2.1.1.1. Bild 1 1 eV Grenzfall der Thomson-Streuung 10 keV 100 keV 1 MeV

2.1.1.1. Bild 1

1 eV

Grenzfall der Thomson-Streuung

10 keV

100 keV

1 MeV

2.1.1.3. Bild 1

2.1.1.5. Bild 1

2.1.1.5. Bild 2

2.1.2.1. Bild 1

2.1.2.2. Bild 1

2.2.2. Bild 1

Szintillator Lichtleiter

Photo-multiplier

Lichtauslese mit „Fischschwanz“-Lichtleiter

2.2.2. Bild 2

Zweistufige Wellenlängen-schieberauslese eines Kalorimeters

Zweistufige Wellenlängen-schieberauslese eines Kalorimeters

Wellenlängen-schieberauslese eines

Szintillators

Wellenlängen-schieberauslese eines

Szintillators

2.2.3. Bild 1

Geladene Spuren in der entwickelten Kernemulsion des CHORUS-Detektors (CERN) für die Untersuchung von Neutrino-Wechselwirkungen

2.2.3. Bild 2

2.2.3. Bild 3

2.2.3. Bild 4

2.2.3. Bild 5

2.2.4. Bild 1

Spurdetektor teilweise im B-Feld

elektromagnetisches Kalorimeter

hadronisches Kalorimeter

Myon-Spurkammern

Teilchen-ID(Cherenkov,TRD)

n, KL

e

p, , K

Silizium-Vertexdetektor

Innen Außen

2.2.5. Prinzip von Großdetektoren Modularer Aufbau

Der LHCb-Detektor

20 m

Typ 1: Offenes Vorwärtsspektrometer• typisch für Experimente mit festen Targets• Spezialanwendung bei Collidern

Typ 2: 4-Detektoren an Collidern, zylindersymmetrisch

ATLAS

Länge: 46 m Höhe: 24 m Gewicht: 7000 telektr. Kanäle:108

Länge: 46 m Höhe: 24 m Gewicht: 7000 telektr. Kanäle:108

2.2.3. Einschub: Beispiele für typische Strahlenbelastungen:

Kosmische Strahlung 300 Sv / Jahr

Terrestrische Strahlung 420 Sv / Jahr40K in Muskulatur 170 Sv / Jahr

Medizinische Behandlung 500 Sv / Jahr

Uran-Zerfallsreihe 400 Sv / Jahr

Thorium-Zerfallsreihe 100-200 Sv / Jahr

Kernreaktoren 10 Sv / Jahr

Tschernobyl Deutschland 50 Sv / Jahr (damals)

Ein Transatlantikflug 50 Sv / 8 Stunden

Maximal zulässig in Kontrollbereichen: 50 m SvLetale Ganzkörperdosis: 4000 m Sv

2.4.2. Beschleunigertypena) Elektrostatische Beschleuniger

Problem: Erzeugung großer Hochspannungen EMAX ≃ 10 MeV ( Durchschläge )

2.4.2. Bild 2

b) Hochfrequenz-Beschleuniger:

• Linearbeschleuniger

• Kreisbeschleuniger: Zyklotron (E.O. Lawrence)

• Kreisbeschleuniger: Betatron (e) (D.W. Kerst)

• Kreisbeschleuniger: Synchrotron getrennte Komponenten

Beschleunigung: Hohlraumresonatoren TM01-Mode

Rampe: B↗ Strahl zieht Energie

Ablenkung: Dipolmagnete

Fokussierung: Quadrupolmagnete

Optische Korrekturen: Sextupole,

Beschleunigung: Hohlraumresonatoren TM01-Mode

Rampe: B↗ Strahl zieht Energie

Ablenkung: Dipolmagnete

Fokussierung: Quadrupolmagnete

Optische Korrekturen: Sextupole,

Speicherzeiten: Stunden bis Wochen

Spezialfall: „Collider “

gegenläufige Strahlen in gemeinsamen Strahlrohr

möglich wegena)

gleiche Ablenkung und Fokussierung der beiden Strahlen

b) entgegengesetzte Beschleunigung der beiden Strahlen

• Speicherring: Aufbau wie Synchrotron, aber B const.

pp,ee

BvqBvqFB

EqEqFE

http://pdg.lbl.gov/2006/reviews/collidersrpp.pdf

Parameter von wichtigen Teilchenbeschleunigern:

Beispiel:

2.4.3. Bild 1

2.4.3. Bild 2

2.4.5. Bild 1