Forschungszentrum Jülich - Forschungszentrum Jülich

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AVR-Reaktor

Das Forschungszentrum Jülich („ Forschungszentrum Jülich “) ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren und eines der größten interdisziplinären Forschungszentren Europas . Er wurde am 11. Dezember 1956 vom Land Nordrhein-Westfalen als eingetragener Verein gegründet, bevor er 1967 in "Kernforschungsanlage Jülich GmbH" oder Kernforschungszentrum Jülich umbenannt wurde. 1990 wurde der Verein in "Forschungszentrum Jülich" umbenannt GmbH". Mit der Jülich-Aachen Research Alliance (JARA) kooperiert es eng mit der RWTH Aachen .

Ort

Standort des Forschungszentrums Jülich in Deutschland

Das Forschungszentrum Jülich liegt inmitten des Stetternichwaldes in Jülich ( Kreis Düren , Rheinland ) und umfasst eine Fläche von 2,2 Quadratkilometern.

Finanzierung

Das Jahresbudget des Forschungszentrums Jülich beträgt ca. 530 Mio. € (2009). Die öffentlichen Mittel verteilen sich auf den Bund (90 %) und das Land Nordrhein-Westfalen (10 %).

Personal/Größe

Das Forschungszentrum Jülich beschäftigt mehr als 5.700 Mitarbeiter (2015) und arbeitet im Rahmen der Disziplinen Physik , Chemie , Biologie , Medizin und Ingenieurwissenschaften an Grundlagen und Anwendungen in den Bereichen Gesundheit , Information , Umwelt und Energie . Unter den Mitarbeitern sind ca. 1.500 Wissenschaftler, darunter 400 Doktoranden und 130 Diplomanden. Rund 600 Menschen arbeiten in den Bereichen Verwaltung und Service, 500 arbeiten für Projektträger und 1.600 technische Mitarbeiter, rund 330 Auszubildende absolvieren ihre Ausbildung in mehr als 20 Berufen.

Mehr als 800 Gastwissenschaftler kommen jährlich aus rund 50 Ländern ans Forschungszentrum Jülich.

Ausbildung und Lehre

Im Jahr 2003 wurden am Forschungszentrum Jülich 367 Personen in 20 Berufen ausgebildet. Der Anteil der Auszubildenden liegt bei rund 9 % und ist mehr als doppelt so hoch wie im Bundesdurchschnitt (bei Betrieben mit mehr als 500 Beschäftigten). In Kooperation mit der RWTH Aachen und der Fachhochschule Aachen bietet das Forschungszentrum Jülich auch kombinierte praxisorientierte und wissenschaftliche Studiengänge an. Nach erfolgreichem Abschluss der Prüfungen wird den Absolventinnen und Absolventen eine sechsmonatige Anstellung im gewählten Beruf angeboten. Zwischen 1959 und 2007 absolvierten rund 3.800 Auszubildende ihre Ausbildung in mehr als 25 Berufen.

Am Forschungszentrum Jülich selbst werden keine Vorlesungen gehalten, sondern nach dem sogenannten "Jülicher Modell" werden die Institutsleiter in einem gemeinsamen Verfahren mit dem Land Nordrhein-Westfalen (in der Regel Aachen, Bonn, Köln, Düsseldorf, aber auch weiter entfernte Universitäten wie Duisburg-Essen oder Münster). Durch eine dortige Lehrtätigkeit können sie ihre Lehraufgaben erfüllen. Viele andere habilitierte Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich nehmen auch Lehraufträge an den nahegelegenen Universitäten wahr. In Kooperation mit den Hochschulen werden sogenannte „Research Schools“ (zB „German Research School for Simulation Science“ mit der RWTH Aachen oder „International Helmholtz Research School of Biophysics and Soft Matter“ mit den Universitäten Köln und Düsseldorf) gegründet um die wissenschaftliche Ausbildung der Studierenden zu unterstützen.

