FLASH - DESYs Pilotanlage für den European XFEL

Der Freie-Elektronen-Laser FLASH bei DESY in Hamburg

Bildbeschreibung:
Im Vordergrund ist die Experimentierhalle für den Freie-Elektronen-Laser für weiche Röntgenstrahlung FLASH zu sehen. Dahinter schließt sich das DESY-Gelände an.

FLASH ist ein Freie-Elektronen-Laser bei DESY, der 2004 in Betrieb genommen wurde und an dem seit 2005 Experimente mit kurzwelliger ultravioletter Strahlung durchgeführt werden. Die Anlage hieß zunächst VUV-FEL (Vakuum-ultraviolett Freie-Elektronen-Laser) und wurde im April 2006 in FLASH (Freie-Elektronen-Laser in Hamburg) umbenannt.

Die Anlage wird schrittweise ausgebaut, sie wird weiche Röntgenstrahlung bis hinunter zu einer Wellenlänge von sechs Milliardstel Metern erzeugen. Bis zum Jahr 2009 wird FLASH dann der weltweit einzige Freie-Elektronen-Laser für den Bereich der weichen Röntgenstrahlung sein.

Neben der Forschung mit der erzeugten Strahlung dient FLASH auch als Pilotanlage für den XFEL; so liefert der Betrieb von FLASH wichtige Erkenntnisse für den geplanten Röntgenlaser, der noch kürzere Wellenlängen bis hinunter zu einem Zehntel Nanometer erzeugen wird. Zugleich können Wissenschaftler und Ingenieure an dieser Anlage die Entwicklungsarbeiten für einen neuen Linearcollider für die Teilchenphysik (ILC) fortführen.

FLASH ist insgesamt 260 Meter lang und ging als Ausbau aus der 100 Meter langen TESLA-Testanlage hervor. Die Anlage besteht aus hintereinander geschalteten supraleitenden Beschleunigungselementen, die Elektronen auf eine Energie von einer Milliarde Elektronenvolt beschleunigen. Anschließend durchläuft der Elektronenstrahl einen 30 Meter langen Undulator, der Strahlung nach einem selbstverstärkenden Prinzip (SASE) erzeugt. Die intensiven Lichtblitze werden dann auf insgesamt fünf Messplätze verteilt, wo sie Wissenschaftlern für ihre Forschungen zur Verfügung stehen.

FLASH ist die erste Quelle für kurzwellige ultraviolette, laserlichtartige (kohärente) Strahlung und besticht durch seine extrem hohe Spitzenleuchtstärke und seine extrem kurzen Lichtpulse. Das wissenschaftliche Interesse ist entsprechend groß: Schon für die erste Messperiode (August 2005 bis März 2006) reichten rund 200 Wissenschaftler aus neun Ländern insgesamt 30 Projektvorschläge für Experimente aus Bereichen wie Cluster-, Festkörper-, und Oberflächenphysik, Plasmaforschung sowie Molekularbiologie ein.