Das ATLAS Experiment in Kürze:
Am europäischen Forschungszentrum für Elementarteilchenphysik CERN in Genf wird zur Zeit ein neuer Teilchenbeschleuniger, der Large Hadron Collider LHC, gebaut. Durch die pp-Kollisionen im LHC wird es erstmals möglich sein, in den TeV-Energiebereich vorzustoßen. Hier werden Antworten auf die wichtigsten Fragen der Elementarteilchenphysik erwartet. Deshalb ist der LHC das wichtigste Projekt der Teilchenphysik in den nächsten Jahren. Die ersten Daten von pp-Kollisionen sollen ab Mitte 2008 von zwei Detektoren aufgezeichnet werden: ATLAS und CMS. Diese Experimente werden gegenwärtig in weltweiten Kollaboration von vielen Instituten aufgebaut.
Woran wir forschen:
Eine wesentliche Schwierigkeit des Experimentierens am LHC ist die Selektion von seltenen, interessanten Kollisionsereignissen über einem sehr großen Untergrund. Unterdrückungsraten von 99.9995% müssen erreicht werden. Bei ATLAS ist dazu ein 3-stufiges Triggersystem vorgesehen. Während die erste Triggerstufe aus elektronischer Hardware (vor allem ASICs und FPGAs) besteht, erfolgt die Ereignisselektion auf den zwei höheren Triggerstufen durch Software-Prozesse in grossen Rechnerfarmen. Unsere Gruppe ist am Aufbau dieses Triggersystems beteiligt.
Die hohen Werte von Schwerpunktsenergie und Luminosität am LHC erlauben es, grundlegende Fragen der Elementarteilchenphysik zu klären. Die Suche nach dem Higgs-Boson, dem letzten noch fehlenden Teilchen des Standard-Modells (SM), wird ein wichtiges Aufgabenfeld sein. Ausserdem hat die Suche nach Physik jenseits des SM eine herausragenden Bedeutung. Zum Beispiel kann am LHC mit grosser Wahrscheinlichkeit die Frage abschliessend beantwortet werden, ob unsere Welt supersymmetrisch ist, oder ob zusätzliche Raumdimensionen in unserer Welt realisiert sind. Ergebnisse des LHC können also unser Verständnis der Natur grundlegend ndern. Unsere Gruppe beteiligt sich deshalb an Simulationen des Physikpotentials des ATLAS-Detektors und ab 2008 an der Analyse der aufgenommenen Daten.