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Ein 3D-Drucker im Labor

Tue, 18 Aug 2026 00:00:00 +0000

Der große Chef hat zugestimmt: Das Labor ist nun mit einem Bambu-Lab-X2D-3D-Drucker (850 € mit dem Multimaterial-AMS 2) ausgestattet. Der Einstieg ist schnell, Doppeldüse, große Auswahl kompatibler Materialien.

Es bleibt die Herstellung der Teile; ich bin kein großer Fan von CAD-Software mit komplexen Funktionen und einer oft schwer zugänglichen Benutzeroberfläche, aber ich habe mit KI eine Arbeitsumgebung gefunden, die mir gefällt: den PI-Agenten, ein MCP-Plugin für FreeCAD oder Blender und das Modell GPT 5.6 Luna, das eine einfache Beschreibung meiner Teile in natürlicher Sprache, die in wenigen Iterationen in ein 3D-Modell verwandelt wird. Der Hauptnachteil bleibt die Langsamkeit der Iterationen, aber die Revolution ist im Gange.

GPT glänzt bei der visuellen Erkennung — hier unerlässlich — und Sol bringt keinen entscheidenden Vorteil gegenüber Luna. Die Modelle, die ich zum Programmieren liebe (GLM, Deepseek), sind bei der Bilderkennung schwächer: Die multimodalen GPT-Modelle sind meiner Meinung nach am leistungsfähigsten bei diesen Aufgaben.

Das Wesentliche dieses Ansatzes liegt nun in der Beschreibung: Ein 3D-Bauteil allein mit Worten auszudrücken erfordert präzises technisches Vokabular. Eine mechanische Baugruppe eindeutig zu formulieren ist tatsächlich anspruchsvoller, als eine Skizze auf Papier zu zeichnen, die man mit einem Kollegen teilt.

Die Erfahrung zeigt, dass die auftretenden Grenzen nicht am Modell selbst liegen, sondern am Verständnis des Agents für die Anfrage. Eine einfache Praxis verbessert die Ergebnisse spürbar: Vor der Ausführung den Agenten bitten, zu bestätigen, dass die Anweisungen klar sind, und zusammenzufassen, was er tun wird. Ist man sich erst einmal einig, erweist sich die Ausführung, wenngleich manchmal langsam (auch bei kleinen Anpassungen, die man in der GUI vielleicht lieber selbst vornähme), in der Regel als bemerkenswert zuverlässig.

Nur noch zu tun.

Der Bambu-Lab-X2D-3D-Drucker mit AMS 2 im Labor

Verstellbare, in Blau gedruckte Kamerahalterung zur Visualisierung des Taylor-Kegels der Elektrospray-Quelle

avogadro-background-image

Sat, 15 Aug 2026 00:00:00 +0000

C++-Plugin für Avogadro 2 zur Anzeige eines Hintergrundbildes in der 3D-Ansicht — praktisch, um eine Molekülstruktur über ein STM-Bild zu legen.

ESIBD Explorer Plugins

Sat, 15 Aug 2026 00:00:00 +0000

Erweiterungen der Software , entwickelt zur Steuerung der Geräte der ESIBD-Instrumentierung am MPI-FKF.

zsh-dual-history

Sat, 15 Aug 2026 00:00:00 +0000

Oh-My-Zsh-Plugin, das menschliche Shell-Befehle von Anweisungen an KI-Modelle in der zsh-Historie trennt — mit fzf-Integration.

CPLT-2026-Konferenz in Bochum

Thu, 06 Aug 2026 00:00:00 +0000

Vom 2. bis 6. August 2026 habe ich an der in Bochum (Deutschland) teilgenommen, wo ich in einem 15-minütigen Vortrag meine Arbeiten zur Neuinterpretation kinetischer Messungen in gleichförmigen Überschallströmungen vorgestellt habe.

Vortragstitel: A Critical Reappraisal of Low-Temperature Kinetics in Uniform Supersonic Flows.

