[论文解读] High-Energy Polarimetry at RHIC

Boris Kopeliovich|arXiv (Cornell University)|Jan 26, 1998

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 6

一句话总结

本文提出在RHIC的质子-质子和质子-核弹性散射中利用库仑-核干涉（CNI）实现高能极化测量。该方法利用小到中等t值下的能量无关左右不对称性（A_N(t)），实现系统误差约为10%的可靠绝对极化测量，通过反冲质子极化测量进行标定。

ABSTRACT

We compare a few types of high energy reactions which seem to be practical for polarimetry at RHIC. Coulomb-nuclear interference (CNI) in pp elastic scattering leads to a nearly energy-independent left-right asymmetry A_N(t) at small t. The systematical uncertainty of this method is evaluated to be ~ 10%. The CNI in proton-nucleus elastic scattering is predicted to result in larger values of A_N(t) and occurs at larger momentum transfer than in pp elastic scattering. This energy independent asymmetry can be used for the polarimetry. As an absolute polarimeter one can use elastic pp scattering on a fixed target at large |t| ~ 1 - 1.5 GeV^2, where A_N(t) is reasonably large and nearly energy independent. Although it cannot be reliably calculated, one can calibrate the polarimeter by measuring the polarisation of the recoil protons.

研究动机与目标

• 识别适用于RHIC极化测量的实际高能反应。
• 评估pp和p-A散射中基于CNI的极化测量的系统误差。
• 提出利用大|t|（~1–1.5 GeV²）处的弹性pp散射作为绝对极化计。
• 通过反冲质子极化测量实现极化计的标定。

提出的方法

• 利用弹性质子-质子散射中的库仑-核干涉（CNI）在小动量转移t处产生左右不对称性A_N(t)。
• 分析质子-核散射中的CNI，预测其A_N(t)值更大，且动量转移大于pp散射。
• 提出利用大|t|（~1–1.5 GeV²）处的固定靶弹性pp散射作为绝对极化计，因其具有大且近乎能量无关的A_N(t)。
• 通过测量同一反应中反冲质子的极化来标定极化计，从而补偿A_N(t)理论预测中的不确定性。

实验结果

研究问题

• RQ1 pp和p-A弹性散射中的CNI能否提供稳定、能量无关的不对称性，适用于RHIC的极化测量？
• RQ2 基于CNI的极化测量方法在高能质子散射中的系统误差是多少？
• RQ3 尽管A_N(t)存在理论不确定性，弹性pp散射在大|t|处能否作为可靠的绝对极化计？
• RQ4 当大|t|处A_N(t)缺乏可靠理论预测时，如何对标定极化计？

主要发现

• pp弹性散射中的CNI在小t值下产生近乎能量无关的左右不对称性A_N(t)，系统误差估计约为10%。
• 质子-核散射中的CNI产生更大的A_N(t)值，且动量转移大于pp散射。
• 在|t| ~ 1–1.5 GeV²处的弹性pp散射由于具有大且能量无关的A_N(t)，可作为可行的绝对极化计。
• 通过测量反冲质子的极化，可可靠地对标定极化计，从而克服A_N(t)理论预测中的不确定性。