Nowe kierunki badań struktury nukleonu Andrzej Sandacz Instytut Problemów Jądrowych, Warszawa Seminarium Fizyki Wielkich Energii, Uniwersytet Warszawski.

Slides:



Advertisements
Podobne prezentacje
G.Broda Helsinki 20-22, September 2010
Advertisements

Paweł Solon PRESENTS Jagiellonian Uniwersity Jagiellonian university Jagiellonian university in Krakow was the second university to be founded in Central.
I C A R E AT H I L Warsaw – Strasbourg Collaboration.
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Virgo detektor fal grawitacyjnych
Usługi sieciowe Wykład 9 VPN
Studia symulacyjne Rekonstrukcja energii, Q 2, przypadki wielopionowe Paweł Przewłocki Warszawska Grupa Neutrinowa.
Nowe wyniki eksperymentalne badań ekranowania elektronowego
1 Ochrona środowiska – historia od PLAN 1.Wprowadzenie 2.Przegląd wydarzeń od 1972 roku 3.Podsumowanie 4.Literatura.
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Interplay between magnetism and superconductivity in EuFe 2-x Co x As 2 studied by 57 Fe and 151 Eu Mössbauer spectroscopy A. Błachowski 1, K. Ruebenbauer.
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Projekt Do kariery na skrzydłach – studiuj Aviation Management Projekt współfinansowany ze ś rodków Europejskiego Funduszu Społecznego. Biuro projektu:
Sun altitude Made by: Patryk Cichy Patryk Cichy Mateusz Dąbrowicz Mateusz Dąbrowicz Mariusz Król Mariusz Król Mariusz Dyrda Mariusz Dyrda Group leader:
Nadprzewodniki na bazie żelaza FeSe i LiFeP
Wstęp do geofizycznej dynamiki płynów. Semestr VI. Wykład
Copyright for librarians - a presentation of new education offer for librarians Agenda: The idea of the project Course content How to use an e-learning.
YOUTH in Gdynia. YOUTH: step 1 – Recruitment (December 2007) Szkoła Podstawowa nr 21 Szkoła Podstawowa nr 6 Szkoła Podstawowa nr 12 Gimnazjum nr 15 Towarzystwo.
Software Engineering 0. Information on the Course Leszek J Chmielewski Faculty of Applied Informatics and Mathematics (WZIM) Warsaw University of Life.
SEMINARIUM W RAMACH PROJEKTU Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie - Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń
HB, seminarium , IFD/IPJ1 Nie tylko LHC: przyszłość eksperymentów FT (fixed target) w CERNie Workshop w Villars sur Ollon, Wrzesień 2004 uczestnicy:
Maria H. SzeptyckaND280 - Guided Tour KRAKÓW październik Informacje ogólne 2.wiązka 3.Magnes 4.Detektory a) 0 b)Traker i.FGD ii.TPC c)SMRD i.W.
Urządzenia do pomiaru ostrości krawędzi tnących
Dzielenie relacyjne / Relational Division
Parallel Processing, Pipelining, Flynn’s taxonomy
JET PUMPS introduction POMPY STRUMIENIOWE wstęp
Ministerstwo Gospodarki Poland'sexperience Waldemar Pawlak Deputy Prime Minister, Minister of Economy March 2010.
Nadprzewodniki na bazie żelaza
Superconducting FeSe studied by Mössbauer spectroscopy
Produkcja pojedynczych pionów w oddziaływaniu neutrino-deuteron - re-analiza danych z eksperymentów ANL i BNL K. M. Graczyk Instytut Fizyki Teoretycznej.
Polaryzacja światła.
Jacek Dobaczewski Reading materials: Jacek Dobaczewski:2004 RIA Summer School Jacek Dobaczewski:2005.
WASA Seminarium sprawozdawcze 27.XI.2007 Marcin Berłowski.
Efektywne teorie pola w układach jądrowych — od skali QCD
Zakład XII Struktury hadronów Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego w Krakowie Nasz cel: badanie fundamentalnych oddziaływań podstawowych.
Neutrino-induced quasielastic scattering Luis Alvarez-Ruso TexPoint fonts used in EMF. Read the TexPoint manual before you delete this box.: A AAAA A A.
Dziwność w rozpraszaniu neutrina na jądrach atomowych K. M. Graczyk.
XXVII Liceum Ogólnokształcące im. Tadeusza Czackiego w Warszawie easy - creative - effective ICT in Czacki | Marcin Stanowski | XXVII LO im T. Czackiego.
Tadeusz Janasiewicz IT Group, Tadeusz Janasiewicz, WSUS, IT Group, r.
Dariusz Borczyk Decision-making in the management of failed orthograde endodontic retreatment: A literature review with case reports Dariusz Borczyk BDS.
YOUR PARTNER IN WIND ENERGY PROJECTS
Legionowski Poviat harbourage by the lake. Legionowski Poviat is situated in the central part of Mazovia Lowland. It includes the territory of five communes:
______________________________________ TARGU-JIU 2010.
INAUGURACYJNE POSIEDZENIE ZARZĄDU SEKCJI FENS PTF Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej Warszawa 08 maja 2004 r.
Comenius The Great Wonders of Europe The Polish school is called … is called …
Development of Polish Geothermics and Heat Flow data relationship. Marta Wróblewska, Jan Szewczyk ENGINE, Launching Conference, Orlean February 2006.
Global Financial Crisis and its Consequences for Polish Housing Market
TVP SA Odział w Łodzi Łódź ul. Narutowicza 13 TVP Łódź the Year of anniversary – it is already 55 years together.
WYDZIAŁ DS. OCHRONY PRAW WŁASNOŚCI INTELEKTUALNEJ SŁUŻBA CELNA RZECZPOSPOLITEJ POLSKIEJ Protection of Intellectual Property Rights in the Customs Service.
BLOOD DONATION.
Click to show the screen.
Uczenie w sieciach Bayesa
Preface 2.General characteristics of the problem 3.Classical and non-classical approaches 4.Griffith-Irwin concept and linear fracture mechanics.
1. Niobian strontowo-barowy Sr0. 61Ba0
NEW MODEL OF SCHOOL HEADS PREPARATION, INDUCTION AND CONTINUING PROFESSIONAL DEVELOPMENT IN POLAND Roman Dorczak, Grzegorz Mazurkiewicz   Jagiellonian.
Old quantum theory New quantum theory Fizyka klasyczna - Mechanika klasyczna – prawa Newtona - Elektrodynamika – prawa Maxwella - Fizyka statystyczna.
Introduction to Numerical Analysis
Dynamics of the near threshold η meson production in proton-proton collisions N * (2007), Bonn, R. Czyżykiewicz for the COSY-11 collaboration:
Budowa drogi ekspresowej S8, odc. Wrocław - Psie Pole - Syców General Directorate for National Roads and Motorways (Poland) Nyíregyháza 2007 Impact roads.
X Ogólnopolskie Seminarium Spektroskopii Mössbauerowskiej OSSM’2014
INSTYTUT METEOROLOGII I GOSPODARKI WODNEJ INSTITUTE OF METEOROLOGY AND WATER MANAGEMENT THE USE OF COSMO LM MODEL FOR AVIATION METEOROLOGICAL SERVICE IN.
NIEPUBLICZNA SZKOŁA PODSTAWOWA
2 Review What is bionomial nomenclature Explain What is a genus
20MHz Channel Access in 11bd
The Properties of Matter
Connecticut Core Standards for English Language Arts & Literacy
1.2.4 Hess’s Law.
By John Greifzu and Grant Abella Advised by Aleksander Malinowski
Zapis prezentacji:

