Bei Experimenten an Teilchenbeschleunigern werden die elementaren Bausteinen der Materie und ihre Wechselwirkungen untersucht. Fast alle dieser Experimente verwenden heute Siliziumdetektoren mit hoher Ortsauflösung. Erik Heijne vom europäischen Forschungszentrum CERN,Robert Klanner von der Universität Hamburg und der kürzlich verstorbene Gerhard Lutz vom Max-Planck-Institut für Physik verhalfen dieser Technologie in den 1980er Jahren zum Durchbruch.
Für ihre Beiträge zur Entwicklung von Silizium-Mikrostreifen-Detektoren und deren Einsatz zum Nachweis kurzlebiger Elementarteilchen erhielten die Physiker bei einer Festveranstaltung am 10. Juli 2017 während der Konferenz der Europäischen Physikalischen Gesellschaft zur Teilchenphysik in Venedig den High Energy and Particle Physics Prize 2017.
Aufgabe von Teilchenphysik-Detektoren ist es, die in Wechselwirkungen erzeugten Teilchen möglichst genau zu vermessen. Zur Vermessung der Spuren geladener Teilchen werden mehrere Lagen aus Siliziumdetektoren, die zurzeit genauesten elektronischen Detektoren, um den Wechselwirkungspunkt angeordnet.
Aus den präzise vermessenen Spurpunkten können Impuls und Richtung der Teilchen bestimmt werden. So tragen diese Detektoren wesentlich dazu bei, den Aufbau der Materie besser zu verstehen. Auch an der Entdeckung des Higgs-Teilchen waren Silizium-Detektoren maßgeblich beteiligt.
Die drei Preisträger entwickelten in den frühen 1980er Jahren Siliziumstreifen-Detektoren mit einer Ortsauflösung von fünf Mikrometern. Diese waren etwa 20 Mal genauer als andere damals verfügbare elektronische Detektoren. Mit sechs solchen Detektoren wurde am Max-Planck-Institut für Physik in München ein Instrument gebaut, mit dem das CERN-Experiment NA11 extrem flüchtige Teilchen mit der Charm-Quantenzahl C vermessen konnte: Diese zerfallen bereits nach weniger als dem Millionstel einer Millionstel Sekunde nach ihrer Erzeugung zerfallen.