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Hyperon Production in Proton-Nucleus Collisions at 42 GeV Center of Mass Energy

Britsch, Markward

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Abstract

The subject of this thesis is a measurement of hyperon production ratios which is of special interest as a reference on Quark Gluon Plasma search. The data used in this analysis have been taken with a minimum bias trigger at the fixed target experiment HERA-B, which uses the 920 GeV proton beam of the HERA storage ring at DESY. $\Lambda$, $\Xi$ and $\Omega$ hyperons produced in collisions using carbon and tungsten wires as targets were reconstructed. Hyperon ratios are presented for the rapidity range $-1.5 < y < 0.5$ (where they where measured), extrapolated to the whole phase space and to $y = 0$. The main results at $y = 0$ are $\frac{\overline{\Lambda}}{\Lambda} = 0.88 \pm 0.07$ (error including systematic error) and $\frac{\overline{\Xi}}{\Xi} = 0.69 \pm 0.12$ (statistical uncertainty only) for the carbon target. These values are compared to proton--nucleus and nucleus--nucleus data above and below HERA-B energies and are comparable with both. In the rapidity range $-1.5 < y < 0.5$ the ratio $\frac{\overline{\Lambda}}{\Lambda}$ is significantly different for the two target materials, whereas extrapolated to the whole phase space it is not. A possible explanation in terms of multiple scatterings in the nucleus is given. The distribution of the $\Lambda$ particle--anti-particle asymmetry versus Feynman's scaling variable $x_f$ using the carbon target is found to be in good agreement with measurements from pion--nucleus reactions at 500 GeV $\pi$-beam energy.

Translation of abstract (German)

Das Thema dieser Arbeit ist eine Messung von Hyperon-Anzahlverh\"altnissen, welche als Referenzdaten fuer die Suche nach Quark Gluon Plasma ben\"otigt werden. Die Daten, die f\"ur diese Arbeit verwendet wurden, sind mit einem Minimum Bias Trigger beim Fixed Target Experiment HERA-B aufgenommen worden, das den 920 GeV Protonenstrahl des Speicherrings HERA am DESY verwendet. $\Lambda$-, $\Xi$- und $\Omega$-Hyperonen, die in Reaktionen mit Kohlenstoff- und Wolframtargetdr\"ahten entstanden, wurden rekonstruiert. Hyperonverh\"altnisse werden im Rapidit\"atsbereich $-1.5 < y < 0.5$ (in dem sie gemessen wurden), in den gesamten Phasenraum und nach $y=0$ extrapoliert pr\"asentiert. Die Hauptergebnisse bei $y=0$ f\"ur das Kohlenstofftarget sind $\frac{\overline{\Lambda}}{\Lambda} = 0.88 \pm 0.07$ (statistischer und systematischer Fehler) und $\frac{\overline{\Xi}}{\Xi} = 0.69 \pm 0.12$ (nur statistischer Fehler). Diese Werte werden mit Proton--Kern und Kern--Kern Daten verglichen, deren Energien ober- und unterhalb der HERA-B Energie liegen, und sind mit diesen vertr\"aglich. Im Rapidit\"atsbereich $-1.5 < y < 0.5$ ist $\frac{\overline{\Lambda}}{\Lambda}$ f\"ur die beiden Targetmaterialien signifikant verschieden, extrapoliert auf den gesamten Phasenraum jedoch nicht. Eine m\"ogliche Erkl\"arung durch Vielfachstreuung im Kern wird gegeben. Die Verteilung der Teilchen--Antiteilchen Asymmetrie in Feynmans Scaling Variable $x_f$ f\"ur die $\Lambda$-Hyperonen stimmt gut mit Messungen an Pion--Kern Reaktionen bei 500 GeV $\pi$-Strahl Energie \"uberein.

Item Type: Master's thesis
Date Deposited: 17 Jul 2003 13:55
Date: 2003
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Nuclear Physics
Subjects: 530 Physics
Controlled Keywords: Quark-Gluon-Plasma, Lambda-Hyperon, Xi-Hyperon, Proton-Kern-Streuung
Uncontrolled Keywords: HERA-B , Target-Abhängigkeit , Omega-HyperonTarget-Dependence , Proton-Nucleus-Reaction
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