Photoproduction of ω mesons off protons and neutrons

  • The CBELSA/TAPS Collaboration
  • F. Dietz
  • V. Metag
  • A. V. Anisovich
  • J. C. S. Bacelar
  • B. Bantes
  • O. Bartholomy
  • D. E. Bayadilov
  • R. Beck
  • Y. A. Belogazov
  • R. Castelijns
  • V. Crede
  • H. Dutz
  • D. Elsner
  • R. Ewald
  • F. Frommberger
  • C. Funke
  • R. Gothe
  • R. Gregor
  • A. B. Gridnev
  • E. Gutz
  • W. Hillert
  • S. Höffgren
  • P. Hoffmeister
  • I. Horn
  • I. Jaegle
  • J. Junkersfeld
  • H. Kalinowsky
  • S. Kammer
  • V. Kleber
  • Frank Klein
  • Friedrich Klein
  • E. Klempt
  • M. Konrad
  • M. Kotulla
  • B. Krusche
  • M. Lang
  • H. Löhner
  • I. V. Lopatin
  • S. Lugert
  • D. Menze
  • T. Mertens
  • J. G. Messchendorp
  • V. A. Nikonov
  • M. Nanova
  • D. V. Novinski
  • R. Novotny
  • M. Ostrick
  • L. M. Pant
  • H. van Pee
  • M. Pfeiffer
  • T. Rostomyan
  • A. Roy
  • S. Schadmand
  • C. Schmidt
  • H. Schmieden
  • B. Schoch
  • S. V. Shende
  • V. Shklyar
  • A. Süle
  • V. V. Sumachev
  • T. Szczepanek
  • U. Thoma
  • D. Trnka
  • R. Varma
  • D. Walter
  • C. Wendel
  • A. Wilson
Regular Article - Experimental Physics

Abstract

ω photoproduction off hydrogen and deuterium has been studied with the tagged photon beam of the ELSA accelerator in Bonn for photon energies up to 2.0 GeV. The ω meson has been identified via the ω → π0 γγγγ decay mode, using the combined setup of the Crystal Barrel/TAPS detector systems. Both inclusive and exclusive analyses have been carried out. Differential and total cross-sections have been derived for ω mesons produced off free protons and off protons and neutrons bound in deuterium. The cross-section for the production off the bound neutron is found to be a factor of ≈ 1.3 larger than the one off the bound proton in the incident beam energy region 1.2 GeV < E γ < 1.6 GeV. For higher incident beam energies this factor goes down to ≈ 1.1 at 2.0 GeV. The cross-sections of this work have been used as normalization for transparency ratio measurements.

References

  1. 1.
    J.J. Dudek, R.G. Edwards, Phys. Rev. D 85, 054016 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    O. Philipsen, Eur. Phys. J. ST 152, 29 (2007).CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    J. Barth et al., Eur. Phys. J. A 18, 117 (2003).ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    M. Williams et al., Phys. Rev. C 80, 065209 (2009).ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    G. Penner, U. Mosel, Phys. Rev. C 66, 055212 (2002).ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    F. Klein et al., Phys. Rev. D 78, 117101 (2008).ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    J. Ajaka et al., Phys. Rev. Lett. 96, 132003 (2006).ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    A. Sarantsev et al., Eur. Phys. J. A 39, 61 (2009).ADSCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    E. Klempt, J.-M. Richard, Rev. Mod. Phys. 82, 1095 (2010).ADSCrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    V. Crede, W. Roberts, Rept. Prog. Phys. 76, 076301 (2013).ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    I. Jaegle et al., Phys. Rev. Lett. 100, 252002 (2008).ADSCrossRefGoogle Scholar
  12. 12.
    I. Jaegle et al., Eur. Phys. J. A 47, 11 (2011).ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    S. Leupold, V. Metag, U. Mosel, Int. J. Mod. Phys. 19, 147 (2010).ADSCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    R.S. Hayano, T. Hatsuda, Rev. Mod. Phys. 82, 2949 (2010).ADSCrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    R. Rapp, J. Wambach, H. van Hees, Landolt-Börnstein New Series, Vol. I-23A (Springer, Berlin, 2010) pp. 4--38.Google Scholar
  16. 16.
    E. Oset et al., Int. J. Mod. Phys. 21, 1230011 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    P. Mühlich, U. Mosel, Nucl. Phys. A 773, 156 (2006).ADSCrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    M. Kaskulov et al., Eur. Phys. J. A 31, 245 (2007).ADSCrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    W. Hillert, Eur. Phys. J. A 28, 365 (2006).CrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    D. Husman, W.J. Schwille, Phys. Bl. 44, 40 (1988).CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    B. Kopf, PhD thesis, Universität Dresden (2002).Google Scholar
  22. 22.
    E. Aker et al., Nucl. Instrum. Methods A 321, 69 (1992).ADSCrossRefGoogle Scholar
  23. 23.
    R. Novotny, IEEE Trans. Nucl. Sci. 38, 379 (1991).ADSCrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    A.R. Gabler et al., Nucl. Instrum. Methods A 346, 168 (1994).ADSCrossRefGoogle Scholar
  25. 25.
    G. Suft et al., Nucl. Instrum. Methods A 538, 416 (2005).ADSCrossRefGoogle Scholar
  26. 26.
    I. Jaegle et al., Eur. Phys. J. A 47, 89 (2011).ADSCrossRefGoogle Scholar
  27. 27.
    V. Crede et al., Phys. Rev. C 80, 055202 (2009).ADSCrossRefGoogle Scholar
  28. 28.
    CBELSA/TAPS Collaboration (A. Wilson), unpublished.Google Scholar
  29. 29.
    I. Jaegle, PhD thesis, Universität Basel (2009).Google Scholar
  30. 30.
    R. Brun, GEANT, users guide and reference manual, CERN, DD/US/86 (1983).Google Scholar
  31. 31.
    C. Zeitnitz, T.A. Gabriel, The GEANT-CALOR interface users guide (2001).Google Scholar
  32. 32.
    M. Lacombe et al., Phys. Lett. B 101, 139 (1981).ADSCrossRefGoogle Scholar
  33. 33.
    Y. Oh et al., Phys. Rev. C 63, 025201 (2001).ADSCrossRefGoogle Scholar
  34. 34.
    D. Cabrera et al., Nucl. Phys. A 733, 130 (2004).ADSCrossRefGoogle Scholar
  35. 35.
    M. Kotulla et al., Phys. Rev. Lett. 100, 192302 (2008).ADSCrossRefGoogle Scholar
  36. 36.
    M. Wood et al., Phys. Rev. Lett. 105, 112301 (2010).ADSCrossRefGoogle Scholar
  37. 37.
    M. Nanova et al., Phys. Lett. B 710, 600 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  38. 38.
    T. Ishikawa et al., Phys. Lett. B 608, 215 (2005).ADSCrossRefGoogle Scholar
  39. 39.
    M. Hartmann et al., Phys. Rev. C 85, 935206 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  40. 40.
    N. Bianchi et al., Phys. Rev. C 54, 1688 (1996).ADSCrossRefGoogle Scholar
  41. 41.
    O. Buss et al., Phys. Rep. 512, 1 (2012).ADSCrossRefGoogle Scholar
  42. 42.
    A. Ramos et al., Eur. Phys. J. A 49, 148 (2013).ADSCrossRefGoogle Scholar
  43. 43.
    D. Cabrera, R. Rapp, Phys. Lett. B 729, 67 (2014).ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© SIF, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015

