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Bericht zu COSY

Dezember 2012 | Jim RItman

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 2

COSY (Cooler Synchrotron)

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 3

(Polarisierte) Proton-,

Deuteron-Strahlen mit

Impulsen < 3.7 GeV/c

Phasenraum-Kühlung

(Elektron-, Stochastisch)

Interne und externe

Experimente

COSY – wesentliche Parameter

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 4

Vortragsübersicht

Laufendes Physikprogramm

(ANKE, TOF, WASA)

Vorarbeiten für FAIR

(HESR und PANDA)

Entwicklungsarbeiten

(JEDI)

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 5

Laufendes Physikprogramm

COSY

Detektorsysteme im Ring und am extrahierten Strahl:

ANKE

WASA

Injektorzyklotron

TOF

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 6

Aktuelle Resultate (1)

seltene Zerfälle von -Mesonen

Zerfall basierend auf QCD-Box-Anomalie am chiralen LimesCP-Verletzung nicht im SM vorhergesagt, aber A<2% nicht ausgeschlossen

WASA

PhD

The

sis

D.

Cod

erre

η → π+π-e+e-

e+

e-

π -π+

Φ

BR(η→π+π-e+e-) = (3.10 ± 0.27stat

± 0.22sys

) × 10−4

AΦ = (0.4 ± 9.0

stat ± 2.8

sys ) × 10−2

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 7

Aktuelle Resultate (2)

seltene Zerfälle von -Mesonen WASA

PhD

The

sis

M.H

odan

a un

d H

.Bha

tt

Untersuchung des Übergangsformfaktor des -Mesonen

pp → pp

pd → 3He

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 8

(pn (pn d d ))

½ ½ (pp (pp d d ))

(pn (pn d d ))

Aktuelle Resultate (3)

„ABC Effekt“ in der 2-Pion Produktion in NN d Isospin-Dekomposition

WASA

Ana

lysi

s by

M.B

ashk

anov

et

al.

Dalitz Plot

I = 0 + 1

I = 0I = 1

ABC effect

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 9

Aktuelle Resultate (4)

ANKE Neutron-Proton Ladungsaustauschamplituden in d p {pp}sn Einschränkungen der np-Amplituden für SAID

SAID

Ana

lysi

s by

D.

Mch

edlis

hvili

et

al.

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 10

Aktuelle Resultate (5)

TOF (p)-Streulänge SUF (3) Symmetrie

p p K+p ( p -)

p p K0p +

PhD

the

ses:

M.

Roe

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und

R.

Dzh

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Ana

lyse

von

F.

Hau

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ein

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 11

„Spin“ an COSY

Anfang 2013: „Sibirische Schlange“ (longitudinale Polarisation)

RF SolenoidSpinflipper:RF Dipol

Niederenergie Polarimeter

(LEP)

HEP

Existierende Ausstattung für Polarisationsphysik:

Polarisierte QuelleLS-Polarimeter

PAX-ABSBRP

EDDA

ANKE-ABS LSP

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 12

Vorarbeiten für HESR

Entwicklungen an COSY:

Barrier BucketKavität

StochastischerKühltank

Budker-Institut(Novosibirsk)Lieferung jetzt

Komponententests; 1. Ausbaustufe für Hochenergie e-Kühler

Elektronen-Kühler (2 MV)

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 13

Vorarbeiten für FAIR Detektoren

Komponententests an COSY (PANDA-Targets, Central Tracker)

COSY als Test-Maschine:

Pellet Target (Lab)

Pellet Target (WASA)

Cluster Jet Target (ANKE)

Straw Detektoren alszentraler PANDA-Tracker

Straw Det. (TOF)

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 14

CBM, PANDA

Vorarbeiten für FAIR Detektoren

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 15

JEDI

(T)/CP-Verletzung Ursache für die Materie-Antimaterie Asymmetrie im Universum; Standardmodell-CP-Verletzung (Quark-Mischung im EW-Sektor) zu klein

Jülich Electric Dipole Moment Investigations

Zukunftsperspektiven

Motivation: Suche nach permanentem elektrischem Dipolmoment (EDM)

d

S

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 16

Zukunftsperspektiven

COSY als Injektor für einen dedizierten EDM-Ring:

Spinkohärenzzeit (SCT)Normalerweise ms-BereichMit Sextupole-Korrekture bis 200 s erreicht

JEDI

Ziel: horizontale Spinpräzession einfrieren; Entwicklung eines vertikalen Komponente !

particle p (GeV/c) E (MV/m) B (T)

proton 0.701 16.789 0.000

deuteron 1.000 -3.983 0.160

3He 1.285 17.158 -0.051

11. April 2023 Institut für Kernphysik (IKP) Folie 17

COSY hat ein überzeugendes Physik-programm (u.a. Spin-Physik, Symmetrien)

COSY macht wesentliche Tests und Entwicklungen für HESR und PANDA

COSY ist die ideale Ausgangsbasis für

einen EDM-Speicherring

ZusammenfassungZusammenfassung, Ausblick