De Europese XFEL, de grootste röntgenlaser ter wereld, heeft de laatste grote mijlpaal bereikt voor de officiële opening in september. De 3,4 km lange faciliteit, waarvan de meeste zich in ondergrondse tunnels bevinden, heeft zijn eerste röntgenlaserlicht gegenereerd. Het röntgenlicht heeft een golflengte van 0,8 nm - ongeveer 500 keer korter dan die van zichtbaar licht. Bij het eerste laseren, de laser had een herhalingssnelheid van één puls per seconde, die later zal toenemen tot 27 000 per seconde.

European XFEL Managing Director Prof. Robert Feidenhans'l zei:"Dit is een belangrijk moment waar onze partners en wij vele jaren naartoe hebben gewerkt. De Europese XFEL heeft zijn eerste röntgenlaserlicht gegenereerd. De faciliteit, waaraan veel landen over de hele wereld knowhow en componenten hebben bijgedragen, heeft zijn eerste grote test met vlag en wimpel doorstaan. De betrokken collega's bij European XFEL, DESY, en onze internationale partners hebben uitstekend werk geleverd. Dit is ook een groot succes voor wetenschappelijke samenwerking in Europa en over de hele wereld. We kunnen nu beginnen met het richten van de röntgenflitsen met speciale spiegels door het laatste tunnelgedeelte naar de experimentzaal, en start dan stap voor stap de inbedrijfstelling van de proefstations. Ik kijk erg uit naar de start van de internationale gebruikersoperatie, die gepland staat voor september."

Helmut Dosch, voorzitter van de directie DESY, zei:"De Europese röntgenlaser is tot leven gebracht! Het eerste laserlicht dat vandaag wordt geproduceerd met de meest geavanceerde en krachtigste lineaire versneller ter wereld markeert het begin van een nieuw tijdperk van onderzoek in Europa. Deze wereldwijd unieke hightech faciliteit is in recordtijd en binnen budget gebouwd. Dit is een geweldig succes van de wetenschap. Ik feliciteer alle betrokkenen bij het onderzoek, ontwikkeling, en bouw van deze faciliteit met passie en toewijding:de medewerkers van DESY, Europese XFEL, en internationale partners. Ze hebben uitstekende resultaten behaald en op indrukwekkende wijze laten zien wat er mogelijk is in internationale samenwerking. De Europese XFEL zal ons voorzien van de meest gedetailleerde beelden van de moleculaire structuur van nieuwe materialen en medicijnen en nieuwe live-opnames van biochemische reacties."

Het röntgenlaserlicht van de Europese XFEL is extreem intens en een miljard keer helderder dan dat van conventionele synchrotron-lichtbronnen. De bereikbare golflengte van laserlicht komt overeen met de grootte van een atoom, wat betekent dat de röntgenstralen kunnen worden gebruikt om foto's en films te maken van de nanokosmos met atomaire resolutie - zoals van biomoleculen, van waaruit een beter begrip van de basis van ziekten of de ontwikkeling van nieuwe therapieën zou kunnen worden ontwikkeld. Andere mogelijkheden zijn onder meer onderzoek naar chemische processen en katalytische technieken, met als doel hun efficiëntie te verbeteren of milieuvriendelijker te maken; materiaal onderzoek; of het onderzoek naar omstandigheden die vergelijkbaar zijn met het binnenste van planeten.

Het röntgenlaserlicht van de Europese XFEL werd gegenereerd uit een elektronenstraal van een supergeleidende lineaire versneller, het belangrijkste onderdeel van de röntgenlaser. Het Duitse onderzoekscentrum DESY, de grootste aandeelhouder van het Europese XFEL, zet het gaspedaal eind april in werking.

In een 2,1 km lange acceleratietunnel, de elektronenpulsen werden sterk versneld en voorbereid op de latere generatie van röntgenlaserlicht. Bij bijna-lichtsnelheid en zeer hoge energieën, de intense elektronpulsen gingen een fotonentunnel binnen met daarin een 210 m lang stuk röntgengeneratoren. Hier, 17 290 permanente magneten met wisselende polen wisselden van boven en van onder af met de elektronenpulsen. De magnetische structuren, bekend als undulatoren, breng de elektronen in een slalomparcours, en bij elke draai geven ze extreem korte golflengte röntgenstraling af, die intensiveren over de lengte van de undulator stretch. Voor de eerste laserbehandeling kort voor aankomst in de ondergrondse experimentruimte werd het röntgenlicht geabsorbeerd en gemeten.

De 3,4 km lange Europese XFEL is de grootste en krachtigste van de vijf röntgenlasers ter wereld, met de mogelijkheid om de korte pulsen van hard röntgenlicht te genereren. Met meer dan 27 000 lichtflitsen per seconde in plaats van het vorige maximum van 120 per seconde, een extreem hoge lichtsterkte, en de parallelle werking van verschillende proefstations, het zal mogelijk zijn voor wetenschappers om beperktere monsters te onderzoeken en hun experimenten sneller uit te voeren. Daarom, de faciliteit zal de hoeveelheid beschikbare straaltijd vergroten, aangezien de capaciteit bij andere röntgenlasers wereldwijd door de vraag is overschaduwd, en faciliteiten zijn over het algemeen overboekt.

Begin september, de röntgenlaser zou officieel moeten openen. Op dat punt, externe gebruikers kunnen experimenten uitvoeren op de eerste twee van de uiteindelijke zes wetenschappelijke instrumenten.