Das GlueX Experiment am Jefferson Lab
CEBAF am Jefferson Lab
Die Thomas Jefferson National Accelerator Facility, kurz Jefferson Lab oder JLab, ist die Heimat der Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). CEBAF ist ein Teilchenbeschleuniger der Elektronen mit Energien von bis zu 12 GeV für Experimente in JLabs vier Experimentierhallen (A, B, C und D) zur Verfügung stellen kann.
Am Jefferson Lab werden Experimente zu vielen Aspekten der Kern- und Teilchenphysik durchgeführt. Die Hallen A und C beherbergen Spektrometerarme mit extrem hoher Präzision, die allerdings nur kleine Winkelakzeptanzen haben. Hallen B und D berherbergen die Weitwinkelspektrometer CLAS12 und GlueX.
Hybridmeson
Konventionelle Mesonen bestehen aus einem Quark und einem Anti-Quark die gemeinsam farbladungsneutral sind. Da das Gluon, welches die starke Kraft zwischen den Quarks vermittelt, auch eine Farbladung hat, sind jedoch auch Mesonzustände möglich in denen ein Quark-Anti-Quark System erst durch ein Gluon farbneutral wird. In diesen Fällen spricht man von einem Hybridmeson. Solche Mesonen können Quantenzahlen annehmen, die konventionelle Mesonen nicht haben dürfen, weswegen sie auch als exotisch bezeichnet werden. Die Quantenzahlen von Mesonen werden mit Hilfe sogenannter Partialwellenanalysen bestimmt. Auf diese Weise kann nach Mesonen mit exotischen Quantenzahlen gesucht werden, was es erlaubt nach dieser exotischen Art Materie zu suchen.
Das GlueX Experiment hat es zur Hauptaufgabe exotische Mesonen zu finden und ihr Spektrum zu analysieren. Dies stellt einen wichtigen Schritt im Verständnis der starken Wechselwirkung dar.
Mehr als 100 Mio
Photonen pro Sekunde treffen auf das Target
Bis zu 80.000
Ereignisse pro Sekunde werden von der Datenerfassung abgespeichert
Mehr als 7PB
an Daten wurden bereits aufgezeichnet
Das GlueX Experiment
Das GlueX Experiment befindet sich in Halle D am CEBAF Beschleuniger. In der vorgelagerten Tagger Halle wird aus dem 12 GeV Elektronstrahl mittels kohärenter Bremsstrahlung an einem Diamanten ein linear polarisierter Photonenstrahl erzeugt. Dieser trifft nach ca. 70 m Flugstrecke auf ein flüssiges Wasserstofftarget. Das Target ist umringt von verschiedenen Detektoren die über den fast kompletten Raumwinkel gute Energie und Impulsauflösung für neutrale und geladene Teilchen im Endzustand vorweisen. Dies macht GlueX zu einem hervorragenden Detektor für die Suche nach neuen Teilchen die in viele verschiedenene Endzustände zerfallen können.
Unsere Beiträge
AG Hurck ist bei GlueX hauptsächlich in der Datenanalyse aktiv. Dabei fokussieren wir uns auf Reaktionen mit strangeness.
Ein Schwerpunkt unserer Studien ist die Messung der schwachen Zerfallskonstante des Lambdabaryons, welche an GlueX mit einem einzigartigen Verfahren gemessen werden kann. Dazu nutzen wir einen elliptisch polarisierten Photonenstrahl, um sowohl lineare wie auch zirkulare Polarisationsanteile zu erhalten. Die genaue Messung der Winkelverteilung der Zerfallsprodukte des Lambdabaryons erlaubt uns dann Rückschlüsse auf die schwache Zerfallskonstante.