Wie funktioniert der Kosmos?
Neue technische Lösungen sind erforderlich, um die Detektoren des Large Hadron Collider (LHC) des CERN, dem größten und leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger, zu modernisieren oder neue zu bauen. Um dies zu erreichen, erprobte das EU-finanzierte Projekt TALENT (Training for career development in high-radiation environment technologies) innovative Technologien am ATLAS, einem der beiden Allzweckdetektoren am LHC. Der 7.000 Tonnen schwere ATLAS-Detektor ist der größte, der jemals gebaut wurde, und untersucht ein breites Spektrum der Physik und sucht nach Elementarteilchen (Bestandteile der Materie). Die Teilchenstrahlen aus dem LHC kollidieren in der Mitte des ATLAS-Detektors, wobei Trümmerteile in Form von neuen Teilchen erzeugt werden. Der Kontakt in den ATLAS-Detektoren erzeugt immense Datenmengen. Um mit den Herausforderungen durch die resultierenden Strahlungswerte und Datenströmen umzugehen, führte das Projektteam Forschungen an strahlungsharten Präzisionspixelsensoren, strahlungsharter Elektronik mit hoher Dichte und an Verbindungstechnik durch. Außerdem untersuchte es neuartige mechanische Integrationstechniken für leichte Support- und Kühlsysteme sowie Detektorleistung und Systemintegration. In der Tat entwickelte es erfolgreich innovative Strahlungsdetektoren, elektronische Sensorintegrationssysteme und mechanische Strukturen. Insbesondere schuf das Projekt drei verschiedene Arten von strahlungsharten Pixelsensoren - 3D-Silizium-, planare Silizium- und Diamant-Sensoren. Darüber hinaus trieb es Forschungen zu neuen strahlungsfesten CMOS-Sensoren und die Entwicklung eines neuen Auslesesystem für den ATLAS-Subdetektor Insertable B-Layer. Parallel dazu unterhielten die Partner Verbreitungs- und Wissenstransfertätigkeiten mit relevanten Akteuren. Die Ergebnisse von TALENT ergaben effektive und kostengünstige Detektortechnologien, die die Wettbewerbsfähigkeit und das Image der europäischen Forschung und Industrie steigern. Ein wichtiger Aspekt des Projekts war auch die Suche nach industriellen Anwendungen für diese neuen Basistechnologien, wobei man sich außerdem an der Erarbeitung von Businessplänen für die vielversprechendsten damit verbundenen kommerziellen Spin-offs beteiligte. Dies wird zweifellos den Forschern bei ihrem Versuch helfen, die Geheimnisse des Kosmos weiter zu enthüllen.
Schlüsselbegriffe
Kernforschung, CERN, Large Hadron Collider, strahlungshart, Pixelsensor
