Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3532
Wolke, Magnus
Schwellennahe assoziierte Strangeness-Erzeugung in der Reaktion pp->pp K+K- am Experiment COSY II
110 S., 1998

Im Mittelpunkt des Experimentes COSY-11 am Beschleuniger und Speicherring COSY des Forschungszentrums Jülich steht das Studium der Produktion von Mesonen geringer Massenbreite in der Proton-Proton- Wechselwirkung im Schwellenbereich.

Besonderes Augenmerk verdient dabei die Dynamik der assoziierten Produktion des im Valenzbereich des Eingangskanals nicht enthaltenen Quarkflavours der Strangeness. Mit der Reaktion  pp -> pp K+ K- wird die zugehörige elementare Reaktion ohne Änderung des Quarkgehaltes beteiligter Baryonen studiert. Wirkungsquerschnitte dieses Ausgangskanals sind in der Nähe der Reaktionsschwelle bislang nicht bekannt.

Indem mit der Schwellenproduktion von Mesonen hohe Impulsüberträge zwischen den beteiligten Baryonen verbunden sind, erscheint dieser experimentelle Zugang zugleich als Sonde der kurzreichweitigen Nukleon-Nukleon-Wechselwirkung. Eine Messung der Anregungsfunktion kann zudem über die Stärke der K K-Wechselwirkung Aufschluß geben, deren Kenntnis besonders durch die Diskussion der Natur skalarer Resonanzen im Massenbereich um 1 GeV/c2 motiviert ist.

In Vorbereitung der Messungen an der COSY-11-Installation wurde die FASTBUS-Komponente des Datenaufnahmesystems in Betrieb genommen. Ein optimiertes Zeitverhalten mit Totzeiten unterhalb einer Millisekunde garantiert eine bestmögliche Ausnutzung der experimentell verfügbaren Luminosität.

Durch eine kinematisch vollständige Rekonstruktion des Vierteilchen- Endzustandes wird ein erster totaler Wirkungsquerschnitt der Reaktion pp -> pp K+ K- nahe der Schwelle bestimmt. Bei einer Überschußenergie von 6.1±1.6 MeV ergibt sich ein Wert von 490{+400/-370} pb, der trotz seiner geringen Größe über die am internen Target erreichte Luminosität durch den Nachweis zweier Ereignisse zugänglich wird.

Die Normierung der gemessenen Zählrate beruht auf der simultanen Messung der elastischen Proton-Proton-Streuung als Referenzreaktion. Die Ereignisselektion des (ppK+K-)-Endzustandes und des elastischen Kanals verbunden mit einer Bestimmung der Luminosität werden in diesem Zusammenhang diskutiert.

Unter Berücksichtigung des Vierkörper-Phasenraumes sowie der Final- State-Wechselwirkung des Proton-Proton-Systems sind erste Vorhersagen in Bezug auf die Anregungsfunktion im Schwellenbereich möglich.




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Letzte Änderung: 07.06.2022