New Measurement of Compton Scattering from the Deuteron and an Improved Extraction of the Neutron Electromagnetic Polarizabilities
核子的电磁极化率是描述核子对外部电场和磁场响应的基本性质。它们可以从康普顿散射数据中提取出来，而且在质子的情况下，精度很高。相比之下，中子的信息需要使用核目标的康普顿散射。在这里，我们报告了一个新的测量弹性光子散射的氘使用准单能标记的光子在MAX IV实验室在瑞典隆德。这些十多年来的第一批新数据实际上是世界数据集的两倍。他们的能量范围与以前的实验重叠，并将其扩展了20 MeV到更高的能量。使用具有动态Δ（1232）自由度的手征有效场论进行的分析表明，数据与世界数据集一致且在世界数据集之内。在证明拟合与Baldin求和规则一致后，提取了等oscillation核子极化率的值并将其与质子的最新结果相结合，得到了中子极化率α_n = [11.55 +/- 1.25（stat）+/- 0.2（BSR）+/- 0.8（th）] × 10^{-4} fm^3和β_n = [3.65 -/+ 1.25（stat）+/- 0.2（BSR）]-/+ 0.8（th）] X 10^{-4} fm 3，对于44个自由度，χ^2 = 45.2。
2014-11-13 nucl-ex
Nucleon Polarizabilities and Compton Scattering as a Playground for Chiral Perturbation Theory
我给出了一个总结的核子极化率的最新结果，重点手征微扰理论。将核子康普顿散射的预测计算结果与最近的极化率经验测定和格点量子色动力学计算结果进行了比较，从而检验了手征微扰理论在单重子区的适用性.
2020-10-13 hep-lat hep-ph nucl-ex
Compton Scattering from \nuc{6}{Li} at 86 MeV
在高强度γ射线源（\HIGS）上测量了\nuc{6}{Li}（$γ$，$γ$）\nuc{6}{Li}的截面，并研究了这些截面对核子等极化率的敏感性。使用准单能86 MeV光子束以40 $^{\circ}$ -160 $^{\circ}$的光子散射角收集数据。这些结果是以前在较低能量下测量的扩展。早期的工作表明，在60 MeV的\nuc{6}{Li}（$γ$，$γ$）\nuc{6}{Li}反应提供了一种提取核子极化率的方法;这项工作表明，截面的极化率的灵敏度在86 MeV增加。需要一个完整的理论处理来验证这一结论，并产生极化率的值。
2014-08-07 nucl-ex
Measurements of Double-Polarized Compton Scattering Asymmetries and Extraction of the Proton Spin Polarizabilities
核子的自旋极化率描述了核子的自旋如何响应入射的极化光子。测量核子自旋极化率的最独立于模型的方法是通过极化康普顿散射。双极化康普顿散射的质子上的不对称性进行了测量，在$Δ(1232)$区域使用圆偏振入射光子和横向偏振质子目标在美因茨微波加速器。使用色散模型计算和重子手征微扰理论计算进行拟合不对称数据，并实现了在多极基础上的所有四个质子自旋极化率的分离。基于分散模型计算的分析以$10^{-4}$ fm $^4$为单位产生$γ_{E1E1} = -3.5 \pm 1.2$、$γ_{M1M1}= 3.16 \pm 0.85$、$γ_{E1M2} = -0.7 \pm 1.2$和$γ_{M1E2} = 1.99 \pm 0.29$。
2015-03-20 nucl-ex
New approach to low energy Virtual Compton Scattering and generalized polarizabilities of the nucleon
本文研究了低能实光子出射时核子的虚康普顿散射。这种机制允许人们在量子力学实验中直接获得核子的广义极化率。在文献中存在的低能定理的推导中，当接近初始光子的质量壳层时，虚初始光子的低能极限与实光子的低能极限不匹配。虽然这个问题已经很长一段时间被归因于非解析性的康普顿振幅相对于光子的虚拟性，我证明，这仅仅是由于一个定义不清的低能量限制，一方面，和一个特定的方式构建的振幅，在文献中使用，另一方面。我提供了一个统一的描述低能量康普顿散射与真实和虚拟的光子定义一个洛伦兹协变算子子基础康普顿散射在该政权，有六个独立的结构。相应地，在Breit框架下引入了六种新的广义极化率.这些极化率被定义为光子虚性的连续函数，并且在真实光子点处匹配到从真实康普顿散射已知的核子极化率上。
2009-09-21 hep-ph nucl-ex nucl-th
First extraction of the scalar proton dynamical polarizabilities from real Compton scattering data
本文首次尝试从π介子产生阈值以下的质子实康普顿散射数据中提取标量偶极动力学极化率。该理论框架结合了色散关系技术、低能展开和散射振幅的多极子分解。这些结果是用迄今为止从未应用于康普顿散射数据的统计工具获得的，对于克服现有数据集分析所固有的问题至关重要。
2018-06-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
Virtual Compton Scattering and Nucleon Generalized Polarizabilities
本文综述了低能区核子$γ^* N \to N γ$的虚康普顿散射（VCT）。我们回顾了与广义极化率（GP）和模型预测这些观测值的理论形式主义。我们提出的GP提取方法，在实验中使用的方法：基于低能量定理的色散关系和形式主义的方法。然后我们回顾了实验结果，重点介绍了最近的质子广义极化率实验数据所带来的进展，并对低能质子广义极化率领域的研究进行了展望。
2020-01-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Separation of proton polarizabilities with the beam asymmetry of Compton scattering
我们建议直接从低能康普顿散射的束不对称性确定质子的磁偶极极化率，这是基于这样一个事实，即导致非玻恩贡献的不对称性是由于单独的磁极化;电极化抵消。因此，束的不对称性提供了最简单的可观察性，其具有从电的极化率的干净分离。引入极化率在洛伦兹不变的方式，我们计算高阶（反冲）的影响，极化率对光束的不对称性，并表明这些影响是最抑制在正向运动学。考虑到在MAMI和HIGS设施进行精确康普顿实验的前景，我们认为为什么光束不对称性可能是测量质子难以捉摸的磁极化率的最佳方法。
2013-07-05 hep-ph nucl-ex nucl-th
Analysis of data on low-energy gamma-p scattering and determination of proton polarizabilities
本文分析了50年代至90年代在光子能量低于150 MeV时（10个实验工作）的所有弹性γ-p散射实验数据，以确定质子的电（α_p）和磁（β_p）极化率。将这些数据与两个自由参数α_p和β_p拟合，嵌入到根据有限能量s-通道色散关系获得的理论截面中，得到以下质子极化率的世界平均值（单位：10^{-4} fm^3）：α_p = 11.7 +- 0.8（统计+系统）+- 0.7（模型），β_p = 2.3 +- 0.9（统计+系统）+- 0.7（模型），其中第一误差考虑了实验截面的统计误差和系统误差，第二误差不模拟理论截面中的不确定性科.
