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European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt können sich jetzt erstmals mit Vorschlägen für Experimente am Röntgenlaser European XFEL bewerben. Die internationale Forschungseinrichtung in der Metropolregion Hamburg hat auf Ihrer Website den ersten Aufruf veröffentlicht, Anträge auf „Strahlzeit“ einzureichen. Das Nutzerprogramm soll mit zwei der insgesamt sechs derzeit geplanten Instrumente in der zweiten Jahreshälfte beginnen.

Über die Anträge entscheidet ein internationales Expertengremium auf Basis der wissenschaftlichen Qualität der Vorschläge. Nach erfolgreicher Bewerbung können Forschergruppen jeweils für einige Tage die extrem brillanten Röntgenlichtblitze an einem der Instrumente am European XFEL nutzen. Die Nutzung der Anlage ist kostenlos, sofern die Ergebnisse durch Publikation der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden.


Das FXE-Instrument

Das FXE-Instrument, das derzeit in seiner Experimentierhütte montiert wird, wird die Untersuchung ultraschneller Prozesse ermöglichen, zu denen beispielsweise entscheidende Zwischenschritte bei chemischen Reaktionen zählen. Die Röntgenlichtblitze treten von der rechten Bildseite kommend in das Instrument ein, durchlaufen eine Reihe von komplexen optischen und diagnostischen Systemen und treffen dann auf die Probe. Im Hintergrund links ist ein Roboterarm für einen der Detektoren des Instruments zu sehen.

Copyright: European XFEL

Wie andere Röntgenlichtquellen ist European XFEL eine Forschungseinrichtung, die ihre Fähigkeiten und das Know-how ihrer Wissenschaftler externen Forschern zur Verfügung stellt. Der Beginn des Nutzerbetriebs wird daher einen der letzten großen Meilensteine bei der Inbetriebnahme des 3,4 Kilometer langen Röntgenlasers markieren.

Die beiden ersten Instrumente in der Experimentierhalle, für die jetzt Vorschläge eingereicht werden können, sind das Instrument FXE (Femtosecond X-ray Experiments) und das Instrument SPB/SFX (Single Particles, Clusters and Biomolecules and Serial Femtosecond Crystallography). FXE ermöglicht die Erforschung von sehr schnellen Prozessen und die Herstellung von Molekülfilmen, bei denen einzelne Reaktionsschritte sehr genau beobachtet werden können.

Hiervon verspricht man sich neue Erkenntnisse auf vielen Gebieten, die von der Erforschung von Krankheitsprozessen auf molekularer Ebene über Energieforschung bis zur Optimierung chemischer Verfahren reichen. Das zweite Instrument SPB/SFX ist auf die Untersuchung von Biomolekülen und anderen biologischen Strukturen spezialisiert. Details der atomaren Struktur von Biomolekülen zu kennen ermöglicht beispielsweise die gezielte Entwicklung neuer Medikamente und Therapien.

Mit dem European XFEL können bereits sehr kleine Kristalle von Biomolekülen untersucht werden. Diese können einfacher gezüchtet werden als die bislang an herkömmlichen Röntgenstrahlungsquellen benötigten größeren Kristalle, deren Herstellung Jahre oder gar Jahrzehnte dauern kann. Es wird außerdem erwartet, dass Röntgenlaser mittelfristig den Weg zur Strukturbestimmung von einzelnen, nicht kristallisierten Molekülen ebnen.

Derzeit wird der European XFEL schrittweise in Betrieb genommen. Zunächst erfolgt die weitere Inbetriebnahme von Beschleunigerabschnitten, dann die Erzeugung von Röntgenlaserlicht („first lasing“) und schließlich die Inbetriebnahme der Instrumente. Nach der im Herbst beginnenden ersten Serie von Experimenten werden die Ausstattung für die Instrumente und die Möglichkeiten für Experimente weiter verbessert, bis das volle Potenzial des European XFEL erreicht ist. Das jetzt ausgeschriebene Programm für die ersten Experimente ist für zwei Monate geplant. Die nächste Ausschreibung für Experimentierzeit im ersten Halbjahr 2018 wird für Sommer 2017 erwartet. Ab 2018 werden vier weitere Instrumente hinzukommen, die jeweils auf bestimmte Anwendungen und Forschungsthemen zugeschnitten sind.

Weitere Informationen zur Bewerbung um Experimentierzeit unter www.xfel.eu

Über European XFEL

In der Metropolregion Hamburg wird mit dem European XFEL eine Großforschungsanlage der Superlative in Betrieb genommen: 27 000 Röntgenlaserblitze pro Sekunde und eine Leuchtstärke, die milliardenfach höher ist als die besten Röntgenstrahlungsquellen herkömmlicher Art, werden völlig neue Forschungsmöglichkeiten eröffnen. Forschergruppen aus aller Welt können an dem europäischen Röntgenlaser atomare Details von Viren und Zellen entschlüsseln, dreidimensionale Aufnahmen im Nanokosmos machen, chemische Reaktionen filmen und Vorgänge wie die im Inneren von Planeten untersuchen. Die European XFEL GmbH ist eine gemeinnützige Forschungsorganisation, die eng mit dem Forschungszentrum DESY und weiteren internationalen Institutionen zusammenarbeitet. Sie beschäftigt rund 280 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, in der zweiten Jahreshälfte 2017 soll die Anlage den Nutzerbetrieb aufnehmen. Mit Kosten von 1,22 Milliarden Euro (Preisniveau 2005) für Bau und Inbetriebnahme und einer Länge von 3,4 Kilometern ist European XFEL eines der größten und ambitioniertesten europäischen Forschungsprojekte. Derzeit beteiligen sich elf Länder: Dänemark, Deutschland, Frankreich, Italien, Polen, Russland, Schweden, die Schweiz, die Slowakei, Spanien und Ungarn. Deutschland (Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie die Länder Hamburg und Schleswig-Holstein) trägt 58 Prozent der Kosten, Russland 27 Prozent. Die anderen Partnerländer sind mit ein bis drei Prozent beteiligt.

Kontakt:
Dr. Bernd Ebeling
Tel.: 040 8998 6921
E-Mail: bernd.ebeling@xfel.eu

Weitere Informationen:

http://media.xfel.eu/XFELmediabank/?l=de&c=15298 Bild FXE Instrument

Dr. Bernd Ebeling | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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