Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ICARUS-Experiment gestartet: ThyssenKrupp VDM hilft bei der Suche nach Geister-Teilchen aus dem Weltraum

21.06.2010
Die so genannten Neutrinos werden auch als Geister-Teilchen bezeichnet, weil sie durch Körper und riesige Materieschichten strömen, ohne mit anderen Partikeln zusammen zu stoßen. Um ihr Rätsel zu lösen, ist eine Versuchsanlage in Italien aufgebaut worden. Die Messgeräte sind dabei unter anderem aus Hochleistungswerkstoffen der ThyssenKrupp VDM gefertigt.

Ununterbrochen und für das menschliche Auge unsichtbar fallen pro Sekunde und Quadratzentimeter etwa 60 Milliarden winziger Elementar-Teilchen auf die Erdoberfläche und durchdringen unseren Planeten. Diese so genannten Neutrinos werden auch als Geister-Teilchen bezeichnet, weil sie durch Körper und riesige Materieschichten strömen, ohne mit anderen Partikeln zusammen zu stoßen.

„Von allen bekannten Teilchen sind Neutrinos die mysteriösesten“, sind Wissenschaftler überzeugt. Um ihr Rätsel zu lösen, ist eine Versuchsanlage in Italien aufgebaut worden. Die Messgeräte sind dabei unter anderem aus Hochleistungswerkstoffen der ThyssenKrupp VDM gefertigt. Nach jahrelangen Vorbereitungsarbeiten und Tests ist nach Angaben der Wissenschaftler jetzt mit dem bahnbrechenden Projekt begonnen worden. Die Forscher erhoffen sich von diesem Experiment, das unter 1400 Meter Fels im weltgrößten unterirdischen Labor für Astroteilchenphysik stattfindet, neue Erkenntnisse über Vergangenheit und Zukunft des Universums.

Neutrinos entstehen bei nuklearen Reaktionen, wie sie auf der Sonne und bei Sternenexplosionen stattfinden. Da die geheimnisvollen Teilchen Materie durchqueren, ohne anzuecken oder Spuren zu hinterlassen, ist ihr Nachweis kaum möglich. Auf Grund dieser Eigenschaften sind große und extrem sensible Messgeräte (Detektoren) erforderlich, die die winzigen Teilchen quasi fotografieren sollen. Ein solches Gerät ist der ICARUS-Teilchendetektor, für den die ThyssenKrupp VDM rund 70 Tonnen des Hochleistungswerkstoffs Pernifer 36 in Form von Bandblechen lieferte. Das Wissenschaftsprogramm ICARUS steht für „Imaging cosmic and rare underground signals“. Kernstück ist ein 80 Meter langes und 15 Meter hohes Messgerät, das vom italienischen „Laboratori Nazionali del Gran Sasso“ (LNGS) betrieben wird. 600 bis 800 Wissenschaftler aus 25 Ländern kommen jedes Jahr hierher, um Experimente durchzuführen. Damit die Untersuchungen frei von störenden Umwelteinflüssen erfolgen können, liegt der 600 Tonnen schwere Detektor tief unter der Erde des Gran Sasso, einem Gebirgsmassiv in den Abruzzen etwa 120 Kilometer südlich von Rom.

In diese unterirdischen Versuchslabore sendet seit August 2006 die weltweit anerkannte Genfer Kernforschungseinrichtung CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) phasenweise künstliche Neutrinos. Dort werden in Teilchenbeschleunigern Energien wie bei einer Kernfusion erzeugt und die dabei freigesetzten Neutrinos auf eine Reise geschickt. Die rund 730 Kilometer zum ICARUS-Detektor ausschließlich durch das Erdinnere legen die Geisterteilchen in 2,5 Millisekunden zurück.

Das Messgerät ist extremen Anforderungen ausgesetzt. Deshalb kam hier ein spezieller Hochleistungswerkstoff, die Nickellegierung Pernifer 36 zum Einsatz, die sich durch besonders geringe thermische Ausdehnung, günstige Verarbeitungseigenschaften und hervorragende mechanische Eigenschaften bei extrem tiefen Temperaturen auszeichnet. „Der komplette Innenteil des Detektors ist aus Pernifer 36“, berichtet Francesco Arneodo von den LNGS. Gefüllt ist der Detektor mit dem flüssigen Edelgas Argon. Treffen Neutrinos in diese sogenannte Blasenkammer, entstehen - durch Reaktion mit dem Edelgas - Blitze. Innerhalb eines Augenblicks reagieren mehrere Kameras auf die Blitze. Ein dreidimensionales Bild der Neutrinovorkommen entsteht. „Für die Geometrie des Detektors, der durch das flüssige Argon auf minus 186 Grad heruntergekühlt ist, ist der thermische Ausdehnungskoeffizient des Pernifer 36 enorm wichtig“, erläutert Dr. Bernd de Boer, Leiter Anwendungstechnik der ThyssenKrupp VDM: „Pernifer 36 wird bei tiefen Temperaturen nicht spröde und die Ausdehnung des Materials liegt bei Temperaturschwankungen praktisch bei Null.“

Für die Wissenschaftler werden mit der Erforschung der Neutrinos auch Geheimnisse aus dem Universum gelüftet. Da die rätselhaften Teilchen Ewigkeiten ungebremst durch den Weltraum fliegen, können sie Informationen über zurückliegende Vorgänge im All oder die so genannten „Schwarzen Löcher“ liefern und sind somit Botschafter des Kosmos. „Die wesentlichen Ergebnisse der Untersuchungen stehen noch aus“, sagt Arneodo, fügt aber hinzu: „Mit Studien über das Verhalten von flüssigem Argon liefert ICARUS bereits heute einen wesentlichen Beitrag für die Elementarteilchenphysik.“ Jetzt teilten die Kernphysiker mit, dass Ende Mai die Detektoren hochgefahren wurden und damit das eigentliche ICARUS-Experiment gestartet

