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APEX
Submillimeter-Kamera aus Jena
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Instituts für Photonische Technologien
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2. März 2009

In rund 5.000 Metern Höhe steht in der chilenischen Atacama-Wüste das Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Das moderne Radioteleskop ist eine Art Referenzmodell für die Antennen des Teleskoparrays ALMA. An der Entwicklung von modernen Detektoren für das Teleskop ist auch eine Gruppe von Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) aus Jena beteiligt.
APEX

Das APEX-Teleskop. Bild: ESO

Auf der Hochebene Llano de Chajnantor wird seit 2005 das Atacama Pathfinder Experiment (APEX) von der europäischen Südsternwarte (ESO) betrieben. Es handelt sich dabei um einen Prototypen für das Radioteleskop-Array ALMA, das sich gerade im Bau befindet (astronews.com berichtete). Bereits im vergangenen Jahr nahmen Mitarbeiter des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena erfolgreich eine Submillimeter Strahlungssensorkamera (SABOCA) am APEX-Teleskop in Betrieb.

Seit 2000 arbeiten die Jenaer Wissenschaftler gemeinsam mit dem Max-Planck Institut für Radioastronomie in Bonn an der Entwicklung supraleitender Detektoren. Diese erlauben Beobachtungen von Sub-Millimeterwellen (100 bis 1.000 Mikrometer), welche weit in die Geschichte des Weltalls zurückblicken können. Ausgestattet mit 37 Strahlungssensoren (Bolometern) kann die IPHT-Kamera SABOCA Wellenlängen von 350 Mikrometern, also im Bereich der Terahertzstrahlung detektieren.

Dieser Tage arbeiten Kollegen von Torsten May aus der Abteilung Quantendetektion an der Inbetriebnahme einer neuen Entwicklungsstufe des Strahlungssensors. "Dieser wird eine noch schnellere Bilddetektion von entstehenden Sternen oder auch sehr detailreiche Aufnahmen von schwachen astronomischen Objekten ermöglichen", erläutert May. Die verwendeten Sensoren befinden sich auf dem neuesten Stand der Technik.

Durch die 2007 erst entwickelte so genannte "Spinnennetz"-Technologie konnten die außerordentlich hohen Anforderungen der Teleskopbetreiber an die Empfindlichkeiten der Sensoren sogar deutlich übertroffen werden. Die Sensoren befinden sich dabei auf einer nur ein Mikrometer dicken Membran. Die auftreffende Strahlung aus dem Weltraum führt zu einem starken Temperaturanstieg der filigranen Strukturen. Dieser kann durch die angeschlossene mikroprozessorgesteuerte Elektronik ausgelesen werden. "Die Handhabung und Steuerung des Sensorfeldes wird durch die aktuelle Arbeit am APEX ebenfalls erheblich verbessert werden" so Torsten May. Seit Mai 2008 liefert SABOCA bereits eindruckende Bilder aus dem Universum.

Die Entwicklung von Hochleistungssensoren für die Radioastronomie ist nur ein Beispiel für die Entwicklung innovativer Systemkonzepte in der Optik und Photonik am IPHT. Dabei werden an Lösungen für die Detektion eines weiten Wellenspektrums von Röntgenstrahlung über den sichtbaren Bereich bis hin zur Terahertzstrahlung gearbeitet. Diese Technologien basieren auf Dünnschicht- und Mikrostrukturtechniken, die im IPHT eigenen Reinraum hergestellt werden. Dieses ermöglicht eine anwenderorientierte Systementwicklungen und maßgeschneiderte Lösungen aus einer Hand, vom einzelnen Sensorelement bis hin zum kompletten Mess- und Bildaufzeichnungssystem.

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siehe auch
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APEX: Riesenkamera für besseren Blick ins All - 14. August 2007
APEX: Erfolgreiches Jahr in der Atacama-Wüste - 14. Juli 2006
APEX: Pfadfinder in der Wüste - 25. September 2005
APEX: First Light in der Atacama-Wüste - 15. Juli 2005
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