R. Kainhofer, FBA über DESY

Inhalt | Einleitung | theoretische Grundlagen | Das Institut DESY | Vergleich mit CERN | Anhang 

5 Anhang

5.1 Aufstellung der wichtigsten Teilchen

In den folgenden Tabellen(aus [BE91, KA91, CL89]) sind die wichtigsten Teilchen aufgelistet, die zum Gro�teil in dieser Arbeit besprochen wurden. In einigen F�llen wurden die Antiteilchen (wie etwa das Positron) getrennt von "ihrem" Teilchen aufgelistet. Wenn Teilchen als stabil charakterisiert sind, bedeutet dies nur, da� sie nicht spontan zerfallen. Durch Vernichtung mit ihrem Antiteilchen k�nnen sie selbstverst�ndlich zerstrahlen.

Leptonen

Der Spin von Leptonen betr�gt immer �.

Quarks

Der Spin von Quarks betr�gt immer �.
Da Quarks nie einzeln auftreten, sondern immer entweder paarweise (wie in Mesonen) oder in Tripletts (wie in Baryonen), h�ngt ihre Lebenszeit von ihrem jeweiligen Bindungszustand und damit dem jeweiligen Meson oder Baryon ab. Das leichteste Quark, das up-Quark, ist so stabil wie das Proton (>10E32 Jahre).

Eichbosonen

Name	Masse	Lebensd.	Lad.	Spin	Ladung	Naturkraft	relat. St�rke
Photon ()	0	stabil	0	1	elektrisch	elektromagnetische K.	10E-3
W+  W-	83 GeV	10E-25 s	+1  -1	1	schwach	schwache Kraft	1
Z0	93 GeV		0
Gluon (g)	0	stabil	0	1	Farbe	starke Kraft	10E-5
Graviton	0			2	Masse	Gravitation	10E-38

Mesonen

Name	Masse	Lebensdauer	Lad.	Spin	Quarks	Einordnung
Pion 0  +  -	135 MeV  140 MeV  140 MeV	0,8 � 10E-16 s  2,6 � 10E-8 s  2,6 � 10E-8 s	0  +1  -1	0  0  0	uu / dd  ud  du	sorgt f�r Kernzusammenhalt; zerf�llt in Photonen  (Quelle kosmischer Gamma-Strahlen)
Kaon K0  K+  K-	498 MeV  494 MeV  494 MeV	10E-10 / 5�10E-8 s  1,2�10E-8 s  1,2�10E-8 s	0  +1  -1	0  0  0	ds  us  su	seltsames Meson (Strangeness=1)
D0  D+	1,87 GeV  1,87 GeV	10E-12 s  4�10E-13 S	0  +1	0  0	cu  cd	charm-Meson
J /	3,1 GeV	10E-20 s	0	1	cc	erstes entdecktes Charm-Teilchen
B-  B0	5,26 GeV  5,26 GeV	1,2�10E-12 s			ub  cb	bottom-Meson
Y	9,46 GeV	10E-20 s	0	1	bb	erstes entdecktes bottom-Teilchen

Anmerkung zu K0: Die beiden Teilchenzust�nde K0 und Anti-K0 �berlagern sich quantenmechanisch und bilden zwei andere Teilchenzust�nde, das kurzlebige Ks0 und das langlebige KL0, welche die Symmetrie von Materie und Antimaterie verletzen (CP-Verletzung). Aus diesem Grund besitzt das K0 zwei verschiedene Lebensdauern [CL89].

Baryonen

5.2 Wichtige Konstanten und Einheiten

(aus [PE90, LO92, BE91, MU88])
 

Name	Symbol	Wert	Einheit
Lichtgeschwindigkeit	c	= 299.792,458	km/s
Elementarladung	e	= 1,60217733(49) � 10E-19	C
Plancksche Konstante	h	= 6,6260755(40) � 10E-34	Js
reduz. Plancksche K.		= 6,5821220(20) � 10E-22  = 1,05457266(63) � 10E-34	MeV�s  Js
	c	= 1,97327053(59) � 10E-11	MeV�cm
atomare Masseneinheit	u	= 1,6605402(10) � 10E-27   = 931,49432(28)	kg  MeV/c�
Elektronenmasse	me	= 0,511099906(15)  =9,1093897(54) � 10E-31	MeV/c�  kg
Protonenmasse	mp	= 938,27231(28)  = 1,6726231(10) � 10E-27	MeV/c�  kg
Avogadrokonstante	NA	= 6,0221367(36) � 10E2E3	1/mol
klass. Elektronenradius	re	= 2,81794 � 10E-13	cm
Boltzmann-Konstante	k	= 1,380658(12) � 10E-23	J/K

