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Offen f端r Ihr Unternehmen

wie

was warum


wie Tiefe Einblicke am PSI Wenn Sie Lösungen für technische Fragestellungen in Ihrem Unternehmen brauchen, ist das Paul Scherrer Institut PSI die richtige Anlaufstelle. Unsere Spezialität ist der tiefe Blick auf das ganz Kleine und auf das Verborgene. Wer die Strukturen von Materialien und Wir unterhalten mehrere solcher Anlagen, Geweben ergründen will, benötigt umso von denen auch kleine und mittlere Unter­ grössere Geräte, je mehr er in die Tiefe nehmen profitieren können. geht. Nur sie können Materie so durch­ leuchten, dass man die gesuchten Infor­ Dieser Leitfaden zeigt verschiedene Mög­ mationen zum Beispiel auf der Mikroebene lichkeiten auf, wie Sie mit dem PSI zusam­ findet. Das ist die Expertise des PSI. menarbeiten können.

Materialien bestimmen den Fortschritt Mit den «Augen» unserer Grossanlagen suchungsgegenstand und an der Neutro­ führen wir Materialuntersuchungen durch, nenspallationsquelle SINQ sind es die die so woanders nicht möglich sind.

Neutronen, die die Materialprobe durch­ dringen und so Informationen zu deren

Die Grossanlagen des PSI sind im Grunde Eigenschaften preisgeben. riesige Spezialmikroskope. An der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS Diese neu gewonnenen Erkenntnisse er­ «durchleuchten» Photonen den Unter­ möglichen Fortschritt und Innovation.

Im Bild das Areal mit den Grossanlagen des PSI. Diese Anlagen sind in der Schweiz und teilweise weltweit einzigartig.

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Wie funktioniert das?

–45°

–90°

Die Grossanlagen wirken wie riesige Mikroskope und Scheinwerfer, um Materia­

Schatten

Schatten

lien zu durchleuchten und dadurch darzustellen.

n

ne

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Ph

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t) ch (Li

90°

S SL

en

2-D-Radiografie Kombination mehrer Schatten 3-D-Tomografie Umlenkungsbilder

n tro eu

N Q SIN

45°

Materialprobe Beispiel: Einspritzdüse

Struktur, Dynamik, Eigenschaften

Neutronen sehen, was Röntgenstrahlen nicht sehen und umgekehrt Wasser oder organischen Substanzen wie Kunststoffe, Treibstoffe, Klebstoffe, Dichtun­ gen und Schmiermittel sind für Neutronen sichtbar, während Metalle ziemlich transpa­ rent sind. Für Röntgenstrahlen gilt genau das Umgekehrte. Motorsäge mit Röntgenstrahlen

Motorsäge mit Neutronen

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wie Skala

Objekt Produkt

1

Makro

Auf die Details im Innern kommt es an Je tiefer man Materialien ergründen will, desto grösser und leistungsfähiger müssen die Anlagen sein. Am PSI ist vom Blick in das Innere eines Dieselpartikelfilters bis auf einzelne Atome alles möglich.

Gewebe

Prozess

10 –6

Mikro

Struktur Dynamik Nano 10

4

–9

Molekular Atomar

Eigenschaften Funktionalitäten


Monolith

Russ

Asche

Russ- und Ascheverteilung in einem Dieselpartikelfilter (links) und Luftblasen-Fehlstellen in einem PräzisionsAluminiumguss (rechts). Diese zerstörungsfreien Untersuchungen sind nur mit Neutronen möglich.

Durchbruch in der Diagnose von Weichgeweben dank dem PSI-Phasenkontrast-Verfahren gegenüber konventionel­ lem Röntgen­bild (links). Nanostruktur eines Zahns mit Synchrotron-Licht aufgelöst für neue Füllmaterialien (rechts).

2 µm Diamantschicht mit lithografischem Verfahren mikrostrukturiert (links). Untersuchung und Entwicklung von Katalysatoren (Mitte). Untersuchung von Eis- und Zucker-Kristallisationsprozessen in Lebensmitteln (rechts).

Aufschlüsselung eines Proteins für neue Medikamente (links) sowie eines Materialkristalls für schnellere Com­ puter (Mitte). Nanomagnete eines magnetischen Materials mit Synchrotron-Licht aufgelöst (rechts).

