Charmantes und Exotisches vom PANDA- Experiment

T. Stockmanns

Die fundamentalen Bausteine von Hadronen sind Quarks, die über den Austausch von Gluonen aneinander gebunden werden. Dieser Prozess ist gut verstanden für kleine Abstände bzw. große Energien, bei denen die Quarks als quasifreie Teilchen behandelt werden können. Allerdings wächst die Kraft zwischen den Quarks für große Abstände bzw. kleine Energien an, was zu neuen, bisher nur teilweise verstandenen Phänomenen führt. Zu diesen gehört, dass man als freie Teilchen bisher nur farbneutrale Objekte gefunden hat, die entweder aus einem Quark-Antiquark-Paar (sogenannten Mesonen) oder aus drei Quarks (Baryonen) bestehen.
Warum gibt es keine freien Quarks? Gibt es noch andere, exotische Systeme, die nicht aus zwei oder drei gebundenen Quarks bestehen? Dies sind zwei der Kernfragen zum Verständnis der starken Wechselwirkung.
Zugang zu dieser Fragestellung erhofft man sich mit der Untersuchung von Systemen mit einem oder zwei Charm-Valenzquarks. Als weltweit einziges Experiment wird das antiProton ANnihilation at DArmstadt Experiment (kurz PANDA) einen Antiprotonenstrahl mit bisher nicht erreichter Impulsschärfe einsetzen, um Charm-Zustände mit höchster Präzision zu vermessen und nach
neuen, exotischen Teilchen zu suchen. Eine Schlüsselrolle kommt dabei dem Micro-Vertex-Detektor zu, der mit einer bisher unerreichten Kombination aus Orts- und Zeitauflösung sowie höchsten Ausleseraten, Mesonen mit einem Charm-Quark identifizieren kann.
Nach einer Einführung in die starke Wechselwirkung wird in dem Vortrag der aktuelle Status des PANDA-Experimentes in Hinblick auf aktuelle Ergebnisse in der Charm-Physik dargestellt. Als Beispiel für die technologischen Herausforderungen, die bei dem Bau des PANDA-Experimentes gelöst werden müssen, wird die Entwicklungsarbeit für den Micro-Vertex-Detektor präsentiert.

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