Während der S393 Kampagne wurden am R3B/LAND Aufbau an der GSI in Darmstadt Proton-Knockout Reaktionen an den neutronenreichen Isotopen 17N, 19N und 21N in inverser Kinematik kinematisch vollständig gemessen. Die Reaktionen fanden bei einer Strahlenergie von 490 AMeV statt.

Diese Arbeit präsentiert die Ergebnisse der inklusiven und exklusiven Wirkungsquerschnitte für Quasi-Freie Streuung (QFS) und Knockout-Reaktionen und vergleicht sie mit Berechnungen im Glauber-Modell. Die Ergebnisse werden im Rahmen des Configuration Mixing Modells interpretiert, welches den ersten angeregten 2+ Zustand des Fragments als Mischung einer reinen Protonen- und einer reinen Neutronenanregung beschreibt. Der Vergleich der experimentellen und der theoretischen Wirkungsquerschnitte zeigt, dass diese Beschreibung sowohl kurz- als auch langreichweitige Korrelationen nicht ausreichend berücksichtigt. Zusätzlich wird die Protonenamplitude der neutronenreichen, gerade-gerade Isotope 16C, 18C und 20C aus dem Verhältnis der exklusiven Wirkungsquerschnitte des ersten angeregten 2+ Zustandes und des 0+ Grundzustandes ermittelt. Die Ergebnisse bestätigen das Bild der sich mischenden Zustände. Der Anstieg der Protonenamplitude für neutronenreichere Kerne kann erklärt werden durch die Reduktion der Spin-Orbit-Aufspaltung zwischen dem 1p1/2 und dem 1p3/2 Orbital der Protonen, die durch die Tensorkraft zwischen den Protonen und den Neutronen in der sd Schale verursacht wird. Des Weiteren hilft der Ansteig der Protonenamplitude den Anstieg der B(E2;2+ → 0+g.s.) Quadrupolestärke für das neutronenreiche Isotop 20C zu verstehen.

Die Methodik der Datenanalyse wird in dieser Arbeit ausführlich beschrieben. Die Identifikation der einkommenden und ausgehenden Teilchen wird ebenso diskutiert, wie auch verschiedene Addback-Algorithmen zur Rekonstruktion der Energie der γ-Strahlung. Die Anzahl der gemessenen Ereignisse sowie Triggerprobleme werden als Hauptursache für die experimentellen Unsicherheiten identifiziert. Die γ-Spektren werden mit Simulationen verglichen. Die Simulationen wurden mit R3BRoot durchgeführt, einem Softwarepaket, das das GEANT Toolkit nutzt und auf die Beschreibung von Experimenten mit dem R3B Aufbau spezialisiert ist. In diesem Zusammenhang wird auch die Detektionseffizienz des Detektors Crystal Ball für γ-Strahlung und Protonen diskutiert.

Zusätzlich wurden zwei Prototypen für positionssensitive Siliziumdetektoren am KVI-CART getestet, die im neuen R3B Aufbau als Trackingdetektoren genutzt werden sollen. Ihr Verhalten, wie z.B. ihre Energie- und Positionsauflösung, wird in Abhängigkeit der Integrationszeit der elektrischen Auslese untersucht. Während die beste Energieauflösung für lange Integrationszeiten erreicht wird, verbessert sich die Positionsauflösung für kurze Integrationszeiten. Die Ergebnisse werden in Bezug auf das Rauschen, das durch die resistive Oberfläche der Detektoren verursacht wird, und der daraus resultierenden Pulsformen diskutiert.