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# taz.de -- heute in hamburg: „Schnappschuss von Atomen“
> FORSCHUNG Heute startet der Freie-Elektronen-Laser XFEL. Robin Santra
> erklärt, was der Laser kann
taz: Herr Santra, was macht den Freie-Elektronen-Laser für Röntgenstrahlung
(XFEL) besonders?
Robin Santra: Es ist eine Röntgenlichtquelle mit einer höheren Leuchtstärke
als jegliche andere Röntgenquelle, die wir haben. Damit kann man ganz neue
Forschung betreiben. Durch die Helligkeit, also die Leuchtkraft, und dem
Erzeugen von kurzen Lichtblitzen ist es möglich, die Bewegung von Atomen in
Molekülen zu erkennen, also einen Schnappschuss der Bewegung zu machen. Was
den European XFEL einmalig macht, ist die Tatsache, dass er pro Sekunde
über hundertmal mehr Lichtblitze liefern kann als andere Anlagen.
Wie funktioniert XFEL?
Man bringt Elektronen in einer kleinen Wolke zusammen. Die Wolke wird dann
fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und über Magnete auf eine
Slamlomlinie geschickt. Durch die Links-rechts-Bewegung strahlt die Wolke
Röntgenlicht ab.
Was sind die Vorteile?
Viele Experimente werden erst mit genügend Röntgenlicht möglich. Wenn
komplexe molekulare Strukturen betrachtet werden, zum Beispiel ein Protein,
braucht man starke Lichtquellen. Ansonsten hat man nicht genügend
Streusignal, um die Struktur zu bestimmen. Freie-Elektronen-Laser
ermöglichen die Aufnahme von molekularen Filmen, mit denen der Ablauf von
Prozessen sichtbar wird.
Wie sehen diese Filme aus?
Das Anschauen von solchen Filmen erfordert, dass man gezielt eine Reaktion
initiieren kann. Im Material finden atomare Umlagerungen statt. Nach einer
gewissen Zeit bringt man den XFEL auf das Material. Man kann sich das
vorstellen, wie Wellen, die an Steinen im Wasser brechen. Dabei entsteht
ein Beugungsmuster. Hier sind die Steine die Atome und die Wasserwellen
sind die Röntgenstrahlen. Wir beobachten dann das Muster, das durch die
Streuung des Röntgenlichts an den Atomen entsteht. Dadurch können wir
berechnen, wo die Atome grob sind und ein dreidimensionales Bild
zusammenstellen.
Was kann so erforscht werden?
Forschergruppen haben sich ein Enzym angeschaut, das von dem
Krankheitserreger der Afrikanischen Schlafkrankheit kommt. Es war möglich,
die Struktur mit höherer Auflösung zu bestimmen und so Andockpunkte für
Medikamente zu erkennen.
Interview Philipp Steffens
Deutsches Elektronen-Synchrotron, Notkestraße 85
1 Sep 2017
## AUTOREN
Philipp Steffens
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