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Open PhD Positions

Doctoral FellowIn the frame of the KIT graduate school KSETA (Karlsruhe School of Elementary Particle and Astroparticle Physics), PhD positions are offered within KCETA and the Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics. Looking forward to your application!    More information on our positions


11. Dezember 2017 – "Physics World Top Ten Breakthrough of 2017"

Congratulations to the Pierre Auger Collaboration for winning award of physicsworld.com

Ever since the existence of cosmic rays with individual energies of several Joules was established in the 1960s, speculation has raged as to whether cosmic particles of mean energy of 2 Joules are created in our Milky Way or in distant extragalactic objects.

In a paper that was published in Science on 22 September 2017, the Pierre Auger Collaboration reported observations demonstrating that cosmic rays with energies a million times greater than that of the protons accelerated in the Large Hadron Collider come from much further away than from our own Galaxy.

Earlier this year the physics magazine physicsworld.com reported about that paper, which was now chosen to be included in the “Physics World Top Ten Breakthroughs of 2017”.

The Physics World Top Ten Breakthroughs of 2017 are awarded to research reported in physicsworld.com in 2017. The Top Ten are chosen by Physics World editors from a shortlist that is drawn-up based on popularity with our readers. The selection criteria are
•    fundamental importance of research
•    significant advance in knowledge
•    strong connection between theory and experiment, and
•    general interest to all physicists.
Read more on physicsworld.com

Original Press Release of KIT
Original article on auger.org

14. November 2017 – Dr. Ralph Engel new Spokesperson of the Pierre Auger Observatory

Dr. Ralph Engel
Dr. Ralph Engel

At the November meeting of the members of the Pierre Auger Observatory in Malargüe, Argentinien, Dr. Ralph Engel was elected spokesperson of the international collaboration which consists of 89 institutes in 17 countries.

Ralph Engel is principal investigator of the KSETA graduate school und acting director of the Institute for Nuclear Physics (IKP) at KIT.


October 2017 – Young Scientist Award for Dr. Teppei Kitahara

Teppei Kitahara
Dr. Teppei Kitahara

Dr. Teppei Kitahara, postdoc at KIT's Institute for Nuclear Physics, has received the `Young Scientist Award 2018' of Physical Society of Japan in the category `Theoretical Particle Physics'. The laudation mentions three publications which he has written at KIT. They deal with direct CP violation in the decays of a Kaon into two pions. CP violation means that fundamental laws of nature treat particles differently from antiparticles.

While direct CP violation in the mentioned decays has been observed almost 20 years ago, the theoretical interpretation has become possible only recently, thanks to advances in computer-based calculational methods.

Teppei Kitahara and his collaborators have shown that the measured value, which deviates from the prediction of the Standard Model, can be explained in supersymmetric theories. The research line on supersymmetry has been founded in 1973 by Prof. Julius Wess (Universität Karlsruhe) und Prof. Bruno Zumino (CERN).


October 27, 2017 – New KCDC update NABOO 2.0

KCDC Spectrum
Quality of the energy reconstruction for simulated data

The updated version of KCDC release NABOO is available. For this new update NABOO 2.0 there were added CORSIKA simulations for six different High-Energy Hadronic Interaction Models from three model families (QGSjet-II-02 and QGSjet-II-04; EPOS-1.99 and EPOS-LHC ; SIBYLL-2.1 and SIBYLL-2.3), separately available for the three detector components KASCADE, GRANDE and CALORIMETER.

See https://kcdc.ikp.kit.edu/

September 22, 2017 – Messengers from galaxies far away

Scientists of the Pierre Auger Collaboration find compelling evidence for the extragalactic creation of high-energetic cosmic rays / Publication in Science
Hochenergetische Kosmische Strahlung erreicht die Erde aus einer Vorzugsrichtung (rot), die aber nicht mit dem Zentrum unserer Milchstraße übereinstimmt. (© Pierre-Auger-Observatorium/KIT)
High-energetic cosmic rays reach the Earth preferably from the directions marked in red, which do not match the centre of our Milky Way. (© Pierre Auger Observatory/KIT)

Ever since the existence of cosmic rays with individual energies of several Joules was established in the 1960s, speculation has raged as to whether cosmic particles of mean energy of 2 Joules are created in our Milky Way or in distant extragalactic objects. In a paper published in Science with the title „Observation of a Large-scale Anisotropy in the Arrival Directions of Cosmic Rays above 8×10^18 eV“, the Pierre Auger Collaboration reports observational evidence demonstrating that these cosmic rays come from much further away than from our own Galaxy.

More than 400 scientists from 18 countries work together in the research collaboration. Scientists of KCETA are significantly involved both in terms of science and project office, with primary responsibility for the development of the fluorescence telescopes.

Press release of KIT
Press release of the Pierre Auger Collaboration

11. September 2017 – deutsch-russische Forschergruppe erhält dreijährige Förderung

Dr. Andreas Haungs

In der deutsch-russischen Forschungszusammenarbeit startet ein neues Förderinstrument. Die Helmholtz-Gemeinschaft und die Russian Science Foundation (RSF) haben für ihr Förderprogramm „Helmholtz-RSF Joint Research Groups“ die ersten sechs gemeinsamen Forschergruppen ausgewählt, darunter die "Karlsruhe-Russian Astroparticle Data Life Cycle Initiative".

In der Astroteilchenphysik müssen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre hochdetaillierten Beobachtungen untereinander austauschen können, um komplexe Prozesse im Universum zu untersuchen und besser zu verstehen. Ziel der Wissenschaftler der Lomonossov-Universität Moskau und derer von KCETA ist es, ein breites Spektrum an Daten hochenergetischer kosmischer Strahlung öffentlich zur Verfügung zu stellen. Die beteiligten Forscherinnen und Forscher werden zu diesem Zweck ein gemeinsames Datenportal zweier unabhängiger Observatorien aufbauen.
Ansprechpartner: Dr. Andreas Haungs, IKP und Prof. Achim Streit, SCC

Weitere Informationen

July 2017 – ICRC Poster Award 2017 goes to KCETA scientist Ewa Holt

Ewa Holt

On this year's ICRC conference in Busan, Korea, not only Frank Schröder was given the IUPAP Young Scientist Award 2017, but also KCETA young scientist Ewa Holt received a Best Poster Award of ICRC 2017. Three outstanding posters were selected out of a total of about 600 posters. Congratulations!

The International Cosmic Ray Conference, or ICRC, is a physics conference organized biennially by the Commission C4 (Astroparticle Physics) of the International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) since 1947, where physicists from the whole world present the results of their research in Astroparticle Physics.

SENSE – Ultimate Low Light-Level Sensor Development


With the participation of KCETA scientists the European project SENSE aims to coordinate research and development efforts in academia and industry in low light-level sensoring. It is funded by the European Comission Future and Emerging Technologies Coordination and Support Action. Besides KIT the project consortium consists of the partners Deutsches Elektronen Synchrotron, Université de Genève and Max Planck Institute for Physics in Munich.

In collaboration with an Expert Group a European R&D roadmap towards the ultimate low light-level (LLL) sensors will be developed and will be presented in October '17 at the LIGHT workshop.


The project’s objectives are

  • to develop a database of light sensor specifications and lab equipment, test stands and expertise available in the different institutions,
  • to monitor and evaluate the progress of the developments with respect to the roadmap,
  • to liaise with strategically important European initiatives and research groups and companies worldwide,
  • to coordinate the R&D efforts of research groups and industry in advancing LLL sensors,
  • to create the Technology Exchange Platform to enable an efficient exchange between researchers and developers being involved in SENSE,
  • to prepare training events and teaching material especially towards young researchers,
  • to frame up a technology training session that can be implemented in any existing summer school.

Further information can be found on the project website.

July 2017 – IUPAP Young Scientist Award 2017 goes to KCETA scientist Frank Schröder

Dr. Frank G. Schröder

Dr. Frank G. Schröder, young scientist at KIT in the field of experimental astroparticle physics, was chosen to receive the Young Scientist Award 2017 of the IUPAP (International Union of Pure and Applied Physics). This award recognizes his outstanding contributions to cosmic rays physics, in particular to the development of radio detection of high-energetic cosmic rays.

The award will be presented at the ICRC (International Cosmic Ray Conference) in Busan, Korea on July 12, 2017.

July 2017 – High Energy Particle Physics Award for Robert Klanner

Prof. Robert Klanner
Prof. Robert Klanner

The 2017 High Energy and Particle Physics Prize, for an outstanding contribution to High Energy Physics, is awarded to Erik H.M. Heijne, Robert Klanner, and Gerhard Lutz for their pioneering contributions to the development of silicon microstrip detectors that revolutionised high-precision tracking and vertexing in high energy physics experiments

The pioneering work was carried out by E. H. M. Heijne working at CERN, and R. Klanner and G. Lutz at the Max-Planck-Institute of Physics in Munich. Later R. Klanner took positions at Hamburg University and DESY. Robert Klanner has been an Emeritus Professor since 2010.

More information: https://eps-hepp.web.cern.ch/eps-hepp/index.php

Robert Klanner was awarded the Julius Wess Award 2016.



