Deep-inelastic electron-deuteron scattering with spectator nucleon tagging at the electron-ion collider. Extracting free nucleon structure
背景资料：用旁观者核子标记的氘深非弹性散射（DIS）是一种提取自由中子结构函数和探索束缚质子和中子核修饰的独特方法。观众的检测（与典型的动量$\lesssim$ 100 MeV/c的氘核静止帧）控制核配置在DIS过程中，使核效应的差分分析。在未来的电子离子对撞机（EIC）中，这种测量将使用远距离探测器进行。目的：模拟带有质子或中子标记的氘核DIS，使用基线EIC远前探测器设计。量化检测器接受度和分辨率影响。旁观者动量下极外推法提取自由核子结构的可行性研究。方法：DIS事件与质子和中子观众使用BeAGLE蒙特卡罗发生器产生。考虑探测器接受度和分辨率的影响，重建了旁观者核子动量。极点外推是在实际条件下进行的。通过与输入模型的比较，验证了自由核子结构提取的有效性。结果：质子和中子旁观者检测是可能的，在整个横向动量范围$0 < p_T < 100$ MeV/c所需的极外推。校正前的分布分辨率的影响约为10%的质子和~30的中子观众。核子结构提取的总体精度预计将在百分之几的水平。结论：通过质子标记和极点外推法提取自由中子结构对于基线EIC远前探测器设计是可行的。通过中子标记提取相应的自由质子结构，为今后的核改造研究提供了参考。
2021-08-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Correlation and isospin dynamics of participant-spectator matter in neutron-rich colliding nuclei at 50 MeV/nucleon
利用同位旋量子分子动力学模型研究了参与者（重叠区）-旁观者（准射弹和准靶区）物质的同位旋不对称性和碰撞几何依赖性对对称性能量的敏感性。特别是，在重叠区的核子的数量的差异，准弹丸靶物质被发现是相当敏感的对称性能量在半周边几何形状相比，个人的产量。它给我们一个线索，这个量可以用来作为一个衡量的同位旋迁移。此外，中子的产率（第二大碎片的电荷）被提供作为重叠区域（准射弹-靶）物质的工具，以实验地检查上述可观测到的对称性能量的灵敏度。
2012-11-22 nucl-ex nucl-th
Free spectator nucleons in ultracentral relativistic heavy-ion collisions as a probe of neutron skin
除了在超中心$^{96}$ Zr+ $^{96}$ Zr与$^{96}$ Ru+ $^{96}$ Ru碰撞中产生的自由旁观者中子产额比外，我们提出RHIC和LHC单碰撞系统中自由旁观者中子与质子产额比$N_n/N_p$可以作为中子皮厚度$Δr_{\mathrm{np}}$和对称能斜率参数$L$的更灵敏的探针.这一想法是证明的基础上碰撞核的质子和中子密度分布从Skyrme-Hartree-Fock-Bogolyubov计算，和一个Glauber模型，提供信息的旁观者物质。最后的旁观者粒子产生的直接发射，集群的最小生成树算法或Wigner函数的方法，和重团簇的GEMINI去激发。较大的$Δr_{\mathrm{np}}$与较大的$L$值相关联，增加了旁观物质的同位旋不对称性，从而导致较大的$N_n/N_p$，特别是在自由核子的多重性不受团簇形成和去激发的不确定性影响的超中心碰撞中。我们进一步证明了在等压碰撞系统或同位素碰撞中，$N_n/N_p$的双比率有助于抵消质子的探测效率。核变形和电磁激发的影响进行了研究，并发现它们是次显性相比，预期的灵敏度$Δr_{\mathrm{np}}$。
2022-09-07 hep-ex nucl-ex nucl-th
Collision geometry effect on free spectator nucleons in relativistic heavy-ion collisions
本文利用Skyrme-Hartree-Fock-Bogolyubov方法计算得到的形变核子分布，研究了RHIC能区形变核碰撞中中子皮和碰撞几何对自由旁观者核子产额以及自由旁观者中子与质子产额比$N_n/N_p$的影响。我们发现，与其他碰撞配置相比，与长（扁）核的尖-尖（体-体）碰撞导致最少的自由旁观者核子。虽然$N_n/N_p$比对碰撞核的平均中子皮厚度和对称能敏感，但它受不同碰撞组态中中子皮的极角分布的影响。我们还发现，在某些碰撞系统中，碰撞几何效应可以达到对称能效应的50%。由于$^{238}$ U和$^{96}$ Zr中的特定变形中子皮，与相同碰撞系统中的其他碰撞取向相比，在尖端-尖端$^{238}$ U+ $^{238}$ U碰撞和体-体$^{96}$ Zr+ $^{96}$ Zr碰撞中对$N_n/N_p$比率的对称能效应增强。我们的研究可能有助于通过选择合适的组态来探测形变核与高能碰撞中的形变中子皮。
2023-01-19 hep-ex nucl-ex nucl-th
Spectator detection for the measurement of proton neutron interactions at ANKE
一个由三个硅探测器组成的望远镜安装在ANKE光谱仪的内部目标位置附近，该光谱仪位于COSY-Juelich轻离子储存环的超高真空内。因此，探测和识别氘团簇射流靶中的慢质子和氘子成为可能。对这种旁观质子的能量和角度（p_sp）的良好测量允许人们识别在靶中的中子上发生的反应，然后在c.m.范围内逐个事件地确定离子-中子系统的运动学变量。能量该系统已成功地在实验室条件下进行了测试。通过在ANKE前向探测器中测量与快氘同时发生的pd到pspdpi^0反应中的旁观质子，推导出pn到dpi^0反应的总截面值。望远镜的进一步应用包括测定光度和光束偏振，这是几个实验所需要的。
2007-01-05 nucl-ex
Probing Pb+Pb collisions at $\sqrt{S_{NN}}=2760$ GeV with spectators
在重离子碰撞的初始条件下，存在着一个接一个事件的几何涨落和量子涨落。分析重离子碰撞的标准技术，从最终状态的多重性获得的中心性的箱子，平均出各种初始配置，从而限制了研究，只有有限的初始条件范围。在本文中，我们提出了一个额外的装箱在一个事件中的总观众中子。这为我们提供了一个关键的控制参数，以探测具有更广泛的初始条件的事件，为我们提供了一个机会，以窥视具有更罕见的初始条件的事件，否则当单独通过中心性分箱进行分析时，这些事件会被掩盖。我们发现，包括观众装箱允许一个不同的$\varepsilon_2$和$\varepsilon_3$独立。我们观察到，$\displaystyle{v_2/\varepsilon_2}$和$\frac{1}{S}\frac{dN_{\text{ch}}}{dη}$之间的标准标度关系所表现出的中心性仓被打破的旁观者中子仓。然而，$\displaystyle{\ln\left( v_n/\varepsilon_n\right)}$和横向系统尺寸之间的声学缩放关系适用于中心性以及中心到中间中心碰撞的观众箱。引入观众分仓，使我们能够在很宽的范围内调整粘度驱动的影响，不同的初始状态，但类似的最终状态的多重性的事件。
2016-01-15 hep-ex hep-ph nucl-ex
An improved method to access initial states in relativistic heavy-ion collisions
本研究改进了重离子碰撞初始状态研究中的旁观中子分箱方法，通过量化其与标准中心度分箱的差异，可分离初始状态几何与随机涨落对末态可观测量的影响。
2024-07-10 hep-ph nucl-ex nucl-th
Electromagnetic Form Factors of Nucleons in a Light-cone Diquark Model
利用光锥理论，在相对论性夸克-双夸克模型中研究了核子的电磁形状因子。Melosh旋转适用于夸克和矢量双夸克。结果表明，矢量旁观者双夸克和标量旁观者双夸克之间的差异再现了中子的正确的电形状因子，在此简单模型中，质子和中子的形状因子$G_E(Q^2)$和$G_M(Q^2)$在$Q^2=2 ~\rm{GeV}^2$以下都与实验数据符合得很好.
