Wasserstoff-NMR in kondensierter Materie mit hyperpolarisierten Protonen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Mit hypopolarisierten Protonen lässt sich die Empfindlichkeit der Kernspin-Resonanz um fünf bis sechs Größenordnungen steigern. Derartige Experimente sind sowohl in Flüssigkeiten wie auch in einigermaßen strahlungsresistenten festen Körpern möglich. In dem Projekt wurde eine Apparatur für die Messung der Kernspin-Resonanz an implantierten hypopolarisierten Protonen in Metallfolien entwickelt. Bei der Kryotechnik und dem NMR-Messplatz waren spezielle Entwicklungen für dieses Experiment nötig. Es wurde in Wolfram, Gold und Silizium erfolgreich gemessen. In Wolfram und Gold konnten wissenschaftlich neue Ergebnisse erzielt werden. Der messtechnische Aufwand für die Festkörperexperimente wurde nach den erfolgreichen Messungen an schwerem Wasser anfänglich unterschätzt. Der Einsatz niederenergetischer Protonen (10 Kilo Elektronenvolt) war nicht möglich. Auf dem Strahltransport von Quelle zum Experiment ging die Polarisation zum überwiegenden Teil verloren. Während der Messungen an Wolfram hat ein massiver Schaden an der polarisierten Quelle des Beschleunigers die Experimente gestoppt. Die geschätzte Reparaturzeit ging weit über den vertretbaren Zeitrahmen für die laufende Diplomarbeit und die Dissertationen hinaus. Das gesamte Know-how aus dem Experiment und fast die gesamte Messapparatur konnten erfolgreich in einem Folgeexperiment (Kopplung von Ultraschall an das Kernspin-system in Flüssigkeiten und weicher Materie) zur Fortführung und dem erfolgreichen Abschluss der begonnenen Arbeiten eingesetzt werden. Aus diesem aus der Not geborenen Folgeprojekt hatte sich inzwischen eine erfolgreiche angewandte Forschungsrichtung entwickelt mit Kooperationen in Industrie und Medizin, Fremdfinanzierung und Patentschutz. Die aus dem Beschleuniger experiment hervorgegangene neue Forschungsrichtung steht unmittelbar vor der echten Erprobung an Tumorpatienten.
