Vaku­um für Ham­bur­ger Forschungsanlage

Der Euro­pean X‑Ray Free-Elec­tron Laser (Euro­pean XFEL) in Ham­burg ist eine For­schungs­an­la­ge der Super­la­ti­ve: Er erzeugt ultra­kur­ze Laser­licht­blit­ze im Rönt­gen­be­reich – 27.000-mal in der Sekun­de und mit einer Leucht­stär­ke, die mil­li­ar­den­fach höher ist als die der bes­ten Rönt­gen­strah­lungs­quel­len her­kömm­li­cher Art. Die Rönt­gen­blit­ze wer­den in unter­ir­di­schen Tun­neln erzeugt und ermög­li­chen es, ato­ma­re Details von Viren zu erken­nen, che­mi­sche Reak­tio­nen zu fil­men und Vor­gän­ge im Inne­ren von Pla­ne­ten zu unter­su­chen. Bei Hoch­va­ku­um­an­wen­dun­gen in der Anla­ge kommt Tech­nik von Pfeif­fer Vacu­um zum Einsatz.

Die Ver­fah­ren des Euro­pean XFEL benö­ti­gen Ultra­hoch­va­ku­um (UHV) oder Hoch­va­ku­um (HV). Ein gutes Vaku­um­ni­veau zu erhal­ten, ist über­aus wich­tig, denn dadurch kön­nen der XFEL-Strahl und die Hoch­leis­tungs­la­ser ohne Qua­li­täts­ver­lust wei­ter­ge­lei­tet wer­den und an den Expe­ri­men­tier­sta­tio­nen mit der unter­such­ten Mate­rie inter­agie­ren. So kommt es zu kei­ner Beein­träch­ti­gung durch Luft­mo­le­kü­le oder Koh­len­was­ser­stof­fe, die stö­ren­de Unter­grund­si­gna­le an den Detek­to­ren erzeu­gen kön­nen. Im Rah­men einer mehr­jäh­ri­gen Zusam­men­ar­beit wur­den bei Pfeif­fer Vacu­um maß­ge­schnei­der­te Vaku­um­lö­sun­gen ent­wi­ckelt. Sie rei­chen von Vaku­um­pum­pen über Leck­su­cher bis hin zu Vaku­um­kom­po­nen­ten für vie­le Vaku­um­an­wen­dun­gen im Inne­ren des Euro­pean XFEL. Alle Lösun­gen wur­den exklu­siv auf die beson­de­ren Anfor­de­run­gen die­ser Anwen­dun­gen zugeschnitten.

„Bei Hoch­va­ku­um­an­wen­dun­gen am Euro­pean XFEL haben wir über­wie­gend Tur­b­opum­pen, Steue­run­gen und Mess­ge­rä­te von Pfeif­fer Vacu­um ein­ge­setzt. Aber auch unse­re por­ta­blen Pump­stän­de sind mit Lösun­gen von Pfeif­fer Vacu­um aus­ge­stat­tet“, sag­te Ian Thor­pe, für das HED-Instru­ment (High Ener­gy Den­si­ty) zustän­di­ger Inge­nieur am Euro­pean XFEL. „Uns war wich­tig, dass die Vaku­um­aus­rüs­tung in unser spe­zi­fi­sches Steue­rungs­sys­tem inte­griert wer­den konnte.“

Die Idee zum Bau des Euro­pean XFEL ent­stand beim DESY (Deut­sches Elek­tro­nen-Syn­chro­tron), einem der welt­weit füh­ren­den Beschleu­ni­gungs­zen­tren zur Erfor­schung der Mate­rie und lang­jäh­ri­ger Part­ner von Pfeif­fer Vacu­um. Als Haupt­ge­sell­schaf­ter der For­schungs­ein­rich­tung hat DESY bei Kon­struk­ti­on, Bau und Inbe­trieb­nah­me der 3,4 Kilo­me­ter lan­gen Rönt­gen­la­ser­an­la­ge mit­ge­wirkt. Gemein­sam mit inter­na­tio­na­len Part­nern hat DESY das Herz des Rönt­gen­la­sers kon­stru­iert: den 1,7 Kilo­me­ter lan­gen, supra­lei­ten­den Line­ar­be­schleu­ni­ger ein­schließ­lich der Elek­tro­nen­quel­le. Die Anla­ge reicht vom DESY-Cam­pus in Ham­burg bis in die schles­wig-hol­stei­ni­sche Stadt Sche­ne­feld (Kreis Pinneberg).