XFEL - der europäische Röntgenlaser
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Im Juni 2007 gab die Bundesministerin für Bildung und Forschung, Annette Schavan, den Startschuss für die europäische Röntgenlaseranlage XFEL. Geplant ist eine Realisation der Anlage bis 2013 in der Region Hamburg. Die Abkürzung XFEL steht dabei für "X-ray free-electron laser", also einen Freie-Elektronen-Laser im Röntgenbereich.
Innovation XFEL – unbekannte Einblicke
Mit dem europäischen Röntgenlaser European XFEL (X steht für Röntgen, FEL für Freie-Elektronen-Laser) entsteht in Hamburg und Schleswig-Holstein eine einzigartige Forschungsanlage, die ab 2015 Naturwissenschaftlern und industriellen Anwendern aus aller Welt völlig neue Forschungsmöglichkeiten eröffnen wird. Der Großteil der 3,4 Kilometer langen Anlage befindet sich in bis zu 38 Meter tiefen Tunneln unter der Erde – insgesamt sind es 5,8 Kilometer Tunnelröhren, zu denen drei Betriebsgelände Zugang gewähren. Schnurgerade zwischen den Betriebsgeländen DESY-Bahrenfeld und Osdorfer Born verläuft der Haupttunnel für den supraleitenden Teilchenbeschleuniger. Dieser bringt Elektronen – jene Teilchen, die in elektrischen Leitungen für Stromfluss sorgen – auf die erforderliche Energie. Anschließend werden sie auf einen Tunnelfächer unter dem Forschungsgelände Schenefeld verteilt und erzeugen dort in speziellen Magnetanordnungen intensive Röntgenblitze. Diese werden dann in die Experimentierhalle geleitet, in der internationale Wissenschaftlerteams mit dem brillanten Röntgenlicht forschen.
Als weltweit einzige Forschungsanlage dieser Art wird der European XFEL hochintensive ultrakurze Röntgenblitze mit den Eigenschaften von Laserlicht erzeugen, und zwar 27 000 Mal in der Sekunde. Den Naturwissenschaften bietet diese Lichtquelle der Superlative ungeahnte Forschungsperspektiven. Von den Ergebnissen profitieren die verschiedensten Disziplinen und auch industrielle Anwender – beispielsweise wenn es darum geht, neue Werkstoffe und Materialien im Nanobereich oder wirkungsvollere Medikamente zu entwickeln.
Weiterentwicklung des Synchrotrons DESY
Die Technologie für den Bau des XFEL beruht ganz wesentlich auf Vorarbeiten am Deutschen Elektronen-Teilchenbeschleunigers DESY. DESY ist Bauherr der Tiefbauarbeiten, die im Januar 2009 begonnen haben. Auch in Zukunft arbeiten die European XFEL GmbH und DESY bei Bau, Inbetriebnahme und Betrieb der Röntgenlaseranlage eng zusammen. So baut DESY zusammen mit internationalen Partnern das Herz der Anlage – den 1,7 Kilometer langen supraleitenden Beschleuniger mit der Elektronenquelle – und wird diesen später auch im Auftrag der European XFEL GmbH betreiben.
Internationale Zusammenarbeit
Als internationales Projekt wird der European XFEL von einer eigenständigen Forschungsorganisation betrieben, der gemeinnützigen European XFEL GmbH, die im Herbst 2009 gegründet wurde und bereits knapp 60 Mitarbeiter beschäftigt. An dem Projekt beteiligen sich zurzeit 12 Länder (Dänemark, Deutschland, Frankreich, Griechenland, Italien, Polen, Russland, Schweden, Schweiz, Slowakei, Spanien und Ungarn). China plant seine Teilnahme. Gesellschafter der European XFEL GmbH sind derzeit Dänemark, Deutschland, Russland, Schweden, Schweiz, Slowakei und Ungarn; China, Frankreich, Griechenland, Italien, Polen und Spanien planen den Beitritt. Die Baukosten für die Anlage einschließlich der Inbetriebnahme belaufen sich auf 1082 Millionen Euro (Preisniveau 2005). Als Sitzland trägt Deutschland (Bund, Hamburg und Schleswig-Holstein) 54 Prozent der Baukosten; Russland übernimmt 23 Prozent und die anderen internationalen Partner zwischen einem und 3,5 Prozent. Die Teilnahme Russlands an dem Projekt wird die Partnerschaft zwischen der EU und Russland im Wissenschaftsbereich weiter verstärken.
