Rozpraszanie neutrin i elektronów w obszarze 1 GeV

Artur Ankowski
Rozpraszanie neutrin i elektronów
w obszarze 1 GeV
6/04/2009
Plan
Wprowadzenie
Co to jest przybliżenie impulsowe (IA) oraz
funkcja spektralna?
Dlaczego efekty jądrowe są takie ważne?
Które dane dla e— odpowiadają oddziaływ. ν?
Kiedy załamuje się IA?
Jakie są tego konsekwencje dla fizyki neutrin?
MAID
Podsumowanie
1
Wprowadzenie
Początkowy lepton
Końcowy lepton
Przekazy energii
i pędu
2
Wprowadzenie
Przekazany pęd
q
oznacza
rozdzielczość
przestrzenną
~ h/|q|
2
Wprowadzenie
Przekazany pęd
kilkaset MeV
oznacza
stopnie swobody
to nukleony
2
Przybliżenie impulsowe (IA)
Jądro
można traktować
jako
zbiór
niezależnych
nukleonów
2
Neutrina a elektrony w przybliż. impulsowym
Funkcja
spektralna informacja
o nukleonach
w jądrze
Przekrój na
swobodnym
nukleonie,
różny dla ν
i dla e-
Zach. energii
3
Funkcja spektralna
Funkcja spektralna danego jądra opisuje rozkład
pędów i energii nukleonów w tym jądrze.
4
Neutrina a elektrony w przybliż. impulsowym
Uśrednienie
po
początkowym
stanie
nukleonu
5
Niepewności w fizyce neutrin
Efekty jądrowe
Parametryzacja
aksjalnych
czynników
postaci
6
Niepewności w fizyce neutrin
Podejście optymalne
dokładne pomiary dla
wodoru (proton) i deuteru
(neutron)
badanie efektów jądrowych
dla średnich jąder
7
Niepewności w fizyce neutrin
Podejście optymalne
Aktualne podejście
dokładne pomiary dla
stosowanie modeli efektów
wodoru (proton) i deuteru
jądrowych do opisu danych
(neutron)
ekstrahowanie (próba
badanie efektów jądrowych
ekstrahowania) informacji
dla średnich jąder
o elementarnym
oddziaływaniu
Kluczowe znaczenie
dokładności opisu
efektów jądrowych
7
Neutrina a elektrony w przybliż. impulsowym
Odpowiednio dobierając energię wiązki oraz
kąt rozpraszania można elektronami
próbkować ten sam obszar funkcji spektralnej,
co dla neutrin.
neutrin
8
Neutrina a elektrony w przybliż. impulsowym
Na przykład:
800-MeV ν produkują µ głównie w ~33º
Odpowiada to
880-MeV e— przy ~33º
1080-MeV e— przy ~25º
1200-MeV e— przy ~23º
9
Neutrina a elektrony w przybliż. impulsowym
Więcej szczegółów:
800-MeV ν produkują µ głównie w [20º; 56º]
Odpowiada to
880-MeV e— przy [19º; 50º]
1080-MeV e— przy [17º; 39º]
1200-MeV e— przy [15º; 36º]
10
Komentarz do gazu Fermiego
500 MeV, 60°
R.R. Whitney et al., PRC 9, 2230 (1974)
11
Komentarz do gazu Fermiego - zgodność?
11
Komentarz do gazu Fermiego - zgodność?
11
Komentarz do gazu Fermiego
|q| = 450 MeV
11
Rozpraszanie elektronów na wapniu
F. spektralna
C.F. Williamson et al., PRC 56, 3152 (1997)
Gaz Fermiego
12
Załamanie się przybliżenia impulsowego
Gdy |q| <~400 MeV pojawiają się
oddz. z dwoma i więcej nukleonami
13
Konsekwencje dla fizyki neutrin
~10%
~19%
14
Konsekwencje dla fizyki neutrin
14
Konsekwencje dla fizyki neutrin
|q| = 254 MeV
Gaz Fermiego
przeszacowuje dane
dla niskich-|q|
15
MAID
16
MAID
16
MAID
16
MAID
17
eta MAID
18
MAID
1300 MeV, 37.5°
19
MAID - wodór
960 MeV, 37.5°
20
MAID - deuter
21
MAID - deuter
22
MAID - deuter
23
MAID - deuter
24
Podsumowanie
Niektóre dane dla elektronów odpowiadają
kinematycznie neutrinom
Można ich użyć do weryfikacji opisu efektów
jądrowych
W przybliżeniu impulsowym źle opisujemy
znaczącą część kwazielastycznego przekroju
neutrin
10