2000-11-21 nucl-ex
Measurements of the Generalized Electric and Magnetic Polarizabilities of the Proton at Low Q2 Using the VCS Reaction
质子的均方极化率半径已被测量的第一次在虚拟康普顿散射实验中进行的MIT-Bates面外散射设施。对Q_2 = 0.06GeV ~ 2/c ~ 2的实验数据进行色散分析，得到的响应函数和极化率与O（p ~ 3）重子手征微扰理论一致。这些数据支持介子效应在极化率中的主导地位，并且β随Q2的增加而增加，这证明了π介子云的短程顺磁性抵消了长程抗磁性。
2006-05-10 nucl-ex
Nucleon Polarizabilities: from Compton Scattering to Hydrogen Atom
本文综述了核子极化率及其在核子康普顿散射和氢原子光谱中的作用。我们讨论了手征有效场论的基本概念、最近格点量子色动力学计算和进展。在实验方面，我们回顾了正在进行的计划，旨在通过康普顿散射过程测量核子（标量和自旋）极化率，与真实和虚拟光子。很大一部分的审查是专门的一般约束的基础上的么正性，因果关系，离散和连续的对称性，从而导致模型无关的关系，涉及核子极化率。我们（重新）推导出各种这样的关系，并讨论其经验价值。质子极化率效应是目前对μ子氢兰姆位移和超精细结构进行评估时不确定性的主要来源。最近的计算这些影响的审查在这里的上下文中的“质子半径之谜”。最后，我们总结了最近的结果和前景，为不久的将来的工作。
2016-02-22 hep-ph nucl-ex nucl-th
Pion Generalized Dipole Polarizabilities by Virtual Compton Scattering $πe \to πeγ$
本文计算了反应$πe\to πe γ$的截面和事件发生器。该反应对π广义偶极极化率敏感，即纵向电极化率$α_L(q^2)$、横向电极化率$α_T(q^2)$和磁极化率$β(q^2)$，它们在实光子极限下分别还原为普通的电极化率和磁极化率$\barα$和$\barβ$。在${\cal O}(p^4)$的手征微扰理论的框架下进行截面的计算。一个π介子事件发生器已被写入，这是准备在GEANT模拟代码中实现或独立使用。
2001-07-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Compton Scattering off Pions and Electromagnetic Polarizabilities
带电和中性π介子的电（$α_π$）和磁（$β_π$）康普顿极化率是量子色动力学（QCD）低能部分的基本性质。π介子的极化率影响$γπ\toγπ$康普顿散射角分布的形状和$γγ\toππ$的绝对截面。给出了$γπ\toγπ$康普顿散射微分截面、色散关系和由极化率表示的求和定则的理论推导。我们回顾实验带电和中性极化率的研究和理论预测。从DESY Crystal Ball $γγ\toπ^0π^0$数据推导出$π^0$极化率，但具有较大的不确定性。带电π介子极化率最新的推导方法是：（1）CERN COMPASS的辐射π介子Primakoff散射$π^- Z \to π^-Zγ$，（2）SLAC Mark II的双光子π介子对产生$γγ\toπ^+π^-$，以及（3）美因茨MAMI的质子辐射π介子光生$γp\toγπ^+ n$。一个严格的测试手征微扰理论（ChPT）的基础上进行比较的精确实验带电π介子极化率与ChPT的预测。只有CERN COMPASS带电π介子极化率测量具有可接受的小不确定度。它的值$α_{π^\pm}-β_{π^\pm} = (4.0\pm 1.8)\times 10^{-4}\,\text{fm}^3$与双圈ChPT预言的$α_{π^\pm}-β_{π^\pm}=(5.7\pm 1.0)\times 10^{-4}\,\text{fm}^3$吻合得很好，加强了π介子与…
2019-05-14 hep-ex hep-ph nucl-ex
Nucleon Polarizabilities from Low-Energy Compton Scattering
一个有效场论是用来给一个模型无关的描述康普顿散射的能量可比的π质量。用手征微扰理论在小动量下计算到四阶的质子和氘核的散射振幅包含四个与核子极化率一一对应的待定参数。这些极化率是从拟合氢和氘的弹性光子散射数据中提取的。对于质子，我们发现：α_p = 12.1 +/- 1.1 +/- 0.5，β_p = 3.4 +/- 1.1 +/- 0.1，单位均为10^{-4} fm^3。对于等光谱极化率，我们得到：α_N = 13.0 +/- 1.9 + 3.9/-1.5（单位相同），而β_N与零一致，误差范围相当大。
2004-11-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
Compton Scattering by the Nucleon
本文综述了核子在第一、第二共振能量下的康普顿散射的研究现状。除了色散理论的一般测试和极化率的精确测定外，还探讨了四个基本求和规则的有效性。{ \it Recommended}测定核子电磁极化率和自旋极化率实验值的平均值：$α_p=12.0\pm 0.6$、$β_p=1.9\mp 0.6$、$α_n= 12.5 \pm 1.7$、$β_n= 2.7 \mp 1.8$（单位$10^{-4}$ fm $^3$）、$γ^{(p)}_π= -38.7 \pm 1.8$、$γ^{(n)}_π= 58.6 \pm 4.0$（单位$10^{-4}$ fm $^4$）。
2005-02-15 hep-ph nucl-ex
Sum rules across the unpolarized Compton processes involving generalized polarizabilities and moments of nucleon structure functions
