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
Elastic Compton scattering from the deuteron and nucleon polarizabilities
在35-150度角范围内测量了氘的弹性康普顿散射的截面。实验室能量范围为84-105 MeV的标记光子从液体氘散射，并在大容量波士顿大学NaI（BUNI）光谱仪中检测到。利用Levchuk和L 'vov的计算，结合测量的微分截面，估算了氘核中的同位旋平均核子极化率。确定了最佳拟合值（α-β）= 2.6+/-1.8，受离差和规则约束。这与质子的可接受值（α-β）= 10.0+/-1.5+/-0.9明显不同。
2000-02-11 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
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
Electromagnetic polarizabilities and the excited states of the nucleon
核子的电磁极化率基本上由非共振的$α_p(E_{0+})=+3.2$、$α_n(E_{0+})=+4.1$、$t$通道的$α^t_{p,n}=-β^t_{p,n}=+7.6$和共振的$β_{p,n}(P_{33}(1232))=+8.3$贡献组成（单位为$10^{-4}$ fm $^3$）.其余与实验数据的偏差为：$Δα_p=1.2\pm 0.6$，$Δβ_p=1.2\mp 0.6$，Δα_n=0.8 \pm 1.7 $ and $ Δβ_n=2.0 \mp 1.8 $ are contributed by a larger number of resonant and nonresonant processes with cancellations between the contributions. This result confirms that dominant contributions to the electric and magnetic polarizabilities may be represented in terms of two-photon couplings to the $ σ $-meson having the predicted mass $ m_σ=666 $ MeV and two-photon width $ Γ_{γ}=2.6$ k…
2007-04-02 hep-ph 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
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
Dispersion sum rules for pion polarizabilities
分析了不同的色散和规则（DSRs）的偶极和四极介子极化率进行。我们证明了在这些方法中没有额外的虚假奇点。在DSRs的框架中的极化率的计算结果进行了比较与ChPT的预测，并在不同的实验中获得的数据。
2009-10-09 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
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
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
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
Measurement of the Generalized Forward Spin Polarizabilities of the Neutron
在$^2$能量为0.1 ~ 0.9 GeV的$Q^2$范围内，首次提取了中子的广义正向自旋极化率$γ_0$和$δ_{LT}$.由于$γ_0$对核子共振敏感，而$δ_{LT}$对$Δ$共振不敏感，因此我们希望这对前向自旋极化率能为目前对QCD手征动力学的理解提供基准测试。$δ_{LT}$的新结果与手征微扰理论的计算结果有很大的差异，而$γ_0$在低$Q^2$下的数据与次铅阶相对论重子手征微扰理论的计算结果符合得很好.数据显示出良好的协议与唯象MAID模型。
2004-10-04 hep-ex nucl-ex
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 and Spin-Dependent Polarizabilities of the Deuteron in Effective Field Theory
我们构造了任意自旋$S$靶的前向矢量和张量极化率的求和规则，并将其应用于自旋1的氘核。我们在无π介子有效场论中计算了氘核的次领先阶的极化率。
2003-11-11 hep-ph nucl-ex nucl-th
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
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
Compton Scattering from the Deuteron and Extracted Neutron Polarizabilities
在MAX实验室中测量了入射光子能量为55 MeV和66 MeV时，在标称实验室角度$45^\circ$、$125^\circ$和$135^\circ$下，氘的康普顿散射微分截面。标记的光子从液体氘散射，并在三个碘化钠光谱仪检测。通过与单玻色子交换势模型的理论计算结果比较，确定了同位旋平均核子极化率之和与之差，即$α_N + β_N = 17.4 \pm 3.7$和$α_N - β_N = 6.4 \pm 2.4$（单位为$10^{-4}$ fmPDMATHABMS）.将后者与$α_p - β_p$的全球平均值相结合，并利用Baldin求和规则对核子极化率之和的预测，我们分别得到了$α_n= 8.8 \pm 2.4$（总）$\pm 3.0$（模型）和$β_n = 6.5 \mp 2.4$（总）$\mp 3.0$（模型）的中子电、磁极化率值。
2003-06-13 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
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