Nowe kierunki badań struktury nukleonu Andrzej Sandacz Instytut Problemów Jądrowych, Warszawa Seminarium Fizyki Wielkich Energii, Uniwersytet Warszawski 12 stycznia 2007

Kierunki tradycyjne Rozkłady partonów Formfaktory nukleonów rozkłady prawdopodonieństw, niezależne od spinu bądź zależne od skrętności dla kwarków o różnych zapachach i dla gluonów dla ustalonej twardości oddziaływania, zależą tylko od 1 zmiennej: ułamka pedu nukleonu niesionego przez parton ( x Bj ) dostępne w: DIS, SIDIS, DY, twardych oddziaływaniach pp/ppbar, … elektryczne, magnetyczne, aksjalne, dziwności, … zależą tylko od 1 zmiennej: kwadratu przekazu czteropędu ( t ) w reprezentacji położeniowej odpowiadają rozkładom prawdopodobieństw w płaszczyźnie prostopadłej do osi zderzenia

Nowe kierunki Uogólnione rozkłady partonów (GPDs) Zależne od pędu poprzecznego (TMD) rozkłady partonów badane w twardych procesach ekskluzywnych np. analog tradycyjnych rozkładów partonów, ale dla spinu poprzecznego i funkcje fragmentacji badane poprzez asymetrie rozkładów azymutalnych w twardych procesach SIDIS e p e p γ (DVCS) np. e p e π + X ==> m.in. Collins and Sievers effects Rozkłady poprzecznego spinu kwarków (transversity) obecnie badane w twardych procesach SIDIS

