Le SwissFEL produira des flash très courts et très intenses de rayons X. ayant les propriétés du laser. Cela permettra de nouvelles observations de l’intérieur des différents matériaux. Chaque caractéristique particulière de cette lumière SwissFEL offre de nouvelles possibilités d’expériences. Le SwissFEL doit être mis en service en 2016.
En principe les rayons X sont de nature semblables à la lumière visible ou aux ondes radio –une forme de rayonnement électromagnétique (voir les informations). Les différentes sortes de rayonnement se différencient par la longueur d’onde – Selon la sorte d’échantillon, il est examiné avec la longueur d’onde de la lumière correspondante. On peut mesurer comment la lumière s’est modifiée au travers de l’échantillon et on peut conclure sur la structure de l’échantillon. Seulement les détails plus grands que la longueur d’onde de la lumière FEL pourront être observes. Avec un rayonnement X dur comme en fournit SwissFEL, la longueur d’onde est à peu près aussi grande que la distance entre deux atomes dans une molécule. Par conséquent il sera possible de décrypter en détail la structure de la molécule.
On peut illustrer facilement par analogie aux vagues pourquoi la longueur d’onde est si importante : Une mesure à l’aide d’ondes permet de se représenter l’objet se trouvant sur le trajet en mesurant la variation de l’amplitude des vagues. On déduit la forme des ces obstacles à partir des variations. En mer de grands objets comme les bateaux ou de gros rochers modifient de façon visible le type des vagues. De petites pierres ou des grains de sable, qui sont beaucoup plus petits que la distance entre deux crêtes de vagues laissent derrière à peine une trace.