Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

"Lupe für den Urknall" ist in Position gebracht

03.07.2007
Am Europäischen Forschungszentrum CERN in Genf entsteht derzeit mit dem "Large Hadron Collider" (LHC) der leistungsstärkste Teilchenbeschleuniger der Welt.

Teil des multinationalen Projekts ist der Großdetektor ATLAS, in dessen Innerstes jetzt ein an der Universität Bonn mit Partnern in aller Welt entwickelter "Pixeldetektor" eingebaut wurde - nach mehr als zehn Jahren Entwicklungsarbeit. Das Instrument wird dazu dienen, Reaktionen zu untersuchen, wie sie auch kurz nach dem Urknall stattgefunden haben. Ziel ist es, den Grundbausteinen der Welt auf die Spur zu kommen.

So genau hat noch nie jemand den Urknall unter die Lupe genommen: Der Protonenbeschleuniger LHC liegt in einem kilometerlangen Tunnelsystem rund 100 Meter unter der Erdoberfläche. Er wird noch im Laufe dieses Jahres fertig gestellt werden und soll Anfang 2008 den Betrieb aufnehmen. Wenn in ihm Protonstrahlen zusammenstoßen, werden enorme 14 Tera-Elektronenvolt frei - weit mehr Energie, als je ein vom Menschen gebauter Beschleuniger erzeugt hatte. Damit können die Bedingungen nachgestellt werden, die wenige Sekunden nach dem Urknall die Entwicklung des Universums bestimmten.

Um die energiereichen Reaktionen von Elementarteilchen gewissermaßen mit 80 Millionen Argus-Augen aus unmittelbarer Nähe zu beobachten, setzten Techniker und Wissenschaftler jetzt in das Herz des ATLAS-Detektors den Pixeldetektor ein. Er wurde in nationaler und internationaler Zusammenarbeit unter führender Beteiligung von Bonner Physikern entwickelt. "In solch frühe Urzeiten ist noch kein Experiment vorgestoßen", freut sich Professor Dr. Norbert Wermes vom Physikalischen Institut der Universität Bonn der das Pixeldetektor-Projekt der Universität Bonn leitet. Der Physiker erwartet neue Erkenntnisse über die Struktur der Materie und die Beschaffenheit der Elementarteilchen. "Vielleicht entdecken wir ja sogar bisher unbekannte Phänomene wie das Auftreten supersymmetrischer Teilchen", sagt Wermes. Sie könnten Licht in das Rätsel der Dunklen Materie im Universum bringen.

... mehr zu:
»Detektor »LHC »Urknall

Eine 80-Megapixel-Digitalkamera

Der Detektor funktioniert ähnlich wie eine Digitalkamera, jedoch nehmen die 80 Millionen aktiven Zellen keine Bilder auf. Vielmehr vermessen sie die Spuren der "Trümmer", die in nur wenigen Zentimetern Entfernung bei der Kollision von extrem beschleunigten Teilchen entstanden sind. "Um sinnvolle Ergebnisse zu erhalten, müssen wir die Spuren von etwa 40 Millionen Kollisionen pro Sekunde mit einer Genauigkeit kleiner als eine Haaresbreite erfassen", erklärt Wermes.

Während der Entwicklung des Detektors betraten die Physiker in vielen Bereichen technisches Neuland. Unter deutscher Federführung wurden strahlenresistente Pixelsensoren und eine extrem schnelle Ausleselektronik entwickelt. Für die elektrische Verbindung dieser Sensoren wurde in Deutschland eine neuartige Mikro-Verbindungstechnologie weiterentwickelt, und für den sehr präzisen Aufbau wurden neue Wege in der Leichtbauweise beschritten.

Spitzenforschung auf internationalem Niveau

Mit dem Einbau des ATLAS-Pixeldetektors kommt ein internationales Gemeinschaftsprojekt der Grundlagenforschung auf höchstem technologischem Niveau nach zehn Jahren zu einem erfolgreichen Abschluss. Der Pixeldetektor wurde mit Beteiligung der Universitäten Bonn, Dortmund, Siegen und Wuppertal gebaut. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützte die Arbeit mit rund 10 Millionen Euro. Am gesamten ATLAS-Experiment beteiligen sich 13 deutsche Hochschulen, das Max-Planck-Institut für Physik sowie das Deutsche Elektronen Synchrotron DESY. Für die Förderung der beteiligten Hochschulen hat das BMBF im vergangenen Jahr einen Forschungsschwerpunkt eingerichtet, in dem die besten deutschen Forschergruppen Spitzenforschung auf internationalem Niveau betreiben. Ihr Sprecher ist Professor Wermes.

Pixeldetektoren eignen sich neben der physikalischen Grundlagenforschung auch für biomedizinische Bildgebungsverfahren. Insbesondere wenn hohe räumliche Auflösung und die Aufnahme zeitlicher Abläufe erforderlich ist, eröffnen diese Detektoren neue bisher nicht erreichte Möglichkeiten. Eine potentielle Anwendung er Technologie liegt in der digitalen Röntgen-Bildgebung, zum Beispiel in der Mammographie.

Kontakt:
Prof. Dr. Norbert Wermes
Physikalisches Institut der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-3533
E-Mail: wermes@uni-bonn.de

Dr. Andreas Archut | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Berichte zu: Detektor LHC Urknall

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Ultra-sensitiv dank quantenmechanischer Verschränkung
28.06.2017 | Universität Stuttgart

nachricht Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit
26.06.2017 | Universität Bremen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungsnachrichten