Measurement of transverse spin effects via two-hadron correlations at the COMPASS experiment

Die Quark–Struktur des Nukleons lässt sich bei Vernachlässigung intrinsischer Quarktransversalimpulse vollständig durch drei Quark Verteilungsfunktionen beschreiben. Diese sind die unpolarisierte Quark Verteilungsfunktion q(x), die Helizitäts– Verteilungsfunktion q(x) und die transversale Quarkspin Verteilungsfunktion T q(x). Diese letztgenannte Funktion, genannt ”Transversity” Funktion, ist chiral ungerade und kann deshalb nur in Kombination mit einer anderen chiral ungeraden Funktion gemessen werden. Eine Zugangsmöglichkeit zur ”Transversity” Funktion T q(x) ist die semi–inklusive zwei Hadronenproduktion in tief inelastischer Streuung an einem transversal polarisierten Target. Dabei misst man die Faltung der chiral ungeraden zwei Hadronen Interferenz Fragmentationsfunktion (IFF) H^ 1 (z,M2 h) und der chiral ungeraden ”Transversity” Funktion. Die IFF H^ 1 (z,M2 h) ist der spinabhängige Teil einer Fragmentationsfunktion, die die Fragmentation eines transversal polarisierten Quarks in zwei unpolarisierte Hadronen beschreibt. Die Produktion der zwei Hadronen erfolgt in einer Interferenz zwischen verschiedenen Wellenzuständen der Hadronenpaare. Man misst azimuthale Asymmetrien in den erzeugten Hadronenpaaren. Die Messungen, die in dieser Arbeit beschrieben werden, wurden am COMPASS Experiment am CERN in den Jahren 2002–2004 durchgeführt, welches ein Feststoff Target Experiment am SPS Beschleuniger ist. Nach einer Einführung werden in Kapitel 2 die zugrundeliegenden theoretischen Konzepte zur Messung der ”Transversity” Funktion vorgestellt. In Kapitel 3 wird das COMPASS Experiment beschrieben. Schließlich werden in Kapitel 4 die Auswertemethoden besprochen, die Ergebnisse der azimuthalen Asymmetrien gezeigt und mit theoretischen Vorhersagen verglichen.