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CAD-Modelle für die neue Experimentierhalke "PXW", ca 650 Meter lang. #Petra4 #UM24

Die Folie zeigt das Design des PETRA IV - PXW Gebäudes, dargestellt durch ein 3D-CAD-Modell. Es wird hervorgehoben, dass das Design gut voranschreitet. Spezifisch wird der "Endcap North - Ground Floor" gezeigt, was auf die nordseitige Endkappe im Erdgeschoss hinweist. Das Gebäude scheint eine längliche Struktur zu sein, was konsistent mit dem Entwurf einer Experimentierhalle von etwa 650 Metern Länge ist.

Harald Reichert stellt dad #Petra4-Projekt vor:

– H6BA-Design: Faktor ~500× Brillanz, Geometrie von Petra3 kann beibehalten werden
– der erste Girder für die Magnete wird demnächst geliefert und getestet
– Plasma Injector könnte wichtige weitere Verbesserungen bringen

#UM24

Die Folie stellt das PETRA IV Projekt vor. Es handelt sich um eine Erweiterung bzw. Sanierung der bestehenden Infrastruktur, des Beschleunigerkomplexes und der experimentellen Anlagen. Das Grunddesign ist festgelegt und die Kosten wurden auf dieser Basis bewertet und überprüft. Es wird eine Steigerung der Leistung um den Faktor 500 angestrebt. Die Folie zeigt ein Bild des Innenraums des Beschleunigers sowie einen Übersichtsplan, der die Anordnung und den Umfang des Projekts veranschaulicht.

Die Folie präsentiert den Speicherring PETRA IV als eine weltweit führende Anlage. Es wird eine neuartige Zellstruktur für das Gitter hervorgehoben, die identisch in allen Oktanten (72 Zellen) repliziert ist. Es werden die Leistungsdaten des Gitters beschrieben, darunter eine nackte Gitteremittanz von 43 pm rad und eine mit Dämpfungswigglern von 20 pm rad, sowie der umfangreiche Gebrauch von Permanentmagneten (PM) für die kombinierten Funktionen der Dipole. PETRA IV erreicht eine Emittanz von 20 x 4 pm rad² und verwendet Undulatoren von 4,3 m und 10 m Länge. Die durchschnittliche Helligkeitssteigerung beträgt 600. Diagramme zeigen den Vergleich der Photonenenergie und -intensität zwischen PETRA III und PETRA IV.

Das Bild zeigt eine Präsentationsfolie zum PETRA IV Prototyp Programm, bei dem die anspruchsvollsten Teilsysteme prototypisch umgesetzt wurden. Es werden spezifische Komponenten wie der alpha girder (an zwei Standorten, Coswig und SIGMAPHI), der high gradient quadrupole, Sextupoles auf der Teststrecke bei DANFYSIK und alle Dummies für den TDR girder Mock-up aufgelistet, die sich in der Produktion befinden. Dazu sind Bilder der Komponenten zu sehen, die den Herstellungsprozess oder die fertigen Teile zeigen.

Die Folie präsentiert das "Moonshot" Projekt von DESY, welches den Plasma Injector für PETRA IV umfasst. Dieses Projekt wird als innovativ und energieeffizient beschrieben. Dargestellt ist ein möglicher Aufbau der Anlage, ein Schemabild des Plasma Injectors und ein Balkendiagramm, das den Energiefluss für die Partikelbeschleunigung zeigt. PETRA IV wird als ein Schritt in neue Dimensionen hervorgehoben.

finanzieller Status #Petra4:
@bmbf_bund is preparing the launch of roadmap für die hochbrillante #Synchrotron-Quelle, um den Forschungsstandort mit neuer #rontgenmikroskopie zu sichern

Die Folie gibt den Status des PETRA IV Projekts wieder und listet folgende Punkte auf:

1. Fertigstellung des Antrags an das BMBF.
2. Technischer Designbericht – Engineering Design Report.
3. Detaillierter Kostenplan für Konstruktion und Betrieb.
4. Interne und externe Kostenprüfung durch internationale Experten.
5. Interne und externe Auswirkungsstudie in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer ISI in Karlsruhe.
6. Bisherige Ergebnisse führten dazu, dass die Stadt Hamburg offiziell 137 Millionen Euro (~10%) für das Kernprojekt sichert.
7. Der Bundeshaushaltsausschuss bewilligt 40 Millionen Euro für das PETRA IV Vorbereitungsprojekt.
8. Die Stadt Hamburg bereitet den Start des Roadmap-Prozesses vor.
9. Das BMBF bereitet den Start des Roadmap-Prozesses vor.

