基于 $e \vec p \to \vec e p$ 过程中从初始质子到末态电子的极化转移测量比值 $\mu_p G_E/G_M$ 的新方法
New Method for Measuring the Ratio $μ_p G_E/G_M$ Based on the Polarization Transfer from the Initial Proton to the Final Electron in the $e \vec p \to \vec e p$ Process
M. V. Galynskii, Yu. M. Bystritskiy, V. M. Galynsky
备注：
6 pages, 4 figures, 2 tables, for greater clarity, some minor additions have been made
在本快报中，我们提出一种测量 Sachs 形状因子比值（$R = \mu_p G_E/G_M$）的新方法，该方法基于弹性 $e \vec p \to \vec e p$ 过程中从初始质子到末态电子的极化转移，适用于静止靶质子的自旋量子化轴与散射电子的自旋量子化轴平行的情况，即电子沿质子靶自旋量子化轴方向散射的情况。为此，在 SANE 合作组实验（2020 年）测量 $\vec e\vec p \to e p$ 过程双自旋不对称性的运动学条件下，利用 Kelly（2004 年）和 Qattan（2015 年）参数化方案，对散射电子的纵向极化度随传递给质子的动量平方以及电子和质子散射角的变化进行了数值分析。结果表明，在 Sachs 形状因子标度性保持与破坏两种情况下，末态电子纵向极化度的差异可达 70%。这一事实可用于建立新型极化实验来测量比值 $R$。
英文摘要：
In this letter, we propose a new method for measuring the Sachs form factors ratio ($R =μ_p G_E/G_M$) based on the transfer of polarization from the initial proton to the final electron in the elastic $e \vec p \to \vec e p$ process, in the case when the axes of quantization of spins of the target proton at rest and of the scattered electron are parallel, i.e., when an electron is scattered in the direction of the spin quantization axis of the proton target. To do this, in the kinematics of the SANE collaboration experiment (2020) on measuring double spin asymmetry in the $\vec e\vec p \to e p$ process, using Kelly (2004) and Qattan (2015) parametrizations, a numerical analysis was carried out of the dependence of the longitudinal polarization degree of the scattered electron on the square of the momentum transferred to the proton, as well as on the scattering angles of the electron and proton. It is established that the difference in the longitudinal polarization degree of the final electron in the case of conservation and violation of scaling of the Sachs form factors can reach 70%. This fact can be used to set up polarization experiments of a new type to measure the ratio $R$.
"Optical" Spin Rotation Phenomenon and Spin Filtering of Antiproton (Proton, Deuteron) Beams in a Pseudomagnetic Field of a Polarized Target: the Possibility of Measuring the Real Part of the Coherent Zero-angle Scattering Amplitude
Possible Method for Measuring the Proton Form Factors in Processes with and without Proton Spin Flip
示出的比例的平方的电和磁质子形状因子的比例的截面的比例的非极化电子的弹性散射的部分极化质子和质子自旋翻转。静止的初始质子应该沿着最后一个质子的运动方向极化。类似的结果是有效的辐射$ep$散射和光生对质子的贝特-海特勒运动学。当初始质子在最终质子的运动方向上完全极化时，没有（有）质子自旋翻转的$ep \to ep$过程以及$ep \to ep γ$和$γp \to e \bar e p$过程的横截面仅用电（磁）质子形状因子的平方表示。这样一个关于测量没有质子自旋翻转和有质子自旋翻转的横截面的实验将使得有可能获得关于$G_E^2(Q^2)$和$G_M^2(Q^2)$行为的新的独立数据，这对于解决JLab合作实验之后出现的矛盾是必要的，该实验是关于用从初始电子到最终质子的极化转移的方法测量质子形状因子的。
On the Transfer of Polarization from the Initial to the Final Proton in the Elastic Process $ e \vec {p} \to e \vec {p}$
利用JLab极化实验测量$\vec{e} p \to e \vec{p}$过程中Sachs形状因子的结果，数值分析了质子自旋翻转和非质子自旋翻转的截面比与$Q^2$的关系，以及过程$e \vec{p} \to e \vec{p}$中的极化不对称性.计算的情况下，初始（在休息）和最终的质子是完全极化的，并有一个共同的自旋量子化轴，这与最终的质子的运动方向相一致。在部分极化的初始质子的情况下，对于[A. Liyanage等人（SANE Collaboration），Phys.Rev.C101，035206（2020）]，其中在$\vec{e} \vec{p} \to e p$工艺中测量双自旋不对称性。发现质子极化转移对$Q^2$形式的$μ_p G_E/G_M$依赖性具有明显的敏感性，这种敏感性可用于进行一个新的独立实验来测量$ e \vec{p} \to e \vec{p}$过程中的这种依赖性。提出了一个用Rosenbluth技术测量Sachs形状因子比值的可靠性评价准则，并对两个实验结果进行了分析。
Reliability Analysis of the Results of the Known Experiments on Measuring of the Sachs Form Factor Ratio Using the Rosenbluth Technique. Polarization of the Final Proton in the $e \vec p \to e \vec p$ Elastic Process
提出了一个评估使用Rosenbluth技术的Sachs形状因子比测量的可靠性的标准，并应用于三个已知的实验（Andivahis 1994，Walker 1994，Qattan 2005）和最近的实验上的CEBAF加速器升级到12 GeV的JLab（arXiv：2103.01842 [nucl-ex]）的分析。基于测量$\vec e p \to e \vec p$过程中的$μ_p G_E/G_M$比率的JLab偏振实验的结果，SANE协作实验（2020）的运动学在测量$\vec e \vec p \to e p$过程中双自旋不对称性的基础上，数值计算了当初始静止质子沿质子轨道部分极化时，在$e \vec p \to e \vec p$过程中转移到质子上的极化对$Q^2$的依赖关系.探测到的反冲质子的运动方向。
Angular Dependence of the Polarization Transfer to the Proton in the $e \vec p \to e \vec p$ Process
在质子散射角的依赖关系的纵向极化转移到质子的$ e \vec p \to e \vec p$过程中已被数值分析的情况下，初始（在休息）质子部分极化沿检测到的反冲质子的运动方向。该分析基于JLab极化实验的结果，该实验测量了$\vec e p \to e \vec p$过程中Sachs形状因子的比率，使用Kelly（2004）和Qellow（2015）对其比率进行参数化，在SANE合作实验（2020）的运动学中测量了$\vec e \vec p \to e p$过程中的双自旋不对称性。它示出的萨克斯形状因子的缩放的违反导致的极化转移到质子的幅度显着增加的偶极依赖的情况下相比。
Upsilonium polarization as a touchstone in understanding the proton dynamics in QCD
在k_t-因子分解方法的框架下，给出了$Υmesons at the Fermilab Tevatron and CERN LHC is considered, and the predictions on the spin alignment parameter $ α$的产生式.我们认为，测量夸克偶素态的极化可以作为区分QCD中两种相互竞争的部分子动力学理论方法的关键测试。