Dort zeige ich, dass Geschwindigkeitskoeffizienten bimolekularer Reaktionen bei tiefen Temperaturen überschätzt wurden: Bei der Zugabe der Reaktanden geht die Vermischung der Gase mit einem Dichteabfall der Strömung einher, der fälschlich als chemischer Zerfall interpretiert wird. Ich sage voraus, dass für diese Systeme die produktseitigen Messungen (die leider nur schwer zustande kommen) niemals wieder so hohe Werte liefern werden. Nach den beträchtlichen Summen, die in neue Massenspektrometer für Laval-Düsen-Expansionen investiert wurden, ist es an der Zeit, dass die Fachgemeinschaft die methodischen Konsequenzen zieht.

Im Rahmen des Konferenzausflugs besuchten wir das Deutsches Bergbau-Museum Bochum. Eine schöne Erinnerung daran, dass Wissenschaft wie der Bergbau in den Eingeweiden, in der Tiefe entsteht. Meine Wissenschaftspraxis vermittelt mir nicht den Eindruck, ein Gebäude zu errichten, sondern zu graben: hinabsteigen zu den Fundamenten, kratzen, im Dunkeln suchen, die Hände im Schlamm. An sein Projekt gekettet, die Risse absuchend, die leuchtenden Öffnungen in einem engen Raum. Eine Hommage an den Mut dieser Bergleute, deren Bedingungen weit härter waren.

GDR-EMIE-Plenartreffen in Toulouse

Mon, 08 Jun 2026 00:00:00 +0000

Anfang Juni reiste ich zum Plenartreffen des GDR EMIE nach Toulouse (dem französischen Netzwerk, das Physikerinnen und Physiker sowie Chemikerinnen und Chemiker vereint, die an molekularen Systemen arbeiten, isoliert oder in kontrollierter Umgebung). Fern von Frankreich ist es für mich auch eine Möglichkeit, zu verfolgen, was dort passiert und mich mit der Gemeinschaft auszutauschen, zumal ich nun in Deutschland tätig bin. Es war meine erste Konferenz in dieser neuen Postdoc-Stelle.

Dort präsentierte ich ein Poster über unsere Arbeit am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung: das ESIBD+SPM-Instrument, das wir für die Einzelmolekül-Bildgebung entwickeln. Das Projekt steckt noch in den Anfängen wir montieren derzeit die Vakuumkammern und verdrahten die Elektronik in einem Raum, der vor wenigen Monaten noch leer war. Das Projekt ist ehrgeizig, und die Arbeiten schreiten voran.

Neues Postdoc am Max-Planck-Institut

Sun, 15 Mar 2026 00:00:00 +0000

Ab dem 15. März 2026 beginne ich ein neues Postdoc am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (MPI-FKF, Stuttgart) in Zusammenarbeit mit .

Meine Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung der ESIBD-Instrumentierung — schonende Deposition molekularer Ionen aus einer Elektrospray-Quelle — gekoppelt mit Rastersondenmikroskopie (SPM), um Moleküle einzeln auf Oberflächen im Ultrahochvakuum abzubilden.

Foto: Max-Planck-Campus Stuttgart — .

Forschung

Sat, 01 Feb 2025 00:00:00 +0000

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Meine Forschungsarbeiten liegen an der Schnittstelle von experimenteller Molekülphysik und Gasphase. Meine Kernkompetenz liegt in der Entwicklung von Instrumentierung, im Entwurf von Reaktoren und Detektoren sowie in der eingehenden Analyse präziser Messdaten.

Mein Ansatz ist der eines Experimentalphysikers: Ich vertiefe mich lieber in ein System - seine Mechanismen, die instrumentellen Grenzen und die Messabweichungen verstehen -, statt Fallstudien über eine große Vielfalt von Systemen anzuhäufen.

Aktuelle Forschung

Entwicklung einer ESIBD-Instrumentierung für die schonende Deposition molekularer Ionen auf Oberflächen.