June 29, 2017 – Feature articles on KATRIN

Das KATRIN-Experiment
The KATRIN experiment

In early summer 2017 two journalists visited our KATRIN experiment at KIT. Read here the result - two interesting feature articles in two major physics magazines:

"Weighing the universe's most elusive particle" by SCIENCE staff writer Adrian Cho

"Massive machine gears up to weigh nearly massless particles" by PHYSICS TODAY senior Editor Toni Feder

June 2017 – Info panel on the KASCADE-Experiment

KASCADE-Infotafel am Campus Nord

Just in time for the open day 2017 a new info panel on the KASCADE / KASCADE-Grande experiment was installed at the southwest corner of the former KASCADE detector field at Campus Nord. Between February 1994 and January 2013 the air shower experiment KArlsruhe Shower Core and Array DEtector (KASCADE) investigated very successfully the properties of cosmic rays, with many KCETA scientists involved.

The KASCADE data are available for the public at the 'KASCADE Cosmic Ray Data Centre' (KCDC).

3. Mai 2017 – Ein neues Herz für das CMS-Experiment

KIT-Team beim Einbau des Silizum-Pixeldetektors: (v.l.n.r.) Erik Butz, Anita Weddigen, Christian Barth, Pia Steck. (Bild: E. Butz)
Blick auf Teil des eingebauten Silizium-Pixeldetektors. Im Vordergrund das Strahlrohr des LHC

Der Teilchenbeschleuniger LHC am europäischen Teilchenphysiklabor CERN bei Genf hat wieder seinen Betrieb aufgenommen. Am CMS-Experiment wurde in der Winterpause ein neuer Silizium-Pixeldetektor eingebaut. Physiker, Ingenieure und Techniker vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben dazu an vielen Stellen wichtige Beiträge geleistet.

Wie kann man die Elementarteilchen „sehen“, die in den Teilchenkollisionen am LHC entstehen? Der erste Schritt dazu ist ein Silizium-Pixeldetektor, der nur wenige Zentimeter vom Kollisionspunkt entfernt betrieben wird und der die Spuren geladener Teilchen nachweist. Am CMS-Experiment, einem der riesigen Teilchendetektoren am LHC, wurde jetzt der Silizium-Pixeldetektor wie geplant durch eine neue und verbesserte Version ersetzt. Der neue Detektor ist leichter als sein Vorgänger, besitzt mit 124 Millionen Pixeln fast doppelt so viele Kanäle und ist mit leistungsfähigeren Auslesechips bestückt. Mit dem neuen Detektor ist das CMS-Experiment gut gerüstet für die erwartete Leistungssteigerung des LHC in den nächsten Jahren.

Der neue Detektor wurde von einem internationalen Team entwickelt und gebaut, an dem aus Deutschland das KIT sowie die RWTH Aachen, die Universität Hamburg und das DESY beteiligt sind. Am KIT wurden knapp 20 % des Detektors gebaut. KIT-Projektleiter Ulrich Husemann: „Wir haben in Karlsruhe erfolgreich eine Produktionsstraße für den Pixeldetektor aufgebaut und betrieben. Beim Detektorbau haben wir Wert auf höchste Qualität gelegt, und das hat sich ausgezahlt. Gleichzeitig haben wir bei unserem Projekt junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und Studierende ausgebildet, die jetzt mit modernsten Methoden der Chipindustrie vertraut sind.“ Die Detektorteile wurden in Zusammenarbeit des Instituts für Experimentelle Kernphysik und des Instituts für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik aufgebaut und auf Herz und Nieren getestet. Physiker und Technikerinnen des KIT waren außerdem beim Einbau des Detektors am CERN vertreten. Eine weitere Gruppe am KIT befasst sich derzeit mit der hochpräzisen Bestimmung der Ausrichtung des neuen Detektors, um die benötigte Messgenauigkeit zu erreichen. Nun blickt das KIT-Team gespannt auf die ersten Teilchenkollisionen im neuen Detektor.

9. März 2017 – Neues Netzwerk für Neutrinoforschung und Sensoren

Das KATRIN-Experiment auf dem Gelände des KIT

Teilchenforscher des KIT und der Universität Heidelberg bündeln ihre gemeinsamen Forschungsaktivitäten mit nationalen und internationalen Partnern im Netzwerk Neutrinomasse und unterzeichneten ein entsprechendes Memorandum of Understanding.

Neutrinos spielen eine wichtige Rolle bei der Untersuchung des Ursprungs der Materie und bei der Gestaltung der sichtbaren Strukturen im Kosmos. Ihre Masse, die über eine Milliarde Mal kleiner sein muss als die eines Wasserstoffatoms, ist ein wichtiger, aber noch ungenau bestimmter Parameter. Um diesen zu messen, entwickeln Forscher in Karlsruhe und Heidelberg zusammen mit ihren nationalen und internationalen Partnern extrem präzise Sensoren und Detektoren für teilchenphysikalische Experimente wie KATRIN und ECHo.

„Wir stellen nun die Weichen, damit Deutschland noch lange ein Mekka der Neutrinoforschung bleibt“, freut sich Guido Drexlin vom KIT, einer der beiden Sprecher von KATRIN – dem KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment. „Die Technologien, die von KATRIN und ECHo entwickelt werden, werden von Relevanz sein für das ganze Forschungsfeld der Teilchenphysik.“
„Durch die Zusammenarbeit der Experimente aus Karlsruhe und Heidelberg erhöhen wir die Schlagkraft und internationale Sichtbarkeit“, unterstreicht Christian Enss von der Universität Heidelberg und Sprecher der DFG-Forschergruppe ECHo — dem Electron Capture Holmium Experiment.

Presseinformation des KIT

Julius Wess Award 2016

Prof. Robert Klanner, University of Hamburg und DESY, was chosen to receive the Julius Wess Award 2016.
f.l.t.r.: Prof. Marc Weber, Prof. Thomas Müller, Dr. Irmgard Langbein, Prof. Robert Klanner, Prof. Rohini Godbole, Prof. Oliver Kraft
Prof. Robert Klanner
Prof. Robert Klanner
The first silicon strip detector, designed by R. Klanner in 1984, to find charmed hadrons and measure their lifetime with the NA32 experiment at CERN
The first silicon strip detector, designed by R. Klanner in 1984, to find charmed hadrons and measure their lifetime with the NA32 experiment at CERN

The presentation of the award took place on March 3rd, 2017. In a festive event Prof. Klanner received the award from Prof. Oliver Kraft (Vice President for Research, KIT), accompanied by a very appreciated talk by Prof. Rohini Godbole from the Indian Institute of Science, Bangelore ("Higgs-Boson and the Physics beyond the Standard Model"), an introduction to the KIT Center KCETA by Prof. Marc Weber (Scientific Spokesperson of KCETA) and the laudatio by Prof. Thomas Müller (KIT). After the presentation of the award Prof. Klanner gave a highly esteemed talk on "Silicon Detectors: From the early days to the LHC and XFEL". The Ensemble Claribel pleased the audience with musical contributions by Mozart, Paganini and Brahms.

With great pleasure we nominated Robert Klanner for the 2016 Julius Wess Award in recognition  of  his  fundamental  contributions  to  the  development  of  silicon  microstrip detectors,  in  particular  for  achieving  for  the  very  first  time  the  resolution  required  to reconstruct secondary vertices from the decay of heavy-flavoured hadrons. With this development Robert Klanner initiated the culture of flavor-tagging in particle physics. Robert Klanner (together with Gerhard Lutz and the late Josef Kemmer) worked in the early 1980s on the development of a Silicon strip detector using the planar process developed at the Semiconductor Laboratory of MPI Munich.

In the paper “A silicon counter telescope to study short-lived particles in high-energy hadronic interactions”, Nucl. Instrum. Meth. 205 (1983) 99, Klanner et al. describe for the first time a working detector with 5 μm spatial resolution as required for secondary vertex reconstruction. Soon after, in the paper “Silicon detectors with 5 micrometer spatial resolution for high- energy particles”, Nucl. Instrum. Meth. 217 (1983) 224, they showed the first reconstructed secondary vertices from charmed meson decays.

The work  was  the  founding  block  for  the rapid  development  of micro-structured silicon detectors in High Energy Physics, for secondary vertex tagging and nowadays also for large-area  tracking  detectors, in  particular  the  LHC detectors ATLAS and  CMS. Silicon tracking  detectors  are  present  in  any  modern  particle  physics  experiment.  Without  this detector type many major discoveries and important measurements would not have been possible, among them heavy quark physics at LEP, the discovery of CP-violation at the B- factories and the discovery of Bs  oscillations. One of the most important discoveries of the past 20 years, the top quark at the Tevatron, was only possible through the employment of secondary  vertex  tagging.  Also  for  the  future  of  High  Energy  Physics  this  kind  of instrumentation  will  remain  invaluable,  such  as  for  searches  for  new  particles  and  for studying the Higgs boson in the b decay channel. As such, silicon microstrip detectors revolutionized the field of experimental High Energy Physics to at least the same extent as the invention of multi-wire gaseous detectors by G. Charpak and F. Sauli in the late 1960s and 1970s.

Robert Klanner continued to work on silicon detector development with continuously strong impact on the field until today, including his studies on fundamental sensor properties like radiation effects, and helped pave the way to physics at the next generations of experiments.

