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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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