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Belle II bekommt ein neues Herzstück: Der neue Pixeldetektor PXD2 ist in Japan eingetroffen

18.03.2023

Ein leistungsstarker Nachfolger für den innersten Detektor

Im Moment steht der SuperKEKB Beschleuniger in Japan still. Einer der Hauptgründe dafür ist der geplante Einbau des neuen zweilagigen Belle II Pixel Vertex Detektors (PXD2). Der stark verbesserte kleine Detektor, der für die Messung der kurzlebigsten Teilchenzerfälle im Belle II Detektor verantwortlich ist, soll den gegenwärtigen PXD1 ersetzen. Dies ist im Hinblick auf zukünftige Datennahmeperioden mit höherer Luminosität und der damit verbundenen größeren Trefferdichte auf den nur wenige Millimeter von der Strahlachse entfernten Sensoren notwendig, um Leistungseinbußen für Physikanalysen zu vermeiden.

Viel Vorbereitung für den Austausch

Der PXD2 wurde, wie auch schon sein Vorgänger, an den deutschen Instituten der Kollaboration gebaut. Nach vielen Monaten intensiver Vorbereitung in den verschiedenen deutschen Instituten war es nun endlich so weit: Die beiden Halbschalen des neuen PXD2 konnten auf den langen Weg nach Japan geschickt werden. Der kleine empfindliche Detektor besteht aus hauchdünnen und leicht zerbrechlichen Siliziumscheiben, die gegen Erschütterungen bestmöglich geschützt werden müssen. Der Transport dieses einmaligen und unersetzbaren Instruments war daher eine ganz besondere Herausforderung.

Der PXD2 durfte als Sonderpassagier nach Japan reisen

Um ihn keinen Moment aus den Augen lassen zu müssen, wurde für den Detektor ein eigener Platz im Flugzeug reserviert. Unter Umgehung der Warteschlangen der wartenden Passagiere wurde der Sonderpassagier dann als erster in das Flugzeug gelassen und sicher in seinem Sitz verstaut. Zur großen Erleichterung aller Beteiligten zeigte eine erste Sichtprüfung der beiden Halbschalen nach Ankunft am KEK keine Hinweise auf Transportschäden.

Ein wichtiger Schritt zu neuen Physikergebnissen

In den nächsten Wochen wird der Detektor auf das ebenfalls neue und am KEK gefertigte Strahlrohr montiert und mit der Ausleseelektronik verbunden, um auch die volle elektrische Funktionsfähigkeit zu überprüfen. Im Winter 2023-2024 soll der SuperKEKB endlich wieder in Betrieb genommen werden und wir erwarten neue spannende Ergebnisse.

Die deutschen Arbeitsgruppen im Belle II-Experiment werden mit Finanzmitteln folgender Einrichtungen und Programme gefördert:

  • Alexander von Humboldt Foundation
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), insbesondere im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder:
    • „ORIGINS“: EXC-2094 – 390783311
    • “Quantum Universe”: EXC-2121 – 390833306
  • European Research Council
  • European Union’s Horizon 2020 – grant agreement No 822070
  • Helmholtz-Gemeinschaft
  • Max-Planck-Gesellschaft
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