Newsportal - Ruhr-Universität Bochum
Projekte
In the framework of this project we propose the study of (α,γ) reactions relevant to the astrophysics p-process nucleosynthesis. Specifically, we are aiming to the experimental and theoretical investigation at astrophysical beam energies selected (α,γ) reactions, such as: 73Ge(α,γ)77Se and 102Pd(α,γ)106Cd. The goal of the study, is by using the 4π NaI(Tl) detector to provide experimental data in previously unexplored energy regions or in beam energies were the existing experimental information is insufficient for setting firm constrains of the theoretical model calculations. Accordingly, we suggest the study of the excitation function of the above mentioned reactions for α-beam energies between 6-15 MeV, as provided by Dynamitron Tandem Laboratorium (DTL) of the Ruhr-Universität Bochum and by adopting an energy step of the order of 0.5 MeV.
Entwicklung eines stabilen und reproduzierbaren Protokolls für 10x Kryo-ExM an einzelnen Zellen. Dazu gehört ein stabiles Gelmatrixrezept sowie eine solide und reproduzierbare Methode zur Ermittlung des Expansionsfaktors und der räumlichen Verzerrung in 3D.
Wir werden die Aufnahmeraten von Radioisotopen verschiedener mineralischer Nährstoffe und/oder deren toxischer Analoga in pflanzliche Wurzeln oder in Pflanzengen-exprimierende Zellen quantifizieren. Wir werden den Einbau von radioaktiv markierten organischen und anorganischen Substraten in endogene Metabolite und/oder Makromoleküle von Pflanzenzellen, -organen und/oder Zellen heterologer Expressionssysteme untersuchen. Wir werden mehrere Elemente von Interesse in pflanzlichen Schnitten lokalisieren mittels Particle Induced X-Ray Emission (PIXE) in Kombination mit Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) vergleichend zwischen Wildtyp- und Mutanten-/transgenen Pflanzen. Wir werden lebende Pflanzenzellen, die geeignet markierte Proteine exprimieren, mittels des Olympus IX 81 live cell imaging microscope darstellen mit dem Ziel der Lokalisierung von Proteinen und ihrer Dynamik. Möglicherweise ist der Einsatz von STED (Super-Resolution) erforderlich, um unsere wissenschaftlichen Fragestellungen zu beantworten.
Wir untersuchen die bakterielle Eisenaufnahme, die Rolle von Siderophoren und die Rolle von Ionophoren.
Wir nutzen Pulslabelling-Experimente, um die Proteinneusynthese in Antwort auf Stress (z.B. Antibiotika-Stress) zu messen.
Im Rahmen von CO2BioFeed soll ein Zugang zur nachhaltigen industriellen Herstellung von Basischemikalien erarbeitet werden. Das Ziel des Projektes liegt darin, CO2 mit Olefinen aus erneuerbaren Quellen in wertvolle Zwischenprodukte umzusetzen. Der Schlüssel ist die Verwendung von CO2 als Oxidationsmittel für die Epoxidierung von kurzkettigen Alkenen und als Carboxylierungsmittel für die Insertion in die C-H-Bindung kurzkettiger Alkene, wobei Acrylsäure-Derivate gebildet werden. Im Rahmen des Projekts werden auf die Umsetzung von CO2 maßgeschneiderte silber-basierte Mischoxide (Mo, V, Te, Ce, Zr) charakterisiert. Das Gefährdungspotential der Proben wird als niedrig eingestuft. Einsatz von XPS ist eine zentrale Methode für die umfassende Charakterisierung der Proben und zielt auf Aufklärung von Struktur-Wirkungsbeziehungen.
Die Anwendung von Ionenstrahl-Analysetechniken (IBA) erfordert die Verfügbarkeit zuverlässiger differentieller Querschnittsdaten für die verwendeten Kernreaktionen oder elastischen Streuungen. Dies trifft jedoch nicht immer zu. In mehreren Fällen besteht ein erheblicher Mangel an oder sogar ein völliges Fehlen von Daten über differentielle Wirkungsquerschnitte, was die Anwendbarkeit der IBA-Techniken einschränkt. Im Rahmen dieses Projekts führen wir Messungen zur Bestimmung von kohärenten differentiellen Wirkungsquerschnitten mit Protonen- und 3He-Strahlen durch. Ein spezieller Versuchsaufbau, bestehend aus 6 Silicon Surface Barrier (SSB)-Detektoren, ermöglicht die gleichzeitige Messung von sechs verschiedenen Detektionswinkeln in Energiebereichen, die für Ionenstrahlanalyse-Anwendungen geeignet sind. Darüber hinaus führen wir Benchmarking-Experimente durch, um die Genauigkeit der erhaltenen experimentellen Datensätze zu überprüfen.
