Ludwig-Maximilians-Universität München
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Attosekundenphysik

Feinstes Gespür für Moleküle

München, 23.02.2018

Münchner Laserphysiker haben eine extrem starke Infrarot-Lichtquelle entwickelt, die über ein großes Spektrum an Wellenlängen verfügt. Sie eröffnet neue Möglichkeiten in der Medizin, Biologie und den Materialwissenschaften.

Foto: Thorsten Naeser

Mit Hilfe von Infrarotlicht gehen Forscher auf die Suche nach den Teilchen, die unser Leben bestimmen. Moleküle werden durch das Licht in Schwingungen versetzt, was zum Beispiel Aufschluss geben kann über die die molekulare Zusammensetzung von Proben. Damit solche Analysen künftig noch exakter werden, haben Laserphysiker des Labors für Attosekundenphysik (LAP) der LMU und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik (MPQ) nun eine Infrarotlichtquelle entwickelt, die über ein enorm breites Spektrum von Wellenlängen verfügt.

Das Lasersystem ist das weltweit erste, das bei hohen Leistungen von 19 Watt, Infrarotlichtpulse bei Wellenlängen bis knapp unter 20.000 Nanometern erzeugt. Damit haben die Forscher mit ihrem Lasersystem eine zehn Mal höhere Leistungsfähigkeit in diesem Wellenlängenbereich erzielt, als bisher erreicht wurde. Die emittierten Laserpulse haben zudem eine fünfmal kürzere Dauer als bei aktuellen Infrarot-Lasersystemen.

Die neue Lichtquelle eröffnet den Physikern zahlreiche Möglichkeiten, den Mikrokosmos besser zu verstehen. So können etwa über Spektroskopie und Infrarot-Mikroskopie, also die Analyse des Lichtspektrums nach Interaktion mit Materie, Untersuchungsmethoden viel sensitiver und verlässlicher konzipiert werden. Für das LAP-Team bietet sich das besonders im Hinblick auf Moleküle an. Der Infrarotlaser wird im „Broadband Infrared Diagnostics“ Projekt (BIRD) zum Einsatz kommen. Hier wollen die Wissenschaftler in Blut und Atemluft Moleküle aufspüren, die Hinweise etwa auf eine Krebserkrankung geben können. (LAP/LMU)
Light: Science and Applications 2018

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