Konferencje dot. GPDs and TMDs w 2006 Villa Mondragone, Monte Porzio Catone Rome, Italy June , 2006 Trento, Italy June 5 - 9, 2006 Hard Exclusive Processes at JLab 12 GeV and a Future EIC University of Maryland College Park October , 2006

Plan referatu Wprowadzenie Modelowanie GPDs i obliczenia na sieci QCD Tomografia hadronów Orbitalny moment pędu kwarków Dane doświadczalne dla DVCS Efekt Sieversa Planowane doświadczenia

PDs and GPDs PD GPD e p e Xe p e p γ σ(γ * p X) ~ Im A(γ * p γ * p) t=0 for given Q 2 depends only on x B ( x) σ(γ * p γ p) ~ | A(γ*p γ p) | 2 A(ξ, t) ξ x B / (2 - x B ), x B = Q 2 /(2pq)

Generalized Parton Distributions x + ξ x - ξ P 1,s 1 P 2,s 2 * Q 2 >> 1t = Δ 2 low –t process : -t << Q 2 GPD (x, ξ,t)

various parton processes embodied in a given single GPD outout in x < – ξ – ξ < x < ξ x > ξ Properties of GPDs

for p = p recover usual parton densities decouples for p = p Diracaxial pseudoscalar Pauli needs orbital angular momentum between partons Jis sum rule total angular momentum carried by quark flavour q (helicity and orbital part)

Observables and their relationship to GPDs Shorthand notation:

DA GDA wide angle scattering Other processes related to GPDs exclusive meson production 2 π production crossed channels vs. M = ρ, π, φ, J / ψ, … meson distribution amplitude (DA) appears access to different spin and flavour combinations of GPDs of quarks and gluons all invariants (s, t, u) large γ * γ p pbar, π π, ρ ρ, … similar to EMP generalised distribution amplitudes (GDAs) analogs of GPDs γ p γ p, γ * γ p pbar, …

Diehl, Jakob, Feldmann and Kroll (2005)

shape of profile functions motivated by Regge phenomenology (small x and t ) assuming dominance of a single Regge pole: A q, B q fitted to F 1 p and F 1 n C q, D q fitted to F 2 p and F 2 n (fitting of α optional)

OAM from QCD Lattice calculations Note: here H q (x,Δ 2 ) H q (x,ξ=0,Δ 2 ), etc.

OAM from QCD Lattice calculations

QCD Lattice calculations

from QCDSF Collaboration (Lattice) from fits to nucleon formfactors Diehl, Jakob, Feldmann and Kroll (2005) J u = 0.20 ÷ 0.23 J d = – 0.04 ÷ 0.04 L u+d = – ( 0.06 ÷ 0.11 )L u-d = – ( 0.39 ÷ 0.41 )

Deeply Virtual Compton Scattering e p e p The same final state in DVCS and Bethe-Heitler interference I up to twist-3 BMK (2002) interference + structure of azimuthal distributions + Q 2 dependence a powerful tool to disantangle leading- and higher-twist effects and extract DVCS amplitudes including their phases P 1 (Φ), P 2 (Φ) BH propagators Fourier coefs with twist-2 DVCS amplitudes (related to GPDs) c 0 DVCS, c 1 I, s 1 I and c 0 I (the last one Q suppresed) c i DVCS, s i DVCS, c i I, s i I depend on spin orientations of lepton and nucleon

Available experimental data on DVCS (1) lepton charge or single spin asymmetries at moderate and large x B HERMES and JLAB results beam-charge asymmetry A C (φ) beam-spin asymmetry A LU (φ) longitudinal target-spin asymmetry A UL (φ) transverse target-spin asymmetry A UT (φ,φ s ) F 1 and F 2 are Dirac and Pauli proton form factors

Beam SSA after correction for 0 contamination from CLAS Two data sets (e16 at 5.7 GeV,e1f at 5.5 GeV) with different torus field (different kinematic coverage) and beam energy are consistent. VGG with TM correction Open symbols raw asymmetry Filled symbols asymmetry corrected for 0 ep

Available experimental data on DVCS (2) cross section σ DVCS averaged over φ for unpolarised protons H1 and ZEUS at small x B ( < 0.01) H sea, H g - Difference between MRS/CTEQ due to different xG at low x B Q² dependence: NLO predictions - Wide range of Q 2 - sensitivity to QCD evolution of GPDs bands reflect experimental error on b: 5.26 < b < 6.40 b assumed Q 2 -independent no intrinsic skewing

