Arbeitskreis „Analytik mit Radionuklidenund Hochleistungsstrahlenquellen (ARH)"

ARH-Newsletter III - Juli 2010

Liebe Mitglieder des ARH,

mit diesem dritten „Newsletter” möchten wirSie wieder einmal auf den neusten Standbringen.

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Die Planungen für das 23. SAAGAS-Seminar& den 6. Workshop RCA (23. SeminarAktivierungsanalyse und Gammaspektroskopie& 6. Workshop Radiochemische Analytik beiBetrieb und Rückbau kerntechnischer Anlagen,der Deklaration von Abfällen und im Strahlen-schutz in Dresden-Rossendorf vom 6.-9.September 2010 schreiten voran.

Die endgültige Poster-Abstract-Deadline istder 1. August 2010 (alle Infos unterwww.fzd.de/SAAGASRCA ). Dort findet auchdie nächste ARH-Vorstandsversammlung statt,so dass sich für jeden die Gelegenheit bietet,dem Vorstand „auf den Zahn zu fühlen”. Wirmöchten daran erinnern, dass für Studenten,die Mitglieder der FG Analytische Chemie sind,die Möglichkeit besteht, f inanzielleUnterstützung zur Teilnahme zu erhalten(www.gdch.de/strukturen/fg/ach/stip.htm ).

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Wie schon im letzten Newsletter erwähnt,konnten wir unsere guten Vorsätze unsereengen Kontakte zu den Fachgruppen„Analytische Chemie" und „Nuklearchemie" zuverstärken und Brücken zu anderen

Ansturm auf die analytica -leider nicht alle in unsererSession.(© www.analytica.de)

Fachgruppen der GDCh und zu unsnahestehenden Arbeitsgruppen weitererwissenschaftlicher Gesellschaften zu schlagen,in ersten kleinen Schritten umsetzen.

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So stellten wir den ARH in derwissenschaftlichen Postersession und derbegleitenden Industrieausstellung der SNI2010vor. Die Community, dieForschung mit Synchrotron-,Neutronen- und Ionenstrahlen(SNI) betreibt, traf sich vom 24.bis 26. Februar an der FU Berlin.Mit über 700 Teilnehmern, etwa80 wissenschaftlichen Vorträgenund 560 Posterbeiträgen gehörte die Tagung,die federführend vom Helmholtz-ZentrumBerlin organisiert wurde, sicherlich zu denHighlights im Deutschen Wissenschafts-kalender. Das Teilnehmerfeld bestandselbstverständlich vornehmlich aus Physikernund Chemikern, aber auch Biologen,Mediziner, Materialwissenschaftler und sogarGeisteswissenschaftler zeigten sich aktiv undpassiv auf der Tagung. Das auf der SNI2010vorgestellte Poster können Sie auch unterhttp://www.gdch.de/strukturen/fg/ach/aks/poster_arh.pdf herunterladen.

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Wie ausgezeichnet sich der Arbeitskreis„Archäometrie" und unser ARH ergänzt,zeigte die gemeinsame Vortragsver-anstaltung „Chemie der Kunst -Zerstörungsfreie Analyse von Kunst- undKulturgut" auf der analytica conference inMünchen am 24.März 2010.

Naturwissenschaft-liche Informationen,z.B. die chemischeZusammensetzungvon Kunst- undK u l t u r g ü t e r n ,k ö n n e n u . a .Hinweise auf dieHintergründe derObjektherstellungliefern, die deralleinigen kunst-h i s t o r i s c h e nB e g u t a c h t u n gverborgen blieben.

Ein paar Interessierte fanden dann aber doch denrichtigen Weg zu uns. ( (© www.analytica.de)

Der technologische Fortschritt der analytischenMethoden, bei denen Großgeräte wie Ionen-beschleuniger, Synchrotron und Nuklear-reaktoren genutzt werden, welche ohne odernur mit mikroinvasiver Probennahme undSchädigung arbeiten, erlaubt dem Analytikersehr wertvolle und fragile Objekte zerstörungs-arm bis zerstörungsfrei zu untersuchen.