Ausgenommen hiervon ist die Ausbildung von mathematisch-technischen Softwareentwicklern. In Kooperation mit der FH Aachen (Campus Jülich) werden die für den B.Sc. in "Angewandte Mathematik und Informatik" werden größtenteils im Zentralinstitut für Angewandte Mathematik (ZAM) von Hochschullehrern und ZAM-Dozenten gehalten. Für den anschließenden M.Sc. in "Technomathematik" gilt das gleiche Modell und einige der Vorlesungen werden von Mitarbeitern des ZAM gehalten.

Jedes Jahr veranstaltet das Forschungszentrum Jülich eine zweiwöchige IFF Summer School, die aktuelle Fragen der Festkörperphysik aufgreift.

Struktur

Organisation

Das Forschungszentrum Jülich ist organisiert in

  • 8 Institute,
  • 4 Zentralabteilungen,
  • 2 Programmgruppen,
  • 2 Projekte und
  • 2 Projektmanagement-Organisationen
    • Projektleitung Jülich
    • Projektträgerorganisation "Energie, Technologie, Nachhaltigkeit" (ETN)

Körper

Die Organe des Forschungszentrums Jülich sind:

  • die Gesellschafterversammlung
  • der Aufsichtsrat
  • der Vorstand, der sich zusammensetzt aus
    • Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Marquardt (Vorsitzender)
    • Karsten Beneke (stellvertretender Vorsitzender)
    • Prof. Dr. Sebastian M. Schmidt (Wissenschaftliche Abteilung I)
    • Prof. Dr. Dr. Hans-Harald Bolt (Wissenschaftliche Abteilung II)

Ausschüsse

Gremien des Forschungszentrums Jülich sind:

  • der Wissenschaftliche Beirat (WB)
  • der Wissenschaftlich-Technische Rat (WTR)

Forschung am Forschungszentrum Jülich

Die Jülicher Forschung gliedert sich in vier Forschungsbereiche: Gesundheit, Information, Umwelt und Energie. Die Schlüsselkompetenzen Physik und Scientific Computing bilden die Grundlage für Spitzenforschung in diesen Bereichen.

  • Institute:
    • Institut für Advanced Simulation (IAS)
    • Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG)
    • Institut für Biologische Information (IBI)
    • Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)
    • Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM)
    • Jülich Center for Neutron Science (JCNS)
    • Institut für Kernphysik (IKP)
    • Peter Grünberg Institut (g.g.A.)

Großgeräte im Forschungszentrum Jülich

Kühler Synchrotron COSY

COSY ( Co oler Sy nchrotron) ist ein Teilchenbeschleuniger ( Synchrotron ) und Lagerring (Umfang: 184 m) für die Beschleunigung von Protonen (bis 2700 MeV) und Deuteronen (bis 2100 MeV) durch das Institut für betriebene Kernphysik (IKP) im Forschungszentrum Jülich.

COSY zeichnet sich durch die sogenannte Strahlkühlung aus, die die Abweichung von Partikeln von ihrer vorgegebenen Bahn (kann auch als thermische Bewegung von Partikeln verstanden werden) durch Elektronen- oder stochastische Kühlung reduziert . An COSY gibt es eine Reihe von experimentellen Einrichtungen für Studien im Bereich der Hadronenphysik . Dazu gehören das Magnetspektrometer ANKE, das Flugspektrometer TOF und der Universaldetektor WASA, der 2005 vom CELSIUS-Speicherring des Svedberg Laboratoriet (TSL) in Uppsala, Schweden, nach COSY umgezogen wurde.

COSY ist einer der wenigen Beschleuniger im mittleren Energiebereich mit sowohl Elektronenkühlung als auch stochastischer Kühlung.

Das Synchrotron wird von Wissenschaftlern deutscher und internationaler Forschungseinrichtungen an internen und externen Zielstationen eingesetzt. Es ist eine der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (Deutschland) geförderten Forschungseinrichtungen für Verbundforschung .

Forschungsreaktor FRJ-2

Forschungsreaktor FRJ-2

FRJ-2 war ein Reaktor der gleichen Klasse wie DIDO und wurde für Neutronenstreuexperimente verwendet. Es wird vom Zentralbereich Forschungsreaktoren (ZFR) betrieben. FRJ-2 war die stärkste Neutronenquelle in der Helmholtz-Gemeinschaft und diente vor allem zur Durchführung von Streu- und Spektroskopieexperimenten an kondensierter Materie .