Beyond his seminal work in instrumentation, Robert Klanner also held several very important management positions. He started his career in the early 70-ies and obtained his PhD in Nuclear Physics in Protvino, USSR. He then accepted a postdoc position and later an Assistant Professorship at the University of Illinois, Urbana, and joined the Max-Planck- Institute in Munich in 1975. In 1984 he moved to DESY to contribute to the construction of the HERA experiment ZEUS. Robert Klanner was spokesman of the Na11 experiment which discovered Open Charm in fixed-target events by means of silicon strip detectors. In 1996 he became  Professor  at  the  Universität  Hamburg.  From  1999  to  2005  he  served  as  the Research Director of DESY. For many years Robert Klanner was project leader of the ZEUS calorimeter, one of the most powerful and innovative hadron calorimeters at the time and a defining subdetector of the ZEUS experiment. He also served as the physics coordinator and spokesperson of ZEUS. Robert Klanner had been a long-term member of the Vorstand of the German Physical Society DPG and a co-editor of the scientific journal “Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A”.

Press Release of KIT
More information about the Julius Wess Award

February 3, 2017 – New KCDC release NABOO 1.0


Since February 3rd, the new KCDC web portal NABOO is available. For this new release not only the amount of data was increased by a factor of more than 3, but also there was added a new detector component (GRANDE), and the whole DataShop backend was rebuilt. The DataShop is now organized as a plugin system, based on a newly written software package which will also be made available for public usage.

See https://kcdc.ikp.kit.edu/

19. Januar 2017 – Gustavo Romero ausgezeichnet als "Helmholtz International Fellow"

KSETA-Dozent Prof. Gustavo Romero
KSETA-Dozent Prof. Gustavo Romero

In der jährlich stattfindenden zweiten Ausschreibungsrunde des „Helmholtz International Fellow Award“ haben im Jahr 2016 fünf herausragende internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diese Auszeichnung erhalten, darunter KSETA-Dozent Gustavo Romero, Professor of Relativistic Astrophysics, Faculty of Astronomy and Geophysics, University of La Plata, Argentinien.

"Ich gratuliere den Preisträgern und freue mich auf die künftige Zusammenarbeit mit Ihnen", sagt Otmar D. Wiestler, der Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. "Dass wir uns international mit Spitzenforschern vernetzen, ist ein wichtiger Bestandteil unserer Strategie. Wir kooperieren weltweit mit herausragenden Partnern und Forschungseinrichtungen." Viele Preisträger des Helmholtz-International Fellow Award haben bereits eng mit Helmholtz-Zentren zusammengearbeitet.

Der Preis soll dazu beitragen, dass sich die Forscherinnen und Forscher noch intensiver mit der Helmholtz-Gemeinschaft vernetzen, bestehende Kooperationen bestärken oder neue initiieren. Neben dem Preisgeld in Höhe von 20.000 Euro erhalten sie eine Einladung zu einem flexiblen Forschungsaufenthalt an einem oder mehreren Helmholtz-Zentren. "Die Fellows sind darüber hinaus wichtige Botschafter", sagt Wiestler. "Sie können entscheidende Impulse für Kooperationen zwischen ihren Einrichtungen und der Helmholtz-Gemeinschaft geben."

Die Auswahl der Preisträger trifft das Helmholtz-Präsidium, nominiert werden die Kandidaten von den Helmholtz-Zentren – Gustavo Esteban Romero wurde durch das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nominiert.

Der geschätzte KSETA-Dozent wirkt auch im Doppelpromotionsprogramm DDAp der Fakultät für Physik des KIT und des Institute of Technology in Detection and Astrophysics (ITeDA) an der Universidad Nacional de San Martin (UNSAM) in Buenos Aires, Argentinien.

12. Dezember 2016 – Fünf Jahre AMS auf der Internationalen Raumstation

Der Aufbruch in eine neue Ära der Astroteilchenphysik
Abb. 1: Das AMS Experiment auf der Internationalen Raumstation (Foto: NASA)
Abb. 2: Das Verhältnis von Wasserstoff-Kernen (Protonen) zu Helium-Kernen in der kosmischen Strahlung in Abhängigkeit des Impulses der Kerne. Die Daten von AMS weichen deutlich von den Erwartungen ab. (Grafik: AMS Kollaboration)

Seit 5 Jahren umkreist das Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) jetzt in 400 km Höhe auf der Internationalen Raumstation (ISS) die Erde. Mit einer Bauzeit von 15 Jahren, Kosten von 1,5 Milliarden Dollar, einem instrumentierten Volumen von 60 m3 und einem Gewicht von 7 Tonnen ist es das größte Experiment zur Grundlagenforschung auf der Raumstation. Dieses einzigartige Messinstrument wurde mit dem letzten Flug des Space Shuttels Endavour 2011 vom Kennedy Space Center aus auf die Reise geschickt. Seit dem hat AMS 90 Milliarden geladene Teilchen aus der kosmischen Strahlung aufgezeichnet, bevor diese in der Erdatmosphäre absorbiert wurden. Dieser einzigartige Datensatz mit einer Messgenauigkeit auf dem Prozentniveau erlaubt uns Rückschlüsse auf die höchstenergetischen Prozesse in unserer Galaxie und liefert und damit auch Hinweise auf die Antworten zu den großen Fragen der modernen Physik.

Am 08. Dezember hat der Sprecher der AMS Kollaboration, der Nobelpreisträger Prof. Ting vom MIT die Ergebnisse am CERN zusammengefasst. In Deutschland sind Arbeitsgruppen der RWTH Aachen, des Karlsruher Instituts für Technologie und des Forschungszentrums Jülich beteiligt. Diese Aktivitäten werden von Prof. Schael, RWTH Aachen koordiniert und von der DLR gefördert.

Forschungszentrum Jülich und RWTH Aachen arbeiten im Rahmen der Jülich-Aachen Reserach Alliance (JARA) gemeinsam an dem Projekt. Für diese Gruppe werden die Analyseaktivitäten von Dr. H. Gast koordiniert, die Karlsruher Gruppe wird von Dr. I. Gebauer geleitet.

Die Ergebnisse von AMS halten viele Überraschungen für die Experten bereit. Sie zeigen deutlich, dass unser Verständnis der Erzeugung, der Beschleunigung und des Transportes der kosmischen Strahlung von den Quellen bis in unser Sonnensystem zum AMS Experiment unvollständig ist. Bisher ging man davon aus, dass diese Teilchen innerhalb unserer Galaxie in Supernovaexplosionen und schweren Sternen erzeugt und beschleunigt wurden. Die Präzision der Daten von AMS zeigt nun erstmals, in welche Richtung die bisherigen Modelle erweitert werden müssen (siehe Abbildung 2).

Ein sehr geringer Teil der kosmischen Strahlung besteht aus Anti-Materie Teilchen. Diese sind damit besonders empfindliche Proben für neue und unerwartete Prozesse. AMS beobachtet bei hohen Energien sowohl mehr Positronen als auch mehr Anti-Protonen als erwartet wurden. Die Wechselwirkungen von Dunklen Materie Teilchen in unserer Galaxie könnte beides erklären. Doch um sich dabei sicher zu sein, bräuchte es eine unabhängige Bestätigung dieser Interpretation mit anderen Ansätzen, wie z.B. der Nachweis der Produktion dieser Dunklen Materie Teilchen am LHC Beschleuniger am CERN in Genf.

Helium ist nach Wasserstoff das zweithäufigste Element im Universum. AMS hat in den letzten 5 Jahren 3.7 Milliarden Helium Ereignisse aufgezeichnet. Zu den großen offenen Fragen der Physik gehört die Frage, warum wir kein Anti-Helium im Universum beobachten. Wenn das Universum aus dem Nichts durch einen Urknall entstanden ist, muss am Anfang genauso viel Materie wie Antimaterie vorhanden gewesen sein. Deshalb hat AMS in seinen Daten auch nach Anti-Helium-Kernen gesucht. Die Beobachtung eines einzigen Anti-Helium Kerns in der kosmischen Strahlung würde bereits das gesamte Weltbild der modernen Physik grundlegend verändern.

So wie Herr Ting am CERN berichtet hat, beobachtet AMS einige Anti-Helium Kandidaten, deren Masse mit 3He verträglich ist. Allerdings ist die Rate dieser Ereignisse so niedrig, dass AMS bisher nur mit Hilfe von aufwändigen Computersimulationen die Frage untersuchen konnte, ob diese wenigen Ereignisse nicht auch auf andere Ursachen zurückgeführt werden können. Diese Rechnungen haben mehr als 10 Millionen Stunden Rechenzeit auf einem weltweiten Netzwerk von Großrechnern in Anspruch genommen. Der Löwenanteil mit mehr als 50% wurde dabei vom Rechenzentrum des Forschungszentrums Jülich übernommen. In diesen Simulationen findet sich keine Erklärung für die beobachteten Anti-Helium Kandidaten. Aber Computersimulationen sind immer nur eine Annäherung an die Wirklichkeit. Deshalb gehört es zu den Prioritäten der AMS Kollaboration Methoden zu entwickeln, um dieses Ergebnis alleine an Hand der eignen Messdaten zu verifizieren.

