AMBER am SPS am CERN
AMBER ist ein fixed-target Experiment am SPS Beschleuniger am CERN. Hadronen und Muonstrahlen werden genutzt um verschiedene Experimente zur Hadronenphysik durchzuführen. Der momentane Fokus liegt auf Messungen der Anti-Proton produktion sowie des Protonradius. In Zukunft soll die Struktur von Pionen und Kaonen untersucht werden, sowie Kaonenspektroskopie durchgeführt werden.
Kaonenspektroskopie
Das Kaon ist ein Meson bestehend aus einem up oder down quark und einem strange quark. Wie andere hadronische Zustände auch kann ein Kaon in verschiedene Zustände angeregt werden, sodass ein ganzes Spektrum an Kaonen existiert. Verschiede Modelle machen unterschiedliche Vorhersagen wie dieses Spektrum basierend auf der starken Wechselwirkung aussehen sollte. Eine genaue Vermessung des Kaonspektrums erlaubt es demnach diese Modelle und die zugrunde liegenden Annahmen zu testen.
Das COMPASS Experiment, als Vorläufer von AMBER, hat kürzlich eine Studie zum Kaonenspektrum publiziert. Dort wurden viele Zustände, inklusive einem unerwarteten und potenziell exotischem, gemessen. AMBER wird diese Studie ausweiten und das Kaonenspektrum mit noch nie erreichter Präzision vermessen und dabei nach potenziell exotischen Zuständen suchen.
SPS und AMBER
AMBER befindet sich in der CERN North Area am Ende der M2 beam line. Protonen werden im Super Proton Synchrotron (SPS) auf bis zu 400 GeV beschleunigt und treffen dann auf ein Produktionstarget. An diesem entstehen verschieden Hadronen sowie Elektronen und Muonen, die dann im Anschluss durch Magnete nach Ladung sowie Impuls selektiert werden können bevor sie zum AMBER Experiment gelenkt werden.
AMBER ist ein fixed target Experiment. Das bedeutet, dass die Strahlteilchen auf ein ruhendes Target (in der Regel Protonen) gelenkt werden. Die entstehenden Reaktionsprodukte sind durch den Lorentz-Boost stark nach vorne gebündelt. Aus diesem Grund besteht AMBER aus einer Vielzahl an Detektoren, die hintereinander in Vorwärtsrichtung angeordnet sind. Eine Kombination aus Teilchenidentifikationsdetektoren, Spurdetektoren, Magnetfeldern und Kalorimetern erlaubt es an AMBER Endzustände aus geladenen und ungeladenen Teilchen mit hoher Präzision zu vermessen. Damit ist AMBER ein idealer Ort um Hadronenspektroskopie zu betreiben.
Unsere Gruppe
Der Schwerpunkt unserer Arbeit liegt aktuell auf der Vorbereitung der anstehenden Protonradiusmessung 2026. Dazu bauen wir einen Pixel-Trackingdetektor auf, der helfen wird die Spuren von an Protonen gestreuten Muonen mit hoher Präzision zu vermessen.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Planung und Vorbereitung eines Kaonenspektroskopie Experiments an AMBER.