Unter Verwendung der COSY-11 Experimenteinrichtung wurde die Energieabhängigkeit des totalen Wirkungsquerschnittes der pp->pK+Lambda-Reaktion in der Region der Schwelle gemessen, wobei die Überschussenergie den Bereich bis zu 7 MeV überdeckte. Der Anstieg der gemessenen Wirkungsquerschnitte wird durch Modellrechnungen gut beschrieben, die Rate aber wird um einen Faktor zwei bis drei zu tief abgeschätzt.
Eine spezielle und präzise Bestimmung des Protonenstrahlimpulses des COSY-Synchrotrons wurde mit Hilfe der Daten selbst durchgefährt.
Untersuchungen der differentiellen Wirkumgsquerschnitte haben gezeigt, dass in der pp->pK+Lambda-Reaktion nahe der Schwelle die s-Wellenproduktion dominant ist.
Durch Vergleich der Belegungen des Dalitz-Plots nach einem Phasenraummodell mit den experimentellen Belegungen wurden Einschränkungen der spingemittelten Lambda p- Streulänge und effektiven Reichweite erhalten. Die niederenergetischen Lambda p-Streuparameter konnten durch Kombination der Position des virtuellen Bindungszustandes in dem Lambda p-System mit Daten elastischer Lambda p-Streuexperimente und unter Beruecksichtigung der Tatsache, dass das Hyperdeuteron nicht gebunden ist, bestimmt werden.
Besondere Aufmerksamkeit wurde der Entwicklung und Einrichtung einer speziellen Magnetoptik für das COSY-Synchrotron gegeben, um optimale Protonenstrahlbedingungen für das COSY-11 Experiment zu schaffen. Durch Variation der Fokussierungs- und Defokussierungsstärke der Quadrupole in den beiden Bögen des Kühlerrings wurde die Dimension des Protonenstrahls auf die des Cluster-Targets reduziert. Die Änderung der Optik von der normalen COSY-Optik zur speziellen COSY-11-Optik kombiniert eine hohe Messauflösung (durch die geringe Ausdehnung des Reaktionsvolumens) mit einer hohen Luminositaet (durch den maximierten Überlapp von Protonenstrahl und Target).
Doktorarbeit im PostScript-Format (~18.2MB)
Using the experimental setup of the COSY-11 facility the energy dependence of the total cross section for the pp->pK+Lambda-reaction was measured in the threshold region covering the excess energy range up to 7 MeV. The slope of the measured cross sections is described well by model calculations, but the rate is underestimated by a factor of two to three.
A special and precise determination of the proton beam momentum of the COSY-synchrotron using the measured data themselves was performed.
Investigations of the differential cross sections show that s-wave production is dominant in the pp->pK+Lambda-reaction near threshold.
By comparing model phase-space Dalitz plot occupations with the experimental ones, constraints on the spin-averaged Lambda p scattering length and effective rang have been obtained. The low energy Lambda p scattering parameters could be determined when combining the position of the virtual bound state in the Lambda p system with data from elastic Lambda p scattering measurements, together with the fact that the hyperdeuteron is not bound.
A major intension was given for the development and installation of a special magnet optics for the COSY-synchrotron to get optimal proton beam conditions for the COSY-11 experiment. Varying the focussing and defocussing strength of the quadrupoles in both of the arcs of the cooler ring the dimensions of the proton beam was reduced to the size of the cluster target beam. The change of the optics from the normal COSY one to this special COSY-11 optics combines a high resolution measurement (due to the small size of the reaction zone) with a high luminosity (due to the maximized overlap of proton beam and target).
PHD thesis in PostScript-Format (~18.2MB)