Wissenschaftlicher Betrieb am größten Röntgenlaser der Welt hat begonnen

Die ersten Forscher haben mit Experimenten den Forschungsbetrieb bei European XFEL in Schenefeld 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 Prof. Robert Feidenhans. "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."

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.

Quelle: European XFEL GmbH