Mai 2023
Zweiklang bei der Suche nach Dunkler Materie
„Mit dem Beschleuniger MESA wollen wir neben vielen anderen spannenden physikalischen Fragestellungen die Dunkle Materie in den Fokus nehmen. Zwei der geplanten Experimente ergänzen sich dabei: Während mit Hilfe des Strahlfängerexperiments DarkMESA Dunkle Materie direkt nachgewiesen werden soll, zielt man bei MAGIX auf die indirekte Suche nach Dunkler Materie ab – und will über deren Zerfall eindeutige Hinweise auf Dunkle Photonen finden.
Das DarkMESA Experiment baut auf eine sehr hohe Rate von Ereignissen – also darauf, dass unvorstellbar viele Elektronen nach Durchlaufen des P2 Experiments den Strahlfänger erreichen und in diesem ihre Energie abgeben. Dabei könnten auch Dunkle Materie Teilchen entstehen, die mit unserem Detektor nachweisbar wären. Gerade konstruieren wir hierfür ein modulares Kalorimeter, für das mehrere Ausbaustufen vorgesehen sind. Das Grundmodul besteht aus 25 Bleifluorid-Kristallen und ermöglicht in Kombination mit Bleiglas-Modulen den Ausbau zu einem aktiven Volumen von 1 Kubikmeter und darüber hinaus. Aktuell geht es vor allem darum, die Eigenschaften des Detektors kennen zu lernen, ihn zuverlässig zum Beispiel vor kosmischer Strahlung abzuschirmen und die hybride Signalauslese von Silizium-Photomultipliern und klassischen Photomultipliern zu optimieren. Beim Silizium-Streifendetektor des MAGIX Experiments, mit dem wir unter anderem Teilchen nachweisen wollen, die bei einer Reaktion mit einem produzierten Dunklen Photon beteiligt wären, ist die Ausleseelektronik inzwischen weitestgehend ausentwickelt und nun stehen weitere Optimierungen im Vordergrund.
©: Angelika Stehle
Als Postdoc betreue ich Studierende bei ihren Master- und Doktorarbeiten. Mir ist wichtig, sie für die Forschung zu begeistern und ihnen Perspektiven aufzuzeigen, wenn sie einen akademischen Weg einschlagen wollen. Ganz so wie ich es selbst am Institut für Kernphysik während meiner Diplom- und
Doktorarbeit erlebt habe.“
Dr. Maik Biroth ist Postdoktorand in der Gruppe von Prof. Dr. Achim Denig. In seiner Diplom- und Doktorarbeit am Institut für Kernphysik hat er sich mit einem Projekt am A2 Experiment des Beschleunigers MAMI beschäftigt. Die Betreuung von Studierenden ist ihm ein großes Anliegen. Sie erfolgreich in ihrer Entwicklung zu begleiten, motiviert ihn sehr.