Deutsche Physikalische Gesellschaft e. V. (DPG)

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E-Verhandlungen 2000
Programm und Abstracts der Sitzung HK 27

Das neue Injektionssystem polarisierter Elektronenstrahlen an ELSA

•Wolfgang Hillert, Michael Gowin und Berthold Schoch
PI Uni Bonn, Nussallee 12, 53115 Bonn

Das zukünftige Experimentierprogramm an der Beschleunigeranlage ELSA basiert auf einem externen Nutzstrahl spinpolarisierter Elektronen im Energiebereich 1.2-3.5 GeV. Zur Erzeugung dieses Strahls wurde ein neues Injektionssystem, bestehend aus einer Quelle polarisierter Elektronen und einem 30 MeV Linearbeschleuniger, aufgebaut und in Betrieb genommen. Die Elektronenquelle nutzt zur Strahlerzeugung den Photoeffekt an GaAs-Halbleiterkristallen. Hierzu wird die mit Cäsium und Sauerstoff beschichtete Kristalloberfläche mit gepulstem, zirkular polarisiertem Laserlicht beleuchtet. Extrem niedrige Partialdrücke (P < 10^-13mbar) aller reaktiven Gase in der Betriebskammer der Quelle garantieren eine lange Lebensdauer der präparierten Kristalloberfläche. Eine hohe Verfügbarkeit der Quelle konnte durch Aufbau eines Schleusensystems, das einen Kristallwechsel ohne Belüftung der Betriebskammer ermöglicht, erreicht werden. Durch den Einsatz spezieller Photokathoden (lokal gitterverzerrter Mehrschichtstrukturen) werden hohe Pulsladungen und Polarisationen erzielt.

Messung und Korrektur der Gleichgewichtsbahn an ELSA

•J. Keil¹, H. Bongartz¹, W. v. Drachenfels¹, F. Frommberger¹, M. Hoffmann¹, D. Husmann¹, C. Nietzel¹, K. Raecke¹ und C. Steier^2
1Physikalisches Institut, Universität Bonn, Nußallee 12, D-53115 Bonn
²Lawrence Berkeley National Laboratory, 1 Cyclotron Road, Berkeley, CA 94720, USA

Die Elektronen-Stretcher-Anlage (ELSA) der Universität Bonn stellt externen Experimenten einen nahezu kontinuierlichen Elektronenstrahl im Energiebereich zwischen 0,5 GeV und 3,5 GeV zur Verfügung. In den letzten Jahren wurde die Anlage erweitert, so daß auch die Beschleunigung von polarisierten Elektronen mit möglichst geringen Polarisationsverlusten möglich ist. Die Beschleunigung von polarisierten Elektronen stellt dabei hohe Anforderungen an die Korrektur der Gleichgewichtsbahn in ELSA. Hierzu wurde ein präzises Strahlpositionsmeßsystem mit einer relativen Auf lösung von einigen Mikrometern aufgebaut, mit dem die Korrektur der Gleichgewichtsbahn mit einem RMS-Wert von ca. 140 mm möglich ist. Mit einer strahlbasierten Methode wurden die Nullpunkte der Strahlpositionsmonitore mit einer Genauigkeit von ca. 100 mm bestimmt. Neben der Messung der optischen Funktionen von ELSA erlaubt das System eine genau Modellierung der Magnetfehler und der Fehler der Strahllagemonitore und Korrekturmagnete von ELSA.

Meson Production in p+d Reactions

•Wojciech Klimala für die GEM-Kollaboration
Institut für Kernphysik, FZ Jülich, 52425 Jülich

Differential cross sections for p and h production in p-d collision were measured at beam energies in the vicinity of the underlying resonances, i. e. the D(1332) in case of the pion and the N^*(1535) in case of the eta meson. The experiments were performed at COSY accelerator in Jülich with the GEM detector system consisting of high purity germanium detectors and the Big Karl magnetic spectrometer. A liquid deuterium target with extremely thin walls ( £ 1mm) was used.

The detection system had full acceptance for the measured processes. It allowed to identify ³H and ³He nuclei and to reconstruct all three components of their momenta.

Usage of the deuterium target is the first step in the studies of the meson production in a nucleus, where in-medium effects start to be important. The investigated cross sections depend on the nuclear wave functions, especially the reaction p+d®³He+h is extremely sensitive to the high-momentum component of the deuteron wave function.

For the pion production an enhancement is predicted due to the pion rescattering on the spectator nucleon. The present data are compared with other data. Possible signs of isospin symmetry breaking are discussed.

