Instantonen stellen einen wesentlichen nichtperturbativen Aspekt der Theorie der starken Wechselwirkung dar. Dies macht es interessant, die Bedeutung von Instantonen in der tiefinelastischen Streuung bei kleinem Bjorken-x und abnehmendem Q2 zu untersuchen. Insbesondere wird gezeigt, daß Instantonen aufgrund ihrer intrinsischen, mit der Ausdehnung <ρ> verknüpften Skala zum vieldiskutierten Phänomen der Saturation bei kleinem Bjorken-x beitragen.
Untersucht wird die Saturation im Farbdipol-Bild, da sich in diesem Rahmen der mögliche Übergang zur Saturation in einem Wettbewerb zwischen der Dipolgröße r und der spezifischen Instantonskala <ρ> sehr anschaulich manifestieren sollte. Die Saturation entspricht hier einen Abflachen des Anstiegs des Dipolwirkungsquerschnitts mit größer werdenen Dipolen.
In einem ersten Zugang werden die bekannten Resultate der bei großen Impulsenüberträgen gültigen Instanton-Störungstheorie zu kleineren Impulsen mittels Gitterdaten fortgesetzt und ins Farbdipol-Bild transformiert. Tatsächlich zeigt sich, daß für r > <ρ> der Anstieg des Dipolwirkungsquerschnitts gebremst wird und er schließlich einem konstanten, saturierten Wert zustrebt, der proportional zu <ρ>2 ist.
In einem zweiten Zugang wird der Dipolwirkungsquerschnitt in der nichtabelschen Eikonalnäherung berechnet, in der der Farbdipol durch einen Wilson-Loop dargestellt wird, der die Wechselwirkung mit dem Instantoneichfeld beschreibt. Auch in diesem Zugang läßt sich ein Saturationsverhalten des Dipolwirkungsquerschnitts beobachten.
An essential non-perturbative aspect of the theory of strong interactions is represented by instantons. Thus, it is of special interest, to investigate their impact in deep inelastic scattering for small values of Bjorken-x, towards decreasing Q2. In particular, it is shown that due to the intrinsic extension scale <ρ> of instantons, the latter yield a significant contribution to the much discussed saturation phenomenon.
The question of saturation is studied in the colour dipole picture, where one expects an important competition between the dipole size r and the intrinsic instanton scale <ρ>. The saturation phenomenon corresponds in this approach to a flattening out of the dipole cross section for larger dipole sizes.
A first approach, starts from the known results of instanton perturbation theory and crucially uses information from lattice simulations to continue towards the softer regime. The resulting expressions are then transformed to the colour dipole picture. It is indeed found that in the instanton background, for r ≥ <ρ>, the rise of the dipole cross section flattens out and tends towards a constant, saturated value (proportional to <ρ>2) asymptotically.
In a second approach, the dipole cross section is investigated within the non-abelian eikonal approximation, where the colour dipole is associated with a Wilson loop describing the interaction with the classical instanton gauge field. The results obtained turn out to be consistent with the first approach and notably, one also observes an analogous saturation behaviour of the dipole cross section. Again, the instanton size <ρ> sets the scale for the cross section.