Neuer Detektor und Cu-Röntgenröhre für ein Einkristalldiffraktometer (Erneuerung)

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 583909167

Mit dem Antrag wird die Modernisierung eines bestehenden Einkristalldiffraktometers am Institut für Chemie angestrebt. Das Gerät bildet seit vielen Jahren die zentrale Infrastruktur zur strukturellen Charakterisierung neuartiger anorganischer und organischer Verbindungen. Die wissenschaftlichen Anforderungen an die Einkristallstrukturanalyse haben sich in den vergangenen Jahren deutlich erweitert, insbesondere durch zunehmend rein organische Strukturen, mit teils sehr großen Elementarzellen sowie Proben mit sehr kleinen Kristallen. Die vorhandene Technik erreicht hierbei ihre Leistungsgrenzen, was die Datenqualität einschränkt und bei anspruchsvollen Fragestellungen häufig keine publizierbaren Strukturen mehr ermöglicht. Die geplante Ertüchtigung umfasst drei Kernkomponenten: 1. den Austausch des über zehn Jahre alten, störanfälligen Detektors durch einen moderneren Detektor, 2. die Nachrüstung einer Cu-Mikrofokusquelle sowie die 3. Erneuerung des Videomikroskops zur präzisen Zentrierung sehr kleiner Kristalle. Der neue Detektor mit hoher Empfindlichkeit, kleinem Pixelraster und großem Dynamikbereich verkürzt Messzeiten erheblich und ermöglicht vollständige, hochwertige Datensätze auch bei schwach streuenden oder empfindlichen Proben. Mit der zusätzlichen Cu-Strahlung wird die Analyse organischer Leichtatomverbindungen entscheidend verbessert, da ihre Streuintensität steigt, die Bestimmung absoluter Konfigurationen zuverlässig möglich wird und Reflexüberlappungen in großzelligen Strukturen deutlich reduziert werden. Außerdem ist die Analyse besonders kleiner Einkristalle durch Cu-Röntgenstrahlung möglich. Die Anschaffung des neuen Videomikroskops ist erforderlich, da sehr kleine Einkristalle nur mit hochauflösender Bildgebung präzise zentriert werden können. Das modernisierte Dual-Beam-System erweitert damit das experimentelle Spektrum der Einkristallstrukturanalyse maßgeblich. Es erlaubt die Bearbeitung aktueller und geplanter Projekte in der Synthese-, Naturstoff-, Photo- und Materialchemie, die auf die zuverlässige Aufklärung komplexer Molekülstrukturen angewiesen sind. Die Maßnahme verlängert die Lebensdauer des vorhandenen Großgeräts erheblich und vermeidet eine kostenintensive Neubeschaffung. Gleichzeitig führt sie zu einer deutlichen Reduktion des Ressourcenverbrauchs durch kürzere Messzeiten und den Wegfall der temporär erforderlichen Entfeuchtungsmaßnahmen. Das modernisierte Diffraktometer sichert somit langfristig die strukturwissenschaftliche Forschung am Standort und schafft eine leistungsfähige, nachhaltige und breit einsetzbare Infrastruktur für vielfältige Projekte in der Chemie.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Detektor für ein Einkristalldiffraktometer
• Gerätegruppe: 4010 Einkristall-Diffraktometer
• Antragstellende Institution: Universität Potsdam
• Leiter: Dr. Eric Sperlich