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Abnahmetest: Wichtiges Detektorteil für FAIR-Forschungssäule CBM erfolgreich übergeben

14.12.2020

Ein wichtiger Baustein für das künftige CBM-Experiment, eine der vier zentralen Säulen des FAIR-Forschungsprogramms, hat erfolgreich den Abnahmetest vor Ort auf dem GSI- und FAIR-Campus (SAT, Site Acceptance Test) durchlaufen. Im Namen eines Teams des Kernphysikalischen Instituts (NPI) der Tschechischen Akademie der Wissenschaften (CAS) und der Technischen Universität in Prag (CTU) hatte Dr. Petr Chudoba vom NPI den Manipulator für den PSD-Detektor übergeben, ein tschechischer Sachbeitrag für FAIR. Es ist zugleich der erste nach Deutschland gelieferte Inkind-Beitrag eines ausländischen Partners für das CBM-Experiment.

Die Tschechische Republik ist als Partnerstaat direkt mit dem FAIR-Projekt verbunden und war im Frühjahr 2019 als „Aspirant Partner“ beigetreten. Die Partnerschaft konnte damals bereits auf eine langjährig bestehende, sehr gute Zusammenarbeit von tschechischen Forschungseinrichtungen und GSI/FAIR aufbauen. Tschechische Forschende sind beispielsweise beim Großdetektor HADES beteiligt sowie in der nuklearen Astrophysik und sind in allen vier Forschungssäulen aktiv, so auch bei CBM. Hier leisten sie einen bedeutenden Beitrag zur Forschung, Entwicklung und Konstruktion des PSD-Detektors (Projectile Spectator Detector), der Teil des CBM-Experimentaufbaus ist.

Das CBM-Experiment (Compressed Baryonic Matter) ist eines der Schlüsselexperimente an FAIR und hat zum Ziel, das QCD-Phasendiagramm im Bereich hoher Baryonendichten zu erforschen. Im Mittelpunkt steht die Untersuchung von hochkomprimierter Kernmaterie, wie sie in Neutronensternen und im Kern von Supernova-Explosionen existiert, mit nie dagewesener Präzision und über einen sehr weiten Dichtebereich. Der Projectile Spectator Detector (PSD) dient beim CBM-Experiment zur Messung der Geometrie von Schwerionenkollisionen. Die nun gelieferte Komponente, der Manipulator, ist der bewegliche Teil dieses Detektors.

Der Detektor wird Teilchen aus der Wechselwirkung von relativistischen schweren Ionen mit einem Target aufspüren können. Dafür wird er in einem Abstand von etwa acht bis zwölf Metern vom Interaktionspunkt aus um das Strahlrohr herum angeordnet. Da das Strahlrohr beweglich ist, muss auch der Detektor in mehreren Richtungen beweglich sein und sich im Bereich von mehreren Grad drehen können. Das Gewicht des PSD beträgt etwa 25 Tonnen, daher war es eine besondere Herausforderung, einen entsprechenden Stützrahmen, den PSD-Manipulator, zu konstruieren und zu bauen.

Das tschechische Team hat diese komplexe Anforderung erfolgreich erfüllt. Der Manipulator ermöglicht nun eine horizontale und vertikale Bewegung mit einer Präzision im Millimeterbereich sowie die Rotation des gesamten PSD-Detektors. Nach seiner Installation wird der Manipulator rund 25 Tonnen an Kalorimeter-Messmodulen unterstützen können. Nach dem nun erfolgten erfolgreichen Tests wird das Detektorteil bis zur Installation im CBM-Cave bei GSI/FAIR gelagert. (BP)


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Manipulator für den PSD-Detektor.
Foto: GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung

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