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Am Ziel: Vertex-Detektor bereit zum Einbau in Belle II

Am Belle II-Experiment steht alles für den Einbau des innersten Detektors bereit. Nach erfolgreichen Messungen mit einem Testinstrument ist der eigentliche Pixel-Detektor (PXD) jetzt am KEK-Forschungszentrum eingetroffen. Zusammen mit einer weiteren Komponente bildet er den Vertex-Detektor (VXD), der den zentralen Bereich von Belle II einnimmt.

Carsten Niebuhr trägt die PXD-Halbschale in die Tsukuba Hall des KEK in Japan. (Foto: H.-G. Moser/MPP)

Im Jahr 2011 fiel der Startschuss für ein wissenschaftliches Großprojekt. In den vergangenen acht Jahren wurden der KEK-Teilchenbeschleuniger und der Belle-Detektor aufwändig modernisiert. Ziel ist es, die Leistung der Anlage zu verbessern: Künftig sollen sich 40 Mal mehr Kollisionen von Elektronen und Positronen ereignen, deren Zerfälle die Wissenschaftler auswerten können.

Bereits vor einigen Monaten vermeldete der neue SuperKEKB die ersten Teilchenkollisionen, auch der Detektor Belle II steht kurz vor der Fertigstellung. Nach erfolgreichen Tests mit BEAST wird in den nächsten Monaten der Vertex-Detektor als letzte Komponente in Belle II installiert. Dieser Detektor befindet sich unmittelbar am Kollisionspunkt und misst die Zerfallsereignisse mit höchster Präzision.

Montage des Vertex-Detektors

Das Max-Planck-Institut für Physik war maßgeblich an Entwicklung und Bau des Pixel-Detektors (PXD) beteiligt, einer der beiden Komponenten des Vertex-Detektors (VXD). In den kommenden Wochen wird dieser mit Silizium-Detektoren kombiniert, bevor er im Dezember 2018 an seinen Bestimmungsort in Belle II kommt. Die Techniker montieren dann zunächst nur eine Lage des PXD. Die zweite Schicht der insgesamt 20 Module folgt, sobald der Beschleuniger SuperKEKB seine maximale Leistung erreicht hat.

Für das wissenschaftliche Programm hat dies keine Folgen, wie Hans-Günther Moser, Belle II-Projektleiter am Max-Planck-Institut für Physik erläutert: „Während der Testläufe mit BEAST haben wir festgestellt, dass wir auch mit einer reduzierten Anzahl an PXD-Modulen optimale Messergebnisse erzielen. Wir können daher in der ersten Messphase noch Erfahrungen sammeln und diese auf den Endausbau des PXD im Jahr 2020 anwenden.“

Messungen am Ort des Geschehens

Der VXD in Belle II übernimmt die anspruchsvolle Aufgabe, die Spuren aus Teilchenkollisionen in einer Auflösung von einem Hundertstel Millimeter aufzuzeichnen. Wenn Positronen und Elektronen zusammenstoßen, entstehen B-Mesonen, die wiederum in andere, kurzlebige Teilchen zerfallen. Aus dem Zerfallsmuster der B-Mesonen erhoffen sich Physiker Hinweise für die Fragestellung, warum im Universum zwar Materie, aber kaum mehr Antimaterie existiert.

Kontakt:

Dr. Hans-Günther Moser
Max-Planck-Institut für Physik
+49 89 32354-288