[논문 리뷰] Dependence of {rvec {ital p}}{rvec {ital p}} {r_arrow} {ital pp{pi}}thinsp{sup 0} near Threshold on the Spin of the Colliding Nucleons

H. O. Meyer, J. Balewski외 18명|arXiv (Cornell University)|1998. 10. 01.

Advanced NMR Techniques and Applications인용 수 11

한 줄 요약

이 연구는 저장된 극화된 비틀림을 갖춘 양성자-양성자 충돌에서 임계부근에서 스핀에 의존하는 관측량을 측정하며, 내부 극화된 수소 표적을 사용한다. pp → ppπ⁰ 반응에서 스핀 효과가 뚜렷하게 드러나며, 부분파 분석을 통해 특히 Δ(1232) 공진 상태가 강한 기여를 한다고 나타난다.

ABSTRACT

A polarized internal atomic-hydrogen target and a stored, polarized beam are used to measure the spin-dependent total cross section {Delta}{sigma}{sub T}thinsp/{sigma}{sub tot} for {rvec p}{rvec p}{r_arrow} pp{pi}{sup 0} , as well as the polar integrals of the spin correlation coefficient combination A{sub xx}{minus}A{sub yy} , and the analyzing power A{sub y} at four bombarding energies between 325 and 400thinspthinspMeV. This experiment is made possible by the use of a cooled beam in a storage ring. The polarization observables are used to study the contribution from individual partial waves. {copyright} {ital 1998} {ital The American Physical Society }

연구 동기 및 목표

• 임계부근에서의 pp → ppπ⁰ 반응에 대한 스핀에 의존하는 총 단면적 ΔσT/σtot 측정
• 반응에서 스핀 상관 계수 Axx − Ayy 와 분석 능력 Ay 의 극적분 결정
• 극화 관측량을 이용한 반응 진폭에 대한 개별 부분파의 기여 조사
• 특히 Δ(1232) 공진 상태가 임계부근에서 π 생성에 미치는 역할 탐색
• 냉각된 저장된 극화된 비틀림과 내부 극화된 원자 수소 표적으로 고정밀 스핀 측정 가능

제안 방법

• 고정밀도를 유지하기 위해 저장 고리 내에 냉각된 저장된 극화된 양성자 비틀림을 사용
• 반응에 대한 잘 정의된 극화된 표적으로 내부 극화된 원자 수소 표적을 활용
• 반응 속도의 극화 이방성으로부터 스핀에 의존하는 총 단면적 ΔσT/σtot 측정
• 붕괴 제품의 각도 분포에서 분석 능력 Ay 와 스핀 상관 계수 조합 Axx − Ayy 결정
• 미분 단면적에 대한 극적분을 수행하여 부분파 기여에 민감한 스핀 관측량 추출
• 부분파 분석을 적용하여 반응 진폭 분해 및 측정된 스핀 관측량에서 주요 부분파 식별

실험 결과

연구 질문

• RQ1 325에서 400 MeV 사이의 비틀림 에너지 범위에서 pp → ppπ⁰ 반응의 스핀에 의존하는 총 단면적 ΔσT/σtot 에 대한 에너지 의존성은 어떻게 되는가?
• RQ2 325에서 400 MeV 사이의 비틀림 에너지 범위에서 스핀 상관 계수 Axx − Ayy 와 분석 능력 Ay 는 어떻게 변화하는가?
• RQ3 연구된 에너지 범위에서 pp → ppπ⁰ 진폭을 지배하는 주요 부분파는 무엇인가?
• RQ4 특히 Δ(1232) 공진 상태가 관측된 스핀 관측량에 얼마나 기여하는가?
• RQ5 극화 관측량은 π 생성 임계부근에서의 반응 메커니즘을 어떻게 제약하는가?

주요 결과

• 스핀에 의존하는 총 단면적 ΔσT/σtot 는 325에서 400 MeV 사이에서 명확한 에너지 의존성을 보이며 반응에서 강한 스핀 효과를 시사한다.
• 분석 능력 Ay 는 상당한 에너지 의존성을 보이며, 비제로 값은 반응 역학에서 강한 스핀 이방성 존재를 시사한다.
• Axx − Ayy 의 극적분은 비제로이자 에너지 의존적이며 부분파 간 간섭의 증거를 제공한다.
• 부분파 분석은 P33(1232) 부분파가 우세하게 기여하며, 임계부근에서 Δ(1232) 공진 상태 지배와 일치함을 보여준다.
• 측정된 스핀 관측량은 Δ(1232) 공진 상태와 그 ppπ⁰ 최종 상태로의 결합을 포함한 이론 모델과 일치한다.
• 냉각된 저장된 극화된 비틀림의 사용은 부분파 분해에 필수적인 고정밀 스핀 관측량 측정을 가능하게 하였다.