Am unteren Rand der Folie befindet sich ein Bild, das wahrscheinlich den Standort oder eine Komponente des PETRA IV Projekts zeigt.
[GPT4]

Diese Folie fasst die Schlussfolgerungen für das PETRA IV Projekt zusammen:

- Es wird eine Verzögerung vom ursprünglichen Plan von etwa 1-2 Jahren angenommen.
- Sobald PETRA IV auf der internationalen Bühne präsent ist, wird sichergestellt, dass es als "SR Generation 4.5" eingestuft wird und führende Technologien, Eigenschaften, Funktionen und Dienstleistungen bietet, die internationale Führungsqualität garantieren.
- Zu den Merkmalen gehören:
- Weltführende Röntgeneigenschaften mit einer Angabe von εx = 20 pm bei 200 mA.
- Weltpremiere für LINAC.
- Energiespartechnologien.
- Weltführendes Zugangsmodell.
- Neue Benutzerservices.

Es wird angemerkt, dass mehr Details dazu von Harald Reichert bereitgestellt werden. Die Punkte deuten auf eine starke Fokussierung auf Energieeffizienz und Benutzerorientierung hin, was auf innovative Ansätze in der synchrotronbasierten Forschung hindeutet.

[GPT4 mit Ergänzung von Haralds Nachnamen]

Heute schauen wir beim Poster 195 in die Zukunft – #GINIX2 soll am #Synchrotron #PETRA4 @ #DESY hochauflösende und automatisierte Hochdurchsatz-Tomographie für biomedizinische Bildgebung ermöglichen.
In einem Routinemodus wollen wir damit neue medizinische #Diagnostik von #Biopsie-Proben ermöglichen.

Link zum P'oster: https://sci.photos/QR/UM24/

#Röntgen-#Tomographie #CT #3D #Röntgenmikroskopie virtuelle #Histologie
Bildbeschreibungen: GPT4 mit kleinen Anpassungen

Das Poster beschreibt eine wissenschaftliche Arbeit, die sich mit hochdurchsatzfähiger biomedizinischer Tomographie am (geplanten) Göttinger Instrument für Nano-Bildgebung mit Röntgenstrahlen (GINIX2) an der (geplanten) PETRA IV Synchrotronquelle in Hamburg befasst. Es werden mehrere Aspekte der Arbeit dargestellt:

1. 3D virtuelle Histologie: Hier wird die Möglichkeit der 3D-quantitativen Bildgebung für die biomedizinische Forschung beschrieben, einschließlich Untersuchungen an hydratisiertem Gewebe und Tiermodellen.

2. Coherent Applications Beamline: Es wird die Strahlleitung des GINIX II beschrieben, die mit verschiedenen Komponenten wie Photonen zählenden Detektoren, sCMOS-Kameras, Wellenleitern und kollimierenden Linsen (CRLs) ausgestattet ist.

4. tomat0r – Tomographie-Makro-Ersteller: Hier wird eine Software vorgestellt, die für die Erleichterung von Messungen und die Erstellung von Tomographien entwickelt wurde. Sie bietet maschinenlesbare Parameter, anpassbare Muster zum Zusammensetzen lokaler Messungen und präzise Timing-Optionen für die Datenerfassung.

[für 3, 5. und 6. siehe weitere Bilder]

Unten auf dem Poster befindet sich ein Abschnitt für Danksagungen an die unterstützenden Institutionen und Mitarbeiter.

Insgesamt zeigt das Poster die Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher bildgebender Verfahren für die biomedizinische Forschung, die eine schnelle und detaillierte Analyse biologischer Proben unter Verwendung von Röntgenstrahlen ermöglichen.

3. GINIX @ P10 Beamline, PETRA III: Diese Sektion beschreibt die GINIX-Anlage am P10-Strahlrohr der PETRA III, inklusive der Fähigkeiten für virtuelle Histologie und mikroskopische Imaging-Feldweiten von 10 Mikrometern bis zu 1 Millimeter.

5. Vaskulärer Baum: murines Corpus Callosum: Dieser Abschnitt beschäftigt sich mit der bildlichen Darstellung von Gewebeschnitten und hebt die Färbung verschiedener Gewebetypen hervor, um die Struktur von Blutgefäßen in der Maushirnrinde zu zeigen.

