グルーオン偏極度の測定 RIKEN/RBRC Itaru Nakagawa
陽子の構造 陽子の電荷 2 陽子 価クォーク 電荷、運動量、スピン … u クォーク d クォーク
陽子の運動量 Bjorken x : 陽子の運動量を１とした場合、構成要素のもつ運動量の 割合 3 陽子の運動量 1 陽子 価クォーク x x x
パートン分布関数 (PDF) 4 Bjorken x 価クォーク グルーオン パートン : 内部に構造のない 点電荷の様にふるまう粒子 深非弾性レプトン散乱 (DIS) ~0.3
陽子のスピン構造 5 陽子の スピン 価クォークのスピン シンプルな描像 陽子
クォークスピンの成分 6 Momentum fraction x 残りの成分は？ Bjorken x
より精密な陽子のスピン構造 7 価クォーク グルーオン＋反クォーク軌道角運動量
グローバルな pQCD 解析 8 de Florian et al., PRL101, (2008) 価クォーク 海クォーク グルーオン 価クォーク -> よくわかっている 海クォーク、グルーオン -> まだよくわかっていない 価クォーク -> よくわかっている 海クォーク、グルーオン -> まだよくわかっていない pQCD based theory fits DIS/SIDS Data up to 2008
縦偏極スピン研究＠ PHENIX 9 検出！ ( ハドロン） p p p p ヘリシティ 縦偏極：陽子の進む方向にスピンの向きをそろえる ヘリシティ依存非対称度
測定した非対称度の解釈 10 0 生成過程の内分け g g g q q q DIS/SIDIS 過程に比べ、グルーオンが反応に関与する確率が高い | |<0.35 <- 小さい x
The Relativistic Heavy Ion Collider accelerator complex at Brookhaven National Laboratory PHENIX STAR Brahms pp2pp 11
SpinFest, August 7,
13 陽子ビーム偏極度の測定 Polarized Proton Recoil Carbon Carbon Ribbon Target A N (pC)~1% 左右非対称度の測定 炭素標的偏極度計 水素ガス標的偏極度計 偏極度 : 50 ~ 60%
RHIC p+p accelerator complex 14 v vv BRAHMS & PP2PP STAR PHENIX AGS LINAC BOOSTER Pol. Proton Source Spin Rotators 20% Snake Siberian Snakes 200 MeV polarimeter Rf Dipoles RHIC pC “CNI” polarimeters PHOBOS RHIC absolute pH polarimeter Siberian Snakes AGS pC “CNI” polarimeter 5% Snake Coulomb-Nuclear Interference
PHENIX 検出器群 15
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PHENIX 検出器 コンセプト – high resolution & high-rate at the cost of acceptance – trigger for rare events セントラルアーム – | | < 0.35, ~ – Momentum, Energy, PID ミューオンアーム – 1.2 < | | < 2.4 – Momentum (MuTr) Muon Piston Calorimeter – 3.1 < | | < h+h+ ,0,0 MPC
18 観測対象利点 00 高統計 Direct - （直接光子）理論解釈が容易 0 - 0 correlation 運動学に制約 charged G の符号に感度 重いクォーク生成 ( 崩壊電子 ) より低い x, g-g 過程が支配的 MPC cluster より低い x G に感度を持つ 様々な A LL 測定 その他
Central Arm 0 19 高い統計精度 0.02 < x < 0.2 小さい P T 領域で glue-glue 支配的 PHENIX のデータ 0.02<x<0.2 Fractional Contribition to 0 production [1] 0 の普遍質量 Phys. Rev. Lett. 101, (2008) ppTpT 陽子
20 0 A LL Improved Statistics Year by Year Run5, Run6 Consistent with zero Systematic Error Becomes Serious at small P T Run L Run550%2.5 Run656%6.5 Run957%14 Relative Luminosity :
0 A LL データのモデル解釈 21 D. De Florian et al. Progress in Particle and Nuclear Physics 67 (2012) 251
G に与えるインパクト 22 最初の有限値 G の 測定結果 DSSV DSSV+ : COMPASS + RUN5,6 RHIC DSSV++ : RUN9 RHIC
より低い x での測定へ 23 Muon Piston Calorimeter 3.1<|η|<3.9 Low P T Reconstructed π 0 High PT Merged π 0 cluster
p T (GeV/c) 2 3 Cluster A LL 24 Dominated by 0 Still consistent with zero at lower x Systematic error starts to defeat statistics Good control of relative luminosity required for better precision
25 A LL (MPC) Cluster for Run13 RHIC data