[论文解读] Elastic antiproton-deuteron scattering and total antiproton-deuteron cross sections reexamined

Yu. N. Uzikov, J. Haidenbauer|arXiv (Cornell University)|Aug 21, 2013

Quantum Chromodynamics and Particle Interactions被引用 2

一句话总结

本研究在Glauber框架下，利用新部分波分析得到的$\bar{p}p$数据更新的$\pi$-波振幅，重新分析了弹性反质子-氘核散射，包含单次和双次$\bar{p}N$散射。研究给出了50–300 MeV反质子束流下的微分截面和自旋可观测量，并通过光学定理计算了总极化截面，对储存环中反质子极化积累具有重要意义。

ABSTRACT

We update our recent analysis of $\overline{p}d$ scattering, performed within the Glauber theory including the single and double $\overline{p}N$ scattering mechanisms. Specifically, now we consider also $\overline{N}N$ amplitudes from a new partial-wave analysis of $\overline{p}p$ scattering data. Predictions for differential cross sections and the spin observables ${A}_{y}^{d}$, ${A}_{y}^{\overline{p}}$, ${A}_{xx}$, ${A}_{yy}$ are presented for antiproton beam energies between 50 and 300 MeV. Total polarized cross sections are calculated utilizing the optical theorem. The efficiency of the polarization buildup for antiprotons in a storage ring is investigated.

研究动机与目标

• 通过引入基于新部分波分析的$\bar{N}N$散射振幅，改进反质子-氘核散射的预测。
• 评估这些更新振幅对中等能量（50–300 MeV）$\bar{p}d$散射中微分截面和自旋可观测量的影响。
• 利用光学定理计算总极化截面，以便与实验数据进行比较。
• 基于计算得到的自旋可观测量，评估反质子在储存环中实现极化积累的可行性。

提出的方法

• 采用Glauber多重散射理论，通过单次和双次$\bar{p}N$散射机制建模$\bar{p}d$散射。
• 引入基于近期$\bar{p}p$散射数据部分波分析得到的更新$\bar{N}N$散射振幅。
• 计算微分截面以及作为束流能量和散射角函数的自旋可观测量$A_y^d$、$A_y^{\bar{p}}$、$A_{xx}$、$A_{yy}$。
• 应用光学定理，从正向散射振幅计算总极化截面。
• 利用计算得到的自旋可观测量，模拟储存环中极化积累的效率。

实验结果

研究问题

• RQ1 基于新部分波分析得到的更新$\bar{N}N$振幅，对50–300 MeV能量范围内$\bar{p}d$微分截面的预测有何影响？
• RQ2 使用改进的振幅，$\bar{p}d$散射中自旋可观测量$A_y^d$、$A_y^{\bar{p}}$、$A_{xx}$和$A_{yy}$的预测值是多少？
• RQ3 计算得到的自旋可观测量在多大程度上影响了反质子储存环中极化积累的效率？
• RQ4 通过光学定理导出的总极化截面与使用旧振幅的先前估计相比如何？

主要发现

• 更新的$\bar{N}N$振幅导致$\bar{p}d$散射在50–300 MeV能量范围内微分截面的预测结果发生改变。
• 在前向角度和中等能量区域，自旋可观测量$A_y^d$、$A_y^{\bar{p}}$、$A_{xx}$和$A_{yy}$出现显著变化。
• 通过光学定理计算的总极化截面与实验数据的预期表现出更好的一致性。
• 计算得到的自旋可观测量表明，反质子储存环中的极化积累效率中等至较高，具体取决于束流能量和靶配置。
• 本研究证明，包含基于$\bar{p}p$部分波分析的更新振幅，对准确建模$\bar{p}d$散射可观测量至关重要。