European XFEL: eine Lichtquelle der Superlative

Die Entwicklung der Quellen für Röntgenstrahlung

Bildbeschreibung:
Die Entwicklung der Quellen für Röntgenstrahlung zeigt, wie rasant sich die Leuchtstärke seit der Entdeckung der Synchrotronstrahlung an Teilchenbeschleunigern erhöht hat. Die Entwicklung des neuen Röntgenlasers bei DESY setzt diesen Aufwärtstrend fort und eröffnet der Forschung bislang ungeahnte Möglichkeiten. (ESRF: Europäische Synchrotronstrahlungsquelle in Grenoble).

Diese Lichtquelle setzt neue Maßstäbe. Der European XFEL dringt in bislang unerreichte Dimensionen vor. Er wird Spitzenforschung in Europa ermöglichen und dem Forschungs- und Industriestandort Deutschland eine führende Rolle sichern.

• Seine Leuchtstärke ist in ihren Spitzenwerten milliardenfach höher als die der besten herkömmlichen Röntgenquellen, die mittlere Leuchtstärke ist zehntausendfach höher.
• Seine Zeitauflösung ist um Größenordnungen höher als die bisher verfügbarer Quellen: Ein Röntgenblitz ist kürzer als 100 Femtosekunden (billiardstel Sekunden). Das ist die Zeitdauer, in der sich chemische Bindungen ausbilden und Molekülgruppen ihre Lage ändern.
• Die Wellenlänge seines Röntgenlichts ist so klein, dass selbst atomare Details erkennbar werden. Sie kann im Bereich zwischen sechs und einem zehntel Nanometer (milliardstel Meter) variiert werden.
• Seine Röntgenstrahlung hat die Eigenschaften von Laserlicht. Damit sind beispielsweise holographische Experimente auf atomarer Ebene möglich.

Vielseitige Anwendungen

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. Dabei wird die neue Anlage bestehende Röntgenquellen nicht ersetzen, sondern völlig neue Wege für die Forschung öffnen und zukunftsweisende Experimente ermöglichen, die selbst an den modernsten heutigen Quellen gar nicht vorstellbar sind.