Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine systematische Untersuchung des Phänomens der Feinstruktur der isoskalaren Quadrupol-Riesenresonanz in Atomkernen durchgeführt. Hierzu wunde eine Reihe von hochauflösenden Protonenstreuexperimenten am iThemba LABS in Südafrika durchgeführt. Die in diesen Experimenten erreichte Energieauflösung von 50 keV (FWHM) erlaubte es erstmals, die Feinstruktur in allen untersuchten Kernen, 58Ni, 89Y, 90Zr, 120Sn, 142Nd, 166Er, 208Pb, zu beobachten. Damit wurde gezeigt, dass die Feinstruktur der Quadrupol-Riesenresonanz ein globales Phänomen ist. Die Feinstruktur wird durch charakteristische Energieskalen beschrieben, die den Zerfall von Riesenresonanzen über eine Hierarchie von Kopplungen an komplexere Zustände charakterisieren. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Skalen mit Hilfe der Entropie-Index-Methode und neuen, auf einer Waveletanalyse basierenden Verfahren, die zum Teil in dieser Dissertation entwickelt wurden und weitergehende Informationen als die Entropie-Index-Methode liefern, extrahiert. Die ermittelte Systematik zeigt eine Präsenz von drei globalen Klassen der Skalen. Zu der ersten Klasse geh¨oren die Skalen mit Grössen von unter 100 keV, die in allen Kernen beobachtet wurden. Die zweite Gruppe von Skalen beinhaltet Skalen im Bereich von 100 keV bis 1 MeV. Diese Gruppe zeigt grössere Variationen der Skalenwerte von Kern zu Kern. Die dritte Klasse spiegelt die Skalen oberhalb 1 MeV wider, die der Breite der Quadrupole-Riesenresonanz entsprechen. Um die physikalische Natur der Skalen interpretieren zu können, wurden die experimentell bestimmten Werte mit theoretischen Vorhersagen im Rahmen verschiedener mikroskopischer Vielteilchenmodellen verglichen. Eine qualitative Übereinstimmung zwischen den aus dem Experiment und den theoretischen Modellen extrahierten Skalen bestätigt, dass die Zweiteilchen-Zweiloch-Konfigurationen eine entscheidende Rolle für die Bildung der Feinstruktur spielen. Eine quantitative Betrachtung zeigt dabei, dass die verschiedenen Modelle unterschiedliche Werte für die berechneten Skalen ergeben. Eine detailierte Analyse der Rolle der verschiedenen Prozesse im Zerfall der Quadrupol-Riesenresonanz zeigt, dass in den schweren Kernen die kollektive Dämpfung, die durch die Kopplung der Einteilchen-Einlochzuständen an kollektive Oberflächenvibrationen zustande kommt, alle Skalen verursacht und eine entscheidende Rolle beim Zerfall spielt. Ein nichtkollektiver Dämpfungsmechanismus, bei dem Einteilchen-Einlochzustände an Vielteilchen-Viellochzustände gekoppelt sind, ergibt hingegen keine prominenten Skalen. Durch den Vergleich mit einem Modell stochastischer Kopplung wurden generische Eigenschaften dieser nichtkollektiven Dämpfung extrahiert. | German |
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