Mighty Tracker Demonstrator

• Fachliche Zuordnung: Teilchen, Kerne und Felder
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 576034469

Das LHCb-Experiment ist das auf Flavourphysik spezialisierte Großexperiment am Large Hadron Collider (LHC) des CERN. Durch eine Vielzahl von Entdeckungen und bahnbrechenden Messungen hat es sich in den vergangenen 15 Jahren als zuverlässige Quelle von neuen Erkenntnissen der Grundlagenforschung, insbesondere dem Verständnis von Materie und Kosmos, erwiesen. Ziel ist es, das Entdeckungspotenzial des LHC voll auszuschöpfen und so den Nachweis von Signalen von Physik jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik durch Präzisionsmessungen in der Flavourphysik zu ermöglichen. Hierzu ist geplant, das LHCb-Experiment, nach der gerade erfolgten Erweiterung, in einer dritten Ausbaustufe im Jahr 2035 dazu zu befähigen, Daten mit vielfach größerer Rate zu sammeln und auszuwerten. Eine wesentliche Komponente dafür ist der Mighty Tracker Detektor, dessen Technologie derzeit entwickelt wird und der ab dem Jahr 2030 gebaut werden soll. Das Projekt wird kollaborativ von 28 internationalen Instituten durchgeführt und hat geschätzte Baukosten (ohne Personalkosten) von ca. 35 Millionen Euro. Dieses Großprojekt kann nur erfolgreich sein, wenn die beteiligten Institute wesentliche Komponenten bereits in der Entwicklungsphase lokal erproben können. Entsprechend ihres Gewichts in der LHCb Kollaboration übernimmt die Arbeitsgruppe von Prof. Gersabeck wesentliche Verantwortung für Kernkomponenten des Mighty Tracker-Detektors. Ein Demonstrator, der alle wesentlichen Technologien des Mighty Trackers als gemeinsames System erprobt, ist daher essenziell. Dieses Großgerät erlaubt es, den Betrieb und die Entwicklung von Steuerungs- und Datenverarbeitungssoftware in die Entwicklung der Komponenten zu integrieren. Der Mighty Tracker Demonstrator ist ein eigenständiges Gerät, welches aber großen Einfluss auf den Betrieb des LHCb-Experiments haben wird. Dies wird die Inbetriebnahme des gesamten Detektors beschleunigen und was damit die für Physikanalysen zur Verfügung stehende Datenmenge vergrößern. Der Mighty Tracker Demonstrator besteht aus fünf Komponenten: 1. Zentral ist dies der Detektor selbst, der aus zwei Teilen besteht, einem Siliziumpixeldetektor und einem Modul aus szintillierenden Fasern.2. Daneben gibt es die Betriebskomponente, die mechanischen Strukturelemente, thermische Isolierung, Kühlung und Stromversorgung einschließt. 3. Die Komponente Signalerzeugung umfasst ein Lasersystem, mit dem höchste räumliche und zeitliche Genauigkeit erreicht werden. Daneben kann der Mighty Tracker Demonstrator auch mit anderen Teilchenquellen betrieben werden. 4. Die vierte Komponente umfasst die Ausleseinfrastruktur, die neben den Signalleitungen auch Server einschließt, die zur Auslese benötigte Karten enthalten und deren Signale verarbeiten können. 5. Schließlich umfasst die Analysekomponente ein Oszilloskop, das analoge und digitale Signale von den Detektoren direkt aufnehmen kann, was beim initialen Betrieb essenziell ist.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Mighty Tracker Demonstrator
• Gerätegruppe: 0260 Strahlungsmeßplätze (außer 033, 330-339, 405 und 615-619)
• Antragstellende Institution: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
• Leiter: Professor Dr. Marco Gersabeck