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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Determination of the scalar polarizabilities of the proton using beam asymmetry $Σ_{3}$ in Compton scattering
标量偶极极化率$α_{E1}$和$β_{M1}$是与核子内部动力学有关的基本性质。通过拟合非极化质子康普顿散射截面数据，确定了目前公认的质子极化率值。在一定的运动学范围内测量光束的不对称性$Σ_{3}$，为标量极化率的提取提供了一种可供选择的方法。在美因茨微波加速器（MAMI）上，首次测量了在π介子光生阈值以下的康普顿散射的束流不对称性。将计算结果与模型计算结果进行了比较，并确定了实验数据对标量极化率提取的影响。
2017-01-10 nucl-ex
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
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 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
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
Precision Sum Rule for Nucleon Isovector Polarizabilities and the Proton-Neutron Mass Difference
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）；School for Theoretical Physics, School of Physics and Electronics, Hunan University（湖南大学物理与电子学院理论物理学院）；Hunan Provincial Key Laboratory of High-Energy Scale Physics and Applications, Hunan University（湖南大学高能标物理与应用湖南省重点实验室）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Southern Center for Nuclear-Science Theory (SCNT), Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所南方核科学理论中心）
本文推导了核子同位旋极化率组合的精确色散求和规则，结合实验多极和耦合道振幅确定其符号并降低不确定性，进而精确计算质子-中子电磁质量差，并检验Reggeon主导假设。
2026-10-27 hep-lat hep-ph nucl-ex
Quasi-free Compton Scattering from the Deuteron and Nucleon Polarizabilities
在入射能量为236- 260 MeV，入射角为-135 °的条件下，测量了氘的准自由康普顿散射的截面。反冲核子是在20度的液体闪烁体阵列中检测到的。使用测得的微分截面和Levchuk等人的计算，来确定束缚核子的极化率。对于结合质子，提取值与游离质子的可接受值一致。结合我们对束缚中子的结果和Rose等人的结果，我们获得α_n = 7.6-14.0和β_n = 1.2-7.6的一个西格玛约束。
2000-06-28 nucl-ex
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$γ^{(n)}_π=(58.6\p…
2003-02-11 hep-ex hep-ph nucl-ex
Generalized polarizabilities of the nucleon in baryon chiral perturbation theory
核子广义极化率（GPs）描述了核子极化密度的空间分布，它是在虚康普顿散射中探测到的。它们通过电子束设施中的电子-质子韧致辐射（$ep\to epγ$）过程进行实验，如MIT-Bates，CEBAF（Jefferson Lab）和MAMI（Mainz）。本文给出了重子手征微扰理论（B $χ$ PT）中次领先级核子GPs和可观测量的计算，并将结果与经验信息进行了比较。在这个顺序上，我们的结果是预测，在这个意义上，所有的参数都是众所周知的。在相对较大的不确定性，我们的计算，我们发现很好的协议与实验观测的的GPs和经验提取。我们发现与以前的手征计算大的差异--所有在重子$χ$ PT（HB $χ$ PT）--和讨论B $χ$ PT和HB $χ$ PT之间的差异负责这些差异。
2017-02-22 hep-ph nucl-ex nucl-th
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
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
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