W dependence: NLO predictions Meaurements of b significantly constrain uncertainty of models Older H1 (prel.) measurement on 2000 data with a b value in the range [4 - 7] GeV

Impact parameter representation and probabilistic interpretation Note: here H q (x,Δ 2 ) H q (x,ξ=0,Δ 2 )

( η ξ )

uVuV dVdV

uVuV dVdV in polarized proton

Deformation of quark space distribution in transversely polarised nucleon note: j denotes current (not angular momentum)

down up Final-state interactions photon Side viewFront view NOTE: QCD tells us that the FSI has to be attractive, since quark and remnants form a color antisymmetric state Chromodynamic lensing

k T asymmetry of ejected (unpolarised) quarks Deformation of quark distribution in transversely polarised nucleon Final state interaction and Sievers effect

k T and p T

comparison with HERMES identified π s and K s COMPASS – pol. deuterons HERMES – pol. protons

Selected projects of future DVCS measurements

CLAS12 - DVCS/BH Target Asymmetry Asymmetry highly sensitive to the u-quark contributions to the proton spin. Transversely polarized target e p ep UT ~ sin Im{k 1 (F 2 H – F 1 E ) +…}d Q 2 =2.2 GeV 2, x B = 0.25, -t = 0.5GeV 2 E = 11 GeV Sample kinematics A UTx Target polarization in scattering plane A UTy Target polarization perpendicular to scattering plane

Recoil detector design Design : 2 concentric barrels of 24 scintillators counters read at both sides Goals: Detect protons of MeV/c t resolution => TOF = 200 ps exclusivity => Hermetic detector European funding (127 k) through a JRA for studies and construction of a prototype ( Bonn, Mainz, Saclay, Warsaw) COMPASS+

Experimental set-up for the recoil prototype test run in 2006 i CH Target Inner Layer Outer Layer A0 A1 A2 B0 B1 25cm 110cm 15° All scintillators are BC 408 A: 284cm x 6.5cm x 0.4cm Equiped with XP20H0 (screening grid) B: 400cm x 29cm x 5cm Equiped with XP4512 deuterons protons Measured β E in B (MeV) Resolution on TOF Center 340ps HV low Center310ps HV high Expect ed resolution 280 ps

Projected errors of a planned DVCS experiment at CERN E beam = 100 GeV 6 month data taking 25 % global efficiency 6/18 (x,Q²) data samples Good constrains for models Model 1 : H(x,ξ,t) ~ q(x) F(t) Model 2 : Beam Charge Asymmetry L = cm -2 s -1 H(x,0,t) = q(x) / x α t 3 bins in x Bj = 0.05, 0.1, bins in Q 2 from 2 to 7 GeV 2

Precision of DVCS unpolarized cross sections at eRHIC eRHIC measurements of cross section will provide significant constraints For one out of 6 W intervals (30 < W < 45 GeV) L int = 530 pb -1 (2 weeks) Q 2 [GeV 2 ] eRHIC HE setup = 37 GeV σ(γ*p γ p) [nb] HE setup: e +/- (10 GeV) + p (250 GeV) L = 4.4 · cm -2 s pb -1 /day

Podsumowanie powerfull tool to study DVCS amplitudes From Stone Age to Bronze Age…

Backup slides

Beam spin and charge asymmetry Beam Spin Asymmetry [PRL87,2001] L=140 pb -1 Beam Charge Asymmetry symmetrization | (cancel sin terms from polarized beam) L=10 pb -1 [hep-ex/ , subm. to PRL] e +/- p e +/- p X <1.7 GeV P1 + P2 cos + P3 cos 2 + P4 cos 3 P1 = -0.01±0.02 P2 = 0.06±0.03 P3 = 0.02±0.03 P4 = 0.03±0.03 = 0.12 GeV 2, = 0.1, = 2.5 GeV 2 HERMES

CLAS 6 GeV DVCS Proton epepπ o /η Hall A 6 GeV DVCS proton neutron epepπ o CLAS 5.75 GeV DVCS DDVCS ΔDVCS D2VCS Polarized DVCS epepρ L epepω L epepπ 0 / η epenπ + epepΦ HERMES 27 GeV DVCS – BSA + BCA + nuclei d-BSA d-BCA epepρ σ L + DSA epenπ+ + …. HERA GeV DVCS CLAS 4-5 GeV DVCS BSA HERMES DVCS BSA+BCA With recoil detector COMPASS DVCS +BCA With recoil detector Published ….. Preliminary results ……… … ? … GeV Deep Exclusive experiments EVERYTHING, with more statistics than ever before