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原子核パートン分布関数の包括的解析 永井崇寛 ( 総研大 )

原子核パートン分布関数の包括的解析 永井崇寛 ( 総研大 ). KEK ハドロン研究会. （ 1 ）序論 （ 2 ）解析方法、結果 （ 3 ）まとめ. 共同研究者：平井正紀 (KEK) 、熊野俊三 (KEK/ 総研大 ). M. Hirai, S. Kumano and T.-H. Nagai, Phys. Rev. C70 (2004) 044905. KEK 2006 年 2 月 27 日. 1.2. EMC. NMC. 1.1. E139. E665. 1. 0.9. 0.8. 0.7. 0.001. 0.01. 0.1.

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原子核パートン分布関数の包括的解析 永井崇寛 ( 総研大 )

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Presentation Transcript

  1. 原子核パートン分布関数の包括的解析 永井崇寛(総研大) KEK ハドロン研究会 （1）序論 （2）解析方法、結果 （3）まとめ 共同研究者：平井正紀(KEK)、熊野俊三(KEK/総研大) M. Hirai, S. Kumano and T.-H. Nagai, Phys. Rev. C70 (2004) 044905. KEK 2006年2月27日

  2. 1.2 EMC NMC 1.1 E139 E665 1 0.9 0.8 0.7 0.001 0.01 0.1 1 Fermi運動 EMCの発見 影散乱 x 研究目的 … 原子核パートン分布関数 (1) 高エネルギー散乱における原子核効果の理解 (2)ハドロン断面積の計算に用いることで様々な 散乱現象の理解に役立てる 相対論的重イオン衝突 (RHIC, LHC) ニュートリノ・原子核散乱実験 (NuTeV)

  3. 原子核パートン分布関数の研究状況 参考文献 1. K.J. Eskola, V.J. Kolhinen and P.V. Ruuskanen, Nucl. Phys. B535 (1998) 351. K.J. Eskola, V.J. Kolhinen and C.A. Salgado, Eur. Phys. J. C9 (1999) 61. 　包括的に原子核のパートン分布をDGLAP方程式を用いて実験データより決定できることを示唆。2解析ではない。 2. M. Hirai, S. Kumano and M. Miyama, Phys. Rev. C64 (2001) 034003. 　　　最初に2解析 3. D. De Florian and R. Sassot, Phys. Rev. D69 (2004) 074028. NLOの解析 4. M. Hirai, S. Kumano and T.-H. Nagai, Phys. Rev. C70 (2004) 044905. 　　　誤差解析、 データ数が多い

  4. 解析の概要 1. 原子核パートン分布関数(NPDF)の関数形を Q2 = 1 GeV2で仮定し、未定のパラメータを導入 2. NPDFをそれぞれのデータのQ2まで DGLAP方程式で発展させる 3. F2やDrell-Yan断面積を計算し、 2を求める 4. 最小の2になるまで2-3をパラメータを変えて繰り返す

  5. 解析の概要 1. 原子核パートン分布関数(NPDF)の関数形を Q2 = 1 GeV2で仮定し、未定のパラメータを導入 2. NPDFをそれぞれのデータのQ2まで DGLAP方程式で発展させる 3. F2やDrell-Yan断面積を計算し、 2を求める 4. 最小の2になるまで2-3をパラメータを変えて繰り返す

  6. 因子 で原子核補正を考慮する 原子核パートン分布 もし補正がなければ アイソスピン対称性： フレーバー対称の反クォーク分布を仮定:

  7. 依存性を と仮定 wi(x,A)の関数形 ３つの保存則（バリオン数保存、電荷保存、運動量保存） より３つのパラメータを減らす。 フェルミ運動： 影散乱： は2解析により決定 関数形：

  8. 解析の概要 1. 原子核パートン分布関数(NPDF)の関数形を Q2 = 1 GeV2で仮定し、未定のパラメータを導入 2. NPDFをそれぞれのデータのQ2まで DGLAP方程式で発展させる 3. F2やDrell-Yan断面積を計算し、 2を求める 4. 最小の2になるまで2-3をパラメータを変えて繰り返す

