Photoproduktion von ω Mesonen am Proton bei CB-ELSA

Abstract

In der vorliegenden Arbei wird die Photoproduktion von Omega-Mesonen am Proton untersucht. Die Daten sind am Crystal Barrel Experiment am Bonner Elektornenbeschleuniger ELSA bei einer Primärenergie von 3.2 GeV genommen worden. Die Elektronen wurden an einem Radiator gestreut und die entstehende Bremsstrahlung auf eine mit Wasserstoff gefüllte Zelle gelenkt. Die Energie der Photonen betrug im nachgewiesenen Bereich zwischen 730 MeV und 2.95 GeV.<br /> Die Zerfallsprodukte der Reaktion γp→γω→pπ⁰γ→pγγγ wurden im Detektor nachgewiesen und einer kinematischen Anpasssung unterzogen. Dabei wurde als Nebenbedingung gefordert, dass die invariante Masse zweier Photonen im Bereich der π⁰ Masse liegen muss. Untergrunduntersuchungen ergaben dominante Beiträge aus dem Kanal γp→p2π⁰, bei denen eines der Photonen nicht nachgewiesen worden war, sowie aus γp→π⁰ zusätzlich eines Splitoffs, einem als Photon fehlidentifiziertem niederenergetischen Signal. Der π⁰ Beitrag konnte durch einen Schnitt auf die Energie des Splitoffphotons und dessen Winkel mit dem Proton um über 95% Prozent reduziert werden, sodass als einziger Utergrundbeitrag Doppelpionereignisse übrigblieben. Zur Beschreibung des Untergrundes wurden pπ⁰π⁰ Monte Carlo Ereignisse mit den Ergebnissen einer Partialwellenanalyse gewichtet, was zu einer der physikalischen Realität entsprechenden Utergrundtopologie führte. Durch ereinisweise Subtraktion wurde das ω Signal von Untergdund bereinigt.<br /> Insgesamt wurden ca. 10000 ω-Ereingnisse rekonstruiert, die in 14 Energieintervalle von 12 mal 100 MeV und 2 mal 300 MeV eingeteilt wurden. In jedem dieser Energiebereiche wurden die differentiellen Wirkungsquerschnitte dσ/dΩ und dσ/dt berechnet.<br /> Desweitern wurden die Ereignisse des Typs γp→γω einzeln in einer Partialwellenanalyse angefittet und die zur Gesamtreaktion beitragenden Terme extrahiert. Unter Verwendung der Ergebnisse der Partialwellenanalyse wurde in die nicht gemessenen Bereiche des differentiellen Wirkungsquerschnittes extrapoliert und der totale Wirkungsquerschnitt bestimmt.