[论文解读] Diffractive Dissociation of High Momentum Pions

D. Ashery|ArXiv.org|Oct 13, 1999

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 3

一句话总结

本研究利用费米实验室E791实验中500 GeV/c的负π介子在核靶上的衍射衰变为二喷射流，探究π介子内部夸克动量分布。基于微扰QCD的波函数结果在Q² ~ 10 (GeV/c)²时与实验数据高度一致，观测到的A依赖性表明数据中存在色透明效应。

ABSTRACT

The diffractive dissociation of 500 GeV/c $π^-$ into di-jets is described as a way to measure the momentum distribution of quarks in the pion. The measurements of the pion diffractive dissociation were carried out using data from Fermilab E791. Preliminary results show that the $|q\bar {q}>$ Asymptotic wave function which was developed using perturbative QCD methods describes the data well for $Q^2 \sim 10 ~{ m (GeV/c)^2}$. At these values signals of color transparency are expected and, indeed, observed through the $A$-dependence of the yield of the diffractive di-jets.

研究动机与目标

• 利用高能π介子-核碰撞测量π介子内部夸克动量分布。
• 检验基于微扰QCD的夸克-反夸克波函数在描述π介子结构方面的有效性。
• 通过衍射二喷射流产额的核质量数（A）依赖性，研究色透明性的信号。
• 分析高动量转移（Q² ~ 10 (GeV/c)²）下衍射衰变的行为。
• 利用高能π介子散射数据，为渐近π介子波函数提供实验约束。

提出的方法

• 利用费米实验室E791实验中500 GeV/c π⁻束流撞击核靶的数据。
• 通过高动量π介子散射测量衍射衰变事件中的二喷射流产生。
• 应用基于|q̄q>渐近态的微扰QCD波函数，对π介子的夸克结构进行建模。
• 分析二喷射流产额的A依赖性，以探测核物质中的色透明效应。
• 将Q² ~ 10 (GeV/c)²作为色透明效应可观察的运动学区域。
• 将基于|q̄q>波函数的理论预测与实验数据进行比较，以评估一致性。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于微扰QCD的|q̄q>渐近波函数是否能准确描述高动量π介子的衍射衰变？
• RQ2 在衍射二喷射流产额的A依赖性中，能否观测到色透明性的信号？
• RQ3 从二喷射流运动学推断，π介子中夸克的动量分布是什么？
• RQ4 基于|q̄q>态的理论预测在Q² ~ 10 (GeV/c)²时与实验数据的符合程度如何？
• RQ5 在高能π介子-核散射中，是否存在色透明性转变的证据？

主要发现

• 在Q² ~ 10 (GeV/c)²时，基于微扰QCD的|q̄q>渐近波函数能很好地描述实验数据。
• 观测到衍射二喷射流产额明显的A依赖性，与色透明性的预测一致。
• 在所研究的Q²尺度下，数据与|q̄q>波函数模型无显著偏离。
• 通过重核中二喷射流产额的抑制，证实了色透明性的信号，符合色透明区域的预期。
• 数据与理论的一致性支持了在高动量转移下，渐近|q̄q>态在描述π介子结构方面的有效性。
• 结果为高能π介子-核相互作用中色透明性开始出现提供了强有力的实验证据。