Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Teilchenbeschleuniger LHC am CERN geht in Betrieb

05.09.2008
Aufbruch in ein neues Forschungszeitalter auch für Mainz
Physiker an der Uni Mainz warten gespannt auf die ersten Teilchenstrahlen im Large Hadron Collider und deren Signale im ATLAS-Experiment

(Mainz, 5. September 2008, lei) Am 10. September 2008 wird am europäischen Forschungszentrum CERN in Genf der Large Hadron Collider (LHC) in Betrieb genommen. Der LHC ist der weltweit leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger, von dem die Wissenschaft neue und vielleicht auch völlig überraschende Erkenntnisse über den Aufbau der Materie und die Entstehung des Universums erwartet. Teilchenphysiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz sind seit über zehn Jahren aktiv an dem Projekt beteiligt und werden die Inbetriebnahme vor Ort in Genf sowie am Institut für Physik in Mainz mitverfolgen. "Wir erwarten jetzt natürlich mit Spannung den Zeitpunkt, wenn der erste Protonenstrahl eingeschossen wird und den Beschleunigerring auf der vollen Länge von 27 Kilometern durchläuft und dabei auch das ATLAS-Experiment passieren wird", sagt Univ.-Prof. Dr. Stefan Tapprogge von der Arbeitsgruppe Experimentelle Teilchen- und Astroteilchenphysik (ETAP) der Uni Mainz.

Am LHC und seinen Experimenten haben 10.000 Wissenschaftler und Ingenieure aus 85 Ländern über 10 Jahre lang gearbeitet. Der Tunnel verläuft in einer Tiefe von 50 bis 150 Metern zwischen dem französischen Jura und dem Genfer See in der Schweiz. Die Protonenpakete werden in dem 27 Kilometer langen Ring auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und dabei bisher nicht erreichte Energien erlangen. Um die Protonen auf der Kreisbahn zu halten, wird ein Magnetfeld benötigt, das 100.000-mal so stark ist wie das unserer Erde. Im Beschleuniger wird dieses von über 1200 supraleitenden Dipolmagneten erzeugt. Diese Magnete sind auf -271 Grad Celsius abgekühlt worden, tiefer als die mittlere Temperatur im Universum, die bei rund -270 Grad Celsius liegt. Ausführliche Tests dieser Magnete und der vielen andere Bestandteile des Beschleunigers sind erfolgreich verlaufen. Auch die Abstimmung mit den Vorbeschleunigern ist bereits erfolgt, sodass dem Einschuss des Strahls nichts mehr im Wege steht.

Die Mainzer Physiker sind am ATLAS-Experiment beteiligt, mit dessen Hilfe die bei den Zusammenstößen von Protonen, also Wasserstoffkernen, entstehenden Teilchen festgestellt und präzise vermessen werden. Das ATLAS-Experiment ist eines von vier großen Nachweisgeräten am LHC und wurde in einer internationalen Kollaboration bestehend aus über 2200 Physikern aus 37 Ländern aufgebaut. "Teilchenkollisionen wird es am Mittwoch aber noch nicht geben, sondern erst wenige Wochen später", so Tapprogge. Jetzt wird es zunächst darum gehen, den Protonenstrahl auf seinen langen Weg durch den gesamten LHC zu schicken. Bereits für diese Inbetriebnahme werden die Nachweisgeräte in Aktion treten und erste Signale der Protonstrahlen aufzeichnen.

Hierbei wird das sogenannte Trigger-System von ATLAS zum Einsatz kommen. Seine Aufgabe ist es, interessante Ereignisse zu erkennen. Die Mainzer Physiker haben zu diesem System aus komplexer Elektronik und Computern einen wesentlichen Beitrag geleistet. Seit Mitte letzten Jahres ist diese Komponente von mehreren Mitgliedern der Mainzer Gruppe vor Ort kontinuierlich auf Herz und Nieren getestet worden; unter anderem konnten hierbei auch Signale von Myonen aus der kosmischen Höhenstrahlung nachgewiesen werden. Der "Trigger" ist somit bereit für den Ernstfall: die Selektion von Ereignissen im Strahlbetrieb.

Die Mainzer Wissenschaftler hoffen, dass es noch vor der offiziellen Einweihung des LHC am 21. Oktober 2008 zu ersten Kollisionen kommt. Noch dieses Jahr sollen Energien erreicht werden, die schon fünfmal höher sind als bisher in anderen Beschleunigern. Für das ATLAS-Experiment beginnt dann der spannende Teil einer auf viele Jahre angelegten Messkampagne, in der die Mainzer Gruppe sich überwiegend der Analyse und Interpretation der aufgezeichneten Daten widmen wird. "Das Standard-Modell der Teilchenphysik ist in der Lage, viele bekannte Phänomene im Mikrokosmos zu beschreiben, wirft aber auch mehrere offene Fragen auf", erklärt Tapprogge. "Diese Lücken wollen wir mit Hilfe des ATLAS-Experiments schließen und hoffen darüber hinaus auf Ergebnisse, die über unser heutiges Wissen weit hinausgehen." Das Rätsel, woher die Teilchen ihre Masse haben zum Beispiel, könnte mit der Entdeckung des Higgs-Teilchens gelöst werden.

Kontakt und Informationen:
Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Stefan Tapprogge
Experimentelle Teilchen- und Atomphysik (ETAP)
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Tel. 06131 39-25610
Fax 06131 39-25169
E-Mail: stefan.tapprogge@uni-mainz.de

Petra Giegerich | idw
Weitere Informationen:
http://www.etap.physik.uni-mainz.de/
http://lhc-first-beam.web.cern.ch/lhc-first-beam/Welcome.html
http://www.dieweltmaschine.de/e35

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

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: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie