Experimentelle Methoden

• Experimente mit polarisiertem Strahl und Target

werden in Zukunft eine große Rolle im Experimentierprogramm spielen. Die Adaption des Targets an das jeweilige Experiment wird im Mittelpunkt der Targetentwicklung stehen. Für SAPHIR gilt es, ein Target zu entwickeln, das in das große Magnetfeldvolumen eingebracht und darin sowohl parallel als auch senkrecht zum Strahl polarisiert werden kann. Der Betrieb polarisierter Targets am Elektronenstrahl erlaubt wegen des zu erzeugenden großen Haltefelds mit Elektromagneten nur eine beschränkte Abdeckung des Raumwinkels für Reaktionsprodukte. Studien zur Konstruktion neuer Haltemagneten unter Einbeziehung der nötigen Detektorgeometrie sind notwendig für zukünftige Anwendungen. An ELSA wird erstmals ein polarisierter Elektronenstrahl in Kreisbeschleunigern von niedrigen Einschußenergien auf die jeweils gewünschte Endenergie beschleunigt. Dazu sind noch einige beschleunigerphysikalische Probleme zu lösen, wie das ,,Umfahren`` polarisationszerstörender Resonanzen.
Mit SAPHIR existiert an ELSA ein Detektor, der es gestattet, Reaktionen mit geladenen Vielteilchenendzuständen zu messen. Für viele wichtige Fragestellungen, wie z. B. der Untersuchung der skalaren Struktur des Nukleons, ist der Nachweis von vielen koinzidenten $\gamma$-Quanten nötig. Für Untersuchungen der Proton-Antiproton-Annihilation am CERN wurde in den letzten Jahren ein aus 1380 CsJ-Kristallen bestehender Detektor, genannt Crystal Barrel [32], zum Nachweis von $\gamma$-Quanten benutzt. Das wichtigste Ergebnis des Experiments war die Entdeckung eines neuen Mesons, welches über die Kanäle $\pi \pi , \eta \eta , \eta \eta '$ und $4\pi$ [33] untersucht und als Kandidat für den lang gesuchten Zustand eines Glueballs gilt. Dieser Detektor ist hervorragend geeignet, um photoinduzierte Reaktionen mit vielen koinzidenten $\gamma$-Quanten im Endzustand zu spektroskopieren. Es ist geplant, ihn 1997 nach Bonn zu transferieren. Der Crystal-Barrel-Detektor läßt in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung noch Platz, um andere Detektoren einzubringen. Der TAPS-Detektor, ein Detektor bestehend aus über 400 BaF-Kristallen, ist für die Experimente mit ausschließlich $\gamma$-Quanten im Endzustand die ideale Ergänzung zum Crystal-Barrel-Detektor und wird auch für diese Messungen zur Verfügung stehen. Je nach Reaktion kann auch der Vorwärtsbereich mit Bleiglasdetektoren, von denen 1200 Blöcke aus einem früheren CERN-Experiment zur Verfügung stehen, abgedeckt werden.