Abbildungen der KET-Studie

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Kapitel 5: Ausstrahlung der Teilchenphysik

Bild 5.1 Die Flaggen der 20 Mitgliedsländer des CERN legen ein eindrucksvolles Zeugnis von der internationalen Ausrichtung der Teilchenphysik ab.

5.1 Ausbilden

Bild 5.2 Ausbildung von Studierenden in moderner Detektorelektronik: Studierende der Teilchenphysik erhalten eine für viele Bereiche qualifizierende Ausbildung. Die Entwicklung von Nachweisgeräten und moderner Elektronik findet nicht nur in der Teilchenphysik Anwendung, sondern z. B. auch in biomedizinischen Bereichen.

5.2 Informationstechnologie und -verarbeitung

5.2.1 Das World Wide Web - eine Erfindung bei CERN

5.2.2 Verarbeitung großer Datenmengen und -ströme

Bild 5.3 Die in den LHC-Experimenten aufgezeichneten Datenmengen betragen mehrere Tausend Terabyte pro Jahr. Die Daten sollen vielen Nutzern gleichzeitig zur wissenschaftlichen Analyse zur Verfügung stehen. Diese Möglichkeit bietet das "GRID-Computing", bei dem Daten- und Rechnerzentren ("Tiers") mit abgestufter Kapazität mit großer Bandbreite weltweit vernetzt sind.

5.2.3 Parallelrechner

Bild 5.4 Der APEmille-Parallelrechner während des Aufbaus im Rechenzentrum bei DESY Zeuthen. Auf engstem Raum werden hier 1024 Prozessoren vernetzt, deren Rechenleistung von insgesamt 500 Gigaflops etwa der von 500 heutigen Standard-PCs entspricht. Die Architektur ist für Rechnungen der Gittereichtheorien optimiert, bei denen komplizierte quantenmechanische Systeme zerlegt über die Prozessoren verteilt werden.

5.3 Beschleuniger- und Detektortechnologie

	Bild 5.5 Das Selbstverstärkungsprinzip eines Freie-Elektronen-Lasers. Elektronen werden von einer speziellen Magnetstruktur auf einen Schlingerkurs gezwungen und senden dabei Licht aus. Das Licht wechselwirkt wiederum mit den Elektronen und sorgt dafür, dass sie im Gleichtakt schlingern. Bei genügend hoher Elektronenenergie entsteht Laserlicht im Röntgenbereich.
Bild 5.6 Blick auf die Magnetstruktur des Freie-Elektronen-Lasers an der TESLA-Testanlage
	Bild 5.7 Autoradiogramm eines mit Tritium markierten Blatts mit einem Pixeldetektor
Bild 5.8 Radiografische Aufnahme einer Fledermaus mit einem Mikrostreifen-Gasdetektor
	Bild 5.9 Die Entwicklung integrierter Elektronik für Detektorsysteme der Teilchenphysik und Biomedizin erfolgt in Universitätsgruppen. Der abgebildete Chip wurde für den ATLAS-Pixeldetektor entwickelt.