Physics Performance Report for PANDA: Strong Interaction Studies with   Antiprotons

PANDA Collaboration: W. Erni (1); I. Keshelashvili (1); B. Krusche; (1); M. Steinacher (1); Y. Heng (2); Z. Liu (2); H. Liu (2); X. Shen (2); O.; Wang (2); H. Xu (2); J. Becker (3); F. Feldbauer (3); F.-H. Heinsius (3); T.; Held (3); H. Koch (3); B. Kopf (3); M. Pelizaeus (3); T. Schroeder (3); M.; Steinke (3); U. Wiedner (3); J. Zhong (3); A. Bianconi (4); M. Bragadireanu; (5); D. Pantea (5); A. Tudorache (5); V. Tudorache (5); M. De Napoli (6); F.; Giacoppo (6); G. Raciti (6); E. Rapisarda (6); C. Sfienti (6); E. Bialkowski; (7); A. Budzanowski (7); B. Czech (7); M. Kistryn (7); S. Kliczewski (7); A.; Kozela (7); P. Kulessa (7); K. Pysz (7); W. Schaefer (7); R. Siudak (7); A.; Szczurek (7); W. Czy.zycki (8); M. Domagala (8); M. Hawryluk (8); E. Lisowski; (8); F. Lisowski (8); L. Wojnar (8); D. Gil (9); P. Hawranek (9); B. Kamys; (9); St. Kistryn (9); K. Korcyl (9); W. Krzemien (9); A. Magiera (9); P.; Moskal (9); Z. Rudy (9); P. Salabura (9); J. Smyrski (9); A. Wronska (9); M.; Al-Turany (10); I. Augustin (10); H. Deppe (10); H. Flemming (10); J. Gerl; (10); K. Goetzen (10); R. Hohler (10); D. Lehmann (10); B. Lewandowski (10),; J. Luehning (10); F. Maas (10); D. Mishra (10); H. Orth (10); K. Peters (10),; T. Saito (10); G. Schepers (10); C.J. Schmidt (10); L. Schmitt (10); C.; Schwarz (10); B. Voss (10); P. Wieczorek (10); A. Wilms (10); K.-T. Brinkmann; (11); H. Freiesleben (11); R. Jaekel (11); R. Kliemt (11); T. Wuerschig (11),; H.-G. Zaunick (11); V.M. Abazov (12); G. Alexeev (12); A. Arefiev (12); V.I.; Astakhov (12); M.Yu. Barabanov (12); B.V. Batyunya (12); Yu.I. Davydov (12),; V.Kh. Dodokhov (12); A.A. Efremov (12); A.G. Fedunov (12); A.A. Feshchenko; (12); A.S. Galoyan (12); S. Grigoryan (12); A. Karmokov (12); E.K.; Koshurnikov (12); V.Ch. Kudaev (12); V.I. Lobanov (12); Yu.Yu. Lobanov (12),; A.F. Makarov (12); L.V. Malinina (12); V.L. Malyshev (12); G.A. Mustafaev; (12); A. Olshevski (12); M.A. Pasyuk (12); E.A. Perevalova (12); A.A. Piskun; (12); T.A. Pocheptsov (12); G. Pontecorvo (12); V.K. Rodionov (12); Yu.N.; Rogov (12); R.A. Salmin (12); A.G. Samartsev (12); M.G. Sapozhnikov (12); A.; Shabratova (12); G.S. Shabratova (12); A.N. Skachkova (12); N.B. Skachkov; (12); E.A. Strokovsky (12); M.K. Suleimanov (12); R.Sh. Teshev (12); V.V.; Tokmenin (12); V.V. Uzhinsky (12); A.S. Vodopianov (12); S.A. Zaporozhets; (12); N.I. Zhuravlev (12); A.G. Zorin (12); D. Branford (13); K. Foehl (13),; D. Glazier (13); D. Watts (13); P. Woods (13); W. Eyrich (14); A. Lehmann; (14); A. Teufel (14); S. Dobbs (15); Z. Metreveli (15); K. Seth (15); B. Tann; (15); A. Tomaradze (15); D. Bettoni (16); V. Carassiti (16); A. Cecchi (16),; P. Dalpiaz (16); E. Fioravanti (16); I. Garzia (16); M. Negrini (16); M.; Savri`e (16); G. Stancari (16); B. Dulach (17); P. Gianotti (17); C. Guaraldo; (17); V. Lucherini (17); E. Pace (17); A. Bersani (18); M. Macri (18); M.; Marinelli (18); R.F. Parodi (18); I. Brodski (19); W. Doering (19); P.; Drexler (19); M. Dueren (19); Z. Gagyi-Palffy (19); A. Hayrapetyan (19); M.; Kotulla (19); W. Kuehn (19); S. Lange (19); M. Liu (19); V. Metag (19); M.; Nanova (19); R. Novotny (19); C. Salz (19); J. Schneider (19); P. Schoenmeier; (19); R. Schubert (19); S. Spataro (19); H. Stenzel (19); C. Strackbein (19),; M. Thiel (19); U. Thoering (19); S. Yang (19); T. Clarkson (20); E. Cowie; (20); E. Downie (20); G. Hill (20); M. Hoek (20); D. Ireland (20); R. Kaiser; (20); T. Keri (20); I. Lehmann (20); K. Livingston (20); S. Lumsden (20); D.; MacGregor (20); B. McKinnon (20); M. Murray (20); D. Protopopescu (20); G.; Rosner (20); B. Seitz (20); G. Yang (20); M. Babai (21); A.K. Biegun (21); A.; Bubak (21); E. Guliyev (21); V.S. Jothi (21); M. Kavatsyuk (21); H. Loehner; (21); J. Messchendorp (21); H. Smit (21); J.C. van der Weele (21); F. Garcia; (22); D.