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
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
Theoretical discrepancies in the nucleon spin structure and the hyperfine splitting of muonic hydrogen
我们的两个研究小组（Mainz）和Bochum，最近使用重子手征微扰理论（B $χ$ PT），重子手征微扰理论（HB $χ$ PT）的显协变对应物，重新评估了低$Q$下的自旋极化率和自旋结构函数。虽然这两个小组同意，B $χ$ PT框架的工作优于HB $χ$ PT在这个部门，他们的定量结果不同意在一些数量，最值得注意的是，质子自旋极化率$γ_0$和$δ_{LT}$。这些差异是特别有趣的光来自杰斐逊实验室的新的实验数据“自旋物理计划”。关于质子的初步数据由Karl Slifer在本次研讨会的全体会议上报告。另一个理论上的分歧是质子极化率对氢和μ子氢超精细分裂的贡献。我们的B $χ$ PT计算显示出比基于经验自旋结构函数的最先进的数据驱动评估显著更小的影响。较小的极化率贡献导致较小的Zemach半径的质子。这种差异可能与计划中的首次测量μ介子氢基态hfs有关。
2022-09-20 hep-ph nucl-ex nucl-th
Spin polarizabilities of the proton by measurement of Compton double-polarization observables
康普顿双偏振可观测的$Σ_{2z}$已被测量的第一次在$Δ(1232)$共振区使用的圆偏振光子束入射到纵向偏振的目标在美因茨的Microtron。本文报道了这些结果，连同模型相关提取的四个质子自旋极化率从适合额外的不对称数据使用色散关系和手性微扰理论计算，与前者导致：$γ_{E1E1} = -3.18 \pm 0.52$，$γ_{M1M1} = 2.98 \pm 0.43$，$γ_{E1M2} = -0.44 \pm 0.67$和$γ_{M1E2} = 1.58 \pm 0.43$，在单位为$10^{-4}~\mathrm{fm}^{4}$。
2020-08-26 nucl-ex
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
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
Compton Scattering from the Deuteron above Pion-Production Threshold
核子的电磁极化率是表征核子对外部电磁场响应的基本核子结构观测量。中子极化率可以从轻核靶的康普顿散射数据中得到。最近测量的微分截面的氘核上的康普顿散射低于π介子的生产阈值，减少了中子极化率的不确定性，但质子极化率仍然知道得更准确。由于截面对极化率的灵敏度随着入射光子能量的增加而增加，因此高于π介子阈值的测量可以提供一种改进的中子极化率测定的方法。本文首次测量了π介子产生阈值以上的氘核康普顿散射的截面。
2018-03-20 nucl-ex
Measurement of the pi^+ meson polarizabilities via the gamma p->gamma pi^+ n reaction
在美因茨微波加速器MAMI上，在537 MeV < E_{gamma} <817 MeV，140 μ o < theta_{gamma-gamma'} μ cm<180 μ o的运动学范围内，进行了质子光生π ^+介子（γ p-> γ π ^+ n）的辐射实验。π ^+介子的极化率是通过将实验数据与两种不同理论模型的预测结果进行比较而确定的，第一种理论模型是基于赝标耦合的有效极模型，而第二种理论模型是基于描述共振和非共振贡献的图。在π介子极化率贡献可忽略（s_1<5 μ ^2）的运动学区域，两个模型的预测值之间的差异不超过3%，通过将预测值与当前的实验数据进行比较，验证了模型的有效性。在π极化率贡献很大的区域（5<s_1/μ ^2 <15，-12 <t/μ ^2 <-2），确定了电（α）和磁（β）极化率之差（α-β）_{pi^+}。结果我们发现：（α-β）_{pi^+}=（11.6 \pm 1.5_{stat} \pm 3.0_{syst} \pm 0.5_{mod}）× 10 ^-4 fm^3。这一结果与最近在手征微扰理论框架内的计算结果不一致。
2004-12-09 hep-ex hep-ph nucl-ex
Evaluation of the forward Compton scattering off protons: II. Spin-dependent amplitude and observables
