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Untersuchung von Vielteilcheneffekten in Atomkernen mit Elektronen und Photonen am S-DALINAC / FOR 272

Investigation of Many-Particle Effects in Atomic Nuclei with Electrons and Photons at the S-DALINAC

19.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Die Arbeiten der Forschergruppe um den Darmstädter Beschleuniger S-DALINAC haben zum Ziel, ein besseres Verständnis der Kraft zu schaffen, die Neutronen und Protonen im Atomkern in Form eines speziellen Vielteilchensystems bindet. Im Vordergrund steht das experimentelle Studium der elektrischen und magnetischen Kernanregung niedriger Multipolarität durch Streuung und Spektroskopie in inklusiven und exklusiven Reaktionen mit Elektronen und Photonen sowie das Verständnis der daraus folgenden Übergangsstrom- und Ladungsverteilung in Form von theoretischen Vielteilchenkernmodellen. Ferner sind neuartige Experimente zur präzisen Bestimmung der elektrischen und magnetischen Polarisierbarkeit der Nukleonen durch Comptonstreuung sowie zu elektromagnetischen Prozessen, die bei der Entstehung der Elemente im Kosmos von Bedeutung sein könnten, vorgesehen. Damit wird der Atomkern auch quasi als Laboratorium zum Studium der Eigenschaften fundamentaler Wechselwirkungen und astrophysikalischer Fragestellungen benutzt. Da dieser Themenkomplex einen Elektronenbeschleuniger erfordert, der Strahlen mit geeigneter Energie, Intensität und Zeitstruktur zur Verfügung stellen muss, ist die Weiterentwicklung des Beschleunigers, seiner Strahlführung und -diagnose eine wichtige Aufgabe der Forschergruppe. Die dabei gewonnenen Erfahrungen sind von allgemeiner Bedeutung für die Physik und Technik von Beschleunigern.

The main aim of the research unit centered around the superconducting Darmstadt electron linear accelerator (S-DALINAC) is a better understanding of the strong force which binds neutrons and protons in the nuclear many-body system. Therefore electric and magnetic nuclear excitations of low multipolarity are studied experimentally by electron and photon scattering in inclusive and exclusive reactions. The resulting transition charge and current densities, respectively, are then analyzed in terms of theoretical many-particle nuclear model calculations. Furthermore novel Compton scattering experiments are performed to increase the present precision of the values for the electric and magnetic polarizability of the nucleon as well as photo- and electronuclear experiments which might be important for the creation of elements in the cosmos. The atomic nucleus is thus also used as a laboratory for the study of fundamental interactions and symmetries and for nuclear astrophysics. Since this broad experimental program requires an electron accelerator who is able to deliver high quality beams with proper energies, intensities and time structure, part of the research group is permanently engaged in very important accelerator research and development work. The outcome of this is of general value for the whole field of physics and technology of accelerators.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr. Achim Richter
Institut für Kernphysik Technische Universität Darmstadt
Schlossgartenstr. 9 · 64289 Darmstadt
Tel.: (06151) 16-2116 · Fax.: (06151) 16-4321
E-Mail: richter@ikp.tu-darmstadt.de

Further Information: www.tu-darmstadt.de/forschung/bericht/055000.tud