Lead
Der Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Laboratorium für Teilchenphysik (CERN) wurde gebaut, um auf möglichst fundamentaler Ebene die grundlegendsten Bestandteile der Materie und ihre Wechselwirkungen zu untersuchen. Der Name des LHCb-Experiments ist deutlich: das Experiment nutzt die riesige Anzahl sogenannter "b"-Quarks, die bei den hochenergetischen Kollisionen am LHC erzeugt werden (ungefähr 100'000 pro Sekunde). Die Erforschung seltener Zerfälle von Teilchen, die ein b-Quark beinhalten, erlaubt es, Vorhersagen des Standard-Modells der Teilchenphysik zu testen, jener Minimal-Theorie, die alle bekannten Prozesse der Teilchenphysik beschreibt. Falls das Experiment Abweichungen von gewissen Vorhersagen des Standard-Modells nachwiese, würde das auf die Existenz weiterer, bisher noch unbekannter Vorgänge und Elementarteilchen hindeuten.

Lay summary

LHCb ist eine internationale Zusammenarbeit von mehreren hundert Physikern. Zu ihnen zählen auch die Forschungsgruppen der Professoren A. Bay, T. Nakada, O. Schneider (EPFL), N. Serra und U. Straumann (Universität Zürich). Die beiden Schweizer Gruppen trugen die Verantwortung für die Entwicklung, Konstruktion und Inbetriebnahme verschiedener Bestandteile des Experiments, z.B. Silizium-Spurdetektoren und elektronischer Signalauslese. Während der ersten Inbetriebnahme zwischen 2009 und 2013 hat LHCb bei halber Nominalenergie des LHC Daten hoher Qualität gesammelt. Die Analyse dieser enormen Datenmenge, bei welcher die Schweizer Forschungsgruppen eine prominente Rolle spielen, hat bereits zu zahlreichen neuen Beobachtungen und Messungen geführt. Nahezu 300 wissenschaftliche Artikel wurden publiziert; bisher konnte aber im Standard-Modell keine Schwachstelle gefunden werden. Um das Potential des Experiments voll auszunutzen, muss eine noch deutlich grössere Anzahl von Kollisionen analysiert werden.

Das Experiment wird während einer zweiten Phase von 2015 bis 2018 mit fast doppelter Energie des LHC weitere Daten sammeln. Für das Jahr 2019 ist eine Erneuerung des Experiments vorgesehen, die sein Potential verzehnfachen soll. Dafür müssen neue Detektoren und leistungsfähigere Elektronik entwickelt werden. Die Schweizer Forschungsgruppen arbeiten am Bau neuer "Spur-Detektoren" aus Silizium und aus szintillierenden Fasern, die mit Silizium-Fotodetektoren (eine von der EPFL-Gruppe entwickelte Technologie) abgelesen werden. Die Entwicklungsarbeiten hierfür sind bald beendet und werden von der Konstruktionsphase abgelöst, gefolgt von der Installation im Jahr 2019-2020.

Der Zuschuss des FLARE Programms erlaubt es den Forschungsgruppen von EPFL und Universität Zürich, zwei Techniker für den Unterhalt und die Entwicklung der ihrer Verantwortung unterliegenden Bestandteile des Detektors zu finanzieren und in den Bau neuer Elemente für die Aufrüstung des Experiments zu investieren.