-O. Riska (22); M. Buescher (23); R. Dosdall (23); R. Dzhygadlo (23),; A. Gillitzer (23); D. Grunwald (23); V. Jha (23); G. Kemmerling (23); H.; Kleines (23); A. Lehrach (23); R. Maier (23); M. Mertens (23); H. Ohm (23),; D. Prasuhn (23); T. Randriamalala (23); J. Ritman (23); M. Roeder (23); T.; Stockmanns (23); P. Wintz (23); P. Wuestner (23); J. Kisiel (24); S. Li (25),; Z. Li (25); Z. Sun (25); H. Xu (25); S. Fissum (26); K. Hansen (26); L.; Isaksson (26); M. Lundin (26); B. Schroeder (26); P. Achenbach (27); M.C.; Mora Espi (27); J. Pochodzalla (27); S. Sanchez (27); A. Sanchez-Lorente; (27); V.I. Dormenev (28); A.A. Fedorov (28); M.V. Korzhik (28); O.V.; Missevitch (28); V. Balanutsa (29); V. Chernetsky (29); A. Demekhin (29); A.; Dolgolenko (29); P. Fedorets (29); A. Gerasimov (29); V. Goryachev (29); A.; Boukharov (30); O. Malyshev (30); I. Marishev (30); A. Semenov (30); C.; Hoeppner (31); B. Ketzer (31); I. Konorov (31); A. Mann (31); S. Neubert; (31); S. Paul (31); Q. Weitzel (31); A. Khoukaz (32); T. Rausmann (32); A.; Taeschner (32); J. Wessels (32); R. Varma (33); E. Baldin (34); K. Kotov; (34); S. Peleganchuk (34); Yu. Tikhonov (34); J. Boucher (35); T. Hennino; (35); R. Kunne (35); S. Ong (35); J. Pouthas (35); B. Ramstein (35); P.; Rosier (35); M. Sudol (35); J. Van de Wiele (35); T. Zerguerras (35); K.; Dmowski (36); R. Korzeniewski (36); D. Przemyslaw (36); B. Slowinski (36); G.; Boca (37); A. Braghieri (37); S. Costanza (37); A. Fontana (37); P. Genova; (37); L. Lavezzi (37); P. Montagna (37); A. Rotondi (37); N.I. Belikov (38),; A.M. Davidenko (38); A.A. Derevschikov (38); Y.M. Goncharenko (38); V.N.; Grishin (38); V.A. Kachanov (38); D.A. Konstantinov (38); V.A. Kormilitsin; (38); V.I. Kravtsov (38); Y.A. Matulenko (38); Y.M. Melnik (38); A.P.; Meschanin (38); N.G. Minaev (38); V.V. Mochalov (38); D.A. Morozov (38); L.V.; Nogach (38); S.B. Nurushev (38); A.V. Ryazantsev (38); P.A. Semenov (38),; L.F. Soloviev (38); A.V. Uzunian (38); A.N. Vasiliev (38); A.E. Yakutin (38),; T. Baeck (39); B. Cederwall (39); C. Bargholtz (40); L. Geren (40); P.E.; Tegner (40); S. Belostotski (41); G. Gavrilov (41); A. Itzotov (41); A.; Kisselev (41); P. Kravchenko (41); S. Manaenkov (41); O. Miklukho (41); Y.; Naryshkin (41); D. Veretennikov (41); V. Vikhrov (41); A. Zhadanov (41); L.; Fava (42); D. Panzieri (42); D. Alberto (43); A. Amoroso (43); E. Botta (43),; T. Bressani (43); S. Bufalino (43); M.P. Bussa (43); L. Busso (43); F. De; Mori (43); M. Destefanis (43); L. Ferrero (43); A. Grasso (43); M. Greco; (43); T. Kugathasan (43); M. Maggiora (43); S. Marcello (43); G. Serbanut; (43); S. Sosio (43); R. Bertini (44); D. Calvo (44); S. Coli (44); P. De; Remigis (44); A. Feliciello (44); A. Filippi (44); G. Giraudo (44); G. Mazza; (44); A. Rivetti (44); K. Szymanska (44); F. Tosello (44); R. Wheadon (44),; O. Morra (45); M. Agnello (46); F. Iazzi (46); K. Szymanska (46); R. Birsa; (47); F. Bradamante (47); A. Bressan (47); A. Martin (47); H. Clement (48),; C. Ekstroem (49); H. Calen (50); S. Grape (50); B. Hoeistad (50); T.; Johansson (50); A. Kupsc (50); P. Marciniewski (50); E. Thome (50); J.; Zlomanczuk (50); J. Diaz (51); A. Ortiz (51); S. Borsuk (52); A. Chlopik; (52); Z. Guzik (52); J. Kopec (52); T. Kozlowski (52); D. Melnychuk (52); M.; Plominski (52); J. Szewinski (52); K. Traczyk (52); B. Zwieglinski (52); P.; Buehler (53); A. Gruber (53); P. Kienle (53); J. Marton (53); E. Widmann; (53); J. Zmeskal (53); ((1) Basel U.; (2) Beijing; Inst. High Energy Phys.,; (3) Ruhr U.; Bochum; (4) Brescia U.; (5) Bukarest-Magurele U.; (6) Catania U.; & INFN; Catania; (7) Cracow; INP; (8) Cracow Tech. U.; (9) Jagiellonian U.,; (10) Darmstadt; GSI; (11) Dresden; Tech. U.; (12) Dubna; JINR; (13) Edinburgh; U.; (14) Erlangen - Nuremberg U.; (15) Northwestern U.; (16) Ferrara U. &; INFN; Ferrara; (17) Frascati; (18) INFN; Genoa; (19) Giessen U.; (20) Glasgow; U.; (21) Groningen; KVI; (22) Helsinki U.; (23) Julich; Forschungszentrum,; (24) Silesia U.; (25) Lanzhou; Inst. Modern Phys.; (26) Lund U.; (27) Mainz; U.; Inst. Phys.; (28) Belarus State U.; (29) Moscow; ITEP; (30) Moscow Power; Engineering Institute; (31) Munich; Tech. U.; (32) Munster U.; ITP; (33); Indian Inst. Tech.; Mumbai; (34) Novosibirsk; IYF; (35) Orsay; IPN; (36); Otwock-Swierk; Inst. Atomic Energy; (37) Pavia U. & INFN; Pavia; (38); Serpukhov; IHEP; (39) Royal Inst. Tech.; Stockholm; (40) Stockholm U.; (41); St. Petersburg; INP; (42) Piemonte Orientale U.; Alessandria; (43) Turin U.,; (44) INFN; Turin; (45) INAF-IFSI Turin; (46) Turin Polytechnic; (47) Trieste; U. & INFN; Trieste; (48) Tubingen U.; (49) TSL Uppsala; (50) Uppsala U.; (51); Valencia U.; (52) Warsaw; Inst. Nucl. Studies; (53) Vienna; OAW); M.F.M.; Lutz; B. Pire; O. Scholten; R. Timmermans

