Programm der ETAP Gruppe für den Institutstreff 2022

Willkommen zum Programm der ETAP Arbeitsgruppe für den Institutstreff 2022. Die Veranstaltungen finden am 8. Juli 2022 zwischen 10-12Uhr statt. Please also have a look at the English version🇺🇸.

Details zu den jeweiligen Veranstaltungen finden Sie unten.

Um Vorabanmeldung unter dem Terminplaner wird gebeten, da insbesondere die Laborführungen eine Besucherobergrenze haben. Uhrzeit und Treffpunkt sind unten angegeben. Zu- oder Absagen werden dann per E-Mail erfolgen.

Uhrzeit Laborführungen Vorträge
10:00 Einsame, kalte Atome für die Neutrinomasse [particle trap] Teilchendetektoren [particle detectors]
10:30 Szintillator-Labor [scintillators] Optische Sensoren für den Südpol: Detektorentwicklung für Erweiterungen des IceCube Experiments [optical sensors] Hochgeschwindigkeits-elektronik-Labor [FPGAs] Unfassbare Neutrinos: Die Vermessung der Geisterteilchen [Neutrino mass]
11:00 Einsame, kalte Atome für die Neutrinomasse [particle trap] Entdeckung neuer Physik: Ist das W Boson wirklich zu schwer? [W mass]
11:30 Szintillator-Labor [scintillators] Optische Sensoren für den Südpol: Detektorentwicklung für Erweiterungen des IceCube Experiments [optical sensors] Hochgeschwindigkeits-elektronik-Labor [FPGAs] Unfassbare Neutrinos: Die Vermessung der Geisterteilchen [Neutrino mass]

Laborführungen

Szintillator-Labor (AG Wurm) [Scintillators]

In modernen Teilchenphysik-Experimenten sind Szintillatoren als licht-erzeugende Medien weit verbreitet. Die Anwendungen reichen von den cm-großen Plastik-Szintillator-Kacheln für hochauflösende Kalorimeter wie CALICE bis zum 20.000 Tonnen Flüssig-Szintillator fassenden Neutrinodetektor JUNO. In unserer Laborführung zeigen wir die neuesten Mainzer Entwicklungen zu organischen, opaken und wassen-basierten Szintillatoren wie auch verschiedene Laborinstrumente zur Bestimmung von Lichtausbeute, Fluoreszenzzeiten und Transparenz.

 

um 10.30 und 11.30 Uhr, max. 6 Personen pro Termin
Treffpunkt vor den Aufzügen im 5. Stock (Staudingerweg 7)

Hochgeschwindigkeitselektronik-Labor (AGs Büscher/Tapprogge) [FPGAs]

Teilchendetektoren für Collider-Experimente erzeugen riesige Datenmengen, die in Echtzeit reduziert werden müssen, bevor sie permanent gespeichert werden können. Zu diesem Zweck wird in Mainz dedizierte hochdichte und ultraschnelle Elektronik entwickelt und gebaut, die mit Hilfe von programmierbaren Logikbausteinen (FPGAs)  Daten in Echtzeit prozessieren und Filterentscheidungen treffen kann. Die Module können bis zu 3 Tbit/s mit massiv parallelen Algorithmen verarbeiten. In der Laborführung zeigen wir den Aufbau, Betrieb und Test dieser Module vor Ort und berichten über den gerade erfolgten Einbau und Inbetriebnahme im ATLAS-Experiment in Genf.

um 10.30 und 11.30 Uhr, max. 6 Personen pro Termin
Treffpunkt vor dem Büro 04-433 (Staudingerweg 7)

Einsame, kalte Atome für die Neutrinomasse [Particle trap]

In diesem Projekt untersuchen die AG Fertl und die AG Böser Methoden zur effizienten Produktion und Kühlungsmechanismen für einen intensiven Strahl aus atomaren Wasserstoff. Dieser dient als Ausgangspunkt für eine zukünftiges Neutrinomassen-Experiment auf der Basis von ultrakaltem atomaren Tritium in einer Atomfalle. Die Energiemessung der Elektronen wird dabei über die neuartige Methode der Zyklotronsstrahlungs-Spektroskopie durchgeführt. 

