Handout zum CERN-Besuch vom 10. Oktober ... - studienstiftung.ch

3 Teilchenbeschleuniger 15
die Erzeugung eines Quark-Gluon-Plasmas und damit die experimentelle Erzeugung eines Zustandes
der Materie, wie er unmittelbar nach dem Urknall herrschte.
Das vierte grössere Experiment am LHC ist das LHCb-Experiment mit rund 800 Mitarbeitern. Das
Ziel dieses Experiments ist primäre die Untersuchung von Hadronen, welche bottom oder charm
Quarks enthalten. Physikalische Grössen im Zusammenhang mit diesen Teilchen (z.B. die Häufigkeit
von Zerfällen) könnten Hinweise auf Elementarteilchen ausserhalb des Standardmodells liefern.
Weitere Experimente am LHC sind TOTEM, MoEDAL und LHCf.
Der Bau eines solchen Grossbeschleunigers ist mit sehr grossen Herausforderungen verbunden. Aus
technischer Sicht bereiteten vor allem die sehr grossen Magnetfelder Probleme. Um diese Magnetfelder
zu erzeugen, werden supraleitende Strukturen 11 verwendet. Dazu ist eine Betriebstemperatur
von -271 ◦ C (etwa ein Grad kälter als im Weltall) notwendig. Dies ist eine grosse technische Herausforderung.
Zum Beispiel schrumpfte das drei Kilometer lange Teststück beim Abkühlungstest um
ganze 10 m!
Abbildung 7: Foto vom Innern des LHC Tunnels am CERN
Tevatron: Das Tevatron ist ein Ringbeschleuniger am Fermilab in der Nähe von Chicago (USA).
Er war zwischen 1983 und 2011 in Betrieb und war vor der Fertigstellung des LHC der grösste Teilchenbeschleuniger
der Welt gemessen an der erreichten Schwerpunktsenergie. Der Speicherring hat
einen Umfang von 6.3 km und untersuchte Proton-Antiproton-Kollisionen. Die Strahlenenergie betrug
knapp 1 TeV.
HERA: HERA (Hadron-Elektron-Ringanlage) ist ein weiterer Ringbeschleuniger am DESY
(Deutsches Elektronen Synchrotron) in Hamburg mit einem Umfang von 6.3 km. Er untersuchte
11 Strukturen, die keinen elektrischen Widerstand haben.