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Verbundcharakter
In der Forschung mit Neutronen hat sich in Deutschland
eine enge Verbindung zwischen den Großforschungseinrichtungen,
die die Neutronenquellen betreiben, und
den Nutzergruppen - vorwiegend von Hochschulen - zu
beiderseitigem Vorteil herausgebildet und bewährt.
Diese Verbindung manifestiert sich in der gemeinsamen
Weiterentwicklung von Methoden und dem Bau und
Betrieb von Geräten. Ein Beispiel intensiver Verknüpfung
ist gegeben durch den Aufbau der Instrumentierung
an der neuen Forschungsneutronenquelle FRM-II,
die der Technischen Universität München, TUM,
angegliedert ist. Hierzu haben Gruppen von Universitäten
und Instituten der Max-Planck-Gesellschaft und
der Helmholtz-Gemeinschaft aus ganz Deutschland
beigetragen. Das Instrument der BMBF-geförderten
Verbundforschung hat wesentlich dazu beigetragen,
dass durch die Mitwirkung der Hochschulgruppen die
Möglichkeiten der Forschung mit Neutronen in vielen
Wissenschaftsfeldern erkannt worden sind. Das breite
Spektrum erstreckt sich von den Grundlagenfächern
Physik, Chemie, Biologie, Geowissenschaften bis hin
zu den Ingenieurdisziplinen Materialwissenschaft und
Werkstofftechnik.
Ausbildung
Durch das an den Hochschulen vorhandene Knowhow
werden – wiederum im Zusammenwirken mit den
„professionellen Neutronenforschern“ aus den Zentren
- Studierende und junge Wissenschaftler informiert und
ausgebildet, damit sie in der Lage sind, Neutronen für
Fragestellungen ihrer Forschungsprojekte einzusetzen.
Zu diesem Angebot gehören spezielle Kurse und Praktika,
die an allen Zentren angeboten werden. Durch ihre
Verbindungen zu den Hochschulen können wiederum
die Großforschungseinrichtungen Doktoranden gewinnen.
In Deutschland haben sich regionale Netzwerke
mit speziellen Einzugsgebieten im Umfeld der Zentren
der Helmholtz-Gemeinschaft, GKSS, HMI, FZJ, sowie
für den FRM-II entwickelt. Für die erforderliche ständige
Erneuerung und Weiterentwicklung der Nutzerschaft
im Bereich der Forschung mit Neutronen sowie für die
Ausbildung der Nachwuchswissenschaftler sind diese
Verknüpfungen zwischen Hochschulen und Zentren von
großer Bedeutung
Für Forschergruppen mit Doktoranden und Nachwuchswissenschaftlern
ist eine planbare längerfristige
Perspektive mit verlässlichem Zugang zu
Messmöglichkeiten entscheidend. Hierzu gehört
insbesondere eine auf die Belange der Nutzer von
Großgeräten zugeschnittene Forschungsförderung. Aus
Sicht des KFN sollte das hocheffi ziente Instrument der
BMBF-Verbundforschung zur optimalen Nutzung der
Großgeräteinfrastruktur ausgebaut werden.
Erschließung neuer Forschungsthemen
„Gelegentliche Nutzer“, die nur hin und wieder Experimente
mit Neutronen machen, müssen auf eine
leistungsfähige Instrumentierung zugreifen können
und sind dabei auf die kompetente Unterstützung
der Geräteverantwortlichen angewiesen. Es handelt
sich hier um eine wissenschaftliche Zusammenarbeit
zwischen Partnern mit manchmal sehr unterschiedlichen
Spezialgebieten, deren Erfolg für die Qualität der
Forschungsergebnisse entscheidend ist. Gelegentliche
Nutzer sind besonders wichtig im Zusammenhang mit
dem Erschließen neuer Themen für die Forschung mit
Neutronen. In diesem Prozess können sich Arbeitsgruppen
herausbilden, die sich intensiver der Methode der
Neutronenstreuung zuwenden. Das KFN appelliert an
die Universitäten, diesen Aspekt bei Neuberufungen zu
berücksichtigen.
KFN-Umfrage
Um ein aktuelles Bild der Nutzung von Neutronen
durch deutsche Wissenschaftler zu erhalten, wurden im
Frühjahr 2004 vom KFN die Nutzer befragt [7]. 900
Wissenschaftler wurden angeschrieben, der Rücklauf
lag mit 40 % weit über dem vergleichbarer Umfragen.
Die Ergebnisse können mit wenigen Einschränkungen
als repräsentativ angenommen werden und sind
vollständig im Anhang wiedergegeben. Im Folgenden
werden bestimmte Aspekte herausgestellt (z. T. im Vergleich
zur Umfrage der European Neutron Scattering
Association (ENSA) aus dem Jahre 1998 [8]).
Material.
19 %
Andere
4 %
Biophysik
2 %
Bio.
3 %
Ing.
4 %
Chemie
13 %
Geo.
4 %
Kristallo.
10 %
Physik
41 %
„professionelle“
Nutzung
(75-100 %)
28 %
häufige
Nutzung
(50-75 %)
17 %
gelegentliche
Nutzung
(25-50 %)
17 %
seltene
Nutzung
(0-25 %)
38 %
Abb. 5.1. Links: Verteilung der deutschen Neutronennutzer
auf verschiedene Wissenschaftsdisziplinen;
rechts: Intensität der Neutronennutzung nach dem zeitlichen
Umfang, den Neutronenexperimente am Gesamtforschungsprogramm
haben.
