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Pion-Nukleon-Reaktionen

Pion-Nukleon-Reaktionen. RUDOLF MEIER. Der Pion-Nukleon Sigma-Term. Pion- Proton Streuung PSI, TRIUMF. A y. d s /d W. Sigma-Term und chirale Restaurierung. p. p. Maß der expliziten c SB: Sigma-Term Bestimmung aus Daten der p p elastischen Streuung

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Pion-Nukleon-Reaktionen

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Presentation Transcript

  1. Pion-Nukleon-Reaktionen RUDOLF MEIER Der Pion-Nukleon Sigma-Term Pion- Proton Streuung PSI, TRIUMF Ay ds/dW Sigma-Term und chirale Restaurierung

  2. p p Maß der expliziten cSB: Sigma-Term Bestimmungaus Daten der pp elastischen Streuung Strangeness-Gehalt des Nukleons Elastische Streuung: Zugriff auf wichtige Größen fpNN ,Isospinbrechung , Sigma-Term Massenterm DL der QCD-Lagrangedichte bricht Symmetrien! L=L0 -DLL0 chiral invariant, enthält Quark- und Gluonenfelder Brechung der chiralen Symmetrie Isospinsymmetrie Bei Isospinsymmetrie: Poster HK 11.14 J. Breitschopf Test durch Vergleich von pp elastischer Streuung und SCX

  3. Maß für Anteil von strange-Seequarks t Dispersionsrelationen n2 S Phasenanalyse Der Pion-Nukleon Sigma-Term s-Term des Nukleons aus Baryonenmassen s-Term des Nukleons aus pp Streuung Dynamischer Massenbeitrag Massenbeitrag durch u,d-Quarkmassen S aus Streuampl. am Cheng-Dashen-Punkt Bernard et al. Z. Phys. (1993) Becher et al. EurPhys.J. (1999) Gasser Ann. Phys (1981) Borasoy, Meißner Ann Phys (1997)

  4. Nukleonenmasse: y Dynamisch m(u,d) GWU/SAID m(s) 0.5 Kaufmann [MeV] 0.4 Olsson 0.3 KH80 Stahov Sainio 0.2 0.1 0 Gibbs Ericson Sigma Term: Status 400 MeV Beitrag durch Strange-Masse!? Nein! Datenbasis? Extraktion? Beziehung s(pp) s(Baryonenmassen)? Bazarko et al. Z. Phys C65 (1995) Lyobovitskij et al. PRD 63 (2001)

  5. Status 2001

  6. CHAOS E560/E778 Kollaboration Canadian High Acceptance Orbit Spectrometer P.A. Amaudruz, P.P. J. Delheij, L. Felawka, G. Hofman, B. Jamieson, D. Ottewell, M. Pavan, K. Raywood TRIUMF, Vancouver BC, Canada G. R. SmithJefferson Lab, Newport News VA, USA K. Babcock, E. L. Mathie, R. Tacik, D. M. Yeomans, H. Xu University of Regina, Regina, Saskatchewan, Canada J. T. Brack, J. Patterson, R. J. Peterson, R. A. Ristinen University of Colorado, Boulder, Colorado, USA F. Bonutti, P. Camerini, E. Fragiacomo, N. Grion, R. Rui University and INFN Trieste, Trieste, Italy G. Moloney, M. E. Sevior University of Melbourne, Parkville, Victoria, Australia E. F. Gibson California State University, Sacramento CA, USA J. Breitschopf, H. Clement, H. Denz, R. Meier, G. J. Wagner, F. von Wrochem University of Tübingen, Tübingen, Germany O. Patarakin Kurchatov-Institute, Moscow, Russia

  7. CHAOS: Messung differentieller Wirkungsquerschnitte 135° p+p 45 MeV Events 35°

  8. E778: differentielle Wirkungsquerschnitte: Status • Datenaufnahme abgeschlossen nach 8 Monaten Strahlzeit (5TB). • Winkelverteilungen für p+p und p-p elastische Streuung bei 15, 20, 26, 33, 40, 45, 57 MeV, p+p bei 67 MeV. • Analyse läuft. p+ Preliminary E778 GWU SAID 2002 p- Poster HK 11.24 H. Denz http://gwdac.phys.gwu.edu R. Arndt et al. 45 MeV

