Marian Smoluchowski
Institute of Physics

Description of the WASA experiment

The WASA (Wide Angle Shower Apparatus) detector orginaly opearting at the CELSIUS facility in Uppsala, Sweeden was transferred to COSY accelerator complex in 2006. The WASA-at-COSY detector, shown schematically in figure, is a large acceptance detector consisting of three main parts: the Central Detector (CD), the Forward Detector (FD) and Pellet Target system.
It is capable to detect neutral and charged particles emerged in the collision of beam and target and also particles originating from decays of short life particles. Mainly it was developed for production and detection of the eta and eta' meson decay products in order to study the fundamental symmetries and test the Standard Model predictions.

In the framework of the WASA-at-COSY experiment, our Cracow research group searches for new kind of exotic nuclear matter in the form of mesic-nuclei. Our greatest achievement till now is determination of the upper limit of the probability of the production of the mesic-helium in the duetron-deutron fusion, while the biggest achievement of the international WASA-at-COSY group is the discovery of dibaryon being a particle built out of two baryons (six quarks).

Our greatest achievement till now is determination of the upper limit of the probability of the production of the eta mesic-helium in the duetron-deutron fusion (research supported by the Polish National Science Center through grant No. DEC-2013/11/N/ST2/04152: Search for η-mesic 4He via the exclusive measurement of dd->3Henπ0 and dd->3Hepπ-- reactions). At present, we continue the research in the framework of the grant no 2016/23/B/ST2/00784 of the National Science Center.

Opis eksperymentu WASA

WASA jest detektorem który pierwotnie działał na akceleratorze CELSIUS w Uppsali (Szwecja), a w 2006 roku został przeniesiony i przywrócony do działania na ekceleratorze COSY w Centrum Badawczym Juelich (Niemcy). Detektor WASA-at-COSY, pokazany schematycznie na rysunku, jest aparatorą o wysokiej akceptacji (4pi) składający się z trzech części: Detektora Centralnego (CD), Detektora do Przedu (FD) i tarczy kropelkowej.
Detektor WASA może mierzyć neutralne i naładowane cząstki wylatujące ze zderzenia wiązki i tarczy oraz cząstki powstające w wyniku rozpadu cząstek krótko życiowych. Głownie został stworzony do badania fundamentalnych symetrii dyskretnych oraz testowanie przewidywań Modelu Standardowego (MS) w produkcji i rozpadach mezonów eta i eta-prim.

Nasza Krakowska grupa w ramach eksperymentu WASA-at-COSY zajmuje się poszukiwaniem nowego rodzaju materii jadrowej w postaci jąder mezonowych helu. Naszym największym osiągnięciem do tej pory jest wyznaczenie górnej granicy na prawdopodobieństwo wytworzenia jadra mezonowego helu w fuzji jądrowej deuteronu z deuteronem, zaś największym osiągnięciem międzynarodowej grupy WASA-at-COSY jest odkrycie dibarionu, czyli układu złożonego z sześciu kwarków.

iNaszym największym osiągnięciem do tej pory jest wyznaczenie górnej granicy na prawdopodobieństwo wytworzenia jadra mezonowego helu w fuzji jądrowej deuteronu z deuteronem (badania wspierane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach grantu nr DEC- 2013/11/N/ST2/04152: Poszukiwanie stanu związanego mezonu η z jądrem 4He w pomiarze ekskluzywnym reakcji dd->3Henπ0 i dd->3Hepπ--). Obecnie kontynnujemy badania w ramach grantu nr 2016/23/B/ST2/00784 Narodowego Centrum Nauki.