Inclusive Reconstruction of the Λ0\Lambda^0 Hyperon at Center-of-Mass Energies from 4.13 GeV to 4.44 GeV at BESIII

In the last twenty years, a variety of unexpected resonances had been observed within thecharmonium mass region. Although the existence of unconventional states has been predictedby the quantum chromodynamics (QCD), a quantum field theory describing the strong force,a clear evidence was missing. The Y (4260) is such an unexpected and supernummerary state,first observed at BaBar in 2005, and aroused great interest, because it couples much stronger tohidden charm decays $(c\bar c$ states like $J/\psi$ or $h_c$) instead of open charm decays (D meson pairs).This is unusual for states with masses above the $D\bar D$threshold. Furthermore, it decays intoa charged exotic state $Y (4260)^\pm \rightarrow Z_c(3900)\pi^\mp$. The charge of the Zc(3900)  is an indicationthat it comprises of two more quarks than the $c\bar c$ pair, and could therefore be assumed to bea four-quark state. Due to these still not understood properties of these QCD-allowed states,they are referred to as exotic XYZ states to emphasize their particularity.In 2017, the collaboration of the Beijing Spectrometer III (BESIII) investigated the productionreaction of the Y (4260) resonance based on a high-luminosity data set. This significantlyimproved precision of the measurement of the cross-section  $(e^+e^- \rightarrow J/\psi \pi^+\pi^-)$ permitted aresolution into two resonances, the Y (4230) and the Y (4360). The $Z_c(3900)^\pm$  had been discoveredby the BESIII collaboration in 2013, thus this experiment at the Beijing Electron-PositronCollider II (BEPCII) is a top-performing facililty to study exotic charmonium-like states.In this work, an inclusive reconstruction of the strange hyperon $\Lambda^0$ in the charmonium massregion is performed to study possible decays of Y states in order to provide further insightinto their nature. Finding more states or new decay channels may provide crucial hints tounderstand the strong interaction beyond nonperturbative approaches.Three resonances are observed in the energy dependent cross-section: the first with a mass of$(4222.01\pm 5.68)$ MeV and a width of $(154.26\pm28.16)$ MeV, the second with a mass of $(4358.88\pm 4.97)$ MeV and a width of $(49.58\pm 13.54)$MeV and the third with a mass of $(4416.41 \pm2.37)$ MeVand a width of $(23.88 \pm 7.18)$ MeV. These resonances, with a statistical significance Z > 5 ,can be interpreted as the states Y (4230), Y (4360) and $\psi(4415)$.Additionally, a proton momentum-dependent analysis strategy has been used in terms of theinclusiveness of the reconstruction and to address the momentum discrepancies between genericMC and measured data

Comparative study of flow analysis algorithms using 1.23 AGeV Au+Au data measured with HADES

Anisotropic collective flow of protons resulting from non-central heavy ion collisions is a unique hadronic observable providing information about the early stage of the nuclear collision. The analysis of collective flow in the energy regime between 1-2 AGeV enables the study of the phase diagram of hadronic matter at a high baryochemical potential µb, as well as the analysis of the equation of state at densities up to the threefold of the ground state density ρ0. The algorithms of the standard event plane method and the scalar product method are used to analyse directed and elliptic flow of protons in a centrality range of 0-40 % most central events. Prior to the analysis of experimental data, the respective influence of the reconstruction procedure on the algorithms is examined using Monte Carlo simulations based on the Ultra relativistic Quantum Molecular Dynamics (UrQMD) model. Subsequently, experimental data measured in April 2012 with the High Acceptance DiElectron Spectrometer (HADES) is analysed using both methods. About 7.3 · 109 Au+Au events at a kinetic beam energy of 1.23 AGeV, equivalent to a centre of mass energy of √sNN = 2.42 GeV were recorded. A multi-differential analysis is feasible as the HADES detector provides a good transverse momentum and rapidity coverage. Both algorithms result in identical values for directed and elliptic flow across all centrality classes within the observable phase space of protons. The calculated integrated value of v2 at mid rapidity is in good agreement with world data.Anisotroper und kollektiver Protonenfluss, erzeugt in nicht-zentralen Schwerionenkollisionen, ist eine einzigartige hadronische Observable, die Informationen über die Frühphase von Kernkollisionen zur Verfügung stellt. Die Analyse von kollektivem Fluss in dem Energiebereich von 1-2 AGeV ermöglicht die Studie des Phasendiagramms hadronischer Materie bei hohem baryochemischen Potential, als auch die Analyse der Zustandsgleichung von Materie bei Kernmateriedichten von dem dreifachen der Grundzustandsdichte ρ0. Verwendet werden die Algorithmen der gängigen Ereignisebenen- und der Skalarproduktmethode zur Analyse von gerichtetem und elliptischem Protonenfluss in einem Bereich der 0-40 % zentralsten Ereignissen. Vor der Analyse von experimentellen Daten wird der jeweilige Einfluss der Rekonstruktionsverfahren auf die Algorithmen unter Verwendung einer Monte Carlo Simulation, die auf dem "Ultra Relativistic Quantum Molecular Dynamics" (UrQMD) Modell basiert, untersucht. Anschließend erfolgt die Analyse von experimentellen Daten, gemessen im April 2012 mit dem High Acceptance DiElectron Spectrometer (HADES), ebenfalls mit beiden Methoden. Aufgenommen wurden mehr als 7.3·109 Gold+Gold Ereignisse bei einer kinetischen Strahlenergie von 1.23 AGeV, die einer Kollisionsenergie im Schwerpunktsystem von √sNN = 2.42 GeV entspricht. Da der HADES-Detektor sehr weite Bereiche des transversalen Impulses und der Rapidität abdeckt, ist eine multidifferenzielle Analyse möglich. Beide Algorithmen resultieren in identischen Werten für gerichteten und elliptischen Fluss über alle Zentralitätsbereiche hinweg und über den gesamten beobachtbaren Phasenraum der Protonen. Der berechnete integrierte Wert für v2 bei Schwerpunktsrapidität stimmt mit den Ergebnissen anderer Experimente gut überei

