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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