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datestamp: 2013-04-02 12:16:59
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status_changed: 2013-04-02 12:16:59
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Zhang, Yapeng
title: 3 lambda H and 4 lambda H production in Ni+Ni collisions at 1.91A GeV
subjects: 530
divisions: 130200
adv_faculty: af-13
keywords: SIS18 energy, FOPI, strangeness physics
cterms_swd: Heavy-ion Collision
cterms_swd: Hypernuclei production
cterms_swd: Hypertriton
abstract: $^3_{\Lambda}H$ and $^4_{\Lambda}H$ are identified from their two-body $\pi^-$-decay channel in Ni+Ni collisions at 1.91A GeV for the first time. The experiment was performed by the FOPI spectrometer at the SIS18 of GSI. The analyzed data sample consists of 56${\times}10^{6}$ events covering the most central 60\% of the total reaction cross section.
%
The reconstructed invariant mass of $^3_{\Lambda}H$ is $2.9926\pm0.0017$ GeV/c$^2$ with a width of $5.6\pm1.0$ MeV/c$^2$, and the one of $^4_{\Lambda}H$ is $3.9226{\pm}0.0010$ GeV/c$^2$ with a width of $4.0\pm1.6$ MeV/c$^2$. The significance of the $^3_{\Lambda}H$ and $^4_{\Lambda}H$ signal is 5.6 and 4.2, respectively. The $^3_{\Lambda}H$ and $^4_{\Lambda}H$ signal is observed in a certain phase space region in the $p_t/m-y_{lab}$ plane only.
%By applying the differential decay time efficiency obtained from MC simulation, the mean lifetime of $^3_{\Lambda}H$ and $^4_{\Lambda}H$ is found to be 263$\pm$64(sta)$\pm$44(sys) ps and 196$\pm$75(sta)$\pm$43(sys) ps, respectively. By taking reconstruction efficiency and the decay branching ratio into account, the yield of $^3_{\Lambda}H$ and $^4_{\Lambda}H$ for the analysed event sample is $7.5{\times}10^{-4}$ and $1.3{\times}10^{-4}$ per event, respectively.
%The $^3_{\Lambda}H$ and $^4_{\Lambda}H$ production in Ni+Ni at 1.91A GeV via coalescence process is naively discussed and it is shown that the observed results are not compatible with the expectations. The yield ratio of $^3_{\Lambda}H$e/$^3$He and $^4_{\Lambda}H$e/$^4$He is compared with the predictions of the thermal model for hadron chemistry.

abstract_translated_text: Diese Arbeit beschäftigt sich mit der ersten experimentellen Beobachtung des pionischen Zweikörperzerfalls von $_{\Lambda}^3$H und $_{\Lambda}^4$H in Ni+Ni-Kollisionen bei 1.91A GeV. Das Experiment wurde mit dem FOPI Spektrometer am SchwerIonen\,-\,Synchrotron SIS18 an der GSI durchgeführt. Der analysierte Datensatz besteht aus 56${\times}10^{6}$ Ereignissen, die den zentraleren Anteil von etwa   60\% des gesamten Reaktionswirkungsquerschnittes ausmachen.  Die rekonstruierte invariante Masse von $_{\Lambda}^3$H beträgt $2.9926\pm0.0017$ GeV/c$^2$ und hat eine Signalbreite von $5.6\pm1.0$ MeV/c$^2$. Bei $_{\Lambda}^4$H wurde eine invariante Masse von $3.9226{\pm}0.0010$ GeV/c$^2$ und eine Breite von $4.0\pm1.6$ MeV/c$^2$ gemessen. Die $_{\Lambda}^3$H- und $_{\Lambda}^4$H-Signale wurden nur in bestimmten Phasenraumbereichen in der $p_t/m-y_{{lab}}-$Ebene beobachtet. Die statistische Signifikanz dieser Signale  beträgt  5.6 für $_{\Lambda}^3$H und 4.2 f\"ur $_{\Lambda}^4$H.  Unter Anwendung der differentiellen Zerfallszeiteffizienz, die mittels einer vollständigen MonteCarlo Simulation des Experimentes bestimmt wurde, konnte für $_{\Lambda}^3$H eine mittlere Lebensdauer von 263$\pm$64(sta)$\pm$44(sys) ps und für $_{\Lambda}^4$H eine von 196$\pm$75(sta)$\pm$43(sys) ps ermittelt werden.  Die Produktionsraten pro Ereignis für $_{\Lambda}^3$H und $_{\Lambda}^4$H liegen unter Berücksichtigung der jeweiligen Zerfallsbreite und der Rekonstruktioneffizienz bei $7.5{\times}10^{-4}$ und $1.3{\times}10^{-4}$.  Als Produktionsmechanismus wird die Koaleszenz von $\Lambda$ Hyperonen mit den Spektatorfragmenten in den Ni+Ni Kollisionen bei 1.91A GeV diskutiert. Es wird gezeigt, dass die Voraussagen mit dem gemessene Ergebnis nicht übereinstimmen.  Des weiteren werden die $_{\Lambda}^3$H/$^3$He und $_{\Lambda}^4$H/$^4$He Produktionsverhältnisse mit Vorhersagen des statistischen Modells zur Teilchenproduktion verglichen.
abstract_translated_lang: ger
date: 2013
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00014793
ppn_swb: 1652227849
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-147932
date_accepted: 2013-01-22
advisor: HASH(0x556120b9d860)
language: eng
bibsort: ZHANGYAPEN3LAMBDAHAN2013
full_text_status: public
citation:   Zhang, Yapeng  (2013) 3 lambda H and 4 lambda H production in Ni+Ni collisions at 1.91A GeV.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/14793/1/Dis_Zhang.pdf