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Tsitohaina H. Randriamalala

• The PANDA experiment has a great potential to test with high precision QCD in the low momentum transfer region using an antiproton beam of unprecedented quality. The resonance scan method will be used to determine the lineshape of specific hadronic states. It requires a precise knowledge of the luminosity. This thesis develops the conceptual design of the PANDA luminosity monitor and a scan simulation to determine the width resolution of the X(3872) state. The luminosity monitor concept is based on the reconstruction of elastically scattered antiprotons from the interaction region. Monte Carlo performance studies of the detector were carried out. The implementation test was done using a detector prototype instrumented at the COSY accelerator and testing it with proton beam. The studies show that a precision of better than 3% on the luminosity and a width resolution for the X(3872) of about 2% can be achieved.
• Das PANDA-Experiment hat großes Potential, die QCD mit einem gekühlten Antiprotonenstrahl hoher Qualität im Bereich geringer Impulsüberträge zu testen. Mit Resonanzscans kann die Linienform hadronischer Zustände bestimmt werden. Dies erfordert eine genaue Kenntnis der Luminosität. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Konzept und Design für einen Luminositätsmonitor entworfen sowie ein Resonanzscan zur Bestimmung der Breite des X(3872) Zustands simuliert. Das Prinzip des Luminositätsmonitors basiert auf der Rekonstruktion der Spuren von elastisch in der Wechselwirkungsregion gestreuten Antiprotonen. Die dabei zu erwartende Ortsauflösung wurde mittels Monte-Carlo-Simulation studiert und die Implementierung mit einem Prototypen des Detektors am COSY-Beschleuniger mit Protonenstrahlen getestet. Die Studien zeigen, dass Auflösungen von besser als 3% bei der Bestimmung der Luminosität und etwa 2% bei der Bestimmung der Breite des X(3872) erreicht werden können.