2002-02-12 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing configuration of $α$ clusters with spectator particles in relativistic heavy-ion collisions
本研究提出利用RHIC和LHC能区重离子碰撞中的旁观者粒子产额比，探测$^{12}$C和$^{16}$O中的α团簇构型，该方法可通过ZDC测量实现，无需建模中快度区复杂动力学。
2024-05-21 hep-ex nucl-ex nucl-th
Measurement of the structure function of the nearly free neutron using spectator tagging in inelastic $^2$H(e, e'p)X scattering with CLAS
由于缺乏自由中子靶，人们对中子结构的了解比质子少得多。中子信息通常是从氘等核目标的数据中提取的，需要对核结合和核子离壳效应进行校正。这些修正是模型相关的，并且具有显著的不确定性，特别是对于Bjorken标度变量x的大值。杰斐逊实验室的核子结构（BONUS）实验测量了电子氘非弹性散射截面，标记了与散射电子一致的旁观者质子。这种方法减少了核绑定的不确定性显着，并允许第一次（几乎）模型独立提取的中子结构功能。建立了一个新型的紧凑径向时间投影室，用于探测动量在70 ~ 150 MeV/c之间的质子。为了提取自由中子结构函数$F_{2n}$，选择后向角和动量低于100 MeV/c的旁观质子，确保散射发生在几乎自由的中子上。散射的电子是用杰斐逊实验室的CLAS光谱仪检测到的。提取的中子结构函数$F_{2n}$和它的比率的氘核结构函数$F_{2d}$的共振和深非弹性区域。的截面的观众质子动量和角度的依赖关系进行了研究，并测试不同的运动学的观众机制。我们的数据集可用于研究中子共振激发，测试中子中的夸克强子二重性，开发更精确的结构函数参数化，以及研究结合效应（包括核EMC效应的可能机制），并提供了d/u的渐近行为的第一个一瞥，因为x去1。
2014-10-03 nucl-ex
Electron Scattering From High-Momentum Neutrons in Deuterium
我们报告的结果从测量半包容性反应$d(e,e'p_s)$的质子$p_s$是在一个大的角度相对于动量转移移动的实验。如果我们假设质子是中子在氘中发生反应的旁观者，那么就可以推断出中子的初始状态。这种被称为旁观者标记的方法可以用来研究氘中高动量（离壳层）中子的电子散射。这些数据是用5.765 GeV的电子束在杰斐逊实验室的Hall B的氘靶上拍摄的，使用CLAS探测器。对不同的末态丢失质量$W^{*}$、后向质子动量$\vec{p}_{s}$和动量转移$Q^{2}$提取了约化截面。的数据进行比较，一个简单的PWIA观众模型。在横向运动学观察到的数据中的一个强大的增强是没有重现的PWIA模型。这种增强可能与未纳入模型的终态相互作用（FSI）的贡献有关。一个"束缚中子结构函数“$F_{2n}^{eff}$被提取为$W^{*}$和标度变量$x^{*}$的函数，在极端向后运动学，FSI的影响似乎是较小的。对于$p_{s}>400$ MeV/c，其中中子远离壳层，该模型高估了$x^{*}$在0.25和0.6之间的区域中的$F_{2n}^{eff}$的值。束缚中子结构函数的修正是引起观测偏差的可能效应之一。
2005-10-12 nucl-ex
Neutrons from projectile fragmentation at 600 MeV/nucleon
本研究利用LAND探测器和ALADIN谱仪，在600 MeV/核子能量下测量弹丸碎裂产生的中子，发现spectator中子多重性依赖弹丸同位素组成，模型在周边碰撞中与数据吻合，但中心碰撞低估中子产额。
2023-09-30 nucl-ex
Measurement of the neutron F2 structure function via spectator tagging with CLAS
我们报告的第一次测量的F2结构函数的中子从半包容性的散射电子从氘，低动量的质子在后半球检测。将旁观者质子的动量限制在< 100 MeV，并将它们相对于动量转移的角度限制在< 100度，这允许从近壳层中子的散射方面解释该过程。收集到的F2 n数据涵盖了比约肯x范围（0.65 < Q2 < 4.52 GeV 2）内的核子共振和深度非弹性区域，核修正的不确定性估计小于百分之几。这些测量提供了在0.2 < x < 0.8下的中子与质子结构函数比F2 n/F2 p的首次确定，其中由于核效应而具有很小的不确定性。
2012-05-14 hep-ex nucl-ex
Probing the Neutron Skin with Extreme Collision Geometries in Heavy-Ion Collisions
