Superfluid nuclear matter in BCS theory and beyond

Medium polarization effects are studied for S-1(0) pairing in nuclear matter within BHF approach. The screening potential is calculated in the RPA limit, suitably renormalized to cure the low density mechanical instability of nuclear matter. The self-energy corrections are consistently included resulting in a strong depletion of the Fermi surface. The self-energy effects always lead to a quenching of the gap, whereas it is almost completely compensated by the anti-screening effect in nuclear matter.

Test experiments of gamma-ray linear polarization using a Clover detector

We have investigated the performance of a EXOGAM-Segmented-Clover with 16 segments as a Compton polarimeter to measure the linear polarization of gamma rays. The polarization sensitivity of the Clover detector has been measured at the energy of 1332keV through the coincidence measurements of cascade gamma-rays from Co-60. Experimental values were in good accord with our expectation.We have investigated the performance of a EXOGAM-Segmented-Clover with 16 segments as a Compton polarimeter to measure the linear polarization of gamma rays. The polarization sensitivity of the Clover detector has been measured at the energy of 1332keV through the coincidence measurements of cascade gamma-rays from Co-60. Experimental values were in good accord with our expectation.

Polarization and correlation phenomena in the radiative electron capture by bare highly-charged ions

In dieser Arbeit wird die Wechselwirkung zwischen einem Photon und einem Elektron im starken Coulombfeld eines Atomkerns am Beispiel des radiativen Elektroneneinfangs beim Stoß hochgeladener Teilchen untersucht. In den letzten Jahren wurde dieser Ladungsaustauschprozess insbesondere für relativistische Ion–Atom–Stöße sowohl experimentell als auch theoretisch ausführlich erforscht. In Zentrum standen dabei haupsächlich die totalen und differentiellen Wirkungsquerschnitte. In neuerer Zeit werden vermehrt Spin– und Polarisationseffekte sowie Korrelationseffekte bei diesen Stoßprozessen diskutiert. Man erwartet, dass diese sehr empfindlich auf relativistische Effekte im Stoß reagieren und man deshalb eine hervorragende Methode zu deren Bestimmung erhält. Darüber hinaus könnten diese Messungen auch indirekt dazu führen, dass man die Polarisation des Ionenstrahls bestimmen kann. Damit würden sich neue experimentelle Möglichkeiten sowohl in der Atom– als auch der Kernphysik ergeben. In dieser Dissertation werden zunächst diese ersten Untersuchungen zu den Spin–, Polarisations– und Korrelationseffekten systematisch zusammengefasst. Die Dichtematrixtheorie liefert hierzu die geeignete Methode. Mit dieser Methode werden dann die allgemeinen Gleichungen für die Zweistufen–Rekombination hergeleitet. In diesem Prozess wird ein Elektron zunächst radiativ in einen angeregten Zustand eingefangen, der dann im zweiten Schritt unter Emission des zweiten (charakteristischen) Photons in den Grundzustand übergeht. Diese Gleichungen können natürlich auf beliebige Mehrstufen– sowie Einstufen–Prozesse erweitert werden. Im direkten Elektroneneinfang in den Grundzustand wurde die ”lineare” Polarisation der Rekombinationsphotonen untersucht. Es wurde gezeigt, dass man damit eine Möglichkeit zur Bestimmung der Polarisation der Teilchen im Eingangskanal des Schwerionenstoßes hat. Rechnungen zur Rekombination bei nackten U92+ Projektilen zeigen z. B., dass die Spinpolarisation der einfallenden Elektronen zu einer Drehung der linearen Polarisation der emittierten Photonen aus der Streuebene heraus führt. Diese Polarisationdrehung kann mit neu entwickelten orts– und polarisationsempfindlichen Festkörperdetektoren gemessen werden. Damit erhält man eine Methode zur Messung der Polarisation der einfallenden Elektronen und des Ionenstrahls. Die K–Schalen–Rekombination ist ein einfaches Beispiel eines Ein–Stufen–Prozesses. Das am besten bekannte Beispiel der Zwei–Stufen–Rekombination ist der Elektroneneinfang in den 2p3/2–Zustand des nackten Ions und anschließendem Lyman–1–Zerfall (2p3/2 ! 1s1/2). Im Rahmen der Dichte–Matrix–Theorie wurden sowohl die Winkelverteilung als auch die lineare Polarisation der charakteristischen Photonen untersucht. Beide (messbaren) Größen werden beträchtlich durch die Interferenz des E1–Kanals (elektrischer Dipol) mit dem viel schwächeren M2–Kanal (magnetischer Quadrupol) beeinflusst. Für die Winkelverteilung des Lyman–1 Zerfalls im Wasserstoff–ähnlichen Uran führt diese E1–M2–Mischung zu einem 30%–Effekt. Die Berücksichtigung dieser Interferenz behebt die bisher vorhandene Diskrepanz von Theorie und Experiment beim Alignment des 2p3/2–Zustands. Neben diesen Ein–Teichen–Querschnitten (Messung des Einfangphotons oder des charakteristischen Photons) wurde auch die Korrelation zwischen den beiden berechnet. Diese Korrelationen sollten in X–X–Koinzidenz–Messungen beobbachtbar sein. Der Schwerpunkt dieser Untersuchungen lag bei der Photon–Photon–Winkelkorrelation, die experimentell am einfachsten zu messen ist. In dieser Arbeit wurden ausführliche Berechnungen der koinzidenten X–X–Winkelverteilungen beim Elektroneneinfang in den 2p3/2–Zustand des nackten Uranions und beim anschließenden Lyman–1–Übergang durchgeführt. Wie bereits erwähnt, hängt die Winkelverteilung des charakteristischen Photons nicht nur vom Winkel des Rekombinationsphotons, sondern auch stark von der Spin–Polarisation der einfallenden Teilchen ab. Damit eröffnet sich eine zweite Möglichkeit zur Messung der Polaristion des einfallenden Ionenstrahls bzw. der einfallenden Elektronen.

Antihyperon polarization in high-energy inclusive processes

We propose a model for the antihyperon polarization in high-energy proton-nucleus inclusive reactions, based on the final-state interactions between the antihyperons and other produced particles (predominantly pions). To formulate this idea, we use the previously obtained low-energy pion-(anti-)hyperon interaction using effective chiral Lagrangians, and a hydrodynamic parametrization of the background matter, which expands and decouples at a certain freezeout temperature.

Limitation of double folding potentials to simulate the polarization in reactions involving halo nuclei

In this work, we investigate the limitation of the use of strength coefficients on double folding potentials to study the presence of the threshold anomaly in the elastic scattering of halo nuclei at near barrier energies. For this purpose, elastic angular distributions and reaction cross sections for the He-6 on Bi-209 are studied. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Measurement of an Excited Charmonium State and the Study of J/psi Polarization in p plus p Collisions at root s=200 GeV in PHENIX Experiment at RHIC

We report the J/psi -> e(+)e(-) and the psi` -> e(+)e(-) production cross sections in the PHENIX experiment at RHIC. The first measurements of the production cross sections of the psi` and the psi` over the J/psi, will contribute to the clarification of the theoretical understanding of the J/psi meson production. The inclusive J/psi polarization through the same decay channel is also presented, showing a trend of slightly longitudinal polarization for p(T) <5 GeV/c.

Vacuum polarization by a magnetic flux in a cosmic string background.

In this paper we analyse the vacuum polarization effects due to a magnetic flux on massless fermionic fields in a cosmic string background. Three distinct configurations of magnetic fields are considered. In all of them the magnetic fluxes are confined in a long cylindrical tube of finite radius.

Basic nuclear and radiation physics.

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