导出了核子非极化双虚康普顿散射过程的两个新求和定则，建立了新的包含核子广义极化率和核子非极化结构函数$F_1(x,Q^2)$和$F_2(x,Q^2)$矩的低$Q^2$关系.这些关系有助于确定一些结构常数，这些结构常数只能在非正向双虚康普顿散射中获得，目前还不能在实验上获得。我们执行的质子的经验测定，并比较我们的结果与下一个领先的手征微扰理论预测。我们还表明，这些关系可能是有用的模型无关的确定的低$Q^2$减法功能的康普顿振幅，进入双光子交换贡献的兰姆位移（μ子）氢。明确计算$Δ(1232)$共振对μ子-氢$2P-2S$兰姆位移的贡献，得到$-1 \pm 1$ $\mathsfμ$ eV，证实了这种效应的先前解释的微小性。
2018-04-20 hep-ph nucl-ex nucl-th
Nucleon Polarizabilities from Deuteron Compton Scattering within a Green's-Function Hybrid Approach
我们研究弹性康普顿散射从氘核的光子能量范围从零到100兆电子伏，使用国家的最先进的氘核波函数和NN的潜力。为了保证规范不变性和正确的汤姆逊极限，用格林函数处理两个光子的发射和吸收之间的核子-核子再散射。用这种格林函数混合方法，我们实现了氘康普顿散射的低能定理，并且对所用的氘波函数没有显著的依赖性。对于核子结构，我们使用手征有效场论，在小尺度展开中具有明确的Δ（1232）自由度，直到首单圈阶。与现有数据的协议是好的，在所有能源。我们的2-参数拟合所有弹性$γd$数据导致的静态等密度偶极子极化率的值是非常好的协议与等密度Baldin求和规则。把这个值作为额外的输入，我们得到α_E^s=（11.3+-0.7（stat）+-0.6（Baldin））× 10^{-4} fm^3和β_M^s =（3.2-+0.7（stat）+-0.6（Baldin））× 10^{-4} fm^3，并通过与质子数的比较得出结论，中子和质子的极化率基本上是相同的。
2010-08-09 nucl-ex nucl-th
Proton polarizabilities: status, relevance, prospects
这是一个简短的回顾，了解质子极化率的手征微扰理论和它们的相关性的“质子电荷半径之谜”的状态。
2013-07-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
Compton Scattering on Pion and Pion Polarizabilities
利用色散关系研究了带电π介子的康普顿散射。通过对γ+γ \to π^0+π^0过程实验数据的拟合，得到了σ介子的未知质量、全宽和衰变宽度.这些参数被用来计算带电π介子的康普顿散射的截面。对所得结果的分析表明，在\sqrt{s} =1 GeV能量范围内的弹性γ \pion散射数据（连同过程γγ \to π^0π^0的数据）既可用于高精度地测定π介子极化率值，又可用于研究σ介子。
1998-10-09 hep-ph nucl-ex nucl-th
The Proton Electromagnetic Generalized Polarizabilities
本文综述质子电磁广义极化率研究，介绍相关概念与理论框架，重点讨论虚康普顿散射实验的最新进展及该领域未来方向，为质子内部结构研究提供参考。
2024-07-10 nucl-ex nucl-th
Neutron polarizabilities investigated by quasi-free Compton scattering from the deuteron
在MAMI（美因茨）的$theta^{lab}_γ=136^o$上测量了康普顿散射光子和反冲中子的符合，研究了中子的准自由康普顿散射，能量范围为200 - 400 MeV。根据数据，已经确定了以$10^{-4}fm^3$为单位的$α_n - β_n = 9.8 \pm 3.6(stat)^{+2.1}_{-1.1}(syst)\pm 2.2(model)$的极化率差。结合由光吸收数据推导出的极化率和$α_n+β_n= 15.2\pm 0.5$，得到了中子的电、磁极化率$α_n=12.5\pm 1.8(stat)^{+1.1}_{-0.6}(syst)\pm 1.1(model)$和$β_n = 2.7\mp 1.8(stat)^{+0.6}_{-1.1}(syst)\mp 1.1(model)$。
2002-02-27 hep-ex hep-ph nucl-ex
Proton scalar dipole polarizabilities from real Compton scattering data, using fixed-t subtracted dispersion relations and the bootstrap method
我们执行一个真正的康普顿散射（RCS）的数据低于π介子生产阈值提取的电（$α_{E1}$）和磁（$β_{M1}$）静态标量偶极极化率的质子，使用固定的$t$扣除色散关系和基于Bootstrap的拟合技术。Bootstrap方法提供了一个方便的工具，包括系统误差对$α_{E1}$和$β_{M1}$的最佳值的影响，并传播由其他测量固定的模型参数的统计误差。我们还实施了各种统计测试，调查的一致性，可用的RCS数据集低于π介子生产阈值，我们得出结论，没有强烈的动机，从全球范围内排除任何数据点。我们的分析产生了$α_{E1} = (12.03^{+0.48}_{-0.54})\times 10^{-4} \text{fm}^3$和$β_{M1} = (1.77^{+0.52}_{-0.54})\times 10^{-4} \text{fm}^3$，p值为$= 12\%$。
2019-07-16 hep-ph nucl-ex nucl-th
First concurrent extraction of the leading-order scalar and spin proton polarizabilities
