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Design and setup of a high resolution X-ray detector system to study strong interaction induced width and shift of the 1s ground state of kaonic deuterium
Carolina Berucci
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Physik)
Betreuer*in
Johann Zmeskal
DOI
10.25365/thesis.50073
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17122.31460.775152-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Eine erste Messung von kaonischem Deuterium (E57) wird am K1.8BR Strahl der J-PARC Beschleunigeranlage geplant. Das Ziel dieses Experiments ist sowohl Verschiebung und Breite des K-d 1s-Zustandes mit einer Genauigkeit von 60 eV beziehungsweise 140 eV zu messen. Zusammen mit den Messdaten von kanonischen Wasserstoff kann damit die Abhängigkeit Antikaon-Kern- Streulänge vom Isospin a(I=0) bzw. a(I=1) bestimmt werden.
Eine detaillierte Monte-Carlo-Simulation wurde von mir durchgeführt zur Optimierung der Apparatur um eine entscheidende Verbesserung des S/N Verhältnisses zu erzielen und die wesentlichen Parameter für das Design des hochauflösenden Röntgendetektors zu bestimmten. Zusätzlich arbeitete ich an der Charakterisierung der Silikon Drift Detektoren, welche erstmals in einer Teststrahlzeit zur Optimierung der Kaon-Stoppdichte in Materialien mit niedriger Dichte eingesetzt wurden. Letztendlich präsentiere ich die Analyse der Verschiebung und Verbreitung des 2p-Zustandes (bestimmt durch die Messung 3d-2p Übergangs) in kaonischem Lithium, hervorgerufen durch die Starke Wechselwirkung.
Abstract
(Englisch)
A first measurement of kaonic X-rays (E57) is going to be performed at the K1.8BR beamline at J-PARC. The experiment aims to measure the shift and width of the K-d 1s state with an accuracy of 60 eV and 140 eV respectively. These results together with the kaonic hydrogen data will permit the determination of the isospin dependent antikaon-nucleon scattering lengths a(I=0) and a(I=1).
I performed a detailed Monte Carlo study to improve the setup response in terms of S/N ratio and delivered the necessary boundaries for an optimal design of the high resolution detector. On the hardware side I worked on the characterization of Silicon Drift Detectors, which were used for a first test beam time to optimise the kaon stopping density in low density materials. In addition, the analysis of the strong interaction induced 2p shift and width (measured via the 3d-2p transition) of kaonic lithium will be presented.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Kaonic atoms low-energy QCD antikaon-nucleon physics X-ray detector Monte Carlo simulation
Schlagwörter
(Deutsch)
kaonische Atome Niederenergie-QCD Antikaon-Nukleon Physik hochauflösender Röntgendetektor Monte Carlo Simulation
Autor*innen
Carolina Berucci
Haupttitel (Englisch)
Design and setup of a high resolution X-ray detector system to study strong interaction induced width and shift of the 1s ground state of kaonic deuterium
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
VI, 66, ix Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Kai Thomas Brinkmann ,
Angels Ramos
Klassifikation
33 Physik > 33.05 Experimentalphysik
AC Nummer
AC14539843
Utheses ID
44273
Studienkennzahl
UA | 796 | 605 | 411 |