将经验总光吸收截面代入色散求和规则，得到质子的前向康普顿散射。除了先前评估的自旋无关振幅[Phys. Rev. D 92，074031（2015）]之外，我们还获得了宽能量范围内的自旋相关振幅。这两个振幅包含了这一过程的全部信息，因此，我们可以在正向运动学中重建质子康普顿散射的非零观测量。手征微扰理论的预测结果进行了比较。对自旋相关的康普顿散射振幅进行低能展开，得到了Gerasimov-Drell-Hearn（GDH）求和定则和质子前向自旋极化率（FSP）的关系式.我们的评估提供了一个经验验证的GDH总和规则的质子，并产生经验值的质子FSPs。对于GDH积分，我们得到了$204.5(21.4)$ $μ$ b，与求和规则预测：$204.784481(4)$ $μ$ b一致。对于FSP，我们得到：$γ_0=-92.9(10.5) \times 10^{-6}$ fm $^4$和$\bar{γ_0}=48.4(8.2) \times 10^{-6}$ fm $^6$，提高了以前评估的准确性。
2016-09-06 hep-ph nucl-ex nucl-th
Dispersion relation formalism for the two-photon exchange correction to elastic muon-proton scattering: elastic intermediate state
本研究利用色散关系计算弹性 μ 子-质子散射的双光子交换修正，通过在一个 MUSE 束流能量处固定减除函数来预测其余能量，并给出含轻子质量的极化可观测量。
2024-10-24 hep-ph nucl-ex nucl-th
Two-photon exchange from intermediate state resonances in elastic electron-proton scattering
我们使用最近发展的色散方法计算了电子-质子弹性散射的双光子交换修正，包括强子$J^P=1/2^\pm$和$3/2^\pm$共振中间态在~1.8 GeV以下的贡献.对于从质子基态到共振激发态的跃迁振幅，我们采用了新的从CLAS得到的$Q^2 \lesssim 5$ ~GeV $^2$的介子电生数据，并探讨了固定宽度和动态宽度对共振的影响.在共振态中，$N(1520)~\!3/2^-$在$Q^2 \gtrsim 2$ ~GeV $^2$中占主导地位，其符号与尺寸较小的$Δ(1232)~\!3/2^+$贡献相反，导致TPE对截面的修正尺寸相对于较高$Q^2$值时的核子贡献整体增加。结果与最近的$e^+ p$到$e^- p$横截面比和极化转移测量结果总体一致，并为电磁形状因子比差异的分辨率提供了令人信服的证据。
2020-06-22 hep-ph nucl-ex nucl-th
Virtual Compton Scattering and the Generalized Polarizabilities of the Proton at Q^2=0.92 and 1.76 GeV^2
质子上的虚康普顿散射（Virtual Compton Scattering，E-C）已经在Jefferson实验室使用专有的光子电产生反应（e p --> e p gamma）进行了研究。本文详细介绍了导致确定结构函数P_LL-P_TT/Q^2和P_LT的分析，以及在四动量转移平方Q^2= 0.92和1.76 GeV^2时的电磁广义极化率（GP）α_E（Q^2）和β_M（Q^2）。这些数据，再加上在较低动量下的质子自旋共振实验的结果，有助于建立一个在整个测量的Q^2范围内质子的电磁GP的连贯图像，并指出它们的非平凡行为。
2012-06-28 hep-ex nucl-ex
Spin Sum Rules and Polarizabilities: Results from Jefferson Lab
在过去的三十年里，核子自旋结构一直是一个活跃的、令人兴奋的和有趣的研究课题。最近的实验数据在低到中等动量转移的核子自旋结构提供了新的信息，在限制制度和过渡区从限制制度的渐近自由制度。通过对自旋结构函数矩及其求和规则（即广义Gerasimov-Drell-Hearn，Burkhartt-Cottingham和Bjorken）的探索，获得了新的认识。Burkhartt-Cottingham求和规则被验证具有良好的精度。在低动量转移的自旋结构矩数据进行了比较手征微扰理论计算。据发现，手征微扰计算同意合理的自旋结构函数$g_1$在动量转移为0.05至0.1 GeV $^2$的第一时刻，但未能再现的情况下，广义极化率$δ_{LT}$（$δ_{LT}$难题）的中子数据。在$Q^2$低至0.02 GeV $^2$的极低能量下，获得了中子（$^3$ He）、质子和氘核的新数据。他们将提供基准测试手征动力学的运动学领域的手征微扰理论预计工作。
2007-05-01 nucl-ex
Nuclear symmetry energy and proton-rich reactions at intermediate energies
基于同位旋相关输运模型IBUU，研究了能量为400 MeV/核子的富质子反应$^{22}$ Si+ $^{22}$ Si中核对称能高密度行为的影响.发现对称能对$π^{+}$的影响大于对$π^{-}$的影响。更有趣的是，与丰中子反应相比，对于$π^{-}/π^{+}$和致密物质的N/Z比，丰质子反应中的对称能效应都表现出相反的行为。给出了利用富质子反应$^{22}$ Si+ $^{40}$ Ca研究核对称能的实际实验。
2011-05-18 nucl-ex nucl-th
