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ATLAS-Experiment

Arbeiten im Rahmen der ATLAS-Kollaboration

Die Arbeitsgruppe ist Mitglied der ATLAS-Kollaborationund der Helmholtz-Allianz "Physik an der Teraskala"sowie des BMBF Forschungsschwerpunktes ErUM-FSP: ATLAS. Kern ist ein in Gießen gebauter Präzisionsdetektor aus szintillierenden Fasern im Rahmen des ALFA Projektsfür ATLAS zur Messung gestreuter Protonen unter kleinsten Winkeln. Die Arbeitsgruppe beteiligt sich an der Physikanalyse von ATLAS, der Luminositätsbestimmung, der Messungen zum Standardmodell und sie ist besonders an der elastischen und diffraktiven Streuung unter kleinsten Winkeln interessiert.

Die bislang wichtigste Entdeckung von ATLAS war der Nachweis des Higgs Teilchens mit einer Masse von 125 GeV/c2. M. Düren und H. Stenzel haben den Versuch unternommen, dieses zentrale Element der Elementarteilchenforschung allgemeinverständlich zu erklären: Das Higgs-Teilchen und der Rest der Welt

ATLAS-ALFA: Ein Präzisionsdetektor zur Messung gestreuter Protonen höchster Energie

Im Jahr 2006 hat sich unsere Arbeitsgruppe am II. Physikalischen Institut der ATLAS-Kollaboration am CERN angeschlossen. Eine Kernaufgabe bestand darin, die Detektoren für das  ALFA Projektzu bauen. ALFA steht für Absolute Luminosity For ATLAS und soll zusammen mit anderen Subdetektoren die Luminosität des LHC am ATLAS-Wechselwirkungspunkt bestimmen sowie Messungen zur elastischen und diffraktiven Streuung durchführen.

Besonders an den ALFA-Detektoren sind die zahlreichen Fasern, die zum einen als Nachweismedium für den Durchgang von geladenen Teilchen dienen und zum anderen das bei diesem Durchgang entstehende Lichtsignal weiter transportieren. Aus der Kombination der Fasern, die beim Durchgang von Protonen aus Kollisionen am LHC angesprochen haben, lässt sich sehr genau die Flugbahn der Protonen bestimmen. Dazu war es nötig, beim Bau des Detektors die Fasern mit größter Präzision von 0.03 mm auszurichten.

Der ALFA-Detektor konnte im Jahre 2011 den Betrieb aufnehmen und hat seitdem schon zwei wichtige Messungen geliefert: die Messung des totalen und des elastischen Wirkungsquerschnittes von Protonen bei höchsten Energien. Ermöglicht wurde die Arbeit der Gießener Gruppe im ATLAS Experiment durch die Forschungsförderung des BMFTR im Rahmenprogramm ErUM: "Erforschung von Universum und Materie".

Unsere wichtigsten Publikationen:

Aktuell: Wir haben eine Doktorandenstelle zur Mitarbeit an der Datenanalyse der mit ALFA aufgezeichneten Daten im run 3 des LHC bei sqrt(s) = 13.6 TeV. Kontakt: Dr. Hasko Stenzel  
 

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© 2010 Hasko Stenzel

© 2010 Sune Jakobsen
In Gießen produzierter ALFA Detektor. Der Detektor besteht aus 1500 szintillierenden Fasern die beim Durchflug von geladenen Teilchen Lichtblitze erzeugen, welche dann von empfindlichen Photodetektoren registriert werden. Im Abstand von 240 m vom Kollisionspunkt verlaufen hier im LHC Tunnel die beiden Protonenstrahlen in zwei getrennten Vakuumröhren. Das ALFA-Detektorsystem im LHC ist direkt an die Strahlröhre angeschlossen, um in unmittelbarer Nähe zum Strahl Daten aufzuzeichnen.