Schwellennahe Mesonenproduktion an COSY-11

•Alfons Khoukaz für die COSY-11-Kollaboration
Institut für Kernphysik, Universität Münster, Wilhelm-Klemm-Str. 9, 48149 Münster

Die schwellennahe Mesonenproduktion im elementaren Nukleon-Nukleon-Stoß ist von fundamentaler Bedeutung, da Informationen über Kopplungskonstanten und Streulängen extrahiert werden können. Die Messung von Anregungsfunktionen und Winkelverteilungen erlaubt zudem, Rückschlüsse auf relevante Reaktionsmechanismen wie z.B. die resonante Mesonenproduktion zu ziehen. Aufgrund der geringen Relativgeschwindigkeit der Ejektile und der damit verbundenen langen Wechselwirkungsdauer können nahe der Schwellen Endzustandswechselwirkungen detailliert untersucht werden.
Am internen COSY-11-Spektrometer werden unter anderem Anregungsfunktionen zur Produktion von h-, h¢-, K⁺- und K^--Mesonen schwellennah untersucht. Diese zeigen im Falle der h- und h¢-Produktion deutliche Endzustandswechselwirkungen, wobei das Verhältnis der Wirkungsquerschnitte in erster Näherung durch den Ein-Pion-Austausch beschrieben werden kann.
Um den Einfluß eines weiteren Wechselwirkungsnukleons zu studieren, wurde das Meßprogramm um den Reaktionskanal pd® ³He X erweitert.
Neueste Ergebnisse dieser pp- und pd-Streuexprimente werden vorgestellt und diskutiert.

Schwellennahe Zwei-Kaonen und f -Meson Produktion mit dem MOMO-Experiment an COSY

•R. Jahn¹, F. Bellemann¹, A. Berg¹, J. Bisplinghoff¹, G. Bohlscheid¹, J. Ernst¹, F. Hinterberger¹, R. Ibald¹, L. Jarczyk², R. Joosten¹, A. Kozela³, H. Machner⁴, A. Magiera², R. Maschuw¹, T. Mayer-Kuckuk¹, G. Mertler¹, J. Munkel¹, P.v. Neumann-Cosel⁵, P.v. Rossen⁴, H. Schnitker¹, J. Smyrski², A. Strzalkowski² und R. Tölle^4
3Institute of Nuclear Physics, Cracow, Poland
⁴Institut für Kernphysik, Forschungszentrum Jülich
⁵Institut für Kernphysik, Technische Universität Darmstadt
¹Institut für Strahlen- und Kernphysik, Universität Bonn
²Institute of Physics, Jagellonian University Cracow, Poland

Die Reaktion pd ® ³He K⁺ K^- wurde am COSY Synchroton bei Protonenstrahlimpulsen von 2.620 GeV/c (Q = 56 MeV) und 2.585 GeV/c (Q = 40 MeV) mit dem MOMO Detektor kinematisch vollständig gemessen. Dabei konnten ca. 4000 Kaonenpaare eindeutig identifiziert werden. Die beobachteten invarianten KK - Massenspektren zeigen einen phasenraumartigen Verlauf mit einer deutlichen Überhöhung im Massenbereich des f - Mesons. Die Winkelverteilungen der Kaonen sind konsistent mit reiner s - Wellenproduktion. Absolute Wirkungsquerschnitte werden vorgestellt.
Gefördert durch das BMBF.

Determination of double differential cross sections for subthreshold K⁺ production at ANKE

•H. Junghans für die ANKE-Kollaboration
Institut für Kernphysik, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich

One of the research goals of the new spectrometer ANKE at COSY-Jülich is the study of in-medium effects on elementary processes. In this context the production of K⁺-mesons in proton-nucleus interactions at projectile energies below the free NN threshold of 1.58 GeV is investigated. The measurement of momentum spectra of the produced kaons is expected to provide a deeper understanding of strangeness production in the nuclear environment.

ANKE allows to analyze momenta and emission angles of the products from proton induced reactions in internal targets of COSY. Its detector systems including electronics and DAQ are optimized for the selection of few K⁺-mesons out of a very intense background of protons and pions which is essential for the studies at very low projectile energies. In 1999 measurements of the double differential cross sections d²s/ dWdp_K⁺ have been performed using diamond strip targets at proton energies down to T_p = 1.0 GeV. K⁺-meson spectra between ~ 150 and ~ 500 MeV/c have been deduced for projectile energies between 2.0 and 1.0 GeV. The results will be presented and compared with theoretical predictions for different assumptions for the reaction mechanisms.

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Zuletzt geändert am 15.01.2001

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