Dokument 1.pdf (14.973 KB) - OPUS - Universität Würzburg
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Sonderheft - 100 Jahre Röntgenstrahlen<br />
Am Physikalischen Institut der<br />
<strong>Universität</strong> <strong>Würzburg</strong> fand im<br />
Rahmen des Röntgenjahres vom<br />
13. bis 17. März ein Internationales<br />
Symposium mit dem Thema "Heterostructures<br />
in Science and Technology"<br />
statt. Als Heterostrukturen bezeichnet<br />
man aufeinandeifolgende Schichten<br />
unterschiedlicher Halbleiter.<br />
Die Schichten sind in der Regel nur wenige<br />
Atomlagen dick. Dadurch wird eine Modifizierung<br />
der elektronischen Eigenschaften<br />
bewirkt. Eine bekannte Heterostruktur ist der<br />
Halbleiterlaser, der in den 70er Jahren soweit<br />
perfektioniert wurde, daß sein technischer<br />
Einsatz möglich wurde. Die modeme, auf der<br />
Verwendung von Glasfasern beruhende Weitverkehrs-Nachrichtentechnik<br />
wäre ohne<br />
Halbleiterlaser undenkbar.<br />
Halbleiterlaser, die im infraroten Spektralbereich<br />
emittieren, haben in den CD-Playem<br />
der Unterhaltungselektronik weltweite<br />
Verbreitung gefunden. Auch die modeme<br />
Mikroelektronik beruht auf Heterostrukturen,<br />
da die vorwiegend verwendeten MOS<br />
Der Nutzen der Röntgenstrahlen für<br />
technische und physikalische Untersuchungen<br />
sowie für die medizinische<br />
Diagnostik ist allgemein bekannt.<br />
Was nur wenige wissen: Es<br />
waren Mathematiker, die mit ihren<br />
theoretischen Arbeiten die veifeinerte<br />
Nutzung dieser Strahlen erst<br />
ermöglichten.<br />
Die Mathematischen Institute der <strong>Universität</strong><br />
Würz burg organisierten unter der Federführung<br />
von Prof. Dr. Jürgen Appell am<br />
12. Juli im Rahmen eines "Mini-Symposiums"<br />
drei Vorträge zum Thema "Inverse Probleme,<br />
Computertomographie und Signalerkennung".<br />
Es sprachen: Prof. Dr. Gottfried<br />
Anger (Halle) über "Grundprinzipien der<br />
medizinischen Diagnostik unter besonderer<br />
Beachtung der Röntgendiagnostik", Prof. Dr.<br />
Heterostruktur-Laser: Eckpfeiler<br />
moderner Elektronik<br />
(Metal Oxide Semiconductor)-Transistoren<br />
eine Schichten struktur aufweisen.<br />
Heterostrukturen spielen aber nicht nur für<br />
Anwendungen eine Rolle, sie sind auch bevorzugter<br />
Gegenstand der Grundlagenforschung.<br />
So wurde der Quanten Hall Effekt<br />
1980 von Prof. Dr. Klaus von Klitzing an einem<br />
Silizium-MOS-Transistor entdeckt. Der<br />
fraktionale Quanten Hall Effekt, der auf eine<br />
Wechselwirkung von Elektronen untereinander<br />
zurückgeführt wird, wurde zum ersten<br />
Mal an einer Heterostruktur mit dem Halbleiter<br />
Gallium-Arsenid (GaAs) nachgewiesen.<br />
Auf dem Symposium wurden 39 Vorträge<br />
von renommierten Forschern aus der ganzen<br />
Welt gehalten. Unter ihnen waren Prof. Herbert<br />
Krömer von der University of California,<br />
der das Heterostrukturprinzip in die Bauelementephysik<br />
einführte, und Prof. Zhores<br />
Alferov, Direktor desA. F. loffe-Instituts der<br />
RussischenAkademie derWissenschaften in<br />
St. Petersburg/Rußland, der mit seinen Mitarbeitern<br />
