Erste Nutzer am XFEL

  • 21. September 2017

Experimente am weltgrößten Röntgenlaser in Hamburg haben begonnen.

In der vergangenen Woche haben die erste Forscher mit Experi­menten den Forschungs­betrieb am weltgrößten Röntgen­laser in Schene­feld bei Hamburg einge­leitet. „Das ist ein sehr wichtiges Ereignis, und wir freuen uns sehr über die ersten Nutzer. Wir können nun die Möglich­keiten der Ein­richtung erstmals im vollen Betrieb testen“, erklärte European XFEL Geschäfts­führer Robert Feidenhans’l. „Die Mitar­beiter bei den Instru­menten und die unter­stützenden Gruppen haben in den letzten Wochen und Monaten große Fort­schritte erzielt. Gemeinsam mit den ersten Nutzern nehmen wir nun die Instrumente in Betrieb und sammeln erste wichtige wissen­schaftliche Daten. Gleich­zeitig werden wir den Ausbau unserer Einrichtung weiter voran­treiben und uns auf die Inte­gration und Stabilität der Mess­instrumente konzen­trieren.“

Abb.: DESY-Wissenschaftler Anton Barty (li.) und Henry Chapman von der ersten Nutzergruppe am Instrument SPB/SFX. (Bild: DESY, L. Berg)

Abb.: DESY-Wissenschaftler Anton Barty (li.) und Henry Chapman von der ersten Nutzergruppe am Instrument SPB/SFX. (Bild: DESY, L. Berg)

In der unter­irdischen Expe­rimentier­halle der neuen inter­nationalen Forschungs­einrichtung stehen den Nutzern derzeit die beiden Instru­mente FXE (Femtosecond X-Ray Experiments) und SPB/SFX (Single Particles, Clusters, and Biomolecules / Serial Femto­second Crystallo­graphy) zur Verfügung. Das FXE-Instrument dient der Erforschung von extrem schnellen Prozessen. Es ermöglicht es, Molekül­filme aufzu­nehmen und so den Ablauf chemischer Reak­tionen zu beobachten. Davon erhoffen die Forscher beispiels­weise neue Erkennt­nisse darüber, wie Kata­lysatoren funk­tionieren oder wie Pflanzen Licht in nutzbare chemische Energie umwandeln.

Die ersten sieben Experi­mente spiegeln die Band­breite der am Instrument verfüg­baren Methoden und Forschungs­gebiete wider. Es sollen unter­schiedliche spektro­graphische Methoden zum Einsatz kommen, mit denen sich extrem schnelle Reaktions­schritte und Elektronen­bewegungen in Molekülen beobachten lassen. Die ersten Forscher­gruppen werden beispiels­weise orga­nische LEDs oder die Rekom­bination von Stickstoff und Sauerstoff im Muskel­protein Myoglobin unter­suchen.

Am SPB/SFX-Instrument werden Wissen­schaftler Biomo­leküle und bio­logische Partikel untersuchen, bei denen andere Methoden nur schwer angewandt werden können. Ziel ist es, Struktur und Funktion der Moleküle besser zu verstehen. Mit einigen der ersten sieben Experi­mente am Instrument SPB/SFX wollen die Wissen­schaftler Methoden für die neuen Forschungs­möglich­keiten am European XFEL entwickeln oder den Verbrauch von kost­barem Proben­material für die Erforschung bio­logischer Prozesse minimieren. Andere Gruppen werden biolo­gische Strukturen wie das Mel­bourne-Virus oder Prozesse wie die Spaltung von Wasser in der Photo­synthese unter­suchen.

Im Rahmen dieser ersten Vergabe von Strahlzeit von September 2017 bis März 2018 konnten insgesamt Bewer­bungen von 14 Gruppen berück­sichtigt werden, an denen jeweils bis zu 80 Forscher beteiligt sind. Die Wissen­schaftler, die aus unter­schiedlichen Teilen der Welt kommen, erhalten jeweils etwa fünf Tage mit je 12 Stunden Strahl­zeit für ihre Experi­mente.

XFEL / JOL

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