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
Dipole and quadrupole polarizabilities of the pion
对不同实验中得到的π介子极化率数据进行了评述。将所得到的π ^0和π ^{+-}介子的偶极和四极极化率值与色散和规则（DSRs）和手征微扰理论（ChPT）框架下的双圈计算结果进行了比较。DSRs和ChPT的预测之间的差异的可能原因进行了讨论。
2008-02-18 hep-ex hep-ph 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
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
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
The Nucleon Polarizability Program at MAMI-A2
低能康普顿散射允许研究核子的基本性质之一--它的内部结构在外加电磁场下如何变形。我们回顾了质子极化率研究的最新进展，以及我们在美因茨微波加速器（MAMI）的未来测量计划。
2015-08-31 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
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
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
Determination of π^0 meson quadrupole polarizabilities from the process γγ-> π^0π^0
在270 - 2250 MeV能区，利用四极极化率为自由参数的不变振幅色散关系，对γγ->π^0π^0过程的总截面与实验数据进行了拟合。结果，首次发现了π^0介子的电四极极化率和磁四极极化率之差：（\alpha 2+ \beta 2）_π^0=（-0.181+-0.004）*10^{-4 $> fm^5，（\alpha 2- \beta 2）_pi^0=（39.70+-0.02）*10^{-4 $> fm^5。此外，分散和规则已被构造为这个和和差，分别。从γγ->π^0π^0过程的实验数据中提取的（\alpha 2-\beta 2）_π^0和（\alpha 2+ \beta 2）_π^0值与在这些色散和规则框架下的计算结果符合得很好。
2005-07-05 hep-ph nucl-ex nucl-th
Spin structure of the nucleon at low energies
在洛伦兹不变的重子手征微扰理论框架下，分析了核子的自旋结构。双虚康普顿散射的结构函数计算到一圈精度（手征展开的四阶）。我们讨论了Gerasimov-Drell-Hearn求和规则、Burkhartt-Cottingham求和规则及其矩的推广。我们给出了质子和中子在零和有限光子虚性下的前向和横向自旋极化率的预言。并与重子手征微扰理论的结果作了详细的比较。
2002-12-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
Forward doubly-virtual Compton scattering off the nucleon in chiral perturbation theory: the subtraction function and moments of unpolarized structure functions
核子的前向双虚康普顿散射（Vapor）包含了丰富的核子结构信息，与原子光谱和电子散射中双光子交换效应的计算有关。本文报道了用手征微扰理论（$χ$ PT）对低能电子的准首阶（NLO）计算。在这里，我们专注于非极化VEGF-A振幅$T_1(ν, Q^2)$和$T_2(ν, Q^2)$，以及相应的结构函数$F_1(x, Q^2)$和$F_2(x,Q^2)$。我们的研究结果面临的，在可能的情况下，与“数据驱动”的低能量结构量，如核子极化率的色散评估。我们发现在非常低的动量转移$Q$的色散评估显着的分歧，例如，在零动量转移的极化率的斜率。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，同时也说明了明显的洛伦兹不变（B $χ$ PT）和重子（HB $χ$ PT）框架之间的区别。
2020-07-09 hep-lat 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
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 the generalized spin polarizabilities of the neutron in the low $Q^2$ region
在强相互作用变得真正强的区域中理解核子自旋结构对实验和理论都提出了挑战。在低于核子质量约1 GeV的能量标度下，核子内部夸克和胶子之间的强烈相互作用使它们高度相关。它们的相干行为导致有效自由度的出现，这需要应用非微扰技术，例如手征有效场论。在这里，我们提出的测量中子的广义自旋极化率，量化的中子的自旋旋进电磁场在非常低的能量动量转移平方下降到0.035 GeV $^2$。在这一领域，手征有效场论的计算预计是适用的。然而，我们的数据显示出与这些预测的强烈差异，对目前中子自旋性质的描述提出了挑战。
2022-02-23 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
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
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
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
Low energy theorem for virtual Compton scattering and generalized sum rules of the nucleon
我们用公式表示核子虚康普顿散射的低能定理，并检验它对广义核子极化率的影响。由于对核反应的低能极限给出了一个新的与模型无关的定义，所有的核子广义求和规则对实光子都有连续的极限，并得到了以前没有包括的$t$-通道的贡献.
2008-07-24 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