Versuche an den Beschleunigern für Studierende der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Paderborn.
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines kombinierten "Stimulated emission depletion" (STED) und Raster-Ionenleitfähigkeitsmikroskops (SICM). Das Instrument wird die gleichzeitige, korrelierte Aufnahme der Topographie und der Proteinverteilung in einer lebenden Zelle mit nicht durch Lichbeugung begrenzter Auflösung ermöglichen.
Im Projekt werden neue Ausgangsmaterialien (Precursoren) für ALD entwickelt, die auf metallorganischen Verbindungen beruhen. Teststrukturen auf Basis von Schichten und Schichtenfolgen werden entworfen und hergestellt. Messverfahren werden entwickelt, um die Schichten und Schichtenfolgen gezielt zu charakterisieren. Gezielt heißt zum einen, dass die gewonnenen Erkenntnisse zur Schichtstruktur es erlauben werden, deren Einfluss auf das elektronische, mechanische und thermische Verhalten zu verstehen. Andererseits werden die Messverfahren so ausgelegt, dass die Eignung der ALD-Schichten für die spätere Anwendung in der Sensorik bereits hier charakterisiert wird und so gezielte Optimierungen möglich werden.
Detaillierte Erkenntnisse aus Teilchenphysikexperimenten werden genutzt, um das Verhalten von Teilchen und Gasen in Schüttgutreaktoren in-situ zu untersuchen. γ-Strahlen aus einer Positronenannihilation werden in einer PET-ähnlichen Konfiguration verwendet, die die Vorteile der modernsten Teilchendetektoren nutzt. Der Vorteil der PET liegt in der Tatsache, dass es sich um eine nicht-invasive Technologie handelt, die es ermöglicht, das Verhalten von Systemen in einem geschlossenen, dicht mit Kugeln gefüllten Behälter zu untersuchen. Während die PET-Technologie häufig in der Medizin eingesetzt wird, werden wir mit radioaktiven Positronenquellen und PET markierte Kugeln und Gase verwenden, um den Transport dieser Kugeln und Gase in Schüttgutreaktoren zu untersuchen.
In der Abteilung RUBION-Ionenstrahlen werden in dem Bereich industrielle Implantation zusammen mit unserem Partner, der rubitec GmbH im Kundenauftrag Ionenbestrahlungen im MeV Bereich durchgeführt. Dabei steht ein großes Spektrum an unterschiedlichen Ionen zur Verfügung. Der verfügbare Energie- und Dosisbereich ist dabei von der jeweiligen Spezies und der Wafergröße unserer Kunden abhängig. Die Möglichkeiten werden von uns anwendungsabhängig für jeden Kunden auf Anfrage ermittelt. Wir sind in diesem Bereich nach DIN EN ISO 9001: 2015 zertifiziert !
The work includes material development and structural Layering of perovskite for electroluminescence and laser applications. Different layer formation procedures such as pure liquid phase processes, pure vacuum deposition, as well as hybrid deposition processes are demonstrated. The work aims to study and optimize luminescence quantum efficiency and optical amplification and to understand the relationship between composition / structure and optical amplification. And then, selected materials are integrated into electroluminescent devices.
Dieses Praktikum ist Teil der Masterstudiengänge Biochemie und iSTEM.
In vitro-Transkription mit radioaktiver Markierung
Dieses Projekt umfasst Arbeiten, die die Nutzung der Mikroskopieinfrakstruktur (inkl. Analyse und Beratung) des RUBIONs erfordern, nicht aber die Nutzung von Radioisotopen.