Effect of in-medium nucleon-nucleon cross section on proton-proton momentum correlation in intermediate energy heavy-ion collision
在基于$Lednick\acute{y}$和$Lyuboshitz$分析方法的同位旋相关量子分子动力学模型框架下，系统地研究了400 ~ 1500 $A$ MeV范围内不同碰撞参量和不同能量下Au + Au碰撞的质子-质子动量关联函数.特别是，在介质中的核子-核子截面的关联函数的依赖成为焦点，而碰撞参量和能量的动量关联函数的依赖也进行了探讨。利用高斯源法拟合动量关联函数，提取出发射源的大小。研究发现，在较小的碰撞参量下，介质内核子-核子截面对来自整个快度区或弹靶快度区的质子-质子动量关联函数有明显的影响，而对中快度质子-质子动量关联函数没有影响，表明弹靶快度和中快度质子的发射机制不同。
2018-03-23 nucl-ex nucl-th
Nuclear medium effect on nuclear modification factor of protons and pions in intermediate-energy heavy ion collisions
在同位旋相关的量子分子动力学（IQMD）模型框架下，通过模拟0.8 ~ 1.8 $A$ GeV的Au + Au碰撞，研究了质子和π介子的核修饰因子（$R_{cp}$）.由于径向流和克罗宁效应，质子的$R_{cp}$随\pt ~的增加而增加。\rcp ~的增加速率在较高的光束能量下受到抑制。质子和π子的$R_{cp}$的显著差异表明质子和π子之间存在不同的介质效应。通过改变介质中核子-核子碰撞截面，质子的$R_{cp}$发生了很大的变化，而π介子的$R_{cp}$没有变化。在考虑π介子吸收的情况下，反应$πN \rightarrow Δ$失活后π介子的$R_{cp}$接近于1，而质子的$R_{cp}$几乎没有变化.这表明π介子吸收对π介子动力学起主导作用，对质子动力学影响很小。
2015-09-11 nucl-ex nucl-th
Super-asymmetric fission of heavy nuclei induced by intermediate energy protons
在这项工作中，我们提出的调查结果的中间质量碎片（IMF）的生产与质子诱导反应在660 MeV的238 U和237 Np目标。这些数据是由俄罗斯杜布纳联合核研究所（JINR）的LNR Phasotron U-400M回旋加速器获得的。总共有93种同位素，质量范围为30 <A <200，以高精度被明确识别。通过离线分析中的诱导活化方法获得片段产生截面。质量产额分布来自数据，并与多峰裂变的模拟代码CRISP的结果进行了比较。对超不对称碎片的产生机理进行了讨论。
2014-01-15 nucl-ex nucl-th
Revisit of the neutron/proton ratio puzzle in intermediate-energy heavy-ion collisions
在一个新改进的同位旋相关Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck输运模型IBUU 11中引入一个新的同位旋和动量相关相互作用，研究了核对称能密度依赖性和中子-质子有效质量分裂$E_{sym}(ρ)$对自由核子和轻团簇中子/质子比的相对影响.发现$m^*_n-m^*_p$比$E_{sym}(ρ)$具有相对更强的效应，并且$m^*_n\leq m^*_p$的假设导致更高的中子/质子比。此外，这一发现是独立的介质中核子-核子截面使用。然而，我们的计算结果使用$E_{sym}(ρ)$和$m^*_n-m^*_p$都在其目前的不确定性范围内都是太低的最近NSCL/MSU双中子/质子比数据相比，从中央$^{124}$ Sn+ $^{124}$ Sn和$^{112}$ Sn+ $^{112}$ Sn碰撞在50和120 MeV/u，因此呼吁新的机制来解释在实验中观察到的令人困惑的高中子/质子比。
2015-04-02 nucl-ex nucl-th
Model of the bremsstrahlung emission accompanying interactions between protons and nuclei from low up to intermediate energies: role of magnetic emission
本文提出了一个新的韧致辐射模型，它是在低能区到中能区伴随质子衰变和质子碰撞而产生的。该模型包括自旋形式、描述质子与原子核相互作用的势方法和包含磁发射分量的发射算符（基于泡利方程定义）。在质子衰变的韧致辐射问题中，首次研究了磁辐射的作用。对于所研究的$^{146}{\rm Tm}$核，我们研究了以下问题：（1）磁辐射对整个韧致辐射谱的影响有多大？(2)哪个角度的磁辐射相对于电辐射最强？(3)是否有一些空间区域，在那里磁发射相对于电发射强烈增加？(4)在隧穿区的磁发射有多强？(5)哪个值具有发射光子的最大和零能量极限的概率？结果表明，该模型能够很好地描述入射能量为$T_{\rm lab}=140$ MeV（光子能量可达120 MeV）的质子与$^{9}{\rm Be}$、$^{12}{\rm C}$和$^{208}{\rm Pb}$核碰撞产生的韧致辐射的实验数据.