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was Neues entwickeln, Bestehendes verbessern Effizientere Automobilkomponenten dank zerstörungsfreiem Durchblick • Problemstellung: Verhalten von Medien in Motoren, Russpartikelfiltern oder Ein­ spritzdüsen. • Untersuchungen mit Neutronen: Im Bild Ein- und Durchströmverhalten von Treib­ stoff (rot eingefärbt) im Vergaser eines Zweitaktmotors (nebenstehend) sowie in einer Dieseleinspritzdüse (unten).

Forscherin bei der Strukturanalyse von Makromolekülen an der Synchrotron Lichtquelle.

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Wirkprinzipien unter der Linse • Problemstellung: Die Entwicklung neuer Medikamente setzt das Verständnis deren Wirkprinzipien voraus. • Untersuchungen mit Synchrotron-Licht: Detaillierte Strukturinformationen zur Wechselwirkung von Medikamenten mit Proteinen werden gewonnen und

Wettbewerbsvorteil dank vertieftem Einblick in Materialien • Problemstellung: Die Entwicklung von

erschliessen dieses Verständnis (im Bild Proteinstruktur mit eingeschlossenem Medikament).

«

Dank der Expertise am PSI konnten

LCD-Displays bedingt vertiefte Einblicke detaillierte Struktur­informationen von thein verwendete Materialien.

rapeutisch wichtigen Proteinen erhalten

»

• Entwicklung an der Synchrotron-Licht- werden. Wir schätzen die zuverlässige und quelle: Materialeigenschaften in Ober­ erfolgreiche Zusammenarbeit.

flächen, Grenzflächen und dünnen Dr. Heidi Lane, Basilea Pharmaceutica Schichten können visualisiert und quan­ International Ltd., Basel tifiziert werden.

«

Am PSI gewinnen wir auf molekularer

Ebene genauere Einblicke in unsere Oberflächen für die LCD-Display-Industrie.

»

Die gewonnenen Erkenntnisse fliessen in die nächste Produkte-Generation ein.

Mohammed Ibn-Elhaj, Rolic Technologies, Allschwil

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warum Präzision, Spezialisten, Infrastruktur Argumente für Ihre Zusammenarbeit mit dem PSI Die Kombination unserer Grossanlagen mit der technischen Finesse unserer Werkstätten, dem Wissen unserer Spezialisten und der einzigartigen Infrastruktur machen das PSI zu einem nutzbringenden Partner für Ihr Unternehmen. • Verschiedene Arten der Zusammenarbeit • Sie nutzen neue Erkenntnisse für die (KTI- und EU-Projekte, Entwicklungszu­

Entwicklung Ihrer Produkte.

sammenarbeiten, Messaufträge etc.) mit • Ihre Mitarbeitenden erhalten Zugang zu dem PSI ermöglichen eine auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittene Koopera­

den gemeinsam mit uns gewonnenen Erkenntnissen und Technologien. • Sie profitieren vom Prestigezuwachs

tion. • Oft finden sich für Kollaborationen wei­

durch die Verbindung Ihres Unterneh­

tere Entwicklungs- und Finanzierungs­

mens mit weltweit anerkannter Exper­

partner.

tise.

• Neueste Technologien und damit ver­ bundenes geistiges Eigentum bieten einen Marktvorteil.

Unser Beitrag zu verschiedenen Stadien der Produktentwicklung Produktidee / Machbarkeit

3D-Proteinstruktur für die Entwicklung von Medikamenten

Neue Materialien für die Datenspeicherung

Charakterisierung von Elektrodenmaterial für die Optimierung von Batterien 8

Produkteentwicklung /

Bessere Diesel­ partikelfilter

Ultrahochvakuumkammer dank Maschinenbau und Schweisstechnik


Erfolgreiche Entwicklung und Umsetzung unterstützt durch die KTI und das BFE • Problemstellung: Die Verteilung und Abführung des in einer Brennstoffzelle entstehenden Wassers entscheidet über Lebensdauer und Effizienz. • Entwicklung dank Neutronen: Die Was­ serverteilung kann im Betrieb verfolgt werden (nebenstehend blau visualisiert). Aus der ganzen Welt kommen deshalb Firmen mit ihren Brennstoffzellen ans PSI.

«

Die Aufnahme und Umsetzung der Tech-

nologie hätte ohne die kompetente Unterstützung des PSI, ermöglicht durch KTI und

»

BFE, nicht annähernd so schnell zur Markt­ reife geführt.

