The European Physical Journal A

, Volume 38, Issue 2, pp 195–207 | Cite as

Photoproduction of η -mesons off nuclei for Eγ ⩽ 2.2 GeV

  • The CBELSA/TAPS Collaboration
  • T. Mertens
  • I. Jaegle
  • P. Mühlich
  • J. C. S. Bacelar
  • B. Bantes
  • O. Bartholomy
  • D. E. Bayadilov
  • R. Beck
  • Y. A. Beloglazov
  • R. Castelijns
  • V. Crede
  • H. Dutz
  • A. Ehmanns
  • D. Elsner
  • K. Essig
  • R. Ewald
  • I. Fabry
  • K. Fornet-Ponse
  • M. Fuchs
  • C. Funke
  • R. Gothe
  • R. Gregor
  • A. B. Gridnev
  • E. Gutz
  • S. Höffgen
  • P. Hoffmeister
  • I. Horn
  • J. Junkersfeld
  • H. Kalinowsky
  • S. Kammer
  • V. Kleber
  • Frank Klein
  • Friedrich Klein
  • E. Klempt
  • M. Konrad
  • M. Kotulla
  • B. Krusche
  • M. Lang
  • J. Langheinrich
  • H. Löhner
  • I. V. Lopatin
  • J. Lotz
  • S. Lugert
  • D. Menze
  • J. G. Messchendorp
  • V. Metag
  • C. Morales
  • U. Mosel
  • M. Nanova
  • D. V. Novinski
  • R. Novotny
  • M. Ostrick
  • L. M. Pant
  • H. van Pee
  • M. Pfeiffer
  • A. K. Radkov
  • A. Roy
  • S. Schadmand
  • C. Schmidt
  • H. Schmieden
  • B. Schoch
  • S. V. Shende
  • V. Sokhoyan
  • A. Süle
  • V. V. Sumachev
  • T. Szczepanek
  • U. Thoma
  • D. Trnka
  • R. Varma
  • D. Walther
  • C. Weinheimer
  • C. Wendel
Regular Article - Experimental Physics

Abstract

The photoproduction of η -mesons off 12C , 40Ca , 93Nb , and natPb nuclei has been measured with a tagged photon beam with energies between 0.6 and 2.2GeV. The experiment was performed at the Bonn ELSA accelerator with the combined setup of the Crystal Barrel and TAPS calorimeters. It aimed at the in-medium properties of the S11(1535) nucleon resonance and the study of the absorption properties of nuclear matter for η -mesons. Careful consideration was given to contributions from ηπ final states and secondary production mechanisms of η -mesons, e.g. from inelastic πN reactions of intermediate pions. The analysis of the mass number scaling shows that the nuclear absorption cross-section \( \sigma_{{N\eta}}^{}\) for η -mesons is constant over a wide range of the η momentum. The comparison of the excitation functions to data off the deuteron and to calculations in the framework of a BUU model show no unexplained in-medium modifications of the S11(1535) .

PACS

13.60.Le Meson production 14.20.Gk Baryon resonances with S = 0 25.20.Lj Photoproduction reactions 

