Neue Detektoren für die Teilchensuche  

erstellt am
13. 02. 07

Vom 19. bis 24. Februar 2007 findet in Wien zum 11. Mal die "Vienna Conference on Instrumentation (VCI)", die weltweit größte Konferenz über Teilchendetektoren, statt.
Wien (öaw) - Hauptthema ist die neueste Detektoren-Generation für den noch 2007 am CERN in Betrieb gehenden Teilchenbeschleuniger LHC. Die Konferenz wird vom ÖAW-Institut für Hochenergiephysik, vom Atominstitut der Österreichischen Universitäten und vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur veranstaltet. Tagungsort ist die TU Wien.

Dieses Jahr nimmt der Teilchenbeschleuniger LHC (Large Hadron Collider) am CERN seinen Betrieb auf. Mit ihm eine neue Teilchendetektoren-Generation, an deren Entwicklung über 100 Institute aus der ganzen Welt beteiligt sind. Ziel ist, bisher unauffindbare Teilchen aufzuspüren. Dazu gehören das Higgs-Teilchen und supersymmetrische Teilchen.

Die Theorie des Standard-Modells erklärt Anzahl und Eigenschaften der Elementarteilchen sowie die Kräfte, die zwischen ihnen wirken. Es wurde im letzten Jahrzehnt aufs genaueste bestätigt. Mit ihm lässt sich nahezu die gesamte Entwicklung des Universums vom Urknall bis heute erklären. Was noch fehlt ist der Nachweis des so genannten Higgs-Teilchens, jenes Teilchens, das dann allen anderen Teilchen Masse verleihen kann.

Ein weiteres Theorie-Modell, das bei Experimenten am LHC erforscht werden soll, ist die so genannte Supersymmetrie - die Symmetrie zwischen Teilchen und Kräften bei sehr hohen Energien. Sie beschäftigt sich mit der Frage, ob es nicht eine zweite Art von Materie gibt, in der Teilchen und Kräfte vertauscht sind. In der Theorie der Supersymmetrie würde es zu jedem Teilchen einen supersymmetrische Partner geben und sich die Zahl der Teilchen damit verdoppeln. Bisher konnte jedoch kein einziger dieser Partner gefunden werden.

Um diese Teilchen zu finden, muss der LHC eine Energiedichte erzeugen, die möglichst nahe jener nach dem Urknall kommt. *Aber auch die Kollisionsrate muss enorm gesteigert werden, um diese seltenen Teilchen zu erzeugen", erklärt Manfred Krammer vom Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) und Leiter des Organisationskomitees der VCI 2007. Im Vollbetrieb wird der LHC ca. 1000 Millionen Proton-Proton Kollisionen pro Sekunde erzeugen. Selbst wenn es die gesuchten Teilchen gibt, sind sie versteckt wie eine Nadel im Heuhaufen.

Die Anforderungen an die neuen Teilchendetektoren sind gewaltig: *Eine Vielzahl unterschiedlicher Detektortechnologien wird eingesetzt, um die bei den Kollisionen entstandenen Elementarteilchen nachzuweisen und zu vermessen", sagt Krammer. Die Detektoren von der Größe eines mehrstöckigen Hauses mit Millionen von elektronischen Kanälen müssen in den LHC-Experimenten gemeinsam funktionieren: eine neue Dimension der Herausforderung an die einzelnen Detektoren sowie an die globale Projektplanung.

Weitere Themen der VCI 2007
Rund 300 Teilnehmer aus 27 Ländern werden bei der VCI 2007 erwartet. Die Detektoren der LHC-Experimente sind Hauptthema der Konferenz. Weitere Themenbereiche sind Satellitenexperimente, *underground"-Experimente tausende Meter unter der Erdoberfläche oder auf dem Meeresgrund sowie Experimente der Materialwissenschaften (mit Neutronen- oder Synchrotronstrahlung). Auch aus der Medizin sind Teilchendetektoren nicht mehr wegzudenken. Bildgebende Verfahren sowie die punktgenaue Bestrahlung von Tumoren können dank der Entwicklungen aus der Teilchenphysik wesentlich verbessert werden. Der letzte Tag der Tagung ist diesem Bereich gewidmet.

Die VCI 2007 wirft auch einen Blick in die Zukunft. Krammer: *Neben Vorträgen und Postern, die die Fortschritte und Entwicklungen für die Detektoren der LHC-Experimente betreffen, erwarten wir auch erste Detek torkonzepte und Prototypen für den nächsten Schritt der Teilchenphysik, das weltweite Projekt eines Linearbeschleunigers."

The 11th Vienna Conference on Instrumentation 2007 19. - 24. Februar 2007: TU Wien, Wiedner Hauptstraße 8-10, 1040 Wien Website: http://vci.oeaw.ac.at/2007/
 
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