Zcela nově budovaný zdroj rtg záření XFEL v Hamburku (TESLA), bývá označován často jako zdroj synchrotronního záření 4. generace, pracuje na principu rtg laseru volných elektronů. Klubko relativistických elektronů při průchodu dlouhým systémem undulátorů (1714 m) reaguje s vlastním elektromagnetickým polem vznikajícím spontánní emisí. Elektrony v klubku jsou buď urychlovány nebo zpomalovány v závislosti na fázi elektromagnetického pole. Dochází tím k vytvoření mikroklubek (>105) z původního klubka, které pak vyzařují téměř ve fázi, což vede k exponenciálnímu růstu jasu oproti jedinému klubku procházejícímu undulátorem.
Parametry navrhovaného zařízení: vlnová délka 1–5 A, špičkový výkon 37 MW, průměrný výkon 210 W, doba trvání pulsu 100 fs, opakovací frekvence 5 Hz, maximální jas 8,7⋅1033 [phot⋅s-1⋅mrad-2⋅mm-2; ΔE/E = 10-3], průměrný jas 4,9⋅1025 [phot⋅s-1⋅mrad-2⋅mm-2; ΔE/E = 10-3].
Předpokládané náklady na vybudování činí 290–345 MEuro, podle počtu experimentálních pracovišť.