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 constituïx 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 seua 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 puga adquirir-se en el XFEL Europeu resultarà de gran interés 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 obtindre en dues instal·lacions nacionals: el sincrotró ALBA (construït i explotat per CELLS) i el Centre de Làsers Polsats Ultracortos Ultra-intensos (CLPU).
El CIEMAT está a cargo del diseño, desarrollo, fabricación y suministro de los imanes superconductores del acelerador lineal del XFEL, así como de algunos componentes de los sistemas denominados intersecciones. Por su parte, el Consorcio para la Construcción, Equipamiento y Explotación del Laboratorio de Luz de Sincrotrón (CELLS) se encarga de la tarea de producción e integración de los bastidores mecánicos para los segmentos de los onduladores, dispositivos a través de los cuales se canalizarán los pulsos de electrones acelerados. Finalmente, la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) diseña y produce un prototipo de fuente de alimentación para los imanes superconductores del acelerador lineal de la instalación y, conjuntamente con CELLS, lanzará la licitación para la producción de la serie completa de fuentes, así como de la gestión de los contratos con las futuras empresas fabricantes.