2012-07-07 hep-ph nucl-ex nucl-th
Nuclear-matter distribution in the proton-rich nuclei $^7$Be and $^8$B from intermediate energy proton elastic scattering in inverse kinematics
弹性$p^7$ Be和$p^8$ B小角散射的绝对微分截面在GSI Darmstadt以0.7 GeV/u的能量在逆运动学中测量。充氢电离室IKAR被用作探测反冲质子的主动靶。用多丝正比室和闪烁探测器进行弹丸跟踪和同位素鉴定。用Glauber多重散射理论分析了测量的截面.获得了$^7$ Be的均方根（rms）核物质半径$R_{\rm m} = 2.42 (4)$ fm和$^8$ B的均方根（rms）核物质半径$R_{\rm m} = 2.58 (6)$ fm。对$^8$ B的径向密度分布进行了推导，结果表明，它具有质子晕结构，均方根晕半径为$R_{\rm h} = 4.24 (25)$ fm。推导出的实验半径的比较显示与现有的实验和理论数据。
2019-05-27 nucl-ex nucl-th
Proton-induced fission on 241Am, 238U and 237Np at intermediate energies
利用计算模拟程序CRISP分析和研究了241 Am、238 U和237 Np靶质子诱发裂变的中能数据。考虑了质子与重核的非弹性相互作用以及对称和非对称裂变。裂变几率是通过Bohr-Wheeler模型从CRISP程序计算得到的。计算了裂变前、后的裂变截面、裂变度和蒸发核子数，并与实验数据进行了比较。一些模型预测与数据完全一致。我们的结论是，我们的两步模型的CRISP代码提供了一个很好的描述中能质子诱导裂变。
2014-01-15 nucl-ex
Nuclear matter distributions in the neutron-rich carbon isotopes $^{14-17}$C from intermediate-energy proton elastic scattering in inverse kinematics
在Darmstadt的GSI实验室，用逆运动学方法测量了质子在$^{12,14-17}$ C核上的小角弹性散射的绝对微分截面，能量接近700 MeV/u。充氢的电离室IKAR同时作为气体靶和反冲质子的探测器。用多丝跟踪探测器测量了弹丸散射角。利用Glauber多重散射理论，从测量的截面导出径向核物质密度分布和均方根核物质半径。讨论了$^{15}$ C、$^{16}$ C和$^{17}$ C中可能存在的中子晕结构。所获得的数据显示了$^{15}$ C核中存在晕结构的证据。
2021-01-26 nucl-ex nucl-th
Neutron-proton bremsstrahlung from intermediate energy heavy-ion reactions as a probe of the nuclear symmetry energy?
本文研究了中能重离子反应中中子-质子韧致辐射产生的硬光子，作为在输运模型中探测核对称能的一种可能的方法。由于目前基元过程$pn\to pnγ$中核子-核子截面和光子产生几率都存在不确定性，对称能对硬光子产额和光谱的影响一般较小。然而，非常有趣的是，使用相同元素的同位素的两个反应的硬光子谱$R_{1/2}(γ)$的比率不仅近似地与这些不确定性无关，而且对对称性能量非常敏感。例如，对于$^{132}Sn+^{124}Sn$和$^{112}Sn+^{112}Sn$在$E_{beam}/A=50$ MeV下的迎头反应，当对称能在$ρ=1.3ρ_0$下降低约20%时，$R_{1/2}(γ)$显示出高达15%的升高，其中$ρ=1.3ρ_0$是这些反应中达到的最大密度。
2008-02-05 nucl-ex nucl-th
Proton-$\rm ^3He$ elastic scattering at intermediate energies
我们提出了一个精确的测量截面，质子和$\rm ^3He$分析能力，和自旋相关系数$C_{y,y}$的$p$ - $\rm ^3He$弹性散射65 MeV附近，并与严格的四核子散射计算的基础上现实的核势和模型与$Δ$ -同量异位素激发的比较。在截面最小值附近的区域中，在一些测量的可观测值中可以看到明显的差异。使用计算的横截面和$\rm ^3 He$结合能之间的标度关系的理论预测是不成功的复制数据。计算的截面对$NN$势的灵敏度很高，而对$Δ$的等压线效应很小，这是不同于氘-质子弹性散射的特征。上述结果表明，中能$p$ - $\rm ^3He$散射是研究三核子散射所不能达到的核相互作用的极好工具。
2021-03-26 nucl-ex nucl-th
Experimental and Computer Simulation Study of Radioactivity of Materials Irradiated by Intermediate Energy Protons
测量和计算机模拟的放射性和剂量率的衰变时间的函数的结果为Pb-nat和Bi-209照射的1.5-GeV的质子，Co-59，Cu-63，和Cu-65照射的0.13-和1.2-GeV的质子，和Th-232和U-nat照射的0.1-和0.8-GeV的质子。放射性活度和剂量率由直接高精度伽马能谱测量法测量。使用从ITEP U-10质子同步加速器提取的外部光束进行辐照。使用LCS和CINDER'90代码系统的模拟与测量进行了比较。