本文提出利用重离子碰撞极端几何中的新观测量探测中子皮厚度，并通过模拟验证其灵敏度，提出不对称碰撞以精确确定该厚度。
2025-10-09 hep-ex hep-ph nucl-ex
Participant and spectator scaling of spectator fragments in Au+Au and Cu+Cu collisions at sqrt(sNN) = 19.6 and 22.4 GeV
相对论性重离子碰撞产生的旁观者碎片，由单个质子和中子以及稳定的核碎片（最高为氮（Z=7））组成，在PHOBOS中测量。这些碎片在Au+Au（sqrt（sNN）=19.6 GeV）和Cu+Cu（22.4 GeV）高赝快度（$η$）碰撞中观察到。主要的多电荷碎片是紧密结合的氦（$α$），锂、铍和硼都清楚地被看作是碰撞中心性和赝快度的函数。我们观察到，在Cu+Cu碰撞，它变得更有利于$α$碎片被释放比锂。碎片的产率与旁观者核子的数量近似成比例，与碰撞离子无关。碎片的伪快度分布的形状表明，碎片的平均偏转远离光束方向增加更多的中心碰撞。对$α$和锂碎片形状的详细比较表明，偏转的中心依赖性有利于与碰撞参与者数量成比例。
2015-11-25 nucl-ex
Single π^- production in np collisions for excess energies up to 90 MeV
用动量为1.85 GeV/c的氘束轰击液氢靶，在运动学完全实验中研究了准自由反应$np\to pp\pim$.除了三个带电的喷射物，旁观者质子也在大接受飞行时间光谱仪COSY-TOF中被检测到。它是通过它的动量和飞行方向来识别的，因此可以获得束缚中子的费米运动和有效中子4-动量矢量$\mathbb{P}_n$，这些矢量在不同的事件之间是不同的。覆盖了超过阈值的近90 MeV的过量能量的范围。推导了与能量相关的角分布、不变质谱和全覆盖的Dalitz图。发现了相当大的$pp$ FSI效应，以及$p$和$d$分波的贡献。根据新的截面数据讨论了基本截面$σ_{01}$在阈值附近的行为。与现有的文献数据相比，结果提供了一个敏感的测试的旁观者模型。
2007-08-29 nucl-ex
Elliptic flow of charged particles at midrapidity relative to the spectator plane in Pb-Pb and Xe-Xe collisions
该研究测量Pb–Pb和Xe–Xe碰撞中带电粒子相对于旁观者中子平面的椭圆流，并通过与v_2{4}及初态偏心率比较，揭示初态涨落模型的不足及流体黏性约束。
2023-10-02 hep-ex nucl-ex
New Temperature Measurements in 197Au + 197Au Collisions
我们报告新的测量破裂温度的目标观众从197金+197金反应在1000兆电子伏每核子。的温度上升，从4 MeV的外围到最中心的碰撞约10 MeV的碰撞参量减少，在良好的协议与以前的结果，在600 MeV每核子的抛射体观众。测得的温度同意定量的破碎温度预测的统计多重碎裂模型。对于这些计算的初始激发能和质量之间的关系，得到了很好的同步协议的碎片电荷相关。轻带电粒子的能谱和中子的平均动能的行为表明，在最后的分裂阶段之前，轻粒子发射的重要组成部分。
1997-04-04 nucl-ex
Neutron recognition in the LAND detector for large neutron multiplicity
研究了LAND中子探测器的性能。使用事件混合技术的基础上，在GSI实验室的S107实验中获得的单中子数据，我们测试的效率，用于确定检测到的中子的多重性和运动学特性的各种分析工具。本文详细介绍了最近发展起来的一种从ALADIN实验S254的旁观者衰变中识别中子簇射的新算法。与其他方法相比，其性能进行了评估。在本实验中，利用所观测到的中子事件的性质来估计LAND的探测效率。
2012-07-03 nucl-ex
Directed flow in Au+Au collisions at $\sqrt{s_{_{NN}}}$ =62.4 GeV
本文给出了在$\sqrt{s_{_{NN}}}$ = 62.4 GeV的Au+Au碰撞中，在中赝快度区$|η|<1.3$和正向赝快度区$2.5 < |η| < 4.0$中测量到的定向流（$v_1$）.结果是使用三粒子累积量方法，事件平面方法与混合谐波，并首次在相对论重离子对撞机（RHIC），标准方法与事件平面重建旁观者中子。所有三种方法的结果都非常一致。在所研究的赝快度范围内，带电粒子定向流的方向与碎裂中子的方向相反。
2006-01-18 nucl-ex
Empirical radius formulas for canonical neutron stars from bidirectionally selecting EOS features in extended Bayesian analyses of observational data
