Experiment PANDA

PANDA (antiProton ANnihilation at DArmstadt):
Die starke Kraft in Hadronen und Atomkernen

Das Ziel der Hadronenphysik ist es die starke Wechselwirkung im Detail zu verstehen. Die starke Kraft ist nicht nur für die Bindung der Neutronen und Protonen im Atomkern verantwortlich, sondern auch für den Zusammenhalt der Quarks, also der Bausteine, aus denen die Neutronen und Protonen bestehen. Viele Facetten der starken Kraft sind bereits erforscht und man glaubt mit Quarks und Guonen die fundamentalen Teilchen der starken Wechselwirkung gefunden zu haben.

Viele weitere Fragen bleiben aber noch offen: zum Beispiel die nach der Art und Weise des Zusammenhalts der Quarks untereinander und welche Kombinationen aus Quarks als Teilchen überhaupt existieren. Neben den Quarks stehen aber auch die Gluonen im Mittelpunkt der Forschung. So sagen theoretische Physiker die Existenz von Teilchenzustände voraus, die ausschließlich aus Gluonen bestehen. Ebenfalls von Interesse sind so genannte Hybridzustände, das sind Verbindungen aus zwei Quarks und einem Gluon. Durch die Vernichtungsstrahlung eines Antiprotons mit einem Proton versprechen sich die Physiker auch solche Materieformen im Labor erzeugen zu können. Eine weitere Möglichkeit zur Untersuchung der starken Kraft bietet die Erzeugung von Atomkernen, die unter normalen Bedingungen auf der Erde nicht vorkommen. Panda DetectorDie Physiker beabsichtigen so genannte Hyperkerne zu erschaffen. Bei diesen wird in einem Proton oder Neutron ein so genanntes Strange-Quark "eingebaut", indem man ein leichtes Quark durch ein schwereres Strange-Quark ersetzt.

Mehr als 300 Physiker aus 15 Ländern erhoffen sich durch das PANDA-Experiment am Hochenergie Speichering für Antiprotonen (HESR) Antworten auf diese und viele weitere Fragen. Der HESR ist Teil der zukünftigen internationalen Beschleunigeranlage FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research), die an der GSI in Darmstadt gebaut wird.

Beteiligte Arbeitsgruppen am Institut für Kernphysik

CP-Verletzung im D-System, Luminositaetsdetektor, Ereignisgeneratoren, Online-Trigger
Prof. Dr. Achim Denig

Hadronstruktur und Nukleon-Formfaktoren, Ereignisgeneratoren, EMC-Backward-Endkappe
Prof. Dr. Frank Maas

Hyperkern-Physik, Elektronik-Entwicklung fuer den DIRC-Detektor, Entwicklung der DIRC-Datenaufnahme (TRBv3)
Prof. Dr. Concettina Sfienti

Hyperkern-Physik, Primaer- und Sekundaertarget fuer das Hpyerkern-Target, Germaniumarray
Prof. Dr. Josef Pochodzalla