Определение вклада странных кварков в спин нуклона по результатам эксперимента COMPASS (CERN)

• Автор: Земляничкина, Елена Викторовна
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 116 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
В работе представлены результаты измерений степени поляризации странных кварков. В проведённом анализе использовались данные, набранные на установке COMPASS (CERN/SPS) в 2002-2006 гг. Для измерений использовался пучок поляризованных мюонов энергией 160 ГэВ. Мюоны рассеивались на. продольно поляризованной мишени из 6LiD. Кинематическая область измерений: 1 < Q2 < 100 ГэВ2 и 0.004 < х < 0.7. Приводятся результаты анализа измерений продольной инклюзивной асимметрии дейтрона Af и его структурной функции gf(x, Q2). Оценен полный вклад странного моря в спин нуклона: As+As = —0.08±0.01(стат.)±0.02(сист.). Зависимость As от х была рассчитана в КХД анализе инклюзивных асимметрий A^’n,d(x, Q2). Также в работе представлены результаты «прямого» извлечения распределения As(:c), которое возможно только с использованием адронных асимметрий. В данной работе использовались результаты по А^, AJd , Аи A. В анализе инклюзивных данных фукция As(z) отрицательная во всем z-интервале и имеет минимум при х ~ 0.1 — 0.2. В анализе адронных асимметрий распределение As(z) сравнимо с нулем во всем интервале измерений. В области малых х наблюдается небольшое смещение значений As(z) в отрицательную область.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГНР

1.1 Дифференциальное сечение ГНР

1.2 Асимметрии дифференциальных сечений

1.2.1 Инклюзивное глубоко-неупругос рассеяние

1.2.2 Полуинклюзивное глубоко-неупругое рассеяние
1.3 Правила сумм
1.4 Современное состояние исследований поляризованной внутренней
странности нуклона
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТ COMPASS
2.1 Мюонный пучок
2.2 Поляризованная мишень
2.3 Детектор RICH
2.4 Трековые детекторы
2.5 Триггер
2.5.1 Система триггерных годоскопов
2.6 Изменения в спектрометре после 2005 года
2.7 Восстановление событий
2.8 Контроль за стабильностью реконструированных данных
2.8.1 Проблемы в детекторах
2.8.2 Внешние воздействия
2.8.3 Проблемы, связанные с программным обеспечением
2.8.4 Влияние отдельного детектора
2.9 Процедура контроля за стабильностью
2.9.1 Обнаружение «плохих» сбросов
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ СПИНОВОЙ АСИММЕТРИИ: МЕТОДЫ И КРИТЕРИИ ОТБОРА
3.1 Методы расчёта асимметрий

3.1.1 Стандартный метод
3.1.2 Метод пособытийного взвешивания
3.2 Разбиение на конфигурации
3.3 Критерии отбора событий
3.4 Радиационные поправки
3.5 Оценка вкладов систематических неопределёиностей
3.5.1 Проверки, основанные на экспериментальных данных
3.5.2 Проверки, основанные на моделировании Монте-Карло
3.5.3 Вычисление систематической неопределенности результатов
3.6 Результат извлечения и структурной функции д(
3.7 Учёт разрешения и эффективности ШСН в расчётах асимметрий ПИГНР
3.7.1 Определение элементов матрицы Р
3.7.2 Определение элементов матрицы
3.8 Результат извлечения асимметрий /1^, А^£ и
ГЛАВА 4. ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СТРАННЫХ КВАРКОВ Дй
4.1 Получение Дя из инклюзивного д-АГ рассеяния
4.2 Извлечение Дя из полуинклюзивного д-Аг рассеяния
4.2.1 Выбор функций фрагментации
4.2.2 Фит в лидирующем порядке
4.3 Извлечение Дй из асимметрии заряженных каонов
4.4 Сравнение с последними параметризациями Аэ
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

p (GeV/c)
Рис. 2.8. Идентификация частиц в RICH.
пересекающей среду заряженной частицы превышает определённый порог. Из ур. 2.1 ясно, что испускание фотонов может происходить только при

(2.2)
Следовательно, черенковский порог зависит от коэффициента преломления п используемой газовой смеси и от массы частицы. Для газа C4F10, используемого в RICH, коэффициент преломления ^c4Fi0 = 1-00153 при давлении 1 бар и температуре 20°С. Пороги испускания черенковских фотонов составляют 2.5ГэВ/с, 8.9ГэВ/с и 16.9ГэВ/с для пионов, каонов и протонов, соответственно (рис. 2.8).
Также существует и верхний предел по импульсу при идентификации частиц. Из ур. 2.1 можно видеть, что при больших импульсах частиц угол вс стремится к фиксированной величине, которая не зависит от массы частицы. Т.е. верхний предел связан с угловой разрешающей способностью фотонных детекторов. В анализе, представленном в этой работе, верхний предел по импульсу при идентификации частиц составляет 50ГэВ/с.
2.4 Трековые детекторы
Количество частиц на единицу площади поперечного сечения отличается более чем на пять порядков для различных областей, включенных в полный геометрический аксептанс спектрометра COMPASS. Детекторы, расположенные на оси пучка и/или близко к мишени, должны обладать быстродействием и отличным пространственным разрешением (менее 100 мкм). Количество