我们进行了第一次同时提取的六个领先阶质子极化率。我们之所以能够达到这一里程碑，要归功于新的高质量实验数据和创新的基于Bootstrap的拟合方法。这些新的结果提供了一个自洽的和基本的基准，所有未来的理论和实验极化率的估计。
2022-10-15 hep-ph nucl-ex nucl-th
Nucleon Polarizabilities: Theory
本文综述了核子极化率理论研究的最新进展。我们首先报告的静态极化率测量在真实的康普顿散射，比较和解释从各种理论方法的结果。在第二步中，我们将讨论扩展到可以在虚拟康普顿散射中访问的广义极化率，显示如何在这些量中编码的信息可以提供一个空间解释的核子中的诱导极化密度。
2011-05-23 hep-lat hep-ph nucl-ex
New Insight in the $Q^2$-Dependence of Proton Generalized Polarizabilities
在美因茨微波加速器上研究了质子在四动量转移$Q^2$：0.10、0.20和0.45 GeV $^2$下的虚康普顿散射。使用低能定理或色散关系进行的拟合允许提取结构函数$P_{LL} -P_{TT} / ε$和$P_{LT}$，以及电和磁广义极化率$α_{E1}(Q^2)$和$β_{M1}(Q^2)$。这些新的结果表明，一个平稳和快速的下降的$α_{E1}(Q^2)$，在$Q^2$ = 0.33 GeV $^2$以前的测量相反，并提供了第一次精确的映射$β_{M1}(Q^2)$在低$Q^2$区域。
2019-10-16 nucl-ex
Q^2-evolution of the electric and magnetic polarizabilities of the proton
利用与最近的实验数据相拟合的结构函数参数化，对有限四动量转移Q^2下的广义巴尔丁求和规则进行了评估。在构造参数化时，使用了Jlab的Hall C对F_1的最新测量，以及Jlab和SLAC的Hall B的F_2结构函数数据。我们发现，当Q^2低于1 GeV^2时，对核子的电、磁极化率的主要贡献来自共振区。
2013-11-25 nucl-ex nucl-th
Measurement of the Electric and Magnetic Polarizabilities of the Proton
在实验室用能量范围为70- 100 MeV的标记光子和100- 148 MeV的未标记光子测量了质子在90 $^\circ$和135 $^\circ$角下的康普顿散射截面。借助于色散关系，这些截面被用来提取质子的电和磁极化率，分别为$\barα$和$\barβ$。我们发现$$\barα+\barβ = ( 15.0 \pm 2.9 \pm 1.1 \pm 0.4 ) \times 10^{-4} \: {\rm fm}^3,$$与模型无关的分散和规则，和$$\barα-\barβ = ( 10.8 \pm 1.1 \pm 1.4 \pm 1.0 ) \times 10^{-4} \: {\rm fm}^3,$$的错误显示的统计，系统和模型相关，分别。与以前的实验进行比较，并提取的极化率的全球价值观。
1995-07-10 hep-ex nucl-ex
Momentum transfer dependence of the proton's electric and magnetic polarizabilities
利用广义的巴尔丁求和定则，计算了质子的电、磁极化率之和在0 \leq Q^2 \leq 6 GeV^2范围内与Q^2的关系。采用一个在Q^2 = 0.06 GeV^2下有效的F_1结构函数的参数化，通过将有限Q^2的结果外推到Q^2 = 0 GeV^2，得到了实光子点处的极化率。利用光生数据，我们确定了四动量转移的演化与Baldin求和规则一致，得到α+ β= 13.7 \pm 0.7 \times 10^{-4}\，\text{fm}^3。
2014-01-31 hep-ph nucl-ex nucl-th
Evaluation of the forward Compton scattering off protons: I. Spin-independent amplitude
基于Kramers-Kronig关系式，我们计算了质子的前向康普顿散射，该关系式用总光吸收截面的积分来表示康普顿振幅。我们获得了两个不同的适合的世界数据的非偏振总光吸收截面，并评估各种自旋独立的总和规则，使用这些适合。对于质子电和磁偶极极化率的总和，由Baldin求和规则控制，我们得到以下平均值（两次拟合之间）：$α_{E1}+β_{M1}=14.0(2)\times 10^{-4}\,\mathrm{fm}^3$。一个类似的总和规则，涉及质子的四极极化率的评价。在较宽的能量范围内计算了质子康普顿散射的自旋无关前向振幅。结果与以前的评估和唯一的实验数据点，这个幅度（在2.2 GeV）进行比较。我们评论的总和规则的弹性部分的极化率。
2015-09-13 hep-ph nucl-ex nucl-th
Studies on the electromagnetic structure of the nucleon by free and quasi-free Compton scattering at MAMI (Mainz)
在MAMI（美因茨）加速器的标记光子束上，利用氢和氘靶，采用不同的实验装置研究了质子和中子的康普顿散射。对实验数据分析的理论工具进行了研究，如非减色散理论和质子和中子在氘核中束缚的准自由反应理论。实验康普顿散射数据理解在第一和第二共振区具有良好的精度。精确的电磁极化率和自旋极化率的质子和中子已经确定。
2002-11-22 hep-ph nucl-ex nucl-th
Partial-wave analysis of proton Compton scattering data below the pion-production threshold
