s - Physikalisches Institut Universität Bonn

In den frühen 70-er Jahren war mit dem OMEGA-Spektrometer beim CERN CERN
ein Mehrteilchendetektor entwickelt worden, mit dem ähnlich wie mit Blasenkammern
komplexe Ereignistopologien im vollen Raumwinkel gemessen werden
konnten, nun aber unter wesentlich besseren experimentellen Bedingungen.
Dank der elektronischen Auslese der Messdaten konnte auf interessante
Ereignisse getriggert und die Rekonstruktion der Ereignisse statt über die Vermessung
von Filmen über die rechnergesteuerte Auswertung von Driftkammerdaten
vorgenommen werden. Detektorkomponenten zu Triggerzwecken, für
Teilchenidentifikation und elektromagnetische Kalorimetrie wurden von den
an OMEGA-Experimenten beteiligten externen Instituten gebaut.
Bonn war ein Jahrzehnt lang in internationalen Kollaborationen an Experimenten
mit dem OMEGA-Spektrometer beteiligt (K. Heinloth, M. Jung, E.
Paul mit Diplomanden und Doktoranden 6 ). Mit den beim CERN verfügbaren
Energien war es nun möglich, die in Bonn und bei DESY untersuchte Physik
zur Photoproduktion zu höheren Energien hin fortzusetzen. Für die Photoproduktionsexperimente
am OMEGA-Spektrometer wurde in Bonn u.a. einer
der weltweit ersten Übergangsstrahlungsdetektoren zur Trennung von Pionen,
Kaonen und Protonen entwickelt, gebaut und erfolgreich eingesetzt. Ein
herausragendes Ergebnis, das im Experiment WA69 der OMEGA-PHOTON-
Kollaboration unter Bonner Federführung erarbeitet wurde, war der Nachweis,
dass es für die Beschreibung der Photoproduktion von Hadronen in harten Prozessen
nicht genügt, das Photon als Quelle von Vektormesonen zu betrachten,
sondern dass, mit zunehmender Härte der Streuung, das Photon auch durch
eine direkte (elektromagnetische) Kopplung an die Quarks im Proton mehr
und mehr zum γp-Wikungsquerschnitt beiträgt [17]. Abbildung 8 zeigt den
Wirkungsquerschnitt der inklusiven Ein-Teilchen-Photoproduktion als Funktion
des Transversalimpulses (Maß für die Härte der Streuung) im Vergleich
mit einer Kombination von im gleichen Experiment gemessenen Pion- und
Kaon-induzierten Wirkungsschnitten, mit denen nach Maßgabe des Vektor-
Dominanz-Modells das Photon als Quelle von Vektormesonen approximiert
wird. Bei kleinen Transversalimpulsen ist das Verhältnis der Wirkungsquerschnitte
nahezu eins. Der bei Transversalimpulsen oberhalb von ca. 1 GeV
zunehmende Überschuss weist die zusätzliche, harte Komponente aus, in Übereinstimmung
mit Rechnungen, die im Rahmen der Quantenchromodynamik
QCD durchgeführt wurden. Die Auffassung des Photons als Superposition verschiedener
Komponenten ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis
der Streuprozesse mit quasi-reelen Photonen, wie sie in den Experimenten H1
und ZEUS am Elektron-Proton-Speicherring HERA bei DESY in Hamburg
seit 1993 untersucht werden (siehe unten).
Bei DESY wurde 1976 der e + e − -Speicherring PETRA fertiggestellt. Für die DESY
6 Die Absolventen B. Diekmann, P. Mättig und H. Marsiske wurden Hochschulleh-
rer bzw. leitende Forscher.
11