Um diese effektive und elegante Symbiosezwischen Großge rä teana ly t ik undArchäometrie darzustellen, waren sechsinternational renommierte Sprecher nachMünchen eingeladen worden. Die KollegenChristian Neelmeijer (FZD Dresden) undStefan Röhrs (Rathgen-Forschungslabor,Berlin) referierten über die Nutzung vonIonenstrahlen für die Untersuchung von Kunst-und Kulturgütern. Christian Neelmeijer zeigteeinen seiner Forschungsschwerpunkte imDetail: Die simultane Analyse von Gläsernmittels teilcheninduzierter Röntgen- undGamma-Emission (PIXE/PIGE). Insbesonderedie Möglichkeit mittels PIGE leichte Elementewie Li, B, F, Na, Mg und Al zu bestimmen,scheint hier vorteilhaft zu sein. Bemerkens-werterweise konnte selbst ein längererStromausfall, der den Ausfall modernerPräsentationstechnik nach sich zog, StefanRöhrs nicht davon abhalten, uns den Charmeder von ihm angewandten ionenstrahl-analytischen Methode, der Ruther-ford-Rückstreu-Spektrometrie (RBS) zurBestimmung der Dicke und der chemischenZusammensetzung von dünnen Oberflächen-schichten nahe zu bringen.

Die analytisch arbeitenden Synchrotron-strahlungstechniken und Applikationsbeispieleaus der Archäometrie wurden von denKolleginnen Ina Reiche und Katharina Müller

(beide C2RMF, Paris) vorgestellt. Siedemonstrierten nicht nur die Vielfalt deruntersuchten Materialien, von Höhlenmalereienüber Knochen und Elfenbein bis hin zu fragilenZeichnungen, darüber hinaus zeigten sie auchsehr anschaulich, dass Synchrotronstrahlungbestens geeignet ist neben der orts- undtiefenaufgelösten chemischen Zusammen-setzung eines Objektes mittels Röntgen-fluoreszenzanalyse (RFA), auch weitereInformationen z.B. zur Struktur, der Speziationund chemischen Umgebung eines Ions (viaRöntgenabsorption/-diffraktion, IR, Tomo-graphy etc.) zu liefern.

Und last but not least berichteten KlausEberhardt (U Mainz) und Max Bichler (TUWien) über die Technik und Anwendung vonNeutronen, insbesondere in Form derultrasensitiven Neutronenaktivierungsanalyse.Klaus Eberhardt zeigte auf, welche neutronen-analytischen Möglichkeiten uns heutzutage inDeutschland und Europa noch bzw. durch diekürzlich erfolgte Inbetriebnahme des FRMIIneu zur Verfügung stehen. Und Max Bichlerschaffte es gekonnt, leicht und locker wieimmer, als letzter Redner das Publikumnochmals in seinen Bann zu ziehen und unsvon der Wichtigkeit der Neutronen alsanalytisches Tool zu überzeugen. Seineweltweiten Kooperationen führten stets zueindrucksvollen Herkunftsbestimmungen, egalob es sich um Bronzeobjekte, Vulkangläser,Keramiken oder Bimssteine handelte.

So erfuhr das interessierte Publikum, dasFragen zur Datierung und Herkunft historischerOb jek te wesen t l i che Bes tand te i learchäologischer oder kunsthistorischerForschung sind, sowie bei der Problematik derZuschreibung eines Werkes zu einem Künstleroder einer Werkstatt. Darüber hinaus seiheutzutage allerdings die Erforschung der Vitaund Veränderung der Objekte eine weiterewichtige Aufgabe. Die meist ungewolltezeitliche Veränderung des Objektes, z.B. durchLagerung im Erdreich oder durch historischebzw. moderne Umwelteinflüsse kann mit denzur Verfügung stehenden analytischenMethoden aufgedeckt werden. So können ggf.Strategien entwickelt werden, um durchKonservierungsmaßnahmen der Alterungentgegenzuwirken. Das Ziel der sog.Archäometrie ist somit nicht nur dieErforschung der Vergangenheit, sondern auch

der zukünftige Erhalt unseres kulturellen Erbes.

