Laura Fabbietti und Bernhard Ketzer neue Mitglieder der ALICE-Kollaboration am CERN

Nachrichten aus dem Physik-Department - 2012-11-28

Dr. Bernhard Ketzer und Prof. Laura Fabbietti an “ihrem” Detektor

Prof. Laura Fabbietti und Dr. Bernhard Ketzer vom Physik-Department und Universe-Cluster sind neuerdings assoziierte Mitglieder der ALICE-Kollaboration.

Hierzu gibt es auch eine interessante englischsprachige Ankündigung auf unseren Seiten und auf den Webseiten des CERN.

ALICE ist die Abkürzung für A Large Ion Collider Experiment und ist eines der größten Experimente der Welt, um die Physik auf den kleinsten Längenskalen zu erforschen. Das Experiment ist Teil des Large Hadron Colliders am CERN und involviert mehr als 1000 Physiker, Ingenieuere und Techniker, darunter auch etwa 200 Studenten und Doktoranden aus 105 verschiedenen physikalischen Instituten in 30 Ländern aus aller Welt.

Laura Fabbietti und Bernhard Ketzer haben bereits für andere Experimente an der GSI und am CERN Teilchendetektoren entwickelt und bringen diese Expertise in die neue Kollaboration ein. Hierbei handelt es sich um großflächige GEM-Detektoren, die in einer TPC (Time Projection Chamber) verwendet werden.

Eine TPC erlaubt die dreidimensionale Rekonstruktion von Spuren geladener Teilchen und ist daher besonders nützlich im Nachweis und der Analyse von Schwerionen-Kollisionen, wo bis zu 20‘000 Teilchenspuren pro Kollision entstehen, deren Rekonstruktion sehr schwierig ist. Das ALICE Experiment verfügt über die grösste TPC der Welt, die zur Zeit mit Drahtkammern ausgelesen wird. Zur Verstärkung der Ladung, die geladene Teilchen in der TPC erzeugen, kann man statt Drahtkammern auch dünne kupferbeschichtete Folien aus Polyimid benutzen, in die mit Hilfe von Photolithographie eine Struktur aus vielen mikroskopisch kleinen Löchern geätzt wurde (GEM-Folien). In München haben die Forschungsgruppen von Prof. Fabbietti und Dr. Ketzer eine TPC entwickelt, die diese GEM-Folien zum Teilchennachweis verwendet. Der Vorteil einer Verstärkung mit GEM-Folien ist die Möglichkeit einer kontinuierlichen Auslese, die bei den hohen Raten am LHC nach dem Upgrade im Jahr 2018 von großer Bedeutung sein wird.

Nachdem sie zusammen mit Gruppen aus Darmstadt, Bonn und Wien die GEM-TPC mit der derzeit grössten aktiven Fläche gebaut haben, trauen sich die Wissenschaftler des Physik-Departments und des Exzellenzclusters ‘Universe’ jetzt ein größeres Projekt zu. Im Moment entwickeln sie gerade einen Prototyp um die Anwendbarkeit unserer Technologie auf der ALICE-Skala zu überpruefen, die um einen Faktor 100 darüber liegt! Mit dem Bau der größten GEM-TPC der Welt wird ALICE dem Rätsel des Quark-Gluon-Plasmas, einem Zustand, der wenige Mikrosekunden nach dem Urknall geherrscht hat, noch näher auf die Spur kommen.

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Sverre Dørheim (linkes Bild); Martin Berger, Dr. Markus Ball and Dr. Piotr Gasik; Felix Böhmer ist beteiligt aber nicht abgebildet

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