Thüringer Messtechnik löst letztes großes Geheimnis der Teilchenphysik
Machnig: Thüringer Forschung auf Weltniveau
Spitzenforschung aus Thüringen hat eines der letzten großen Geheimnisse der Teilchenphysik gelöst: Mit Hilfe spezieller Siliziumdetektoren des Erfurter CiS Forschungsinstituts für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH konnte offenbar der entscheidende experimentelle Nachweis für den seit Jahrzehnten gesuchten letzten Baustein der Theorie der Elementarteilchen – das sog. Higgs-Boson – erbracht werden. Die Thüringer Messtechnik, deren Entwicklung auch mit Mitteln des Thüringer Wirtschaftsministeriums gefördert wurde, ist wesentlicher Bestandteil zweier Großprojekte am Schweizer Kernforschungsinstitut CERN – dem ATLAS- und dem CMS-Experiment. „Die Entwicklung der Detektoren ist eine Forschungsleistung auf Weltniveau“, sagte Thüringens Wirtschaftsminister Matthias Machnig. „Das ist ein hervorragender Qualitätsnachweis für den Forschungsstandort Thüringen.“
Die am CiS entwickelten Siliziumdetektoren sind hochempfindliche Mess-Einheiten – etwa so dünn wie eine Visitenkarte und mit vielen tausend Messzellen bestückt. Diese Messzellen sind in der Lage, die Spuren hochenergetischer Teilchen zu vermessen. Genau das war ihre Aufgabe in den Kernforschungsprojekten am CERN, die im Frühjahr 2008 gestartet waren. Damals hatten Physiker aus aller Welt am sog. „Large Hadron Collider“ – dem größten, rund 27 km langen Teilchenbeschleuniger der Welt – damit begonnen, den Urknall zu simulieren und die grundlegende Frage nach der Entstehung und dem Aufbau der Welt zu beantworten. Dafür wurden spezielle Messstationen von der Größe eines fünfstöckigen Hauses konstruiert, in die die CiS-Siliziumdetektoren eingepasst werden.
Dort ließen die Forscher Wasserstoff-Atomkerne mit noch nie erzeugter Wucht aufeinander prallen. In sechs Teilexperimenten wurde dann untersucht, was bei dieser Kollision passiert. Dabei scheint nun mit Thüringer Hilfe ein echter wissenschaftlicher Durchbruch gelungen zu sein: Nach Angaben des CERN konnte "mit hoher Wahrscheinlichkeit" das bislang nur theoretisch vorausgesagte Higgs-Boson – das letzte noch fehlende Puzzlestück im Standardmodell der Teilchenphysik – erstmals experimentell nachgewiesen werden.
Das 1991 gegründete CiS Forschungsinstitut für Mikrosystemtechnik und Photovoltaik in Erfurt ist eine wirtschaftsnahe Forschungseinrichtung mit ausgewiesenen Kompetenzen in der Mikrosystemtechnik, der Mikrosensorik und der Siliziumverarbeitung sowie in der Solartechnik. Als einzige deutsche Forschungseinrichtung ist das CiS in der Lage, Siliziumdetektoren in höchster Qualität für hochspezialisierte Anwendungen serienmäßig herzustellen. Derzeit arbeiten am CiS rund 60 Forscher. Für rund 5,7 Millionen forscht und produziert CiS im direkten Auftrag für die Industrie auf dem Gebiet der Hochtechnologie. Dazu kommt ein gleich großer Anteil an öffentlichen Forschungsprojekten. Das Thüringer Wirtschaftsministerium hat das CiS seit 1993 mit rund 20 Millionen Euro gefördert.