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Am Max-Planck-Institut für Festkörperforschung (MPI-FKF) entwickeln wir eine Instrumentierung, mit der Moleküle aus einer Lösung auf eine Oberfläche im Ultrahochvakuum übertragen werden - nach Massenselektion und schonender Deposition der Ionen -, um sie einzeln mittels Rastertunnelmikroskopie abzubilden.

Meine Arbeit konzentriert sich auf die instrumentelle Entwicklung des Aufbaus, insbesondere auf die Elektrospray-Ionenquelle, die Ionenoptik und die Anbindung der Instrumentierung.

Einen Überblick über die wissenschaftliche Aktivität der Gruppe: anggara.science.

Postdoc 1 - Atmosphärische Spurenmessungen

An der Königlichen Technischen Hochschule (KTH, Schweden) Entwicklung von Messungen im Spurenbereich zur Erforschung der Atmosphäre: Peroxyradikale und Criegee-Zwischenprodukte.

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Diese Arbeiten zielten darauf ab, atmosphärische Oxidationsprozesse mittels Protonentransfer-Reaktionsmassenspektrometrie (PTR-MS) besser zu verstehen. Sie führten mich zur Entwicklung der Instrumentierung, der Versuchsprotokolle und der Datenverarbeitungswerkzeuge, die für die Untersuchung hochreaktiver und schwach konzentrierter Systeme erforderlich sind, insbesondere im Rahmen von in JACS Au veröffentlichten Arbeiten.

Entwicklung und Optimierung eines PTR-TOF-MS zur direkten Messung von ROO•-Radikalen, mit sub-ppbv-Empfindlichkeit und weltweit einzigartiger Auflösung.

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Die massiven Datenmengen, die dieser neue Versuchsaufbau erzeugt - etwa 1 GB pro Experimentstunde -, erforderten die Entwicklung eines vollständigen Datenverarbeitungsprogramms, geschrieben in der Programmiersprache Julia.

Dieses Werkzeug, MassSpec.jl, ist vollständig quelloffen und bildet eine robuste Grundlage für die Analyse komplexer atmosphärischer Messungen und den direkten Nachweis reaktiver Zwischenprodukte. Das Projekt ist hier verfügbar: gitlab.com/massspec.jl/MassSpec.jl.

Eine neuartige Architektur eines Rohrströmungsreaktors für quantitative Messungen bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck.

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Anders als klassische Apparaturen arbeitet dieser Reaktor kontinuierlich und ohne bewegliche Teile. Zudem habe ich eine Variante entwickelt, mit der sich die Verweilzeit über den Volumenstrom modulieren lässt, mittels eines Pufferarms.

Über Gasphasenmessungen hinaus ermöglicht dieser Ansatz direkte quantitative Messungen von Geschwindigkeitskonstanten und Aufnahmeraten an Gas-Feststoff- oder Gas-Flüssig-Grenzflächen. Er ebnet damit den Weg für quantitative Messungen an Oberflächen, die mit klassischen Architekturen nur schwer zu untersuchen sind.

Anwendung dieser Werkzeuge auf die Untersuchung der Luftqualität, insbesondere auf Emissionen durch Bremsabrieb.

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Diese Messkampagnen befassten sich mit gasförmigen und partikulären Emissionen sowie deren oxidativer Alterung. Sie zeigten, dass gasförmige Emissionen zur Bildung von Sekundärpartikeln führen können - mit unmittelbaren Auswirkungen auf die Luftqualität, wie in ES&T Air gezeigt.

Dieser Teil veranschaulicht den Nutzen von Instrumentenentwicklungen, die zunächst für die Grundlagenforschung konzipiert und anschließend in konkreten Umweltkontexten wiederverwendet werden.

Doktorarbeit - CRESU und Chemie bei tiefen Temperaturen

Ein origineller Aufbau zur Untersuchung reaktiver Stöße bei sehr tiefen Temperaturen in gleichförmigen Überschallströmungen.

