Verlag des Forschungszentrums Jülich

JUEL-3686
Pellmann, Isabell-Alissandra
Luminositätsbestimmung am Experiment COSY-11: Vergleich verschiedener Methoden
59 S., 1999

In dieser Arbeit werden verschiedene Methoden zur Luminositätsbestimmung am Experiment COSY-11 untersucht und miteinander verglichen. COSY-11 ist ein Experiment mit internem Target am Protonenbeschleuniger und Kühlersynchrotron COSY in Jülich. Die Luminosität kann aus Strahl- und Targeteigenschaften oder durch Analyse von Reaktionen mit bekanntem Wirkungsquerschnitt bestimmt werden. Sie ergibt sich dann aus der Zählrate, der Größe des analysierten Raumwinkels und dem aus der Literatur bekannten differentiellen Wirkungsquerschnitt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Reaktionen pp -> pp und pp -> d[pi]+ untersucht. Die Analyse der letztgenannten Reaktion wurde in diesem Experiment zum ersten Mal zur Luminositätsbestimmung genutzt.
Zusätzlich wurde ein Luminositätsmonitor bestehend aus Vieldrahtproportionalkammern in Verbindung mit Szintillatoren entwickelt. Hiermit kann sowohl die Luminosität online während der Strahlzeit überwacht als auch der Wechselwirkungspunkt von Strahl und Target in Projektion senkrecht zur Strahlrichtung bestimmt werden. Zur Analyse der Daten wurde ein Auswertungsprogramm entwickelt, mit dem sowohl reale Daten als auch Ergebnisse von Monte-Carlo-Simulationsrechnungen analysiert werden können. Erste Daten wurden bereits aufgenommen und bestätigen die volle Funktionsfähigkeit des Detektorsystems.


In this diploma thesis different methods for luminosity determination at the experiment COSY-11 have been analysed and collpared with each other. COSY-11 is located at the proton accelerator and cooler synchrotron COSY in Jülich. The detector is placed behind an internal target (internal means that the target is installed directly in the beampipe and always hit by the circulating beam). Luminosity can be determined using either beam and target characteristics or the analysis of interactions with known cross section. Here the interactions pp -> pp and pp -> d[pi]+ are analysed. The analysis of the latter interaction was used for luminosity determination at this experiment for the first time.
Additionally a luminosity monitor, consisting of a multi wire proportional chamber in combination with scintillators, has been developed. Using this monitor during beamtime allows the observation of both the luminosityonline and the interaction point of beam and target in the projection perpendicular to the beam direction. A program to analyse the data, as well as the Monte Carlo simulations, has been developed. First data have already been taken, which confirm the correct operation of the detector system.

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Letzte Änderung: 07.06.2022