ErUM-Transfer Pilotprojekte NitroFlash, CYPRES und MEDESES gestartet
Mit dem Aktionsplan zum Transfer aus der „Erforschung von Universum und Materie“ (ErUM-Transfer) will das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Technologien, die zur Erforschung von Universum und Materie an Großgeräten entwickelt wurden, besser in die Anwendung bringen. Die drei DESY-Projekte NitroFlash, CYPRES und MEDESES sind nun als Pilotprojekte der Förderung gestartet.
NitroFlash
Die FLASH-Strahlentherapie (FLASH-RT) revolutioniert die Krebsbehandlung durch den Einsatz ultrahoher Dosisleistungen und extrem kurzer Behandlungszeiten. Dadurch kann der therapeutische Effekt auf Tumorgewebe maximiert und gleichzeitig die Toxizität der Behandlung und damit die Nebenwirkungen minimiert werden.
Für die äußerst präzise Kontrolle der für die FLASH-RT benötigten Strahlung ist ein Dosimeter zur Messung der ultrahohen Dosisleistungen unbedingt erforderlich. Derzeit existiert kein Online-Dosimetriesystem auf dem Markt, das diesen Ansprüchen genügt und in der Lage ist, die Dosis durch die ultrakurzen, hochintensiven Elektronenpakete für die FLASH-RT zuverlässig zu messen.
Im Rahmen der vom BMBF geförderten ErUM-Transfer Pilotprojekte wird NitroFLASH (Gesamtfördervolumen von 750.677 Euro), eine Kooperation zwischen DESY, der Friedrich-Alexander Universität Erlangen und dem assoziierten Partner Berthold Technologies GmbH, erstmalig einen Detektor für integrierte Online-Dosimetrie im Zeitbereich der FLASH-RT-Impulse entwickeln. Dabei wird NitroFLASH nicht nur das notwendige Dosimeter konstruieren, sondern gleichzeitig ein integriertes Überwachungssystem zur Strahlpositionierung zur Verfügung stellen.
Nur in dieser Kombination können die Anforderungen an Sicherheit und Qualitätskontrolle in der FLASH-Krebstherapie erfüllt werden, um spätestens bei der endgültigen Anwendung am Menschen die entsprechende klinische Sicherheit und Patientensicherheit zu gewährleisten.
CYPRES
Kompakte lasergetriebene Plasmabeschleuniger haben das Potenzial, bahnbrechende Anwendungen in der medizinischen Diagnostik, Strahlentherapie und industriellen Bildgebung zu ermöglichen. Obwohl die Laser-Plasma-Beschleunigung in Laboren etabliert ist, beschränkt die geringe Wiederholrate aktueller Quellen ihren breiten kommerziellen Einsatz.
Das ErUM-Transfer Pilotprojekt CYPRES (Gesamtfördervolumen von 867.165 Euro), eine Kooperation zwischen DESY, der Universität Hamburg und Siemens Healthineers, möchte diese Einschränkung überwinden, indem es eine kompakte LPA-Quelle mit einer Wiederholrate von mehreren Kilohertz demonstriert. Diese soll den Anforderungen industrieller Anwendungen, insbesondere im medizinischen Bereich, gerecht werden, indem sie anwendungsorientierte Leistungsdaten liefert, realisierbare Anwendungsszenarien skizziert und das Konzept im Labormaßstab demonstriert. Somit werden disruptive Beschleunigerkonzepte für die kommerzielle Nutzung vorbereit.
MEDESES
Synchrotron-Anlagen tragen zu gesellschaftlichen Entwicklungen bei, indem sie die technologische Forschung in den Grundlagen- und angewandten Wissenschaften ermöglichen. Jedoch dauert es oft lange vom Grundlagenverständnis bis zur Umsetzung in Produkte. Industrielle Forschung konzentriert sich hingegen in der Regel auf Probleme, die näher an der Entwicklung des Endprodukts liegen.
Um den Prozess von der Entdeckung bis zur industriellen Anwendung zu beschleunigen und Wissen, Methoden und Technologien schneller für Wirtschaft und Gesellschaft nutzbar zu machen, strebt das ErUM-Transfer Pilotprojekt MEDESES (Gesamtfördervolumen von ca. einer Mio. Euro), eine Kooperation zwischen DESY, BASF und dem assoziierten Partner ESRF eine gezielte Verknüpfung von exzellenter Wissenschaft und Industrie an.
Das Hauptziel von MEDESES ist die Implementierung einer Synchrotron-Pulverdiffraktions- (XRPD) und Totalstreuungs- (TS) Datenanalyseplattform mit ultrahohem Durchsatz bei der Röntgenstrahlungsquelle PETRA III. Dies legt den Grundstein für ein kommerzielles Unternehmen, das hochwertige Synchrotron-Daten bereitstellt und insbesondere extrahierte Materialparameter weltweit für Materialwissenschaftlerinnen und Materialwissenschaftler zugänglich macht. Damit soll eine Brücke zwischen Forschung und industrieller Anwendung geschlagen werden.
veröffentlicht
- 22.01.2024
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