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Forschungseinrichtungen
- CERN
CERN (Centre Européen de Recherchés Nucléaires)
ist ein internationales Forschungszentrum an dem z.B. die W- und Z-Bosonen
entdeckt wurden. CERN liegt an der Grenze zwischen Frankreich und der Schweiz
bei Genf und ist der Geburtsort des World Wide Web.
Bild rechts:
CERN, Geneva
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Die Beschleuniger
des CERN und ihre Verwendungszwecke
LHC - Large Hadron
Collider
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Mit
dem LHC sollen höhere Schwerpunktsenergien erreicht werden. Er wird
im bestehenden LEP Tunnel gebaut. Unter Verwendung der neuesten Beschleuniger-
und Magnettechnik sollen zwei Protonenstrahlen auf jeweils 7 TeV (!) beschleunigt
und zur Kollision gebracht werden. Damit wäre die zur Verfügung
stehende Energie 10-mal größer als die jedes vorher gebauten
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Teilchenbeschleunigers. Der LHC soll ebenfalls Blei-Ionen beschleunigen
und erreicht bei deren Kollision eine Schwerpunktsenergie von 1150 TeV (!).
Der LHC wird voraussichtlich
2005 in Betrieb genommen. Er soll u.a. auch zur Suche
nach dem Higgs-Boson
und anderen fundamentalen Teilchen eingesetzt werden.
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LEP - Large Electron-Positron
Collider
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Der
LEP ist ein Kreisbeschleuniger mit einem Umfang von 27 km. Er wurde 1989
in Betrieb genommen. Die Experimente am LEP dienten bis 1996 der Untersuchung
der Z0-Bosonen. Ab dem Sommer 1996 wurden die
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Elektronen und
Positronen auf die exakte Schwerpunktsenergie beschleunigt, die zur Erzeugung
eines W+- und W--Paares nötig ist, um diese
zu untersuchen. Am LEP-Ring befinden sich die vier Detektoren Aleph, Delphi,
L3 und Opal.
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SPS - Super Proton
Synchrotron
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Das
SPS ist ein Beschleuniger für Protonen-Antiprotonen. In ihm wurden
1983 die W+-, W-- und Z-Bosonen entdeckt. Das SPS
kann außerdem Blei-Ionen auf 170 GeV beschleunigen,
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die zur Untersuchung
des Quark-Gluonen-Plasmas dienen. Dieses Plasma soll kurz nach dem Urknall
vorhanden gewesen sein.
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PS - Proton Synchrotron
Das PS
hat einen Durchmesser von 200 m und beschleunigt Protonen auf eine
Energie von 26 GeV. Das PS dient hauptsächlich als Vorbeschleuniger
für das SPS. Es wurde 1959 in Betrieb genommen.
Auswahl von Experimenten des CERN
CHORUS
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Am
CHORUS-Experiment wird die Wechselwirkung eines hochreinen m-Neutrino-Strahls
mit einem Beryllium-Target untersucht. Durch die sehr hohe Sensitivität
des Detektors kann die Anwesenheit von t-Neutrinos
nachgewiesen werden. Dies wäre ein Zeichen für eine Neutrino-Oszillation
.
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Bild links:
CERN, Geneva
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ALEPH
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Das
ALEPH Experiment befindet sich im LEP-Ring. In der ersten Versuchsphase
wird die schwache Wechselwirkung zwischen nichtgeladenen, in der zweiten
Versuchsphase die geladener Teilchen untersucht. Man hofft dabei auf die
Entdeckung neuer Phänomene.
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Bild links:
CERN, Geneva
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ALICE
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Das
ALICE Experiment umfasst einen Detektor für Schwerionenversuche, zur
Untersuchung der Kern-Kern- Wechselwirkung. Das Ziel ist, stark wechselwirkende
Teilchen unter extremen Energiedichten zu untersuchen. Dabei erwartet man
eine neue Art von Materie, das Quark-Gluonen-Plasma. Hierzu werden genaue
Studien der bei einer Schwerionenkollision entstehenden Hadronen, Elektronen,
Müonen und Photonen nötig sein.
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Bild links:
CERN, Geneva
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ATLAS
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Der
ATLAS-Detektor ist ein Universaldetektor, der zur Untersuchung von Proton-Proton-Kollisionen
gebaut wird. Am ATLAS-Detektor soll die Herkunft der Masse im Bereich der
elektroschwachen Wechselwirkung
ergründet werden.
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Bild links:
CERN, Geneva
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DELPHI
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Der
DELPHI-Detektor besitzt eine sehr hohe Energieauflösung. Er ist mit
einem Ring-Bild-Cerenkov-Detektor
ausgestattet, um die verschiedenen entstandenen
Teilchen zu unterscheiden. Ein eingebauter Silikon-Halbleiterdetektor erlaubt
die genaue Bahn-Registrierung der Teilchen.
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Bild links:
CERN, Geneva
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