本研究通过扩展贝叶斯分析并结合双向逐步特征选择、LASSO回归和神经网络方法，基于中子星观测数据，构建了典型中子星半径$R_{1.4}$的数据驱动经验公式，并发现对称能曲率$K_{sym}$是决定$R_{1.4}$的最关键参数。
2023-10-23 astro-ph.HE nucl-ex nucl-th
Frequency shifts in gravitational resonance spectroscopy
超冷中子在引力场中的量子态将通过引力共振谱来表征。本文讨论了光谱测量中出现的系统效应。所讨论的频率偏移，我们称之为斯特恩-格拉赫偏移，干扰偏移和旁观者状态偏移，出现在可想象的测量方案中，具有普遍的重要性。在精密度实验中必须考虑这些变化。
2015-01-13 nucl-ex quant-ph
Isotopic Effects in Nuclear Reactions at Relativistic Energies
在GSI实验室用ALADiN谱仪和LAND中子探测器对相对论能量下抛射体旁观者碎裂中的同位素效应进行了系统研究。除了124Sn的一次束外，还使用了FRS碎片分离器产生的124La和107Sn的二次束，以扩大同位素组成的范围。所有研究的系统，但特定的同位素效应已被观察到在中子和带电粒子生产的弹丸碎片的总属性是非常相似的。从同位素产率的双比率获得的破裂温度已被提取，并与极限温度的期望值进行了比较。
2007-04-02 nucl-ex
Directly probing existence of $α$-cluster structure in $^{20}$Ne by relativistic heavy-ion collisions
本研究提出通过测量超中心$^{20}$Ne+$^{20}$Ne碰撞中自由旁观者中子与特定质荷比带电粒子的标度产额比，可直接且稳健地探测$^{20}$Ne中的$α$-团簇结构，规避中快度动力学不确定性。
2025-02-13 hep-ex nucl-ex nucl-th
Determination of the polarization observables $C_{x}$, $C_{z}$, and $P$ for the $\vecγd\to K^{0}Λ(p)$ reaction
夸克模型预言的许多核子激发态（$N^{*}$ s），在$πN$通道中没有观测到，被认为与K介子-超子（$KY$）通道有很强的耦合。虽然在过去的十年中，已经公布了质子光生$KY$的数据，但中子的数据很少。在本文中，我们提出了初步的结果，偏振观测$P$，$C_x$，和$C_z$的反应$γd\to K^{0}Λ(p)$，其中$(p)$表示观众质子。可观测量包括光子能量$E_γ$，介于0.9 GeV和2.6 GeV之间，以及K介子质心角cos $θ_{K^{0}}^{CM}$，介于$-0.9$和1之间。这些数据是在实验E06-103（g13）中收集的，实验中使用了托马斯·杰斐逊国家加速器设施的CLAS探测器，使用了圆偏振光子束和非偏振液体氘靶。我们还讨论了中子束缚对观测量的影响。我们的研究是g13小组更广泛努力的一部分，为中子光生介子提供横截面和偏振观测值，预计将对$N^{*}$研究产生重大影响。
2018-07-25 nucl-ex
Invariant-mass spectroscopy of $^{18}$Ne, $^{16}$O, and $^{10}$C excited states formed in neutron transfer reactions
利用HiRA和CAESAR装置研究了$^{17}$ Ne、$^{15}$ O和$^9$ C快次级束的中子转移反应。连续谱中的$^{18}$ Ne、$^{16}$ O和$^{10}$ C的激发态已用不变质谱法确定。这些状态的最佳实验分辨率是通过选择衰变碎片横向于光束方向发射的事件来实现的。我们已经证实了一些自旋分配在以前的工作中所取得的负宇称态的$^{18}$ Ne。此外，我们还在$^{16}$ O和$^{18}$ Ne中发现了新的高激发态激发态，其中一些激发态裂变为两个基态的$^8$ Be碎片。最后，对于$^{10}$ C，观察到一个新的激发态。发现这些转移反应在很高的激发能下留下了$^9$ Be靶核的残余物，并且可能与深束缚的$^9$ Be中子的拾取有关。
2018-12-11 nucl-ex
Upgrades of the ATLAS Zero Degree Calorimeter System for Run 3 at the Large Hadron Collider
本文介绍 ATLAS 零度量能器系统为 LHC Run 3 进行的升级，包括新型掺氢熔融石英辐射体、快速信号电缆、LED 校准、全数字触发电子学及新增反应平面探测器，以提升重离子碰撞几何与超周边碰撞的研究能力。
2025-11-06 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
