1秒能拍3000张高质量X光片的激光器上线，可助分子电影的拍摄

欧洲XFEL可以在几百飞秒内发射强X射线：时间如此之短，就如同频闪闪光灯一样， 它们可以捕获在时间上冻结的运动分子的快照，并且波长足够小，足以提供原子分辨率的图像 。欧洲XFEL是世界上少数这样的X射线激光器之一，拥有独特的速射性能： 每秒可以发出27,000个脉冲 ，发射速率比第二快的装置高出200多倍，后者即位于加州SLAC国家加速器实验室、耗资达4亿2千万美元的直线加速器相干光源 （LCLS） 。汉堡自由电子激光科学中心的生物化学家Arwen Pearson说：“它和世界上其他任何东西都如此的不同，真心让人感觉踏上了未知的领地。”

Adrian Mancuso是位于汉堡附近舍内菲尔德的欧洲XFEL实验站的项目科学家，他说科学家们应该能够 在1秒钟之内收集3000多张高质量的X射线照片 ，而其他设施则只能收集100张左右。美国威斯康星大学密尔沃基分校的物理学家Abbas Ourmazd表示：“拥有丰富的数据很重要，欧洲XFEL产生的数据车载斗量。这个由12个国家出资建造的欧洲装置应该会减轻美国和日本较老的X射线自由电子激光器的一些压力 （参见“X射线激光枪”） 。大批科学家热衷于捕获样品的原子尺度图像，导致它们严重超额预定。6月，位于韩国浦项的一台X射线自由电子激光器对用户开放，瑞士菲利根的一台机器也将于2018年开始实验。

Source: European XFEL

在位于汉堡的XFEL，电子束首先沿一条长达1.7公里的隧道加速，然后磁体将电子路径弯曲成摆动的回旋轨道，使其在弯曲时发出高能X射线束。明亮的X射线脉冲是如此强烈，以至于会破坏它们所击中的样品 —  但是在足够的光子被散射而揭示出样品的原子结构之前还没有被破坏。

X光影像

在使用常规X射线源进行结构测定的实验中，分子必须被组装成晶体以散射足够的光子来推断其结构。但是，XFEL中的X射线是如此的明亮，研究人员可以从大约几纳米的晶体，甚至从分子的非晶体团簇中收集到衍射图样。这意味着XFEL可以研究难以结晶的蛋白质。研究人员在不同的时间点对同一系统拍摄成千上万的不同快照，再把它们综合起来 创建出酶、病毒或催化剂的动态影像 ——通常通过将分子溶液喷射穿过X射线束来实现。