Die Präzision der AMS Daten hat viele wichtige neue Erkenntnisse geliefert und damit eine neue Ära in diesem Gebiet der Physik eingeläutet. Wie immer wenn Neuland in der Grundlagenforschung betreten wird, werfen die Ergebnisse auch Fragen auf, die erst durch die neuen Resultate möglich werden. AMS wird bis zum Ende der Lebensdauer der Internationalen Raumstation fortfahren, die kosmische Strahlung mit bisher unerreichter Präzision zu vermessen. Wir können auf die weiteren Erkenntnisse nur gespannt sein.


Professor Dr. Stefan Schael, RWTH Aachen
E-Mail: schaelCmz9∂physik rwth-aachen de

Dr. Iris Gebauer, Karlsruher Institut für Technologie,
E-Mail: iris gebauerEgj8∂kit edu

October 31, 2016 – Cosmic-Ray Showers Reveal Muon Mystery

The Pierre Auger Observatory detects more muons from cosmic-ray showers than predicted by the most up-to-date particle-physics models.
Detection of a hybrid event from a cosmic-ray shower in the Pierre Auger Observatory (APS/Carin Cain)

"The new results from the Pierre Auger Observatory put the muon excess on a firmer basis by making a tight connection between the telescope measurements and the signal on the ground. This finding suggests that the best models of hadronic interactions are missing something. One possibility is that they do not account for a process that keeps more energy in the hadronic component; for example, a higher production of baryon-antibaryon pairs. Another option is that the physics of strong interactions changes at energies beyond those tested at the LHC."

Viewpoint: Cosmic-Ray Showers Reveal Muon Mystery

Cosmic-ray showers create more muons than expected

Muon surplus leaves physicists searching for answers

Related paper:

14. Oktober 2016 – Neutrinowaage KATRIN feiert "First Light"!

Groß-Experiment KATRIN erreicht nächsten Meilenstein: Erstmals durchfliegen Elektronen die komplette Anlage bis zum Detektor
(v.l.n.r.) Prof. Kraft, Prof. Drexlin, Prof. Blümer, Prof. Otten, Prof. Robertson
"First Light": Das Signal (Fotos: A. Chantelauze/KIT)

Als präziseste Waage der Welt soll KATRIN die genaue Masse des kleinsten Materie-Teilchens, des Neutrinos, bestimmen; ein Themengebiet, das im letzten Jahr mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde. Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum Messbetrieb ist das "First Light", also wenn der Detektor zum ersten Mal Elektronen "sieht", die durch die gesamte 70 Meter lange Anlage geführt wurden.

Umlagert von zahlreichen Vertretern der Presse begannen um 15:30 Uhr die finalen Vorbereitungen der KATRIN-Anlage, mit einleitenden Worten durch Projektleiter Professor Guido Drexlin, Professor Oliver Kraft, Vizepräsident des KIT für Forschung, Professor Ernst Otten, Gründungsvater des Experiments, Professor Blümer, Bereichsleiter für Physik und Mathematik am KIT sowie Professor Hamish Robertson von der University of Washington.

Um 15.50 Uhr war es schließlich soweit, der feierliche gemeinsame Druck auf den "roten Knopf" startete die Elektronenquelle und lieferte unter großem Beifall das erhoffte Bildschirm-Signal des "First Light".

Neutrinos spielen eine wichtige Rolle bei der Untersuchung des Ursprungs der Materie und bei der Gestaltung der sichtbaren Strukturen im Kosmos. Ihre Masse, die über eine Milliarde Mal kleiner sein muss als die eines Wasserstoffatoms, ist ein wichtiger, aber noch ungenau bestimmter Parameter. Das internationale Experiment KATRIN wird die Neutrinomasse mit einer Genauigkeit eingrenzen, die mehr als eine ganze Größenordnung besser sein wird als bislang. Dazu werden ab Herbst 2017 Elektronen aus dem Beta-Zerfall von Tritium, in dem Neutrinos eine tragende Rolle spielen, exakt vermessen.

Auch wenn beim "First Light" das Instrument noch nicht seine volle Leistung bringt, ist dieser Augenblick für die Wissenschaftler und Ingenieure ein wichtiger Funktionstest. Die zahlreichen Systemteile und Komponenten von KATRIN werden erstmals zusammenspielen. Auf dem 70 Meter langen Weg eines Elektrons durch das gesamte Experiment liegen supraleitenden Magnete und Kältefallen, gasgefüllte Bereiche und Vakuum, Zonen mit Temperaturen unter 4 Kelvin und mit Raumtemperatur, deren Betrieb optimal aufeinander abgestimmt werden muss. Für das "First Light" wird noch eine schaltbare Elektronenquelle genutzt, die mittels einer UV-Lichtquelle geeignete Elektronen aus einer goldbeschichteten Edelstahlplatte schlägt, die nach einer Flugzeit von wenigen Millionstel Sekunden auf den Detektor treffen. Der Detektor aus Silizium-Halbleitermaterial besitzt einen Durchmesser von rund 125 Millimetern und beinhaltet 148 Pixel, die ähnlich einer Dartscheibe angeordnet sind und damit einen räumlichen "Blick" in die Welt von KATRIN ermöglichen.

Für die Bewältigung der Jahrhundertaufgabe "Messung der Neutrinomasse" haben die Forscher von KATRIN in den vergangenen Jahren zahlreiche wissenschaftliche Herausforderungen gelöst und technologisches Neuland betreten. So etwa eine Hochspannung von 18 600 Volt mit einer Genauigkeit von 0,01 Volt stabil zu halten. Oder die Erzeugung eines Ultrahochvakuums, welches dem auf der Mondoberfläche entspricht, in einem turnhallengroßen Weltrekord-Volumen von 1240 Kubikmetern. Rund 150 Wissenschaftler aus 6 Ländern und 18 namhaften Institutionen sind am KATRINExperiment beteiligt, dessen Budget 60 Millionen Euro umfasst.

Die Messung der Neutrinomasse im Tritium-Betrieb soll im Herbst 2017 beginnen. Erste interessante Ergebnisse zur Neutrinomasse werden bereits für Mitte 2018 erwartet. Dann wird die Mess-Empfindlichkeit von KATRIN bereits deutlich besser sein als die von allen anderen Tritiumzerfallsexperimenten der letzten 3 Dekaden zusammen. Die endgültige, geplante Sensitivität erreicht KATRIN aber erst nach 5 Kalenderjahren Messzeit.

"First Light" in der Presse:
SWR, ka-news, Baden-TV, KIT, Deutsche Welle, Zeit online, Physik Journal,
Fox News, The New York Times, The China Post

22. September 2016 – 4000 Tonnen KASCADE-Eisenplatten ziehen um zu FAIR

Die 900 Eisenplatten dienen in Zukunft als "Bremsklotz" für das FAIR-Experiment in Darmstadt
Verladung der Eisenplatten am KIT (Fotos: Jürgen Wochele, KIT)
Verladung der Eisenplatten am KIT (Fotos: Jürgen Wochele, KIT)
Verladung der Eisenplatten am KIT (Fotos: Jürgen Wochele, KIT)

Die Eisenplatten stammen vom Karlsruher Experiment KASCADE, das 30 Jahre lang am KIT bzw. seinen Vorgänger-Institutionen Erkenntnisse über kosmische Strahlung lieferte. Das Herzstück des Experiments, das Hadronenkalorimeter bestand aus mehreren Schichten unterschiedlich dicker Eisenplatten, zwischen denen Detektoren installiert wurden. Nach 30 Jahren erfolgreicher Messung wurde das Experiment in den vergangenen Jahren abgebaut.

Nun werden die Platten drei Wochen lang verladen und mit insgesamt 161 Sattelzug-Fahrten zu FAIR und GSI nach Darmstadt transportiert. Sie dienen in Zukunft bei einem der großen Experimente des neuen Teilchenbeschleunigers FAIR dazu, den Teil des Ionenstrahls, der für die Experimente nicht verwandt werden kann, abzubremsen und zu absorbieren.

Mehr Informationen zum Karsruher Experiment KASCADE (englisch)

Mehr Informationen zum FAIR-Experiment CBM (englisch)

James W. Cronin – Pioneering Physicist and Nobel Laureate, 1931-2016

Jim Cronin
James W. Cronin (© University of Chicago)

James W. Cronin, American physicist and Nobel laureate, passed away on August 25, 2016 at the age of 84 years in Saint Paul, Minnesota, USA. With his passing, the scientific community has lost an outstanding and visionary physicist with a brilliant mind and great enthusiasm, but also a very special and highly valued person. His friendly character and his passion inspired many others.

Throughout most of his scientific carrier Jim worked at the University of Chicago. Together with Val Fitch, he was awarded the Nobel Prize of Physics in 1980 for his pioneering work on the violation of CP symmetry in the decay of neutral kaons.

After many years of successful research in particle physics (hyperon decay, pion-proton-scattering, production of muons, and more), Jim shifted the focus of his research to the investigation of high energetic cosmic rays. Together with Alan Watson, he conceived and designed the Pierre Auger Observatory, located close to Malargüe, Argentina. Jim Cronin was not only the driving force behind the construction of the observatory, but also in establishing the international collaboration for its operation. In the early days of collaboration building, he often visited us in Karlsruhe to involve the local scientists. He convinced the participating institutes IKP, ETP (former IEKP) and IPE to direct a significant part of their research towards this large-scale experiment. This commitment led to many highly recognized contributions to the observatory and to the physics of high-energetic cosmic rays. KIT owes a considerable part of its high standing in astroparticle physics to the interaction with Jim Cronin. In 2011, Jim Cronin was awarded an honorary doctorate by the KIT Department of Physics.

