Institut

Jülich Centre for Neutron Science (JCNS)

Das JCNS nutzt Neutronen als Sonden für die Erforschung von Systemen aus weicher und kondensierter Materie, Biowissenschaften und Energiematerialien. Neben der Wissenschaft leisten Neutronen einen wichtigen Beitrag für Industrie und Gesellschaft (MLZ Societal Impact Report 2019), mit Anwendungen in der Materialentwicklung, Energiespeichersystemen und auch für die Forschung zu SARS-CoV-2 und COVID-19.

Das JCNS als Nutzerplattform hat den Auftrag, „beste Instrumente an besten Neutronenquellen“ im Rahmen einer einheitlichen Strategie zu betreiben.

JCNS betreibt Instrumente am MLZ am Forschungsreaktor FRM II und am ILL in Grenoble mit dem Forschungsreaktor mit dem höchsten Fluss. Die Strahlzeit wird nationalen und internationalen Nutzern angeboten. Darüber hinaus baut JCNS Instrumente für die künftige führende Neutronenquelle, die ESS in Lund, und entwickelt eine künftige beschleunigergetriebene Hochbrillanz-Neutronenquelle HBS. Das JCNS ist ein Partner von LENS und Mitglied von ELENA.

JCNS verfügt über Laboratorien und komplementäre Methoden zur Probenvorbereitung und -charakterisierung. Maßgeschneiderte Datenanalyse- und Simulationssoftware für Neutronenstreuung wird im Haus entwickelt. Das Neutron SimLab am JCNS ist die zentrale Abteilung zur Umsetzung der Helmholtz-Digitalisierungsstrategie, die alle Aktivitäten und Kooperationen in Bezug auf digitale Methoden, Datenmanagement und -analyse, Softwareentwicklung etc. koordiniert.

Helmholtz Forschungsbereich/Programm: Materie, Programm MML und MT
Leistungskategorie (LK): LKI and LK II
Mehr über JCNS
Mehr über MLZ in Garching

Wissenschaftlliche Services

Methoden: Neutronenstreuung und ergänzende Techniken.

Am MLZ und in Jülich gibt es zahlreiche gut ausgestattete Unterstützungslabors, die die Nutzer bei der Vorbereitung und Charakterisierung ihrer Proben vor oder nach den Neutronenstreuexperimenten unterstützen. Diese Laboratorien bieten eine breite Palette von ergänzenden Techniken zur Vorbereitung und Charakterisierung von Proben (z.B. NMR, TEM, SEM, AFM, Röntgenanlagen, MBE, PPMS, und MPMS).

Industrielle F&E und Innovation
Bildung, Ausbildung und Öffentlichkeitsarbeit

Wissenschaftliche Gebiete

Methoden und Instrumente, Beschleuniger und Detektoren für Materialforschung auf den Gebieten:

Kondensierte Materie und Materialwissenschaften
Biowissenschaften, Biomedizinische Forschung und Gesundheit
Informations- und Quantentechnologien
Energie

Facilities / Geräte / Instrumente / Methoden

Großanlagen: MLZ (Garching bei München, DE) und ILL (Grenoble, FR)

Instrumente: Neutronenstreuungsinstrumente, die einen breiten Bereich von Neutronenenergien von kalten, thermischen bis zu heißen Neutronen abdecken.

Mehr Informationen zum User Service

Daten und Fakten: Informationen zur Finanzierung / Förderung

Die Hauptaktivitäten des JCNS befinden sich im MLZ mit dem 20-MW-Reaktor FRM II; 60 Tage Reaktorzyklen; maximaler Fluss: 8 x 10¹⁴ Neutronen/cm²s. Die Anlage ist seit 2004 für nationale und internationale Nutzer und die Industrie zugänglich. Über 50 % sind externe Helmholtz-Nutzer. Eine weitere Außenstation befindet sich am ILL in Grenoble.

Zuteilung von Messzeit durch Peer-Review: Das internationale Komitee des MLZ begutachtet zweimal im Jahr die eingereichten Anträge und empfiehlt die Zuteilung von Strahlzeit auf der Grundlage ihrer wissenschaftlichen Leistung. Das JCNS bietet die Strahlzeit an seinen MLZ-Instrumenten Wissenschaftlern aus der ganzen Welt an, unabhängig davon, in welchem Land sie forschen, während die Strahlzeit an den ILL-Instrumenten nur deutschen Nutzern zur Verfügung gestellt wird.

Anderer Zugangsmodus: Strahlzeit kann zusätzlich erworben werden, z.B. von Industriepartnern.

Hinweis: Der FRM II ist seit Frühjahr 2020 nicht im Nutzerbetrieb: Die Arbeiten zum Austausch von Komponenten des Reaktors, wie dem Zentralkanal und der kalten Quelle, sind im Gange.

Broschüre "Daten, Fakten, Menschen"

Weitere Informationen zu den Leistungen des JCNS.

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Partner / Kooperationen / Netzwerke

Betreiber des Helmholtz-Zentrums: Forschungszentrum Jülich, FZJ

Beteiligte Helmholtz-Zentren und andere am MLZ: Helmholtz-Zentrum Hereon, Technische Universität München

JCNS ist Mitglied der League of advanced European Neutron Sources (LENS). Das HBS-Projekt ist auf europäischer Ebene in die „European Low Energy Accelerator-based Neutron facilities Association“ (ELENA) und auf globaler Ebene in die „Union for Compact Accelerator-driven Neutron Sources“ (UCANS) eingebettet.

Starke Kooperationen bestehen mit dem Programm MT durch die Aktivitäten des Neutron SimLab im Topic DMA. Darüber hinaus gibt es gut etablierte Kooperationen mit dem Forschungsbereich Information.

Darüber hinaus gibt es im Rahmen des Innovationspools HBS eine Zusammenarbeit mit den Helmholtz-Zentren HZDR und GSI innerhalb von MML. Dies zeigt, dass die Neutroneninfrastruktur des JCNS für die Forschung im Rahmen des Programms MML wichtig ist.

Im Rahmen der ESS-Aktivitäten kooperieret JCNS mit dem LLB (FR), der TUM und der University of Perugia (IT).

Projekte

European Spallation Source ESS

Die neue Europäische Spallationsquelle (ESS) wird die weltweit leistungsstärkste Neutronenquelle sein. Das JCNS und das ZEA-1/ITE arbeiten zusammen und tragen zur ESS bei, indem sie vier von insgesamt 15 Instrumenten entwickeln und bauen.

High Brilliance Neutron Source HBS

Das Projekt einer hochbrillanten beschleunigerbasierten Neutronenquelle HBS zielt darauf ab, eine einzigartige Infrastruktur für die Neutronenanalyse (bildgebende Verfahren und Streuung) zu entwickeln und zu etablieren.

Heinz Maier-Leibnitz Zentrum MLZ

An diesem größten Außenstandort betreibt das JCNS derzeit 11 Streuinstrumente, teilweise in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität München (TUM) und der RWTH Aachen.