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GlueX

Hadronen/PANDA     -    Kontakt:     Prof. Dr. Klaus J. Peters     (weitere Informationen)

Das GlueX-Experiment in Hall-D am CEBAF im Thomas Jefferson National Lab (USA) nutzt einen (polarisierten) Photonenstrahl mit Energien bis 12 GeV um konventionelle und exotische Hadronen mit einem Protonen- oder nuklearen Target zu erzeuge.

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GlueX nutzt dabei kohärente Bremsstrahlung um linear polarisierte Photonen zu erzeugen. Ein solenoid-basierter hermetischer Detektor wird für die Aufzeichnung der Daten zu Meson-Produktion und -Zerfällen genutzt. Bereits nach einem Jahr der Datennahme wird die akkumulierte Datenmenge die weltweite Photoproduktions-Statistik um Größenordnungen überflügelt haben. Diese Daten werde auch für das Verständnis konventioneller Mesonen wertvolle Beiträge leisten, einschließlich dem schlecht verstandenen Sektor der Vektormesonen und der Strangeonia. Um die für die Spektroskopie exotischer Materie nötige ideale Photonenenergie von 9 GeV zu erreichen werden Elektronen von mindestens 12 GeV genötigt. for this mapping of the exotic spectrum, 12 GeV electrons are required. Daher ist GlueX Teil des JLab12-Upgrades, das gerade fertiggestellt wurde und nun mit dem regulären Betrieb begonnen hat.

Der Schwerpunkt der GSI-Gruppe in GlueX ist die Entwicklung des GlueX-DIRC zusammen mit MIT, JLab und der Indiana Universität und der Suche nach exotischen Strangeonium-Systemen und der Bestimmung ihrer statischen und dynamischen Eigenschaften, wie Spin, Parität und Zerfällen.

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GlueX Physik

Hybrid-Mesonen, und insbesondere exotische hybride Mesonen, sind ein ideales Werkzeug die kurzreichweitige QCD in der Confinement-Region, d.h. die Bindung zwischen Quarks, zu untersuchen, da ihre gluonischen Freiheitsgrade explizit sind. Die Photoproduktion könnte für ihre Erzeugung besonders effektiv sein. Dies rührt her von den leichtesten Anregungen eines Fluxtubes, der zusammen mit einem virtuellen Photon exotische Quantenzahlen (JPC) und damit die leichtesten Hybride-Modell erzeugen könnte. Wie so oft gibt es aber bisher sehr wenige experimentelle Photoproduktion-Daten, so dass es sich hier um eine stark explorative Forschung handelt.

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GlueX DIRC

Der aktuelle Plan sieht vor, einige BaBar DIRC-Bar-Boxen vor das Vorwärtskalorimeter zu platzieren um die Teilchenidentifikation in Vorwärtsrichtung signifikant zu verbessern. Die Anforderungen an die Teilchenidentifikation bei GlueX sind recht ähnlich zu denen bei BaBar, so dass das Konzept ähnlich bleibt, aber in einzelnen wichten technischen Aspekten aktualisiert und modernisiert wird. Die aktuelle Arbeit konzentriert sich dabei auf Prototypsoftware und -optik. Die Zeitskala zur Realisation ist relativ kurz, weswegen GSI mit seiner DIRC-Expertise von PANDA bei diesem Projekt beteiligt ist.

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