Produktion einer radioaktiven Probe 129I

Ziel dieser Arbeit war, mittels einer (n,γ)-Aktivierung, 129Te zu erzeugen und eine Teilchenzahlbestimmung durchzuführen. Aktivierung der Probe am Forschungsreaktor TRIGA und Spektrenaufnahme mittels eines HPGe-Detektors erfolgten im Mai 2014 am Institut für Kernchemie der Johannes Gutenberg Universität in Mainz. Die Teilchenzahl des Tochternuklids 129I kann anhand der Teilchenzahlen des Isomers und des Grundzustandes von 129Te berechnet werden. In den Aktivierungen #2 bis #6 wurden (14.27 ± 0.53)x10exp12 Iodnuklide erzeugt. Angegeben ist die maximal mögliche Anzahl von Iodteilchen bei unendlich langer Wartezeit und vollständigem Zerfall aller Tellurnuklide. Beobachtet werden konnte die Abnahme der Grundzustandsaktivität bis zum Erreichen des Gleichgewichts aus Nachbevölkerung durch das Isomer und Zerfall. Die Grundzustandslinien der Energien von 459.60 keV, 487 keV, 1083 KeV und 1111 keV konnten zu dieser Untersuchung herangezogen werden. Diese 4 Linien erfüllen die erforderten Konsistenzkriterien bezüglich der Systematik und können daher zur Teilchenzahlbestimmung des Grundzustandes verwendet werden (Seite 31). Der Einfluss der Eigenabsorption ist noch zu untersuchen, da die genaue Position der Probe im Polyethylenbehältnis nicht bestimmt werden konnte. Weiterhin ist die Datenanalyse der ersten Aktivierung aufgrund des Detektorwechsels noch nicht erfolgt. Der Austausch war wegen technischer Probleme notwendig. Ziel weiterführender Untersuchungen ist, eine erneute Halbwertszeitbestimmung des radioaktiven 129I vorzunehmen. Sie ist von Interesse, angesichts des Widerspruchs zweier Veröffentlichungen. Die Halbwertszeit des 129I kann Aufschluss über stellare Bedingungen des s-Prozesses geben

Hyperon signatures in the PANDA experiment at FAIR

We present a detailed simulation study of the signatures from the sequential decays of the triple-strange pbar p -> Ω+Ω- -> K+ΛbarK- Λ -> K+pbarπ+K-pπ- process in the PANDA central tracking system with focus on hit patterns and precise time measurement. We present a systematic approach for studying physics channels at the detector level and develop input criteria for tracking algorithms and trigger lines. Finally, we study the beam momentum dependence on the reconstruction efficiency for the PANDA detector

Study of the processes χcJ → Ξ−Ξ¯+ and Ξ0Ξ¯0

Using 448.1 × 106 ψ(3686) decays collected with the BESIII detector at the BEPCII e+e− storage rings, the branching fractions and angular distributions of the decays χcJ → Ξ−Ξ¯¯¯¯+ and Ξ0Ξ¯¯¯¯0 (J = 0, 1, 2) are measured based on a partial-reconstruction technique. The decays χc1 → Ξ0Ξ¯¯¯¯0 and χc2 → Ξ0Ξ¯¯¯¯0 are observed for the first time with statistical significances of 7σ and 15σ, respectively. The results of this analysis are in good agreement with previous measurements and have significantly improved precision

Amplitude analysis and branching fraction measurement of D+s→K−K+π+π0

Relative fractions and phases of the intermediate decays are determined. With the detection efficiency estimated by the results of the amplitude analysis, the branching fraction of Dþ s → K−Kþπþπ0 decay is measured to be ð5.42 0.10stat 0.17systÞ%

Measurements of the center-of-mass energies of e+e− collisions at BESIII

During the 2016-17 and 2018-19 running periods, the BESIII experiment collected 7.5~fb−1 of e+e− collision data at center-of-mass energies ranging from 4.13 to 4.44~GeV. These data samples are primarily used for the study of excited charmonium and charmoniumlike states. By analyzing the di-muon process e+e−→(γISR/FSR)μ+μ−, we measure the center-of-mass energies of the data samples with a precision of 0.6 MeV. Through a run-by-run study, we find that the center-of-mass energies were stable throughout most of the data-taking period

Measurements of the center-of-mass energies of e+e- collisions at BESIII

During the 2016-17 and 2018-19 running periods, the BESIII experiment collected 7.5 fb -1 of e+e− collision data at center-of-mass energies ranging from 4.13 to 4.44 GeV. These data samples are primarily used for the study of excited charmonium and charmoniumlike states. By analyzing the di-muon process e+e− (γISR/FSR)µ -> +µ-, we measure the center-of-mass energies of the data samples with a precision of 0.6 MeV. Through a run-by-run study, we find that the center-of-mass energies were stable throughout most of the data-collection period

Measurement of cross section for e+⁢e−→Ξ−⁢¯Ξ+ near threshold at BESIII

The Born cross sections and effective form factors for process +⁢−→Ξ−⁢¯Ξ+ are measured at eight center-of-mass energies between 2.644 and 3.080 GeV, using a total integrated luminosity of 363.9  pb−1 +⁢− collision data collected with the BESIII detector at BEPCII. After performing a fit to the Born cross section of +⁢−→Ξ−⁢¯Ξ+, no significant threshold effect is observed