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Neue Sensoren am CERN sollen Dunkle Materie aufspüren

26.04.2016 | 13:02 Uhr |

Infineon liefert neu entwickelte Sensor-Chips an das CERN in Genf, wo sie in den Detektoren Atlas und CMS zum Einsatz kommen.

Der Versuchsaufbau ist bekannt: Zwei Protonenstrahlen rasen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu, beim Aufprall wird eine derart hohe Energie frei, dass sich darin für kurze Zeit neuartige Teilchen manifestieren. Diese können Detektoren nur mit indirekten Methoden nachweisen, indem sie die bei ihrem Zerfall freiwerdenden Strahlung registrieren. Die Experimente Atlas und CMS sind mithin nur so gut wie die Sensoren ihre Detektoren. Wie Infineon vermeldet, liefert das Unternehmen neue Sensorchips an das Forschungszentrum in der Schweiz. Die 15 cm mal 10 cm oder 8 Zoll in der Diagonale messenden Chips hat Infineon Technologies Austria zusammen mit dem Institut für Hochenergiephysik (HEPHY) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften entwickelt, in Atlas (A Toroidal LHC Apparatus) und CMS (Compact Muon Selenoid) sollen bald mehrere zehntausend der neuen Bauteile zum Einsatz kommen und die bisher verwendeten 6 Zoll großen Sensoren ablösen. Die neuen Sensoren versprechen zudem eine längere Lebensdauer, da sie besser mit permanenter Strahlung zurecht kämen.

Die Kernphysiker am CERN sind nach der Entdeckung des Higgs-Bosons vor gut vier Jahren nun auf der Suche nach weiteren, schwereren Teilchen, die noch offen gebliebene Fragen des Universums beantworten sollen, etwa die Frage nach Art und Zustand der sogenannten Dunklen Materie, die sich im Universum bislang nur durch ihre gravitative Wechselwirkung verraten hat: Die Bewegungen der Galaxien und der darin erhaltenen n Sterne lässt sich nicht durch die sichtbare Gesamtmasse erklären. Erst in dieser Woche hat das Experiment CMS 300 TB an Rohdaten für die Auswertung öffentlich freigegeben .

Aber nicht nur Antworten auf letzte Fragen sollen Atlas und CMS liefern, während der Grundlagenforschung fallen auch diverse Alltagsanwendungen ab, betont Infineon in seiner Pressemitteilung . So sei ohne den schottischen Physiker James Clerk Maxwell, der in den sechziger Jahren des 19ten Jahrhunderts elektrische und magnetische Phänomene in ein System von vier Gleichungen zusammenfasste die darauf fußenden Anwendungen wie das Radio oder das Handy nicht denkbar. Und ohne Marie Curie - Entdeckerin der von ihr so benannten Radioaktivität - gäbe es keine Röntgengeräte. In diesem Sinne sollen die neuen Sensorchips auch Fortschritte bei der Krebsdiagnostik, konkret bei der Protonen-Computertomographie, bringen. Genauere Sensoren können die Strahlenbelastung für das durchleuchtete Gewebe reduzieren.

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