Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Was kommt nach dem Higgs-Boson?

11.10.2013
Das FAIR-Experiment als neue Herausforderung für Erfurter Wissenschaftler

Die Verleihung des Nobelpreises für Physik an Francois Englert (Brüssel) und Peter Higgs (Edinburgh) erfüllt Wissenschaftler aus der ganzen Welt mit Stolz und Freude.


Strahlungsdetektorwafer
Foto: H.-G. Ortlepp, CiS Erfurt

Die Suche nach dem Higgs-Boson gehört zu den wichtigsten Aufgaben des weltweit größten Teilchenbeschleunigers LHC, der 2008 in Betrieb genommen wurde. Denn das Higgs-Boson galt als letztes Puzzlestück im etablierten Standardmodell der Teilchenphysik. Als das Higgs-Boson am CERN entdeckt wurde, waren auch Detektoren des CiS Forschungsinstitutes für Mikrosensorik und Photovoltaik daran beteiligt.

Diese Strahlungsdetektoren sind robust genug, den extremen Strahlenbelastungen in der unmittelbaren Nähe des Kollisionspunktes (4-20 cm), also im Inneren der Nachweisinstrumente, standzuhalten.

Für die zukünftigen Experimente entwickelt und fertigt das CiS neue Detektoren. Gerade passend zu den Neuigkeiten über den Nobelpreis für Physik fand am 09.10.2013 am CiS Forschungsinstitut eine wichtige Designfreigabe für eine neue Generation von Strahlungdetektoren in Streifenform statt.

Zukünftig werden diese Detektoren am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH in Darmstadt eingesetzt. Hier entsteht eine große, weltweit einmalige Beschleunigungsanlage für Ionen, aus acht Ringbeschleunigern mit bis zu 1.100 Metern Umfang, zwei Linearbeschleunigern und rund 3,5 Kilometern Strahlführungsrohren.

FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), so der Name der Anlage, wird Physikern aus aller Welt eine neue Vielfalt und Dimension an Experimenten in der Grundlagenforschung gewähren. Dabei geht es um Fragen der Zusammensetzung der Materie, deren Entwicklung vom Urknall bis heute und welche technische Anwendungen sich daraus ergeben.

Welche Kräfte wirken bei Zusammenhalt von Atomen und Molekülen und warum wirken sie so wie sie sind? Woher kommen Elemente?

Die Forschung mit Ionenstrahlen versprechen vielfältige Anwendungen.
Das bisher in der Öffentlichkeit wahrgenommene bisher bekannteste Ergebnis ist die Entwicklung einer neuen Tumortherapie mit Ionenstrahlen. Im Heidelberger Zentrum für Ionenstrahltherapie (HIT) wird dieses Verfahren bereits angewandt und wird neue Impulse in der Medizintechnik setzen.

Insbesondere für die gesamte Kommunikationstechnik werden die Forschungen einen wesentlichen Betrag leisten. Besonders Satelliten als wesentlicher Bestandteil der weltweiten Kommunikationstechnik sind extremen Strahlungen ausgesetzt. Das kann zu Schäden in der Elektronik oder zum Ausfall des gesamten Systems führen. Die FAIR-Experimente dienen zur Untersuchung des Einflusses der kosmischen Strahlung auf das ganze System, nicht nur einzelner Komponenten in Satelliten im gesamten relevanten Energiebereich.

Auch in der Festkörperphysik und Materialforschung werden die Experimente ihre Spuren hinterlassen. Radioaktive Atome werden zunehmend als Sonden genutzt, um Materialeigenschaften und Prozessabläufe zu untersuchen zum Teil unter extremen Umgebungsbedingungen.

Besondere Bedeutung erlangt FAIR zur Energieerzeugung, eines der wichtigsten Aufgaben weltweit. Mit hochdichten Ionenpulsen gelingt die Erzeugung dichter Plasmen. Die Forscher erwarten damit neue Möglichkeiten, die Fusion von Wasserstoff zu Helium im Labor zu realisieren.

Die Aktivitäten zur Entwicklung der Herstellung von solchen Detektoren aus Silizium sind für das CiS von strategischer Bedeutung und werden in den kommenden Jahren weiter ausgebaut. Dazu entsteht am CiS Forschungsinstitut für Mikrosensenorik und Photovoltaik, in Kooperation mit Forschungspartnern, ein Kompetenzzentrum für Si-Detektoren in Erfurt.

Andreas Albrecht | idw
Weitere Informationen:
http://www.cismst.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern
17.08.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg

nachricht Optische Technologien für schnellere Computer / „Licht“ mit Wespentaille
16.08.2017 | Universität Duisburg-Essen

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie