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Bedeutung der Forschung mit Neutronen

Forschung mit Neutronen mit ihrem interdisziplinären Ansatz ist unverzichtbar für die modernen Naturwissenschaften und trägt wesentlich bei zur Lösung der Grand Challenges in den Bereichen Umwelt, Energie, Schlüsseltechnologien und Lebenswissenschaften. Als eine einzigartige Sonde erlaubt das Neutron tiefe Einblicke ins Innere kondensierter Materie. Neutronenstreuung macht Strukturen von Pikometern bis Mikrometern und Bewegungen auf Zeitskalen von Pikosekunden bis Mikrosekunden der Untersuchung zugänglich. Mit abbildenden und kinematischen Verfahren werden noch größere Strukturen und langsamere Bewegungen sichtbar. Dieses große raum- und zeitliche Fenster, die hohe Eindringtiefe, die Zerstörungsfreiheit und die Möglichkeit zur Kontrastvariation sowie die Empfindlichkeit auf magnetische Phänomene sind es, die Neutronen innerhalb der Forschung kondensierter Materie so einzigartig und unersetzbar machen.
Die Nutzbarmachung von Großgeräten für wissenschaftliche Nutzer im universitären und außeruniversitären Bereich über alle Landesgrenzen hinweg ist eine zentrale Mission der Helmholtzgesellschaft. JCNS trägt wesentlich zu dieser Kernaufgabe bei.

Das Jülich Centre for Neutron Science

Das Jülich Centre for Neutron Science JCNS betreibt Instrumente an nationalen und internationalen Spitzenquellen: dem Heinz Maier-Leibnitz Zentrum (MLZ) in Garching, dem Hochflußreaktor des ILL in Grenoble, und der ersten MW-Spallationsquelle SNS in Oak Ridge, USA. Diese Instrumente werden externen Nutzern im Rahmen eines Vorschlagsverfahrens mit Begutachtung durch eine unabhängige Expertengruppe für Experimente zur Verfügung gestellt. Das JCNS bietet damit seinen Nutzern Zugang zu modernsten Neutroneninstrumenten unter einheitlichen Bedingungen an der Neutronenquelle, die jeweils am besten für die entsprechenden Experimente geeignet ist. Durch die Bereitstellung von 17 spezialisierten Neutronenspektrometern an den weltweit besten Neutronenquellen bietet das JCNS seinen Nutzern eine herausragende Qualität. Darüber hinaus bildet JCNS den organisatorischen Rahmen für das weltweit anerkannte Methoden- und Instrumententwicklungsprogramm des Forschungszentrums Jülich, sowie für seine Eigenforschung in den Programmen des Forschungsbereichs Schlüsseltechnologie.

Die besondere Rolle des JCNS für die Forschung mit Neutronen in Deutschland basiert auf einem schlüssigen Eigenforschungsprogramm, welches in den Bereichen Weiche und Biomaterie sowie Nanomagnetismus und hochkorrelierte Elektronensysteme auf Neutronenstreumethoden fußt. In diesen beiden Bereichen verfolgt das JCNS (i) Neutroneninstrumentierung in der vordersten Linie von Wissenschaft und Technik basierend auf einem rigorosen Methodenentwicklungsprogramm; (ii) den Betrieb und die Entwicklung von spezialisierter und teilweise einmaliger Probenumgebung; (iii) die Entwicklung entsprechender Datenreduktions- und Modellierungsprogramme; (iv) eine klare wissenschaftliche Profilierung seiner Instrumentverantwortlichen; (v) die Bereitstellung komplementärer Techniken und ergänzender Laboreinrichtungen für die Probenpräparation und -charakterisierung. Schließlich ist das JCNS innerhalb Deutschland der Wegbereiter für die Nutzung der neuen Möglichkeiten für die Forschung mit Neutronen an den MW-Spallationsquellen.


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