Deep learning for track finding and the reconstruction of excited hyperons in proton induced reactions
- This thesis presents work focused on hyperon physics. The first part presents a track finding algorithm for the PANDA experiment forward tracker using the state-of-art graph neural networks. The second part presents a study of the production mechanism of the \(\Sigma^{0}\) hyperon with the HADES detector setup. The dynamics of the reaction p(3,5 GeV)+p\(\rightarrow\)pK\(^{+}\) \(\Sigma^{0}\) were investigated by studying the angular distributions in the CMS, Gottfried-Jackson and helicity frames. In addition, a partial wave analysis using BG-PWA has been performed to obtain the contributions of different partial waves. The last part of the thesis presents a feasibility study to investigate excited hyperons radiative decays using the upgraded HADES setup and the new forward detector based on PANDA straw tubes as part of the FAIR Phase-0 physics program, where the expected count rates for the February 2022 proton beam time are presented.
- Diese Dissertation stellt Arbeiten vor, die sich auf Hyperonenphysik konzentrieren. Der erste Teil stellt einen Spurfindungsalgorithmus für den PANDA-Experiment-Forward-Tracker vor, der die hochmodernen neuronalen Graphennetze verwendet. Der zweite Teil präsentiert eine Untersuchung des Produktionsmechanismus des \(\Sigma^{0}\)-Hyperons mit dem HADES-Detektoraufbau. Die Dynamik der Reaktion p(3,5 GeV)+p\(\rightarrow\)pK\(^{+}\) \(\Sigma^{0}\) wurde durch Untersuchung der Winkelverteilungen im CMS-, Gottfried-Jackson- und Helizitätssystem untersucht. Zusätzlich wurde eine Teilwellenanalyse mit BG-PWA durchgeführt, um die Beiträge verschiedener Teilwellen zu erhalten. Der letzte Teil der Arbeit präsentiert eine Machbarkeitsstudie zur Untersuchung angeregter Hyperon-Strahlungszerfälle unter Verwendung des verbesserten HADES-Aufbaus und des neuen Vorwärtsdetektors auf der Basis von PANDA-Strohröhren als Teil des FAIR-Phase-0-Physikprogramms, wo die erwarteten Zählraten für den Februar 2022 Protonenstrahlzeit werden vorgestellt.
Author: | Waleed Ahmed Mohammed EsmailGND |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:294-85639 |
DOI: | https://doi.org/10.13154/294-8563 |
Referee: | James Lambrecht RitmanGND, Ulrich WiednerGND |
Document Type: | Doctoral Thesis |
Language: | English |
Date of Publication (online): | 2022/02/07 |
Date of first Publication: | 2022/02/07 |
Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie |
Date of final exam: | 2021/12/14 |
Creating Corporation: | Fakultät für Physik und Astronomie |
GND-Keyword: | Hyperon; Helizität (Chemie); HADES (Teilchendetektor); PANDA Experiment; Winkelverteilung |
Dewey Decimal Classification: | Naturwissenschaften und Mathematik / Physik |
faculties: | Fakultät für Physik und Astronomie |
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