Beschleunigerphysik – Grüner
Prof. Dr. Florian Grüner
Unsere Forschungsgruppe beschäftigt sich mit zwei Themen: Laser-Plasma-Beschleuniger und medizinische Bildgebung sowohl mit laser-plasma-basierten Quellen als auch mit einem Synchrotron.
Beide Themen sind eng miteinander verbunden: Für die medizinische Bildgebung kann man Grundlagenforschung z. B. am PETRA-III Synchrotron von DESY machen, aber dessen Größe wäre für eine klinische Anwendung eindeutig ein Hindernis. Laser-Plasma-Beschleuniger hingegen können Elektronen auf kürzester Strecke sehr nahe an die Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Wenn solche relativistischen Elektronen in einem Laserfeld oszillieren, emittieren sie Röntgenphotonen in einem Kegel mit kleinem Öffnungswinkel in Vorwärtsrichtung. Damit kann man Synchrotron-artige Röntgenstrahlung auf sehr kompakte Weise erzeugen. Die Basis dafür bildet ein 200-TW-Hochleistungslaser.
Laser-Plasma-Beschleunigung
Bei der Laser-Plasma-Beschleunigung sind wir eine der weltweit führenden Gruppen, insbesondere was die Anwendungen der Beschleuniger angeht, vor allem kompakte Freie-Elektronen-Laser (FEL-Projekt) und Undulator-Strahlung (LUX-projekt), aber auch der Grad an Stabilität des eingesetzten Hochleistungs-Lasers zeichnet uns aus.
Medizinische Bildgebung
Bei der medizinischen Bildgebung forschen wir an der sog. Röntgen-Fluoreszenz-Bildgebung (RFB). Hier haben wir einen wichtigen Durchbruch erzielen können, weil die RFB im Allgemeinen bisher nicht für große Objekte wie etwa uns Menschen in Frage kommt. Der Grund dafür liegt darin, dass die eingestrahlten Röntgenphotonen zwar Fluoreszenz in z. B. Gold-Nanopartikel hervorrufen können, aber auch im Objekt selber (Compton-)streuen. Und genau dieser Compton-Untergrund ist bei großen Objekten so stark, dass die erwarteten Signale aus der Röntgenfluoreszenz nicht messbar sind. Mit Hilfe unseres Verfahrens (räumliche Filterung mit einem Algorithmus) ist es nun im Prinzip möglich, RFB an allen medizinisch relevanten Objekten durchzuführen.
Mit beiden Forschungsgebieten wollen wir wichtige Beiträge zur Wissenschaft bringen, insbesondere für Anwendungen in der Medizin, wo neue Bildgebungsmethoden zu neuen Erkenntnissen über die Ursache von bestimmten Krankheiten führen können. In enger Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum UKE arbeiten wir intensiv an Pilotstudien.
Offene Stellen
Unser Team freut sich immer über Anfragen von Studenten, die gern mit uns an Bachelor- und/oder Masterarbeiten, sowie Dissertationen, oder als studentische Hilfskraft im Bereich unserer Forschung arbeiten möchten.
Wir bitten um Kontaktaufnahme per Mail mit einer kurzen Beschreibung der bereits besuchten Vorlesungen/Seminare/Proseminare, sowie eines kurzen Motivationsschreibens. Bei passenden Anfragen und, falls unser Team freie Betreuungskapazitäten hat, melden wir uns mit einem Gesprächstermin, um erste Vorschläge und mögliche Themen zu besprechen.