arXiv:0903.3905·hep-ex·August 17, 2019·271 cites

Physics Performance Report for PANDA: Strong Interaction Studies with Antiprotons

PANDA Collaboration: W. Erni (1), I. Keshelashvili (1), B. Krusche, (1), M. Steinacher (1), Y. Heng (2), Z. Liu (2), H. Liu (2), X. Shen (2), O., Wang (2), H. Xu (2), J. Becker (3), F. Feldbauer (3), F.-H. Heinsius (3), T., Held (3), H. Koch (3), B. Kopf (3), M. Pelizaeus (3)

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Open Access

TL;DR

The PANDA experiment aims to explore fundamental strong interaction physics using antiproton collisions, with a state-of-the-art detector designed for high-precision measurements of gluonic excitations, strange and charm quarks, and nucleon structure.

Contribution

This report details the design and expected performance of the PANDA detector for studying strong interactions with unprecedented accuracy.

Findings

01

PANDA will enable high-precision tests of the strong interaction.

02

The detector will identify neutral and charged particles across relevant energy ranges.

03

The experiment will explore gluonic excitations and quark dynamics.

Abstract

To study fundamental questions of hadron and nuclear physics in interactions of antiprotons with nucleons and nuclei, the universal PANDA detector will be built. Gluonic excitations, the physics of strange and charm quarks and nucleon structure studies will be performed with unprecedented accuracy thereby allowing high-precision tests of the strong interaction. The proposed PANDA detector is a state-of-the art internal target detector at the HESR at FAIR allowing the detection and identification of neutral and charged particles generated within the relevant angular and energy range. This report presents a summary of the physics accessible at PANDA and what performance can be expected.

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Taxonomy

TopicsParticle Detector Development and Performance · Dark Matter and Cosmic Phenomena · Particle physics theoretical and experimental studies