Beteiligte Institute und ihre Forschungsthemen
- Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP)
Experimentelle Teilchenphysik an den Collider-Experimenten CMS am LHC des CERN und Belle II am SuperKEKB (Japan); experimentelle Teilchenphysik an den künftigen Beam-Dump-Experimenten SHADOWS am CERN und LUXE-NPOD bei DESY; experimentelle Teilchenphysik am FCC-ee; Entwicklung von Silizium-Spurdetektoren, Entwurf von Algorithmen zur Ereignisrekonstruktion und Kalorimetern. Astroteilchenphysik: gemeinsame Aktivitäten mit dem IAP (siehe unten). - Institut für Astroteilchenphysik (IAP)
Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Teilchen- und Astroteilchenphysik in Kooperation mit internationalen Forschungseinrichtungen; Neutrino-Massenmessung am KATRIN-Experiment; das XENONnT-Experiment zur Suche nach dunkler Materie und die dazu geplanten Experimente DARWIN und DELight; Forschung über kosmische Strahlung am Pierre-Auger-Observatorium und Tunka-Rex; hochenergetische Neutrinos am Ice Cube-Experiment; Luftduschensimulation CORSIKA; Theoretische Astroteilchenphysik (Neutrinos und Dunkle Materie). - Institut für Mikro- und Nanoelektronische Systeme (IMS)
Entwicklung, Herstellung, Charakterisierung und Applikation von kryogenen Quanten-Sensoren und -Detektoren sowie von quantenelektronischen Schaltungen für die Lösung wissenschaftlicher, gesellschaftlicher und industrieller Herausforderungen im Bereich der Sensorik und Detektion. - Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE)
Ermöglichung neuer Erkenntnisse in wissenschaftlichen Experimenten mit den besten Instrumenten und Methoden: Wir konzentrieren uns auf Schlüsseltechnologien aus den Bereichen Detektor-, Aufbau- und Verbindungstechnik, analoge und digitale Elektronik, Datenübertragung, effiziente Programmierung und Datenverwaltung.
KATRIN: Bereiche Leitsystem, Datenerfassung und Detektorentwicklung sowie Koordination übergeordneter Aufgaben und Schnittstellen zwischen den Leitsystemen der Teilexperimente.
Pierre AUGER Observatorium: Entwicklung, Produktion und Installation der digitalen Elektronik für die Fluoreszenz-Teleskope, außerdem die Integration der Datenerfassung, der Aufbau einer LAN-Infrastruktur, der Aufbau einer LED-Lichtquelle zur Kalibration der Teleskope und die Entwicklung des Triggersystems.
AUGER-ACCESS: Auger-Access ermöglicht den weltweiten Zugriff auf die 24 Teleskope des Pierre Auger Observatoriums durch die Entwicklung von Remote Control und Remote Monitoring Funktionalitäten. - Institut für Technik der Informationsverarbeitung (ITIV)
Arbeit an Methoden und rechnergestützten Werkzeugen für einen durchgängigen und weitgehend automatisierten Entwurfsablauf. Die Eignung der entwickelten Konzepte wird durch die Realisierung von elektronischen Systemen und Mikrosystemen nachgewiesen. Typische Aufgabenstellungen und Projektschwerpunkte der verschiedenen Arbeitsgruppen liegen hierbei in den Bereichen Automotive, Medizintechnik, Telekommunikation, System on Chip und Messtechnik/Sensorik. - Institut für Technische Physik (ITEP)
Zentrale Arbeitsgebiete Supraleitung und Kryotechnik mit ihren Anwendungen. Die Schwerpunkte technischer Entwicklungen im Bereich der Kernfusion und bei Komponenten der Energietechnik sowie der Entwicklung und dem Bau von Höchstfeldmagneten. Entwicklung von Supraleitern, speziell Hochtemperatur-Supraleitern, Kryokomponenten und die Charakterisierung von Tieftemperatur-Strukturmaterialien.
Ein neues Aktivitätsfeld sind kryo-, vakuum-und supraleitungstechnische Arbeiten zu dem Neutrino-Großexperiment KATRIN. - Institut für Technische Thermodynamik und Kältetechnik (ITTK)
Forschung und Entwicklung im Bereich der Kälte- und Kryotechnik, insbesondere Kaltdampf- und Absorptionsprozesse, Gemischkälteprozesse, Messung und Modellierung von Phasengleichgewichten, kryogene Trennverfahren, Flüssighelium-Anwendungen, kryogene Messtechnik und Sicherheit in der Kryotechnik. - Institut für Theoretische Physik (ITP)
Präzisionsberechnungen in den Bereichen Higgs-Physik, Top-Quark-Physik und Erweiterungen der neuen Physik über das Standardmodell hinaus, effektive Feldtheorien, Untersuchung der Mechanismen der elektroschwachen Symmetriebrechung, Baryogenese und Dunkle Materie. Simulationen für Teilchenkollisionen bei den höchsten verfügbaren Collider-Energien.
Zusammen mit TTP und IAP beherbergt das ITP den Sonderforschungsbereich TRR 257 "Particle Physics Phenomenology after the Higgs Discovery", der auch Möglichkeiten für eine enge Zusammenarbeit mit den Universitäten in Aachen, Siegen und Heidelberg bietet. - Institut für Theoretische Teilchenphysik (TTP)
Wir suchen nach Hinweisen auf eine Physik jenseits des Standardmodells, indem wir Präzisionsmessungen und globale Anpassungen von Daten aus der Teilchenphysik und der Kosmologie verwenden. Unsere Schwerpunkte sind die Higgs-, Flavour- und Dunkle-Materie-Physik; wir berechnen Strahlungskorrekturen höherer Ordnung sowohl innerhalb des Standardmodells als auch in speziellen Modellen der neuen Physik.
Das TTP beherbergt den Sonderforschungsbereich TRR 257 "Particle Physics Phenomenology after the Higgs Discovery", an dem Wissenschaftler des TTP, des ITP, des IAP und der Universitäten Aachen, Siegen und Heidelberg beteiligt sind. - Scientific Computing Center (SCC)
Das SCC ist das Informatikzentrum des KIT - Zentrum für datenintensives Rechnen und die Analyse großer Datenmengen mit hoher nationaler und internationaler Sichtbarkeit sowie ein innovativer und agiler IT-Dienstleister am KIT. Neben verschiedenen F&E-Aktivitäten in Computational und Data Science, Mathematik und Informatik betreibt das SCC große Supercomputer für ein bundesweites Publikum sowie GridKa, das deutsche Tier-1-Daten- und Analysezentrum für alle LHC-Experimente sowie IceCube, Pierre Auger und Belle-II. - Institut für Beschleunigerphysik und Technologie (IBPT)
Das IBPT betreibt mehrere Teilchenbeschleuniger zur Erzeugung und Diagnose ultrakurzer Elektronenpakete bis in den Femtosekunden-Bereich. Im 110m langen Karlsruhe Research Accelerator (KARA), einem Ringbeschleuniger, werden Elektronen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit gespeichert. Das Ferninfrarot Linac- und Test-Experiment (FLUTE) basiert auf einem Linearbeschleuniger und dient systematischen Studien an vorderster Front moderner Kurzpuls-Beschleuniger. Im Projekt ATHENA wird ein Laserplasmabeschleuniger entwickelt, wobei ein Terawatt-Femtosekunden-Lasersystem am IBPT eingesetzt wird.
Die Institute wirken in der akademischen Lehre der Fakultäten für Physik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Informatik sowie Chemieingenieurwesen und Verfahrenstechnik mit.