Jan Greiff, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 1999:
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Experiment beschrieben, welches darauf abzielte, die Anteile unterschiedlicher Pion-Produktionsmechanismen in dp-> dNPi Reaktionen im Energiebereich von Td=437 - 559 MeV zu untersuchen. Der Energiebereich entspricht maximalen Pionimpulsen von 0.32<eta=pc.m.pi,max/mpi c<0.86 im Schwerpunktsystem. Das Experiment wurde unter Verwendung des PROMICE/WASA Detektors am CELSIUS Speicherring in Uppsala (Schweden) durchgeführt. Es machte von den besonderen Fähigkeiten des Detektors Gebrauch, geladene Teilchen unter Vorwärtswinkeln zu detektieren. Der Detektor lieferte Energien, Energieverluste und Winkel der auftreffenden Teilchen. Nicht beobachtete Teilchen wurden über die 'missing mass' identifiziert. \gamma's, die zum Beispiel beim Zerfall des neutralen Pio entstehen, konnten zusätzlich mit einem Zentralkalorimeter bestimmt werden. Die Anwendung eines gekühlten Deuteronen-Strahls in Verbindung mit einem internen H2 Cluster-Jet-Target erlaubte Regionen des Phasenraumes zu studieren, in denen quasifreie pN-> dPi Produktionsmechanismen sichtbar werden. Dies war von besonderer Relevanz vor dem Hintergrund, daß zuvor genaue Messungen der pd-> pdPio Reaktion im Bereich nahe der Schwelle, d.h. in der Energieregion von Tp=208.4 - 294.6 MeV (0.10 < eta < 0.96) veröffentlicht wurden. Die Ergebnisse dieser Messungen deuteten auf andere Produktionsmechanismen hin, welche die Teilnahme aller drei Nukleonen am Reaktionsmechanismus implizit voraussetzten und den quasifreien Annahmen widersprachen. Die Ergebnisse dieser Arbeit bestätigen die Annahme solcher Drei-Nukleon-Prozesse bei niedrigen Energien, d.h. nahe der Drei Nukleon Schwelle, aber sie zeigen auch eine zunehmende Dominanz des quasifreien pN-> dPi Prozesses bei höheren Energien nahe der Zwei Nukleon Schwelle. Dies hat zur Konsequenz, daß bei höheren Energien die hier gemessenen totalen Wirkungsquerschnitte von dem vorangehendem Experiment abweichen, zumal in beiden Experimenten verschiedene Bereiche des Phasenraumes abgedeckt wurden. Zusätzlich zu den dp-> dNPi Reaktionen war es im Rahmen dieser Arbeit auch möglich, für den Vierteilchenkanal dp-> pppPi- Daten zu extrahieren. Für die 'Bremsstrahlungs'-Reaktion dp-> dp\gamma werden ebenfalls Daten gezeigt, die nie zuvor in diesem Energiebereich gemessen wurden. Die Analyse der dp-> dp\gamma-Daten zeigte ebenfalls deutliche Beiträge eines quasifreien np-> d\gamma Prozesses. Ähnlich wie bei der Pion-Produktion müssen aber auch Modelle zur Beschreibung der Daten hinzugezogen werden, die die Teilnahme aller drei Nukleonen am Reaktionsprozeß voraussetzen.
Die vollständige Arbeit ist auch unter http://kaa.desy.de/wasa/Wasa.html erhältlich.
This work describes an experiment and its analysis aiming at a decomposition of contributions from different production mechanisms for dp-> dNPi reactions within the energy region of Td=437 - 559 MeV (in terms of maximum pion momenta: 0.32<\eta=pc.m.pi,max/mpi c<0.86. The experiment has been performed at the CELSIUS storage ring in Uppsala (Sweden) using the PROMICE/WASA detector setup, with its ability to detect and reconstruct charged particles under forward angles and \gamma's from e.g. Pio decays with a central calorimeter. Particles, which have not been detected have been reconstructed via missing mass. The application of a (cooled) deuteron beam in conjunction with an internal H2 cluster-jet target allowed to study regions of phase space where quasi-free pN-> dPi production mechanisms, as predicted by citemn93, become visible. This was of particular importance, since recently precise measurements on the reaction pd-> pdPio have been published for the first time in the near threshold region of Tp=208.4 - 294.6 MeV (0.10 < eta < 0.96). These previous results were indicating production mechanisms with all nucleons participating in the interaction, contradicting the assumptions of quasifree pion production. The results given in this thesis confirm the assumption of three nucleon mechanisms at lower energies close to the three nucleon threshold. On the other hand they show also a dominance for an underlying quasifree pN-> dPi-process at the higher energies close to the two nucleon threshold. As a consequence the cross sections given in this work differ at the higher energies from a previous work, which is understood in terms of a different coverage of phase space. In addition to the examination of the dp-> dNPi channels it has been possible to extract data for the four body channel dp-> pppPi-. For the 'Bremsstrahlungs'-reaction dp-> dp\gamma data sets will be shown, which have never been measured before within this energy region. The analysis for dp-> dp\gamma showed again contributions from quasi-free np-> d\gamma but similar to the pion production process models have to be included, where all three nucleons participate in the production mechanism.
The thesis can also be accessed via http://kaa.desy.de/wasa/Wasa.html .