Praktikum am CERN
Wir und unsere Projektbetreuer
In diesem Bericht werden wir, Linus Heinze und Marie Hilling die Erkenntnisse, die wir bei unserem zweiwöchigen Praktikum (13.10.25 bis 24.10.25) am CERN gewonnen haben, darlegen. Bei der Anreise mit dem Zug gab es das Problem, dass Züge der Deutschen Bahn, Verspätung hatten und nicht wie geplant in die Schweiz fahren, sondern in Basel die Fahrt beenden. Man sollte sich also vor Reisebeginn eine Alternative überlegt haben. Vorort hat eigentlich alles gut geklappt.
Wir konnten problemlos beim Hotel einchecken. Wir hatten beide ein Einzelzimmer.
Die Duschen und Toiletten waren auf dem Flur. Es gab außerdem eine gemeinsame Küche, in der die nötigen Dinge zum Kochen vorhanden waren. Die notwendigen Lebensmittel haben wir in einem französischen Supermarkt in der Nähe gekauft, dessen Preise niedriger waren als die auf der schweizerischen Seite. Wasser konnten wir an einem Wasserspender in der Küche auffüllen.
Mittags haben wir immer mit den anderen Mitarbeitern im Restaurant/Mensa auf dem Gelände, mit einer großen Auswahl, gegessen. Pro Mahlzeit bezahlten wir ca. 9 bis 13 Franken und es gab eine große Auswahl. Im Keller des Hotels sind Waschmaschinen und Trockner vorhanden, welche gegen ein kleines Entgelt benutzt werden können.
Das CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), ist eines der weltgrößten
Forschungsinstitute, an dem physikalische Grundlagenforschung im Bereich der Kernphysik betrieben wird. Es ist ein internationaler, interdisziplinärer Zusammenschluss zum Zweck der Forschung. Das CERN hat sich zum Ziel gesetzt, durch kernphysikalische Prozesse die Bedingungen während der Urknalls zu reproduzieren und somit Rückschlüsse auf die
Zusammensetzung der Materie zu ziehen. Zu diesem Zweck werden in dem dortigen
Teilchenbeschleuniger die Kollisionen von Protonen, oder besser die Teilchen, die dabei entstehen, untersucht.
Der LHC
So wurde am CERN 2012 das sogenannte Higgs-Boson entdeckt, ein Teilchen, was mit dem allgegenwärtigen Higgs-Feld wechselwirkt und so aller Materie im Universum ihre Masse verleiht. Auf diese wurden konnten die Voraussagen des Standartmodells bestätigt werden, was eine große physikalische Errungenschaft darstellt.
Im Umfang unseres Praktikums haben wir eine Projektaufgabe erhalten, die zum Ziel hatte, Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsdaten mithilfe eines Arduino zu erheben. Im Anschluss sollten diese ausgelesen und graphisch dargestellt werden. Dieser Arduino fand Anwendung beim Testen und Aufbewahren der neuen Pixel-Module für den Atlasdetektor, da diese Module bestimmte Bedingungen benötigen. Wie eine konstante Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie der damit
zusammenhängende Taupunkt (dewpoint). Dies liegt daran, dass diese Module schon bei geringen Wasserablagerungen Gefahr laufen zu korrodieren. Der Arduino sollte dann aus der „Testbox“, welche einige Pixel-Module und die Sensoren enthält, die Echtzeit Daten übermitteln um etwaige Unstimmigkeiten direkt erkennen zu können.
3.1. Durchführung
Der Arduino mit den darauf angebrachten Umweltsensoren befand sich währen der Messung in der “Testbox” im Radiation-Lab bzw. im cleanroom. In dieser „Box“ waren ebenfalls die PixelModule untergebracht. Der Arduino war mit dem dortigen PC verbunden, auf den wir mittels des CERN-Netzwerks und unseren eigens, für die Zeit unseres Praktikums, angelegten Computing Accounts zugreifen konnten.
Unser Setup für die Messung
Unser Script
Wir sollten im Rahmen unseres Projekts ein Python Skript entwickeln, mit dessen Hilfe wir die Umweltdaten auslesen und in einer strukturierten und lesbaren Form wiedergeben können. Außerdem sollten die Daten in einer Datei gespeichert und dann graphisch dargestellt werden. Durch das Projekt konnten wir viel über das wissenschaftliche Arbeiten erfahren. Unter anderem, wie man mit Problemen umgeht oder wie man Ergebnisse richtig interpretiert. Wir konnten viele
bisherige Kenntnisse, z.B aus dem Physikunterricht oder eigenes Vorwissen, anwenden und trotzdem aber vieles dazu lernen. Die Mitarbeiter waren alle sehr nett und offen, was Fragen zu unserem Projekt oder andere Sachverhalte betraf.
Im Rahmen unseres Praktikums haben wir zusätzlich zu unserem Projekt noch viele weitere Einblicke in die Arbeit am CERN erhalten. Wir haben kleinere Aufgaben erledigt, wie z.B. das Erstellen von verstellbaren Widerständen, die als Platzhalter für Sensoren einer bis dahin noch nicht fertig gestellten Testbox dienten. Zu diesem Zweck haben wir Kabel vorbereitet, also abisoliert und gelötet, sowie Widerstände zusammengebaut und diese anschließend getestet.
Zudem haben wir Kabel im cleanroom verlegt und diese für einen der Mitarbeiter beschriftet. Wie bereits erwähnt, durften wir an Meetings teilnehmen, bei einem der wöchentlichen Teammeetings haben wir unseren derzeitigen Arbeitsstand mittels einer kurzen PowerPoint auf Englisch präsentiert.
Wir konnten also den Arbeitsalltag der Forschenden direkt miterleben und viel über die Tätigkeiten der Wissenschaftler in einem so wichtigen Institut wie dem CERN lernen. Wir haben außerdem viele interessante Einblicke und Führungen erhalten. Wir durften den controll-room des LHC und die Antimatter-Factory kennenlernen, wo uns die Apparaturen, deren Funktionsweisen und die wissenschaftlichen Entdeckungen, die am CERN gemacht wurden, erklärt wurden.
Kontrollraum des Atlas Detektors
Insgesamt hat sich das Praktikum sehr gelohnt, da die Möglichkeit, einen Einblick in das CERN zu bekommen, einfach einmalig ist und wir viele wertvolle Erfahrungen gesammelt haben.
Abschließend wollen wir uns herzlich bei dem gesamten Team des CERNs bedanken, für die vielen Einblicke, die uns entgegen gebrachte Geduld und für die gute Betreuung sowie die Hilfsbereitschaft. Wir haben das Arbeitsumfeld durchgehend als sehr positiv empfunden und uns die gesamten zwei Wochen wohl gefühlt.
Zudem wollen wir uns bei den Auricher Wissenschaftstagen dafür bedanken, dass uns diese einmalige Chance, einen Einblick in ein renommiertes Forschungsinstitut, wie dem CERN zu erhalten ermöglicht wurde.
Bericht und Fotos: Linus Heinze und Marie Hilling
Veröffentlicht von: Frauke Mennenga