Die ThyssenKrupp VDM (Werdohl) ist einer der weltweit führenden Anbieter von Hochleistungswerkstoffen, Sonderlegierungen und Titan-Halbzeugen und ist insbesondere in den Segmenten Anlagenbau, Energiegewinnung, Öl und Gas, der Elektro- und Elektronikindustrie sowie Automotive-, Luft- und Raumfahrtindustrie tätig. Das Unternehmen verfügt über Produktionsstätten in Werdohl, Altena, Unna, Siegen und Essen sowie ein Vertriebsbüro in Frankfurt/Main. Hinzu kommen zwei Werke in den USA sowie eine weltweite Vertriebsorganisation. Im Geschäftsjahr 2008/09 erreichte das Unternehmen mit rund 1.700 Mitarbeitern einen Umsatz von mehr als 740 Millionen Euro.

Ansprechpartner:
Erik Walner
ThyssenKrupp AG
Corporate Center Communications, Strategy & Technology
Telefon: +49 203 52-45130
Telefax: +49 203 52-45132
E-mail: erik.walner@thyssenkrupp.com

Erik Walner | idw
Weitere Informationen:
http://www.thyssenkrupp.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Atome beim Fotoshooting
03.08.2020 | Humboldt-Universität zu Berlin

nachricht Perseiden: Die Sternschnuppen-Sommernächte im August
03.08.2020 | Max-Planck-Institut für Astronomie

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: Künstliche Intelligenz & Einzelzellgenomik: Neue Software sagt das Schicksal einer Zelle vorher

Die Erforschung der Zelldynamik ermöglicht einen tieferen Einblick in die Entstehung und Entwicklung von Zellen sowie ein besseres Verständnis von Krankheitsverläufen. Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München und der Technischen Universität München (TUM) haben „scVelo“ entwickelt – eine auf maschinellem Lernen basierende Methode und Open-Source-Software, welche die Dynamik der Genaktivität in einzelnen Zellen prognostizieren kann. Damit können die Forscher den künftigen Zustand einzelner Zellen vorhersagen.

Herkömmliche Verfahren für die Einzelzellsequenzierung erlauben es, Erkenntnisse über Unterschiede und Funktionen auf zellulärer Ebene zu gewinnen - allerdings...

Im Focus: Perseiden: Die Sternschnuppen-Sommernächte im August

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg -In diesem Jahr wird der Sternschnuppenstrom der Perseiden am Vormittag des 12. August seinen Höhepunkt erreichen. In den Nächten vom 11. auf den 12. und vom 12. auf den 13. August geht der Mond nach Mitternacht auf, so dass die späten Abendstunden nicht vom Mondlicht aufgehellt werden - ideal um nach den Perseiden Ausschau zu halten. Man blickt dazu in Richtung Osten, wo das Sternbild Perseus aufgeht, nach dem diese Sternschnuppen benannt wurden.

Der Hochsommer ist die Zeit der Sternschnuppen: Schon ab Mitte bis Ende Juli tauchen die ersten Sternschnuppen der Perseiden am Himmel auf, die aus dem dem...

Im Focus: Mit dem Lego-Prinzip gegen das Virus

HZDR-Wissenschaftler*innen erhalten millionenschwere Förderung für Corona-Forschung

Um die Corona-Pandemie zu bewältigen, stattet der Freistaat Sachsen ein Forschungsteam um Prof. Michael Bachmann vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf...

Im Focus: Im Einsatz für eine Welt ohne Narben

Hinter jeder Narbe steht eine Geschichte. Manchmal ist diese mit einer dramatischen Erfahrung verbunden: schwere Verletzungen, Operationen oder chronische Erkrankungen. Wenn es nach Dr. Yuval Rinkevich ginge, würden wir anstelle von Narben vielmehr über Regeneration sprechen, also der spurenlosen Wundheilung. Damit dies eines Tages Wirklichkeit wird, untersucht Rinkevich mit seinem Team am Helmholtz Zentrum München jeden einzelnen Aspekt der Wundheilung von Säugetieren, beginnend beim Embryo bis hin zum hohen Erwachsenenalter. Yuval Rinkevich erklärt, wie er sich eine Welt ohne Narben vorstellt.

Narben gehören zum natürlichen Wundheilunsgprozess des Körpers nach einer Verletzung. Warum wollen wir sie vermeiden?

Im Focus: TU Graz Forschende modellieren Nanopartikel nach Maß

Sogenannte Core-Shell-Cluster ebnen den Weg für neue effiziente Nanomaterialien, die Katalysatoren, Magnet- und Lasersensoren oder Messgeräte zum Aufspüren von elektromagnetischer Strahlung effizienter machen.

Ob bei innovativen Baustoffen, leistungsfähigeren Computerchips, bei Medikamenten oder im Bereich erneuerbarer Energien: Nanopartikel als kleinste Bausteine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

Städte als zukünftige Orte der Nahrungsmittelproduktion?

29.07.2020 | Veranstaltungen

»Conference on Laser Polishing – LaP 2020«: Der letzte Schliff für Oberflächen

23.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Chlamydien: Gierig nach Glutamin

03.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Arzneimittelforschung: Erste rationale Strategie für die Entdeckung von „Molecular Glue Degraders“

03.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Atome beim Fotoshooting

03.08.2020 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics