German Title: Produktion und Fluß neutraler seltsamer Teilchen in Ni+Ni-Stößen bei 1,93 AGeV

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Abstract

This thesis presents results on the production and the flow of $K^0$ and $\Lambda^0$ in Ni+Ni collisions at an energy of 1.93 AGeV. The analyzed data sample of 10$^8$ central events has been recorded during 12 days using an upgraded data acquisition with a fast online data reduction algorithm. Part of this work was the implementation of this algorithm on a digital signal processor. The slope parameter and yield distributions of the $K^0$ are found to agree with those of previously measured $K^+$. Comparisons to transport model calculations (UrQMD, IQMD) show that none of the models is able to consistently describe those distributions for both, $K^0$ and $\Lambda^0$. The integral and the differential directed flow of the $K^0$ are found to agree with that of the $K^+$, supporting the evidence for a repulsive $K^+$N potential. Comparing the directed flow of $\Lambda^0$ and protons, no significant difference is found between both for the integral as well as the differential flow. This brings up the issue of the strength of the in-medium $\Lambda$N potential and its relation to the magnitude of the observed flow. A method to reconstruct $\Xi^-$ and $\Sigma^-(1385)$ baryons has been developed and candidates of both particles have been identified. The very small reconstruction efficiency requires confirmation through an experiment with a significantly larger statistics, though.

Translation of abstract (German)

Die vorliegende Arbeit präsentiert Ergebnisse einer Untersuchung der Produktion und des Flusses von $K^0$ und $\Lambda^0$ in Ni+Ni-Kollisionen bei einer Energie von 1.93 AGeV. Hierzu wurden mehr als 10$^8$ zentrale Ereignisse ausgewertet, die mit einer verbesserten Datenaufnahme innerhalb von 12 Tagen aufgezeichnet worden waren. Dies war nur mit Hilfe eines schnellen Datenreduktionsalgorithmus möglich, der im Rahmen dieser Arbeit auf einem digitalen Signalprozessor implementiert wurde. Die Verteilungen von Steigungsparametern und Produktionswahrscheinlichkeiten des $K^0$ entsprechen denen des $K^+$, die schon früher untersucht worden waren. Vergleiche mit Transportmodell-Rechnungen (UrQMD, IQMD) zeigen, daß keines der Modelle in der Lage ist, diese Verteilungen von $K^0$ und $\Lambda^0$ konsistent zu beschreiben. Es konnte gezeigt werden, daß der integrale und der differentielle Fluß des $K^0$ mit denen des $K^+$ übereinstimmen, was bestehende Hinweise auf ein repulsives $K^+$N-Potential unterstützt. Ein Vergleich zwischen $\Lambda^0$ und Protonen zeigt keine Unterschiede im integralen oder differentiellen Fluß. Daher stellt sich die Frage nach der Stärke eines In-Medium-$\Lambda$N-Potentials und seiner Auswirkung auf die Größe des beobachteten Flusses. Desweiteren wurde eine Methode zur Rekonstruktion von $\Xi^-$- und $\Sigma^-(1385)$-Baryonen entwickelt, mit welcher Kandidaten beider Teilchen identifiziert werden konnten. Die geringe Rekonstruktionseffizienz macht allerdings eine Bestätigung durch ein Experiment mit wesentlich größerer Statistik notwendig.