利用 OLYMPUS 实验测量弹性电子-质子散射中的轻子符号不对称性
核实验
2017-11-29 v1
摘要
OLYMPUS 是一项粒子物理实验，于 2012 年在德国汉堡的 DESY 收集了关于正电子-质子与电子-质子弹性散射截面之间不对称性的数据。非零的不对称性是硬双光子交换的证据，据假设其导致了质子电磁形状因子测量中的差异。交替的电子和正电子束被加速至 2 GeV，穿过无窗气态氢靶，并使用大接受度磁谱仪符合探测散射轻子和反冲质子。确定电子与正电子数据集之间的相对积分亮度至关重要，为此开发了一种涉及多相互作用事件的新技术，以实现所需的亚百分之一精度。为重现实验各阶段系统效应的卷积，构建了详细的蒙特卡洛模拟。模拟的第一阶段是新的辐射事件生成器，它允许对测量中的非平凡辐射修正进行完整模拟。对数据和模拟的分析表明，轻子符号不对称性在动量转移 0.5 GeV 到 2.25 GeV 之间上升了几个百分点。这种随动量转移增大的上升趋势证实了双光子交换至少部分地导致了质子形状因子差异。
引用
@article{arxiv.1711.09894,
title = {Measuring the lepton sign asymmetry in elastic electron-proton scattering with OLYMPUS},
author = {Axel Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.09894},
year = {2017}
}
备注
MIT PhD thesis, 273 pages, 102 figures, http://hdl.handle.net/1721.1/107040