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In Kürze

In der Metropolregion Hamburg entsteht eine Forschungsanlage der Superlative: Der European XFEL erzeugt ultrakurze Laserlichtblitze im Röntgenbereich – 27 000-mal in der Sekunde und mit einer Leuchtstärke, die milliardenfach höher ist als die der besten Röntgenstrahlungsquellen herkömmlicher Art.

Die Anlage hat weltweit einzigartige Eigenschaften und eröffnet ab 2017 völlig neue Forschungsmöglichkeiten für Naturwissenschaftler und industrielle Anwender.

 
Beschleunigung der Elektronen
Elektromagnetische Felder beschleunigen die Elektronen in den supraleitenden Resonatoren.
© DESY 2000
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Erzeugung von Röntgenlaserblitzen in einem Undulator
Um die extrem kurzen und intensiven Röntgenlaserblitze zu erzeugen, werden hochenergetische Elektronenpakete durch spezielle Magnetanordnungen (Undulatoren) gelenkt.
European XFEL / Marc Hermann, tricklabor
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Forschung

Kleiner, schneller, intensiver: Der European XFEL wird Forschungsfelder erschließen, von denen Wissenschaftler bisher nur träumen durften. Denn seine einzigartigen Röntgenblitze eröffnen völlig neue Möglichkeiten für viele Bereiche der Forschung. Mit ihnen lassen sich atomare Details von Viren und Zellen entschlüsseln, dreidimensionale Aufnahmen aus dem Nanokosmos machen, chemische Reaktionen filmen und Vorgänge wie die im Inneren von Planeten untersuchen.

Am European XFEL können internationale Forschergruppen komplexe Instrumente nutzen, um für einige Tage oder Wochen ihre Experimente durchzuführen.

Funktionsweise

Um die Röntgenblitze zu erzeugen, werden Elektronen zunächst in Paketen auf hohe Energien gebracht und durch spezielle Magnetanordnungen (Undulatoren) gelenkt. Dabei senden die Teilchen Licht aus, das sich immer mehr verstärkt, bis schließlich ein extrem kurzer und intensiver Röntgenblitz entsteht. (Mehr zur Funktionsweise)

Der European XFEL erzeugt laserlichtartige Röntgenstrahlung. Er stellt mehrere Lichtquellen für Röntgenblitze mit unterschiedlichen Eigenschaften bereit. (Mehr über die Lichtquellen)

 
Schema eines Freie-Elektronen-Lasers
In einem Freie-Elektronen-Laser werden Elektronen in einem Teilchenbeschleuniger auf hohe Energien gebracht, fliegen anschließend in einem Slalomkurs durch eine besondere Magnetanordnung ("Undulator") und senden dabei laserartig gebündelte Strahlung aus.
© European XFEL 2014
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Standort

Der European XFEL verläuft größtenteils in Tunneln unter der Erde, zu denen drei Betriebsgelände Zugang ermöglichen. Die 3,4 Kilometer lange Anlage reicht von DESY in Hamburg bis in die schleswig-holsteinische Stadt Schenefeld (Kreis Pinneberg). Dort entsteht ein Forschungscampus, auf dem internationale Teams von Wissenschaftlern mit den intensiven Röntgenblitzen experimentieren werden. (Mehr zu den Betriebsgeländen)

 
Standort
Die 3,4 km lange Anlage beginnt bei DESY in Hamburg-Bahrenfeld und verläuft größtenteils unterirdisch bis zum Forschungsgelände im Süden der Stadt Schenefeld (Schleswig-Holstein).
European XFEL [Luftaufnahmen: FHH, Landesbetrieb Geoinf. und Vermessung]
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European XFEL GmbH

Der European XFEL wird von einer eigenständigen Forschungsorganisation, der European XFEL GmbH, gebaut und betrieben. Diese Gesellschaft mit beschränkter Haftung nach deutschem Recht arbeitet nicht gewinnorientiert. Sie wird rund 280 Menschen beschäftigen. An dem Projekt beteiligen sich zurzeit 11 Länder (Dänemark, Deutschland, Frankreich, Italien, Polen, Russland, Schweden, Schweiz, Slowakei, Spanien und Ungarn).

Bauprojekt

Der European XFEL wird gemeinsam mit zahlreichen Partnern realisiert. Dazu arbeitet die European XFEL GmbH eng mit dem Forschungszentrum DESY und internationalen Institutionen zusammen. Der Baubeginn erfolgte Anfang 2009, die Inbetriebnahme ist für 2016 geplant.

Die Baukosten für die Anlage einschließlich der Inbetriebnahme belaufen sich auf 1,22 Milliarden Euro (Preisniveau 2005). Als Sitzland trägt Deutschland (Bund, Hamburg und Schleswig-Holstein) 58 Prozent der Baukosten; Russland übernimmt 27 Prozent und die anderen internationalen Partner zwischen einem und drei Prozent.

Die Anlage wird zu einem Großteil durch nicht-geldliche Beiträge wie Personal und Sachleistungen der Gesellschafter und Partner entstehen.