Фермилаб E-906 / SeaQuest

В этой статье слишком много ссылок на первоисточники . Пожалуйста, улучшите это, добавив вторичные или третичные источники . ( Сентябрь 2010 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

SeaQuest
FNAL E-906
Предварительный логотип сотрудничества
Информация об эксперименте
Место расположения:	Фермилаб , НМ4 корп.
Тип:	Фиксированная цель Дрелл-Ян
Цели:	Жидкий дейтерий , жидкий водород , твердый углерод , твердое железо , твердый вольфрам
Энергия луча:	120 ГэВ
Физическая цель:	Для измерения асимметрии верхних и нижних антикварков в море нуклонов с помощью димюонов Дрелла – Яна.
Официальные представители:	Пол Э. Реймер и Дон Ф. Гизаман

Fermilab E-906 / SeaQuest - это эксперимент по физике элементарных частиц, в котором будет использоваться процесс Дрелла – Яна для измерения вклада антикварков в структуру протона или нейтрона и того, как эта структура изменяется, когда протон или нейтрон включается в ядро атома . ^[1]

Обзор [ править ]

Изображение спектрометра E-906

ФНАЛИ Е-906 / SeaQuest эксперимент является частью серии фиксированного целевой Дрелла-Яна экспериментов , предназначенных для измерения кварка и антикварк структуры нуклона и модификации к этой структуре. С помощью этих измерений SeaQuest также сможет количественно оценить потерю энергии цветным партоном (кварком), проходящим через холодную сильно взаимодействующую материю.

SeaQuest был одобрен Fermilab для расширения предыдущих измерений антикварка вниз и вверх до более крупного Bjorken x . Он будет использовать пучок протонов с энергией 120 ГэВ, выведенный из главного инжектора Фермилаб. В эксперименте также будут изучены модификации антикварковой структуры протона из-за ядерного связывания.

Физические мотивы [ править ]

Ожидаемая неопределенность SeaQuest для расширения до более высокого уровня Bjorken x

d / u Асимметрия

Первоначально считалось, что антикварки вниз и вверх ( d и u соответственно) рождаются в море нуклонов с отношением 1. Однако результат эксперимента по глубоконеупругому рассеянию, проведенный CERN-NMC ^[2]^[3], показал, что существуют в протоне больше d , чем u . Сумма Готфрида, оцененная NMC по данным глубоконеупругого рассеяния мюонов на протонной и дейтронной мишенях, составила 0,235 ± 0,026, что меньше ожидаемого значения 0,333. Это означает, что d ( x ) - u ( x ), проинтегрированное по Бьоркену xот 0 до 1,0 составляет 0,147 ± 0,039, что указывает на асимметрию аромата в протонном море. В начале 1990-х годов DYSSIS (CERN-NA51) ^[4] провел измерения процесса Дрелла-Яна в области низких значений x по Бьоркену, что изменило отношение в пользу большего числа d, чем u . Такие эксперименты, как Fermilab E-866 / NuSea, дали результаты в диапазоне низких значений x по Бьоркену , что также показало асимметрию в производстве антикварков. SeaQuest расширит измерения до более высоких значений Bjorken x , что поможет разрешить вопросы о поведении этого отношения выше x ≈ 0,3 .

Партоны в холодной ядерной материи

Процесс Дрелла – Яна особенно хорошо подходит для измерения потерь энергии кварков при их распространении в ядерной материи. Поскольку продукты - виртуальный фотон и два лептона - не взаимодействуют сильно с остальной ядерной средой, дальнейших потерь энергии из-за тормозного излучения КХД не происходит .

Диаграмма Фейнмана из Дрелла-Яна процесса

Противозатенение и эффект ЭМС

Изучая свободный нуклон и нуклон, связанный в ядре, Европейское мюонное сотрудничество обнаружило, что нуклоны внутри ядра имеют разное распределение импульса между составляющими их кварками . ^[5]^[6] Три основных функции: затенение, затенение и «эффект ЭМС». Предыдущий эксперимент Дрелла-Яна ( Fermilab E-772 ) изучал это с неубедительными результатами в области защиты от затенения и без результатов в области «эффекта ЭМС». SeaQuest сможет дать более статистически точные результаты относительно области защиты от затенения и сможет исследовать область «эффекта EMC», где данные Дрелла – Яна еще не наблюдались.

