Arbeitsgruppe Ketzer

In unserer Arbeitsgruppe entwickeln wir schnelle und hoch-präzise Detektoren um Spuren von geladenen Teilchen detektieren zu können. Sogenannte Micropattern Gas Detectors (MPGD) nutzen Gas als aktives Medium und mikroskopische Strukturen, welche mit Photo-Lithographie- und Ätz-Techniken erstellt werden, um die elektrischen Signale zu verstärken und auszulesen. Die zwei prominentesten Varianten der MPGD sind die Gas Electron Multipliers (GEM) und die Micro Mesh Gaseous Structures (Micromegas), welche beide in unserer Forschung verwendet werden. Time Projection Chambers (TPC), welche GEMs als Verstärkungsstruktur verwenden, sind eine neue und mächtige Technik, entwickelt von unserer Arbeitsgruppe, um 3-D Filme von Teilchenkollisionen aufzunehmen. Moderne Auslese-Elektronik ist ein integraler Teil jedes Teilchendetektors. Im Detektor erzeugte Signale müssen weiter verstärkt, verarbeitet und digitalisiert werden. Hierfür werden high-speed application-specific integrated circuits (ASICs) verwendet. In unserer Gruppe führen wir Forschung zum Verständnis, der Adaption und der Performance-Verbesserung von MPGDs für hohe Teilchenraten, wie sie in Teilchenbeschleunigern auftreten, durch.

Die AG Ketzer hat die Verantwortung für das Small-Area Tracking System des COMPASS-Experiments am CERN, das aus 22 großflächigen planaren GEM-Detektoren sowie bis zu 6 kleineren GEM-Detektoren mit Pixel-Auslese besteht. In der  Gruppe werden momentan neue GEM-Detektoren für das AMBER-Experiment entwickelt, die eine neuartige selbsttriggernde Ausleseelektronik beinhalten werden. Die Gruppe war auch maßgeblich am Ausbau der weltgrößten TPC bei ALICE am LHC beteiligt. Eine ähnliche GEM-TPC ist auch für das CBELSA/TAPS-Experiment bei ELSA geplant. Desweiteren kommen GEM-Detektoren der Gruppe im NA64-Experiment am CERN zum Einsatz, das nach sogenannten dunklen Photonen sucht, möglichen Kandidaten für dunkle Materie.