With Jim Cronin’s passing, the astroparticle physics community and KIT have lost an exceptional scientist and a good friend.

Johannes Blümer (Division 5), Ralph Engel (IKP), Thomas Müller (IEKP), Marc Weber (IPE), Martin Wegener (KIT Department of Physics)


The University of Chicago invites colleagues to honor the life of Professor James Cronin and share with his family, friends, and colleagues memories of his great accomplishments. A Science Symposium will take place on the afternoon of Friday September 30th followed by a Memorial on the morning of October 1st ending with a luncheon.
If you are interested please contact
Angela V. Olinto (http://astro.uchicago.edu/people/angela-v-olinto.php).

Obituary of the Pierre Auger Observatory: https://www.auger.org/index.php/news/latest-news/james-w-cronin-founding-father-of-the-pierre-auger-observatory-1931-2016

Obituary of the University of Chicago: https://news.uchicago.edu/article/2016/08/27/james-w-cronin-nobel-laureate-and-pioneering-physicist-1931-2016

7. Mai 2016 – Aus dem Winterschlaf erwacht: der Teilchenbeschleuniger am CERN

LHC-Kollisionsereignis bei 13 TeV Schwerpunktsenergie, aufgezeichnet mit dem CMS-Detektor. Die invariante Masse des Di-Photon-Systems (die beiden langen grünen Balken stellen die beiden erzeugten Photonen dar) beträgt 750 GeV.
LHC-Kollisionsereignis aufgezeichnet mit dem CMS-Detektor. Dargestellt werden die Spuren der Teilchen, die bei der Kollision neu entstanden sind. Das Ereignis kann möglicherweise exotischer Natur sein.

Es "knallt" wieder im Large Hadron Collider (LHC) am CERN: Der weltgrößte Teilchenbeschleuniger geht in seine zweite Messphase bei höchsten Energien. In den vergangenen Monaten haben Wissenschaftler und Techniker den LHC darauf vorbereitet, an seiner Leistungsgrenze deutlich mehr Teilchen als bisher gegeneinander zu schießen und die riesigen Datenmengen besser zu verarbeiten. So wollen sie 2016 etwa sechsmal mehr Kollisionsereignisse bereitstellen als im vergangenen Jahr.

Mehr Informationen (pdf)

March 8, 2016 – Shanghai Jiao Tong University Delegation at KIT

A delegation of Shanghai Jiao Tong University (SJTU) under the leadership of their president Prof. Dr. Zhang Jie visited KIT
Quelle: INTL
Source: INTL

After the successful workshop of KCETA at SJTU in November 2015 we were particularly delighted that the president of SJTU made a return visit to KIT on March 8. On the program there were conversations with vice president Thomas Hirth, head of division Johannes Blümer and KCETA representatives as well as a KATRIN tour.

More information

KCETA workshop at SJTU

March 3, 2016 – KCETA Simulation analyzes Cosmic Rays

Radio telescope LOFAR measures cosmic rays more precisely than ever – KCETA simulation code CoREAS is crucial for the determination of particle characteristics.
In this composite illustration extensive air showers (simulations with the CORSIKA program) hit the detector field in the center of the telescope LOFAR in Exloo, Netherlands. (© ASTRON/KIT/Radboud)

When cosmic rays hit the earth's athmosphere, their high energetic primary particles produce an airshower of secondary particles. Theses particle cascades provide information on the physical features of the primary particles. Astrophysicists have been searching for their provenance for generations. Measurements at the world's largest radio telescope LOFAR (Low Frequency Array), in which KCETA participates, give new understandings of  mass and possible sources of the particles, as the "Nature" magazine recently published. DOI: 10.1038/nature16976

"After ten years of research we understand the radio signals of these particle cascades so well that, by comparing detailed measurements with our simulation code we can make conclusions about the characteristics of the primary particles", reports Tim Huege, Institute for Nuclear Physics of KIT. At energies of 1017 to 1017,5 electron volt the latest results show a surprisingly high amount of light particles, protons and helium nuclei. "This raises questions", Huege says, who is also principal investigator of KSETA in the group radio detection of cosmic rays.


Announcement of the Radboud University

Pressemeldung des Informationsdienstes der Wirtschaft

CORSIKA – An Airshower Simulation Program

Oct 10, 2015 – Wechsel an der Spitze von KCETA

Wechsel an der Spitze von KCETA
v.l.n.r.: Prof. Weber, Prof. Löhe, Prof. Blümer

Der bisherige wissenschaftliche Sprecher, Prof. Johannes Blümer, hat ab 1. Oktober 2015 sein neues Amt als Leiter des Bereichs V übernommen. In der Folge dieses Wechsels wurde die Sprecherschaft von KCETA nachbesetzt. Prof. Ulrich Nierste, der bisher das Amt als stellvertretender Sprecher wahrgenommen hat, wird sich auf seine Aufgabe als wissenschaftlicher Sprecher der Graduiertenschule KSETA konzentrieren und die Vorbereitung auf die für 2016 erwartete Ausschreibung in einem Folgeprogramm zur Exzellenzinitiative vorbereiten. Deshalb stand auch die Position des stellvertretenden Sprechers zur Nachbesetzung an.
In seiner Sitzung am 13. Oktober 2015 hat das Lenkungsgremium von KCETA einen neuen wissenschaftlichen Sprecher und stellvertretenden Sprecher gewählt. Neuer wissenschaftlicher Sprecher ist ab sofort Prof. Marc Weber, stellvertretender Sprecher ist Prof. Dieter Zeppenfeld.

Oct 6, 2015 – Nobel Prize for Julius Wess Laureate Takaaki Kajita

Prof. Takaaki Kajita, ICRR Tokyo
Prof. Takaaki Kajita, ICRR Tokyo

Congratulations from KCETA to Takaaki Kajita and Arthur McDonald for being awarded the Nobel Prize in physics!

In 2013 Takaaki Kajita received the Julius Wess Award from KIT. With this award KIT-Center KCETA honored his outstanding contributions to neutrino physics, especially his discovery of neutrino oscillations with the Super Kamiokande Detector. For this discovery he was now awarded the Nobel Prize 2015. In 2014 the PhD students of graduate school KSETA had the opportunity to listen to Takaaki Kajitas excellent laureate lectures at KIT and to discuss physics topics face to face with him.

Research at KCETA is linked to the discovery of the two Nobel Prize laureates in several ways: Prof. Thomas Schwetz-Mangold does theoretical research on neutrino oscillations and determines the associated fundamental parameters of the data of all experiments of neutrino physics. While Kajita and McDonald showed, that neutrinos have mass, the physical quantity of this mass is still unknown. This question is the subject of the KCETA-experiment KATRIN, which will start measuring in 2016. Many former staff members of Arthur McDonald are members of the KATRIN-collaboration today.

Press release of the Nobel Prize Committee


Sept 30, 2015 – Guido Altarelli (1941 - 2015)

Guido Altarelli (1941 - 2015)
Dedication of the Wess Award 2011 to Guido Altarelli

The world of particle physics is deeply saddened by the sudden death of Guido Altarelli on September 30, 2015. It lost one of its greatest scientists and leading theorists who has worked for many years at CERN and worldwide.

The main emphasis of his work in theoretical particle physics was the interaction of particles within and beyond the so-called Standard Model that physicists use to describe elementary particles and the forces between them. His work has greatly influenced the field of particle physics, for which he was awarded inter alia with the Sakurai Prize (2012) and the EPS Prize (2015). Even to KIT he was connected in a special way: in 2011 KCETA appreciated the work of Guido Altarelli with the Julius Wess Award.

CERN obituary

Sept 8, 2015 – Tritium source for KATRIN arrived at KIT

Precision Work © KIT

Weight of 25 tons, length of 16 meters, and height of 4 meters: the tritium source for KATRIN arrived at KIT. It is the last component of the KATRIN experiment at Campus Nord, which will allow to measure the weight of the neutrino - the leightest particle of the universe. Installing the tritium source will take about six months and a lot of testing: 48 pedestals must be placed with an accuracy of fractions of a millimetre and 700 sensors will be tested.

Reports and background information:
SWR Landesschau Video
3sat Report and Video
KIT Video

July 27, 2015 – Fördergelder des BMBF für Teilchenphysiker von KCETA

Teilchenspuren nach einer Proton-Proton-Kollision, bei der ein Higgs-Boson erzeugt wurde; aufgezeichnet durch den CMS-Detektor am Beschleuniger LHC des CERN. (Bild: © 2012 CERN / CMS Collaboration)
Teilchenspuren nach einer Proton-Proton-Kollision, bei der ein Higgs-Boson erzeugt wurde; aufgezeichnet durch den CMS-Detektor am Beschleuniger LHC des CERN. © 2012 CERN / CMS Collaboration

Die Teilchenphysiker von KCETA erhalten in der aktuellen Förderperiode rund 4,6 Millionen Euro für  ihre Forschung am europäischen Forschungszentrum CERN. Damit fördert das BMBF den laufenden Betrieb und die weitere  Entwicklungsarbeit am Detektor CMS, der zu der Entdeckung des Higgs-Bosons im Jahre 2012 beitrug. Bei KCETA arbeiten rund 70 Physiker und Physikerinnen in 8 Arbeitsgruppen an Betrieb, Fortentwicklung und der physikalischen Datenanalyse des CMS.

