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Doktorandinnen und Doktoranden aus Physik und Ingenieurwissenschaften arbeiten hier gemeinsam an theoretischen Untersuchungen und an Großgeräten zu Fragen aus der Grundlagenforschung sowie an der Entwicklung moderner Technologien. Die Promovierenden sind in interdisziplinäre Projekte auf der ganzen Welt eingebunden, zu denen KCETA teilweise führende Beiträge liefert. Diese sind unter anderem das Pierre Auger-Observatorium für kosmische Strahlung in Argentinien, der Teilchendetektor CMS am Large Hadron Collider (LHC) am CERN, das KArlsruhe TRItium Neutrino (KATRIN) Experiment, das Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) auf der internationalen Raumstation (ISS) und der Untergrunddetektor EDELWEISS für die Suche nach Dunkler Materie.
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