Am 2. Mai 2006 wurde FRJ-2 nach fast 44 Jahren oder 18.875 Betriebstagen stillgelegt. Die Experimente am FRJ-2 wurden nach und nach abgebaut und in die Jülicher Außenstation am Forschungsreaktor FRM II in Garching bei München verlegt.

Als Reaktion auf die Stilllegung von FRJ-2 wurde im Mai 2006 das Jülich Center for Neutron Science JCNS gegründet. JCNS betreibt Instrumente an den national und international führenden Quellen FRM II, Institut Laue-Langevin in Grenoble, Frankreich, und Spallation Neutron Source SNS in OakRidge, USA, unter einem gemeinsamen wissenschaftlichen Ziel und bietet externen Nutzern Zugang zu erstklassigen Instrumenten zu standardisierten Bedingungen . Die Breite des JCNS ist vergleichbar mit einer Anlage, die auf einem Forschungsreaktor mit mittlerem Fluss basiert, obwohl es die Qualität von Quellen mit hohem Fluss bietet. Das JCNS bietet auch einen Rahmen für das Methoden- und Instrumentenentwicklungsprogramm des FZJ und für die eigene Forschung in den Programmen Kondensierte Materie und Schlüsseltechnologie.

Supercomputer

Die folgenden Supercomputer werden alle in Jülich vom Zentralinstitut für Angewandte Mathematik (ZAM) im Rahmen des John-von-Neumann- Instituts für Informatik (NIC) betrieben.

JUGENE - Petascale BlueGene/P-System

Ab Herbst 2007 läuft der JUGENE , ein IBM Blue Gene/P Computer, der im Februar 2008 offiziell in Betrieb genommen wurde. Seine 65.000 Prozessoren erreichten 220 TFLOPS. Er war der schnellste Computer Europas und der zweitschnellste der Welt. Am 26. Mai 2009 wurde die neu aufgewertete JUGENE vorgestellt. Es umfasst 294 912 Prozessorkerne, 144 Terabyte Arbeitsspeicher, 6 Petabyte Speicher in 72 Racks. Mit einer Spitzenleistung von etwa einem PetaFLOPS war er der drittschnellste Computer und schnellste Computer in Europa und ist derzeit (November 2010) der neuntschnellste Supercomputer der Welt.

JUROPA

JuRoPA ( Jülich Research on Petascale Architecture ) ist ein auf Intel Xeon X5570 basierender Cluster- Supercomputer mit einer Spitzenleistung von 308 TFLOPS und 79 Terabyte Hauptspeicher; im Juni 2009 war er der zehntschnellste Computer der Welt und der zweitschnellste (nach JUGENE) in Europa. Er ist derzeit (November 2010) der 23. schnellste Supercomputer weltweit.

JUBL

JUBL ( Jülich BlueGene/L ) war ein massiv paralleler Supercomputer , basierend auf IBMs Blue Gene/L Architektur, mit 16.384  Prozessoren (8192 Knoten mit je zwei Prozessoren) und einem internen Speicher von 4,1  Terabyte (512 Megabyte pro Knoten). Es war zu einer Spitzenleistung ( Rpeak ) von 45,87  TFLOPS fähig . Die LINPACK- Leistung (R max ) beträgt 37,33 TFLOPS. Zum Zeitpunkt der offiziellen Inbetriebnahme war JUBL der 6. leistungsstärkste Computer der Welt.

SAFT

Seit Frühjahr 2007 ist JUICE (Jülich Initiative Cell Cluster) in Betrieb. Es handelt sich um einen Cluster, der auf dem Cell-Mikroprozessor von IBM basiert . Zwölf QS20- Blades mit 24-Zellen-CPUs und 12 GB RAM bieten eine LINPACK-Spitzenleistung von 4,8 TFLOP/s. Der Cluster verwendet Mellanox 4x Infiniband- Karten und einen 24-Port-Voltaire-Switch für die Hochgeschwindigkeitskommunikation.