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    M. Lutz, S. Klimt, W. Weise, Nucl. Phys. A 542, 521 (1992).Google Scholar
  2. 2.
    E. Oset, W. Weise, Nucl. Phys. A 402, 612 (1983).Google Scholar
  3. 3.
    J.H. Koch, E.J. Moniz, Phys. Rev. C 27, 751 (1983).Google Scholar
  4. 4.
    M. Post, S. Leupold, U. Mosel, Nucl. Phys. A 741, 81 (2004).Google Scholar
  5. 5.
    M. Röbig-Landau, Phys. Lett. B 373, 45 (1996).Google Scholar
  6. 6.
    B. Krusche, Eur. Phys. J. A 22, 277 (2004).Google Scholar
  7. 7.
    B. Krusche, Eur. Phys. J. A 22, 347 (2004).Google Scholar
  8. 8.
    Th. Frommhold, Phys. Lett. B 295, 28 (1992).Google Scholar
  9. 9.
    N. Bianchi, Phys. Lett. B 299, 219 (1993).Google Scholar
  10. 10.
    N. Bianchi, Phys. Lett. B 325, 333 (1994).Google Scholar
  11. 11.
    J. Lehr, M. Effenberger, U. Mosel, Nucl. Phys. A 671, 503 (2000).Google Scholar
  12. 12.
    J. Lehr, U. Mosel, Phys. Rev. C 64, 042202 (2001).Google Scholar
  13. 13.
    B. Krusche, Prog. Part. Nucl. Phys. 55, 46 (2005).Google Scholar
  14. 14.
    B. Krusche, Phys. Rev. Lett. 86, 4764 (2001).Google Scholar
  15. 15.
    B. Krusche, Phys. Lett. B 397, 171 (1997).Google Scholar
  16. 16.
    B. Krusche, Phys. Rev. Lett. 74, 3736 (1995).Google Scholar
  17. 17.
    J. Ajaka, Phys. Rev. Lett. 81, 1797 (1998).Google Scholar
  18. 18.
    A. Bock, Phys. Rev. Lett. 81, 534 (1998).Google Scholar
  19. 19.
    F. Renard, Phys. Lett. B 528, 215 (2002).Google Scholar
  20. 20.
    M. Dugger, Phys. Rev. Lett. 89, 222002 (2002).Google Scholar
  21. 21.
    V. Crede, Phys. Rev. Lett. 94, 012004 (2005).Google Scholar
  22. 22.
    T. Nakabayashi, Phys. Rev. C 74, 035202 (2006).Google Scholar
  23. 23.
    O. Bartholomy, Eur. Phys. J. A 33, 133 (2007).Google Scholar
  24. 24.
    D. Elsner, Eur. Phys. J. A 33, 147 (2007).Google Scholar
  25. 25.
    B. Krusche, Phys. Lett. B 358, 40 (1995).Google Scholar
  26. 26.
    V. Hejny, Eur. Phys. J. A 6, 83 (1999).Google Scholar
  27. 27.
    J. Weiss, Eur. Phys. J. A 16, 275 (2003).Google Scholar
  28. 28.
    P. Hoffmann-Rothe, Phys. Rev. Lett. 78, 4697 (1997).Google Scholar
  29. 29.
    J. Weiss, Eur. Phys. J. A 11, 371 (2001).Google Scholar
  30. 30.
    M. Pfeiffer, Phys. Rev. Lett. 92, 252001 (2004).Google Scholar
  31. 31.
    B. Krusche, S. Schadmand, Prog. Part. Nucl. Phys. 51, 399 (2003).Google Scholar
  32. 32.
    V. Kuznetsov, Phys. Lett. B 647, 23 (2007).Google Scholar
  33. 33.
    B. Krusche, I. Jaegle, T. Mertens, Eur. Phys. J. A 31, 485 (2007).Google Scholar
  34. 34.
    I. Jaegle, Phys. Rev. Lett. 100, 252002 (2008).Google Scholar
  35. 35.
    F. Miyahara, Prog. Theor. Phys. Suppl. 168, 90 (2007).Google Scholar
  36. 36.
    T. Yorita, Phys. Lett. B 476, 226 (2000).Google Scholar
  37. 37.
    T. Kinoshita, Phys. Lett. B 639, 429 (2006).Google Scholar
  38. 38.
    D. Husman, W.J. Schwille, Phys. Bl. 44, 40 (1988).Google Scholar
  39. 39.
    W. Hillert, Eur. Phys. J. A 28, 139 (2006).Google Scholar
  40. 40.
    E. Aker, Nucl. Instrum. Methods A 321, 69 (1992).Google Scholar
  41. 41.
    G. Suft, Nucl. Instrum. Methods A 538, 416 (2005).Google Scholar
  42. 42.
    H. van Pee, Eur. Phys. J. A 31, 61 (2007).Google Scholar
  43. 43.
    R. Novotny, IEEE Trans. Nucl. Sci. 38, 379 (1991).Google Scholar
  44. 44.
    A.R. Gabler, Nucl. Instrum. Methods A 346, 168 (1994).Google Scholar
  45. 45.
    F. Bloch, Eur. Phys. J. A 32, 219 (2007).Google Scholar
  46. 46.
    R. Brun, GEANT, Cern/DD/ee/84-1 (1986).Google Scholar
  47. 47.
    A. Hombach, A. Engel, S. Teis, U. Mosel, Z. Phys. A 352, 223 (1995).Google Scholar
  48. 48.
    M. Effenberger, A. Hombach, S. Teis, U. Mosel, Nucl. Phys. A 614, 501 (1997).Google Scholar
  49. 49.
    M. Kotulla, Phys. Rev. Lett. 100, 192302 (2008).Google Scholar
  50. 50.
    I. Horn, arxiv:0711.1138.Google Scholar