1970 den ersten kontinuierlich arbeitenden<br />
Halbleiterlaser realisierte. Prof.<br />
Klitzing berichtete über neue Einsichten zum<br />
Quanten Hall Effekt.<br />
Neueste Ergebnisse auf dem Gebiet der<br />
Heterostrukturforschung präsentierten Wissenschaftler<br />
aus aller Welt auf rund 100 Postern.<br />
Das Symposium hatte Bezug zum<br />
Röntgenjahr, weil Röntgenstrahlen ein wichtiges<br />
Hilfsmittel zur Charakterisierung von<br />
Heterostrukturen sind.<br />
Röntgens Werk wurde durch einen Vortrag<br />
von Prof. Dr. Gottfried Landwehr mit<br />
dem Thema: "Röntgen's Discovery - 100<br />
Years Later" gewürdigt. Ein Besuch in der<br />
Röntgenausstellung durfte nicht fehlen.<br />
Das Symposium wurde von den Professoren<br />
Gottfried Landwehr und Alfred Forchel<br />
vom Physikalischen Institut der <strong>Universität</strong><br />
Würz burg organisiert. Durch die Unterstützung<br />
der Deutschen Forschungsgemeinschaft,<br />
DFG, konnten auch 14 osteuropäische<br />
Wissenschaftler teilnehmen. Auch<br />
das Bayerische Staatsministerium für Unterricht,<br />
Kultus, Wissenschaft und Kunst, die<br />
Europäische Gemeinschaft und der Regionalverband<br />
Bayern der Deutschen Physikalischen<br />
Gesellschaft hatten die Veranstaltung<br />
gefördert.<br />
Mit Radon und Röntgen auf<br />
Tumorsuche<br />
Alfred K. Louis (Saarbrücken) über "Modeme<br />
Methoden der Signalerkennung in Verbindung<br />
mit der Computertomographie" und<br />
Prof. Dr. Frank Natterer (Münster) über "Die<br />
Geschichte der Tomographie aus der Sicht<br />
eines Mathematikers".<br />
Der österreich ische Mathematiker Johann<br />
Radon (1887-1956) hat die Theorie begründet,<br />
mit der man die Struktur eines höherdi-<br />
schen Akademie der Wissenschaften zu<br />
Leipzig, kann als Geburtsstunde der modernen<br />
Tomographie betrachtet werden.<br />
Mathematisch gesprochen, handelt es sich<br />
bei der oben erwähnten Rekonstruktion um<br />
ein sogenanntes inverses Problem. Während<br />
bei einem direkten Problem die innere Struktur<br />
des zu untersuchenden Systems bekannt<br />
ist und nur dessen Wirkungen nach außen<br />
mensionalen Körpers rekonstruieren kann, studiert werden sollen, kann man bei einem<br />
wenn man seine niederdimensionalen<br />
"Schnitte" kennt. Mit dieser Theorie - und<br />
den notwendigen technischen Mitteln - kann<br />
man zum Beispiel Schichtaufnahmen anfertigen,<br />
die einen gen auen Einblick in den<br />
menschlichen Körper erlauben. Radons berühmte<br />
Arbeit "Über die Bestimmung von<br />
Funktionen durch ihre Integralwerte längs<br />
gewisser Mannigfaltigkeiten", erschienen<br />
1917 in den Sitzungsberichten der Sächsi-<br />
inversen Problem nur die Außenwirkungen<br />
messen und versuchen, daraus Schlüsse über<br />
die Struktur des Systems zu ziehen. Ein weiteres<br />
Beispiel für solche inversen Probleme<br />
sind Streuphänomene: Man lenkt zum Beispiel<br />
Schallwellen auf ein unbekanntes Objekt<br />
im Ozean und entscheidet aufgrund der<br />
Form der reflektierten und gestreuten Signale,<br />
ob es sich um einen Walfisch oder ein U<br />
Boot handelt.<br />
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