Dr. Harald Reichert, Projektleiter von PETRA IV, erläutert im Science Insight die dahinterstehende Technologie und zeigt, wie mit der revolutionär verbesserten Röntgenanalytik künftig deutlich detailreichere Einblicke möglich werden.

Eines der größten europäischen Forschungsprojekte soll bis 2032 am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg entstehen: PETRA IV, das leistungsfähigste 4D-Röntgenmikroskop der Welt. Die Forschung mit solchen Großgeräten ist unerlässlich, um unterschiedlichste Strukturen – etwa im Gehirn oder in Mikrochips – zu analysieren. Bisher war das jedoch nur mit begrenzter Detailtiefe möglich. Mit PETRA IV, das bereits auf der Shortlist der FIS-Roadmap des BMFTR steht, soll sich das grundlegend ändern.

Das Gehirn verarbeitet Informationen insgesamt langsamer als ein Computer – ist ihm jedoch deutlich überlegen, wenn es darum geht, neue Probleme schnell zu lösen. Um Erkenntnisse aus der Gehirnforschung zum Beispiel auf die Halbleiter-Entwicklung zu übertragen, ist ein grundlegendes Verständnis von Strukturen und Prozessen notwendig. Was genau geschieht, ist Gegenstand intensiver Forschung. Die große Herausforderung dabei: die enorme Komplexität des Gehirns und die bisherigen Grenzen der bildgebenden Verfahren.

Dr. Harald Reichert ist ein Physiker und international führender Experte in der Anwendung moderner Röntgenmethoden im Bereich der Forschung mit Synchrotronstrahlung. Von 2009 bis 2022 war er Direktor an der europäischen Synchrotronstrahlungsquelle ESRF in Grenoble. Zuvor war er 17 Jahre lang unter anderem Forschungsprofessor und Wissenschaftler an Einrichtungen in Deutschland und den USA. Seit 2022 ist er beim Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg als ein Leitender Wissenschaftler und Projektleiter des Großprojekts PETRA IV verantwortlich für die in Planung befindliche neue Synchrotronstrahlungsquelle.