In dieser Arbeit wird die quasifreie Photoproduktion von Pionenpaaren an gebundenen Nukleonengamma + Alpha → pi pi (Alpha-1) + Ny für die Festkörpertargets Kohlenstoff, Kalzium und Blei untersucht. Diese Messungen erlauben eine vom Isospin abhängige Bestimmung von In-Medium Modifikation der Pionenpaare in nuklearer Materie.In früheren Experimenten wurden pioneninduzierte Messungen von Pionenpaaren z.B von der CHAOS-Kollaboration und der Crystal Ball-Kollaboration durchgeführt. Die dabei gewonnenen invarianten Massenverteilungen im isoskalaren pi pi-System zeigten mit zunehmender Massenzahl des Targets eine Verschiebung zur 2pi Schwelle hin. Dies wurde als teilweise Wiederherstellung der chiralen Symmetrie mit zunehmender nuklearer Dichte in Übereinstimmung mit theoretischen Vorhersagen gedeutet.Da Pionen jedoch bereits an der Oberfläche der Kerne absorbiert werden, waren diese Messungen nur auf relativ geringe effektive Kernmateriedichten sensitiv. Im Gegensatz dazu erreichen Photonen das gesamte Kernvolumen, so daß sich mit Photonenstrahlen die Produktion von Pionenpaaren bei nahezu normaler Kernmateriedichte untersuchen läßt. Hierzu wurde ein entsprechendes Pionierexperiment in 1995 an MAMI B mit dem TAPS Detektor durchgeführt. Auch bei dieser Messung wurde eine Verschiebung der invarianten Massenverteilung mit zunehmender Massenzahl im pi° pi° Kanal gefunden. Im pi° pi± Kanal wurde diese Abhängigkeit von der Massenzahl nicht gesehen.Dies bestätigte die früheren Messungen, da eine Verschiebung, die nur durch Endzustandswechselwirkungen der Pionen hervorgerufen wird, in erster Näherung eine gleichmäßige Auswirkung auf beide Kanäle haben sollte. Aufgrund der geringen Statistik war die Aussagekraft dieser Daten jedoch beschränkt.Mit dem in dieser Arbeit beschriebenem Experiment wurde eine verbesserte Statistik erreicht, die eine Überprüfung der alten Daten ermöglicht und erlaubt das Signal in seiner Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie dem Impuls des pi pi-Systems oder dem Impuls der einzelnen Pionen, zu untersuchen. In diesem Experiment wurde der TAPS Detektor als Vorwärtswand zusammen mit dem Crystal Ball Detektor als 4pi-System am Beschleuniger MAMI betrieben. Ende 2003 wurde der Aufbau des Experiments begonnen, in dem für den TAPS Detektor erstmals die neu entwickelte Ausleseelektronik verwendet wurde. Zwischen Juni 2004 und April 2005 wurden erfolgreich die Messungen an den oben aufgeführten sowie noch weiteren Targets durchgeführt.Die in meiner Arbeit ausgewerteten Daten bestätigen die zuvor gemessenen und publizierten Daten. Allerdings ist der Effekt der Verschiebung der invarianten pi° pi° Masse zur 2pi Schwelle hin nicht so stark ausgeprägt, wie im vorherigen Experiment. Durch Einschränkung der einzelnen Pionenimpulse auf einen Wert, der einer möglichst großen freien Weglänge des Pions entspricht, wurde der Verschiebungseffekt noch etwas deutlicher herausgestellt. BUU-Transport-Rechnungen können den Unterschied zwischen beiden Isospinkanälen nicht vollständig beschreiben. Da in diese Rechnungen aber bisher ein ungenauer Photoproduktionsquerschnitt am Neutron einfließt, kann noch keine abschließende Beurteilung abgegeben werden, ob die auftretenden Effekte allein durch Endzustandswechselwirkungen der Pionen beschrieben werden können, oder ob es ich doch um eine teilweise Wiederherstellung der chiralen Symmetrie handelt. Mit dem von Stefan Lugert in einer weiteren Dissertation analysierten Querschnitt am Neutron kann demnächst die BUU-Rechnung verbessert und mit den analysierten Daten verglichen werden.Ein weiterer Teil meiner Arbeit betraf die Entwicklung einer Datenakquisition, die auf der parallelen Auslese der einzelnen neu entwickelten Auslesemodule beruht. Jeweils 16 dieser neuen Elektronikmodule wurden in 8 VME Racks eingesetzt und von VME-Rechnern im jeweiligen Rack ausgelesen. Die ausgelesenen Daten wurden zu einem Master PC geschickt, der die einzelnen Daten zu einem Gesamtereignis zusammenf"ugt. Das komplette Ereignis kann dann in einer Datei gespeichert werden (wenn TAPS allein betrieben wird) oder an eine Datenakquisation eines anderen Detektors geschickt werden. In unserer Meßperiode war dies das Acqu-System, das auch die Photonenmarkierungsanlage und den Crystal Ball Detektor ausgelesen hat. Entscheidend war hierbei, die Synchronisation der verschiedenen Detektor-Ereignisse sicher zu stellen.
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