Presseinformation des KIT

July 23, 2015 – Neues Buch zu den Ergebnissen des LHC in der ersten Run-Periode

The Large Hadron Collider - Harvest of Run 1
Das Neueste vom LHC – zusammengefasst in einem Buch

Die Ergebnisse der ersten Datennahme-Periode des Large-Hadron-Colliders (LHC) am CERN sind seit kurzem in einem Buch zusammengefasst, das mit starker Beteiligung von Wissenschaftlern von KCETA entstanden ist. 

Das Buch zeichnet ein übergreifendes Bild des aktuellen Stands der Physik an Hadron-Collidern und fasst die aktuellen Ergebnisse aus den Bereichen der Messungen zum Standard-Modell der Teilchenphysik, der Physik des Higgs-Bosons und des Top-Quarks, der Flavour-Physik sowie die Resultate der Suche nach Supersymmetrischen- und anderen Erweiterungen des Standard-Modells zusammen und schließt auch Ergebnisse aus der Analyse von Schwerionen-Kollisionen am LHC mit ein. 

An vier der insgesamt elf Kapitel des Buches haben Experten des KIT mitgeschrieben: Matthias Mozer (Electroweak Standard Model), Klaus Rabbertz (Studies of Quantum Chromodynamics at the LHC), Günter Quast (Higgs-Boson Physics) und Ulrich Nierste (Quark-Flavour Physics).

Das Buch richtet sich insbesondere an Physiker aus anderen Fachgebieten sowie an fortgeschrittene Studierende. Es ist im Springer Verlag erschienen und im Buchhandel als e-Book, Paperback oder Hardcover erhältlich. Mitarbeiter des KIT können es unter folgendem Link als e-Book herunterladen: The Large Hadron Collider - Harvest of Run 1

April 16, 2015 – Iris Gebauer über den AMS-02-Detektor an Bord der ISS

© Welt der Physik

...heute schon geforscht? Der Podcast von Welt der Physik

Iris Gebauer vom KIT über das Experiment im Weltraum, mit dem Wissenschaftler seit einigen Jahren die Eigenschaften der kosmischen Strahlung untersuchen.

Zum Podcast (Scrollen bis zur Folge 183)

April 16, 2015 – Das KATRIN-Experiment und Guido Drexlin – vielbeachtet in den Medien

Das KATRIN-Experiment
The KATRIN experiment
Guido Drexlin
Prof. Guido Drexlin (credit: Karsten Schöne/Bild der Wissenschaft)

Die Zeitschrift "Bild der Wissenschaft" zeichnet ein Portrait des Wissenschaftlers und des KATRIN Experiments.
"Was macht eigentlich Astroteilchenphysiker Guido Drexlin?"


Zum 300. Stadtgeburtstag von Karlsruhe wurden per Video-Interview 300 Karlsruher über ihr Leben und Arbeiten in Karlsruhe befragt, darunter auch Professor Guido Drexlin.
Hier geht's zum Interview.


"Sie kommen von der Sonne und anderen Sternen, Billionen von ihnen rauschen jede Sekunde durch unseren Körper: Neutrinos sind die am wenigsten erforschten Teilchen."
Auch N24 und Die Welt berichten über die Neutrinoforschung.


17.3.2015 Bereit für die zweite Laufzeit – die Detektoren am LHC

Alles auf Start beim LHC

Mehr als zwei Jahre stand der LHC still. Diese Zeit nutzten die Teams von ATLAS und CMS, um die beiden großen Experimente am Large Hadron Collider auf den bevorstehenden Betrieb mit höheren Protonenenergien und Kollisionsraten vorzubereiten.

In der "Welt der Physik" schreibt KSETA-PI Frank Hartmann über die Vorbereitungen auf den kommenden "Run". Er ist Projekt­manager des Silizium­spur­detektors bei CMS und für den reibungs­losen Betrieb, die Wartung und die Upgrades des Pixel- und Streifen­detektors verantwortlich.

Zum Artikel

3.3.2015 PARTICLE FEVER – Die Jagd nach dem Higgs

Particle Fever

Die deutsche Film- und Medienbewertung hat dem Dokumentarfilm „PARTICLE FEVER – Die Jagd nach dem Higgs" das PRÄDIKAT „BESONDERS wertvoll“ verliehen.

Aus der Begründung der Jury: "Das sensationelle Ereignis, auf das alles in diesem Film zustrebt und für das jahrzehntelang die größte Maschine der Menschheitsgeschichte gebaut wurde: Internationale Physiker möchten das „Higgs“ finden, genannt auch „Gottesteilchen“, das aller Materie ihre Masse verleiht. Die Aufnahmen vom Teilchenbeschleuniger des wissenschaftlichen Großprojekts CERN sind überwältigend. Hochkomplexe Themen und Theorien müssen dem Zuschauer nah gebracht werden, und es ist erstaunlich, wie verständlich der Film dennoch auch für wissenschaftliche Laien ist. Hier wird über den Ursprung des Universums und die Grundfragen der Existenz gesprochen."

Trailer: https://vimeo.com/111612603

Outstanding Referees Program 2015

Congratulations to Margarete Muehlleitner (KIT) and all laureates for having been awarded Outstanding Referees of the APS Journals!

The Outstanding Referee program was instituted in 2008 to recognize scientists who have been exceptionally helpful in assessing manuscripts for publication in the APS journals. By means of the program, APS expresses its appreciation to all referees, whose efforts in peer review not only keep the standards of the journals at a high level, but in many cases also help authors to improve the quality and readability of their articles – even those that are not published by APS.

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27.01.2015 – HELMHOLTZ extrem: Die feinste Waage der Welt

Helmholtz extrem
Die feinste Waage der Welt

Forschung kann stinken und kleben. Manche wissenschaftlichen Arbeitsplätze befindet sich in 400 Meter Tiefe oder werden nicht wärmer als -20 Grad Celsius. In der Rubrik HELMHOLTZ extrem zeigt die Helmholtz-Gemeinschaft außergewöhnliche und faszinierende Forschungsprojekte, Orte und wissenschaftliche Phänomene. Diesmal:

Die feinste Waage der Welt

19.12.2014 – Grundgesetzänderung im Bildungsbereich


Das Kooperationsverbot von Bund und Ländern für die Wissenschaft ist abgeschafft

Die Vertreter der Bundesländer im Bundesrat stimmten endgültig einer Änderung des Grundgesetzes zu und räumten den Weg frei, damit Bund und Länder bei den Hochschulen wieder dauerhaft zusammenarbeiten dürfen.
Die TAZ erläutert am Beispiel des Großexperiments KATRIN, was das bringt. Mehr ...

22.9.2014 – Neue Erkenntnisse zur kosmischen Strahlung

Der Detektor AMS (Alpha-Magnet-Spektrometer) auf der Internationalen Raumstation ISS
Der Detektor AMS (Alpha-Magnet-Spektrometer) auf der Internationalen Raumstation ISS. Mit diesem Teilchendetektor erforschen Wissenschaftler Ursprung und Natur der kosmischen Strahlung. (Foto: NASA)

Young Investigator Group des KIT trägt maßgeblich zum AMS-Experiment auf der Internationalen Raumstation ISS bei

Die neuesten Ergebnisse der Messung hochenergetischer Teilchen mit dem Detektor AMS auf der Internationalen Raumstation ISS vertiefen das Verständnis des Ursprungs und der Natur der kosmischen Strahlung.

An dem Experiment ist eine Nachwuchsgruppe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) unter Leitung von Dr. Iris Gebauer maßgeblich beteiligt: Sie wirkte federführend bei der Messung des Gesamtflusses von Elektronen und Positronen mit.

Der Sprecher des AMS-Projekts, Professor Samuel C. C. Ting, stellte die Ergebnisse nun am Forschungszentrum CERN vor.

Forscher des Instituts für Experimentelle Kernphysik (IEKP) des KIT wirkten unter Leitung von Professor Wim de Boer bei der Entwicklung und Konstruktion mehrerer Komponenten des Detektors AMS mit. Zur Analyse der Daten richtete das KIT 2011 die Young Investigator Group (YIG) "Cosmic Ray Transport Models for Dark Matter Searches with AMS-02" unter der Leitung von Dr. Iris Gebauer ein. Die YIG hat die Messung des Gesamtflusses von Elektronen – negativ geladenen Elementarteilchen – und Positronen – Antiteilchen der Elektronen mit entgegengesetzter Ladung – federführend vorgenommen.

Vollständige Pressemitteilung des KIT.

Workshop: Flavorful Ways to New Physics, Oct 28 - 31 2014

Workshop Poster
Workshop Poster

The Young Scientists Workshop "Flavorful Ways to New Physics" will be held on Oct 28 – 31, 2014 near Freudenstadt in the Black Forest, 85 km away from Karlsruhe, Germany.

