European XFEL bereitet Nutzerbetrieb vor

Forscher aus aller Welt können sich jetzt erstmals mit Vorschlägen für Experi­mente am Röntgen­laser European XFEL bewerben. Die inter­nationale Forschungs­ein­richtung in 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. 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 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.

European XFEL / RK