1999-08-23 nucl-ex
Jefferson Lab's results on the Q^2-evolution of moments of spin structure functions
我们给出了最近JLab对中低Q ^2下自旋结构函数矩的测量结果。给出了中子的Bjorken和Burkhartt-Cottingham和。后一种观点似乎成立。给出了更高阶矩（广义自旋极化率和d_2^n），并分别与手征微扰理论和格点量子色动力学进行了比较。
2005-07-15 nucl-ex
Proton Compton Scattering from Linearly Polarized Gamma Rays
使用加权平均能量值为83.4\，MeV（81.3\，MeV）的准单能线（圆）偏振光子束，在实验室框架内测量了$55^\circ$、$90^\circ$和$125^\circ$散射角下质子康普顿散射的微分截面。这些测量是在三角大学核实验室的高强度伽马射线源设施中进行的。将结果与以前的测量结果进行比较，并在手征有效场论框架中进行解释，以提取质子的电磁偶极极化率，从而以10 $^{-4}$ \，fm $^3$为单位给出$α_{E1}^p = 13.8\pm1.2_{\rm stat}\pm0.1_{\rm BSR}\pm0.3_{\rm theo}, β_{M1}^p = 0.2\mp1.2_{\rm stat}\pm0.1_{\rm BSR}\mp0.3_{\rm theo}$。
2022-05-21 nucl-ex
Strong enhancement of extremely energetic proton production in central heavy ion collisions at intermediate energy
本文研究了30 A MeV下~（58）Ni +~（58）Ni系统的高能质子发射与反应中心度的关系。测量了极高能量的质子（EpNN > 130 MeV），发现它们的多重性几乎与参与核子的数量成二次方地增加，从而表明了一种超越单体和两体动力学的机制的开始。
2001-04-23 nucl-ex
Systematic investigation of the elastic proton-deuteron differential cross section at intermediate energies
为了系统地研究在较宽的中能范围内三核子力（3 NF）的重要性，测量了质子轰击能量为108，120，135，150，170和190 MeV时，在$30^\circ$和$170^\circ$质心夹角处质子-氘核弹性散射的微分截面.与Faddeev计算的比较清楚地表明了只采用两体力计算的缺点和包括3 NF的必要性。他们还显示了最新的几个核子计算的限制，在向后的角度，特别是在更高的光束能量。其中一些差异可能部分归因于相对论效应。最低能量的数据也与最近的计算基础上\chipt。
2003-08-15 nucl-ex
Moments of Spin Structure Functions: Sum Rules and Polarizabilities
核子结构的研究是现代物理学中最重要的研究领域之一，几十年来一直是我们所面临的挑战。自旋在核子结构和强相互作用的研究中起着至关重要的作用，常常给人们带来惊奇和困惑。在低到中等动量转移时核子自旋结构的新实验数据与现有的高动量转移数据相结合，提供了强相互作用区和从强相互作用区到无渐近区的过渡区的全面情况。通过对自旋结构函数的低阶矩及其求和规则的研究，对强相互作用理论--量子色动力学（QCD）的某些方面有了新的认识。这些时刻表示在算子乘积展开使用夸克和胶子自由度在适度大的动量转移。随着动量转移从高值到低值的变化，通过这些力矩的演变，研究了高扭转的贡献。此外，QCD启发的低能有效理论，其中明确包括手征对称性破缺，在低动量转移进行了测试。这些理论的有效性进一步检查的动量转移增加到适度的值。发现手征微扰理论计算结果与自旋结构函数g_1在0.05 - 0.1 GeV^2的低动量转移下的第一阶矩相当吻合，但不能再现某些更高的矩，值得注意的是，在广义极化率Delta_LT的情况下，用中子数据验证了Burkhartt-Cottingham求和规则，在很宽的Q_T范围内都有很好的精度假设在非常高的激发能下不存在结构函数的奇异行为。
2010-01-21 nucl-ex
Measurement of the Beam-Recoil Polarization in Low-Energy Virtual Compton Scattering from the Proton
在$Q^2=0.33 (GeV/c)^2$上测量了反应$\vec{e}p \rightarrow e'\vec{p'}γ$中的双偏振观测值。该实验是在A1合作的光谱仪设置使用855 MeV的极化电子束提供的美因茨微波（MAMI）和反冲质子偏振计。利用虚康普顿散射的低能定理，首次从双极化观测量中提取出结构函数$P_{LT}^\perp$，其值为$(-15.4 \pm 3.3 (stat.)^{+1.5}_{-2.4} (syst.)) GeV^{-2}$。这个结构函数提供了一个迄今为止尚未测量的质子的广义极化率的线性组合。
2015-05-22 hep-ex nucl-ex
