European XFEL [realisiert]

  • European XFEL [realisiert]

    Am Dienstag den 05.06.07 gibt es den Startschuss für den 1,2 Milliarden Euro teuren XFEL-Laser. Das XFEL wird dem DESY angegliedert.
    Es wird das 5te Forschungsinstitut am DESY.



    • Beschleuniger
    • Teilchenphysik
    • Forschung mit Photonen
    • Der europäische Röntgenlaser XFEL
    • Der Internationale Linearcollider ILC



    Und das 10te Grossgerät

    • HERA
    • FLASH
    • PETRA
    • DORIS
    • DESY II
    • DESY III
    • LINAC II
    • LINAC III
    • PIA



    und wird die Anzahl der Mitarbeiter in und um Hamburg von 1.879 um ca. 675 auf über 2.500 erhöhen.


    Zwölf europäische Partnerländer finanzieren das Projekt mit.
    2013 soll die Anlage mit ihren 3,4 Kilometer langen Tunnel fertig sein.


    http://www.xfel.net/de/


    Bild zum Tunnelverlauf:

    Quelle: XFEL / Pressebild



    Quelle: XFEL / Pressebild
    Bahrenfeld

    Quelle: XFEL / Pressebild
    Der Anfangspunkt: Das Betriebsgelände DESY-Bahrenfeld ist der Anfangspunkt der XFEL-Anlage. Es hat eine Größe von etwa 2 Hektar
    und wird dem 47 Hektar große DESY-Gelände angegliedert.


    Osdorfer Born

    Quelle: XFEL / Pressebild
    Unter dem 1,6 Hektar großen Betriebsgelände Osdorfer Born



    Schenefeld

    Quelle: XFEL / Pressebild
    Auf dem etwa 15 Hektar großen Betriebsgelände Schenefeld ist das künftige europäische XFEL-Forschungszentrum angesiedelt, in dem rund 350 Personen Arbeiten.

  • Danke für die informative und ausführliche Darstellung des Projektes!
    Meiner Meinung nach gehört das Projekt mit zu den wichtigsten in Hamburg, da es Hamburg als Forschungsstadt weiter stärkt und somit vielleicht die ein oder andere Firma nach HH lockt. Mal ganz davon abgesehen, dass die 1,2 Mrd € eine Menge Geld ist, welche hier dann in den Umlauf gerät.
    Bin schon gespannt, was sie da dann so alles für neue Erkenntnisse bekommen. :daumen:

  • Gestern war offiziellen Startschuss für das Projekt.

    Die einzelnen Bauabschnitte werden jetzt ausgeschrieben man rechnet damit das der Bau Anfang 2008 beginnt.
    Allerdings scheinen sie sich die Zeitungen nicht ganz einig, wie teuer das Projekt sein soll.



    Die Angaben gehen von 1,08 Milliarden bis 1,2 Milliarden (Berliner Mopo)
    Der Grund hierfür wird wohl die lange Finanzierungsdauer sein, bei den einige die Inflation bis 2015 einberechnet haben.



    Unstrittig scheint nur zu sein das die erste Ausbaustufe 850 Millionen kostet.
    Hamburg und Schleswig-Holstein werden gerade mal 90 Millionen des Projektes zahlen müssen.



    Professor Massimo Altarelli, Leiter des europäischen XFEL-Projektteams sagte zur Eröffnung:

    "Die neue XFEL-Röntgenlaseranlage wird einzigartig in Europa sein und faszinierende Perspektiven für die Wissenschaft bieten. Zum ersten Mal wird es möglich, die verschiedenen Zustände von Materie auf der atomaren Längen- und Zeitskala zu analysieren. Die künftigen Nutzer des XFEL versprechen sich Forschungsergebnisse von fundamentaler Bedeutung in Gebieten wie der Materialforschung, Plasmaphysik, Strukturbiologie, Geowissenschaft oder Chemie, mit denen auch neue Anwendungen ins Blickfeld rücken, zum Beispiel in der Biomedizin und Pharmazie, oder auch für die Optimierung von Verbrennungs- und Katalysatortechniken."



