Artikel und Bildgalerie SwissFEL-Einweihung Paul Scherrer Institut PSI weiht Freie-Elektronen-Röntgenlaser SwissFEL ein

Redakteur: Sergio Caré

Das Paul Scherrer Institut hat die Forschungsanlage SwissFEL in Anwesenheit von Bundespräsident Johann Schneider-Ammann feierlich eingeweiht. Mit dem Freie-Elektronen-Röntgenlaser sollen neue Entwicklungen in den Bereichen Energie- und Umwelt, Informationstechnologie oder Gesundheit entstehen.

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Bundespräsident Johann Schneider-Ammann und PSI-Direktor Joël Mesot drücken die roten Knöpfe.
Bundespräsident Johann Schneider-Ammann und PSI-Direktor Joël Mesot drücken die roten Knöpfe.
(Bild: Paul Scherrer Institut)

Villigen - Nach dreieinhalb Jahren Bauzeit wurde im Beisein von Bundespräsident Johann Schneider-Ammann der Schweizer Freie-Elektronen-Röntgenlaser abgekürzt SwissFEL («Swiss Free Electron Laser») am Paul Scherrer Institut (PSI) feierlich eingeweiht. Bei der Anlage handelt es sich um einen Elektronenbeschleuniger, der hochbrillante, d.h. extrem intensive und extrem kurze Röntgenlicht-Blitze mit Lasereigenschaften erzeugt. «Der SwissFEL ist das ehrgeizigste Projekt, das wir je am PSI umgesetzt haben», sagt PSI-Direktor Joël Mesot, der den Festakt eröffnet. Ein Projekt, das nur durch den Einsatz der Mitarbeitenden möglich geworden war, aber wesentlich auch durch die Unterstützung der Industrie, die Schlüsselkomponenten für die Forschungsanlage geliefert hat, sowie der Politik auf allen Ebenen von der Bundes- über die kantonale bis zur Gemeindeebene.

Ultra-schnelle Prozesse

Der SwissFEL gehört zu einer neue Generation von Röntgenlichtquellen. Freie-Elektronen-Röntgenlaser erzeugen sehr kurze Pulse von Röntgenlicht mit den Eigenschaften von Laserlicht. Mit dem Röntgenlaser werden Forschende extrem schnelle Vorgänge wie die Entstehung neuer Moleküle bei chemischen Reaktionen verfolgen, die detaillierte Struktur lebenswichtiger Proteine bestimmen oder den genauen Aufbau von Materialien klären. Die ersten Pilotexperimente sind für 2017 geplant. Bisher beschränkte sich die Art von Forschung auf weltweit wenigen Anlagen. Dank dem SwissFEL stehen der Forschergemeinschaft nun pro Jahr insgesamt 5000 Stunden Messzeit zusätzlich zur Verfügung. Die ersten Pilotprojekte von sogenannten Expert-Users werden 2017 durchgeführt. Das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten soll dabei getestet werden.

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Die Kosten der Forschungsanlage betrugen rund 275 Millionen Franken und sind grösstenteils vom Bund finanziert. Der Kanton Aargau beteiligte sich ebenfalls an der Finanzierung mit 30 Millionen Franken aus seinem Swisslos-Fonds. Die Anlage selber befindet sich in einem 740 Meter langen Tunnel im Wald in Villigen neben dem PSI-Gelände. Sie besteht aus vier Teilen: Im Injektor, dem ersten Teil, werden die Elektronen erzeugt und vorbeschleunigt. Ein Linearbeschleuniger bringt die Elektronen danach auf die erforderliche Energie. Die Undulatoren, d.h. Magnete mit abwechselnder Polarität, zwingen die Elektronen im dritten Teil auf eine schlangenförmige Bahn. Auf dieser Slalomfahrt erzeugen die Elektoren das Röntgenlicht, dessen Strahlen zu den Messplätzen im vierten Teil geleitet werden. Dort können Forschende von Hochschulen oder aus der Industrie Experimente durchführen. Die hochbrillanten und ultrakurzen Pulse aus Röntgenlicht erlauben es, kurzzeitige Veränderungen von atomaren und molekularen Strukturen sichtbar zu machen. Ultra-schnelle Prozesse, die bisher im Verborgenen stattgefunden haben, können gewissermassen wie in einem Film schrittweise verfolgt werden.

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