von links:Vorsitzende des DESY-Direktoriums Professor Albrecht Wagner, Bundeskanzler Gerhard Schröder, Hamburger Wissenschaftssenator Jörg Dräger, Ph.D., Forschungsdirektor Professor Jochen Schneider

„Der VUV-FEL bei DESY ist der weltweit erste Freie-Elektronen-Laser für den kurzwelligen Bereich der ultravioletten Strahlung. Er erzeugt besonders intensive und extrem kurze Laserlichtblitze, die völlig neue Einblicke in die Nanowelt ermöglichen“, so DESY-Forschungsdirektor Professor Jochen Schneider. „Mit dem VUV-FEL können Wissenschaftler beispielsweise chemische Reaktionen „filmen“. Die einzigartige Strahlung ermöglicht bahnbrechende Experimente in Bereichen wie Cluster-, Festkörper- und Oberflächenphysik, Plasmaforschung sowie Molekularbiologie.“

Zurzeit sind am VUV-FEL insgesamt 29 Forschungsprojekte geplant, an denen etwa 200 Wissenschaftler von 60 Instituten aus 11 Ländern beteiligt sind. Mit dabei sind nationale und internationale Universitäten und Forschungseinrichtungen sowie Max-Planck-Institute. Auch Interessenten für viele weitere Projekte gibt es bereits. Die Kosten für den Freie-Elektronen-Laser VUV-FEL belaufen sich auf insgesamt 117 Millionen Euro, finanziert zu 90 Prozent aus öffentlichen Mitteln und 10 Prozent von internationalen Partnern. Die öffentlichen Mittel werden zu 90 Prozent vom Bund und zu 10 Prozent von der Stadt Hamburg getragen.

In seiner Spitzenleuchtstärke setzt der VUV-FEL neue Maßstäbe: Sie übertrifft die der modernsten Synchrotronstrahlungsquellen um das Zehnmillionenfache. Zudem ist die Strahlung kohärent und die Wellenlänge lässt sich im Bereich von 6 bis 30 Nanometern wählen. Von besonderer Bedeutung ist die extrem kurze Dauer der sehr intensiven Strahlungspulse von 10 bis 50 Femtosekunden (billiardstel Sekunden). Damit können die Wissenschaftler Prozesse wie die Bildung von chemischen Bindungen oder die Vorgänge bei der magnetischen Datenspeicherung direkt beobachten. Die hohe Energie der Strahlung erlaubt es, im Labor Energiedichten in Materie herzustellen, wie man sie sonst nur im Kosmos findet und eröffnet auch für die Plasmaphysik neuen Zugang zu den aktuellen offenen Fragen.

Der Kanzler besichtigt die Tunnelanlage des VUV-FELs

Der Freie-Elektronen-Laser VUV-FEL nutzt die neuartige Technologie, die das internationale Team der „TESLA Collaboration“ von 1992 bis 2004 bei DESY entwickelt hat: Zunächst bringt ein supraleitender Linearbeschleuniger Elektronen auf hohe Energien. Anschließend rasen die hoch beschleunigten Elektronen durch eine periodische Magnetanordnung, den so genannten Undulator, der sie auf einem rasanten Slalomkurs zur Aussendung von Lichtblitzen zwingt. Nach dem neuartigen SASE-Prinzip („Self-Amplified Spontaneous Emission“) entstehen am Ende die kurzwelligen, intensiven Laserlichtblitze.

Als Nutzereinrichtung wird der VUV-FEL insgesamt fünf Messplätze für die Forschung bieten, an denen wechselnd verschiedene Instrumente aufgebaut werden können. Zudem liefert der Betrieb wichtige Erkenntnisse für den in Hamburg geplanten 3,4 km langen europäischen Röntgenlaser XFEL, der noch kürzere Wellenlängen bis 0,085 Nanometer erzeugen wird und 2012 den Betrieb aufnehmen soll. Mit dem VUV-FEL wird man die Elementarprozesse der Wechselwirkung dieser extrem intensiven, in extrem kurzen Pulsen gelieferten kohärenten Strahlung mit Materie studieren. Damit legt der VUV-FEL nicht nur hinsichtlich der Beschleunigertechnologie, sondern auch in Bezug auf die Anwendungen des XFEL den Grundstein für ganz neue Einsichten in Struktur und Dynamik der Nanowelt.