Universität zu Köln

Ley, Jürgen (2005). Bestimmung von Wirkungsquerschnitt und Tensoranalysierstärke A_{yy} in SCRE-Konfigurationen der Reaktion 1H(d_{pol},pp)n bei 19 MeV. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden der differentielle Wirkungsquerschnitt und die Tensoranalysierstärke A_{yy} in vier SCRE-Konfigurationen der Dreinukleonen-Aufbruchreaktion 1H(d_{pol},pp)n bei einer Einschußenergie von E_d = 19 MeV in einem kinematisch vollständigen Experiment bestimmt und mit theoretischen Vorhersagen verglichen. In der SCRE (Symmetric Constant Relative Energy)-Geometrie werden im Schwerpunktsystem alle drei Nukleonen der dp-Aufbruchreaktion unter Relativwinkeln von 120 Grad emittiert, wobei sie alle die gleiche kinetische Energie erhalten. Die beiden Protonen liegen symmetrisch zu einer Fläche, die aus der Strahlachse und dem austretenden Neutron gebildet wird. Der SCRE-Endzustand kann im Schwerpunktsystem durch den Winkel alpha zwischen der umgekehrten Strahlrichtung und dem ausgehenden Neutron charakterisiert werden. Die Voraussagen von Wirkungsquerschnitt und Tensoranalysierstärke A_{yy} basieren auf dem Dreinukleonen-Faddeev-Formalismus, wobei moderne Präzisions-Nukleon-Nukleon-Mesonenaustauschpotentiale verwendet werden. Ältere dp-Aufbruchdaten bei E_d = 94.5 MeV und E_d = 52.1 MeV hatten für die Tensoranalysierstärke signifikante Abweichungen von theoretischen Vorhersagen gezeigt. Um zu untersuchen, ob solche Observable auch bei niedrigen Energien Abweichungen zeigen, wurde hier bei E_d = 19 MeV gemessen. Der experimentelle differentielle Aufbruchwirkungsquerschnitt lag bei allen protoneninduzierten Messungen unter den theoretischen Vorhersagen. Die Messungen wurden an der 10 MV Tandem-Van de Graaff-Beschleunigeranlage am Institut für Kernphysik der Universität zu Köln durchgeführt. Zu diesem Zweck wurde die Kölner Quelle polarisierter Ionen LASCO (Lambshift Source Cologne) auf Spinfilterbetrieb umgerüstet und optimiert, was zu einer deutlichen Erhöhung der Tensorpolarisation führte. Des weiteren wurde das neue 3He-Polarimeter weiterentwickelt, wodurch die Fehler der Polarisationsmessungen verringert wurden. Die gemessenen differentiellen Aufbruchwirkungsquerschnitte liegen - wie bei anderen Messungen - unter den theoretischen Vorhersagen. Bei der Tensoranalysierstärke A_{yy} weichen die experimentellen Daten nur für die Koplanar-Stern-Situation (alpha = 0 Grad) signifikant von den Vorhersagen ab.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Measurements of the differential cross section and the tensor analyzing power A_{yy} for four SCRE-configurations in the 1H(d_{pol},pp)n three-nucleon breakup reaction were performed using a 19 MeV polarized deuteron beam. The experimental results of this kinematically complete experiment are compared to theoretical predictions. In the Symmetric Constant Relative Energy geometry all three nucleons of the dp-breakup reaction are emitted at relative angles of 120 degrees in the c.m. system. They have equal kinetic energies and both protons are emitted symmetrically to a plane defined by the beam axis and the outgoing neutron. The SCRE final state can be characterized in the c.m. system by the angle alpha between the neutron momentum and the reversed beam axis. The tensor analyzing power A_{yy} in this geometry has been calculated in the framework of the three-nucleon Faddeev theory using realistic nucleon-nucleon potentials. The comparison of older dp breakup data at E_d = 94.5 MeV and E_d = 52.1 MeV with theoretical predictions has shown significant deviations. In order to investigate, whether such deviations would appear at lower energies too, a breakup experiment with E_d = 19 MeV was designed. The experimental differential breakup cross section of all previous measurements induced by protons proved to be lower than the theoretical predictions. The measurements were performed at the Cologne Institute for Nuclear Physics with its 10 MV tandem Van de Graaff accelerator. Therefore, the Cologne polarized ion source LASCO (Lambshift Source Cologne) was modified and optimized for spinfilter mode, leading to a significant increase of the tensor polarization. Furthermore the new 3He polarimeter was improved leading to a decrease of the errors of the polarization measurements. Like in other experiments, the measured differential cross sections are below the theoretical predictions. The measured tensor analyzing powers A_{yy} differ significantly from the predictions only in the coplanar star situation (alpha = 0 degrees). English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Ley, Jürgen ley@ikp.uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-14699
Date:	2005
Language:	German
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Physics > Institute for Nuclear Physics
Subjects:	Physics
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Aufbruch , Dreinukleonen , Wirkungsquerschnitt , Polarisation , Analysierstärke German breakup , three-nucleon , cross-section , polarization , analyzing-power English
Date of oral exam:	3 February 2005
Referee:	Name Academic Title Paetz gen. Schieck, Hans Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/1469