极化电子散射于极化 $^3$He 目标的深非弹性散射及中子自旋结构研究

从深非弹性散射中提取了中子的纵向和横向非对称参数 $A^n_1$ 和 $A^n_2$，该实验使用的是19.42、22.66和25.51 GeV 能量的极化电子束射向极化 $^3$He 目标。该测量允许确定中子自旋结构函数 $g^n_1 (x,Q^2)$ 和 $g^n_2(x,Q^2)$ 的范围覆盖 $0.03 < x < 0.6$，平均 $Q^2$ 为 2 (GeV$/c)^2$。数据用于评估 Ellis-Jaffe 定理和 Bjorken 定理。中子自旋结构函数 $g^n_1 (x,Q^2)$ 在测量范围内较小且为负值，积分值为 ${\int_{0.03}^{0.6} g_1^n(x) dx}= -0.028 \pm 0.006 (stat) \pm 0.006 (syst)$。假设在低 $x$ 处采用 Regge 行为，我们提取 $\Gamma_1^n=\int^1_0 g^n_1(x)dx = -0.031 \pm 0.006 (stat)\pm 0.009 (syst)$。结合来自 SLAC 实验 E143 的前驱质子积分结果，我们发现 $\Gamma_1^p - \Gamma_1^n = 0.160 \pm 0.015$，这与在 $Q^2$ 为 3 (GeV$/c)^2$ 时使用 $\alpha_s = 0.32\pm 0.05$ 计算得到的 Bjorken 定理预测值 $\Gamma^p_1 - \Gamma ^n_1 = 0.176 \pm 0.008$ 一致。