Cross-Section Measurement of ChargedPion Photoproduction from Hydrogen and Deuterium L.Y.Zhu,et al (Jefferson Lab Hall A Collaboration) PhysRevLett.91.022003 13 Dec 2004 藤林丈司 • 概略 JLab のHall AでHRSを用いて、γn→π－pとγp→π+nの反応について、Eγ=1.1～5.5GeV、θcm=90°での微分断面積の測定を行った。 Introduction • 高エネルギー、高運動量移行の反応では、 ConstituteCountingRule（右）となるといわれている（実験[3-7]で一致） • 数GeV領域では、pQCDの適用については議論の余地がある →scalingのはじまりが1GeV程度少ない時がある →JlabでのpolarizationのデータがpQCDと一致しない • Pp elastic散乱実験で、ChargedPionCrossSection rateが多いところで４にまで達していた • Oscillationはdeuteron photodisintegrationとpion photoproductionでの大きい角度で起こるといわれている高エネルギーで、より断面積の大きいpion photoproductionで、scaling、 oscillation、pion rateを測定しよう Experiment • Jlab Hall A において行われた • Target ターゲット厚15cm 液体水素および液体重水素 • Beam 1.1～5.5GeV 連続光子ビーム（untagged） copperをradiatorに使用 • Detector The high resolution spectrometer (HRS)２つ使用 pionと散乱protonを検出 Detector&Simulation • HRS momentum resolution > 2×10-4 horizontal sngular resolution > 2 mrad VDCs ( record track ) scintillator plane(S1/S2) ( generate trigger ) v aerogel Cerenkov Detector(A1/A2)←left arm (PID π＋ P) v CO2 gas Cerenkov Detector & preshower/shower detector ←right arm (PID π＋ e－) • photon 終状態からEnergyを計算 • Simulation MCEEP( a Monte Carlo Simulation) いくつかの因子の補正はtable1の終断面積から推定し行った The scaled differential cross section 上：(p,π+) n=9.0±0.2でフィットした結果、Anderdonらのデータとよく一致低エネルギーのデータはCenter -of-mass energyの2.7GeV、photon energyの3.3GeV に一致下(n,π－) n=8.6±0.2でフィットした振る舞いがπ＋のものに類似どちらも振動の振る舞いがよく知られたbarion resonance領域で起きている（Δ、Ｎ＊）どちらも1.8～2.5GeVで増加している（π０のデータでも観測されている） The cross section rate π－とπ＋のcross section rateは（one-hard-gluon-exchange diaagram）高エネルギーのときにこの式は妥当になると予期されている実際、今回のデータとも高エネルギー側の２点で一致まとめ • γn→π－pとγp→π+nについて、θcm=90°で、 Eγcm=1.1～5.5GeVの領域でdσ/dtを測定 • 3.3GeV以上では、両プロセスでconstituent counting ruleに一致したグローバルなscalingの振る舞いを示し、また振動の可能性を示していた • 2.2GeVで、scaled cross sectionが増加を示していた • π±のcross section rateがone-hard-gluon-exchange の示す予想と一致