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Potsdam Fingerabdrücke sind mordsmäßig dicke Fettschichten
Lokales Potsdam Fingerabdrücke sind mordsmäßig dicke Fettschichten
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11:02 11.02.2015
Andreas Holländer justiert das „Röntgen-Photoelektronen-Spektrometer“ im Fraunhofer-Institut IAP.
Andreas Holländer justiert das „Röntgen-Photoelektronen-Spektrometer“ im Fraunhofer-Institut IAP. Quelle: Friedrich Bungert
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Potsdam

Er kümmert sich um die ganz kleinen Dinge: XPS. Ein imposanter Apparat. Mit metallener Kuppel. Mit Kurbeln und Ventilen aus Edelstahl. Schläuchen und Drähten. Andreas Holländer, Chemiker am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, deutet auf ein kleines Bullauge im Hightech-Gewirr: „Hier können Sie sehen, was wir gerade analysieren.“ Fünf unscheinbare Glasstückchen sind zu entdecken. Im Bauch von XPS geben sie ihre verborgensten Geheimnisse preis. 

XPS steht für das Englische „X-ray Photoelectron Spectroscopy“, also für „Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie“. Das Gerät – ein Röntgen-Photoelektronen-Spektrometer – kann kleinste Bestandteile von Stoffen aufspüren. Wie klein sie sind, veranschaulicht Holländer mit einem verblüffenden Vergleich: „Stellen Sie sich ein dünnes Blatt Papier vor. Das dünne Etwas müssten Sie dann noch in 10 000 Schichten zerlegen – dann wären wir bei einer Größe von zehn Nanometern.“ In diesem winzig kleinen Bereich kann XPS Elemente und ihre Konzentrationen nachweisen. 

Bei den fünf Glasscheiben soll gecheckt werden, ob sie wie gewünscht eine spezielle Oberflächenbeschichtung haben. Sie werden später in Laboren für die medizinische Diagnostik eingesetzt. Wird Blut von Patienten auf die Plättchen gegeben, zeigt eine chemische Reaktion an, ob bestimmte Bestandteile im Blut vorhanden sind. Das ist ein Hinweis auf eventuelle Erkrankungen. „Wir haben aber auch Aufträge aus anderen Branchen“, berichtet Holländer. Die Halbleiterindustrie lässt Erzeugnisse auf eventuelle Verunreinigungen überprüfen. Ein Getränkeproduzent wollte von den Potsdamern wissen, warum sich seine Etiketten beim Recyceln nicht von den Glasflaschen lösen lassen. Und ein Möbelhersteller ließ die Qualität seiner Randverklebungen kontrollieren. 

Für die Chemiker des IAP in Potsdam-Golm ist das kein Problem. Sie können dank XPS den Aufbau von Stoffen bis in den Atombereich nachvollziehen und entdecken jede Verunreinigung. Egal, ob es auf einem Siliziumwafer oder eben im Leim für Flaschenetiketten ist. 
Für die Analysezwecke richtet das Gerät Röntgenstrahlen auf das Material. Dadurch werden Elektronen herausgelöst. Das Röntgen-Photoelektronen-Spektrometer misst deren Geschwindigkeit und kann dadurch präzise zuordnen, welche Elemente in welcher Konzentration vorhanden sind. Die Mini-Glasscheiben werden etwa eine halbe Stunde lang von XPS durchleuchtet. Dann steht fest, ob sie für ihren Einsatz in der Medizin fit sind.  

Der Blick durch das Bullauge von XPS Quelle: F.Bungert

„Etwa ein Viertel aller Messungen erledigen wir im Auftrag externer Kunden“, erklärt der Chemiker Holländer. Seit Ende der 90er Jahre verrichtet das Spektrometer seinen Dienst am Fraunhofer-Institut. Das Hightech-Gerät hat einen Wert von mehr als einer halben Million Euro. 

Präzision kostet eben. Ein lumpiger Fingerabdruck zum Beispiel ist in der Welt von XPS eine Katastrophe. „Fingerabdrücke sind mordsmäßig dicke Fettschichten“, ruft Holländer aus. Jedenfalls in den Bereichen, in denen die Chemiker des IAP in Golm arbeiten. 

von Ute Sommer

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