Das Herz von ALICE

Das innere des Feldkäfigs der TPC.

Bild: CERN

„Die TPC ist das Herz von ALICE!“ So begeistert spricht Christian Lippmann von dem zentralen Teil des ALICE-Detektors, der Zeitprojektionskammer oder Time Projektion Chamber, kurz der TPC. Als System Run Coordinator beschäftigt sich Lippmann viel mit diesem Detektorteil. „Natürlich gibt es viel zu tun: Die Kontrollsoftware muss verbessert werden, die Schichter trainiert und eingeteilt werden. Außerdem haben wir noch gar nicht alle Möglichkeiten unserer Elektronik ausgeschöpft. Da gibt es also auch noch viel, das man optimieren kann“, so der Forscher vom GSI-Helmholtzzentrum in Darmstadt.

Ab November werden zum ersten Mal Blei-Ionen im LHC frontal aufeinander geschossen. Für Lippmann bedeutet das in erster Linie: „Noch genauer aufpassen!“ Schließlich wollen die Forscher es nicht riskieren, dass sie Daten nicht verwenden können, weil ein Teil des Detektors nicht vollständig richtig funktioniert hat. Deshalb wird es ab November auch wieder einen Schichter – also einen Physiker auf Schicht im Kontrollraum – für die TPC geben. „Während des Betriebs mit Protonen haben wir die Schichter nach einer gewissen Zeit wieder abgeschafft – sie hatten einfach nichts mehr zu tun. Die TPC und die Kontrollsoftware liefen einwandfrei“, erzählt Lippmann stolz. Doch während des knapp vier Wochen dauernden Einsatzes der Blei-Ionen wollen die Forscher kein Risiko eingehen und schnell reagieren können.

Die TPC des ALICE-Detektors ist die größte gasgefüllte TPC, die jemals gebaut wurde. Bei dem Bau kam viel Hightech zum Einsatz: der Feldkäfig, ein fünf Meter langer Zylinder mit einem Durchmesser von ebenfalls fünf Metern, wurde mit Knowhow aus der Raumfahrttechnik gebaut. Einen so riesigen Zylinder auf einen zehntel Millimeter genau zu fertigen, der trotz der Größe leicht sein muss und sich unter seinem Gewicht nicht verformen darf, war eine Herausforderung – eine Herausforderung, der sich eine Firma stellte, die sonst unter anderem die Außenhaut für Weltraumraketen fertigt.

Die TPC beim Herablassen in die Kaverne.

Bild: CERN

Außer dem Feldkäfig, der am CERN produziert wurde, wurden viele der anderen Elemente direkt bei den beteiligten Institutionen produziert. So stammen zum Beispiel fast alle Auslesekammern, die an den Enden des Zylinders sitzen und die eigentlichen Signale produzieren, aus Deutschland.

Die TPC ist der Detektorteil, der ALICE von den beiden anderen Experimenten, die auch die Kollisionen von Blei-Ionen aufzeichnen, unterscheidet. Die TPC ermöglicht es den Forschern, die Spuren, die die Teilchen im Detektor hinterlassen, kontinuierlich zu vermessen und so auch dicht beieinander liegenden Spuren gut zu unterscheiden. Dies ist wichtig für die Kollision der Blei-Ionen, bei denen tausende Teilchen produziert werden.

Die Wissenschaftler warten schon gespannt auf die ersten Kollisionen im November. Besonders natürlich diejenigen, die die Daten analysieren werden. Aber auch Lippmann freut sich: „Für mich ändert sich zwar nicht so viel, aber die Vorfreude der anderen steckt natürlich an und so macht das ganze umso mehr Spaß!“