zu freien Radikalen profitieren, schlie?lich spielen sie nicht nur bei der Entstehung von Krebserkrankungen eine gro?e Rolle, sondern werden beispielswiese auch mit Alzheimer in Verbindung gebracht. ?hnliches gilt für die Ern?hrungswissenschaften. Antioxidantien, also Stoffe, die wir mit der Nahrung aufnehmen, schützen unseren K?rper gegen freie Radikale. Ern?hrungstipps k?nnten so auf den Prüfstand gestellt werden. Doch obwohl freie Radikale solch einen schlechten Ruf haben, k?nnen sie auch von gro?em Wert sein: Chemiker und Pharmazeuten k?nnen beispielsweise die Reaktionsfreudigkeit von freien Radikalen für die Entwicklung neuer vielseitiger Materialien und wirksameren Medikamenten nutzen.

Das alles ist noch ferne Zukunftsmusik. Für Tim steht zun?chst seine Doktorarbeit im Vordergrund. Und die schreibt sich auch mit Hochleistungslaser leider nicht von alleine.?

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北京福彩网站 Tim Vogler verfolgt hochreaktive und damit extrem kurzlebige Teilchen in Echtzeit. Foto: Volker Lannert.

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