Сотрудничество [ править ]

Христианский университет Абилина
Academia Sinica
Аргоннская национальная лаборатория
Колорадский университет
Национальная ускорительная лаборатория Ферми
Иллинойсский университет
KEK
Лос-Аламосская национальная лаборатория
Университет Мэриленда
университет Мичигана
Национальный педагогический университет Гаосюн
RIKEN
Университет Рутгерса
Токийский технологический институт
Университет Ямагата

Ссылки [ править ]

^ http://www.phy.anl.gov/mep/SeaQuest/
^ Amaudruz, P .; Arneodo, M .; Arvidson, A .; Баделек, Б .; Baum, G .; и другие. (ЦЕРН NMC) (1991-05-27). «Сумма Готфрида из соотношения » F 2 п / F 2 п {\ Displaystyle F_ {2} ^ {n} / F_ {2} ^ {p}} . Письма с физическим обзором . 66 (21): 2712–2715. DOI : 10.1103 / physrevlett.66.2712 . ISSN 0031-9007 . PMID 10043597 .
^ Арнеодо, М .; Arvidson, A .; Баделек, Б .; Ballintijn, M .; Baum, G .; и другие. (ЦЕРН NMC) (1994-07-01). «Переоценка суммы Готфрида» . Physical Review D . 50 (1): R1 – R3. Bibcode : 1994PhRvD..50 .... 1A . DOI : 10.1103 / physrevd.50.r1 . ISSN 0556-2821 . PMID 10017566 .
^ Baldit, A .; Barrière, C .; Castor, J .; Chambon, T .; Devaux, A .; и другие. (ЦЕРН NA51) (1994). «Исследование нарушения изоспиновой симметрии в море легких кварков нуклона в результате процесса Дрелла-Яна» . Физика Письма Б . 332 (1-2): 244-250. Bibcode : 1994PhLB..332..244B . DOI : 10.1016 / 0370-2693 (94) 90884-2 . ISSN 0370-2693 .
^ Обер, JJ; Bassompierre, G .; Бекс, KH; Best, C .; Böhm, E .; и другие. (Европейское сотрудничество с мюонами в ЦЕРНе) (1983). «Соотношение структурных функций нуклонов для железа и дейтерия» . Физика Письма Б . 123 (3–4): 275–278. Bibcode : 1983PhLB..123..275A . DOI : 10.1016 / 0370-2693 (83) 90437-9 . ISSN 0370-2693 . F 2 N {\ displaystyle F_ {2} ^ {N}}
^ Geesaman, DF; Сайто, К; Томас, AW (1995). «Ядерный эффект ЭМС» . Ежегодный обзор ядерной науки и физики элементарных частиц . 45 (1): 337–390. Bibcode : 1995ARNPS..45..337G . DOI : 10.1146 / annurev.ns.45.120195.002005 . ISSN 0163-8998 .

[1] ttp://www.phy.anl.gov/mep/SeaQuest/

[2] Amaudruz, P .; Arneodo, M .; Arvidson, A .; Баделек, Б .; Baum, G .; и другие. (ЦЕРН NMC) (1991-05-27). «Сумма Готфрида из соотношения » F 2 п / F 2 п {\ Displaystyle F_ {2} ^ {n} / F_ {2} ^ {p}} . Письма с физическим обзором . 66 (21): 2712–2715. DOI : 10.1103 / physrevlett.66.2712 . ISSN 0031-9007 . PMID 10043597 .

[3] Арнеодо, М .; Arvidson, A .; Баделек, Б .; Ballintijn, M .; Baum, G .; и другие. (ЦЕРН NMC) (1994-07-01). «Переоценка суммы Готфрида» . Physical Review D . 50 (1): R1 – R3. Bibcode : 1994PhRvD..50 .... 1A . DOI : 10.1103 / physrevd.50.r1 . ISSN 0556-2821 . PMID 10017566 .

[4] Baldit, A .; Barrière, C .; Castor, J .; Chambon, T .; Devaux, A .; и другие. (ЦЕРН NA51) (1994). «Исследование нарушения изоспиновой симметрии в море легких кварков нуклона в результате процесса Дрелла-Яна» . Физика Письма Б . 332 (1-2): 244-250. Bibcode : 1994PhLB..332..244B . DOI : 10.1016 / 0370-2693 (94) 90884-2 . ISSN 0370-2693 .

[5] Обер, JJ; Bassompierre, G .; Бекс, KH; Best, C .; Böhm, E .; и другие. (Европейское сотрудничество с мюонами в ЦЕРНе) (1983). «Соотношение структурных функций нуклонов для железа и дейтерия» . Физика Письма Б . 123 (3–4): 275–278. Bibcode : 1983PhLB..123..275A . DOI : 10.1016 / 0370-2693 (83) 90437-9 . ISSN 0370-2693 . F 2 N {\ displaystyle F_ {2} ^ {N}}

[6] Geesaman, DF; Сайто, К; Томас, AW (1995). «Ядерный эффект ЭМС» . Ежегодный обзор ядерной науки и физики элементарных частиц . 45 (1): 337–390. Bibcode : 1995ARNPS..45..337G . DOI : 10.1146 / annurev.ns.45.120195.002005 . ISSN 0163-8998 .

[1]