Baryonspektroskopie mit polarisierten Photonen und Aufbau eines neuen Vorwärtsdetektors für den Crystal-Barrel-Detektor am Bonner Elektronenbeschleuniger ELSA

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Weinheimer
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5399453

Dieser Antrag dient zum Aufbau einer neuen experimentellen Gruppe in Bonn innerhalb der Crystal-Barrel-ELSA-Kollaboration nach der Berufung des Antragstellers nach Bonn. Ein Hauptziel des Crystal-Barrel-Experiments ist die Spektroskopie von Nukleonresonanzen. Dabei sollen die Massen, Quantenzahlen, Produktions- und Zerfallsbreiten der höheren, bisher kaum vermessenen Resonanzen bestimmt werden. Bei diesen Experimenten soll die besondere Qualität des Crystal-Barrel-Detektors (4p elektromagnetisches Kalorimeter aus 1380 CsJ-Kristallen) ausgenutzt werden, um in nahezu einzigartiger Weise Endzustände und sequentielle Zerfälle mit mehreren bis vielen Photonen aus dem Zerfall neutraler Mesonen zu beobachten. Produziert werden die Resonanzen mit reellen Photonen, die durch Bremsstrahlung an einer dünnen Folie erzeugt werden. Als besonders sensitive Technik soll im Rahmen dieses Antrags die Photoproduktion mit polarisierten reellen Photonen eingesetzt werden. Neben dem Experiment spielt hier die aufwendige Partialwellenanalyse eine besondere Rolle. Als erstes sollen in diesem Projekt hochliegende D-Resonanzen mit negativer Parität in der Reaktion gp>hp0p mit Hilfe von linear und zirkular polarisierten reellen Photonen untersucht werden. Zu diesem Projekt wurde ein Experimentvorschlag gemacht. Dieser wurde vom Program Advisory Committee genehmigt, aber zusätzlich vorgeschlagen, die Untersuchung auf einen größeren Resonanzbereich zu erweitern. Das zweite Teilprojekt der hier antragstellenden Gruppe ist der Wiederaufbau des Vorwärtskonus des Crystal-Barrel-Detektors bei einer gleichzeitigen Erweiterung: Es sollen triggerfähige Szintillatoren zum Nachweis geladener Teilchen vor die Kristalle gebaut sowie die Auslese der CsJ-Kristalle für größere Zählraten tauglich gemacht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen