Eine Reise in die Vergangenheit, um die Zukunft zu planen
In der Woche vom 31. März bis zum 4. April beging die CMS-Kollaboration ihr jährliches Treffen außerhalb vom CERN, diesmal am Karlsruher Institut für Technologie.
Mit dem Ziel, die Perspektiven der physikalischen Grundlagenforschung signifikant zu erweitern, plant der Large Hadron Collider (LHC) am CERN in seiner sog. Phase II eine deutliche Leistungssteigerung durch eine Verfünffachung der Rate der Kollisionsereignisse an den vier Experimentierzonen. Im Endziel soll dann in einer längeren Datennahme eine mehr als hundertfache Ausbeute an relevanten Kollisionsereignissen erzielt werden. Diese Leistungssteigerung führt für die Detektoren, die um die Kollisionsstellen angeordnet sind, zu folgenden Herausforderungen:
- Während jeweils eines Zeitintervalles, in welchem die Strahlenpakete kollidieren, finden simultan mehr als 100 Kollisionsprozesse statt. Die dabei entstehenden Sekundärteilchen füllen das Volumen des Detektors, wobei im besten Falle nur in einem der Kollisionen einer der gesuchten Prozesse stattgefunden hat.
- Die Strahlkollisionen finden 40 Millionen mal pro Sekunde statt
- Die erzeugte Strahlung schädigt konventionell gebaute Detektoren.
Um dieser Herausforderung zu begegnen, müssen die Detektoren ein extensives Erneuerungsprogramm (Upgrade) durchlaufen. An dem Kollaborationstreffen in Karlsruhe, das durch das Institut für Experimentelle Teilchenphysik (ETP) organisiert wurde, nahmen 264 Experten der CMS-Kollaboration aus 80 Instituten aus aller Welt teil, um in der klassizistischen Atmosphäre des Tulla-Hörsaals und der Architekturfakultät Ideen zu dem ehrgeizigen Erweiterungsprogramm auszutauschen und Pläne für das weitere Vorgehen zu schmieden.
Die fünftägige Konferenz fokussierte auf die Erstellung eines Detailvorschlages (Technical Proposal), der im September fertiggestellt und dem CERN vorgestellt sein muss. Mit 130 Präsentationen in Plenar- und Parallelsitzungen, flankiert durch acht Management-Treffen, bot diese CMS-Woche eine einzigartige Möglichkeit, die physikalischen Motive für die vorgeschlagenen Erneuerungen zu formulieren und die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu koordinieren. Auch wurde unter mehreren angebotenen Versionen eine Vorauswahl von bestimmten Detektortypen getroffen.
Um eine Pause in diesen intensiven Diskussionen einzulegen, unternahm die Kollaboration eine Reise mit einer 90 Jahre alten Dampflok. Ziel war das 30 km südlich von Karlsruhe im Schwarzwald gelegene Bad Herrenalb (Heimatort des Organisators Prof. Müller), das die internationalen Besucher mit einem traditionellen Schwarzwaldabend im Kurzentrum empfing,der mit regionaler Küche, einem Alphornquartett und einer Trachtengruppe begangen wurde.
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