Forschung mit Synchrotronstrahlung in Deutschland 2009 - SNI-Portal

Röntgenstrahldiagnostik für einzelne Pulse, Probenumgebungund -wechsel, Flächendetektoren sowie die Verarbeitung gewaltigerDatenmengen. Zusätzliche Anforderungen ergebensich aus der Erzeugung von FEL-Pulsen mit Wiederholraten biszu 5 MHz.Die wissenschaftliche Nutzung des European XFEL orientiertsich am Vorbild der ESRF (siehe Seite 48) mit den entsprechendenPeer-Review-Verfahren für die Auswahl der Experimentein den zur Verfügung stehenden etwa 4.000 Strahlzeitstundensowie mit einer vergleichbaren Unterstützung derNutzergruppen.Der European XFEL wird als eigenständiges internationalesProjekt mit starker Anbindung an das Helmholtz-Zentrum DESYrealisiert. Für den Bau und Betrieb der Anlage wird 2009 dieEuropean XFEL GmbH gegründet. An der GmbH sind nebenDeutschland (Bundesforschungsministerium sowie die LänderHamburg und Schleswig-Holsein) 13 weitere Staaten beteiligt.Neben Deutschland, dem als Sitzland eine besondere Rolle zukommtund das eine Beteiligung von etwa 50 % an denInvestitionskosten von 938 Millionen Euro hat, sind China,Dänemark, Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Italien,Polen, Russland, Schweden, die Schweiz, die Slowakei, Spanienund Ungarn die Partner dieses internationalen Großprojekts. DieEuropean XFEL GmbH wird etwa 300 Mitarbeiter haben und denAufbau und den Betrieb der Undulatoren, Röntgenstrahlsystemesowie der Experimentiereinrichtungen und deren Infrastrukturbetreiben. Bau und Betrieb des supraleitendenBeschleunigers erfolgt durch ein internationales Konsortiumvon Instituten in den beteiligten Ländern unter der Federführungvon DESY.Anfang Januar 2009 begann der Bau der unterirdischenBauwerke. Die Inbetriebnahme des European XFEL ist für dasJahr 2014 und die Aufnahme des Nutzerbetriebs an den erstensechs Experimentierstationen für Ende 2015 geplant.Die internationalen Partner sind übereingekommen, denEuropean XFEL in einer ersten Phase mit reduzierten Merkmalenzu realisieren. Insbesondere sollen nur drei der fünf Undulatorenund Strahlführungen gebaut werden und lediglich sechsExperimentiereinrichtungen ausgestattet werden. Zudem siehtdiese Phase weitere Einschneidungen vor, etwa in den Bereichenoptische Laser, Experimenteinfrastruktur und Detektoren.Die ersten sechs Experimentierstationen wurden 2008 vorgestellt:Die SPB-Station (Single Particles, clusters and Biomolecules)dient der Strukturbestimmung einzelner Atome, Cluster,Biomoleküle, Viren und Zellen in der Gasphase mittels ultraschnellerkohärenter Diffraktionsabbildung. MID (Materials Imagingand Dynamics) zielt auf die Strukturbestimmung vonNanosystemen mittels abbildender Verfahren und die Untersuchungvon Vorgängen auf der Nanoskala mittels Photonenkorrelationsspektroskopie.An der Station FDE (FemtosecondDiffraction Experiments) werden zeitaufgelöste Untersuchungenultraschneller struktureller und elektronischer Dynamikenin Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen möglich sein. Die HED-Station (High-Energy Density matter) dient der Untersuchungvon Materie in extremen Zuständen. An der SQS-Station (SmallQuantum Systems) werden Wissenschaftler Atome, Ionen undCluster in starken Lichtfeldern inklusive nicht-linearer Phänomeneerforschen können und SCS (Soft X-ray Coherent Scattering)ermöglicht die Untersuchung der Struktur und Dynamikvon Nanosystemen und biologischen Systemen mit Hilfe vonAbbildungs- und Spektroskopiemethoden.Auf internationalen Workshops diskutieren künftige Nutzerinnenund Nutzer des European XFEL zurzeit die Anforderungenan die Messstationen und die Experimentiermöglichkeiten.Seit 2007 findet zudem einmal im Jahr ein Nutzertreffenstatt, in dessen Fokus der Status und die Entwicklung des European-XFEL-Projektsstehen und an dem 250 Wissenschaftleraus 20 Ländern teilnehmen.Abbildungen:Visualisierung derErzeugung eines Röntgenblitzesin einem der über100 Meter langen Undulatorendes European XFEL(DESY/European XFEL,hergestellt von Tricklabor/MarcHermann)Synchrotronstrahlung 2009 47