Die vor Ort engagierten Vorstandsmitglieder,Heike Stege (Doerner-Institut, München / AKArchäometrie) und SilkeMerchel (FZD Dresden/ AK ARH) überlegenn u n , o b d i e s eerfolgreiche Veran-staltung Ansporn seink ö n n t e , e i n eöffentliche Abend-vortragsreihe zuminternationalen Jahrder Chemie 2011(h t t p : / /www. c h e m is t r y2 0 1 1 .o rg ) zuorganisieren.

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Ein weiteres Highlight der letzten Monate warsicherlich der Workshop Ionenstrahlphysik ,der vom 29.-31.03.2010 im FZD Dresden-Rossendorf stattfand. Da dieser Workshopauch zum Anlass genommen wurde, denlangjährigen Direktor des Instituts fürIonenstrahlphysik und Materialforschung, Prof.Wolfhard Möller , in den „Unruhestand" zuentlassen, war die Veranstaltung mit 96Teilnehmern außerordentlich gut besucht.Zudem konnten renommierte Kollegen ausBochum, Darmstadt, Helsinki, München undParis als Hauptredner gewonnen werden.

Wissenschaftler aus Dänemark, Finnland,Frankreich, Kroatien, Österreich, Polen und derTschechischen Republik bereicherten dennormalerweise rein deutschen Workshopimmens, so dass nicht nur der Stand dernationalen Forschung mit Ionenstrahlendokumentiert wurde, sondern Kooperationenverschiedener Forschungseinrichtungen auchauf europäischer Ebene gefördert werdenkonnten. Die Kollegen, die Ionenstrahlen imEnergiebereich von eV bis einigen GeV zurAnalyse oder Modifikation von Materialiennutzen, zeigten in 31 Vorträgen und 26Posterbeiträgen ein breites Spektrum IhrerForschung: Von der Entwicklung von neuenanalytischen nuklearen Verfahren bis hin zurEntdeckung neuer Phänomene derSelbstorganisation.

Der Workshop wurde eingeleitet mit derBesichtigung des Ionenstrahlzentrums desFZD. Stolz wurde das neue „Zugpferd", ein 6MV-Tandembeschleuniger präsentiert, der

DREAMS am FZD (DREsden AMS) mit dem neuen 6 MV-Ionenbeschleuniger.

Postersession Ionenstrahlphysik-Workshop.

neben der etablierten Ionenstrahlanalyse und- m o d i f i k a t i o n , e r s t m a l i g d i eBeschleunigermassenspektrometrie -A c c e l e r a t o r M a s s S p e c t r o m e t r y(www.fzd.de/AMS) ermöglicht.

Nach der Begrüßung der Seminarteilnehmerdurch Prof. Jürgen Fassbender (FZD) wurdeüber die Herstellung und Untersuchung vonNanostrukturen referiert. Dann nutzte etwa dieHälfte aller Posterautoren die Chance, ihreBeiträge in 1-minütigen Kurzpräsentationendem Auditorium schmackhaft zu machen,bevor es zur Postersession selbst und deranschließenden Welcome-Reception ging.

Die Kollegen aus der Industrie leiteten amnächsten Tag die Fachvorträge der Session„Ionenapplikationen" ein. Der Rest des Tageswar für die hochkarätigen „Invited Talks" mitd e n T o p i c s R e a k t i v e P l a s m e n ,Wasserstoffretention, magnetische undoptische Eigenschaften von Nanostrukturen,Schnelle Ionen, Ionenstrahlphysik mit demComputer und Radiobiologie mit derIonenmikrostrahlsonde reserviert. Einige derRedner ließen es sich, sehr zur Freude desAuditoriums, auch nicht nehmen, einen kurzenR ü c k b l i c k a u f g e m e i n s a m eForschungserlebnisse mit dem „Ehrengast"Prof. Wolfhard Möller, zum Besten zu geben.

