Entwicklung und Installation eines Zentralkalorimeters und Messungen der Reaktion pp -> pp-pi(plus)+pi(minus) mit spin-polarisierten Protonen am Flugzeitspektrometer COSY-TOF

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dc.contributor.advisor Clement, Heinz de_DE
dc.contributor.author Kreß, Jochen de_DE
dc.date.accessioned 2003-10-20 de_DE
dc.date.accessioned 2014-03-18T10:11:41Z
dc.date.available 2003-10-20 de_DE
dc.date.available 2014-03-18T10:11:41Z
dc.date.issued 2003 de_DE
dc.identifier.other 107908034 de_DE
dc.identifier.uri http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:21-opus-9393 de_DE
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10900/48510
dc.description.abstract Am Flugzeitspektrometer COSY-TOF wurde in zwei Strahlzeiten die Zwei-Pion-Produktion pp -> pp-pi(plus)+pi(minus) bei einem Strahlimpuls von 1.4 GeV/c, entsprechend einer Strahlenergie von 747 MeV, exklusiv, d.h. kinematisch vollständig vermessen. Hierbei wurde erstmals erfolgreich das in das TOF-Spektrometer integrierte Zentralkalorimeter eingesetzt, dessen Entwicklung und Bau einer der zentralen Schwerpunkte der vorliegenden Arbeit war. Die Messung wurde mit einem transversal polarisierten Protonenstrahl durchgeführt, durch den erstmals die Möglichkeit gegeben war, für die Zwei-Pion-Produktion Analysierstärken in verschiedenen Subsystemen zu bestimmen. Der aus den experimentellen Daten bestimmte totale Wirkungsquerschnitt für die geladene Zwei-Pion-Produktion ist mit einem Wert von 1 micro-b innerhalb der Fehler mit Messungen verträglich, die am PROMICE/WASA-Detektor in Uppsala bei einer Strahlenergie von 750 MeV durchgeführt wurden. Die experimentellen Daten werden mit den Vorhersagen verschiedener Reaktionsmechanismen verglichen, die bereits im Rahmen der Interpretation der pp pi+pi-Daten von PROMICE/WASA entwickelt wurden. Die COSY-TOF-Daten zeigen in Übereinstimmung mit den Resultaten von PROMICE/WASA, dass im hier betrachteten Energiebereich die Anregung der Roper-Resonanz N*(1440) in einer der beiden beteiligten Nukleonen mit anschließendem Zerfall in zwei mögliche N-pi-pi-Kanäle der dominierende Reaktionsmechanismus für die Zwei-Pion-Produktion ist, wobei die beiden Zerfallskanäle des N* miteinander interferieren. Die Daten stützen außerdem die These, dass die Zwei-Pion-Produktion dominant durch sigma-Austausch der beiden Protonen im Eingangskanal initiiert wird. Die Analysierstärken weichen teilweise vom Wert Null ab, was auf signifikante Beiträge von Partialwellen mit Bahndrehimpuls <> 0 zwischen den Reaktionspartnern hinweist. Damit hat man erstmals Hinweise, dass in dieser Reaktion die pi-pi-Produktion im rho-Kanal eine signifikante Rolle spielen könnte. de_DE
dc.description.abstract At the Time-Of-Flight spectrometer COSY-TOF two beam times were performed to measure the two pion production pp -> pp-pi(plus)+pi(minus) at a beam momentum of 1.4 GeV/c, corresponding to a beam energy of 747 MeV. This measurement was performed exclusively, i.e. kinematically complete. Therefore the new central calorimeter was used in the TOF spectrometer, of which the development and construction was one of the main tasks of this thesis. For the measurement a transversely polarized proton beam was used, giving for the first time the possibility to measure analyzing powers of the two pion production reaction in various subsystems. The total cross section for the charged two pion production calculated out of the measured data agrees with a value of 1 &mu;b with previous measurements performed at the PROMICE/WASA detector in Uppsala at a beam energy of 750 MeV. The experimental data are compared to predictions of various reaction mechanisms which were developed for interpreting the $pp&pi;+\pi;- data of PROMICE/WASA. The COSY-TOF data show in agreement with the results of PROMICE/WASA that in this energy range the excitation of the Roper resonance N*(1440) in one of the participating nucleons with subsequent decay in two possible N-pi-pi channels is the dominating process for the two pion production. The two possible decay channels of the N* interfere with each other. The data support the hypothesis that the two pion production is initiated predominantly by the exchange of a &sigma; meson between the two protons in the incoming channel. The measured analyzing powers deviate from a zero value, indicating to contributions of partial waves with orbital angular momentum <> 0 between the two reaction partners. This points to the fact that in this reaction the pi-pi production in the rho-channel might play a significant role. en
dc.language.iso de de_DE
dc.publisher Universität Tübingen de_DE
dc.rights ubt-podok de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=de de_DE
dc.rights.uri http://tobias-lib.uni-tuebingen.de/doku/lic_mit_pod.php?la=en en
dc.subject.classification Mittelenergiephysik , Pion / Teilchenerzeugung , Analysierstärke , Hadronkalorimeter de_DE
dc.subject.ddc 530 de_DE
dc.subject.other Zwei-Pion-Produktion , COSY-TOF , COSY de_DE
dc.subject.other two pion production , COSY-TOF , COSY en
dc.title Entwicklung und Installation eines Zentralkalorimeters und Messungen der Reaktion pp -> pp-pi(plus)+pi(minus) mit spin-polarisierten Protonen am Flugzeitspektrometer COSY-TOF de_DE
dc.title Development and installation of a central calorimeter and measurements of the reaction pp -> pp-pi(plus)+pi(minus) with spin-polarized protons at the Time-Of-Flight spectrometer COSY-TOF en
dc.type PhDThesis de_DE
dc.date.updated 2007-03-01 de_DE
dcterms.dateAccepted 2003-10-08 de_DE
utue.publikation.fachbereich Sonstige - Mathematik und Physik de_DE
utue.publikation.fakultaet 7 Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät de_DE
dcterms.DCMIType Text de_DE
utue.publikation.typ doctoralThesis de_DE
utue.opus.id 939 de_DE
thesis.grantor 12/13 Fakultät für Mathematik und Physik de_DE

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