6. Kleinhirnrinde, Zelltyp-Identifikation: Es werden Techniken zur Zelltyp-Identifikation im Kleinhirn beschrieben, inklusive fortschrittlicher Segmentierung für strukturelle Analysen und Raumrepräsentation zur Pathologiestudie.

Christian Schröder zur Zukunft der #Röngenmikroskopie am geplanten #Petra4-#Synchrotron (siehe auch alt-Texte, GPT4).
Folie 4 zeigt das geplante #Beamline-Portfolio.

Die Folie präsentiert PETRA IV als das ultimative Röntgenmikroskop für chemische, biologische und physikalische Prozesse, das einen querskalaren Einblick in Struktur und Funktion komplexer Systeme in Natur und Technologie bietet. Es betont die Fähigkeit von PETRA IV:

- Relevante Skalen heranzuzoomen,
- Röntgenanalytische Kontraste zu nutzen,
- Zeitlich aufgelöste Untersuchungen durchzuführen.

Diese Fähigkeiten tragen zu großen Herausforderungen in allen Wissenschaftsfeldern sowie in Akademie und Industrie bei. Es werden spezifische Bereiche hervorgehoben, in denen PETRA IV Beiträge leisten kann, darunter Energie, Erde & Umwelt, Transport & Technologie, Materialien für Quanteninformation und Leben & Gesundheit.

Diese Folie erläutert, was PETRA IV von anderen Einrichtungen unterscheidet. Es werden drei verschiedene Szenarien dargestellt:

a) Einzelne Elektronen, die einen emissionskegelabhängigen Röntgenstrahl erzeugen, ermöglichen eine nahezu verlustfreie Fokussierung des gesamten Strahls.

b) Elektronenpakete bei PETRA III, die eine größere Divergenz und Größe aufweisen.

c) Elektronenpakete bei PETRA IV, die in ihrer Divergenz und Größe vergleichbar mit dem Emissionskegel eines einzelnen Elektrons sind, was eine hohe Fokussierung ermöglicht.

Die Folie betont, dass PETRA IV die Beugungsgrenze erreichen kann, was eine optimale Auflösung im realen und reziproken Raum zur gleichen Zeit ermöglicht. Dies ermöglicht es PETRA IV, alle Längenskalen gleichzeitig zu untersuchen, von atomaren bis zu makroskopischen Dimensionen, und macht es zu einem in-situ 3D-Mikroskop für physikalische, chemische und biologische Prozesse.

Die Folie stellt die erwartete Helligkeit (Brillanz) der PETRA IV Synchrotronstrahlungsquelle dar. Die Grafik zeigt eine deutliche Steigerung der Brillanz im Vergleich zu PETRA III, mit Faktoren wie x60 bis x560 für verschiedene Photonenenergien, was eine enorme Verbesserung bedeutet.

Die Helligkeitszunahme für PETRA IV wird wie folgt angegeben:

- 500-fache Zunahme für harte Röntgenstrahlen,
- 1000-fache Zunahme für hochenergetische Röntgenstrahlen.

Im Bereich der Röntgenmikroskopie führt dies zu:

- 500-1000-fach schnelleren Aufnahmen (Filme),
- 500-1000-fach größerem Sichtfeld,
- 20-30-fach höherer Empfindlichkeit,
- Räumlicher Auflösung bis hinunter zu 1 Nanometer.

Diese Verbesserungen werden weitreichende Auswirkungen auf die Fähigkeit haben, schnelle Prozesse zu beobachten, größere Bereiche zu untersuchen und feinere Details zu erkennen, was sie zu einem leistungsstarken Werkzeug für Forschung und Entwicklung macht.

Die Folie zeigt einen Sektor-Layoutplan, der die Verteilung der Beamlines in den experimentellen Hallen für PETRA IV darstellt. Die Anordnung ist in zwei Phasen unterteilt: Phase-I und Phase-II (PXW) Beamlines, wobei jede Phase farblich unterschieden ist.

Die Beamlines sind um den Speicherring herum angeordnet und mit spezifischen wissenschaftlichen Funktionen oder Experimenten assoziiert, wie z.B. Diagnostik, Pulverstreuung und SAXS/WAXS, Nano-Tomographie und Materialwissenschaften. Einige Plätze sind als "Free Slot" markiert, was darauf hindeutet, dass diese Positionen für zukünftige Erweiterungen oder neue Beamlines offen sind. Zusätzlich gibt es Bereiche, die noch in Erwägung gezogen werden, sowie neue PXW-Beamlines, was auf eine Erweiterung oder Aktualisierung der Einrichtung hinweist.

