Heute schon übermorgen fest im Blick

Bei der Montage des MDTs.
Foto: CERN

Bei der Planung von Detektoren für die Teilchenphysik gilt es immer das Maximale aus der Technik herauszuholen, neue Technologien zu nutzen und am Rande dessen, was zur Zeit der Planung machbar scheint, zu planen. „In den 90ern war es bei Weitem noch nicht klar, dass Detektoren wie ATLAS jemals funktionieren würden“, erzählt Hubert Kroha, der schon von Anfang an bei ATLAS, dem größten Teilchendetektor am LHC in Genf, dabei ist. Umso mehr freut er sich heute, dass ATLAS trotz aller Bedenken, die es irgendwann einmal gegeben hat, nun ebenso wie die anderen LHC-Detektoren so gut läuft. „Es ist wirklich fantastisch. Wir sind alle immer wieder begeistert“, berichtet Kroha.

Und nun zeichnen sich auch die ersten neuen Ergebnisse schneller ab als erwartet. In den nächsten zwei Jahren erwarten die Wissenschaftler genug Daten, um sagen zu können ob das Higgs-Teilchen existiert oder nicht. Selbst 2009 hatte man noch nicht so schnell mit solchen Ergebnissen gerechnet. Dass es nun so gut läuft ist nicht nur den Detektoren, sondern vor allem auch dem Beschleuniger zu verdanken. Auch dessen Betrieb übertraf in vielen Punkten die Erwartungen.

Kroha selbst beschäftigt sich mit den MDTs, den Myon-Drift-Röhren, einem Baustein des Myonsystems des ATLAS-Detektors. Seine Gruppe am Max-Planck-Institut für Physik in München hat die Arbeit an diesem System von Anfang an begleitet: Von den ersten Designdiskussionen in den 90ern, über den Bau, die Installation, die Inbetriebnahme bis hin zu Datennahme und Analyse. Lange Zeiträume, über die die Motivation und das Engagement für ein Projekt nicht nachlassen dürfen. So hat allein der Einbau der Driftröhren in den Detektor zwei Jahre gedauert. Innerhalb dieser Zeit wurde jedes der etwa 600 Module einzeln in die unterirdische Kaverne herabgelassen und montiert, da dort nur sehr wenig freier Platz ist.

Doch bereits vorher wurde viel Zeit investiert, denn auch der Bau der Röhren und das Verkleben kostete viel Zeit. Mehr als fünf Jahre vergingen bis alle an verschiedenen Instituten gefertigten Röhren und Module fertig waren.

Jetzt ist es soweit: Nach vielen Jahren Arbeit können die Wissenschaftler nun das tun, wofür sie ihren Detektor über so viele Jahre gebaut haben. Sie werten die aufgezeichneten Daten aus und suchen nach neuer, bisher unentdeckter Physik. Diese Suche haben die Wissenschaftler schon während der Bauphase vorbereitet, um rechtzeitig passende Analyseprogramme zur Hand zu haben. Und auch jetzt sind sie mit ihren Gedanken nicht nur bei der Auswertung der Daten, sondern auch schon einen Schritt weiter. Der LHC soll ab etwa 2017 umgebaut werden, um noch mehr Leistung zu liefern. Ab dieser Zeit müssen dann auch die Detektoren mehr leisten. Das Upgrade des ATLAS-Detektors. Schließlich müssen die Detektoren für dieses neue Myonsystem nicht nur geplant, sondern auch gebaut werden.
Die Wissenschaftler haben also in jeder Phase des Experiments – sei es der Bau oder die Datennahme – nicht nur die aktuellen Entwicklungen im Blick, sondern planen auch schon für morgen und übermorgen. Dies ist ihr Schlüssel zur erfolgreichen Forschung.