Authors and Affiliations

  • The CBELSA/TAPS Collaboration
  • F. Dietz
    • 1
  • V. Metag
    • 1
  • A. V. Anisovich
    • 2
    • 7
  • J. C. S. Bacelar
    • 5
  • B. Bantes
    • 3
  • O. Bartholomy
    • 2
  • D. E. Bayadilov
    • 2
    • 7
  • R. Beck
    • 2
  • Y. A. Belogazov
    • 7
  • R. Castelijns
    • 5
  • V. Crede
    • 6
  • H. Dutz
    • 3
  • D. Elsner
    • 3
  • R. Ewald
    • 3
  • F. Frommberger
    • 3
  • C. Funke
    • 2
  • R. Gothe
    • 3
  • R. Gregor
    • 1
  • A. B. Gridnev
    • 7
  • E. Gutz
    • 2
  • W. Hillert
    • 3
  • S. Höffgren
    • 3
  • P. Hoffmeister
    • 2
  • I. Horn
    • 2
  • I. Jaegle
    • 4
  • J. Junkersfeld
    • 2
  • H. Kalinowsky
    • 2
  • S. Kammer
    • 3
  • V. Kleber
    • 3
  • Frank Klein
    • 3
  • Friedrich Klein
    • 3
  • E. Klempt
    • 2
  • M. Konrad
    • 3
  • M. Kotulla
    • 1
  • B. Krusche
    • 4
  • M. Lang
    • 2
  • H. Löhner
    • 5
  • I. V. Lopatin
    • 7
  • S. Lugert
    • 1
  • D. Menze
    • 3
  • T. Mertens
    • 4
  • J. G. Messchendorp
    • 5
  • V. A. Nikonov
    • 2
    • 7
  • M. Nanova
    • 1
  • D. V. Novinski
    • 2
    • 7
  • R. Novotny
    • 1
  • M. Ostrick
    • 3
  • L. M. Pant
    • 1
  • H. van Pee
    • 2
  • M. Pfeiffer
    • 1
  • T. Rostomyan
    • 4
  • A. Roy
    • 1
  • S. Schadmand
    • 7
  • C. Schmidt
    • 2
  • H. Schmieden
    • 3
  • B. Schoch
    • 3
  • S. V. Shende
    • 5
  • V. Shklyar
    • 8
  • A. Süle
    • 3
  • V. V. Sumachev
    • 7
  • T. Szczepanek
    • 2
  • U. Thoma
    • 2
  • D. Trnka
    • 1
  • R. Varma
    • 1
  • D. Walter
    • 3
  • C. Wendel
    • 2
  • A. Wilson
    • 6
  1. 1.II. Physikalisches InstitutUniversität GießenGießenGermany
  2. 2.Helmholtz-Institut für Strahlen- u. KernphysikUniversität BonnBonnGermany
  3. 3.Physikalisches InstitutUniversität BonnBonnGermany
  4. 4.Department PhysikUniversität BaselBaselSwitzerland
  5. 5.Kernfysisch Versneller InstitutUniversity of GroningenGroningenThe Netherlands
  6. 6.Department of PhysicsFlorida State UniversityTallahasseeUSA
  7. 7.Petersburg Nuclear Physics InstituteGatchinaRussia
  8. 8.Institut für Theoretische PhysikUniversität GießenGießenGermany

Personalised recommendations