We study the incoherent neutrinoproduction of photons and pions with neutrino energy E_ν $\leqslant$ 0.5 GeV. These processes are relevant to the background analysis in neutrino-oscillation experiments, for example MiniBooNE [A. A. Aquilar-Arevalo \textit{et al.} (MiniBooNE Collaboration), Phys. Rev. Lett. 100, 032301(2008)]. The calculations are carried out using a Lorentz-covariant effective field theory (EFT) which contains nucleons, pions, the Delta (1232) ($Δ$ s), isoscalar scalar ($σ$) and vector ($ω$) fields, and isovector vector ($ρ$) fields, and has SU(2)_{L} $\otimes$ SU(2)_{R} chiral symmetry realized nonlinearly. The contributions of one-body currents are studied in the local fermi gas approximation. The current form factors are generated by meson dominance in the EFT Lagrangian. The conservation of the vector current and the partial conservation of the axial current are satisfied automatically, which is crucial for photon production. The $Δ$ dynamics in nuclei, as a key component in the study, are explored. Introduced $Δ$-meson couplings explain the $Δ$ spin-orbit (S-L) coupling in nuclei, and this leads to interesting constraints on the theory. Meanwhile a phenomenological approach is applied to parametrize the $Δ$ width. To benchmark our approximations, we calculate the differential cross sections for quasi-elastic scattering and incoherent electroproduction of pions without a final state interaction (FSI). The FSI can be ignored for photon production.
Neutrinoproduction of Photons and Pions From Nucleons in a Chiral Effective Field Theory for Nuclei
中微子诱导的光子和π介子从核子和原子核的产生(中微子产生)对于解释中微子振荡实验是重要的,因为它们是MiniBooNE实验中的潜在背景[A. A. Aquilar-Arevalo et al.(MiniBooNE Collaboration),Phys. Rev. Lett. { \bf 100},032301(2008)]。这些过程在中等能量下进行研究,其中Δ(1232)共振变得重要。洛伦兹协变有效场论是本系列研究中所使用的框架,它包含核子、π介子、Δs、等序标量场(σ)和矢量场(ω)以及等序矢量场(ρ)。拉格朗日函数表现出(近似)$SU(2)_L \otimes SU(2)_R$手征对称性的非线性实现,并包含矢量介子优势。在本文中,我们专注于建立框架。解释了顶点和费曼图的功率计数。由于固有的对称性,矢量流是自动守恒的(CVC),轴向矢量流是部分守恒的(PCAC)。为了校准轴向矢量跃迁电流(N $\leftrightarrow$ Δ),核子产生的π介子被用作基准,并与阿贡国家实验室和布鲁克海文国家实验室的泡室数据进行比较。在低能量下,我们的功率计数计划的收敛性进行了研究,和下一个领导阶树级校正被发现是小的。
本文研究了200 A GeV质子-核和核-核反应中π介子多重数随系统尺寸的标度。本文给出了考虑参与粒子减速效应的非相干多重散射的核几何计算。在高横动量的π介子多重性同意相对较好的整体缩放与二进制碰撞的数量。从这个总标度的p+A和S+金反应在200 AGeV的偏差进行比较模型的预测和影响进行了讨论。在这幅图中,没有得到高pT粒子产生的普适标度律。除了这样一个不连贯的模型的概念问题,它表明,隐含的运动学之间的关系可能的PT-扩大和减速导致矛盾。中间pT处的π介子产生随系统尺寸的缩放并不表明多重散射增强。
Pion production within the hybrid relativistic plane wave impulse approximation model at MiniBooNE and MINERvA kinematics
在[González-Jiménez et al.,物理评论D 95,113007(2017)],在这里扩展到核上非相干π介子产生的情况。结合低能量模型与Regge方法,该模型提供了有效的预测,在整个能源领域的利益,为当前和未来的基于加速器的中微子振荡实验。本文用相对论平均场模型描述束缚核子,而把出射强子看作平面波。这种方法,被称为相对论平面波脉冲近似(RPWIA),是迈向更复杂模型的第一步,也是对我们目前对基元反应理解的测试。我们专注于带电电流$ν$($\barν$)在MiniBooNE和MINERvA的运动核相互作用。通过与NuWro Monte Carlo事件发生器的结果比较,判断了末态相互作用对强子出核的截面的影响.我们发现,混合RPWIA的预测在很大程度上低估了MiniBooNE数据。在MINERvA的情况下,我们的结果低于$ν$诱导的1 $π^0$产生数据,而$ν$诱导的1 $π^+$和$\barν$诱导的1 $π^0$产生更好的一致性.