质子的低能康普顿散射被用来确定质子的极化率。然而，目前的经验测定严重依赖于极化率方面的实验截面的理论描述。最近的测定是基于固定的$t$色散关系（DR）或手征微扰理论在单重子部门（$χ$ PT）。这两种方法得到相当不同的结果质子极化率，最明显的是$β_{M1}$（磁偶极子极化率）。我们试图解决这个矛盾进行分波分析的世界数据质子康普顿散射阈值以下。我们发现一个大的敏感性提取到一些“离群值”，使我们得出结论，DR和$χ$ PT提取之间的差异是一个问题的实验数据库，而不是“模型依赖性”。我们对有效改进数据库所需的新实验提出了具体建议。利用本数据库，质子标量极化率的差值被限制在一个相当宽的区间：$α_{E1}-β_{M1} = (6.8\, \ldots \, 10.9)\times 10^{-4}$ fm $^3$，它们的和由Baldin求和规则更精确地固定[到$14.0(2)$ ]。
2018-04-23 hep-ph nucl-ex nucl-th
Measurement of the Generalized Polarizabilities of the Proton in Virtual Compton Scattering
本文提出在 Hall C 通过虚康普顿散射精确测量质子在低 $Q^2$ 区域的两个标量广义极化率，利用高分辨率谱仪和精细 $Q^2$ 扫描揭示质子内部电磁响应动力学，以检验并挑战现有理论预言。
2023-08-14 nucl-ex
Results on spin sum rules and polarizabilities at low $Q^2$
我们报告最近发表的实验结果的自旋和规则，特别是广义自旋极化率$γ_0(Q^2)$（质子和中子）和$δ_\mathrm{LT}(Q^2)$（中子）。数据是在杰斐逊实验室A厅的实验E97110（中子）和B厅的实验E03006和E05111（质子和氘核）中获得的。实验覆盖了非常低的$Q^2$结构域，低至$Q^2 \simeq 0.02$ GeV $^2$。这是很好的领域，手征有效场论（$χ$ EFT）的预测应该是有效的。一些测量的观测值与最先进的$χ$ EFT预测一致，但其他观测值则处于紧张状态，包括$δ_\mathrm{LT}^n(Q^2)$，其中$χ$ EFT预测预计是稳健的。这表明$χ$ EFT还不能一致地描述核子自旋观测值，即使在实验所覆盖的非常低的$Q^2$下。
2022-02-21 nucl-ex
Forward doubly-virtual Compton scattering off the nucleon in chiral perturbation theory: II. Spin polarizabilities and moments of polarized structure functions
本文利用手征微扰理论（$χ$ PT）研究了核子的极化双虚康普顿散射（VcM）。极化的VnS包含了核子自旋结构的丰富信息，这些信息与原子光谱和电子散射中双光子交换效应的计算有关。我们报告了一个完整的次领先级（NLO）计算的极化VdR振幅$S_1(ν, Q^2)$和$S_2(ν, Q^2)$，以及相应的极化自旋结构函数$g_1(x, Q^2)$和$g_2(x,Q^2)$。我们的结果的时刻极化结构功能，部分相关的不同自旋极化率，相比其他理论预测和“数据驱动”的评价，以及最近的杰斐逊实验室测量。通过将结果推广到核子质量的倒数的幂，我们再现了已知的“重子”表达式。这是对我们的计算的一个检验，也证明了明显洛伦兹不变的重子$χ$ PT（B $χ$ PT）和重子（HB $χ$ PT）框架之间的差异。
2021-03-29 hep-lat hep-ph nucl-ex
Spin-dependent sum rules connecting real and virtual Compton scattering verified
我们提出了一个详细的推导的两个总和规则有关的自旋极化率测量在真实的，虚拟的，和双虚拟康普顿散射。例如，在包含电子散射中获得的极化率$δ_{LT}$与分别在实康普顿散射和虚康普顿散射中测量的自旋极化率$γ_{E1E1}$和广义极化率$P^{(M1,M1)1}-P^{(L1,L1)1}$的斜率相关。我们在不同的手征微扰理论中验证了这些求和规则，讨论了它们对质子的经验验证，并展望了它们在核子自旋结构研究中的应用。
2017-04-03 hep-ph nucl-ex nucl-th
Measurement of Compton scattering at MAMI for the extraction of the electric and magnetic polarizabilities of the proton
在美因茨电子回旋加速器上，用标记光子束和准$4π$探测器，精确测量了π介子阈值以下质子与康普顿散射的微分截面$dσ/dΩ$和线偏振光子束不对称性$Σ_3$。入射光子是由最近升级的Albergow-Mainz光子标记设施产生的，并撞击在低温液氢靶上，散射光子在Crystal Ball/TAPS装置中被检测到。使用最高的统计康普顿散射数据测量质子随着两个有效场论（包括协变重子和重子）和一个固定的$t$色散关系模型，约束与Baldin求和规则的拟合，我们得到了前所未有的精确度：\begin{align*} &{}α_{E1} = 10.99 \pm 0.16 \pm 0.47 \pm 0.17 \pm 0.34 &{}β_{M1} = 3.14 \pm 0.21 \pm 0.24 \pm 0.20 \pm 0.35 \end{align*}，单位为$10^{-4}$ \，fm $^3$，其中误差是统计的、系统的、自旋极化率相关的和模型相关的。
2022-03-03 nucl-ex nucl-th
Quasi-free Compton Scattering and the Polarizabilities of the Neutron
