Europäische und amerikanische Forschergruppen am experimentellen Programm des Crystal Ball Detektors in Mainz beteiligt
05.11.2002
Die Kombination von "Kristallkugel" und dem exzellenten Elektronenstrahl am Mainzer Mikrotron eröffnet einzigartige Experimentiermöglichkeiten: Das weltberühmte Photonen- und Elektronenspektrometer "Crystal Ball" wird am 7. November 2002 vom Brookhaven National Laboratory in den USA per Flugzeug zum Frankfurter Flughafen gebracht und dann für Experimente an das Mainzer Mikrotron MAMI im Institut für Kernphysik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) transportiert. Weitere Zusatzgeräte werden in einer Woche in einem zwölf Meter langen Container nach Mainz geliefert. Nach einer Aufbauphase von etwa zwei Monaten steht das Crystal Ball Spektrometer Anfang 2003 europäischen und amerikanischen Forschergruppen für das experimentelle Programm zur Verfügung.
Wie der Name schon sagt, besteht das Spektrometer aus zwei Halbkugeln mit jeweils 336 einzelnen NaJ-Kristallen, die zu einem Ball mit einem Durchmesser von zwei Metern zusammengefügt werden können. Der Detektor wurde nach einer Idee von Nobelpreisträger Robert Hofstadter unter der Beteiligung der amerikanischen Eliteuniversitäten Caltech, Harvard, Princeton und Stanford aufgebaut. Er wurde zuerst von 1978 bis 1981 am Elektron-Positron Beschleuniger SPEAR des Standford Linear Accelerator Center (SLAC) zur Untersuchung von Teilchen, den Mesonen, bestehend aus "charmed" Quark und Antiquark verwendet. Danach reiste der Detektor 1982 nach Europa an den Elektronen-Positron-Speicherring des Deutschen Elektron Synchrotron DESY in Hamburg. Bis 1987 wurde er dort zum Studium von Teilchenzerfällen, die aus "beauty" Quarks und Antiquarks aufgebaut sind, genutzt. Danach kehrte der Detektor zurück in die USA und wurde zuletzt am Alternating Gradient Synchrotron (AGS) am Brookhaven National Laboratory zur Baryon Spektroskopie benutzt.
An dem experimentellen Programm des Crystal Ball Detektors in Mainz sind neben verschiedenen europäischen Gruppen auch Mitarbeiter von fünf Universitäten aus den Vereinigten Staaten beteiligt. Im Zentrum des Programms an MAMI stehen Untersuchungen zur inneren Struktur von Proton und Neutron und das Studium der Schwellenproduktion von Goldstone Bosonen und deren Zerfälle. Die Kombination von Kristallkugel und dem exzellenten Elektronenstrahl am MAMI eröffnet einzigartige Experimentiermöglichkeiten, speziell für das geplante Physikprogramm mit polarisierten Photonen und polarisierten Targets an der dritten Ausbaustufe MAMI C.