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ATLAS

Eines der großen Experimente am CERN Large Hadron Collider (LHC) wird von der ATLAS Kollaboration ausgeführt. Das ATLAS Experiment hat die Untersuchung der elektroschwachen Symmetriebrechung zur Zielsetzung, insbesondere die Suche nach dem Higgs-Boson.

Die grundlegende Frage nach der Entstehung der Masse von Elementarteilchen  hat Generationen von Teilchenphysikern  in Atem gehalten. Nun geht eines der grössten Experimente aller Zeiten am CERN LHC an den Start: ATLAS. Über 10 Jahre lang wurden die Komponenten des Detektors und des Beschleunigers aufgebaut, im Jahre 2008 wird das Experiment den Betrieb aufnehmen.

Im Vordergrund der wissenschaftlichen Untersuchungen steht das letzte experimentell noch nicht nachgewiesene Teilchen, das Higgs-Boson, dem im Rahmen des Standardmodells der Teilchenphysik eine elementare Rolle zukommt. Nun soll mit einem direkten Nachweis dieses Teilchens und einer Vermessung seiner Eigenschaften diese Lücke   geschlossen werden. Das Spektrum der mit ATLAS durchzuführenden Forschung reicht jedoch viel weiter. Viele Theorien z.B. Supersymmetrie sagen neue Teilchen und Wechselwirkungen jenseits des jetzt bekannten Standardmodells voraus, deren Phänomene mit ATLAS untersucht werden können.  Mit der Suche nach  dunkler Materie und Abweichungen der uns bekannten  Raum-Zeit Struktur werden auch Fragestellungen der Astophysik studiert. Nicht zuletzt werden wie auch bei früheren Experimenten Präzisionsmessungen von bekannten Prozessen durchgeführt, um theoretische Vorhersagen im Detail auf eventuelle Abweichungen und Hinweise auf neue Physik zu testen.

Die Giessener Arbeitsgruppe ist mit dem Bau eines Luminositätsdetektors befasst, der die präzise Messung von  Wirkungsquerschnitten erlaubt.  Die Methode beruht auf der Messung von elastischer pp-Streuung im Coulomb-Bereich bei sehr kleinen Streu-Winkeln. Dazu wird ein Detektor aus szintillierenden Fasern namens ALFA (Absolute Luminosity For ATLAS) gebaut, der 220 m von ATLAS entfernt in Roman Pots sehr nahe am Strahl  betrieben wird. 

Desweiteren bereiten wir die Analyse der Daten durch Simulationen vor, sowohl für elastische Streuung als auch für Diffraktive Prozesse.  Alternativ zur Coulomb-Methode wird eine Methode zur Luminositäts-Kalibration über die Produktion von W/Z Bosonen entwickelt.

Folgende Arbeitsgruppen sind an diesem Projekt beteiligt