Wie groß ist der Protonenradius wirklich? Und existieren Teilchenzustände, die unser Bild der konventionellen Hadronen sprengen? Mit diesen Fragen der fundamentalen Physik beschäftigen wir uns unter anderem in unserer Arbeitsgruppe – auf zwei Wegen: durch die Präzisionsanalyse von experimentellen Daten und durch die Entwicklung innovativer Target-Technologien für Beschleunigerexperimente.
Datenanalyse: Einblicke in die Welt der Hadronen
Ein Schwerpunkt unserer Forschung ist die Datenanalyse im Rahmen des BESIII-Experiments (Beijing Spectrometer III) in Peking. Mit dem dortigen Spektrometer werden Elektron-Positron-Kollisionen (Materie-Antimaterie-Experimente) bei hohen Energien aufgezeichnet. Wir werten diese Daten aus, um die Hadronenspektroskopie zu vertiefen und nach exotischen Teilchenzuständen zu suchen.
Dabei untersuchen wir Zerfälle von Mesonen und Baryonen, bestimmen ihre Eigenschaften mit hoher Präzision und prüfen, ob es Zustände gibt, die nicht in das gut bekannte Quark-Antiquark-Bild passen. Die Kombination aus großen Datenmengen und ausgefeilten Analysemethoden erlaubt es uns, auch seltene Prozesse zu identifizieren und neue Erkenntnisse über die starke Wechselwirkung zu gewinnen.
Target-Entwicklung: Die Grundlage neuer Experimente
Der zweite Schwerpunkt unserer Arbeit liegt in der Entwicklung und dem Betrieb interner kryogener Jet-Targets. Diese kommen an verschiedenen Beschleuniger-Anlagen zum Einsatz: am zukünftigen MESA-Beschleuniger in Mainz für das MAGIX Experiment, an der GSI-Beschleunigeranlage in Darmstadt für das KOALA-Experiment und in Zukunft an der geplanten Beschleunigeranlage FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) in Darmstadt für das PANDA Experiment.
Wir entwickeln dabei ein breites Spektrum an Target-Technologien. Hierzu zählen: Cluster-Jet-, Gas-Jet-, Droplet- und Filament-Targets. Jede Targetart besitzt spezifische Vorteile in Bezug auf Dichten, Breiten und Stabilitäten und ermöglicht individuelle Lösungen für die Anforderungen der jeweiligen Experimente. Unsere Arbeitsgruppe ist hier bei der Entwicklung leistungsstarker Jet-Targets weltweit führend.
Abgeschlossene Experimente: Auch in der Vergangenheit waren wir an zahlreichen Experimenten beteiligt. Die folgenden Seiten bieten auch einen Überblick über unsere früheren Projekte.