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Institut für Kernphysik (IKP)

Campus Nord

Anschrift:
Institut für Kernphysik
Karlsruher Institut für Technologie
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

Postanschrift:
Institut für Kernphysik
Karlsruher Institut für Technologie
Postfach 3640
D - 76021 Karlsruhe

Sekretariat:
Anna Friedrich
Telefon: +49/721/608-23546
Telefax: +49/721/608-23548

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E-Mail

www.ikp.kit.edu

Anfahrt

Forschungsschwerpunkte des Instituts für Kernphysik (IKP)

Das Institut für Kernphysik betreibt experimentelle Grundlagenforschung auf den Gebieten der Teilchen- und Astro-Physik in Zusammenarbeit mit internationalen Forschungseinrichtungen. Zur Zeit sind dies die Luftschauersimulation CORSIKA, das EDELWEISS Experiment zur Suche nach dunkler Materie, das KATRIN Experiment zur Neutrinomasse und die Luftschauerexperimente das Pierre-Auger-Observatorium und Tunka-Rex. Seit 2015 gibt es auch eine Gruppe zum Thema theoretische Astroteilchenphysik.

 

Luftschauer Simulationen mit CORSIKA

Photon shower Proton shower Iron
            shower Muon
            shower

CORSIKA ist ein detailliertes Monte Carlo Programm zum Studium der Entwicklung und der Eigenschaften von ausgedehnten Luftschauern in der Atmosphäre. CORSIKA wurde ursprünglich 1989 für das KASCADE Experiment entworfen und hat sich seither zu DEM Standard-Simulationswerkzeug für alle Experimente entwickelt, die sich mit ausgedehnten Luftschauern befassen, die durch energiereiche kosmische Strahlung, Gammastrahlung oder Neutrinos ausgelöst werden.

 

Das EDELWEISS Experiment in Frankreich

Das EDELWEISS Experiment im Modane-Untergrundlabor sucht in seiner dritten Ausbaustufe seit 2013 mit bis zu 40 Germanium-Bolometern nach so genannten WIMPs, Teilchen der kalten Dunklen Materie im Universum. Die Sensitivität soll dabei im Vergleich zu bisherigen Experimenten insbesondere für leichte WIMPs signifikant verbessert werden. Das IK betreibt das 100 m2 große Myon-Vetozählersystem und ist bei der Datenanalyse und, gemeinsam mit dem IPE, beim Betrieb der digitalen Auslese-Elektronik an EDELWEISS beteiligt.

 

Das KATRIN Experiment am KIT, Campus Nord

Das Ziel von KATRIN ist, über das β-Spektrum aus dem Zerfall des Tritiums die Masse des Elektron-Neutrinos bis zu 0,2eV/c2 einzugrenzen oder zu bestimmen. Die bisherige Grenze liegt bei 2,3 eV/c2. KATRIN wird am Karlsruher Tritium-Labor von einer internationalen Kollaboration aufgebaut, mehrere KIT-Institute sind beteiligt. Das IK ist federführend beim Bau der Spektrometertanks und wirkt in vielen anderen Bereichen mit.

 

Das Pierre Auger Observatorium in Argentinien

 

Beim weltweit größten Luftschauerexperiment, dem Pierre-Auger-Observatorium, ist das IK im Bereich Konzeption und Aufbau der Fluoreszenz-Teleskope sowie der Datenaufnahme- und Triggerelektronik beteiligt. Die Teleskope weisen Schauer höchster Energien direkt durch Fluoreszenz-Licht nach. Auf einer Fläche von ca. 3000 km2 wird die Myon-Komponente in 1600 wassergefüllten Detektortanks am Boden nachgewiesen.

 

Theoretische Astroteilchenphysik

Astroparticle Theory

Astroteilchenphysik verbindet Erkenntnisse der Elementarteilchenphysik mit Kosmologie und astrophysikalischen Phänomenen. Durch das Wechselspiel von micro- und macro-Kosmos suchen wir nach neuer fundamentaler Physik und erforschen die Entwicklung des Universums. Die Arbeitsgruppe Theoretische Astroteilchenphysik am IKP beschäftigt sich mit verschiedenen Aspekten der Neutrinophysik sowie dem Problem der Dunklen Materie im Universum. In diesem Kontext arbeiten wir an der Phänomenologie theoretischer Modelle sowie der Interpretation experimenteller Ergebnisse.

 

Die Tunka-Radioerweiterung (Tunka-Rex) in Sibirien

Tunka-Rex ist ein Messfeld aus Radioantennen am Tunka-Observatorium in Sibirien in der Nähe des Baikalsees. Hauptziel ist die Weiterentwicklung der Radio-Messmethode für hochenergetische kosmische Strahlung. Dazu wird eine Kreuzkalibration mit der etablierten Cherenkovlicht-Technik durchgeführt. Das IKP hat die führende Rolle bei Tunka-Rex inne, das eines von zwei Teilprojekten einer Helmholtz-Russian-Joint-Research-Group ist.