The workshop is intended to give PhD students and young postdocs a broad overview on the different topics of flavor physics. We are proud to announce the following confirmed invited keynote speakers:

A. J. Buras (Munich): Quark Flavor
M. Gersabeck (Manchester): Charm Physics at LHCb
P. Krizan (Ljubljana): Belle and Belle II
M. Beneke (Munich): QCD Factorization
G. Perez (CERN/Rehovot): New Physics Models
TBA: Lepton Flavor

These six lectures provide overviews of the main topics and are accompanied by talks of young scientists presenting their recent research. Furthermore, the informal atmosphere will lead to the opportunity of many discussions between the experienced researchers and the young scientists.

We cordially invite you to participate and register at http://indico.scc.kit.edu/indico/event/flavor where you also can find additional information.

Every participant who would like to present his own work in the area of flavor physics and related topics is invited to submit an abstract via the Indico page. The abstract can be submitted after the registration, by Sep 12 at the latest. 

July 2014: CMS closes major chapter of Higgs measurements

The data reveal that the particle discovered at CERN continues to behave just like the Standard Model predicts
Compatibility of Higgs boson couplings to vector bosons (V) and fermions (f) with the standard model expectation (diamond).
Compatibility of Higgs boson couplings to vector bosons (V) and fermions (f) with the standard model expectation (diamond).

Since the discovery of a Higgs boson by the CMS and ATLAS Collaborations in 2012, physicists at the LHC have been making intense efforts to measure this new particle’s properties. The Standard Model Higgs boson is the particle associated with an all-pervading field that is believed to impart mass to fundamental particles via the Brout-Englert-Higgs mechanism. Awaited for decades, the 2012 observation was a historical milestone for the LHC and led to the award of the 2013 Nobel Prize in Physics to Peter Higgs and François Englert. An open question arising from the discovery is whether the new particle is the one of the Standard Model -- or a different one, perhaps just one of many types of Higgs bosons waiting to be found. Since the particle’s discovery, physicists at the LHC have been making intense efforts to answer this question.

This week, at the 37th International Conference on High Energy Physics , a bi-annual major stage for particle physics, which in 2014 is held in Valencia, Spain, the CMS Collaboration is presenting a broad set of results from new studies of the Higgs boson. The new results are based on the full Run 1 data from pp collisions at centre-of-mass energies of 7 and 8 TeV. The analysis includes the final calibration and alignment constants and contains about 25 fb-1 of data. 

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Das KCETA Symposium 2014 am 25. Juli 2014

KIT, FTU Campus Nord
KIT, FTU Campus Nord

Das KCETA Symposium 2014 gab in der Aula des Fortbildungszentrums für Technik und Umwelt (FTU) am KIT Campus Nord einen Überblick über die Aktivitäten des KIT-Zentrums Elementarteilchen- und Astroteilchenphysik.

Alle KCETA Mitarbeiter, Sekretärinnen, Techniker, wissenschaftliche Mitarbeiter und Professoren, waren herzlich eingeladen: auf einem für alle verständlichen Niveau wurde von wissenschaftlichen Höhepunkten und der Entdeckung des Higgs Bosons berichtet sowie Ergebnisse des KASCADE Experiments und die Suche nach Dunkler Materie dargestellt. Danach klang die Veranstaltung mit einem gemeinsamen Essen aus.

Weitere Details zum Programm auf der Veranstaltungsseite.

KSETA lectures by Prof. T. Kajita, July 10 + 11, 2014

Prof. T. Kajita
Prof. T. Kajita

Prof. Takaaki Kajita (ICRR Tokyo), Julius Wess Awardee 2014, will give two lectures on the studies of atmospheric neutrinos on July 10 + 11, 2014 at KIT. The lectures will take place at KIT campus south Gaede lecture hall each day from 9:45 – 11:15 h. The lectures will be followed by informal discussion sessions in the afternoons from 13:30 – 15:00 h.

The first lecture will cover a review of the studies of atmospheric neutrinos until the discovery of atmospheric neutrino oscillations in 1998. On the second day Prof. Kajita will present various studies of atmospheric neutrinos that have been carried out so far and will discuss future investigations. 

Please find more information here.

Registration is required: http://indico.scc.kit.edu/indico/event/kajita-lectures .

DKV-Studienpreis 2013 goes to Carolin Heidt

DKV-Studienpreisverleihung 2013
DKV-Studienpreisverleihung 2013

Congratulations to KSETA Fellow Carolin Heidt, who was dedicated the "DKV-Studienpreis" for her diploma theses at ITEP (KIT) by "Deutscher Kälte- und Klimatechnischer Verein (DKV)".

New Internet Platform "Kascade" – Cosmic Ray Data Centre (KCDC)

KASCADE-Grande Experiment am KIT
KASCADE-Grande Experiment at KIT

What are air showers and what do they tell us about our cosmos? Answers for students and teachers as well as for scientists are provided by the new internet platform KASCADE Cosmic Ray Data Centre (KCDC). In the research project KASCADE, KIT scientists have been collecting data from space for 20 years, which now are freely available for the public.

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Presentation of the Julius Wess Award 2013

Julius Wess-Preis Verleihung am 19. Dezember 2013
Presentation of the Julius Wess Award on December 19, 2013

The Julius Wess Award 2013 was dedicated to Takaaki Kajita (ICRR Tokyo) for his outstanding contributions to neutrino physics and especially for his discovery of the neutrino oscillations at the Super-Kamiokande Detector.

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TOP 2013 in Durbach

TOP 2013 in Durbach, Germany
TOP 2013 in Durbach, Germany
TOP 2013 in Durbach, Germany
Participants of TOP 2013

The top quark – the heaviest elementary particle known today – was the main focus of the TOP 2013 conference held in Durbach, Germany, on September 14-19, 2013. Participants from all over the world reported on the latest theoretical and experimental results on the physics of the top quark and discussed perspectives for the research field. Young physicists had the opportunity to meet world experts on top-quark physics in an informal atmosphere during a question&answer session. The conference program was complemented by a poster session in picturesque Staufenberg castle and by an excursion to the city of Strasbourg, France.

The TOP 2013 conference was co-organized by KIT, DESY, and the University of Hamburg and supported among others by the German Research Foundation and the KIT Center Elementary Particle and Astroparticle Physics (KCETA).

22/07/2013 - New Measurement of the Coupling Constant of the Strong Interaction

Comparison of measurements of the strong coupling constant by different experiments as a function of the energy scale
Comparison of measurements of the strong coupling constant by different experiments as a function of the energy scale. All results beyond 400 GeV are from the new measurements of CMS. (credit: CMS Collaboration)

Scientists from the CMS experiment at the Large Hadron Collider (LHC) near Geneva announced a new measurement of the coupling constant of the strong interaction, ready in time for presentation at the international conference of the European Physical Society in Stockholm.


The strong force, which is responsible for the binding of protons and neutrons inside of the atomic nucleus, becomes weaker in interactions at higher energies due to quantum corrections. This "running" of the strong coupling constant has been observed experimentally at different experiments, and was now measured for the first time at the highest available energies at the LHC.


KCETA scientists have significantly contributed to these new measurements, which confirm the decrease with energy of the strong coupling constant, as predicted by the Standard Model of particle physics. Deviation would have been a sign for new physics originating from new particle in the quantum loops. The new measurements are consistent within errors with the earlier measurements.

19/07/2013 - Editor's Pick of Journal of Physics G

Simulated trajectory of a single trapped electron with start energy E = 1000 eV
Simulated trajectory of a single trapped electron with start energy E= 1000 eV.
Cover of the August issue of the Journal of Physics G
Cover of the August issue of the Journal of Physics G.

The article "Validation of a model for Radon-induced background processes in electrostatic spectrometers" for the KATRIN experiment of freshly-graduated-of-today Dr. Nancy Wandkowsky is June 2013 'Publisher's pick ' of the Journal of Physics G. One of the picture of this paper (top picture on left) even made the cover of the August issue  (bottom picture on left).


Read the article  on the website of the Journal of Physics G,
see also arXiv:1304.1379 


18/06/2013 - Quark quartet opens fresh vista on matter

First particle containing four quarks is confirmed.
KEK High Energy Accelerator Research Organization
KEK High Energy Accelerator Research Organization

Physicists have resurrected a particle that may have existed in the first hot moments after the Big Bang. Arcanely called Zc(3900), it is the first confirmed particle made of four quarks, the building blocks of much of the Universe’s matter.


Until now, observed particles made of quarks have contained only three quarks (such as protons and neutrons) or two quarks (such as the pions and kaons found in cosmic rays). Although no law of physics precludes larger congregations, finding a quartet expands the ways in which quarks can be snapped together to make exotic forms of matter.


“The particle came as a surprise,” says Zhiqing Liu, a particle physicist at the Institute of High Energy Physics in Beijing and a member of the Belle collaboration, one of two teams claiming the discovery in papers published this week in Physical Review Letters 1, 2. Housed at the High Energy Accelerator Research Organization (KEK) in Tsukuba, Japan, the Belle detector monitors collisions between intense beams of electrons and their antimatter counterparts, positrons. These crashes have one-thousandth the energy of those at the world’s most powerful accelerator, the Large Hadron Collider (LHC) at CERN near Geneva, Switzerland, but they are still energetic enough to mimic conditions in the early Universe. Collision rates at KEK are more than twice those at the LHC, and they occasionally give birth to rare particles not found in nature today — ephemeral creatures that wink into existence for an instant and then fall to pieces.


