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So funktioniert ein Detektor

Schematischer Aufbau eines Detektors in der Hochenergiephysik.
Grafik: DESY

Im LHC rasen Protonen mit höchster Energie aufeinander zu und prallen an vier Stellen des Beschleunigerrings aufeinander. Bei diesen frontalen Zusammenstößen entstehen enorm viele neue Teilchen, die in alle Richtungen auseinander fliegen und die Wissenschaftler mit Hilfe von Detektoren vermessen. Detektoren sind spezielle Nachweisgeräte. Aus den Spuren, die die Teilchen in den Detektoren hinterlassen, ziehen Wissenschaftler Rückschlüsse darauf, was bei den Zusammenstößen passiert ist.



Detektoren bestehen in der Regel aus mehreren Teildetektoren, die wie die Schalen einer Zwiebel um den Kollisionspunkt der Teilchen herum angeordnet sind.
• Im Zentrum des Detektors wird der genaue Ort bestimmt, wo die Protonen zusammenstoßen.
• Die inneren Zwiebelschalen sind die Spurdetektoren. Sie messen die Spuren, die elektrisch geladene Teilchen hinterlassen. Ein Magnetfeld krümmt ihre Bahnen, sodass sich der Impuls und die Ladung dieser Teilchen bestimmen lassen.
• Einige Detektoren haben in der nächsten Lage Detektoren zur Bestimmung der Teilchenart.
• Kalorimeter bestimmen in den mittleren Zwiebellagen die Energien der Teilchen.
• Die äußerste Schicht weist Myonen nach, die als einzige Teilchen alle anderen Schalen der Detektorzwiebel durchdringen.

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