La Instalación Europea de Láser de Electrones Libres de Rayos X (XFEL Europeo) es una infraestructura ESFRI que se está construyendo en Hamburgo (Alemania) y cuyo objetivo es obtener rayos X de características excepcionales. El XFEL Europeo producirá pulsos de rayos X extremadamente brillantes, con una brillantez instantánea aproximadamente 1.000 millones de veces superior a la producida actualmente en los sincrotrones de tercera generación como el ESRF en Francia o ALBA en España. Los pulsos de rayos X serán ultracortos (100.10-15 s) y dotados de coherencia espacial, con longitudes de onda muy reducidas, a fin de emplearlos en la realización de experimentos científicos revolucionarios.
Representants de deu Estats (Alemanya, Dinamarca, Eslovàquia, Grècia, Hongria, Itàlia, Polònia, Rússia, Suècia i Suïssa) van signar el Conveni XFEL Europeu que constitueix un tractat internacional multilateral en 2009, la qual cosa va suposar l'inici decisiu de la fase de construcció de la instal·lació. El 4 de febrer de 2010 se'ls uniria França i el 6 d'octubre de 2011 es va celebrar a Berlín la rúbrica del Protocol d'Adhesió d'Espanya al Tractat Internacional del XFEL Europeu, que realitzarà una contribució de l'1% als costos totals de construcció de la instal·lació (incloent fase preparatòria i posada en funcionament), la qual cosa suposarà una inversió de més de catorze milions d'euros.
El XFEL Europeu aspira a convertir-se en la instal·lació més potent de la seva classe; l'energia de la radiació làser estarà en el rang dels raigs X, amb longituds d'ona que oscil·len entre els 0,014 i els 1,6 nm.
Si bien hay muchos láseres de electrones libres operativos en el mundo, aún no existe ninguno capaz de alcanzar tal coherencia de luz en el rango de longitudes de onda tan cortas. A pesar de la competencia que suponen algunas infraestructuras XFEL ya en operación (Linac Coherent Light Source, LCLS en EE. UU. y RIKEN X-Ray Free-Electron Laser en Spring-8, SCSS, Japón) y otras en fase de diseño / construcción (principalmente Swiss-XFEL y Korean-XFEL), la instalación XFEL Europeo permitirá mantener el liderazgo de Europa en ciencia y tecnología de fuentes de luz basadas en aceleradores ya que es la única que tendrá tecnología superconductora para acelerar los electrones.
Participació espanyola
La pràctica totalitat de l'aportació espanyola a la fase de construcció del XFEL vindrà donada en forma de contribucions en espècie, això és, equipaments de molt alt contingut tecnològic, el disseny i la fabricació del qual requeriran la implicació de la comunitat científica espanyola i de diversos sectors de la indústria nacional. Per tant, l'adquisició de coneixement tècnic per part de les empreses espanyoles i els llocs de treball associats quedaran assegurats en territori nacional.
L'experiència que pugui adquirir-se en el XFEL Europeu resultarà de gran interès a la comunitat espanyola de làsers i a la comunitat nacional d'usuaris de radiació sincrotró. Concretament, els fotons que es produiran en el XFEL Europeu guarden certa relació amb aquells que es preveu obtenir en dues instal·lacions nacionals: el sincrotró ALBA (construït i explotat per CELLS) i el Centre de Làsers Premuts Ultracortos Ultra-intensos (CLPU).
El CIEMAT està a càrrec del disseny, desenvolupament, fabricació i subministrament dels imants superconductors de l'accelerador lineal del XFEL, així com d'alguns components dels sistemes denominats interseccions. Per part seva, el Consorci per a la Construcció, Equipament i Explotació del Laboratori de Llum de Sincrotró (CELLS) s'encarrega de la tasca de producció i integració dels bastidors mecànics per als segments dels onduladores, dispositius a través dels quals es canalitzaran els polsos d'electrons accelerats. Finalment, la Universitat Politècnica de Madrid (UPM) dissenya i produeix un prototip de font d'alimentació per als imants superconductors de l'accelerador lineal de la instal·lació i, conjuntament amb CELLS, llançarà la licitació per a la producció de la sèrie completa de fonts, així com de la gestió dels contractes amb les futures empreses fabricadores.