    Welt: Es werde Licht in Bahrenfeld


    In diesem Welt-Bericht geht es in erster Linie um die Internationalität des Projektes und die Aufgaben und Wirkungsweise des XFEL.


    ratgeberbox.de:startschuss-fuer-das-xfel-projekt


    Die Partnerländer sind Dänemark, Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Italien, Polen, Russland, Schweden, Schweiz, Spanien, Ungarn und die Volksrepublik China.
    In diesem recht interessanten Artikel werden auch die Forschungsfelder benannt die vom XFEL profitieren:

    • Physik
    • Chemie
    • die Material- und Geoforschung
    • Biowissenschaften



    sueddeutsche: Lichtblitze aus der Kälteröhre


    Der Artikel ist zu empfehlen wenn man die Wirkunksweise des XFEL kennenlernen möchte.
    In kürze gefasst:
    Elektronen in einen Teilchenbeschleuniger kurz unter Lichtgeschwindigkeit beschleunigen und zum schlingern gebracht. Die fangen an extrem starke Röntgenblitze auszusenden die bis zu eine Milliarde Mal intensiver als bei den stärksten Röntgenquellen, die Forscher bisher kennen leuchten.
    Quasi ein superschneller Fotoapparat in atomarer Auflösung mit dem man chemischen Reaktionen und anderen Prozessen live anschauen kann.


    Impulse sind kürzer als 100 Femtosekunden. (ZDF) 0,000000000001 Sekunden


    Das neue an dem Projekt ist die Geschwindigkeit der Lichtblitze und die Energiestärke, ähnliche Apparate ohne Linearbeschleuniger schaffen gerade mal 120 Lichtblitze in der Sekunde (XFEL= 30.000) , aber zu einem deutlich geringeren Preis.
    z.B. SLAC in Stanford Fertig 2009

  • Neue Bilder.


    Betriebsgelände DESY-Bahrenfeld

    Quelle: DESY, Hamburg


    Gelände Osdorfer Born

    Quelle: DESY, Hamburg


    Schenefeld

    Quelle: DESY, Hamburg


    Die Tunnel des Xfel Projektes werden ähnlich Dimensionen wie die der Flughafen S-Bahn haben .

    Quelle: DESY, Hamburg

  • Nur um das richtig zu verstehen. Könnte Hamburg damit bahnbrechende Erkenntnisse für die Menschheit entwickeln. So wird das nämlich dargestellt.
    Mit dem Projekt sollen Atome sichtbar gemacht werden können und ziegen wie chemische Reaktionen ablaufen. Könnte das unsere Chemie revolutionieren?


    - 3000 Forscherin und Forscher sollen deshalb jägrlich nach Hamburg kommen.
    - Eines der größen Forschungsprojekte Europas.
    - Am 9 Juni "Nacht des Wissens" kann man sich das PRojekt anschauen.


    Spitzen Fund, Waxo.

  • Heute ist übrigens auch der Startschuss für Veränderungsbauten am DESY.


    Der Synchrotronspeicherring PETRA wird für 225 Mio. €, zu einer der weltweit brillantesten Quelle für harte Röntgenstrahlung umgebaut.
    90% der Kosten trägt der BUND 10% die Stadt Hamburg.
    Zur Zeit arbeitet das System PETRA als Vorbeschleuniger für den Ringbeschleuniger HERA, der für die Teilchenphysik genutzt wird.
    Bei den Umbauarbeiten werden 300m des 2,3 km großen Speicheringes umgebaut.



    Quelle: DESY Hamburg


    PETRA III
    wird 2009 den Nutzerbetrieb aufnehmen und wird 15 Messplätze für 20 Experimente od. (14-30 unterschiedliche Angaben) besitzen.
    PETRA III zeichnet sich durch seine intensität aus. Es werden auf kleinster Fläche eine extrem hohe Photonen Anzahl geschaffen. So lassen sich mit kleinsten Proben höchauflösende Bilder der Anordnung von Atomen schaffen.




