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Das Helmholtz-Institut Mainz

Die starke Wechselwirkung zählt zu den vier fundamentalen Naturkräften. Sie sorgt für die Bindung zwischen den Quarks und für den Zusammenhalt von Neutronen und Protonen, also den Grundbausteinen der Atomkerne. Das Helmholtz-Institut Mainz (HIM) erforscht die starke Wechselwirkung aus verschiedenen Blickwinkeln. Seine Experten untersuchen kurzlebige, aus Quarks zusammengesetzte Mesonen, analysieren den Aufbau des Protons und studieren die Eigenschaften superschwerer Atomkerne. Sie suchen nach neuen, hypothetischen Teilchen jenseits des Standardmodells, erarbeiten neue theoretische Denkmodelle und entwickeln zukunftsweisende Beschleunigertechnologien.

 

Das HIM ist eine institutionelle Kooperation der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt. Es verknüpft die akademische Welt einer Hochschule mit den wissenschaftlichen Möglichkeiten eines international renommierten Beschleunigerzentrums. Im Zentrum der Arbeiten steht der Beschleunigerkomplex FAIR, der derzeit in Darmstadt gebaut wird: In einigen Jahren wird die „Facility for Antiproton and Ion Research“ neuartige und weltweit einzigartige Experimente für die Kern- und die Hadronenphysik ermöglichen.

Das HIM wurde im Juni 2009 als erstes Helmholtz-Institut überhaupt gegründet. Helmholtz-Institute werden mit bis zu fünf Millionen Euro pro Jahr gefördert und berufen ihre leitenden Wissenschaftler gemeinsam mit der Partneruniversität. Die Außenstelle des GSI-Helmholtzzentrums auf dem Campus der Universität Mainz schafft die Basis für die stetige und enge Kooperation beider Institutionen.

 

 

 

Forschung

In vielen Teilbereichen arbeiten die sechs Forschungssektionen eng zusammen. Außerdem unterhalten sie zahlreiche Kooperationen mit anderen Forschungseinrichtungen im In- und Ausland. So ist das Helmholtz-Institut Mainz maßgeblich am Exzellenzcluster PRISMA (Precision Physics, Fundamental Interactions and Structure of Matter) beteiligt. Und das Gastwissenschaftler-Programm „Visit HIM” macht es möglich, dass Experten aus aller Welt nach Mainz kommen und gemeinsam mit den HIM-Fachleuten forschen können.

Für ihre Arbeiten steht den Wissenschaftlern in Mainz eine moderne Infrastruktur zur Verfügung. So gibt es im 2017 eingeweihten Institutsneubau neben hochwertigen Laser- und Chemielabors einen Reinraum, der beispielsweise für die Montage und Präparation von supraleitenden Beschleunigermodulen genutzt wird. Der institutseigene Rechnercluster HIMster II erlaubt aufwändige Computersimulationen, zudem haben die Forscher Zugriff auf den MOGON II-Rechner der Universität, der derzeit schnellste Hochleistungsrechner an einer deutschen Hochschule.

 

 

 

Kooperation

Eine zentrale Rolle spielt der wissenschaftliche Nachwuchs: Das HIM ermöglicht rund 30 Doktorandinnen und Doktoranden der Universität Mainz eine Promotion in der Spitzenforschung, hinzu kommen zahlreiche Bachelor- und Masterstudierende. Ferner hat das Institut die Möglichkeit, Helmholtz-Nachwuchsgruppen einzurichten: Frisch promovierte Talente können eigene Forscherteams aufbauen und sich erste Lorbeeren in der Wissenschaftswelt verdienen.

Aus der engen Verzahnung ziehen beide Seiten Gewinn: Die jungen Forscher haben die Gelegenheit, in den hochmodernen HIM-Labors sowie an den international führenden Beschleunigeranlagen in Darmstadt zu experimentieren. Und das GSI-Helmholtzzentrum profitiert von den frischen wissenschaftlichen Ideen des akademischen Nachwuchses.