BeLL Katrin Kröger endgültig - Desy

umfasst, auf die richtigen Bedingungen zu achten, wie z. B. fortdauernde Kühlung, richtige Spannung
und Stromzufuhr, richtige Magnetfeldstärke usw. Auch werden von hier die Injektionen der
Teilchenstrahlen und das Zusammenspiel mit den Vorbeschleunigern koordiniert. Auch die
Datennahme durch die einzelnen Experimente wird von diesen in deren Kontrollräumen rund um die
Uhr überwacht.
3.6.2. Die Messung 34
Was letztendlich gemessen wird, sind in den meisten Fällen Energie- und Winkelverteilungen. An
einem einfachen Beispiel erklärt, sieht dies so aus: Ein Elektron wird auf ein Proton geschossen. Mit
dem Detektor wird gemessen, in welchem Winkel mit welchem Energiebetrag es nach der Kollision
weiterfliegt. Die Werte werden in ein Diagramm eingetragen, dem sogenannten „Plot“, ein. In
diesem Fall ist auf der x-Achse entweder der Winkel oder die Energie aufgetragen, während die y-
Achse die Anzahl der Ereignisse darstellt. Dabei reicht die Messung von einem einzigen Ereignis
natürlich nicht aus. Da sich in diesen Bereichen quantenmechanische Effekte bemerkbar machen,
somit Wahrscheinlichkeiten, muss eine relativ hohe Zahl von Ereignissen ausgewertet werden, damit
die statistische Erfassung aussagekräftig wird. Da, wo sich dann besonders viele Ereignisse einordnen
lassen, ist der sogenannte „Peak“. An dieser Stelle wird es dann interessant. Bereiche, die auch
interessant sind, sind die, in denen man Ereignisse sieht, obwohl man in dem entsprechenden
Bereich keine erwartet hätte (Physik jenseits des Standardmodells).
Wie genau geht eine Physikdatenauswertung vonstatten?
Zunächst werden die vom Detektor kommenden Daten nach bestimmten Parametern selektiert.
Mögliche Parameter sind dabei z. B. Impuls- oder Winkelverteilung. Wie die Parameter gewählt
werden, muss sich der Physiker vorher meist anhand der Theorie und mit Hilfe von Simulationen
überlegen, denn je nach zu untersuchenden Teilchen bzw. Prozessen sind die zu selektierenden
Variablen anders. Dann wird der sogenannte Untergrund subtrahiert. Zum Untergrund zählen dabei
die schon bekannten und erklärbaren Ereignisse, heute ist dies quasi der Bereich, den das
Standardmodell abdeckt. Häufig wird deswegen auch von der Suche nach „Neuer Physik“
gesprochen, da es eben darum geht, das schon sehr gut bestätigte Standardmodell um neue Inhalte
zu erweitern. Ist das Signal dann durch diese Filtervorgänge bestimmt, so folgt die Fehleranalyse: Bei
der Analyse der systematischen Fehler werden z. B. technische Probleme des Detektors beachtet und
korrigiert, bei der Analyse des statistischen Fehlers werden mathematische Methoden angewendet.
Dann wird untersucht, inwieweit sich das experimentelle Ergebnis von der theoretischen Vorhersage
unterscheidet. Die Theorie macht Vorhersagen darüber, mit welcher Wahrscheinlichkeit bei einer
bestimmten Kollision welche Teilchen erzeugt werden. Daraus ergibt sich eine
Wahrscheinlichkeitsverteilung. Diese Modellvorstellung wird mit den gemessenen Daten verglichen.
Daraus können dann neue Erkenntnisse gewonnen werden.
34 zu den Informationen dieses Unterkapitels vgl. Behnke (2009)
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