26. April 2018

Erste Kollisionen im SuperKEKB-Beschleuniger Erste Kollisionen im SuperKEKB-Beschleuniger

Physiker der Universität Bonn sind maßgeblich an Entwicklung und Bau des Belle II-Experiments beteiligt

Jubel im japanischen Tsukuba und bei den beteiligten Forschergruppen: Heute um 0:38 Uhr Ortszeit kollidierten im neuen SuperKEKB-Beschleuniger erstmals Materie- und Antimaterieteilchen. Der Detektor „Belle II“ zeichnete die beim Zuammenprall entstehenden Teilchenspuren erfolgreich auf. Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Jochen Dingfelder und Prof. Dr. Norbert Wermes von der Universität Bonn war maßgeblich an Entwicklung und Bau des Silizium-Pixeldetektors für das Belle II-Experiment beteiligt.

Der Belle II-Detektor
Der Belle II-Detektor - zeichnet die von SuperKEKB produzierten Teilchenkollisionen auf und wertet sie aus. © Foto: Shota Takahashi/KEK

“Mit Beginn der Datennahme freuen wir uns nun darauf, an der wissenschaftlichen Ernte der rund zehnjährigen Investitionen in den Bau des Belle II-Pixeldetektors teilzuhaben”, sagt Professor Norbert Wermes vom Physikalischen Institut der Universität Bonn. Die Physiker suchen mit dem japanischen Teilchenbeschleuniger und dem Belle II-Detektor nach Anzeichen für neuartige physikalische Phänomene. Gelingt es ihnen, Hinweise auf neue Teilchen oder neue Prozesse aufzuspüren, die nicht durch das Standardmodell der Elementarteilchenphysik beschrieben werden, „wäre dies ein gewaltiger Schritt nach vorn in unserem Verständnis der fundamentalen Bausteine des Universums“, sagt Professor Jochen Dingfelder. Rund 15 Wissenschaftler der Universität Bonn haben zum Detektor und Experiment beigesteuert.

Sehr nahe am Kollisionspunkt

Der Pixeldetektor ist die innerste Detektorkomponente von Belle II und von zentraler Bedeutung für eine präzise Vermessung von Teilchenspuren sehr nahe am Kollisionspunkt. Im Team am Physikalischen Institut wurde unter anderem ein zur Auslese des Pixeldetektors und zur Signalverarbeitung wichtiger Elektronik-Chip entwickelt. Auch an den physikalischen Analysen des Vorgängerexperiments Belle sowie den Vorbereitungen für die Analysen der Teilchenkollisionen bei Belle II ist die Gruppe der Universität Bonn beteiligt.

Momentan befindet sich im Inneren des Belle II-Detektors noch nicht der finale Pixeldetektor, sondern ein speziell konstruierter „Vordetektor“, der neben einigen Pixeldetektormodulen auch verschiedene, zum Teil in Bonn entwickelte Strahlungsdetektoren enthält. „Mit ihm sollen die Strahlungsbedingungen während des Beschleunigerbetriebs vermessen werden, um später einen sicheren Betrieb des Pixeldetektors zu garantieren“, erläutert Prof. Dingfelder vom Physikalischen Institut der Universität Bonn. Der finale Pixeldetektor soll im Herbst 2018 in den Belle II-Detektor eingebaut werden.

Wissenschaftler der Uni Bonn bei der ersten Kollisionen dabei

Dr. Carlos Marinas, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe der Universität Bonn und stellvertretender Koordinator für den Detektorbetrieb und die Datennahme von Belle II, war vor Ort bei den ersten Kollisionen dabei. „Für die beteiligten Teams ist die Aufzeichnung der ersten Kollisionen ein großer Erfolg“, sagt der Wissenschaftler. Nun sei es an den Forschern, das Beste aus dem herausragenden Potenzial der Maschine zu machen. Marinas: „Wir sind für diese Herausforderung vorbereitet.“

Vor acht Jahren fiel im japanischen Tsukuba der Startschuss für die Modernisierung des KEK-Beschleunigers und des Belle-Detektors. Vor einigen Wochen wurden je ein Elektronen- und ein Positronenstrahl eingespeist. Seitdem arbeiten Wissenschaftler und Techniker daran, die Teilchenstrahlen im Beschleuniger für die Kollision im Inneren des Belle II-Detektors optimal auszurichten. An der internationalen Detektor-Kollaboration sind mehr als 750 Wissenschaftler aus 25 Ländern beteiligt.

Weitere Bilder zu Belle II gibt es auf der KEK-Webseite:
http://www.kek.jp/ja/imagearchive/superkekb-belle2

Kontakt für die Medien:

Prof. Dr. Jochen Dingfelder
Universität Bonn
Physikalisches Institut
Tel. 0228/733532 oder 733225
E-Mail: dingfelder@physik.uni-bonn.de

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