Kaonisches Deuterium in angeregten Zuständen

01.07.2007 - 30.06.2011
Forschungsförderungsprojekt
Messungen der Niveauverschiebungen der Grundzustände des kaonischen Wasserstoffes und kaonischen Deuteriums, welche am SMI (Stefan Meyer Institut für subatomare Physik der österreichischen Akademie der Wissenschaften) in Zusammenhang mit DEAR/SIDDHARTA Kollaboration für Ende 2006 und Anfang 2007 geplant sind, sollten neue Bedingungen an die S-Wellen Amplituden von Streuungen eines negativ geladenen Kaons mit dem Deuteron an der Energieschwelle liefern. Die Messungen der Niveauverschiebungen der Grundzustände des kaonischen Atoms beruhen hauptsächlich auf der Messung der Strahlungsübergänge von Anregungszuständen zum Grundzustand der kaonischen Atome. Die Kenntnis der Niveauverschiebungen der dem Grundzustand nächsten angeregten Zustände ist von grosser Bedeutung für die theoretische Analyse der Strahlungsspektren und ihrer Ergiebigkeit. Erstere ist notwendig für die korrekte Ermittlung der Niveauverschiebungen der Grundzustände aus den experimentellen Spektren der Strahlungsübergänge. Die theoretische Analyse der experimentellen Daten der DEAR Kollaboration, die im Rahmen eines ,,Phänomenologischen Quantenfeldtheoretischen Modells der niederenergetischen Anti-Kaon Nukleon Wechselwirkungen" durchgeführt wurde, zeigte komplette Übereinstimmung zwischen den theoretischen Werten der S-Wellen und P-Wellen Amplituden der Streuung eines negativ geladenen Kaons mit dem Deuteron an der Energieschwelle und den experimentellen Daten. Die Anwendung des Modells zur Beschreibung der S-Wellen Amplitude der Streuung eines negativ geladenen Kaons mit dem Deuteron an der Energieschwelle hat zu vernünftigen Voraussagen für die Niveauverschiebungen des Grundzustandes von kaonischen Deuterium geführt, welche für die in Planung stehenden Experimente durch die DEAR/SIDDHARTA Kollaboration verwendet wurden. Der Imaginärteil der S-Wellen Amplitude der Streuung eines negativ geladenen Kaons mit dem Deuteron wurde im Rahmen der inelastischen Zweikörper-Kanäle vorhergesagt. Da die inelastischen Dreikörper-Kanäle dominieren, sollte das Resultat welches durch die inelastischen Zweikörper-Kanäle erhalten wurde durch die inelastischen Dreikörper-Kanäle bekräftigt werden. Für die korrekte Analyse der experimentellen Daten der Strahlungsspektren müssen die Niveauverschiebungen der angeregten nP Zustände des kaonischen Deuteriums bekannt sein. Die theoretische Analyse der Niveauverschiebung der angeregten nP Zustände kann nur im Rahmen des inelastischen Dreikörper-Kanals mit dem negativ geladenen Kaon und dem Deuteron im P-Wellen Zustand durchgeführt werden. Deshalb ist die theoretischen Analyse des Imaginärteils der S-Wellen Amplitude der Streuung eines negativ geladenen Kaons mit dem Deuteron im Rahmen der inelastischen Dreikörper-Kanäle von grosser Bedeutung für die korrekte Beschreibung der P-Wellen Amplitude. Die Hauptziele des Projektes sind es deshalb (i) die durch die inelastischen Dreikörper-Kanäle der Streuung eines negativ geladenen Kaons mit dem Deuteron an der Energieschwelle verursachte Breite des Energieniveaus des Grundzustandes des kaonischen Deuteriums und (ii) die Niveauverschiebung der angeregten nP Zustände des kaonischen Deuteriums zu berechnen. Die theoretische Basis für diese Analyse sind effektive chirale Lagrangedichten und das effektive Quark Modell mit chiraler U(3)xU(3) Symmetrie als niederenergetische Näherung der QCD.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Quantum Modeling and Simulation: 50%
  • Quantum many-body systems: 50%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Kaonisches DeuteriumKaonic Deuterium
Chirale StörungstheorieChiral perturbation theory

Publikationen