Measurement of the helicity dependence of deuteron photodisintegration for photon energies below 450 MeV

Abstract

In 1998 a pilot experiment was carried out to study the helicity dependence of photoreaction cross sections using circularly polarized real photons on longitudinally polarized deuterons in a deuterated butanol target. The knowledge of these cross sections is required to test the validity of the Gerasimov-Drell-Hearn sum rule on the deuteron and the neutron. The focus of this thesis is on the results for the differential and total cross sections for the photodisintegration reaction for various photon energies in the range from 200 to 450 MeV using data taken with the detector system DAPHNE. The current understanding of the NN interaction as represented by the calculations by M. Schwamb could be confirmed within the given uncertainties. In addition, the detector DAPHNE has been prepared for the main experiment in 2003. The according work is presented together with results of the quality-test measurements of the renewed detector components.

Im Jahre 1998 wurde ein Pilot-Experiment zur Untersuchung der Helizitätsabhängigkeit von Photoreaktionswirkungsquerschnitten mit zirkular polarisierten reellen Photonen an einem longitudinal polarisierten Deuterontarget mit deuteriertem Butanol als Targetmaterial durchgeführt. Die Kenntnis dieser Wirkungsquerschnitte ist notwendig um die Gültigkeit der Gerasimov-Drell-Hearn-Summenregel für das Deuteron respektive das Neutron zu überprüfen. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt bei den Resultaten für die differentiellen und totalen Wirkungsquerschnitte für die Photodesintegrationsreaktion bei verschiedenen Photonenergien im Bereich zwischen 200 und 450 MeV. Dazu wurden Daten analysiert, die mit dem Detektorsystem DAPHNE aufgenommen worden waren. Innerhalb der experimentellen Unsicherheiten konnte das zur Zeit bestehende Verständnis der NN-Wechselwirkung wie es durch Rechnungen von M. Schwamb repräsentiert wird, bestätigt werden. Zusätzlich wurde der Detektor auf die Messungen für das Hauptexperiment im Jahre 2003 vorbereitet. Die dazu notwendigen Arbeiten werden zusammen mit den Ergebnissen der Qualitätstests der erneuerten Komponenten vorgestellt.