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Wissenschaftler am DESY verwenden nVent SCHROFF-Lösungen in der Spitzenforschung

Hunderte Wissenschaftler des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY, einem führenden Teilchenbeschleuniger, leisten Pionierarbeit bei der Entwicklung neuer Technologien, mit der die Menschheit dringende Fragen aus den Bereichen Chemie, Physik und Medizin beantworten kann. Frühere Projekte mit Beteiligung des DESY haben die Struktur des Grippevirus aufgeklärt, die Lebensdauer des Glühfadens in Glühbirnen erhöht, sowie jüngst den Gammastrahlenpuls messbar gemacht, welcher von einer kosmischen Gaswolke hervorgerufen wird.

Eines der größten und wichtigsten Projekte von DESY ist die Europäische X-Ray Free-Electron-Laser-Anlage, der Europäische XFEL. Der Europäische XFEL ist ein Teilchenbeschleuniger, der die weltweit stärkste und hellste Röntgenstrahlung erzeugt. In einem 3,4 km langen Tunnel beschleunigt ein System aus Magneten und Vakuum Elektronen nahezu auf Lichtgeschwindigkeit, und erzeugt so intensive Röntgenblitze. Diese Blitze können Bilder von atomaren Prozessen machen, die in Sekundenbruchteilen stattfinden. Die Anlage ist relativ neu, Wissenschaftler in Medizin, Chemie, Physik, Materialwissenschaft, Nanotechnologie, Elektrotechnologie und Elektronik nutzen sie jedoch bereits.

Eine gemeinschaftliche Anstrengung

Das DESY und das Engineering Team von nVent SCHROFF haben in Zusammenarbeit mit mehreren Gruppen aus Forschern und Ingenieuren von mehreren internationalen Organisationen die Spezifikationen für einen neuen Standard entwickelt: MicroTCA.4. MTCA.4 bietet die Leistung und Zuverlässigkeit, die von präzisen Anlagen wie dem Europäischen XFEL gefordert werden.

Eine Präzisionsumgebung

Das System aus Computern und Elektronik, das den Beschleuniger betreibt, muss mit höchster Effizienz und mit präziser Zeitmessung arbeiten, da die riesigen Datenmengen, die diese Maschinen auf den Bruchteil einer Sekunde genau an jedem Datenpunkt sammeln, für die Organisation der Experimentergebnisse von entscheidender Bedeutung sind.

Das MTCA.4-System von nVent SCHROFF ist mit extrem schnellen Datenverbindungen ausgestattet, die es ermöglichen, Datenpunkte in Echtzeit zu erfassen. Viele Vorgänge innerhalb der Anlage werden in weniger als einer Milliardstelsekunde ausgeführt, so dass eine präzise Datenerfassung gewährleistet ist.

Zuverlässige Leistung

Jeden Tag nutzen Forschergruppen aus der ganzen Welt den Beschleuniger der Europäischen XFEL im Schichtbetrieb für ihre Forschung. Die Anlage läuft also rund um die Uhr. Viele der wesentlichen Teile der MTCA.4 sind redundant angelegt, d. h. wenn eines ausfällt, steht ein Ersatz zur Verfügung. Darüber hinaus hat das eingesetzte MTCA.4-System eine Fernverwaltung, sodass alle Funktionen im MTCA.4 von Computern aus fernüberwacht werden, und viele Maßnahmen ferngesteuert ausgeführt werden können. Schließlich ist die MTCA.4 von nVent gegen Strahlung und Hitze abgeschirmt, die empfindliche Computerkomponenten beschädigen können. 

„Das Europäische XFEL hat sich von Anfang an ganz auf MTCA.4 verlassen,“ so Kay Rehlich, Ingenieur am DESY. „Da alles schon von Beginn an passte, kann niemand glauben, wie schnell und glatt das lief. Die Lösungen, die wir von SCHROFF bekommen haben, funktionieren einfach, ich kann mich nicht erinnern, dass auch nur ein einziges System innerhalb der Anlage versagt hat.“

Da das Europäische XFEL reibungslos und zuverlässig läuft, können die Wissenschaftler ihre Zeit an der Anlage optimal nutzen und sich darauf konzentrieren, Heilmittel für Krankheiten zu finden, neue Technologien zu erfinden und das Verständnis der Menschheit für unser Universum zu fördern.

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