Aufbau einer gepulsten Quelle polarisierter Elektronen - Institut für ...
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Kapitel 1<br />
Einleitung<br />
„Spin is in !“. Mit diesen Worten charakterisierte Bryan Montague auf dem ersten<br />
Spin-Symposium in Lausanne 1980 das wachsende Interesse am Spin in Experimenten<br />
der Mittel- und Hochenergiephysik [1].<br />
Seither dominieren die Experimente mit spinpolarisierten Targets und spinpolarisierten<br />
Teilchenstrahlen immer mehr die Programme vieler großer Beschleunigerinstitute.<br />
Am kalifornischen Beschleuniger SLAC 1 wurden seit 1992 Experimente gar<br />
ausschließlich mit polarisiertem Strahl durchgeführt.<br />
Eines der frühen Spin-Experimente dieses <strong>Institut</strong>s wies die Paritätsverletzung in<br />
der inelastischen Streuung <strong>polarisierter</strong> <strong>Elektronen</strong> am unpolarisierten Deuteriumkern<br />
nach [2]. Paritätsexperimente mit polarisierten <strong>Elektronen</strong>strahlen wurden in<br />
den folgenden Jahren an verschiedenen <strong>Institut</strong>en durchgeführt [3, 4] und bestätigten<br />
das von Glashow, Weinberg und Salam entworfene Standardmodell der elektroschwachen<br />
Wechselwirkung [5].<br />
Auch das Paritätsexperiment, welches zur Zeit von der Kollaboration A4 am Mainzer<br />
cw-Racetrack-Mikrotron MAMI aufgebaut wird, mißt die Paritätsverletzung in<br />
der elastischen Elektron-Proton-Streuung [6]. Durch die extrem hohe Strahlqualität<br />
des Mikrotrons hinsichtlich Halo, Emittanz und Strahlschwankungen [7], wird<br />
die Genauigkeit des Experiments so weit gesteigert, daß Aussagen über den Beitrag<br />
der Strangequarks zum elektrischen Formfaktor des Nukleons getroffen werden<br />
können. Durch den cw-Betrieb kann die für die hohe statistische Genauigkeit<br />
erforderliche Anzahl von 10 14 Streuereignissen in einem Zählexperiment mit einem<br />
offenen <strong>Elektronen</strong>kalorimeter gesammelt werden.<br />
Für jedes dieser Paritätsexperimente wurde ein durch Photoemission aus III/V-<br />
Halbleitern erzeugter <strong>polarisierter</strong> <strong>Elektronen</strong>strahl verwendet. Die Vorteile dieser<br />
Methode liegen in der hohen Brillanz (Stromstärke pro Flächeneinheit und Raumwinkelintervall)<br />
des erzeugten Strahls und in der Möglichkeit, eine schnelle Helizi-<br />
1 Stanford Linear Accelerator<br />
7
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