IEKP-KA/2013-4 - Institut für Experimentelle Kernphysik - KIT

2.1. Der LHC 5
Abbildung 2.2.: 3D-Explosionsdarstellung des CMS-Detektors. Der Detektor ist um den
Kollisionspunkt herum zylinderförmig aufgebaut: Der Spurdetektor
wird vom elektromagnetischen Kalorimeter umschlossen, das wiederum
vom hadronischen Kalorimeter umschlossen wird. Diese Komponenten
befinden sich innerhalb des supraleitenden Solenoids. Außerhalb davon
befinden sich zwischen den Elementen des Eisen-Rückführjochs die
Myonkammern. [BC11]
flusst, wodurch die Ladung bestimmt werden kann. ATLAS ist mit einem Durchmesser
von 22 m und einer Länge von 46 m derzeit der größte Teilchendetektor der Welt [ATL99].
CMS (Compact Myon Solenoid) ist ebenfalls ein universeller Teilchendetektor. Seinen
Namen erhält das Experiment von seiner kompakten Bauform und seinem starken Solenoiden,
der ein Magnetfeld von 3,8 T im Inneren des Detektors erzeugt, welches geladene
Teilchen auf eine S-förmige Bahn zwingt. Mit einem Durchmesser von 14,6 m und einer
Länge von 21,6 m ist CMS deutlich kleiner, aber mit einem Gewicht von 12 500 Tonnen
deutlich schwerer als ATLAS [CMS06]. In Abschnitt 2.2 wird das CMS-Experiment und
sein Spurdetektor vorgestellt, Abbildung 2.2 zeigt den Aufbau des Detektors.
LHCb (Large Hadron Collider beauty) ist ein Experiment zur präzisen Messung der CP-
Verletzung und von seltenen Zerfällen von Hadronen, die ein bottom-Quark enthalten.
Das Experiment ist als Vorwärtsspekrometer aufgebaut, um die bei b-Zerfällen häufig in
gleiche Richtungen fliegenden Teilchen optimal nachweisen zu können. [LHC98].
Neben den beschriebenen vier großen Experimenten werden am LHC noch eine Reihe
weiterer Experimente durchgeführt. Zu erwähnen ist das TOTEM-Experiment 1 , welches
Teilchen in Vorwärtsrichtung detektiert. Dabei untersucht TOTEM Streuexperimente an
Protonen und überwacht die Luminosität am LHC [TOT04].
Ein weiteres Experiment am LHC ist das LHCf-Experiment, welches Daten von Kollisionen
in Vorwärtsrichtung für die Kalibrierung anderer Detektoren sammelt [LHC05]. Das
1 TOTEM: Total elastic and diffractive cross-section measurement