在美因茨MAMI加速器上用Glasgow/Mainz示踪谱仪、48 cm $\oslash$ $\times$ 64 cm NaI（Tl）光子探测器和Göttingen SENECA反冲探测器测量了束缚在氘核中的质子和中子的准自由康普顿散射微分截面。数据涵盖光子能量范围从200 MeV到400 MeV在$θ^{LAB}_γ=136.2^\circ$。液态氘和氢目标允许直接比较自由和准自由散射的质子。通过反应$p(γ,π^+ n)$测量SENECA探测器的中子探测效率。从束缚质子数据中提取的“自由”质子康普顿散射截面与自由质子的康普顿散射截面合理地一致，这使得从准自由数据中提取自由散射微分截面的方法具有可信度。提取了自由中子的微分截面，得到了中子的电磁极化率之差为$α-β= 9.8\pm 3.6(stat){}^{2.1}_1.1(syst)\pm 2.2(model)$，单位为$10^{-4}fm^3$。结合由光吸收数据推导出的极化率和$α+β=15.2\pm 0.5$，得到了中子的电、磁极化率、$α_n=12.5\pm 1.8(stat){}^{+1.1}_{-0.6}\pm 1.1(model)$和$β_n=2.7\mp 1.8(stat){}^{+0.6}_{-1.1}(syst)\mp 1.1(model)$。中子的后向自旋极化率被确定为$γ^{(n)}_π=(58.6\p…
2003-02-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Generalized polarizabilities of the pion in chiral perturbation theory
本文在${\cal O}(p^4)$的手征微扰理论框架下计算了$γ^\ast+π\to γ+π$的虚康普顿散射振幅。我们明确推导出广义电磁极化率的表达式，并讨论这些量的替代定义。
1999-04-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dispersion Theory in Electromagnetic Interactions
本文综述了色散关系在强子电磁结构中的各种应用。我们讨论的方式DR允许一个提取信息的强子结构常数连接信息的互补散射过程。我们认为真实的和虚拟的康普顿散射过程的质子，并总结了最近的进展，在DR分析的实验数据提取质子极化率，与替代研究的基础上的手征有效场论。我们讨论了多极分析的真实康普顿散射数据，随着DR适合的能量依赖的动力学极化率。此外，我们回顾了新的总和规则的双虚康普顿散射过程的质子，它允许模型独立的真实和虚拟康普顿散射的极化率之间的关系，和核子结构函数的时刻。双虚康普顿散射的信息被用来预测和约束μ子氢谱的极化率修正。
2018-05-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Real and Virtual Compton Scattering at Low Energies
这些讲座给出了一个教学介绍真实和虚拟的康普顿散射在低能量。我们首先在非相对论量子力学的框架下讨论点粒子和复合系统的实康普顿散射。介绍了电磁极化率的概念。然后，我们在量子场论中描述康普顿散射张量，特别强调低能定理的推导。在使用电磁顶点的强子结构的一致处理的重要性被强调。最后，读者介绍了广义极化率的概念，在迅速扩大领域的虚拟康普顿散射。
1999-01-20 hep-ph nucl-ex nucl-th
Generalized Polarizabilities in a Constituent Quark Model
本文在非相对论组分夸克模型的框架下讨论了质子的低能虚康普顿散射。自旋平均广义极化率的一个简单的解释给出的诱导电极化的强度（和磁化）。从多极展开得到的广义极化率的明确预测的Isgur-Karl模型，并与各种模型的结果进行了比较。
2001-05-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Compton Scattering from the Deuteron below Pion-Production Threshold
最近在瑞典隆德MAX IV实验室的标记光子装置上测量了光子从氘核弹性散射的微分截面。十多年来，这些首次新的测量进一步限制了核子的等辐射电磁极化率，并提供了100 MeV以上的首次结果，其中极化率的灵敏度增加。我们在70和112 MeV之间添加23个点，角度为60度，120度和150度。用手征有效场论对这些数据进行分析表明，这些截面既自洽又与以前的测量结果一致。通过对这23个新数据点的拟合，获得了α_s = [12.1 +/-0.8（stat）+/- 0.2（BSR）+/- 0.8（th）] X 10^{-4} fm^3和β_s = [2.4 +/- 0.8（stat）+/- 0.2（BSR）+/- 0.8（th）] X 10^{-4} fm^3的提取值。本文详细介绍了用于提取截面的实验条件和数据分析。
2015-03-27 nucl-ex
Dispersion theory of nucleon polarizabilities and outlook on chiral effective field theory
基于康普顿散射和介子光生数据的核子的极化率精确地研究和理解，由于最近的实验和理论工作的基础上的非减色散关系。{ \it推荐}实验值为$α_p=12.0\pm 0.6$、$(12.0)$、$β_p=1.9\mp 0.6$、$(1.9)$、$α_n=12.5\pm 1.7$、$(12.7\pm 0.9)$、$β_n=2.7\mp 1.8$、$(2.5\mp 0.9)$（单位为$10^{-4}$ fm $^3$）和$γ^{(p)}_π=-36.4\pm 1.5$、$(-36.6)$、$γ^{(n)}_π=+58.6\pm 4.0$、$(58.3)$、$(γ^{(p)}_0=-0.58\pm 0.20)$、$γ^{(n)}_0=0.38\pm 0.22)$（单位为$10^{-4}$ fm $^4$）[1]。括号中给出的数字是预测值。结果表明，在分析核子极化率和康普顿散射时，各种手征有效场论都忽略了$ω$、$ρ$和$σ$交换以及赝标$π$ N耦合的本质效应.
