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Heike Schön

• Das Dielektronenspektrometer HADES (High Acceptance Dielectron Spectrometer) wird gegenwärtig am Schwerionensynchrotron der Gesellschaft für Schwerionenforschung (Darmstadt) aufgebaut. Die Spektroskopie von Elektron-Positron-Paaren (Dielektronen) aus Kern-Kern-Kollisonen mit Projektilenergien von 1 bis 2 GeV/Nukleon verspricht einen Einblick in die Eigenschaften von Hadronen bei Dichten, die das Dreifache von normaler Kerndichte erreichen. Es wird erwartet, daß sich die Massenverteilung der unterhalb der Schwelle erzeugten leichten Vektormesonen rho. omega und phi anhand ihres Zerfalls in Dielektronen experimentell untersuchen läßt. Die Beobachtung von Massenänderungen kann Hinweise auf die Restauration der im Vakuum gebrochenen chiralen Symmetrie geben. Die Eigenschaften des Spektrometers wurden in der vorliegenden Arbeit mit Simulationsrechnungen (GEANT) untersucht und optimiert. Zur Leptonenidentifizierung dient ein ortsempfindlicher Cerenkov-Zähler (RICH1) mit Gasradiator, azimutal symmetrischem Spiegel und V-Photonendetektor. Durch die geometrische Anordnung des RICH und mit sechs supraleitenden Spulen in toroidaler Anordung erreicht HADES eine Polarwinkelakzeptanz von 18 bis 85 Grad. Die Feldverteilung ist der kinematischen Impulsverteilung angepaßt und garantiert Feldfreiheit im RICH. Je ein Paar Minidriftkammern vor und hinter dem Magnetfeldbereich messen die Trajektorie zur anschließenden Rekonstruktion von Impuls, Winkel und Vertex. Zuletzt passieren die Teilchen META, eine Detektorkombination von Szintillatoren und Schauerdetektor. Aus der Multiplizität geladener Teilchen in den Szintillatoren werden zentrale Kollisionen für den Trigger der ersten Stufe selektiert. Den Trigger der zweiten Stufe definieren zwei erkannte Ringe im RICH, die jeweils einem Elektronensignal in META zuzuordnen sind. HADES ist ein Experiment der zweiten Generation. Die Messungen mit dem Dileptonenspektrometer DLS am BEVALAC (Berkeley, USA) ergaben nur für leichte Stoßsysteme e+e- -Spektren guter Statistik. HADES besitzt mit 35% die hundertfache geometrische e+e- - Akzeptanz des DLS. Darüber hinaus können mit einer Massenauflösung von weniger als 1% (DLS 12%) die e+e- -Beiträge von omega- und rho-Meson getrennt werden. Es ist für die Anforderungen von Au+Au-Kollisionen bei hohen Kollisionsraten von 106 pro Sekunde konzipiert. Bei einer Anzahl von bis zu 170 Protonen und 20 geladenen Pionen sowie mehr als 0.1 e+e- -Paaren durch den pi 0-Zerfall werden pro zentralerKollision etwa 10 exp 6 Dielektronen aus dem rho- oder omega-Zerfall erwartet. Leptonen, die aus dem Zerfall verschiedener pi 0-Mesonen stammen, bilden kombinatorische e+e- -Paare, die auch im e+e- -Massenbereich der Vektormesonen beitragen können. Durch Rekonstruktion und durch Methoden der Untergrunderkennung wird der e+e- -Untergrund um nahezu zwei Größenordnungen unterdrückt, während die Effizienz für echte Dielektronen etwa 55% beträgt. Die Leptonen des verbleibenden Untergrunds stammen zu mehr als 50% aus dem pi-0-Dalitz-Zerfall und zu etwa 40% aus externer Paarkonversion von ..-Quanten des Zerfalls pi 0.. , wobei Konversionsprozesse im Radiatorgas und im Target zu gleichen Teilen beitragen. pi 0-Dalitz-Zerfall überwiegt im kombinatorischen Massenspektrum bis 500 MeV/c2 ; oberhalb von 500 MeV/c2 dominiert externe Paarkonversion.