Überblick

Der European XFEL in der Metropolregion Hamburg ist eine Forschungsanlage der Superlative: Er 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.

Der weltweit größte Röntgenlaser wird völlig neue Möglichkeiten für Forschende und industrielle Anwender eröffnen.

Electrons (red bunch) move through metal pipe.

Forschung

Kleiner, schneller, intensiver: Der European XFEL erschließt Forschungsfelder, von denen Wissenschaftler bisher nur träumten. Seine einzigartigen Röntgenblitze eröffnen 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 Experimentierstationen 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.

Elektronen bewegen sich im zick-zack Kurs durch den undulator (Magneten von unterschiedlicher Polarisation in blau und grün markiert)

Standort

Der Röntgenlaser befindet sich größtenteils in Tunneln unter der Erde, zu denen drei Betriebsgelände Zugang ermöglichen. Die 3,4 Kilometer lange Anlage reicht vom DESY-Campus in Hamburg bis in die schleswig-holsteinische Stadt Schenefeld (Kreis Pinneberg). Dort ist ein Forschungscampus, auf dem internationale Teams von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit den intensiven Röntgenblitzen Experimente durchführen können.

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European XFEL GmbH

Der European XFEL wird von einer eigenständigen Forschungsorganisation betrieben, der European XFEL GmbH. Die Gesellschaft arbeitet nicht gewinnorientiert und beschäftigt mehr als 400 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. An dem Projekt beteiligen sich zurzeit 12 Länder: Dänemark, Deutschland, Frankreich, Großbrittannien, Italien, Polen, Russland, Schweden, Schweiz, Slowakei, Spanien und Ungarn.

Bauprojekt

Der European XFEL wurde gemeinsam mit zahlreichen Partnern realisiert, European XFEL hat dabei eng mit dem Forschungszentrum DESY und internationalen Institutionen zusammengearbeitet. Baubeginn war Anfang 2009, der wissenschaftliche Nutzerbetrieb wurde 2017 aufgenommen.

Die Baukosten für die Anlage einschließlich der Inbetriebnahme belaufen sich auf 1,25 Milliarden Euro (Preisniveau 2005). Als Sitzland trägt Deutschland (Bund, Hamburg und Schleswig-Holstein) 57 Prozent der Baukosten; Russland übernimmt 26 Prozent und die anderen internationalen Partner zwischen einem und drei Prozent.

Die Anlage ist zu einem Großteil auch durch Personal und Sachleistungen der Gesellschafter und Partner entstanden.