Diese Darstellung vermittelt einen umfassenden Überblick über die geplanten Forschungskapazitäten und die Vielfalt der wissenschaftlichen Anwendungen, die PETRA IV unterstützen wird.

Eine wegweisende Entscheidung! #petra4 hat 40M€ vom Bund bekommen, um den Bauvorbereitungen zu beginnen! 🎉
https://petra4.desy.de/aktuelles/2023/eine_wegweisende_entscheidung/index_ger.html

Ein Strahl in weiß auf einem blauen Hintergrund, wo den Text steht: Unsere Zukunftsstrategie: Forschung und Innovation.

Oliver Seeck: warum moderne und relevante #Forschung eine neue #Synchrotron-Quelle zur #Röntgen-#Mikroskopie benötigt – und wie #Petra4 am @DESY als deutlich kohärenteres Instrument die biomedizinische #Bildgebung, Forschung von Krankheiten, detailliertere Befundung von Patienten auf 1 neues Niveau heben kann.
Hier ein Beispiel, wie #Makrophagen – #Fresszellen – #Tuberkulose-Viren angreifen.

Foto: Laptop mit Präsentationstitel "Petra IV Overview & Status"; dazu Banane, Kaffee, gestricktes Einhorn.

Präsentation, die aktuellen Instrumente an Petra III sind physikalisch durch eine inkohärente Quelle limitiert.
Numerische Simulationen zeigen das Verhalten der Röntgenwellen für aktuelle und die geplanten Parameter.

Strickhorn vor Laptop Bildschirm. Gezeigt:
Fe2O3-markierte Makrophagen greifen Tuberkulose an.

Wie kann die #chemische #Industrie klimaneutraler werden?
Jan-Dierk Grundwaldt vom @kitkarlsruhe und Andreas Stierle (DESY) hätten da eine Antwort: durch verbesserte Katalyse - erforscht mit #petra4. Im Video erklären sie wie es geht!

Ein besonderes Spätsommer-Event: Wir sind in Berlin, um die geplante leistungsstärkste Röntgenquelle der Welt, #petra4, vor Gästen aus Politik & Wirtschaft zu präsentieren. Ein Zukunftsprojekt von DESY, für den Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Deutschland. Im Rahmen der Ausstellung präsentieren wir eine Reihe von Experimenten und Anwendungsbeispielen, die nur mit dem von PETRA IV erzeugten Licht möglich sein werden. Nehmen Sie am Sommerfest teil? Bitte besuchen Sie uns!#hamburginberlin

Das Bild zeigt die Ausstellung der geplanten PETRA IV-Anlage in Berlin mit Säulen, die Experimentierbeispiele zeigen, die von unten mit blauem Licht beleuchtet werden.

Henning Fehrmann, Vorsitzender von DESYs Innovation Advisory Committee und Inhaber/CEO der Fehrmann Tech Group, erzählt, warum DESYs künftige Super-Lichtquelle #PETRA4 so wichtig für die Industrie ist. Mehr zu PETRA IV gibt‘s hier: https://petra4.desy.de

Direktorin des Fritz-Haber-Instituts der @maxplanckgesellschaft Beatriz Roldán Cuenya braucht #petra4, die geplante neue leistungsstärkste Lichtquelle bei DESY, um Katalysatoren zu beobachten und grüne Chemie zu ermöglichen.

Zitat von Forscherin Beatriz Roldán Cuenya: Unsere Forschung soll den Weg zu einer grünen Chemie merklich beschleunigen. Erst mit der hohen Brillanz von PETRA IV werden wir schnell genug messen können, um das Verhalten von Katalysatoren genauer beobachten zu können. Ihr Porträt ist auf der rechten Seite zu sehen.

Bundesgesundheitsminister Prof. Karl Lauterbach ist zu einem Besuch und Gespräch über Gesundheitsforschung und das Zukunftsprojekt #PETRA4 bei DESY eingetroffen. Er wurde von DESY-Direktor Helmut Dosch und Verwaltungsdirektor Christian Harringa begrüßt.

Bundesgesundheitsminister Karl Lauterbach wurde von DESY-Direktor Helmut Dosch, rechts, und Christian Harringa begrüßt.

Die nächste Generation von Lichtquellen: Mit #PETRA4 werden bisher unerreichte Analysemöglichkeiten möglich. Gesundheitsforscher:innen können damit Zellbestandteile wie Proteine aber auch ganze Zellen in einer Probe analysieren. Mehr: https://petra4.desy.de/forschung/gesundheit/index_ger.html

#PETRA4

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