FXE instrumentet ved European XFEL. For at udnytte røntgenlaseren optimalt skal den fokuseres på den prøve, forskerne studerer. I forgrunden ses den meget centrale komponent, der fokuserer strålen ved hjælp af beryllium linser.

Stort dansk fingeraftryk når verdens største røntgenlaser åbner

torsdag 31 aug 17

Kontakt

Martin Meedom Nielsen
Professor
DTU Fysik
45 25 32 26

Kontakt

Christian Bjerg Mammen
Direktør, JJ X-Ray
Mail: christian.mammen@jjxray
Tlf: 29 92 15 00

Fredag den 1. september åbner den nye europæiske forskningsfacilitet European XFEL i Hamburg. Et af de to instrumenter er bygget af den danske virksomhed JJ X-RAY i samarbejde med DTU.

Den lille danske virksomhed JJ X-Ray har sammen med forskere fra DTU bygget et af de to første instrumenter på European XFEL, der gør det muligt for forskere fremover at kunne se atomerne i et materiale, og hvordan de bevæger sig.

”Vi har været med fra starten, først i udviklingen af konceptet og senere i hele opbygningen af det ene af de to instrumenter på European XFEL, nemlig instrumentet FXE (Femtosecond X-Ray Experiments). Det har været en fantastisk opgave og har givet os så stor eksponering, at vi nu får ordrer på at levere komponenter til andre store forskningsfaciliteter i verden, bl.a. til Stanford University i USA og til ESS i Lund”, fortæller direktør Christian Bjerg Mammen, JJ X-Ray.

Faktisk har virksomheden haft så stor succes, at den næsten er blevet fordoblet, siden opgaven for European XFEL startede i 2012, så de dengang 7 ansatte nu er udvidet til at være i alt 13 medarbejdere. Undervejs har JJ X-Ray da også fået ordrer på at levere dele til de andre instrumenter på European XFEL, der med tiden skal rumme i alt seks forskellige instrumenter. 

Selvom Danmark kun ejer en ganske lille del, 1 %, af den nye røntgenlaser i Tyskland, så er det danske islæt stort. Både direktør og bestyrelsesformand er fra Danmark, hvilket ikke mindst skyldes en stærk dansk forskergruppe med stor indsigt i røntgenlasere og med bemærkelsesværdige resultater fra eksperimenter, gennemført på andre af verdens røntgenlasere. 

Solceller og lysdioder 

"Et af de forsøg, vi skal gennemføre, handler om at få en større indsigt i, hvordan vi bedst kan høste solens energi. Vi bliver på den nye røntgenlaser i stand til at se, præcis hvilke mekanismer der flytter ladningerne i en solcelle og transporterer energi"
Professor Martin Meedom, DTU Fysik og bestyrelsesformand for European XFEL

En gruppe forskere fra Danmark bliver da også blandt de første, der får adgang til at gennemføre eksperimenter på European XFEL efter åbningen den 1. september. To af de i alt 14 planlagte eksperimenter står den danske forskergruppe bag, hvoraf hovedparten af medlemmerne – ligesom European XFELs bestyrelsesmand - kommer fra DTU.

”Et af de forsøg, vi skal gennemføre, handler om at få en større indsigt i, hvordan vi bedst kan høste solens energi. Vi bliver på den nye røntgenlaser i stand til at se, præcis hvilke mekanismer der flytter ladningerne i en solcelle og transporterer energi. Samtidig kan vi direkte se, hvordan forskellige omgivelser som eksempelvis vand og ethanol påvirker processen. Den viden før det muligt for os at finde ud af, hvilke materialer, der er bedst egnet til at producere solceller og fotokatalysatorer, fordi de sikrer den største høst af solenergi”, siger professor Martin Meedom, DTU Fysik og bestyrelsesformand for European XFEL. 

Det andet forsøg handler om molekyler i organiske lysdioder – det lys, der anvendes til bl.a. skærmen på din mobiltelefon 

Røntgenlyset på European XFEL er ekstremt intensivt og 1 milliard gange stærkere end på andre røntgenfaciliteter rundt omkring i verden. Samtidig er røntgenlysets bølgelængde i det nye anlæg 500 gange kortere end almindeligt lys, hvilket gør det muligt at tage billeder og film af atomerne i et materiale og se, hvordan de bevæger sig. 

Disruptiv forskning

De muligheder, der med åbningen af European XFEL åbner sig for forskningen er ifølge Martin Meedom Nielsen af en sådan kaliber, at de bedst kan kendetegnes som disruptiv forskning.

”Potentialet er enormt – udover solceller og lysdioder kan man fx undersøge foldningen af proteiner og dermed se, hvordan eksempelvis en sygdom som Altzheimer dannes. Det næste skridt bliver at forstå, hvordan man medicinsk kan bremse udviklingen eller måske endda helbrede sygdommen. Det åbner fantastiske perspektiver og giver Danmark en enestående chance for at være med helt fremme i udviklingen. Det kræver dog, at vi udvikler den danske udnyttelse af European XFEL,” siger Martin Meedom Nielsen.

Martin Meedom Nielsen håber derfor, at endnu flere danske forskere vil få øjnene op for, at de med den nye røntgenlaser kan få helt nye indsigter i materialers egenskaber og derfor placerer en del af deres eksperimenter her.

Læs også:

Verdens største røntgenlaser har nået vigtig milepæl 

Fakta om European XFEL

European XFEL er den største og kraftigste af verdens i alt 5 røntgenlasere. Den er i stand til at tage røntgenbilleder og film med en hastighed af 27.000 ultrakorte lysglimt pr. sekund. Herigennem opnås unik indsigt i materialers indre struktur og dynamik ved direkte at kunne følge atomernes bevægelser, og hvordan de elektriske ladninger og spin vekselvirker med hinanden i både teknologiske og biologiske materialer. 

Anlægget er 3,4 km langt med en accelerator-tunnel på 2,1 km, hvor pakker af elektroner accelereres op til en hårsbredde under lysets hastighed og dermed forberedes til at kunne generere røntgen-laserlys. Det sker på en 200 m lang strækning, hvor mere end 17.000 magneter tvinger dem ud i en ”slalom bane”, hvor de ved hvert sving afgiver røntgenlaserlys. 

European XFEL vil fuldt udbygget indeholde flere instrumenter, der kan arbejde med røntgenlyset samtidig. Et af instrumenterne udvikles og bygges af DTU og den danske virksomhed JJ X-Ray i fællesskab.

Relaterede Videoer  

Vis flere