  9. E560: Analysierstärke-Messung mit CHAOS J. Patterson et al., Phys. Rev. C 66, 025207 (2002) 360 deg. Detector s+(Q) s- (Q) Tp ±p Q Q- p Beam Polarized Proton Target Untergrundunterdrückung: pp-Koinzidenzen

  10. p p CHAOS/TRIUMF LEPS/PSI KH80 SAID2001 Sevior et al. PRC40 (1989) Ay 138.9 MeV 116.8 MeV 98 MeV 87.2 MeV 67 MeV 57.2 MeV Qcm [deg]

  11. PSI - LEPS Collaboration Low Energy Pion Spectrometer R. Bilger, J. Breitschopf, H. Clement, M. Cröni, H. Denz, R. Meier, J. Pätzold, G. J. Wagner Physikalisches Institut, Univ. Tübingen, Tübingen, Germany B. van den Brandt, P. Hautle, J. A. Konter, S. Mango Paul Scherrer Institut, Villigen, Switzerland G. J. Hofman, M. Pavan TRIUMF, Vancouver, British Columbia, Canada J. Comfort Arizona State University, Tempe, Arizona, USA K. Föhl School of Physics, Univ. of Edinburgh, UK E. Friedman Racah Inst. Of Physics, The Hebrew University, Jerusalem, Israel

  12. Aktives polarisiertes Target B. van den Brandt et al., NIM A446 (2000) PM 3He/4He 4He BC 800 Lichtleiter 800mm, Æ 12mm Licht- leiter mwellen- leiter Quarz- Adapter Szintillator Strahl Helmholtz Spulen 18 mm 5 mm 18 mm Targetzelle / Mischkammer

  13. Aktives polarisiertes Target: Untergrundunterdrückung pp pC, pCu, ... Kein Targetsignal gefordert

  14. LEPS/PSI KH80 SAID2001 Wieser et al. PRC54 (1995) Ay p+p 87 MeV 77 MeV 68.3 MeV 57 MeV 57 MeV 45 MeV Qlab [deg]

  15. y GWU/SAID 0.5 Kaufmann [MeV] 0.4 Olsson KH80 Stahov 0.3 Sainio 0.2 0.1 0 Gibbs Ericson Sigma Term: Status Daten: ... Extraktion: • Kontinuierliche Verbesserung GWU • Demnächst: KH80-update (Helsinki) Beziehung sN(pp) sN(Baryonenmassen): • Erhebliche(elmag.) Korrekturen der Beziehung? • Werden verschiedene Größen verglichen?Gibbs, Kaufmann nucl-th/0301095 (2003) • Beh: sN(pp) unterscheidet sich von sN(Baryonenmassen) um den Betrag des • Vakuum-Quarkkondensats im Nukleonvolumen. • Erwarteter Unterschied: 35-40 MeV. Konsequenz: kaum strange-Anteil notwendig, Differenz misst Quark-Kondensat!

  16. Sigma Term und chirale Restaurierung Mesonen Baryonen In Materie Mesonen Baryonen imVakuum Chirales Kondensat Nukleonendichte r ! (partielle) chirale Restaurierung Brockmann, Weise PLB 367 (1996) • Modifikation der Pion-Zerfallskonstante im Medium? • Verständnis pionischer Atome Weise NPA (2001) • PSI/LEPS: p-Kern Streuung bei 20MeV • Modifikation des ‘s‘-Mesons im Medium? • TRIUMF/CHAOS: pN ppN in Kernen • geplant: pN ppNN in Kernen (COSY-TOF, WASA) (g,pp): S. Schadmand Do 10h

  17. Zusammenfassung: Pion-Nukleon-Reaktionen • Sigma-Term: Bestimmung aus pp-Streuung und aus Baryonenmassen • Unerwartet großer Strangeness-Gehalt des Nukleons • Erklärung? • 1. pp Datenbasis • aktuelle Messungen: • differentielle Wirkungsquerschnitte, TRIUMF • Analysierstärken, TRIUMF • Analysierstärken, PSI • 2. Extraktion des Sigma-Terms aus der Datenbasis • 3. Beziehung sN(pp) sN(Baryonenmassen) • Korrekturen? • Verschiedene Größen? • Sigma-Term und Medium-Modifikationen

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