Im Bereich der Analytik mit Ionenstrahlen stellt RUBION verschiedene Methoden zur Verfügung, welche angewandt werden, Materialien auf ihre Zusammensetzung zu untersuchen. Zu den etablierten Methoden gehören RBS, NRRA, D-NRA, EBS und PIXE. Dieses Projekt hat zum einen die Aufgabe, eine zuverlässige Nutzung der Methoden zu gewährleisten. Dazu ist sicherzustellen, dass die jeweiligen Messsysteme einsetzbar sind und die Analysen für die wissenschaftlichen Anwendungen verlässliche Ergebnisse liefern. Darüber hinaus zielt dieses Projekt auf Optimierung und Automatisierung der bestehenden Methoden ab. Darunter fällt z. B. Messgenauigkeiten zu verbessern, Beschleunigerzeiten effizienter zu nutzen oder den Aufwand der Datenanalysen zu reduzieren. Schließlich können bestehende oder neue Anforderungen Auslöser sein, im Rahmen dieses Projektes die Methoden dem Bedarf entsprechend weiterzuentwickeln.
Dieses "Projekt" umfaßt Arbeiten, die die Nutzung von Infrastruktur der AG Bandow im RUBION erfordern, nicht aber die Nutzung von instabilen Isotopen.
Dieses Projekt unterstützt die schon etablierten RUBION-Projekte der IMC Gruppe. Komplementär zu dem RBS/NRA Projekt werden ausgewählte Dünnschichten der XPS und AES Analyse unterzogen, um Einsichten in ihre oberflächenchemische Zusammensetzung zu erhalten.
Anhand von Einbaustudien mit radioaktiv-markierten Vorläufermolekülen werden antibakterielle Wirkmechanismen analysiert.
Die PIXE-Technik wird für die qualitative und quantitative Analyse von Haupt- und Spurenelementen in verschiedenen Arten von Proben, wie z.B. in Mineralien, Gläsern, Legierungen usw. eingesetzt. Die Konzentrationen von Elementen von Si bis U können in Proben unterschiedlicher Struktur, d.h. in homogenen dünnen oder dicken Proben, sowie in geschichteten Proben bestimmt werden. Mit PIXE können Konzentrationen bis in den Bereich von wenigen ppm bestimmt werden.
VO2 ist aufgrund seines Phasenübergangs von Halbleiter zu Metall von Interesse. Die Elmentaladdition kann die Übergangseigenschaften von VO2 modulieren. Um den Effekt der Elementdotierung systematisch zu untersuchen, werden V-M-O-Dünnschichtbibliotheken mit kontinuierlicher Verteilung der Zusammensetzung durch Magnetron-reaktives Co-Sputtern hergestellt. Die Dotierstoffkonzentration (M) wird durch Rutherford-Rückstreuspektrometrie (RBS) bestimmt. Zusätzlich wurde berichtet, dass die Stöchiometrie von VOx, z. B. das Verhältnis von Sauerstoff zu Metallen, auch die Übergangseigenschaften beeinflussen kann.Um die Sauerstoffmenge zu schätzen, wird die Kernreaktionsanalyse (NRA) an den Bibliotheken durchgeführt.
Das Projekt zielt auf die Herstellung von Einzelphotonenquellen im Telekom Wellenlängenbereich ab, basierend auf einzelnen seltene Erd Ionen (insbesondere Erbium, Ytterbium) als Emitter, welche mittels Ionen-Implantation präzise in optische Kristalle dotiert werden (bis zu 200nm unter der Oberfläche). Die entscheidenden Vorteile der vorgeschlagenen Einzelphotonenquellen sind deren tatsächliche Einzelphotonenemission, deren Fourier limitierte Linienbreite, sowie die Möglichkeit emittierte Photonen direkt wieder in optischen Medien zu speichern, welche auf seltenen Erden basieren. Die normalerweise geringe Helligkeit von Erbium/Ytterbium Ionen kann hierbei um mehrere Größenordnungen zunehmen, indem diese an optische Resonatoren (angefertigt aus dünnen Lithiumniobat Filmen) mit hohen Gütefaktoren koppeln. Das Verhalten der Einzelphotonenquelle wird anhand ihrer Helligkeit und der Ununterscheidbarkeit der emittierten Photonen mit Hilfe eines Hong-Ou-Mandel Experiments beurteilt.
We are investigating the high energy ions (H, C...) implantation into silicate minerals.
