Es wird langsam mal wieder Zeit, nachzusehen was am LHC passiert, meint ihr nicht?
Die Maschine befindet sich immer noch im Stadium intensiver Verbesserungen – nicht technischer Natur, sondern des Betriebs. Und so ist ein neuer Rekord an gleichzeitig kreisenden Protonen zu vermelden, und ein fünftes Experiment wird gerade in Betrieb genommen.
Dieses Bild zeigt eindrucksvoll, wie sehr der Strahl im LHC seit der Inbetriebnahme verbessert wurde. Dargestellt ist dabei die integrierte Luminosität, das ist einfach ein Maß dafür wieviele Kollisionen bereits stattgefunden haben. Man sieht, wie im letzten Daten sammeln der Anstieg viel steiler ist als zuvor, dank der letzten Verbesserungen in der zweiwöchigen Phase davor.
Wie CERN meldet, kreisen jetzt Bündel mit je 100 Milliarden Protonen. Im heutigen Update per Twitter wurde bekannt gegeben, dass es jetzt sogar 7 Bündel gleichzeitig sind. Je Strahl. Im Juli soll diese Zahl bis auf 24 getrieben werden, um dann den ganzen August durchzumessen.
TOTEM
Außerdem wird gerade ein weiteres Experiment in Betrieb genommen! Ja, neben den vier Hauptexperimenten ALICE, ATLAS, LHCb und CMS tummelt sich um die Höhle des CMS noch ein weiteres kleines, aber spannendes, Experiment. In Masse sowohl der Detektoren als auch der beteiligten Wissenschaftler kann es weniger als 1% der großen Detektoren aufbringen, und so wird auch der lange Name “Total cross section, elastic scattering and diffraction dissociation measurement at the LHC” stark reduziert mit “TOTEM” abgekürzt.
TOTEM besteht aus wenigen Detektoren auf einer langen Strecke von 440m vor, in und nach CMS. Die Besonderheit besteht aber darin, dass die Detektoren besonders nahe, bis auf 1 mm, an den Protonenstrahl herangebracht werden. Die zentrale Detektorenart dabei sind die “Roman Pots“, die wegen ihrer zylindrischen, den Strahl umschließenden Form so heißen und außerdem weil sie in den 70ern in Rom entwickelt wurden.
Aufgabe des TOTEM-Experimentes ist es, die Proton-Proton-Interaktion genau zu untersuchen. Dabei soll der totale Wirkungsquerschnitt gemessen werden. Wirkungsquerschnitte sind DAS zentrale Maß der Teilchenphysik. Sie geben an, wie stark Interaktionen zwischen Teilchen sind abhängig von Energie und Flugbahnen der Teilchen.
Weiterhin soll TOTEM aber auch noch Aufschluss über die genaue Struktur des Protons geben, gerade bei höheren Energien. Der genaue Aufbau des Protons als Konglomerat aus Valenzquarks, Seequarks und Gluonen ist noch nicht so toll verstanden. Daher horcht TOTEM ganz nahe am Interaktionspunkt von Protonen, die sich nur leicht streifen. Dazu gibt es einen weiteren Detektortyp, die Teleskope nahe am CMS-Interaktionspunkt. Sie messen die (geladenen) Teilchen, die bei einem solchen Streifschuss entstehen und Rückschluss auf die beteiligten Protonenstücke liefern.
Mehr zum Aufbau von TOTEM und wie und was man sucht in diesem Video:
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