2014-07-10 hep-ph nucl-ex nucl-th
Predictions for Polarized-Beam/Vector-Polarized-Target Observables in Elastic Compton Scattering on the Deuteron
在HIGS在TUNL，包括增加光子通量和能力，以圆形光子的发展的动机，我们计算几个光束偏振/目标自旋相关的观测值的弹性康普顿散射的氘。这是在重重子手征微扰理论的框架内，在π介子质量量级的能量下完成的。我们的计算是O（Q^3）完成的，并且在这个顺序下没有自由参数。因此，这里报告的结果是理论的预测。我们讨论的路径，可能导致提取中子极化率。我们发现光子/光束偏振不对称性对于提取α_n和β_n来说不是一个好的观测量。然而，双极化不对称性之一γ_x对γ_{1 n}具有明显的敏感性，并可能有助于中子自旋极化率的钉扎。
2005-02-25 nucl-ex nucl-th
Designing Optimal Experiments: An Application to Proton Compton Scattering
解释测量需要物理理论，但理论的准确性可能会在实验领域有所不同。为了优化实验设计，确保现代实验所需的大量资源集中在获取最有价值的数据上，必须考虑理论不确定性和实验误差的预期模式。我们开发了一个贝叶斯方法来解决这个问题，并将其应用到质子康普顿散射的例子。手征有效场论（$χ$ EFT）预测了这种反应的散射振幅的函数形式，因此核子的电磁极化率可以从数据中推断出来。随着光子能量的增加，实验速率和极化率的灵敏度增加，但$χ$ EFT的准确性下降。我们的基于物理的模型$χ$ EFT截断误差相结合的极化率和合理的假设在HI $γ$ S和MAMI的实验能力，以评估从测量特定的可观测量在特定的运动学，\emph{i.e.}的信息增益，以确定新的数据容易收缩的不确定性的相对量。最强的增益可能来自于自旋可观测量$Σ_{2x}$和$Σ_{2x^\prime}$的新数据，它们的能量分别为$ω\simeq140$到$200$ MeV和$40^\circ$到$120^\circ$。这些将紧密约束$γ_{E1E1}-γ_{E1M2}$。关于$100$和$200$ \、MeV和宽角度范围内的微分截面的新数据将大大改善对$α_{E1}-β_{M1}$、$γ_π$和$γ_{M1M1}-γ_{M1E2}$的约束。对于$Σ_3$和$Σ_{2z^\prime}$，在$160$ MeV附近也存在良好的信号。这些数据将是关键的，在…
2021-03-02 nucl-ex nucl-th physics.data-an
The Proton Spin Structure Function $g_2$ and Generalized Polarizabilities in the Strong QCD Regime
在低能量下，或者对于具有低动量转移$Q^2$的相互作用，强相互作用还没有得到很好的理解，但是我们最清楚的见解之一来自手征微扰理论（$χ$ PT）。这种有效的处理给出了核子广义极化率的可检验的预测--描述核子对外场响应的基本量。我们已经测量了质子的广义自旋极化率在该地区的$χ$ PT预计是有效的。我们的结果包括了有史以来第一次的横向-纵向自旋极化率$δ_{LT}$的数据，也首次将极化率$\bar{d_2}$的覆盖范围扩展到非常低的$Q^2$。这些结果是从结构函数$g_2$的矩中提取的，$g_2$是表征质子内部自旋结构的量。我们的实验在杰斐逊实验室进行，使用极化电子束和极化固体氨（NH $_3$）目标。$δ_{LT}$极化率对于$χ$ PT来说仍然是一个具有挑战性的量，尽管其对更高共振贡献的灵敏度降低;最近的竞争计算仍然彼此不一致，并且在非常低的$Q^2$下也与测量的中子数据不同。我们的质子结果提供了现有的计算之间的鉴别力，并将有助于提供更好地理解这种强QCD制度。
2022-04-25 hep-ex nucl-ex
Higher order forward spin polarizability
作为未来实验提取核子四个（主导）自旋极化率的指导，我们已经构造了偏振康普顿散射的前向振幅色散积分。这些积分已经饱和最近测得的螺旋度依赖的光吸收截面，以及从几个唯象描述和手征微扰理论的预测π介子光生多极。这些结果的比较，证实了战略，以提取自旋极化率拟合极化康普顿数据和固定所有高阶自旋效应的色散关系的基础上的π光生多极子。
2010-03-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Measurement of the Generalized Polarizabilities of the Proton at Intermediate $Q^2$
背景资料：广义极化率（GP）是描述核子结构的重要观测量，目前对这些观测量的测量还很缺乏。目的：本文介绍了一个虚拟的康普顿散射实验的细节，在A1设置在美因茨的Microtron通过研究$e p \to e p γ$反应。本文着重于分析的某些方面。方法：该实验提取了$P_{LL} -P_{TT} / ε$和$P_{LT}$结构函数，以及质子的电磁GP，四动量转移平方$Q^2$的三个新值：0.10，0.20和0.45 GeV $^2$。结果：强调了实验参数校正的重要性。测量的$e p \to e p γ$截面的行为，并与理论进行比较。极化率拟合的详细研究揭示了它们的复杂性的一部分，与低能量膨胀的高阶项有关。结论：所提出的方面是有助于最大限度地减少系统的不确定性和提高物理结果的精度的元素。
2021-02-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
