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Characterization of silicon drift detectors for a kaonic deuterium experiment at J-PARC
Barbara Reingruber
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Physik
Betreuer*in
Johann Zmeskal
DOI
10.25365/thesis.63287
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-24400.72476.627354-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Aufgrund der Messchwierigkeit sind noch Fragen im Bereich niedriger Energie der Quantenchromodynamik
(QCD) ungeklärt. X-Ray-Spektroskopie von kaonischen Atomen bei niedrigen
Energien könnte jedoch zu einem Durchbruch in diesem Gebiet führen, da es die Kaon-Nukleon-
Wechselwirkung nahe der Produktoinsschwelle untersucht. Die Messung mit kaonischemWasserstoff
wurde bereits erfolgreich durchgeführt, aber eine Messung mit kaonischem Deuterium ist
noch ausständig.
Das Experiment E57 wurde beantragt, um den Beitrag der starkenWechselwirkung im Grundzustand
von kaonischem Deuterium zu messen. Für das Experiment kommt ein neues Detektorsystem
zur Anwendung, das aus 48 Silizium-Drift-Detektoren (SDDs) besteht und mit
dem die Energieverschiebung und Energieverbreiterung mit einer Genauigkeit von 60 eV und
140 eV gemessen werden kann. Die Charakterisierung der SDDs ist ein wichtiger Punkt in
diesem Experiment, um eine präzise Datenanalyse zu garantieren. Am Stefan-Meyer-Institut
für Subatomare Physik (SMI) wird die Energieauflösung und die Stabilität jedes einzelnen SDD
getestet.
Im Frühling 2019 fand ein Testrun von E57 am J-PARC mit kaonischem Wasserstoff statt. Die
erreichten Resultate zeigten, dass Verbesserungen am Setup essentiell sind, um das Experiment
schlussendlich mit kaonischem Deuterium durchzuführen.
Abstract
(Englisch)
In quantum chromodynamics (QCD) at low energies, a few questions are still unanswered because
of the difficulties faced in measurement. Nevertheless, X-ray spectroscopy of kaonic atoms
at low energy may lead to breakthroughs in this field, because it allows to study kaonic nucleon
interaction at threshold. The measurement of kaonic hydrogen has already been performed
successfully, but the measurement of kaonic deuterium is still missing.
The E57 experiment proposes to measure the contribution of the strong interaction on the 1s
state of kaonic deuterium. By using a newly developed detector system consisting of 48 silicon
drift detectors (SDDs), the energy shift and width of the 1s state of kaonic deuterium will be
measured with an accuracy of 60 eV and 140 eV. The characterization of the SDDs is a crucial
point of this experiment to guarantee a precise data analysis. At the Stefan Meyer Institute
of Subatomic Physics (SMI), the energy resolution and the stability of every single SDD are
tested.
In spring 2019 a test run of E57 at J-PARC was performed with kaonic hydrogen. The obtained
results showed that improvements on the experimental setup are necessary to perform
the experiment with kaonic deuterium.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Characterization silicon drift detectors E57 J-PARC
Schlagwörter
(Deutsch)
Charakterisierung Silikon drift Detektor E57 J-PARC
Autor*innen
Barbara Reingruber
Haupttitel (Englisch)
Characterization of silicon drift detectors for a kaonic deuterium experiment at J-PARC
Paralleltitel (Deutsch)
Charakterisierung von Silikon Drift-Detektoren für ein kaonisches Deuterium-Experiment am J-PARC
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
V, 49, VI-XIV Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Johann Zmeskal
AC Nummer
AC16150301
Utheses ID
56132
Studienkennzahl
UA | 066 | 876 | |