 

 

 

 

 

 

um 10.00 und 11.00 Uhr, max. 6 Personen pro Termin
Treffpunkt vor dem Laborraum 05-528 (Staudingerweg 7)

Optische Sensoren für den Südpol: Detektorentwicklung für Erweiterungen des IceCube Experiments [Optical sensors]

IceCube besteht aus 5160 Lichtsensoren, verteilt auf 1km3 tiefen, glazialen Eises am geographischen Südpol, welche die Ankunftszeit von einzelnen Photonen zeitstempeln können. Durch diese Instrumentierung fungiert der Eisblock als Teleskop für exotische Elementarteilchen (insbesondere Neutrinos), welche in den höchstenergetischen Prozesse des Universums erzeugt werden.

Für eine Detektorerweiterung, welche im Jahr 2025/26 ins Eis eingebracht werden sollt, entwickelt die AG Böser neuartige Lichtsensoren, welche die Sammelfläche durch die Aussnutzung wellenlängenschiebender Farbe im Vergleich zu den üblicherweise genutzen Photomultipliern stark vergrößert.

um 10:30 und 11:30 Uhr, max. 6 Personen pro Termin
Treffpunkt vor dem Laborraum 05-526 (Staudingerweg 7)


Vorträge

Entdeckung neuer Physik: Ist das W Boson wirklich zu schwer? [W mass]

Die Massenbestimmung des W Bosons am CDF Experiment erregte in den vergangenen Wochen großes Aufsehen, da eine Abweichung von mehr als 7 Sigma von der Erwartung des Standardmodells der Teilchenphysik beobachtet wurde. Diese Messung widerspricht jedoch auch einer Messung aus dem Jahr 2016, welche federführend in der ETAP durchgeführt wurde. In einem kurzen Vortrag ordnen wir die neue Messung ein und versuchen zu erläutern, ob es nun wirklich einen Hinweis auf neue Physik gibt.

um 11 Uhr, max. 15 Personen
im ETAP Seminarraum (04-225, Staudingerweg 7)

“Mikroskope” für Elementarteilchen [Particle detectors]

Unsere Augen versorgen ständig das Gehirn mit so viel Information, dass das Meiste davon sofort ausgeblendet werden muss. Das kleine Bisschen, das wir davon bewusst wahrnehmen, nennen wir “sehen”. Menschliche Augen sind aber nur auf Sonnenlicht empfindlich und haben ein begrenztes Auflösungsvermögen. Mit optischen Mikroskopen lassen sich Zellen von Tieren und Pflanzen, sowie Bakterien sehen. Um weiter zu kommen lässt sich der Wellen-Teilchen-Dualismus ausnutzen: sehr leichte sehr schnelle Teilchen haben dabei eine extrem kurze Wellenlänge. Auf diesem Prinzip basieren Elektronenmikroskope. Will man, wie am 27 km langen Large Hadron Collider am Forschungszentrum CERN bei Genf, die kleinsten Konstituenten der Materie (die Elementarteilchen) untersuchen, braucht man Detektoren, die tausende von Tonnen wiegen und so gross sind wie ein 12-stöckiges Gebäude.

um 10 Uhr, max. 15 Personen
im ETAP Seminarraum (04-225, Staudingerweg 7)

Unfassbare Neutrinos: Die Vermessung der Geisterteilchen [Neutrino mass]

Wie misst man eigentliche eine die Masse eines Elementarteilchens? Und warum sind die Massen der Neutrinos als einziges nach wie vor unbekannt? Wie kommt es das sich Neutrinos auf dem Weg durch die Erde ihren “Geschmack” ändern können? Warum hilft es einen Detektor am Südpol zu bauen um in dieser Frage weiterkommen zu können? Und was hat dies alles jetzt mit den Neutrinomassen zu tun?

Allen diesen Fragen wollen wir in diesem nicht nur an Physiker gerichteten Vortrag nachgehen.

um 10:30 und 11:30 Uhr, max. 15 Personen
im ETAP Seminarraum (04-225, Staudingerweg 7)