::: Das omega-Meson in Kernmaterie Diese Arbeit hat die Untersuchung der Eigenschaften des omega-Mesons in Kernmaterie zum Gegenstand. Die Erforschung der Modifikationen von Teilcheneigenschaften im nuklearen Medium ist ein aktuelles Thema kernphysikalischer Forschung und liefert wichtige Informationen über die Eigenschaften der starken Wechselwirkung, eine der vier fundamentalen Kräfte der Natur, die Quarks in den Nukleonen zusammenhält. Die geringe Zahl an experimentellen Hinweisen zur Thematik läßt weiterführenden Experimenten eine hohe Bedeutung zukommen.

Es wurde versucht, das omega-Meson in photonuklearen Reaktionen an Kohlenstoff, Calcium und Blei zu erzeugen und über den Zerfallskanal omega->pion+gamma zu identifizieren. Dieser Kanal besitzt im Vakuum ein Verzweigungsverhältnis von 8,5%. Photonukleare An-regungen von Nukleonenresonanzen und die daraus resultierende Emission von Mesonen ermöglichen die Untersuchung der freien und gebundenen Nukleonen. In einer derartigen Reaktion verbleibt der Kern auf der für Teilchenproduktionen relevanten Zeitskala im wesentlichen im Grundzustand bei normaler Kerndichte und verschwindender Temperatur; sie ist daher geignet, Teilcheneigenschaften im nuklearen Medium zu analysieren.

Das Experiment gliedert sich in eine Serie von photonuklearen Experimenten ein, die am Beschleuniger Mainzer Mikrotron mit dem Photonenspektrometer TAPS durchgeführt wurden. Der Photonenstrahl wird über die Bremsstrahlung des quasimonochromatischen Elektronenstrahls erzeugt. Dabei werden die Photonen mit einem Tagging-Spektrometer bezüglich ihrer Energie markiert. Die am Mainzer Elektronenbeschleuniger zur Verfügung stehenden Energien von 883 MeV reichen nicht aus, um omega-Mesonen am freien Nukleon erzeugen zu können. Erst eine Modifikation des omega im nuklearen Medium ermöglicht eine Produktion an Kernen mit experimentell zugänglichen Wirkungsquerschnitten. Die Arbeit untersucht Vorhersagen eines hadronischen Transportmodells, das die Berechnungen von photon-induzierten Reaktionen ermöglicht und bei Veränderungen von Teilcheneigenschaften, wie z.B. der Modifikation der Masse und der Kollisionsbreite, signifikante Erhöhungen des Wirkungsquerschnittes vorhersagt.

Die Analyse der experimentellen Daten ergibt nur wenige Ereignisse, die dem omega-Meson zuzuordnen sind. Nach ausführlichen Untersuchungen des Untergrundes und durch Vergleiche mit Simulationen konnte eine obere Grenze für den Wirkungsquerschnitt ermittelt werden. Vergleiche mit dem Transportmodell zeigen, daß die Daten deutlich unter den Vorhersagen für eine In-Medium-Stoßverbreiterung des omega-Mesons und einer Massenverschiebung von 15% liegen, einer Größenordnung, wie sie im Brown-Rho-Scaling postuliert wurde. Eine große Modifikation des omega-Mesons im nuklearen Medium kann somit ausgeschlossen werden.

Weiterführende Experimente müssen in Betracht ziehen, daß die Mediummodifikationen nicht so groß sind, wie durch das Brown-Rho-Scaling angenommen wird. Es genügt demnach nicht, die Experimente bezüglich einer goßen Massenverschiebung zu planen. Sie erfordern eine sehr hohe Sensitivität gegenüber Modifikationen im nuklearen Medium und müssen dementsprechend mit hoher Genauigkeit und hohen Auflösungen durchgeführt werden.