  9. 実験データ Drell-Yan DIS (1) F2A / F2D NMC:He, Li, C, Ca SLAC:He, Be, C, Al, Ca, Fe, Ag, Au EMC: C, Ca, Cu, Sn E665: C, Ca, Xe, Pb BCDMS: N, Fe HERMES: N, Kr (2) F2A / F2A’ NMC: Be / C, Al / C, Ca / C, Fe / C, Sn / C, Pb / C, C / Li, Ca / Li (3) DYA / DYA’ E772: C / D, Ca / D, Fe / D, W / D E866: Fe / Be, W / Be 実験データは様なQ2やxにある 質量数A:

  10. 実験データ Drell-Yan DIS (1) F2A / F2D NMC:He, Li, C, Ca SLAC:He, Be, C, Al, Ca, Fe, Ag, Au EMC: C, Ca, Cu, Sn E665: C, Ca, Xe, Pb BCDMS: N, Fe HERMES: N, Kr (2) F2A / F2A’ NMC: Be / C, Al / C, Ca / C, Fe / C, Sn / C, Pb / C, C / Li, Ca / Li (3) DYA / DYA’ E772: C / D, Ca / D, Fe / D, W / D E866: Fe / Be, W / Be 実験データは様なQ2やxにある DGLAP 質量数A: 初期条件

  11. 解析の概要 1. 原子核パートン分布関数(NPDF)の関数形を Q2 = 1 GeV2で仮定し、未定のパラメータを導入 2. NPDFをそれぞれのデータのQ2まで DGLAP方程式で発展させる 3. F2やDrell-Yan断面積を計算し、 2を求める 4. 最小の2になるまで2-3をパラメータを変えて繰り返す

  12. パラメータ数 3 4 解析のまとめ · 核子のパートン分布: MRST01(QCD =220MeV) · パラメータの総数：9 2 · データの総数：951 ( Q2≧1GeV2 ) 606(F2A/F2D)+293(F2A/F2A´)+52(Drell-Yan) · 2解析のためのサブルーチン：CERN-Minuit · 誤差解析：Hessian法 2min (/d.o.f.)=1489.8 (1.57)

  13. F2Ca/F2Dと DYpCa/ DYpDの データとの比較 R= F2Ca/F2D, DYpCa/DYpD Rexp (Qi2),Rtheo (Q2) {Rexp (Qi2)-Rtheo (Qi2)}/Rtheo (Qi2) Q2が5 GeV2の不定性 Q2が50 GeV2の不定性

  14. パートン分布関数の原子核補正とその不定性 原子核のパートン分布関数 Q2 = 1 GeV2 核子のパートン分布関数 MRST01, Phys. Lett. B531 (2002) 216. 価クォーク グルーオン 反クォーク

  15. まとめ 原子核内パートン分布関数を決定するために、 DISとDrell-Yan過程のデータを用いて解析 し、 最適分布とその不定性を評価した • 解析値と実験データの比較 • x 依存性 ・ 価クォーク :xが0.05以上の領域はよく決定 ・ 反クォーク :小さいx領域は決定されているが 　　　　　　　　　 中間x領域で大きい不定性 ・ グルーオン :全x領域で決定が困難 原子核パートン分布のライブラリ http://research.kek.jp/people/kumanos/nuclp.html

  16. “表面” “体積” R= r0A1/3 A 依存性 ref. I. Sick and D. Day, Phys. Lett. B 274 (1992) 依存性

  17. 2 A Z Sn 118 50 N 14 7 C 12 6

  18. 解析結果 Be/D Au/D C/D Pb/D 1.2 1.2 EMC Ö} 1.2 1.2 NMC J NMC E665 J F 1.1 1.1 E139 H E139 H 1.1 1.1 E140 Ö} Ñ} J E665 J F Ö} J J Ö} F Ö} F J F J J J H 1 1 J J Ö} F H H J Ö} J J Ñ} H J J J J J J J J F J H 1 1 J Ö} H J J H H J J J H F J J Ö} Ö} J H 0.9 J 0.9 J H Ö} Ö} F Ö} Ö} H H H H Ö} J H H H H 0.9 0.9 F 0.8 2 2 Q = 5 GeV 0.8 H H H F H H H 0.8 0.8 F 2 2 Q = 5 GeV 0.7 0.7 0.001 0.01 0.1 1 0.001 0.01 0.1 1 x 0.7 0.7 x 0.001 0.01 0.1 1 0.001 0.01 0.1 1 x x 軽い原子核 重い原子核

  19. はパラメータ数 は信頼水準 分布の不定性は2の　　　　　　　　誤差と関連 Hessian法 Hessian 最適なパラメータ値の周りで展開 同様に展開

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