IBM p690 Cluster Jump

Seit Anfang 2004 ist der massiv parallele Supercomputer IBM p690 Cluster Jump in Betrieb.

Mit 1312 Prozessoren (41 Nodes mit je 32 Prozessoren) und einem internen Speicher von 5 Terabyte (128 Gigabyte pro Node) erreicht der Rechner eine maximale Leistung von 5,6 TFLOPS, womit er Platz 21 in der Liste der leistungsstärksten Rechner belegt in der Welt zum Zeitpunkt seiner Einweihung. Die Knoten sind über einen High Performance Switch (HPS) miteinander verbunden. Durch ein weltweit paralleles Datensystem haben Anwendungen Zugriff auf über 60 Terabyte Speicherplatz und einen integrierten Kassettenspeicher mit einer Kapazität von einem Petabyte. Der IBM p690 Cluster Jump wird auf dem Betriebssystem AIX  5.1 ausgeführt .

Neben dem Zentralinstitut für Angewandte Mathematik wurde eigens für den IBM p690 Cluster Jump ein Neubau (1.000 m²) errichtet.

CRAY SV1ex

Nicht mehr in Betrieb

Der Vektorrechner CRAY SV1ex war der Nachfolger des von 1996 bis 2002 in Betrieb befindlichen CRAY J90. Er stellte die nächste Stufe in der Rechnerreihe der parallelen Vektorrechner mit Shared Memory CRAY X-MP, Y-MP und C90 . dar . Mit 16 CPUs und einem internen Speicher von 32 Gigabyte erreichte das CRAY SV1ex eine Leistung von 32 GFLOPS . Es wurde auf dem Betriebssystem UNICOS 10.0 ausgeführt. Dieser Computer wurde am 30. Juni 2005 außer Betrieb genommen.

CRAY J90

Nicht mehr in Betrieb

Der Vektorrechner CRAY J90 wurde als verwendet Dateiserver . Es hatte 12 Prozessoren , einen internen Speicher von 2 Gigabyte und eine Leistung von 3 GFLOPS. CRAY J90 lief auch auf UNICOS 10.0 und wurde ebenfalls am 30. Juni 2005 außer Betrieb genommen.

TEXTOR-Tokamak

TEXTOR ( T okamak EX periment für T echnology O riented R esearch) wurde ein Tokamak im Bereich der Plasma - Wechselwirkung -Wand durch das Institut für Energieforschung betrieben - Plasmaphysik (IEK-4) am Forschungszentrum Jülich.

Bis zur Stilllegung im Dezember 2013 diente TEXTOR der Erforschung der Kernfusion . In Experimenten wurde Wasserstoff auf eine Temperatur von bis zu 50 Megakelvin erhitzt, sodass er die Form eines Plasmas annahm . Studien zur Wechselwirkung dieses Plasmas mit der umgebenden Wand bildeten einen großen Teil der durchgeführten Forschungen. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen vor allem in einen neuen Versuchsreaktor ITER ein , der derzeit in Cadarache (Südfrankreich) unter anderem mit Hilfe des Forschungszentrums Jülich gebaut wird.

Magnetresonanztomographie

Das Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM-4) beherbergt mehrere Magnetresonanz - Scanner, von denen die größten ist eine 9,4 Tesla kombiniert PET - MRI - Maschine für das Scannen von Menschen, die eine der höchsten Feldgeräte in Europa. Das Institut beherbergt auch ein kombiniertes 3T-PET-MR-System, ein 3T- und ein 7T-MR-System, alle für den menschlichen Gebrauch, und einen 9,4T-Kleintierscanner.

SAPHIR Atmosphärensimulationskammer

SAPHIR

In der 20-Meter - langen SAPHIR Kammer ( S imulation von A tmospheric PH otochemistry I n einer großen R eaction Kammer), eine Gruppe im Institut für Chemie und Dynamik der Geosphere - Troposphäre (ICG-II) untersucht photochemischen Reaktionen in der Atmosphäre .

