PANDA

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

Das PANDA-Experiment ist die Hauptaufgabe der Hadronenphysik an der GSI und das utlimate Werkzeug für die zukünftige Hadronenphysik weltweit. Es verwendet einen vielseitigen Detektor und ist eines der Schlüsselexperimente an der neuen - im Bau befindlichen - Anlage "Facility for Antiproton and Ion Research" (FAIR). Sie wird auf dem Geländer der GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt, Deutschland gebaut. Die nötigen Antiprotonen werden durch einen primäre Protonenstrahl initiiert und dannn in den Hochenergiespeicherring (High Energy Storage Ring (HESR)) gefüllt indem sie mit einem Proton- oder nuklearen Targert kollidieren. Ziel ist dabei die Struktur und Dynamik von Hadronen präzise und im Detail zu studieren.

Die Annihilation von Antiprotonen mit Protonen bietet präzise Charmonium-Spektroskopie aller Zustände sowie die Untersuchung von Vielquarkzuständen (Moleküle, Tetra- und Pentaquarks), Gluonenbällen und Hybriden im Massenbereich oberhalb von 3 GeV/c2. Mit schwereren Targetkernen kann darüberhinaus die Wechselwirkung on offenenm und verstecktem Charm in dichter nucklearer Materie studiert werden (Absorption). Weiterhin sind die Quark-Dynamik in Hadronen, die Produktion und Spektroskopie von (doppelten) Hyperkernen sowie einzelne Fragestellungen zur Proton Structure Teil des breiten Physikprogramms. Der Aufbau des PANDA Detktors ist momentan voll im Gang.

PANDA Publikationen

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Entwicklung und Koordination

PANDA-Koordination und Hostlab-Aktivitäten
  • Technische Koordination des PANDA-Detektors (zusammen mit FAIR)
  • Koordination Panda-Halle und Infrastruktur (zusammen mit FAIR)
  • Adminstratives Management der PANDA-Kollaboration
PANDA-Entwicklung und Aufbau (z.T. zusammen mit anderen GSI-Abteilungen)
  • DIRC (Cherenkov-Detektor) Zentralteil fgür das Targetspektrometer von PANDA
  • Software-Trigger und Framework für Simulation and Rekonstruction
  • EMC (Elektromagnetisches Kalorimeter) LAAPD Screening Facility
  • GEM-Entwicklung für das Vorwärts-Tracking
  • Readout-Elektronik für verschiedene Komponenten
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Hadronenphysik

Der HESR ist im Bau und wird gekühlte und gespeicherte Antiprotonen von p=0.5 GeV/c bis 15 GeV/c zur Verfügung stellen. Da Strahl- und Targetteiclehn miteinenader annihilieren, steht ihre gesamte Ruhemasse für die die Bildung neuer Teilchen und damit für die Physik zur Verfügung (also von ca. 2 bis 5.5 GeV/c2). Damit können allo konventionellen und exotischen Hadronen mit u-,d-,s-, and in insbesondere c-Quarks erreicht werden. B-Hadronen wären hingegen erst mit einem Proton-Antiproton-Collider in vernünftiger Rate produzierbar.

Außerdem wird ein interressanter Bereich der Proton-Strutkur-Physik sowie die Erzeugung von einfachen und doppelten Hyperkernen eröffnet. Letzteres durch die Implantation von Lambda-Baryonen in den Kern-Verband.

Die Physik-Interessen der GSI-Gruppe sind dabei:

  • Hadronen-Spektroskopie: zusammen mit der Goethe-Universität Frankfurt werden Trigger-Algorithmen, Analyse-Strategien und Software für Amplituden-Analyse entwickelt.
  • Hadronen-Struktur: Entwicklung von Analyse-Strategien und -Software zusammen mit dem HI Mainz.
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Die weltweite Perspektive

  • Die grundsätzliche Struktur von vielen Hadronen ist unklarer als noch früher gedacht.
  • Die vielen neuen Resultate werfen mehr Fragen auf, als sie beantworten können.
  • PANDA hat ein einzigartiges Potential neue physikalische Phänomene zu finden und siue präzise und systematisch zu untersuchen.
  • Die experimentellen Programm Hadronen-Spektroskopie, -Struktur und -Dynamik bieten viele experimentelle Synergien und werden zumeist parallel durchgeführt.
  • Die Fähigkeiten des PANDA-Detektors sind dabei zeitlos und komplementär zu konkurrierenden Experimenten und Reaktionsmechanismen.
  • Darum wird es für die nächste Dekade das bestimmende Experiment dieser wissenschaftlichen Disziplin sein.

Für weitere Informationen über die wissenschaftliche Zielsetzung und den internationalen Wettbewerb finden sie hier in unserer Präsentation an das FAIR Science Council (eng)

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