# 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 | |
Philippp Steffens | |
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