PhyTec Versuchsanlage zur Pflanzenzüchtung

Seit 2003 steht im Forschungszentrum Jülich ein Gewächshaus mit modernster Technik zur Verfügung. Die maximale Transparenz der Paneele (über 95 %) wird im für die Photosynthese wichtigen Spektralbereich durch eine spezielle Glasart und eine Antireflexbeschichtung erreicht. Außerdem können UV-B-Strahlen die Glasscheiben durchdringen. In zwei Kammern kann die CO 2 -Konzentration erhöht und gesenkt, die Luftfeuchtigkeit variiert und die Temperatur auch im Sommer bei konstanter Sonne auf 25 °C gehalten werden. Wissenschaftler des Instituts für Chemie und Dynamik der Geosphäre - Phytosphäre (ICG-III) simulieren hier verschiedene Klimaszenarien und untersuchen deren Einfluss auf die Schlüsselprozesse in Pflanzen wie Wachstum, Transport, Austauschprozesse mit Atmosphäre und Boden sowie biotische Interaktionen.

Beamlines an Synchrotronen

Das Peter Grünberg Institut (PGI) unterstützt eine Reihe von Strahlführungen für die Forschung mit Synchrotronstrahlung an verschiedenen Synchrotronen:

  • BL5 U-250-PGM bei DELTA (Dortmund)
  • UE56/1-SGM bei BESSY (Berlin)
  • MuCAT bei APS (Argonne, USA)
  • JUSIFA im HASYLAB (Hamburg)
  • NanoESCA-Beamline Elettra (Triest, Italien)

Weitere Forschungsprojekte am Forschungszentrum Jülich

CLaMS: Atmosphärenmodell für die Klimaforschung

Das Verständnis der chemischen Prozesse in der Atmosphäre ist die Grundlage vieler Klimamodelle. Umweltforscher des Forschungszentrums Jülich untersuchen mit Flugzeugen, Ballons und Satelliten die Chemie der Atmosphäre. Aus ihren Erkenntnissen generieren sie chemische Modelle wie CLaMS , die dann in Simulationen auf Supercomputern verwendet werden.

MEM-BRAIN: Kohlendioxidtrennung

Gemeinsam mit seinen Forschungspartnern entwickelt das Forschungszentrum Jülich keramische Membranen. Diese Membranen könnten als Filter in Kraftwerken eingesetzt werden, die Prozessgase abtrennen und Kohlendioxid effektiv zurückhalten.

UNICORE: einfacher Zugriff auf Computerressourcen

Rechen- und Speicherressourcen werden heute oft auf mehrere Computersysteme, Rechenzentren oder sogar auf verschiedene Länder aufgeteilt. Wissenschaft und Industrie benötigen daher Werkzeuge, die einen einfachen und sicheren Zugang zu diesen Ressourcen ermöglichen. UNICORE [1] aus Jülich ist ein solches Grid-basiertes Softwarepaket.

Infrastruktur

Neben Forschungseinrichtungen und Großanlagen verfügt das Forschungszentrum Jülich über eine Vielzahl von Infrastruktureinheiten und zentralen Einrichtungen, die es für den laufenden Betrieb benötigt, darunter:

  • Bereich Finanzen und Controlling (F)
  • Personalabteilung (P)
  • Rechts- und Patentabteilung (R)
  • Abteilung Betriebsführung (B)
  • Abteilung Sicherheit und Strahlenschutz (S)
  • Bereich Einkauf und Materialwirtschaft (M)
  • Abteilung Organisation und Planung (O)
  • Unternehmenskommunikation (Großbritannien)
  • Zentralinstitut für Angewandte Mathematik (ZAM)
  • Zentralabteilung Technik (ZAT)
  • Zentralabteilung für Analytische Chemie (ZCH)
  • Zentrale Forschungsreaktoren (ZFR)
  • Zentralinstitut für Elektronik (ZEL)
  • Zentralbibliothek (ZB)

Siehe auch

Verweise

Externe Links

Koordinaten : 50°54′18″N 6°24′43″E / 50.905000°N 6.41194°E / 50,90500; 6.41194