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HADES-Kollaboration seit 25 Jahren Teil von GSI/FAIR

16.01.2020

Im Jahr 1994 wurde die heute aus mehr als 150 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus neun Ländern bestehende internationale HADES-Kollaboration, die den gleichnamigen Großdetektor bei GSI betreibt, Teil von GSI. Das 25-jährige Bestehen des Zusammenschlusses feierte die Kollaboration vor Kurzem mit einem Sonderkolloquium auf dem FAIR/GSI-Campus und einer Kunstausstellung in der Kantine. HADES wird in der Zukunft ein wichtiger Teil der CBM-Experimentsäule an FAIR werden.

Sechs Jahre lang plante die HADES-Kollaboration den HADES-Großdetektor, der in 2001 mit Strahlen aus dem GSI-Ringbeschleuniger SIS18 erstmals in Betrieb genommen wurde. HADES steht für Elektron-Positron-Detektor mit einer großen Akzeptanz (High Acceptance Di-Electron Spectrometer) und besteht aus verschiedenen Detektorsystemen mit etwa 100.000 individuellen Messzellen sowie einem supraleitenden Magnet zur Ablenkung geladener Teilchen. Der besondere Aufbau von HADES ermöglicht es, Teilchen mit sehr hoher Präzision zu messen und außerdem sehr seltene Teilchen zu finden.

Während der letzten Messkampagne produzierte HADES eine Datenmenge von bis zu einem Gigabyte in der Sekunde. Um gezielt mehr über den Aufbau von Neutronen und Protonen zu erfahren und so die Frage nach dem Ursprung der Masse zu beantworten, untersuchen die Forscher Elektron-Positron-Paare, deren Spuren in den riesigen Datenmengen identifiziert werden müssen. Auf diese Weise ermöglicht das haushohe HADES-Detektorsystem den Forschenden spannende Einblicke in die Geschehnisse bei der Kollision zweier schwerer Kerne bei relativistischen Energien. HADES erlaubt es ihnen auch, den mikroskopischen Eigenschaften extremer Materiezustände, wie sie etwa im Inneren von Neutronensternen vorliegen, im Labor auf die Spur zu kommen. Weitere Höhepunkte der HADES-Forschung mit Schwerionenstößen sind die Erzeugung von Strangeness und mikroskopische Eigenschaften von dichter Kernmaterie.

Erst vor Kurzem wurde der Messaufbau einem umfangreichen Upgrade unterzogen. Das 4,5 Meter hohe und 4,5 Meter breite Elektromagnetische Kalorimeter (ECAL) wurde in den vergangenen Monaten hinter dem bisherigen Detektor aufgebaut. Es enthält 16 Tonnen Bleiglas, die es Wissenschaftlern ermöglichen in Zukunft auch Photonen direkt nachzuweisen, statt wie bisher über deren Konversionsprozess. Durch die Messung der Photonen können nun auch neutrale Mesonen nachgewiesen werden, oder auch elektromagnetische Zerfälle von Hyperonen untersucht werden.

HADES wird in Zukunft ein wichtiger Teil des Experimentierprogramms zur Untersuchung komprimierter Kernmaterie CBM an der internationalen Beschleunigeranlage FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) werden, die aktuell bei GSI errichtet wird. Forscherinnen und Forscher werden unter anderem Vorgänge in Neutronensternen mit nie da gewesener Präzision und über einen sehr weiten Dichtebereich untersuchen können. (CP)

Weitere Informationen:

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HADES-Panorama
Panoramafotografie des HADES-Detektoraufbaus. Auf der linken Seite ist der neue ECAL-Aufbau zu sehen.
Foto: A. Rost, GSI

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