BGOOD

La fotoproduzione di mesoni quale metodo di indagine sullo spettro di eccitazione del nucleone è stata usata sin dagli anni ’60. L’uso di fasci di fotoni etichettati e polarizzati con elevato ciclo utile e con energie intorno al GeV e oltre, accoppiati con rivelatori a grande angolo solido, come CLAS e GLUEX al Jefferson Lab, A2 a MAMI, Crystal Barrel a ELSA, GrAAL all’ESRF e LEPS a Sping8, ha portato in anni recenti questa tecnica al livello dello scattering di pioni nello stabilire e determinare con precisione la molteplicità degli stati eccitati del nucleone, questione necessaria alla comprensione della cromodinamica quantistica in regime non perturbativo.

Gli esperimenti hanno aggiunto molte informazioni significative per la comprensione delle eccitazioni barioniche. Ciononostante, alcune caratteristiche cruciali dello spettro rimangono irrisolte. Queste sono spesso associate a fenomeni nelle immediate vicinanze di soglie di fotoreazione quali, ad esempio, la risonanza S11(1535) vicina alle soglie per ηN e KΛ o la struttura della Λ(1405) alla soglia KN. A questo si aggiunga l’esistenza di strutture tutt’ora non previste e osservate in fotoproduzione, quali il picco stretto nella fotoproduzione di η su neutrone nelle vicinanze delle soglie, quasi degeneri, KΣ e ωN, o la cuspide osservata nella sezione d’urto di fotoproduzione K0s Σ+ alla soglia K*Σ.

Il rivelatore BGOOD è progettato specificamente per studiare la fotoproduzione di mesoni vicino alle soglie e con piccolo momento trasferito al sistema adronico residuo. È formato da due parti principali: uno spettrometro magnetico a grande apertura con dipolo aperto (Open Dipole) e un rivelatore centrale con calorimetro di BGO. Queste due componenti danno il nome all’intero esperimento. BGOOD si trova all’Università Rheinische Friedrich-Wilhelms di Bonn, Germania. Il fascio di elettroni dell’acceleratore ELSA produce un fascio di fotoni etichettato e polarizzato che a sua volta induce le fotoreazioni su un bersaglio di idrogeno o deuterio liquidi o, in alternativa, su bersagli solidi quali il carbonio, posizionati al centro del calorimetro di BGO. Con radiatore amorfo viene prodotto un fascio non polarizzato, mentre i fotoni polarizzati sono generati attraverso la tecnica della Bremsstrahlung coerente da radiatore di diamante. Intensità di fotoni di 25 MHz sono ottenute regolarmente nel range (10-90)% dell’energia del fascio incidente di elettroni.