A Instalación Europea de Láser de Electróns Libres de Raios X (XFEL Europeo) é unha infraestrutura ESFRI que se está construíndo en Hamburgo (Alemaña) e cuxo obxectivo é obter raios X de características excepcionais. O XFEL Europeo producirá pulsos de raios X extremadamente brillantes, cunha brillantez instantánea aproximadamente 1.000 millóns de veces superior á producida actualmente nos sincrotrones de terceira xeración como o ESRF en Francia ou ALBA en España. Os pulsos de raios X serán ultracortos (100.10-15 s) e dotados de coherencia espacial, con lonxitudes de onda moi reducidas, co fin de empregalos na realización de experimentos científicos revolucionarios.
Representantes de dez Estados (Alemaña, Dinamarca, Eslovaquia, Grecia, Hungría, Italia, Polonia, Rusia, Suecia e Suíza) asinaron o Convenio XFEL Europeo que constitúe un tratado internacional multilateral en 2009, o cal supuxo o inicio decisivo da fase de construción da instalación. O 4 de febreiro de 2010 uniríaselles Francia e o 6 de outubro de 2011 celebrouse en Berlín a rúbrica do Protocolo de Adhesión de España ao Tratado Internacional do XFEL Europeo, que realizará unha contribución do 1% aos custos totais de construción da instalación (incluíndo fase preparatoria e posta en funcionamento), o que suporá un investimento de máis de catorce millóns de euros.
O XFEL Europeo aspira a converterse na instalación máis potente da súa clase; a enerxía da radiación láser estará no rango dos raios X, con lonxitudes de onda que oscilan entre os 0,014 e os 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.
Participación española
A práctica totalidade da achega española á fase de construción do XFEL virá dada en forma de contribucións en especie, isto é, equipamentos de moi alto contido tecnolóxico, cuxo deseño e fabricación requirirán a implicación da comunidade científica española e de diversos sectores da industria nacional. Por tanto, a adquisición de coñecemento técnico por parte das empresas españolas e os postos de traballo asociados quedarán asegurados en territorio nacional.
A experiencia que poida adquirirse no XFEL Europeo resultará de gran interese á comunidade española de láseres e á comunidade nacional de usuarios de radiación sincrotrón. Concretamente, os fotóns que van producirse no XFEL Europeo gardan certa relación con aqueles que se prevé obter en dúas instalacións nacionais: o sincrotrón ALBA (construído e explotado por CELLS) e o Centro de Láseres Pulsados Ultracortos Ultra-intensos (CLPU).
O CIEMAT está a cargo do deseño, desenvolvemento, fabricación e subministración dos imáns superconductores do acelerador lineal do XFEL, así como dalgúns compoñentes dos sistemas denominados interseccións. Pola súa banda, o Consorcio para a Construción, Equipamento e Explotación do Laboratorio de Luz de Sincrotrón (CELLS) encárgase da tarefa de produción e integración dos bastidores mecánicos para os segmentos da onduladores, dispositivos a través dos cales se canalizarán os pulsos de electróns acelerados. Finalmente, a Universidade Politécnica de Madrid (UPM) deseña e produce un prototipo de fonte de alimentación para os imáns superconductores do acelerador lineal da instalación e, conxuntamente con CELLS, lanzará a licitación para a produción da serie completa de fontes, así como da xestión dos contratos coas futuras empresas fabricantes.