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gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft
Das JUNO-Experiment
Internationale Kollaboration
Die Forschergruppe
Beteiligte Institute
Das JUNO-Experiment
Die letzten Jahre haben zu wichtigen Entdeckungen auf dem Gebiet der Niedrigenergieneutrinophysik geführt. Im SNO-Experiment wurden Flavorübergänge von solaren Elektron- zu Muon- und Tauneutrinos gezeigt. Weitere Hinweise auf Neutrinooszillationen von Elektronantineutrinos aus Kernreaktoren wurden im KamLAND-Experiment gefunden. Im Jahr 2007 begann das Borexino-Experiment mit der Datennahme und demonstrierte das große Potential der Flüssigscintillatortechnologie beim detektieren von geologischen und solaren Neutrinos. Basierend auf dieser Erfahrung wurde JUNO als die nächste Generation der Neutrinodetektoren vorgeschlagen.
Der JUNO-Detektor (Jiangmen Underground Neutrino Observatory) ist als sphärischer 20 Kilotonnen Flüssigszintillatordetektor nahe Jiangmen, China geplant. Das Ziel des Experiments ist die Ermittlung der Neutrinomassenhierarchie durch Messung von Oszillationseffekten von Neutrinos aus nahe gelegenen Kernreaktoren.
Weitere Informationen finden sich auf der offizellen Website der JUNO-Kollaboration.
Die Forschergruppe
Die JUNO - Forschergruppe wird seit 2016 von der DFG unterstützt und soll die Zusammenarbeit der deutschen Gruppen im JUNO Projekt verbesseren. Dadurch steigt die Sichtbarkeit der deutschen Gruppen innerhalb der JUNO - Kollaboration und die Beiträge Deutschlands in diesem Projekt werden besser sichtbar. Die Forschergruppe ist in 5 Teilprojekte unterteilt, die eng zusammen arbeiten.
Physikpotential
Das Teilprojekt Physikpotential wird von Prof. Dr. Michael Wurm, JGU Mainz, geleitet. In der Zukunft soll aus diesem Projekt die Datenanalyse hervorgehen.
Folgende Themen werden aktuell behandelt:
- Evaluation der Sensitivität und Systematik für die Bestimmung der Massenhierarchie und Präzisionsmessung der „solaren“ Oszillationsparameter
- Untersuchungen zu astrophysikalischen Neutrinoquellen und dem Protonzerfall
- Implementierung von Detektoreffekten in den JUNO-Simulationscode
- Auswertung von Designentscheidungen auf die Sensitivität des Experiments
Weitere Informationen zum Teilprojekt Physikpotential gibt es hier.
Ereignisrekonstruktion und Software
Das Teilprojekt Ereignisrekonstruktion und Software wird von Prof. Dr. Caren Hagner, Universität Hamburg, geleitet.
Folgende Themen werden aktuell behandelt:
- Erstellung von Codes zur Orts- und Energierekonstruktion von Neutrinoereignissen
- Untersuchung der Energieauflösung und Linearität der Energieskala
- Entwicklung einer Myonspurrekonstruktion zur Unterdrückung des durch kosmische Myonen induzierten Untergrunds durch Spallationsprodukte
Weitere Informationen zum Teilprojekt Ereignisrekonstruktion und Software gibt es hier.
Reinheit von Detektormaterialien
Das Teilprojekt Reinheit von Detektormaterialien wird von Prof. Dr. Lothar Oberauer, TU München, geleitet.
Folgende Themen werden aktuell behandelt:
- Charakterisierung von Detektormaterialien hinsichtlich ihrer optischen und radioaktiven Reinheit
- Entwicklung und Reinigung der Komponenten des organischen Flüssigszintillators
- Bezug bzw. Herstellung von radioaktivitätsarmen Glas für die Photomultiplier Tubes
- Beteiligung an der Erstellung des Liquid Handling und Reinigungssystems von JUNO
Weitere Informationen zum Teilprojekt Reinheit von Detektormaterialien gibt es hier.
Ausleseelektronik
Das Teilprojekt Ausleseelektronik wird von Prof. Dr. Achim Stahl, RWTH Aachen, geleitet.
Folgende Themen werden aktuell behandelt:
- Neues Konzept der Ausleseelektronik: Intelligenter PMT
- Digitalisierung und Bündelung der Daten im Inneren des Detektors
- Erstellung eines abgestimmten und programmierbaren Triggerkonzepts
- Hohe Empfindlichkeit der Digitalisierung bei gleichzeitiger Linearität über 3 Dekaden
- Stabilität des Systems über einen Zeitraum von 10 Jahren
- Kosten- und Energieeffizienz
Weitere Informationen zum Teilprojekt Ausleseelektronik gibt es hier.
Myon-Veto
Das Teilprojekt Myon-Veto wird von Prof. Dr. Tobias Lachenmaier, Universität Tübingen, geleitet.
Folgende Themen werden aktuell behandelt:
- Design und Optimierung eines den Detektor umgebenden Wasser-Čerenkov-Myonvetos zur hocheffizienten Unterdrückung von Myon-induziertem Untergrund
- Evaluation der Vetoeffizienz und der resultierenden Totzeit für Untergrundereignisse aus Myon-Spallationsprozessen und der Produktion kosmogener Radionuklide
- Optimierung des Vetopotenzials bei der Unterdrückung kosmogener Radionuklide in Kombination mit den zentralen Detektor und einem über dem Detektor befindlichen weiteren Myonveto aus Platikszintillatoren
- Erstellung eines Konzepts und eines Prototypen für ein Kalibrationssystems für die Photomultiplier des Myonvetos
Weitere Informationen zum Teilprojekt Myon-Veto gibt es hier.
Physikpotential
Ereignisrekonstruktion und Software
Reinheit von Detektor-materialien
Ausleseelektronik und Datenerfassung
Myon-Veto
Internationale Kollaboration
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Beteiligte Institute
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IKP Jülich
The Neutrino Group at IKP-2 of Forschungzentrum Julich was established only in November 2015 by the recruitment of Prof. Dr. Dr. Livia Ludhova. She has a double education in experimental physics and geology and several-years experience of work in Borexino experiment. Consequently, the JUNO potential in measuring geoneutrinos and solar neutrinos is of her particular interest. The IKP group is also specializing in the analysis and software development, as for example electronics simulations, waveform reconstruction, and muon-track reconstruction.
JGU Mainz
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RWTH Aachen
Das III. Physikalische Institut B der RWTH Aachen unter Prof. Dr. Achim Stahl arbeiet seit 1967 im Bereich der experimentellen Teilchen- und Astrophysik. Die JUNO Arbeitgruppe beschäftigt sich aktuell Hauptsächlich mit der Entwicklung von intelligenten PMTs für das JUNO-Experiment. Zusätzlich wird die Sensitivität von JUNO auf Massenhierarchie durch atmosphärische Myonen untersucht.
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TU München
Universität Hamburg
Universität Tübingen
ZEA-2 Jülich
JUNO
DFG - Forschergruppe
Kontakt: Prof. Dr. Achim Stahl, achim.stahl@physik.rwth-aachen.de
Letzte Aktualisierung:
6.10.2016
