Die Laserstrahlführung des neuen Compton-Polarimeters an ELSA
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2.4 Polarisationsmessung mittels <strong>Compton</strong>-Streuung 23<br />
Der erste Term �<br />
0<br />
ist nicht von den Polarisationszuständen der Streupartner abhängig. �<br />
1 ist<br />
nur von der Photonpolarisation abhängig und macht sich in einer cos 2φ ∗ Winkel-Modulation um<br />
die Trajektorie <strong>des</strong> einlaufenden Photons bemerkbar. Für uns von Interesse ist der dritte Term<br />
�<br />
2 der eine Abhängigkit vom S3 und � P beinhaltet. Weiter ungeformt nach [26] ergibt sich:<br />
mit<br />
�<br />
2<br />
�<br />
2Z<br />
�<br />
2S<br />
�<br />
S2, � P<br />
�<br />
= S3PZ · �<br />
sin φ ∗ + S3PS · �<br />
2Z<br />
2S<br />
(2.44)<br />
= −CK ∗ f sin ϑ∗ (1 − cos ϑ ∗ ) (2.45)<br />
= −C (1 − cos ϑ ∗ )(K ∗ f + K∗ i ) cos ϑ ∗<br />
(2.46)<br />
Der zweite Term von Gl. 2.44 führt, bei einer nicht verschwindenden longitudinalen Polarisation<br />
<strong>des</strong> Elektronenstrahls, zu einer energieabhängigen Veränderung der Rückstreurate um den Polarwinkel<br />
ϑ∗ , welche mit dem �<br />
0-Anteil überlagert ist. Um die longitudinale Polarisation PS zu<br />
messen, muss m<strong>an</strong> energieabhängige Änderungen der Rückstreurate messen. <strong>Die</strong>s wird <strong>an</strong> <strong>ELSA</strong><br />
nicht gemacht.<br />
Das <strong>an</strong>gestrebte Messprinzip der tr<strong>an</strong>sversalen Elektronpolarisation ˜<br />
PZ beruht auf der sin φ ∗ -<br />
Modulation <strong>des</strong> Streuquerschnittes bei gleichbleibender Gesamtrate. Anschaulich bedeutet dies,<br />
dass es eine Verschiebung der Anzahl der rückgestreuten Photonen in die obere bzw. untere<br />
Halbebene gibt, in Abhängigkeit der tr<strong>an</strong>sversalen Elektronenpolarisation und der dritten Komponente<br />
<strong>des</strong> Stokes-Vektors.<br />
Modulationstiefe M<br />
0.1<br />
0.09<br />
0.08<br />
0.07<br />
0.06<br />
0.05<br />
0.04<br />
0.03<br />
0.02<br />
0.01<br />
0<br />
Ki=0.01<br />
Ki=0.05<br />
Ki=0.1<br />
-0.01<br />
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180<br />
Streuwinkel / Grad<br />
Abbildung 2.8: Modulationstiefe M in Abhängigkeit von Streuwinkel und Wellenzahl ki<br />
Bevor im nächsten Abschnitt die genauen Resultate und Messmethoden <strong>an</strong> <strong>ELSA</strong> erläutert<br />
werden, fehlt noch eine Betrachtung der Modulationstiefe M, also der Größe <strong>des</strong> polarisationsabhängigen<br />
P Effektes im Vergleich zum polarisationsunabhängigen Effekt, gegeben durch M =<br />
P2S<br />
S3PZ. In der graphischen Darstellung 2.8 sieht m<strong>an</strong>, dass der Effekt mit größerem K<br />
0<br />
∗ i zunimmt.<br />
Aus der Definition von K∗ i und damit Ki folgt, dass M umso größer ist je kleiner die
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