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19.12.2012

LHC beendet Protonenkollisionen mit neuem Rekord

Der LHC-Beschleuniger
Foto:CERN

Der LHC hat die vorerst letzte Runde seiner Proton-Proton-Kollisionen mit einem Intensitätsrekord abgeschlossen. Am vergangenen Wochenende kreisten mit 2748 Teilchenpaketen doppelt so viele wie bisher in jede Richtung des 27 Kilometer langen Teilchenbeschleunigers. Anfang 2013 wird der LHC noch für etwa zwei Monate Protonen mit Blei-Ionen kollidieren lassen, bevor er in einer knapp zweijährigen Umbauphase auf seine volle Leistungsfähigkeit gebracht wird.

„Dieser neue Meilenstein verspricht viel für den Neustart des LHC im Jahr 2015“, erklärt CERN-Beschleunigerdirektor Steve Myers. Hochintensive Strahlen sind das A und O für das LHC-Programm. Mit Ihnen können wir viele Kollisionen produzieren und so auch seltene Effekte beobachten.“ „Der Beschleuniger und die Detektoren haben hervorragend funktioniert“, resümiert auch DESYs Teilchenphysikdirektor Joachim Mnich. „Und mit der Entdeckung des neuen Higgs-artigen Teilchens hat der LHC jetzt schon Geschichte geschrieben.“ Im Juli hatten die beiden großen Forschergruppen an den Experimenten CMS und ATLAS die Beobachtung eines neuen Teilchens bekanntgegeben, das sehr dem Higgs-Teilchen ähnelt. Das Higgs-Teilchen, nach dem die Physiker seit 48 Jahren gesucht haben, erklärt, wie Elementarteilchen zu ihrer Masse kommen.

Der LHC wird ab März für etwa 20 Monate den Beschleunigerbetrieb einstellen. Um ihn für den Betrieb bei voller Leistung vorzubereiten, werden zehntausende von Hochstrom-Verbindungen zwischen den supraleitenden Magneten geprüft und teilweise erneuert. Außerdem werden alle Lötverbindungen mit sogenannten Klammern versehen, ein Verfahren zur mechanischen Stabilisierung, die auch im supraleitenden HERA-Beschleuniger bei DESY schon Anwendung gefunden hat. Anfang 2015 wird der LHC dann mit einer Kollisionsenergie von bis zu 14 Tera-Elektronenvolt wieder in Betrieb genommen und so noch höherenergetische Teilchenkollisionen produzieren.

Auch während der Umbauphase des LHC bleibt es für die Teilchenphysiker spannend. Sie können jetzt die gesamte Menge der aufgezeichneten Kollisionsdaten detailliert auswerten und vielleicht sogar neue Phänomene entdecken. Mit den bis jetzt gemessenen Kollisionen in ATLAS und CMS wollen sie auf jeden Fall das Higgs-artige Teilchen, das sie in den Daten bis zum Juli gesichtet haben, genauer charakterisieren. In den letzten drei Jahren haben beide Experimente jeweils etliche Milliarden Proton-Proton-Kollisionen aufgezeichnet.

Außerdem bereiten die Wissenschaftler ihre Detektoren und die Auswertungssoftware auf den Betrieb bei voller LHC-Energie vor. So muss zum Beispiel die schnelle Software, die entscheidet, ob Kollisionsdaten aufgenommen oder verworfen werden, muss exakt auf die Kollisionsenergie des Beschleunigers angepasst werden. Sie ist ein entscheidender Faktor für einen effizienten Detektorbetrieb und hat schon im bisherigen Betrieb enormes geleistet: Sie filterte aus den sechs Billiarden Kollisionen, die der LHC bisher produzierte, in jedem Experiment die interessantesten heraus.

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