Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

Thematik stellt die Hadronenphysik einen Eckpfeiler für die moderne Kernphysik auf der einen und der
Elementarteilchenphysik auf der anderen Seite dar.
B - Programmstruktur
Das Institut für Kernphysik (IKP) des Forschungszentrums Jülich (FZJ) ist in der Programmkatgorie
"Hadronenstruktur und Dynamik" in der folgenden Weise beteiligt:
a)
Betrieb, Weiterentwicklung und Nutzung des Cooler Synchrotrons COSY, eines
Beschleunigers für Protonen und Deuteronen mit Impulsen bis zu 3.7 GeV/c, sowie den dazu
gehörigen Detektorsystemen an internen und externen Strahlplätzen,
b)
Durchführung von Vorarbeiten für das FAIR-Projekt bei GSI: Planung und Bau des
Speicherrings für Antiprotonen (HESR), Mitarbeit am PANDA-Detektor für den HESR und
Vorarbeiten für polarisierte Antiprotonen (PAX) sowie niederenergetische Anti-Protonen
(FLAIR),
c)
Theoretische Untersuchungen zur Hadronenphysik und den angrenzenden Gebieten.
Daneben beteiligt sich das Institut mit externen Aktivitäten an dem ATRAP-Experiment
(Antiwasserstoff) am CERN und der Untersuchung von pionischem Wasserstoff am PSI (Villigen,
Schweiz). Die Aktivitäten im Bereich Kernstruktur wurden im abgelaufenen Jahr eingestellt.
Die experimentellen Teilinstitute IKP-E-1 (Leiter: K. Kilian bis 7/04, J. Ritman seit 9/04) und IKP-E-2
(H. Ströher) nutzen die an COSY aufgebauten Detektorsysteme (ANKE, COSY-11, PISA am internen,
BIG-KARL und TOF am externen Strahl) und entwickeln sie weiter. Experimente werden im
allgemeinen im Rahmen von großen internationalen Kollaborationen durchgeführt. Ebenfalls waren
die Aktivitäten im Zusammenhang mit dem GSI-Zukunftsprojekt (FAIR) wie PANDA, PAX und FLAIR
von großer Bedeutung.
Der Beschleuniger COSY wird von der Abteilung Kernphysikal-ische Großgeräte (R. Maier) betrieben
und weiterentwickelt (siehe dazu die entsprechende Beschreibung in diesem Bericht). Das
Engagement dieser Abteilung an dem Antiprotonen-Speicherring (HESR) des FAIR-Projektes war in
dem laufenden Jahr von zentraler Bedeutung.
Das theoretische Teilinstitut (U.-G. Meißner) betreibt theoretische Grundlagenforschung auf dem
Gebiet der Hadronenphysik und darüber hinaus.
C - Programmergebnisse
a) Wissenschaftliche Resultate an COSY:
Aus den an COSY durchgeführten Experimenten haben sich im Berichtszeitraum die folgenden
wesentlichen Resultate ergeben: (i) Die in Analysen der in den ersten COSY/TOF-Daten gefundenen
Hinweise auf ein kürzlich entdecktes exotisches Teilchen ("Pentaquark") sind publiziert worden; im
Herbst 2004 wurden erfolgreich neue Messungen dazu durchgeführt, welche die statistische
Signifikanz des Signals deutlich verbessern könnten - die Analyse der Daten wird von mehreren
unabhängigen Analyseteams vorangetrieben. Um in einem nächsten Schritt modellunabhängig die
Parität des Teilchens zu bestimmen, wird ein technisch aufwendiges polarisiertes "Frozen-Spin"
Wasserstoff-Target entwickelt. (ii) An ANKE haben sich Hinweise auf eine Resonanz im (Proton-
Kaon)-System bei etwa 1500 MeV gezeigt, die nicht in das 3-Quark Schema zu passen scheinen. Die
Messungen zur Phi-Meson Produktion an der Schwelle sind analysiert und die Wirkungsquerschnitte
bei 2 Energien bestimmt worden; zusammen mit den Daten für Omega-Produktion ergeben sich damit
neue Resultate für die sogenannte "OZI-Regel Verletzung". Im Deuteron-Aufbruch mit polarisierten
Protonen ist eine Asymmetrie beobachtet worden, deren Energie- und Winkelverhalten von keinem
283