Große Beschleunigerexperimente (LHC, FAIR etc.)
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- Christoph Maurer
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1 Lehrerfortbildung 2009/2010 Große Beschleunigerexperimente (LHC, FAIR etc.) Thomas Cowan Direktor am Institut für Strahlenphysik Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
2 Inhalt Einleitung Standardmodell und offene Fragen Ursache der Masse Entwicklung des Universums Wie kann man subnukleare Struktur messen? Das erste Beschleunigerexperiment Hochenergie Teilchenbeschleuniger Moderne Detektorsysteme Suche nach der Ursache der Massen am LHC ATLAS-Experiment am Large Hadron Collider (CERN) Suche nach dem Higgs-Teilchen stark wechselwirkende Materie Suche nach den Quark-Gluon-Plasmen an GSI/FAIR GSI FAIR
3 Teilchen- und Kernphysik: Standardmodell
4 Teilchen- und Kernphysik: Offene Fragen
5 Teilchen- und Kernphysik: Ursache der Masse Higgs Mechanismus: D. Stoeckinger, TU Dresden
6 Teilchen- und Kernphysik: Entwicklung des Universums Quark-Gluon-Plasma Entstehung der Elemente
7 Wie kann man subnukleare Struktur messen? X-rays; Elektronmikroskop atom m 10 kev γ-rays; Niederenergiebeschleuniger (e.g., ELBE, GSI) Atomkern m 100 MeV Hochenergiebeschleuniger (e.g., HERA, LHC, FAIR) Quarks m 100 GeV
8 Das erste Beschleunigerexperiment Ernst Rutherford (1911) X X
9 Teilchenbeschleunigung in elektromagnetischer Welle
10 Hochenergie-Beschleuniger Large Hadron CERN LHCb ATLAS ALICE CMS
11 Large Hadron Collider: LHC at CERN
12 ATLAS Detektor Physik mit dem ATLAS-Experiment am LHC 1850 Wissenschaftler in 161 Instituten aus 37 Ländern M. Kobel, A. Straessner (TU Dresden) p Proton-Proton-Kollisionen bei 14 TeV 1 Billionen Wechselwirkungen pro Sekunde p
13 Moderne Detektorsysteme
14 Suche nach dem Higgs-Boson Suche nach dem Higgs-Boson Das Higgs-Boson verleiht den Elementarteilchen Masse Es ist der letzte Baustein des Standardmodells Gesucht anhand seiner Zerfallsprodukte
15 ATLAS: erste Ereignisse Excitement in ATLAS Control Room as first high energy collision events are recorded Jetzt geht s auf zu neuen Entdeckungen! Stay tuned
16 ATLAS: erste Ereignisse Latest events:
17 Vorsicht! Focus 32/1999
18 Stark wechselwirkende Materie T = 1 GeV Big Bang expansion cools matter, particles freeze out and decay Relativistic Heavy Ion Collisions are analogous!
19 Stark wechselwirkende Materie
20 Stark wechselwirkende Materie
21 Phasediagram: stark wechselwirkende Materie
22 Phasediagram: stark wechselwirkende Materie
23 Relativistische Schwerionenstöße
24 Relativistische Schwerionenstöße
25 GSI HADES C(2 AGeV) + C Massen der Hadronen Detektor-Lab. im FZD
26 FAIR
27 Zusammenfassung Große Beschleunigerexperimente liefern neues Verständnis der Struktur der Materie LHC-Experimente sind jetzt dabei, die Ursache der Masse zu untersuchen Stark wechselwirkende Materie wird am GSI-Darmstadt mit Schwerionenstößen untersucht Neue Experimente, wie FAIR, werden die Entwicklung des Universums genauer erläutern
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Hands on Particles Physics, International Masterclasses Willkommen bei den Masterclasses! Wie arbeitet ein Teilchenphysiker? Masterclasses, St. Afra, 18.5.2009 1 Ablauf des Tages 10:00 Uhr: Begrüßung 10:10
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HINWEISE HANDOUT FÜR TEILCHENPHYSIK-MASTERCLASSES ATLAS-DATEN: () Liebe Vermittler, das vorliegende Handout unterstützt die Teilnehmer von Teilchenphysik-Masterclasses bei der Messung und ermöglicht ihnen