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Dalitz-Plot

[n], Dalitz-Diagramm, von Dalitz (1953) und Fabri (1954) vorgeschlagene zweidimensionale Darstellung der invarianten Massen einer Elementarteilchenreaktion mit drei Partikeln im Endzustand, z.B. Dalitz-Plot oder Dalitz-Plot.

Aufgetragen werden meist die Quadrate zweier der drei invarianten Massen Dalitz-Plot, Dalitz-Plot und Dalitz-Plot jeweils zweier Endzustandspartikel (Abb.). Der lorentzinvariante Phasenraum R3 für einen Dreikörper-Zerfall ist gegeben durch

Dalitz-Plot

wobei E1, E2 die Schwerpunktsenergien der Teilchen 1 und 2 sind. Kinematisch ist damit eine Fläche in der E1-E2-Ebene festgelegt, in der sich jedes Ereignis darstellen lässt. Während die reine Kinematik zu einer gleichmässigen Verteilung der Datenpunkte führt, treten Resonanzen als Häufungen auf; Abweichungen von der Gleichverteilung der Messdaten sind demzufolge auf die spezielle Dynamik oder bestimmte Symmetrien der Teilchen zurückzuführen: Bilden beispielsweise die Teilchen 2 und 3 eines Streuprozesses eine Resonanz x mit der Masse Mx, d.h., verläuft der Streuprozess gemäss

Dalitz-Plot,

so findet man im Dalitz-Plot bei Dalitz-Plot eine Häufung der Ereignisse.

Das Eintragen der Ereignisse von Streu- bzw. Zerfallsexperimenten ermöglicht also die Bestimmung der Massen von Resonanzen und die Bestimmung von deren Spin und Parität.

Wegen der endlichen mittleren Lebensdauer Dalitz-Plot/G ist die Häufung innerhalb eines "Bandes" mit der Halbwertsbreite G zu finden; G wird daher auch als Halbwertsbreite von x bezeichnet.

Dalitz-Plot

Dalitz-Plot für Lp + p - -Ereignisse aus der Reaktion Dalitz-Plot bei einer Energie von 1,22GeV der einlaufenden Partikel nach Shafer et al., 1963. Das senkrechte bzw. waagerechte Band gehört zu S + (1385) bzw. S - (1385), das in p + L bzw. p - L zerfällt. Rechts ist das invariante Massenspektrum der Kombination Lp +  gezeigt. Die gestrichelte Kurve ist die Erwartung für eine Phasenraumverteilung, während die durchgezogene Kurve einer Breit-Wigner-Resonanzkurve entspricht, die an die Lp + - und Lp - -Systeme angepasst wurde.

 

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