CBM - Das "Compressed Baryonic Matter" Experiment

Vorstellung des Projekts: Transition Radiation Detector (TRD) für das CBM-Experiment

Photo bei einer Testmessung am DESY, Hamburg.  Zu sehen sind Studenten, die an einem TRD-Prototyp arbeiten.
Aufbau bei einer Testmessung am DESY, Hamburg.
© DESY

Bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung GSI in Darmstadt entsteht ein neuer multifunktionaler Beschleuniger-Komplex. Ein aktuelles Dronenvideo der Baustelle ist hier zu sehen.

An diesen Beschleuniger ist auch das CBM-Experiment angeschlossen. Das CBM-Experiment untersucht den Phasenübergang zum Quark-Gluonen-Plasma QGP, in dem die Quarks nicht mehr in Protonen und Neutronen gebunden sind. Bei den Stößen der Ionen mit den Atomen des Folientargets werden sehr hohe Temperaturen und Energiedichten erreicht, was zur Bildung eines Quark-Gluon-Plasmas (QGP) führen kann.

Während am Large Hadron Collider am CERN sehr hohe Temperaturen (Energien) und geringe Teilchendichten erzeugt werden, ist CBM in der Lage, hohe Teilchendichten bei geringen Temperaturen zu messen. Dieser zusätzliche Messbereich wird helfen, den Übergang zwischen normaler Materie und dem QGP - wie er kurz nach dem Urknall oder in Neutronensternen existiert - genauer zu verstehen.

Der hier gebaute Detektor basiert auf Übergangsstrahlung: Durchquert ein geladenes Teilchen die Grenze von zwei dielektrischen Materialen, so emittiert es je nach Geschwindigkeit und Masse Photonen im Bereich der Röntgenstrahlung. Diese Photonen werden durch einen Gasdetektor zusammen mit dem charakteristischen Energieverlust nachgewiesen.

Die hohe Kollisionsrate stellt enorme Anforderungen an die Ausleserate und Empfindlichkeit des Detektors bzw. der Elektronik.

Wir bieten für Bachelor- und Masterarbeiten verschiedenste Themen in folgenden Bereichen an:

  • Systemcharakterisierung mit Labor- und Strahlzeitmessungen
  • Entwicklung von Methoden zur Auswertung/Verarbeitung des laufenden Datenstroms ("feature extraction")
  • Physiksimulationen zur Erzeugung von Hyperonen und Hyperkernen

Kontakt

Prof. Anton Andronic (Raum 221)
Prof. Christian Klein-Bösing (Raum 205)