Innovative Teilchendetektoren

Startschuss für EU-Projekt AIDAinnova mit DESY-Beteiligung

Die 45 internationalen AIDAinnova-Partnerorganisationen setzen sich zusammen aus Wissenschafts-, Forschungs- und Technologieorganisationen und Industrie. Bild: CERN

Auf dem Weg zu neuen und innovativen Teilchendetektor-Technologien: Das neue EU-Projekt AIDAinnova (Advancement and Innovation for Detectors at Accelerators) soll in enger Kooperation mit der Industrie eine Vielzahl von Technologien für zukünftige Experimente an Beschleunigern entwickeln. Zum virtuellen Kick-off-Meeting trafen sich über 300 Vertreterinnen und Vertreter internationaler Institutionen aus Forschung und Industrie. Der Beitrag zu einer Detektor-Roadmap zur Forschung und Entwicklung, die im Einklang mit dem European Particle Physics Strategy Update (EPPSU) steht und von der ECFA organisiert wird, wird einer der Höhepunkte des ersten Jahres sein – eine erste Version soll bereits im Sommer 2021 präsentiert werden.

AIDAinnova soll unter anderem eine wesentliche Rolle dabei spielen, die Präzision von Teilchendetektoren für zukünftige Teilchenbeschleunigerexperimente zu erhöhen. Eine höhere Präzision bedeutet ein detaillierteres Verständnis physikalischer Phänomene, und das soll es Teilchenphysikerinnen und -physikern ermöglichen, Antworten auf einige der großen Rätsel unseres Universums zu finden – wie etwa die Natur der mysteriösen Dunklen Materie.

„Initiativen wie AIDAinnova sind einzigartig darin, Mitarbeitende mit unterschiedlichem Fachwissen und von unterschiedlichen Experimenten zusammenzubringen“, sagt der wissenschaftliche Koordinator von AIDAinnova, Felix Sefkow von DESY. „Zum Beispiel arbeiten Forschende der ATLAS- und CMS-Experimente zusammen, um strahlenharte Detektortechnologien voranzutreiben, oder Gruppen, die neue Linear- und Ringbeschleuniger entwerfen, arbeiten gemeinsam am effizienten Design zukünftiger Detektoren für Elektronenbeschleuniger, unabhängig von deren Bauform."

DESY steuert zu dem Projekt Expertise und Infrastruktur in mehreren Bereichen bei, vor allem bei der Instrumentierung eines Teststrahls, der Entwicklung sogenannter Kalorimeter, die die Teilchenenergie messen, und Software.

Das Projekt wurde im November 2020 bewilligt und wird vom europäischen Teilchenforschungszentrum CERN bei Genf koordiniert, aufbauend auf den Vorgängerprojekten AIDA und AIDA-2020. AIDAinnova hat eine Laufzeit von vier Jahren und ein Gesamtbudget von 22,5 Millionen Euro, das von der Europäischen Kommission mit 10 Millionen Euro ko-finanziert wird. Im Vergleich zu seinen Vorgängern AIDA und AIDA-2020 legt AIDAinnova einen stärkeren Fokus auf die Zusammenarbeit mit der Industrie und bringt acht Industrieunternehmen, drei Forschungs- und Technologieorganisationen und 34 akademische Einrichtungen in 15 Ländern zusammen.

Das übergeordnete Ziel ist es, die Experimente an zukünftigen Teilchenbeschleunigern erheblich zu verbessern sowie die Kompetenz und Wettbewerbsfähigkeit der Industriepartner zu stärken. AIDAinnova wird auch viele Möglichkeiten für junge Forschende schaffen, um ihre Karriere im Rahmen eines Programms für junge Detektorwissenschaftlerinnen und -wissenschaftler zu entwickeln. Es wird erwartet, dass etwa 40 Doktorandinnen und Doktoranden zu den Aktivitäten des Projekts beitragen werden, wobei es auch Schulungen und Workshops für eine breitere Auswahl von Studierenden geben soll.

Alle 45 Partner waren bei der Veranstaltung vertreten, bei der jedes der Arbeitspakete des Projekts (Detektoreinrichtungen, Siliziumdetektoren, Kalorimeter und Teilchenidentifizierung, gasförmige und große kryogene Detektoren, Backbone-Technologien und Management, Öffentlichkeitsarbeit und Innovationsaktivitäten) in speziellen Sitzungen zusammenkam, um ihren Arbeitsplan zu präsentieren oder die Grundlagen für zukünftige Entwicklungen zu schaffen.