Copyright information

© SIF, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008

Authors and Affiliations

  • The CBELSA/TAPS Collaboration
  • T. Mertens
    • 1
  • I. Jaegle
    • 1
  • P. Mühlich
    • 2
  • J. C. S. Bacelar
    • 3
  • B. Bantes
    • 4
  • O. Bartholomy
    • 5
  • D. E. Bayadilov
    • 5
    • 6
  • R. Beck
    • 5
  • Y. A. Beloglazov
    • 6
  • R. Castelijns
    • 3
  • V. Crede
    • 5
    • 7
  • H. Dutz
    • 4
  • A. Ehmanns
    • 5
  • D. Elsner
    • 4
  • K. Essig
    • 5
  • R. Ewald
    • 4
  • I. Fabry
    • 5
  • K. Fornet-Ponse
    • 4
  • M. Fuchs
    • 5
  • C. Funke
    • 5
  • R. Gothe
    • 4
  • R. Gregor
    • 8
  • A. B. Gridnev
    • 6
  • E. Gutz
    • 5
  • S. Höffgen
    • 4
  • P. Hoffmeister
    • 5
  • I. Horn
    • 5
  • J. Junkersfeld
    • 5
  • H. Kalinowsky
    • 5
  • S. Kammer
    • 4
  • V. Kleber
    • 4
  • Frank Klein
    • 4
  • Friedrich Klein
    • 4
  • E. Klempt
    • 5
  • M. Konrad
    • 4
  • M. Kotulla
    • 1
    • 8
  • B. Krusche
    • 1
  • M. Lang
    • 5
  • J. Langheinrich
    • 4
  • H. Löhner
    • 3
  • I. V. Lopatin
    • 6
  • J. Lotz
    • 5
  • S. Lugert
    • 8
  • D. Menze
    • 4
  • J. G. Messchendorp
    • 3
  • V. Metag
    • 8
  • C. Morales
    • 4
  • U. Mosel
    • 2
  • M. Nanova
    • 8
  • D. V. Novinski
    • 5
    • 6
  • R. Novotny
    • 8
  • M. Ostrick
    • 4
  • L. M. Pant
    • 8
  • H. van Pee
    • 5
    • 8
  • M. Pfeiffer
    • 8
  • A. K. Radkov
    • 6
  • A. Roy
    • 8
  • S. Schadmand
    • 8
  • C. Schmidt
    • 5
  • H. Schmieden
    • 4
  • B. Schoch
    • 4
  • S. V. Shende
    • 3
  • V. Sokhoyan
    • 5
  • A. Süle
    • 4
  • V. V. Sumachev
    • 6
  • T. Szczepanek
    • 5
  • U. Thoma
    • 5
    • 8
  • D. Trnka
    • 8
  • R. Varma
    • 8
  • D. Walther
    • 4
  • C. Weinheimer
    • 5
  • C. Wendel
    • 5
  1. 1.Department PhysikUniversität BaselBaselSwitzerland
  2. 2.Institut für Theoretische Physik IUniversität GiessenGiessenGermany
  3. 3.KVIUniversity of GroningenGroningenThe Netherlands
  4. 4.Physikalisches Institut der Universität BonnBonnGermany
  5. 5.Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik der Universität BonnBonnGermany
  6. 6.Petersburg Nuclear Physics InstituteGatchinaRussia
  7. 7.Department of PhysicsFlorida State UniversityTallahasseeUSA
  8. 8.II. Physikalisches InstitutUniversität GiessenGiessenGermany

Personalised recommendations