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Am Institut de Physique de Rennes arbeitete ich an CRESUSOL, einem Instrument, das eine gleichförmige Überschallströmung in einer Laval-Düse (CRESU) mit einem Flugzeitmassenspektrometer mit Photoelektron-Photoion-Koinzidenz (TOFMS-PEPICO) koppelt. Ziel war die Untersuchung des molekularen Wachstums neutraler Aggregate und von Reaktionen zwischen Neutralteilchen unter für die Astrochemie interessanten Bedingungen.

Diese Arbeiten umfassen sowohl die instrumentelle Entwicklung als auch das Studium grundlegender Gasphasenmechanismen bei sehr tiefen Temperaturen. Eine Beschreibung von CRESUSOL ist in Review of Scientific Instruments verfügbar.

Nachweis einer allgemeinen Verzerrung bei der Interpretation kinetischer Messungen in CRESU-Reaktoren.

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Die bei der Verfolgung von Radikalen beobachteten exponentiellen Abfälle spiegeln nicht zwangsläufig chemische Reaktivität wider. In vielen Fällen lassen sie sich hauptsächlich durch Dichteabfall-Effekte erklären, die mit der Vermischung der Gase in Laval-Düsenströmungen zusammenhängen.

Diese neue Interpretation beleuchtet, warum Geschwindigkeitskoeffizienten, die bei sehr tiefen Temperaturen gemessen wurden, oft überschätzt wurden. Sie steht im Mittelpunkt meiner kritischen Neuinterpretation des Fachgebiets, insbesondere im Kommentar Commentary Regarding the CRESU-SIS Experiment.

Ein Programm zur Erzeugung optimierter Laval-Düsenprofile für gleichförmige Überschallströmungen.

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Dieses Werkzeug ermöglicht den Entwurf von Düsen, die auf die angestrebten Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Dichte und Gasdurchsatz abgestimmt sind, um die Gleichförmigkeit der Expansion zu maximieren. Es wurde öffentlich zugänglich gemacht und ist ein nützliches Werkzeug für die Community, die an CRESU-Experimenten arbeitet.

Das Programm ist hier verfügbar: odurif.gitlab.io/cresu.

Publikationen

Eine Auswahl von Publikationen in direktem Bezug auf die oben vorgestellten Arbeiten.

JACS Au, 2024. Direkte Spurenmessungen der Aufnahme von Peroxyradikalen durch Festkörperoberflächen, angetrieben durch Redoxreaktionen - Implikationen für die Grenzflächenchemie der Atmosphäre.

arXiv. Kritische Neubewertung kinetischer Messungen in gleichförmigen Überschallströmungen: Der Dichteabfall durch Gasvermischung täuscht chemischen Zerfall vor, weshalb Geschwindigkeitskoeffizienten bei tiefen Temperaturen oft überschätzt wurden.

MassSpec.jl

Thu, 01 Jun 2023 00:00:00 +0000

Open-Source-Julia-Paket für die vollständige Verarbeitung von Flugzeit-Massenspektrometriedaten. Entwickelt für den PTR-TOF-MS des KTH (Peroxyradikale im Spurenbereich): Kalibrierung, Spektrenausrichtung und Auswertung großer Messdatenmengen.

FlowTube

Wed, 01 Jun 2022 00:00:00 +0000

Programm zur Berechnung von Konzentrationsprofilen in einem Kontinuierlich-Durchfluss-Rohrreaktor, zur quantitativen Auswertung kinetischer Messungen bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck.

Laval-Düsen (CRESU)

Tue, 01 Jun 2021 00:00:00 +0000

Programm zur Berechnung von Laval-Düsenprofilen in verdünnter Strömung, maximiert die Gleichförmigkeit der Expansion unter Zielbedingungen (Temperatur, Dichte, Durchsatz). Öffentlich für die CRESU-Community.