Das BESIII-Experiment

Das BESIII-Experiment (BEijing Spectrometer) ist ein internes Experiment am Beschleunigerkomplex BEPC-II (Beijing Electron Positron Collider) des Instituts für Hochenergiephysik (IHEP) in Peking.

Elektronen und Positronen werden mit BEPC-II in zwei getrennten Speicherringen beschleunigt und kollidieren am Kollisionspunkt mit Schwerpunktsenergien im Bereich von 2,0 – 4,6 GeV, wo sich das BES-III Spektrometer befindet.

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© BESIII Collaboration
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© AG Khoukaz

Die entstandenen Reaktionsejektile werden in einem schalenförmig um den Interaktionspunkt aufgebauten Detektionssystem, bestehend aus Drahtkammer, Flugzeitdetektor, elektromagnetischen Kalorimeter und Myonen-Detektor, nachgewiesen.

Ein Ziel des BES-III Experiments ist die Untersuchung des Charmonium Spektrums; Zustände aus Charm-Anticharm-Quarkpaaren ( cc̅). Im Allgemeinen werden Quark-Antiquark-Paare ( qq̅) als Mesonen bezeichnet und bilden zusammen mit den Baryonen, bestehend aus jeweils drei Quarks, die Gruppe der Hadronen.

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© AG Khoukaz

Eine Klassifizierung dieser Teilchen anhand ihrer Quantenzahlen bietet das Quarkmodell. Zu den wohl bekanntesten Mesonen zählt das J/ψ (JPC = 1--), erstmals entdeckt 1974, aufgebaut aus einem Charm-Quark c und einem Anti-Charm-Quark cbar, d.h. ein Charmonium.

Die Theorie der starken Wechselwirkung erlaubt jedoch auch Teilchen außerhalb des Quarkmodells, die nicht nur aus zwei bzw. drei Quarks bestehen. Zustände aus 4 (Tetraquarks) oder 5 (Pentaquarks), Kombinationen von Quarks und Gluonen (Hybride), den Austauschteilchen der starken Wechselwirkung, sowie reine Gluonenzustände (Glueballs) sind ebenfalls denkbar.

Die in dieser Arbeitsgruppe am BESIII-Experiment durchgeführten Analysen beschäftigen sich aktuell mit der Untersuchung des Y(4260), erstmals entdeckt 2005 als möglicher Kandidat eines exotischen Zustands.