Interdisziplinarität
Die Verteilung der Nutzer auf unterschiedliche Fachgebiete
(Abb. 5.1 links) spiegelt die Interdisziplinarität
der Forschung mit Neutronen wider. Die größte Gruppe
stellen die Physiker dar, weiter sind Materialwissenschaftler,
Chemiker und Kristallographen gut repräsentiert.
Der Anteil der Chemiker ist in den letzten Jahren
signifi kant gesunken, was mit einer Reduzierung oder
Neuausrichtung von Festkörperchemie-Lehrstühlen in
Deutschland zu erklären ist.
Forschungsintensität hat zugenommen
In der Nutzergemeinde hat die Intensität der Forschung
mit Neutronen deutlich zugenommen (Abb. 5.1 rechts):
45 % der Befragten nutzen Neutronen für mehr als die
Hälfte ihrer Forschungstätigkeit (1998 waren es nur
26 %). Der größte Teil davon sind „professionelle Neutronenforscher“,
die meist an Zentren angesiedelt sind.
Nach wie vor ist die größte Gruppe die der „gelegentlichen
Nutzer“, für die Neutronen eine ergänzende, aber
wichtige Sonde sind. Sehr viele Wissenschaftler aus
allen Nutzergruppen setzen komplementäre Methoden
für ihre Forschung ein. Intensive Betreuung ist entscheidend,
um insbesondere die gelegentlichen Nutzer an
Methoden der Forschung mit Neutronen heranzuführen
und sie langfristig für diese zu interessieren.
Neutronenquellen
An der Nutzung verschiedener Quellen hat sich seit der
letzten Umfrage wenig geändert. 29 % der Experimente
werden am ILL durchgeführt, 61 % an Mittelfl ussquellen,
wobei das Hauptgewicht auf den deutschen Reaktoren
in Jülich, Berlin und Geesthacht liegt. Die restlichen
10 % verteilen sich auf: Orphée (Saclay, Frankreich),
SINQ (PSI, Schweiz), ISIS (RAL, Großbritannien) und
IBR-II (Dubna, Russland). ISIS ist derzeit die weltbeste
Spallationsquelle.
Struktur der Nutzergemeinde
Für zukünftige Planungen ist es wichtig, die Struktur
der Nutzergemeinde möglichst gut zu kennen. Gut die
Hälfte der Neutronennutzer arbeitet an Universitäten,
knapp ein Drittel an Forschungszentren mit Neutronenquelle.
Erfahrene Neutronennutzer sind in ähnlich
hohem Umfang (über 55 %) an allen Forschungseinrichtungen
vertreten. Die Ausbildung des wissenschaftlichen
Nachwuchses (Doktoranden) wird besonders von
den Hochschulen geleistet, während Forschungszentren
demgegenüber mehr Postdoc-Stellen anbieten können.
Diplomanden sind in der Umfrage vermutlich unterrepräsentiert.
Sie konnten nur indirekt von der Nutzerumfrage
erfahren, da sie nicht im Verteiler erfasst
waren. Die Altersverteilung ist in der Abbildung 5.2
dargestellt. Die Altersgruppe 30 bis 40 dominiert, sie
besteht sowohl aus Doktoranden als auch Postdocs und
erfahrenen Nutzern. Frauen, die an der Umfrage teilgenommen
haben, sind im Schnitt jünger als die Männer.
Es ergibt sich eine sehr gesunde Altersverteilung: laut
Umfrage sind 55 % der Nutzer jünger als 40 Jahre.
Dieser Wert berücksichtigt nicht, dass Diplomanden
unterrepräsentiert sind.
20-29
14 %
>69
1 %
30-39
40 %
60-69
10 %
50-59
14 %
Abb. 5.2. Altersstruktur der deutschen Neutronennutzergemeinde.
40-49
21 %
Zugang zu den Quellen
Die Forschung an Großgeräten wie an Neutronenquellen
benötigt Vorschlags- und Auswahlverfahren, um die
vorhandene Messzeit an unterschiedlichen Experimenten
nach wissenschaftlicher Qualität zu verteilen. Die
Messzeitanträge („Proposals“) werden in Expertengremien
begutachtet. Auf der Basis der Gutachten wird die
verfügbare Messzeit an die Nutzer verteilt. Das bedeutet
u. U. relativ lange Vorlaufzeiten, die insbesondere
bei Diplom- und Doktorarbeiten frühzeitig berücksichtigt
werden müssen. Für industrielle Nutzer gibt es in
der Regel gesonderte Programme, die einen schnelleren
Zugang ermöglichen. Im Einzelnen gibt es folgende
Nutzungsmodalitäten an deutschen Neutronenquellen
und am ILL:
• Am Hahn-Meitner-Institut, am FRM-II und am
ILL können zweimal pro Jahr Proposals eingereicht
werden. Am HMI können nach Begutachtung für
Doktorarbeiten spezielle langfristigere Messzeitkontingente
zur Verfügung gestellt werden.
66 Zugang und Förderung
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