Vortragssaal Ionenstrahlphysik Workshop.

Abschließend würdigte der WissenschaftlicheDirektor des FZD, Prof. Roland Sauerbrey, dieArbeit von Prof. Wolfhard Möller, der schon1993 zum FZD kam: „Sie haben das Instituteuropaweit zum wichtigsten Zentrum für dieAnwendung von Ionenstrahlen in derMater ia l forschung entwickel t . " Dasg e m e i n s a m e A b e n d e s s e n m i tjazzig-swingender musikalischer Untermalungrundete den zweiten Veranstaltungstag perfektab. Am letzten Tag lag der Schwerpunkt aufder Ionenstrahlanalytik und den „SchnellenSchwerionen". Hier zeigten einige derKollegen, wie interdisziplinär die Forschung mitIonen sein kann: Von der Archäometrie, überGeologie, bis hin natürlich zu klassischenGebieten der Materialforschung wie derEntwicklung von neuen (ultradünnen)Schichtsystemen.

Es sollte nicht unerwähnt bleiben, dass durchgroßzügige Spenden aus der Industrie(Createc, DREBIT, HVEE, iseg, KETEK, Roth& Rau, ZEISS) und der organisatorischenUnterstützung des ARH der Workshopkostenfrei für alle Teilnehmer durchgeführtwerden konnte. Der nächste Workshop„Ionenstrahlphysik" wird vom Kollegen Prof. Dr.Günther Dollinger (Universität der BundeswehrMünchen) Anfang Juli 2011 organisiert. Wirwünschen ihm und uns viel Spaß und Erfolg!

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Als entfernten Ausblick möchten wir schonmaldarauf hinweisen, dass der ARH zusammenmit dem Komitee Forschung mitSynchrotronstrahlung (KFS) auf dem GDCh-Wissenschaftsforum in Bremen eineSymposium mit dem Thema „Chemistry andSynchrotron Radiation: Recent Research

Highlights, Future Perspectives and NewOpportunities” organisieren wird.

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Schliesslich möchten wir auchnoch auf das von der EUgeförderte SPIRIT-Projekt(Support of Public andIndustrial Research using Ionb e a m T e c h n o l o g y -w w w . s p i r i t - i o n . e u )aufmerksam machen. Es erlaubt u.a. Nutzernaus Forschung und Industrie den kostenfreientransnationalen Zugang (trans nationalaccess = TNA) zu sieben europäischenIonenstrahl-Infrastrukturen.

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Ausbl ick auf wei tere fachnaheVeranstaltungen:

13.-17.09.2010,10th European Conference onAccelerators in Applied Research andTechnology (ECAART 10), Athen,Griechenland, www.ecaart10.gr

24.-27.10.2010, SPIRIT-Workshop „Newdetector technologies for advanced materialsresearch using ion beam analysis”, Kroatien,www.spirit.ion.eu/zagbreb-2010.html

13.-14.12.2010, SPIRIT-Tutorial „IonImplantation and Irradiation”, FZD Dresden-Rossendorf, www.spirit-ion.eu/Networking/Training.html

14.-18.03.2011,13th International Conferenceon Modern Trends in Activation Analysis( M T A A - 1 3 ) , T e x a s , U S A ,http://tti.tamu.edu/conferences/mtaa13 - Travelsupport award deadline: 15. Juli 2010!

04.-07.09.2011, GDCh-WissenschaftsforumChemie 2011 mit Jahrestagung der FGNuklearchemie und ARH-Symposium,Bremen/D

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Bitte denken Sie daran, dass wir auf Ihr Inputangewiesen sind, um diesen ARH-Newsletterattraktiv zu gestalten. Falls es also„Neuigkeiten” gibt, schicken Sie diese bitte anSilke Merchel (s.merchel@fzd.de).

Silke Merchel, Melissa A. Denecke, KlausEberhardt und Richard Henkelmann im Juli2010.