5.3 Quellen

5.4 Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1, aus [WA91, S. 34]: Aufbau der Materie
Abbildung 2, aus [KA91, S. 80]: Trennung von Quarks
Abbildung 3, aus [FR81, S. 224]: Elektron-Positron-Paarvernichtung
Abbildung 4, aus [FR81, S. 167]: Quark-Gluon-Wechselwirkung
Abbildung 5, aus [CL89, S. 233]: Drei-Jet-Ereignis
Abbildung 6, aus [CL89, S. 184]: Feynman-Diagramm einer e-e+-Vernichtung
Abbildung 7, aus [PE90, S. ]: Bremsstrahlung
Abbildung 8, aus [KA91, S. 108]: Die verschiedenen Naturkr�fte und ihre Vereinigungen
Abbildung 9, aus [GE94, S. 24]: Das Spektrum der Synchrotronstrahlung
Abbildung 10, aus [HA88, S. 8]: Intensit�tsvergleich von verschiedenen Strahlungsquellen
Abbildung 11, aus [HA88, S. 14]: Das Funktionsprinzip von Wigglern und Undulatoren
Abbildung 12, aus [DESY]: Das Gel�nde von DESY mit den Beschleunigern
Abbildung 13, aus [INZE]: Detektoraufnahme (ZEUS) eines NC-Events
Abbildung 14, aus [EU94, S. 94]: NC-Event
Abbildung 15, aus [EU94, S. 94]: CC-Event
Abbildung 16, aus [EU94, S. 94]: Der direkte Proze�
Abbildung 17, aus [GE94, S. 17]: Der aufgel�ste Proze�
Abbildung 18, aus [GE94]: Grundri� von HASYLAB
Abbildung 19, aus [INDE]: Grundri� von HERA
Abbildung 20, aus [EX90, S. 25]: geologisches Profil des HERA-Tunnels
Abbildung 21, aus [INDE]: Vorbeschleuniger von HERA
Abbildung 22, aus [WA91, S. 111]: Querschnitt des HERA-Tunnels
Abbildung 23, aus [EU94, S. 104]: Der geplante Linearbeschleuniger bei DESY
Abbildung 24, aus [PE90, S. 30]: Der Aufbau eines Linearbeschleunigers
Abbildung 25, aus [GE94, S. 62]: Das Funktionsprinzip eines Synchrotrons
Abbildung 26, aus [WA91, S. 73]: Die Teilchen "reiten" auf der HF-Welle
Abbildung 27, aus [PE90, S. 31]: Feldlinien in einem Quadrupol
Abbildung 28, aus [WA91, S. 74]: Ein Ablenk-Dipolmagnet
Abbildung 29, aus [INZE]: Der Detektor ZEUS
Abbildung 30, aus [INH1]: Der Detektor H1
Abbildung 31, aus [GR93, S. 146]: Ein Driftkammer-Segment von JADE bei PETRA
Abbildung 32, aus [GR93, S. 150]: Schematischer Aufbau einer TPC
Abbildung 33, aus [GR93, S. 126]: Teilchendurchgang durch eine Proportionalkammer
Abbildung 34, aus [WA91, S. 218]: Aufbau eines Szintillators
Abbildung 35, aus [GR93, S. 298]: Die Gesamtenergie teilt sich auf.
Abbildung 36, aus [GR93, S. 309]: Teilchendurchgang durch einen Kalorimeter
Abbildung 37, aus [WA91, S. 176]: Querschnitt durch die Vakuumr�hre von HERA
Abbildung 38, aus [WA91, S. 167]: Turbomolekularpumpe
Abbildung 39, aus [WA91, S. 167]: Drehschieberpumpe
Abbildung 40, aus [WA91, S. 169]: Ionengetterpumpe
Abbildung 41, aus [WA91, S. 169]: Titan-Sublimationspumpe
Abbildung 42, aus [CE93, S. 5]: Die Beschleuniger bei CERN

Inhalt | Einleitung | theoretische Grundlagen | Das Institut DESY | Vergleich mit CERN | Anhang 

aus:  Mit HERA und ZEUS durch die G�tterwelt der Teilchenphysik  Moderne Beschleuniger- und Detektortechnik am Beispiel  des Deutschen Elektronen-Synchrotrons

Fachbereichsarbeit aus Physik, vorgelegt von: Reinhold Kainhofer, Februar 1996