Schon bisher spielte die Wuppertaler Gruppe eine wesentliche Rolle beim Bau und Betrieb des Pixeldetektors von ATLAS. Der Detektor ist eine knapp 2m² große Digitalkamera, die 40 Millionen Mal pro Sekunde die Zusammenstöße der Wasserstoffkerne des LHC aufnimmt. Jedes der dabei erzeugten Teilchen wird mit einer Genauigkeit vermessen, die einem Zehntel des Durchmessers eines Haares entspricht. Für diese Entwicklung hat die Wuppertaler Gruppe in den letzten zehn Jahren ca. 15 Millionen Euro Drittmittel vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) eingeworben.

Die bisherigen drei Zylinder des Detektors sollen jetzt durch einen vierten ergänzt werden, der noch näher an dem Ort liegt, an dem die Wasserstoffkerne im LHC aufeinanderstoßen. Eine zentrale Anforderung ist es, das Material des Detektors stark zu verringern, denn bei der präzisen Vermessung der Teilchen stört jedes Gramm. Der Wuppertaler Projektgruppe um Dr. Karl-Walter Glitza ist es jetzt gelungen, durch die Verwendung eines neuen, ultraleichten Kohlenstoffschaums ca. 50 Prozent des bisherigen Gewichts einzusparen. „Die präzise Bearbeitung dieses Kohlenstoffschaums war äußerst schwierig. Er ist sehr empfindlich und bröcklig“, sagt Dr. Glitza. „Nach intensiven Studien konnten wir aber den Schaum in Wuppertal hochpräzise bearbeiten“. Die gesamte Entwicklungsarbeit dafür dauerte drei Jahre.

Karl-Walter Glitza hat schon weitere Verbesserungen für die Zukunft im Auge. Für die Kühlung der Elektronik des Detektors werden zurzeit Titanröhrchen verwendet. Glitza möchte diese Röhrchen aber aus viel leichteren, hochbelastbaren Kohlenstofffasern herstellen. Die Anforderungen sind außergewöhnlich. Die Wandstärke des Röhrchens darf 1/5 mm nicht überschreiten, muss aber enorm dicht sein und einen Druck von 150 Bar aushalten. „Um dies zu erreichen, arbeiten wir eng mit Firmen aus der Bergischen Region zusammen. Insbesondere kooperieren wir mit Bartels und Feldhoff aus Wuppertal“, sagt Glitza. Für dieses Projekt konnte die Arbeitsgruppe von Prof. Mättig jetzt eine EU-Förderung von rund 225.000 Euro einwerben.

„Die Forschung am LHC entschlüsselt die kleinsten Teile der Natur und die Entwicklung des Universums. Dazu müssen Technologien entwickelt und benutzt werden, die am Rande des Machbaren sind. Es ist phantastisch, wenn wir diese Forschung und Entwicklung auch mit Firmen aus der Region durchführen können“, betont Prof. Peter Mättig.

Kontakt:
Prof. Dr. Peter Mättig
Experimentelle Teilchenphysik
Telefon 0202/439-2761
E-Mail peter.mattig[at]cern.ch