Analysis of diffractive dissociation of K - into K - pi + pi - on a liquid hydrogen target at the COMPASS spectrometer

The systematic exploration of excited meson and baryon states was the central topic of the COMPASS physics program in the years 2008 and 2009 at the CERN facility. A hadron beam of 190 GeV/c particle momentum was impinging on a 40 cm long liquid hydrogen target to create excited states of beam particles by diffractive processes. The presented work is about the study of the process $K^- p rightarrow K^- pi^+ pi^- p_{recoil}$ where special emphasis is put on how kaons were distinguished from pions with the CEDAR detectors in the initial channel as well as with the RICH detector in the final states. At the end formed 270 000 events an invariant K pi pi mass distribution of overlapping resonances. In addition a detailed MC simulation study of 44 million decays in the range of 0.8 < m(K pi pi) [GeV/c^2] < 3.0 was performed and analysed for acceptance corrections.All information was combined into a mass independent partial wave analysis to observe resonances of individual particles. The main contribution was found in the JP = 0+, 1+, 2- and 2+ spin-parity states.

Das Hauptziel des COMPASS-Physikprogramms in den Jahren 2008 und 2009 am CERN Forschungszentrum war die systematische Erforschung von Meson- und Baryonresonanzen. Es wurden hadronische Strahlteilchen mit 190 GeV/c Impuls auf ein 40 cm langes FlÜssig-wasserstoff-Target gelenkt, um über diffraktive Produktionsmechanismen angeregte Zustände der Strahlteilchen zu erzeugen. Die vorgestellte Arbeit beschäftigt sich mit dem Prozess $K^- p rightarrow K^- pi^+ pi^- p_{recoil}$. Es wird besonders darauf eingegangen, wie Kaonen von Pionen im Eingangskanal mit CEDAR Detektoren, als auch im Ausgangskanal mit dem RICH Detektor identifiziert wurden. Am Ende formten etwa 270 000 Ereignisse ein invariantes K pi pi Massespektrum aus verschiedenen sich überlappenden Resonanzen. Zusätzlich wurde eine detaillierte MC-Simulationsstudie durchgeführt, um im Ganzen 44 Millionen Zerfälle im Bereich von 0.8 < m (K pi pi) [GeV/c^2] < 3.0 zu simulieren und auszuwerten. Alle Informationen wurden in einer massenunabhängigen Partialwellenanalyse zusammengeführt, um individuelle Teilchenresonanzen zu beobachten. Hauptbeiträge finden sich in den Spin-Paritätszuständen JP = 0+, 1+, 2- und 2+.