De 'Lambda Wheels' detector, welke de eerste detector is die deeltjes na de botsing tegenkomen in het HERMES experiment.
|
Nationaal instituut voor subatomaire fysica National institute for subatomic physics |
|||
| Kruislaan 409 | PO Box 41882 | ||
| 1098 SJ Amsterdam | 1009 DB Amsterdam | ||
| The Netherlands | The Netherlands | ||
| phone: +31 20 592 2000 | fax: +31 20 592 5155 | ||
Met het HERMES experiment zoeken natuurkundigen naar methodes om de mix van productieprocessen van zware deeltjes die in deeljesversnellers ontstaan te achterhalen. Het Lambda deeltje is zo'n zwaar deeltje en heeft speciale eigenschappen die het bijzonder aantrekkelijk maken voor onderzoekers. Het Lambda deeltje kan op verschillende manieren geproduceerd worden. Direct bij botsingen van de elektronenbundel met een trefplaat bij de HERA deeltjesversneller in Hamburg, of indirect als vervalprodukt van zwaardere deeltjes die bij die botsingen ontstaan. Met behulp van een nieuwe, op het Nationaal instituut voor subatomaire fysica (NIKHEF) in Amsterdam gebouwde silicium detector, heeft promovendus Andreas Reischl een tipje van de sluier opgelicht. Reischl ontdekte dat de helft van de Lambda deeltjes direct wordt geproduceerd, en de andere helft indirect uit zwaardere deeltjes ontstaat. Hij promoveert aan de Universiteit van Amsterdam op dinsdag 3 april op dit onderzoek.
Alle materie uit ons dagelijks leven bestaat uit protonen en neutronen, die tot de familie der baryonen behoren. Deze bestaan op hun beurt uit quarks. De twee belangrijkste soorten daarvan zijn de 'up' en de 'down' quarks, de lichtste die we kennen. Het 'strange' quark is relatief zwaar. Baryonen die een of meer 'strange' quarks bevatten noemen we hyperonen. Het lichtste hyperon is het Lambda deeltje, waardoor het vrij gemakkelijk geproduceerd kan worden bij botsingen in de deeltjesversneller (er is weinig energie voor nodig).
Naast de massa is de spin een fundamentele, intrinsieke eigenschap van deeltjes. De spin van een deeltje kan vergeleken worden met een gyroskoop, een massa die om zijn eigen as draait. De spin van baryonen kan bepaald worden door middel van direct geproduceerde Lambda deeltjes. Het is dus belangrijk onderscheid te maken tussen de direct en indirect (uit vervalsprocessen) geproduceerde Lambda deeltjes.
Reischl bestudeerde de aantallen van verschillende types hyperonen die in het HERMES experiment ontstonden. Hij concludeerde dat slechts de helft van het aantal Lambda deeltjes direct geproduceerd wordt, en dat de andere helft uit het verval van een zwaarder hyperon ontstaat. Deze - de zogenaamde werkzame doorsnedes en zuiverheden - zijn vergeleken met Monte-Carlo simulaties. Voor dit experiment werd op het NIKHEF een speciale detector ontwikkeld, de Lambda Wheels. Reischl installeerde deze detector en ontwikkelde samen met collega's de gegevensverwerking ervan.
Andreas J. Reischl, Quasi-real photo-production of hyperons and their impact on Lambda-0 polarization measurements.
De promotie aan de Universiteit van Amsterdam vindt plaats op dinsdag 3 april 2007 om 12:00 uur precies, in de Agnietenkapel, Oudezijds Voorburgwal 231, Amsterdam.
Promotor: Prof. dr. Gerard van der Steenhoven
Co-promotor: Dr. Jos Steijger
Contact: ajr@nikhef.nl