Some of that subatomic shrapnel matches what would be expected from the breakdown of a particle containing four quarks bound together: two especially heavy ‘charm’ quarks and two lighter quarks that give the particle a charge. With 159 of these Zc(3900) particles in hand, the Belle team reports that the chance that its result is a statistical fluke is less than 1 in 3.5 million1. “They have clear evidence of a particle with four quarks,” says Riccardo Faccini, a particle physicist at the Sapienza University of Rome.


The new particle has also been vouched for by a second experiment, the Beijing Spectrometer III (BESIII) at the Beijing Electron Positron Collider. BESIII found 307 Zc(3900) particles, sifted from 10 trillion trillion electron–positron collisions 2. “This gives credence to all of the other particles that Belle has seen,” says Fred Harris, a particle physicist at the University of Hawaii in Manoa and a spokesman for BESIII. In 2008, Belle found another four-quark candidate 3 , and in 2011, it saw two other particles that may have been made of four ‘bottom’ quarks 4 — but no other particle colliders have confirmed those sightings. No one questions the number of quarks in the latest particle. More controversial is their arrangement, which could have implications for quantum chromodynamics, the theory describing the strong force that connects quarks. Theorists fall primarily into two camps.


One side proposes that the particle is actually a union of two ordinary particles called mesons, which contain one quark and one antiquark. Zc(3900) particles could be made up of two mesons joined by a loose connection to form a molcule-like structure (see ‘Quark soup’).


 Other theorists have tentatively labelled the new particle a true tetraquark — four quarks stuck together tightly to form a compact ball. Within the ball, two quarks are bound together, as are two antiquarks. Such pairings do not occur in any known particle and would thus introduce new building blocks of matter — with the potential to guide computer simulations aimed at working out all the structures that quarks can form.


Proponents of the tetraquark theory point out that a ‘molecule’ made of mesons should split easily into two halves, and that such a breakdown has not appeared in the data. “The signature of a molecule is not seen, which favours the tetraquark picture,” says Ahmed Ali, a particle physicist at DESY, Germany’s high-energy physics laboratory in Hamburg. But the experiments’ margin of error is still too great to rule out the possibility of molecular mesons breaking down. Another way to test the two theories would be to look for other particles that each predicts should exist.


Hoping to end the debate, researchers at BESIII are continuing to dig through data collected since their first experimental run in December and January. Depending on what they find, the unmasking of Zc(3900) may have to wait for the new, more powerful version of the Belle detector planned to come online in 2015. 


For more information: Nature , PhysicsWorld.com

Scientific articles: Phys. Rev. Lett. 110, 252001 (2013) (arXiv), Phys. Rev. Lett. 110, 252002 (2013) (arXiv)


11/06/13 - Prof. Dr. Blümer awarded Dr. Honoris Causa of Universidad Nacional de San Martin

Johannes Blümer
Prof. Dr. Blümer bekommt den Titel Doctor Honoris Causa von der Rektor Carlos Ruta (credit: Pablo Carrera Oser)
Johannes Blümer
Prof. Dr. Blümer during the ceremony (credit: Pablo Carrera Oser)

The German astroparticle physicist Prof. Dr. Johannes Blümer, senior member of the Pierre Auger Observatory and spokesperson of the KIT Center Elementary Particle and Astroparticle Physics (KCETA ) was awarded Doctor Honoris Causa of the Universidad Nacional de San Martín (UNSAM ) by its rector Carlos Ruta in a ceremony that took place in Buenos Aires, Argentina.


German and Argentinean scientists, academic authorities, professors and students were gathered to welcome Johannes Blümer, who was awarded the highest honorary title of UNSAM "for outstanding support and dedication to the development of astroparticle physics in the country, where he participated in major joint projects, and the training of international young researchers".


Prof. Dr. Alberto Etchegoyen, director of the Institute of Technology and Astroparticle Detection (ITeDA ), Buenos Aires, and Helmholtz International Fellow, gave the traditional praise of honor. He mentioned the brilliant career of Prof. Dr. Blümer, his tremendous effort to develop astroparticle physics worldwide, and particularly in Argentina, and his devotion to teaching. He also highlighted his work as spokesperson of the Helmholtz Alliance for Astroparticle Physics (HAP ) and the close connection between the UNSAM and the Karlsruhe Institute of Technology (KIT ). Since May 2013 a dual degree PhD program has been set up between both universities. 


The event ended with a conference from J. Blümer “Big Science on a Small Planet", in which he explained how diverse is this area of study, which includes cosmic rays, neutrinos, dark matter, and described the work performed at the Pierre Auger Observatory, a project involving eighty institutions including ITeDA and KIT. 


The ceremony was followed by a two-day “German-Argentinean astroparticle workshop”, distributed between the Universidad Nacional de La Plata (UNLP ) and the Universidad de Buenos Aires (UBA ).


Press release: UNSAM 


22/07/2013 - ATLAS and CMS recieved the prestigious EPS HEPP-Price


On 4 July 2012, the two teams of the experiments from ATLAS and CMS announced the dicovery of the Higgs-Particle. Scientists have been looking for this particle for more than 40 years- it is the last piece missing to the puzzle with the name Standart Model of the particle physic. The field introduced from Peter Higgs in 1964, is connected with this particle and it spreeds in the all univers and is suppossed to grant this elementary particles in their mass.

The High Energy and Particle Physics Price is given for outstanding contributions to elementary particle physics. The award ceremony takes place on the EPS HEP 2013 conference on 22 July in Stockholm.

Researchers group in 16 universities. the Max-Planck-Institute for physics in Munich and the two Heimholtz research center DESY and KIT are working together on th two experiments. They are in particular focused in the BMBF research in FSP - 101 (ATLAS) and FSP - 102 (CMS). Morever they work together in the Heimholtz Alliance "Physics at the Terascale".

For more information: BMBF

23/04/2013 - Galactic Knee and Extragalactic Ankle

The KASCADE-Grande measurement field on the premises of KIT was used by scientists to study particle showers produced by cosmic rays. (Photo: KIT)

KIT’s KASCADE-Grande  experiment has yielded the important result that a characteristic bend in the energy spectrum of high-energy cosmic rays, also called “knee”, is located at different energies for light and heavy primary particles. more...

19/04/2013 - Erna Scheffler Sponsorship Award for one of the KIT Researchers

Karlsruhe Soroptimist International Club Grants Awards for Excellent Ph. D. Theses in Elementary Particle Physics
Erna preis
Winner of the Erna-Scheffler-Prize 2013. Dr. Susanne Mertens.(Photo: KIT)

The physicist Dr. Susanne Mertens are granted the 2013 Erna Scheffler Sponsorship Award. Every two years, the Karlsruhe Soroptimist International Club donates this award to young women at KIT for extraordinary scientific achievements. The award is named after the first female judge at the Federal Constitutional Court in Germany, Dr. Erna Scheffler, who emphatically spoke up for equal opportunities of women. Journalists are cordially invited to come to the awards ceremony on Sunday, April 28, 11 hrs, at Schloss Gottesaue, Karlsruhe. (Kindly register using the form enclosed.). more...

01/02/2013 - Big celebrations at KSETA

Dedication of the honorary doctorate and the Julius Wess award at KIT
Dedication of the Julius Wess Award to Peter Jenni and Michel Della Negra (photo: Fotostelle KIT)

On 1st February 2013, the new Graduate School "Elementary Particle and Astroparticle Physics: Science and Technology (KSETA)" at KIT was officially opened with a grand celebration. This ceremony was attended by more than 200 people. The foundation of the school is based upon the successful application in the framework of the German Excellence Initiative in June 2012. more...


01/02/2013 - KSETA Inauguration

KSETA Program

On February 1st, 2013 the Karlsruhe School of Elementary Particle and Astroparticle Physics: Science and Technology (KSETA) organizes its inauguration symposium. Special highlights of the celebration will be Prof. Jim Cronin distinguished as honorary doctor and the award ceremony of the Julius-Wess Preis. More...

12/2012 - Helmholtz International Fellowship for Prof. Alberto Etchengoyen

Alberto Etchegoyen
Professor Alberto Etchegoyen

The Instituto de Technologias en Deteccion y Astropaticulas ITeDA in Buenos Aires has joined the Alliance as Associated Member. In December 2012, ITeDa Director Alberto Etchegoyen was awarded one of the Helmholtz International Fellowships.

KIT  recommended the physicists for this award of 20.000 Euro. This award also includes an invitation to conduct research in one or more Helmholtz Centres. Etchegoyen will be in the next two years and for several times a guest at the KIT Center Elementary Particle and Astroparticle Physics (KCETA ). "Argentina is an emerging science and research place, especially for facilities working on astroparticle physics," says Professor Johannes Blümer, Spokeperson of KCETA. "The potential for cooperation is huge, as the international Pierre Auger-Observatory  for Cosmic Ray has since 15 years awesomely demonstrated.“

This offers him the opportunity to pursue research visits of his choice and to visit the Helmholtz Managment Academy, where he will have the opportunity to ineract with the next generation of Helmholtz science managers.

Press release Helmholtz Association

Dates and Events: