[논문 리뷰] In Medium Nucleon Structure Functions, SRC, and the EMC effect

O. Hen, Weinstein, L. B.외 2명|arXiv (Cornell University)|2014. 09. 05.

Nuclear Physics and Applications참고 문헌 1인용 수 11

한 줄 요약

이 논문은 제퍼슨 랩에서의 반-포괄적인 깊이 있는 비탄성 산란(DIS) 실험을 제안하여, 매질 내 핵자성 구조함수의 가상성 의존성, 특히 단기 상관관계(SRC)와 매질 수정이 EMC 효과에 미치는 기여를 탐구한다. 연구는 탈리움에서 고운동량 반동 수소 또는 중성자를 측정하여 결합된 핵자성 구조함수에 접근하고, EMC 효과에서 그들의 역할을 시험하고자 한다.

ABSTRACT

A proposal approved by the Jefferson Lab PAC to study semi-inclusive deep inelastic scattering (DIS) off the deuteron, tagged with high momentum recoiling protons or neutrons emitted at large angle relative to the momentum transfer. This experiment aims at studying the virtuality dependence of the bound nucleon structure function as a possible cause to the EMC effect and the EMC-SRC correlations. The experiment was approved in 2011 for a total run time of 40 days.

연구 동기 및 목표

• 핵 매질 내에서 단기 상관관계(SRC)가 핵자성 구조함수를 어떻게 수정하는지 조사하기 위해.
• 결합된 핵자성 구조함수의 가상성 의존성이 EMC 효과에 기여하는지 탐구하기 위해.
• 고운동량 반동 수소 또는 중성자를 태깅하여 디우터론에 대한 반-포괄적 깊이 있는 비탄성 산란(DIS)을 측정하기 위해.
• 매질 내에서 핵자성 구조함수의 수정이 SRC 역학과 관련이 있다는 가설을 시험하기 위해.
• 소수의 핵계에서 핵 매질 효과와 핵자성 구조 간의 상호작용에 대한 실험적 제약 조건을 제공하기 위해.

제안 방법

• 제퍼슨 랩의 12 GeV 전자 빔을 사용하여 디우터론 타겟에 대한 반-포괄적 깊이 있는 비탄성 산란(DIS)을 수행하기 위해.
• 운동량 전달 방향에 대해 큰 각도로 반동하는 고운동량 수소 또는 중성자를 태깅하기 위해.
• 매질 내 결합된 핵자성의 구조함수의 가상성 의존성을 측정하기 위해.
• 고해상도 운동량 및 각도 측정을 활용하여 단기 상관쌍에서 유래한 핵자성을 분리하기 위해.
• 매질 내에서 추출된 구조함수를 자유 핵자성의 것과 비교하여 매질 수정을 식별하기 위해.
• 단일 결합 핵자성을 가진 매질로 디우터론을 사용하여 핵 결합 및 SRC 효과를 분리하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 핵 매질 내에서 결합된 핵자성 구조함수의 가상성 의존성은 어떻게 변화하는가?
• RQ2 단기 상관관계(SRC)가 핵 내 핵자성 구조함수의 수정에 얼마나 기여하는가?
• RQ3 관측된 EMC 효과는 SRC와 관련된 핵자성 구조함수의 매질 수정에 의해 설명될 수 있는가?
• RQ4 핵에서 단순한 파트론 모델의 붕괴에 핵자성의 가상성이 어떤 역할을 하는가?
• RQ5 고운동량 전달에서 디우터론 내 핵자성의 구조함수는 자유 핵자성과 어떻게 다른가?

주요 결과

• 실험은 2011년 제퍼슨 랩의 PAC에서 승인되었으며 총 40일간의 운행 시간이 할당되어 제안된 방법론에 대한 강력한 지지를 보여주었다.
• 연구는 고운동량 반동 수소 또는 중성자를 태깅하여 디우터론에 대한 반-포괄적 DIS에 중점을 두어 결합된 핵자성 구조함수에 접근하고자 한다.
• 주요 목표는 EMC 효과의 잠재적 기원이 될 수 있는 매질 내 핵자성 구조함수의 가상성 의존성을 탐구하는 것이다.
• 실험은 핵계에서 EMC 효과와 단기 상관관계(SRC) 간의 상관관계를 시험하기 위해 설계되었다.
• 제안된 측정은 고운동량 태깅을 통해 매질 내 핵자성 구조함수 수정을 직접 시험할 수 있도록 한다.
• 결과는 경핵에서 EMC 효과 기원에 있어 핵자성의 가상성과 SRC의 역할을 명확히 할 것으로 기대된다.