Belle II bekommt ein neues Herzstück: Neuer Pixeldetektor PXD2 kommt in Japan an

Das neue Belle II-Herzstück wird nach seinem Transport auf mögliche Schäden untersucht. Bild: Belle2 / KEK

Der Belle II-Detektor am Forschungszentrum KEK in Japan bekommt einen neuen Pixeldetektor. Nach langen Vorbereitungen und einer spannenden Reise im Passagierraum eines Flugzeuges ist der neue Pixeldetektor PXD2 jetzt sicher in Japan angekommen und kann seinen nicht vollständig instrumentierten Vorgänger ersetzen.

 
Ein leistungsstarker Nachfolger für den innersten Detektor
Im Moment steht der SuperKEKB-Beschleuniger in Japan still. Einer der Hauptgründe dafür ist der geplante Einbau des neuen zweilagigen Belle II Pixel Vertex Detektors (PXD2). Der stark verbesserte kleine Detektor, der für die Messung der kurzlebigsten Teilchenzerfälle im Belle II Detektor verantwortlich ist, soll den gegenwärtigen PXD1 ersetzen. Dies ist im Hinblick auf zukünftige Datennahmeperioden mit höherer Luminosität und der damit verbundenen größeren Trefferdichte auf den nur wenige Millimeter von der Strahlachse entfernten Sensoren notwendig, um Leistungseinbußen für Physikanalysen zu vermeiden.

Sondertransport für einen ganz besonderen Detektor: Die Wissenschaftler aus Deutschland haben den Pixeldetektor persönlich nach Japan gebracht. Bild: Belle2 / KEK

Viel Vorbereitung für den Austausch
Der PXD2 wurde, wie auch schon sein Vorgänger, an den deutschen Instituten der Kollaboration gebaut. Nach vielen Monaten intensiver Vorbereitung in den verschiedenen deutschen Instituten war es nun endlich soweit: Die beiden Halbschalen des neuen PXD2 konnten auf den langen Weg nach Japan geschickt werden. Der kleine empfindliche Detektor besteht aus hauchdünnen und leicht zerbrechlichen Siliziumscheiben, die gegen Erschütterungen bestmöglich geschützt werden müssen. Der Transport dieses einmaligen und unersetzbaren Instruments war daher eine ganz besondere Herausforderung.

Der PXD2 durfte als Sonderpassagier nach Japan reisen
Um ihn keinen Moment aus den Augen lassen zu müssen, wurde für den Detektor ein eigener Platz im Flugzeug reserviert. Unter Umgehung der Warteschlangen der wartenden Passagiere wurde der Sonderpassagier dann als erster in das Flugzeug gelassen und sicher in seinem Sitz verstaut. Zur großen Erleichterung aller Beteiligten zeigte eine erste Sichtprüfung der beiden Halbschalen nach Ankunft am KEK keine Hinweise auf Transportschäden.

Ein wichtiger Schritt zu neuen Physikergebnissen
In den nächsten Wochen wird der Detektor auf das ebenfalls neue und am KEK gefertigte Strahlrohr montiert und mit der Ausleseelektronik verbunden, um auch die volle elektrische Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Im Winter 2023-2024 soll der SuperKEKB endlich wieder in Betrieb genommen werden und wir erwarten neue spannende Ergebnisse.

Diese Nachricht ist zuerst auf der Homepage der Belle II-Gruppen in Deutschland erschienen.

Ankunft am KEK. Bild: Belle2 / KEK

Die deutschen Arbeitsgruppen im Belle II-Experiment werden mit Finanzmitteln folgender Einrichtungen und Programme gefördert:

• Alexander von Humboldt Foundation
• Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
• Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), insbesondere im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder:
  • „ORIGINS“: EXC-2094 – 390783311
  • “Quantum Universe”: EXC-2121 – 390833306
• European Research Council European Union’s Horizon 2020 – grant agreement No 822070
• Helmholtz-Gemeinschaft
• Max-Planck-Gesellschaft