Neuartige photonische Werkzeuge für Wirtschaft und Gesellschaft – Laserbasierte Hochenergie-Strahlquellen

Mit der Fördermaßnahme verfolgt das BMFTR das Ziel, den Transfer innovativer Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Schlüsseltechnologie Photonik zu unterstützen und damit wichtige Beiträge für Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit sowie für die Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen in den Bereichen Gesundheit, Digitalisierung und Nachhaltigkeit zu leisten.

Hochenergetische Strahlung wird für viele Anwendungen beispielsweise in der Medizin, der Messtechnik, der Materialforschung oder der Chip-Produktion benötigt. Teilchen- und Strahlquellen vom Terahertz (THz)- bis zum Röntgenbereich sowie zur Erzeugung von Neutronenstrahlen sind deshalb ein vielseitiges Werkzeug in Wissenschaft, Technik und Industrie. Die notwendigen Anforderungen sind bisher jedoch nur durch großen technischen Aufwand an Großforschungsanlagen (z.B. DESY oder BESSY) oder mit erheblichen Abstrichen an Qualität und Leistung durch andere Technologien zu erfüllen. Die vielfältigen Anwendungen solcher Strahlung sind daher aufgrund des damit verbundenen organisatorischen und finanziellen Aufwands derzeit stark eingeschränkt.

Laserbasierte Verfahren besitzen das Potenzial, den technischen Aufwand für die Erzeugung hochenergetischer (Teilchen-)Strahlung massiv zu reduzieren und damit die Kosteneffizienz deutlich zu erhöhen, um den Weg zu einer breiten Nutzung, beispielsweise in der Batterietechnik oder der medizinischen Wirkstoffentwicklung, zu ebnen. Durch ihre Kohärenz und hohe Brillanz können sie für einzigartige Anwendungen eingesetzt werden. Insbesondere werden dadurch neue und leistungsstarke Bildgebungs- und Spektroskopie-Methoden möglich, die gegenüber etablierten Verfahren vielfältige Anwendungsvorteile bieten und nicht nur detailliertere Einblicke in komplexe Strukturen auf kleinsten Skalen geben, sondern auch neue Anwendungen in Forschung und Wirtschaft erschließen.

Die Technologie der lasergetriebenen Sekundärstrahlerzeugung soll durch industriegeführte Verbundprojekte für ein breites Anwendungsfeld erschlossen werden. Das realistische und angemessen anspruchsvolle Ziel der Förderung ist, während der Projektlaufzeit kompakte und kosteneffiziente Hochenergie-Strahlquellen mit hoher Orts- und Zeitauflösung zu entwickeln, die für Anwendungen in Wirtschaft und Gesellschaft geeignet sind.

Unmittelbar diesem Ziel zugeordnet ist das Bestreben, nachhaltige Forschungskooperationen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft entlang der unterschiedlichen Fragestellungen aus dem Bereich der lasergetriebenen Sekundärstrahlerzeugung zu initiieren und auszubauen, um so einen wirksamen Transfer von Forschungsergebnissen in innovative Dienstleistungen und Produkte zu erreichen.

Dieser Technologietransfer soll dazu beitragen, die Innovationskraft der Photonik-Industrie in Deutschland im internationalen Wettbewerb zu erhalten und auszubauen und die vielfältigen Anwendungspotenziale von Hochenergie-Strahlquellen für Wirtschaft und Gesellschaft zu erschließen.

Gegenstand der Förderung

Im Rahmen der geförderten Projekte sollen jüngste Entwicklungen im Bereich der Hochleistungslaser genutzt werden, um hochenergetische Strahlung mittels lasergetriebenen Sekundäreffekten zu erzeugen, dazu gehören z. B.:

-  extrem ultraviolette (EUV-) Strahlung
-  Röntgenstrahlung
-  Gamma-Strahlung
-  Synchrotron-Strahlung
-  Elektronen- und Ionenstrahlung
-  thermische Neutronenstrahlung

Die Ergebnisse des geförderten Vorhabens dürfen nur in der Bundesrepublik Deutschland oder dem Europäischen Wirtschaftsraum und der Schweiz genutzt werden.

Bitte beachten Sie: Dies sind nur Auszüge aus der Fördermaßnahme. Die rechtlich geltende Bekanntmachung finden Sie im amtlichen Teil des Bundesanzeigers. Bitte beachten Sie außerdem die Änderungen an der Förderrichtlinie vom 6.12.2023. Beides finden Sie im Abschnitt "Dokumente" zum Download.