    Webcam für den Bau


    PETRA III
    Wird vorallem für die Molekularbiologie und die Materialforschung entscheidene Vorteile bieten.
    In Verbindung mit den ergänzenden Anlagen XFEL und dem schon vorhandenen Freie-Elektronen-Lasern (FEL) FLASH für weiche Röntgenstrahlung, werden völlig neue Experimentiermöglichkeiten geschaffen und es wird, die Erschließung vieler neuer Forschungsfelder ermöglichen. Zeitauflösung, Brillanz und Kohärenz ihrer Strahlung setzen neue Maßstäbe.




    In Verbindung mit dem XFEL und der Erweiterung PETRA III werden schon in diesem Jahr 385 neue Forscher und Techniker für das DESY gesucht.


    Quelle: DESY Hamburg
    http://zms.desy.de/presse/hint…/petra_iii/index_ger.html


    http://petra3.desy.de/projektbeschreibung

  • Das besondere am XFEL ist die mit seinem Röntgenlaser erreichbare zeitliche (Pulsdauer) wie räumliche (Wellenlänge) Auflösung bei extrem hoher Intensität. Im Gegensatz zu einem Laser wird die Röntgenstrahlung nicht stimuliert sondern eine Selbstverstärkung (SASE) erzeugt die hohe Kohärenz der Strahlung. Der Elektronenstrahl tritt nach seiner Beschleunigung in den Undulator. Dieser besteht aus einer Vielzahl von Magneten mit zwei periodisch wiederkehrenden Ausrichtungen. Das Magnetgfeld lenkt die Elektronen auf eine Kreisbahn (zb. im Uhrzeigersinn, wg Lorentz Kraft) senkrecht zum Magnetfeld und Strahlrichtung. Durch die verschiedenen Ausrichtungen der Magnete werden die Elektronen periodisch in unterschiedliche Richtungen abgelenkt. Bei der auftretenden Beschleunigung wird Strahlung ausgesendet, dh. Synchrotronstrahlung. Diese Beschleunigungen lassen sich je nach gewünschter Wellenlänge anpassen. Dadurch hat mal allerdings noch keine kohärente Strahlung. Entscheidend ist, dass die im Undulator erzeugte Synchrotronstrahlung vorauslaufende Elektronen einholen und je nach Ort beschleunigen oder abbremsen. Dadurch entstehen Scheiben aus Elektronen, die alle zur gleichen Zeit Ihre Strahlung emittieren. Daraus ergibt sich eine kurze Pulsdauer und ein enger Spektralbereich der Emission analog zu einem Laser. Ein weitere Vorteil ergibt sich durch die Durchstimmbarkeit der Strahlung, da es sich ja um freie Elektronen handelt und nicht wie im Laser um Gebundene, kann die emittierte Wellenlänge durch den Elektronstrahl und den Undulator angepasst werden.


    Durch die kurze Pulsdauer lassen sich dann zum Beispiel die elektronischen Übergangszustände einer chemischen Reaktion einzeln abbilden.


    Hier ein guter Überblick zum XFEL:
    http://hasylab.desy.de/sites/s…2/e4370/felbasics_eng.pdf

  • Also wenn der XFEL-Tunnel ähnlich groß ist wie ein S-Bahn-Tunnel, dann kann man diesen ja in eine S-Bahn verwandeln, wenn XFEL veraltet ist. Also so in 40-50 Jahren?:D

  • Waxo Khana: Super Fund, bin richtig begeistert, was da so alles gebaut wir/gebaut werden soll! Was mich am meisten überrascht ist, dass sie an PETRA III schon am Werkeln sind, ohne, dass ich da was von mitbekommen habe. Immerhin sind 225 Mio. Euro eine nicht ganz unerhebliche Summe.
    Bin schon gespannt, was die da alles für Erkenntnisse draus gewinnen.
    Ein etwas komisches Gefühl habe ich allerdings schon, wenn da irgendetwas vollkommen schief läuft und die ganze Umgebung in einem großen schwarzen Loch verschwindet oder sowas in der Art. :fiddle:


    DiggerD21: Müssten dann im Prinzip nur noch die Sicherheitsbestimmungen zum Personentransport erfüllt werden und ein paar haltestellen wären auch nicht schlecht.