Dieses Projekt widmet sich der Dünnschichtanalyse ausgewählter Zielmaterialien, die von der IMC Gruppe in Kooperation mit Partnern aus der Forschung und Industrie hergestellt wurden. Ausgewählte, primär metallische, Schhichten werden mittles Ionen- und Röntgenstrahlen charakterisiert, um Einblicke hinsichtlich des Einflusses von Herstellungstechniken und Parametern auf die Schichtzusammensetzung und deren nutzbaren Eigenschaften zu gewinnen.
Die Biogenese photosynthetischer Proteinkomplexe erfordert hochspezifische Mechanismen zur Sortierung, Integration und Assemblierung von kern- als auch plastidenkodierten Komplexuntereinheiten. Zentrale Schritte in der Biogenese des Photosystems II (PS II) umfassen die cotranslationale Insertion des plastidenkodierten D1-Proteins in die Thylakoidmembran und die anschließende Assemblierung in PS II. Kürzlich wurde in meiner Gruppe eine Technik zur Rekonstitution der [35S]-D1 Insertion entwickelt, die die Verwendung eines homologen in vitro Translationssystems (basierend auf Erbsenchloroplasten) umfasst. Die Ziele dieses Projektes umfassen (I) die Identifikation von neuen Komponenten, die an der D1 Insertion beteiligt sind, (II) die molekulare Analyse der Proteinkontakte der naszierenden D1 Polypeptidkette während der Translation und Insertion und (III) die Analyse der Mechanismen, die für die Zielsteuerung und die Bindung der translatierenden Ribosomen an die Thylakoidmembran verantwortlich sind.
Dieses Projekt widmet sich der Dünnschichtanalyse ausgewählter Materialien, die mit Hilfe des prozessintegrierenden Cluster-Tools des ForLab PICT2DES hergestellt wurden. Untersucht werden ultradünne dielektrische, metallische und halbleitende Schichten, die mittels (PE)ALD hergestellt werden, dabei liegt der Schwerpunkt auf 2D-Materialien. Die Filme werden mit Ionen- und Röntgenstrahlen charakterisiert, um einen Einblick in den Einfluss der Prozessparameter auf die Filmzusammensetzung zu erhalten.
Oligodendrozyten sind für die Myelinisierung im Nervensystem verantwortlich und ermöglichen so eine schnellere Aktionspotenzialausbreitung. Ihre Vorläuferzellen (OPCs) migrieren von der subventrikulären Zone zu ihren Zielzellen. Sie sind in der Lage, Myelinschichten zu erneuern oder zu reparieren. Eine Störung kann zu unmyelinisierten Axonen im Nervensystem führen. Dies ist ein typisches Symptom der Multiplen Sklerose. Eine bessere Kenntnis der Dynamik der wachstumskegelähnlichen Strukturen auf OPC könnte mehr Aufschluss über die Migrations- und Bewegungsmechanismen von OPCs geben. Mit Hilfe von Superresolution-Mikroskopietechniken soll die Dynamik der Spitzen weiter untersucht werden.
Neutronenstreuung leistet einen wesentlichen Beitrag zur Aufklärung der Wasserstoffabsorption und Wassrstoffdynamik in modernen Katalysatormaterialien wie MoS2, das in Zukunft Pt als Katalysator für die Wasserelektrolyse ersetzen könnte. In diesem Projekt sollen verschiedene Aktivierungsmethoden auf MoS2 Pulver angewandt und deren Einfluss auf die Wasserstoffdynamik untersucht werden. In einem vorangegangenen Projekt wurde die Dynamik in Einkristallen untersucht und die Bewegungsmoden einzelner Spezies identifiziert. In den nun im Fokus stehenden Pulverproben wird eine größere Bandbreite von Bewegungsmoden erwartet. Vor den Untersuchungen mit Neutronenstreuung ist eine ausführliche Charakterisierung des Materials mit elektrochemischen Methoden, Röntgen-Beugung und Photoelektronenspektroskopie sowie Ionenstrahlanalytik geplant.
Dieses Langzeitprojekt umfasst die stetige Weiterentwicklung und Optimierung der STED- und SICM-Instrumente des RUBION.
Konzentariongradienten von chemischen Elementen in Mineralien und Gesteine werden bestimmt um Zeitskalen von geologischen und planetare Prozesse zu bestimmen.