Dr. Marco Santis, Leiter Bereich Brennstoffzellen, CEKAtec AG, Wattwil

Prototypen

Umsetzung / Markt Protonentherapie weltweit lizenziert

Kavität für Elektronenbeschleuniger im Hochvakuum gelötet

Technologien für neue Detektoren

Oszilloskop auf einem Chip

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warum Grenzen überschreiten – Kompetenzen vertiefen Der Betrieb und die Aufrechterhaltung der Grossanlagen am PSI bedingt eine Fülle an weiteren Instrumentarien und Fertigkeiten. Auch hier bietet sich ein grosses Spektrum an Potential für eine Zusammenarbeit mit Ihrem Unternehmen.

Kompetenzen nutzen

Weitere technische Möglichkeiten

• Datenakquisition- und Verarbeitung

• Elektronenstrahl- und Laserschweissen

• Detektoren

• Hochvakuumlöten

• Schnelle Elektronik

• Ultraschallreinigung, Reinraum

• Hochfrequenz

• Messmaschinen

• Höchste Präzision in der Fertigung

• Elektronen-, Tunnel-, Kraftmikroskopie

• Mechatronik

• Stress und Materialermüdung

• Mikro- und Nanomanufacturing

• Rapid Prototyping

• Lithographie

• Kalibrierung von Dosimetern

• Kryo- und Ultrahochvakuumtechnik

• Verbrennungslabor

• Strahlfestigkeit von Elektronik

• Analyse von Abgasen und Isotopen

«

Wissen, Technologien und auch Ressour-

«

cen führt zu Synergieeffekten, die wir

aber auch die Möglichkeit, die PSI Mitar­

zielbringend einsetzen können.

beiter bei Problemen um Rat zu fragen.

Christian Taennler, CEO, Alme AG, Aadorf

Peter Baldinger, Leiter Verkauf/Einkauf, Lehner AG, Siggenthal

Der gegenseitige Austausch von

»

Hochpräzise Fertigung auf Fräs-Drehmaschine.

10

Die Nutzung der ausgezeichneten Infra-

struktur des PSI bringt uns mehr Flexibilität,

»


Und jetzt? Fragen und Informationen Muss ich selber alle Expertise in meinem

an. Einfache Messungen können innert

Unternehmen haben?

Wochenfrist erledigt werden, KTI Projekte

Nur Sie kennen Ihr Produkt und Ihre Be­

können 2 bis 3 Jahre dauern.

dürfnisse – da sind Sie der Spezialist. Wir wiederum verstehen unsere Anwendungen

Muss ich ans PSI kommen?

und die Möglichkeiten, die diese für Sie

Um ein Projekt zu skizzieren und die be­

bieten.

teiligten Personen kennenzulernen ist dies sicher hilfreich. Für bestimmte Messungen

Woher weiss ich, dass meine Frage beant-

und Untersuchungen hingegen reicht es,

wortet werden kann?

wenn nur Ihre Proben oder Materialien «zu

Zusammen mit dem PSI Technologie­

uns kommen».

transfer und unseren Spezialisten oder Netzwerkpartnern (ETH, Empa, Fachhoch­

An wen wende ich mich?

schulen, etc.) können wir Möglichkeiten,

Als Technologietransferstelle des PSI sind

Vorversuche und Projekte besprechen,

wir Ihre erste Anlaufstelle. In der Folge

ohne dass im Vorfeld schon Kosten ent­

entwickeln Sie gemeinsam mit unseren

stehen.

Spezialisten die Lösung.

Wie lange dauert die Lösung meines Problems? Das kommt auf die Aufgabenstellung und die damit verbundene Herausforderung

Untersuchung neuer Materialien.

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Kontaktieren Sie uns! Unsere Infrastruktur und unsere Spezialisten sind f端r Sie da. Wir vom Technologietransfer-Team unterst端tzen Sie gerne.

V.l.n.r: Peter Hardegger, Markus Frei-Hardt, Christine Huber-Musahl, Giorgio Travaglini, Irene Walthert, Sabine Widmer, Andrea Foglia

Paul Scherrer Institut PSI Technologietransfer 5232 Villigen PSI Schweiz Tel. Technologietransfer: +41 56 310 27 21 E-Mail: techtransfer@psi.ch

Portal f端r Unternehmen: www.psi.ch/industry


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