Optisches Design und optimierte Auslesung von light shining through a wall Experimenten in der Teilchenphysik

• Antragsteller: Professor Dr. Benno Willke
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder ; Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 280728170

Ungeachtet seines großen Erfolgs, deuten theoretische Überlegungen und astrophysikalische Beobachtungen auf eine nötige Erweiterung des Standardmodels der Teilchenphysik hin. Im Bereich geringer Energien bzw. Massen (m<<1eV) suchen sogenannte light shining through a wall (LSW) Experimente nach neuartigen, schwach wechselwirkenden Teilchen. Das ALPS-I Experiment konnte dank der erstmaligen Verwendung eines optischen Resonators die zurzeit beste Empfindlichkeit eines LSW Experiments demonstrieren. In zukünftigen LSW Experimenten, wie z.B. dem ALPS-II Experiment, soll mittels eines zweiten optischen Resonators die Empfindlichkeit erhöht werden. Mit Hilfe der hier beantragten Sachbeihilfe soll ein optisches Design zum kollinearen Betrieb der beiden optischen Resonatoren moderner LSW Experimente entwickelt und getestet werden. Außerdem sollen zwei Ausleseverfahren von LSW Experimenten theoretisch und experimentell bezüglich ihrer fundamentalen und technischen Grenzen vergleichend untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen