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Deutsches Logo - Fakultät Physik - TU Dortmund
Physikgebäude (Neubau Otto-Hahn-Str. 4a) an der TU Dortmund © Nikolas Golsch​/​TU Dortmund
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Weitere 4,3 Mil­lio­nen Euro für For­schung am CERN

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in
  • Forschung
LHCb Experiment © Janina Nicolini​/​TU Dortmund
Der neue Detektor am LHCb-Ex­peri­ment – schwarzer Block – wurde von Physiker*innen der TU Dort­mund mitentwickelt und gebaut.
Wis­sen­schaft­ler*innen aus aller Welt ar­bei­ten am For­schungs­zen­trum CERN in der Schweiz, wo der mächtigste Teil­chen­be­schleu­ni­ger der Welt läuft – der Large Hadron Collider (LHC). An zwei großen Projekten am LHC sowie an der begleitenden Ent­wick­lung theoretischer Modelle sind rund 50 Physiker*innen der TU Dort­mund be­tei­ligt. Ihre Ar­beit för­dert das Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Bil­dung und For­schung (BMBF) im Rah­men der Pro­jekt­för­de­rung ErUM-Pro seit Juli mit wei­te­ren 4,3 Mil­lio­nen Euro für drei Jahre.

Am CERN suchen in­ter­na­ti­o­na­le Wis­sen­schaft­ler*innen nach bisher unbekannten Teilchen. Zu­dem erforschen sie Ei­gen­schaf­ten und Wechsel­wir­kungen bereits bekannter Ele­men­tar­teil­chen, um bisher offene Fragen der Physik lösen zu kön­nen. In einer ringförmigen, rund 27 Ki­lo­me­ter lan­gen Röhre unter der Erde wer­den Pakete von Protonen nahezu auf Licht­ge­schwin­dig­keit be­schleu­nigt und zur Kollision gebracht. Dabei ent­ste­hen Milliarden von Ele­men­tar­teil­chen. Gi­gan­ti­sche De­tek­to­ren zeichnen deren Spuren, ih­re Energie und ihren Zerfall auf.

Physiker*innen der TU Dort­mund sind an zwei De­tek­to­ren be­tei­ligt: Die Teams unter der Leitung der Pro­fes­soren Johannes Albrecht und Bernhard Spaan forschen am Large-Hadron-Collider-beauty–Ex­peri­ment (LHCb). Im Mit­tel­punkt stehen hierbei Präzisionsmessungen und die Suche nach seltenen Zerfällen. Die Gruppe um Prof. Kevin Kröninger arbeitet am ATLAS-Ex­peri­ment mit. Hier geht es um die Suche nach bisher unbekannten Kräften und Ele­men­tar­teil­chen. Theoretische Un­ter­su­chun­gen zu den am Teil­chen­be­schleu­ni­ger statt­fin­den­den Prozessen führt die Arbeits­gruppe um Prof. Gudrun Hiller durch. Theoretische Modelle und Analysen sind not­wen­dig, um die Daten zu interpretieren.

Neuer Detektor am LHCb

Für die Ar­beit der ex­pe­ri­men­tel­len Teil­chen­phy­si­ker*innen und der TU Dort­mund ist es not­wen­dig, regelmäßig am CERN vor Ort zu sein. Diese Auf­ent­hal­te wer­den unter an­de­rem durch das BMBF ge­för­dert. Die BMBF-För­de­rung ist aber vor allem für die Wartung und den Betrieb sowie für den Ausbau und die Wei­ter­ent­wick­lung der De­tek­to­ren es­sen­zi­ell. Der LHC wurde in den ver­gang­enen Jah­ren umgebaut und ver­bessert, sodass die be­schleu­nig­ten Protonen nun heftiger als je zuvor auf­ei­nan­der­pral­len. Um die Funk­ti­o­na­li­tä­ten des erneuerten Teil­chen­be­schleu­ni­gers best­mög­lich nut­zen zu kön­nen, müs­sen auch die De­tek­to­ren auf­ge­rüs­tet wer­den. „Wir in­stal­lie­ren bei LHCb aktuell einen neuen Detektor und haben im Rah­men der BMBF-För­de­rung maß­geb­lich am Bau des Spurdetektors mitgewirkt“, sagt Prof. Johannes Albrecht. Im Frühjahr 2022 soll das LHCb-Upgrade den Betrieb auf­neh­men. Die Auf­rüs­tung des ATLAS-Ex­pe­ri­ments soll im nächsten Schritt er­fol­gen. Auch hierbei wer­den die Wis­sen­schaft­ler*innen durch die BMBF-För­de­rung un­ter­stützt.

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