Compton scattering on the proton, neutron, and deuteron in chiral perturbation theory to O(Q^4)
我们研究了康普顿散射系统与A = 1和2使用手征微扰理论到四阶。对于质子，我们将麦戈文的O（Q^4）$γ$ p振幅中的两个待定参数与$ω,\sqrt{|t|} \leq 180$ MeV范围内的实验数据进行拟合，得到一个chi ^2/d.o. f。133/113这产生了一个模型无关的提取质子极化率仅基于低能量数据：α_p = 12.1 +/-1.1（统计）。+/-0.5（理论值）和β_p = 3.4 +/-1.1（统计值）+/-0.1（理论值），单位均为10 ^{-4} fm^3。我们还计算了氘原子到O（Q^4）原子的康普顿散射。$γ$ d振幅是单核子机制和双核子机制的总和，包含两个与等oscillation核子极化率有关的待定参数。我们拟合了最近三个$γ$ d散射实验的数据点，其中chi^2/d.o.f.= 26.6/20，并发现alpha_N = 13.0 +/-1.9（stat.）+3.9/-1.5（理论值），β_N在相当大的误差条内与零一致。
2004-07-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
Measured proton electromagnetic structure deviates from theoretical predictions
可见的世界是建立在质子的基础上的，质子是自然界中唯一稳定的物质组成部分。因此，理解物质的形成依赖于解释质子束缚态的动力学和性质。质子的一个基本性质涉及系统对外部电磁场的响应。其特征在于电磁极化率，描述了系统内部的电荷和磁化分布如何容易被电磁场扭曲。此外，广义极化率映射出质子在电磁场作用下的密度变形。它们揭示了基本系统动力学的基本信息，并提供了一把钥匙，解码质子结构的强相互作用的理论，结合其基本夸克和胶子成分。特别令人感兴趣的是一个谜的电广义极化率的质子仍然悬而未决的二十年。在这里，我们报告测量质子的电磁广义极化率在低四动量转移平方。我们显示的证据的异常的质子的电广义极化率的行为相矛盾的核理论的预测，并推导出其签名的空间分布中的质子的诱导极化。报道的测量结果表明，在质子中存在一种新的、尚未被理解的动力学机制，并对核理论提出了显著的挑战。
2022-10-20 nucl-ex nucl-th
Deeply virtual Compton scattering on longitudinally polarized protons and neutrons at CLAS
本文重点介绍了深度虚康普顿散射（DVCS）的测量在杰斐逊实验室使用近6-GeV的极化电子束，两个纵向极化（通过DNP）质子（NH3）和氘（ND 3）和CEBAF大型接受光谱仪的固体目标。在这里，初步结果为目标自旋不对称性和双（束靶）不对称性质子DVCS，以及一个非常初步的提取束自旋不对称性中子DVCS，并链接到广义部分子分布。
2012-07-13 hep-ex nucl-ex
A new measurement of the structure functions $P_{LL}-P_{TT}/epsilon$ and $P_{LT}$ in virtual Compton scattering at $Q^2=$ 0.33 (GeV/c)$^2$
在$Q^2 = 0.33$（GeV/c）$^2$处测量了$ep \to e' p' γ$反应的截面。该实验使用MAMI加速器的电子束和A1合作的标准检测器设置进行。用虚康普顿散射的低能定理分析了截面，得到了质子广义极化率线性组合的两个结构函数$P_LL}-P_{TT}/epsilon$和$P_{LT}$的新的确定.我们发现，在相同的$Q^2$的值比以前的调查稍大。然而，这种差异纯粹是由于我们对数据进行了更精细的分析。这些结果倾向于证实广义极化率的非平凡的$Q^2$演化，并呼吁在低$Q^2$区域（$\le$ 1（GeV/c）$^2$）进行更多的测量。
2008-05-16 hep-ex nucl-ex
Polarizabilities of the nucleon and spin dependent photo-absorption
利用最近关于CGLN振幅和共振耦合$A_{1/2}$和$A_{3/2}$的结果，研究了核子极化率$α$（电）、$β$（磁）和$γ_π$（后向自旋）随核子自由度的变化.根据部分积分光吸收截面和Gerasimov-Drell-Hearn（GDH）求和规则的共振贡献，给出了激发态的光子激发强度。作为对现有预测的检验，将激发态的截面差异$(σ_{3/2}-σ_{1/2})$与MAMI（Mainz）和ELSA（Bonn）最近测量的数据进行了比较。为了解释质子和中子之间的差异，将激发态的辐射宽度与基于SU（6）谐振子（HO）夸克模型的非相对论和相对论预测进行了比较。的部分贡献的s-通道和$t$ -通道的极化率的完整列表。
2009-05-27 hep-ph nucl-ex nucl-th
Comment on "Evidence for narrow resonant structures at $W\approx$ 1.68 GeV and $W\approx$ 1.72 GeV in real Compton scattering off the proton"
我们对Kuznetsov等人的声明进行评论，即在质子康普顿散射的束流不对称性中看到的W=1.72 GeV附近的结构在中子光生$η$的总截面中没有观察到。
2015-12-14 hep-ex nucl-ex nucl-th
