Kooperation HU DESY. in der Experimentellen (Astro-)teilchenphysik:

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1 Kooperation HU DESY in der Experimentellen (Astro-)teilchenphysik: Experimente an Beschleunigern: HERA: H1, HERMES, HERA-B LHC: ATLAS ILC Astroteilchenphysik: IceCube Beschleunigerentwicklung: ILC PITZ

2 DESY im Überblick Deutsches Elektronen-SYnchrotron in der Helmholtz-Gemeinschaft

3 DESY im Überblick Nationales Forschungszentrum Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft zwei Standorte Hamburg Zeuthen gegründet 1959 seit 1992 DESY jährlicher Etat ca. 150 Mio. 90 % vom Bund, 10 % vom Land (Hamburg und Brandenburg)

4 DESY im Überblick Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter über 1500 wissenschaftliche Mitarbeiter und Angestellte in Hamburg und Zeuthen mechanische und elektronische Werkstätten Bibliotheken, Verwaltung Archivierung Auswertung Fertigung

5 DESY im Überblick Forschung mit internationaler Beteiligung über 3000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler forschen bei DESY Wissenschaftler aus 33 Nationen nutzen die weltweit einmalige Forschungseinrichtung

6 DESY im Überblick Nachwuchsförderung Investieren in die Zukunft 100 Auszubildende in unterschiedlichen Berufen 100 Diplomanden und 430 Doktoranden Jedes Jahr 85 Sommerstudenten aus aller Welt Fellowship-Programm, Postdocs Sommerstudenten Diplomanden, Doktoranden Ausbildung

7 DESY im Überblick Aufgaben und Ziele Entwicklung, Bau und Betrieb von Teilchenbeschleunigern Elementarteilchenphysik Forschung mit Photonen Blick in den HERA-Tunnel

8 DESY im Überblick DESY Zeuthen im Fokus Experimentelle Elementarteilchenphysik (HERA, LHC, ILC) Theoretische Elementarteilchenphysik Rechnerentwicklung Supercomputing (APE) Neutrino-Astrophysik (Baikal, AMANDA, IceCube) Forschung und Entwicklung für das europäische XFEL-Projekt Photoinjektor-Teststand (PITZ)

9 H1 ZEUS Protonen 920 GeV Elektronen 27.6 GeV

10 HERA-Experimente H1 ZEUS HERMES HERA-B (Datennahme bis 2003) Datennahme bis 2007, dann noch etwa 3 Jahre Auswertung

11 H1

12 HERMES: Spin des Protons

13 HERA-B 13 Datennahme beendet: Datenanalyse und Publikationen

14 Large Hadron Collider im CERN/Genf Suche nach dem Higgs-Teilchen nach Supersymmetrie ( Dunkle Materie?) Extra-Dimensionen ATLAS detector

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17 DESY in ATLAS Higher Level Trigger G e GRID-Computing n Physik-Studien eund -Analysen r a l P u b l i c

18 ATLAS TDAQ architecture 40 MHz Trigger Level μs 40 MHz L1 accept (100 khz) Calo MuTrCh DAQ Other detectors Det. R/O FE Pipelines 100 khz RoI ROD ROD ROD Read-Out Drivers Read-Out Links 120 GB/s ~3 khz Level 2 RoI Builder L2 Supervisor L2 Network L2 Processing Units ROIB L2P L2 High Level Trigger ~10 ms L2SV L2N RoI requests RoI data (~2%) L2 accept (~3 khz) ROB ROB ROB EBN SFI ROS DFM EB Read-Out Buffers Read-Out Systems ~4 GB/s Dataflow Manager Event Building Network Event Builder Sub-Farm Input Event Filter Processors ~ 200 Hz Event Filter EF EFP ~ sec EF accept (~0.2 khz) EFN SFO Dataflow Event Filter Network Sub-Farm Output ~ 300 MB/s CHEP06, Feb. 2006, Mumbai, India ATLAS HLT-I, RoIB & EB - Kostas KORDAS 18

19 GRID Computing

20 Prasizionsmessungen - Higgs, SUSY, : International Linear Collider

21 Towards the ILC Baseline Design: polarized DESY Zeuthen DESY Zeuthen + detector

22 Die Technologie reines Niob chemische Reinigung der Oberflächen Herstellung unter Reinstraumbedingungen Elektronenstrahlschweißung Bisher wurden über 60 Kavitäten (Resonatoren) hergestellt! Beschleunigungsspannung bis 35 Millionen V/m

23 polarized positrons polarized positrons: production and measurement of polarization before the main linac, i.e. at low energies A: production of polarized photons by means of the helical undulator B: production of polarized positrons by polarized photons e- beam undulator photons result: 0.5 X0 W (Tungsten) -> E166 Polarized γ beam From the Helical Undulator e e+ e e e e X0 W (Tungsten) = 3.5 mm Polarization transfer in e+ e- pair creation e- e C: measure the polarization degree at different energies Positron Polarization profile created by the undulator photons

24 PhotoInjector Test facility at DESY Zeuthen (PITZ) PITZ-2 Setup

25 Mögliche Diplomarbeiten in den Bereichen Weiterentwicklung bestehenden Komponenten und Bau neuer Elemente für: Elektronenstrahldiagnose electron beam Laserstrahldiagnose laser beam Simulationen Weiterentwicklung den Simulationenprogramme, Optimierung der Elektronenquelle

26 DESY Zeuthen: Neutrinoastronomie Analyse von Daten der Neutrinoteleskope IceCube/Amanda (Südpol) und NT-200 (Baikalsee) Installation des IceCube-Neutrino Teleskops am Südpol sundog4 Amundsen-Scott Station

27 Nachwuchsgruppen Marek Kowalski: Nachweis von e und τ-neutrinos mit IceCube Elisa Bernardini: Multi-Messenger-Suche nach Punktquellen

28 Greisen-Zatsepin-Kuzmin Cut-Off: Energy loss in cosmic microwave background (CMB) p(100 EeV) + γ(cmb) p + π, n + π p(100 EeV) γ p π p beyond ankle E 3 F(E) cut-off reprocessed p E / ev p below ankle isotropized in B-fields

29 ν μ + N μ+ X

30 Physikanalyse - Suche nach Punktquellen hochenergetischer Neutrinos - Untersuchung des Spektrums atmosphärischer Neutrinos - Suche nach magnetischen Monopolen - Indirekte Suche nach Dark-Matter- Kandidaten und anderen exotischen Teilchen (auf allen Themengebieten sind sowohl Doktor- als auch Diplomarbeiten zu vergeben)

31 IceCube IceTop AMANDA South Pole - 80 Trossen Kugeln - Volumen 1 km 3 - Installation: Diplom/Doktor- Arbeit: 1400 m Test und Installation von Optischen Modulen, Software-Entwicklung, Einfahren des Detektors, erste Analysen 2400 m IceTop is a km2 array of particle detectors that is currently being installed at the so

32 IceTop

33 Developing software tools for the IceTop air shower analysis Michael Beimforde May 30th, 2006

34 JEDI JEDI Michael Beimforde, 34/23

35 Neutrinos hören?!! Akkustische Sensoren für den IceCube Detektor Thermoakustisches Modell: Ultrahochenergetische Kaskade Lokale Erwärmung Expansion Schallwelle Akkustische Sensoren Diplomarbeiten: 180 MeV Protonen TSL, Uppsala Entwicklung akkustischer Sensoren und Transmitter Simulation der Schallerzeugung im antarktischen Eis

36 . dabei das Wichtige nicht vergessen. das Elementarteilchen des Berliner Sommers

37 The End