  • und die ersten Forscher kommen schon.
    http://www.innovations-report.…onomie/bericht-87902.html


    Ein Team Forscher aus Jena, hat 700.000 € bekommen um bis 2010 am schon fertigen FLASH ihre Untersuchungen um die Eigenschaften von "warmer dichter Materie" durchzuführen.


    Wäre doch schön wenn der Verbund aus FLASH, PETRA III, XFEL mal wieder für ein paar Nobelpreise für Deutschland sorgt.


    Da die 700.000 € hier ausgeben werden ist natürlich auch schön.

  • Der Senat gibt pro forma grünes Licht für den XFEL.
    Von den 90 Mio € die Hamburg und Schleswig-Holstein für den Bau übernehmen sollen beträgt der Hamburger Anteil 65 Mio €.


    http://www.abendblatt.de/daten/2007/09/12/792838.html


    In dem Welt Artikel werden Informationen als Neuigkeiten verkauft die keine sind.


    http://www.welt.de/hamburg/art…e_faellt_kleiner_aus.html


    Z.B. das das Projekt in 2 Ausbaustufen gebaut wird die erste für 850 Millionen € 6 Messplätze bietet.
    Und das die Fertigstellung für 2013 geplant ist und nicht mehr für 2012.

  • Dann wollen wir mal hoffen, dass die Experimente neue und interessante Aufschlüsse liefern. Bin schon gespannt auf den ersten Zeitungsartikel!
    Sehr schön finde ich die Infografik, auch wenn sie mich sehr an Teilchenphysik erinnert. *graus*

  • Positron-Elektron- Tandem-Ring-Anlage - PETRA


    Die Anlage Petra III alleine übertrifft schon die Leistung des European Synchrotron Radiation Facility.
    Die Güte des Synchrotronlichts steigt mit der Größe des Beschleunigers. Bei größeren Maschinen und höheren Teilchenenergien sind die Elektronenpakete kleiner und umso intensiver strahlen sie.


    Artikel


    Das 2,3Km lange System Petra III (225 mio €) wird jetzt definitiv an die über 1 Mrd € Teure XFEL Anlage angeschlossen um dessen Leistung zu verstärken.



    Quelle: Desy

    Quelle: Desy

  • Einmal Baufortschritt an der Anlage PETRA III



    Quell: Webcam DESY


    Baufortschritt XFEL


    Im Februar wurden auf den Betriebsgeländen die Bäume gefällt.


    Zur Zeit werden erste Straßen auf den Betriebsgeländen gebaut.


    Am 29.Januar 08 wurde am Vorgänger des XFEL dem FLASH am DESY, der eigene Weltrekord gebrochen, es gelang die Wellenlänge des Lichtes auf 6,5 nm zu halbieren. Somit lassen sich nun schon Moleküle beobachten und filmen.
    Mit dem XFEL wird es möglich sein bei einer Wellenlänge von 0,1 nm Atome zu beobachten.

  • Russland hat sich mit 250 Millionen Euro beteiligt.


    Das stärkt die Chancen, dass sogar die größere Version des XFEL gebaut wird.


    Nun sind bereits durch
    Deutschland max. 600 Millionen
    Russland 250 Millionen
    Frankreich und Großbritannien: 150 Millionen
    Hamburg 70 Millionen
    Niedersachsen 30 Millionen


    1,1 Mrd Euro zusammen.


    Aber
    Dänemark, Griechenland, Italien, Polen, Schweden, Schweiz, Spanien, Ungarn und China
    wollen sich noch an dem Projekt beteiligen.


    Die erste Ausbaustufe mit Baukosten von 850 Millionen war schon gesichert.
    Nun, ist die Zweite Ausbaustufe durch die Zusage von Russland abgedeckt.


    Und die teureren Varianten mit mehr Messplätzen und dem Anschluss des Positron-Elektron- Tandem-Ring-Anlage - PETRA an die Anlage scheint nun schon fast gesichert.


    Quelle