Fermilab E-906 / SeaQuest - Fermilab E-906/SeaQuest

SeaQuest
FNAL E-906
SeaQuest (inoffiziell) .jpg
Vorläufiges Logo für die Zusammenarbeit
Experiment Informationen
Ort: Fermilab , NM4 Bldg.
Art: Festes Ziel Drell-Yan
Ziele: Flüssiges Deuterium , flüssiger Wasserstoff , fester Kohlenstoff , festes Eisen , festes Wolfram
Strahlenergie: 120 GeV
Physikziel: Messung der Asymmetrie von Auf- und Ab-Antiquarks im Nukleonenmeer mit Drell-Yan- Dimuonen
Sprecher: Paul E. Reimer und Don F. Geesaman

Fermilab E-906 / SeaQuest ist ein Teilchenphysik-Experiment, bei dem mithilfe des Drell-Yan-Prozesses die Beiträge von Antiquarks zur Struktur des Protons oder Neutrons gemessen werden und wie diese Struktur verändert wird, wenn das Proton oder Neutron in einem Atomkern enthalten ist .

Überblick

E-906 Spektrometerbild

Das Fermilab E-906 / SeaQuest-Experiment ist Teil einer Reihe von Drell-Yan- Experimenten mit festem Ziel , mit denen die Quark- und Antiquark- Struktur des Nukleons und die Modifikationen dieser Struktur gemessen werden sollen. Mit diesen Messungen kann SeaQuest auch den Energieverlust eines farbigen Partons (Quarks) quantifizieren, der sich durch kalte, stark wechselwirkende Materie bewegt.

SeaQuest wurde von Fermilab genehmigt, um frühere Antiquark-Messungen auf größere Bjorken x auszudehnen . Es wird ein 120-GeV-Protonenstrahl verwendet, der aus dem Fermilab-Hauptinjektor extrahiert wird. Das Experiment wird auch die Modifikationen der Antiquark-Struktur des Protons durch Kernbindung untersuchen.

Physikmotivationen

SeaQuest erwartete Unsicherheiten für die Ausdehnung auf höhere Bjorken x
  • d / u Asymmetrie

Ursprünglich wurde angenommen, dass im Nukleonenmeer Antiquarks ( d bzw. u ) mit einem Verhältnis von 1 hergestellt wurden. Das Ergebnis eines Experiments mit tiefer unelastischer Streuung durch CERN-NMC zeigte jedoch, dass es mehr d als u gibt ist im Proton. Die von NMC aus den Daten der tiefen unelastischen Myonenstreuung an einem Protonen- und einem Deuteron-Targets bewertete Gottfried-Summe betrug 0,235 ± 0,026, was kleiner als der erwartete Wert von 0,333 ist. Dies bedeutet, dass d ( x ) - u ( x ), das über Bjorken x von 0 bis 1,0 integriert ist, 0,147 ± 0,039 beträgt, was auf eine Geschmacksasymmetrie im Protonenmeer hinweist. In den frühen neunziger Jahren führte DYSSIS (CERN-NA51) eine Messung des Drell-Yan-Prozesses in der Region mit niedrigem Bjorken x durch , bei der das Verhältnis zugunsten einer höheren d- Zahl als u gekippt wurde . Experimente wie Fermilab E-866 / NuSea ergaben Ergebnisse in einem Bereich von niedrigem Bjorken x , was ferner eine Asymmetrie in der Antiquark-Produktion zeigte. SeaQuest erweitert die Messungen auf höhere Bjorken x , wodurch Fragen zum Verhalten dieses Verhältnisses über x ≈ 0,3 gelöst werden können .

  • Partonen in kalter Kernmaterie

Das Drell-Yan-Verfahren eignet sich besonders gut zur Messung des Energieverlusts von Quarks , die sich durch Kernmaterie ausbreiten. Da die Produkte - ein virtuelles Photon und zwei Leptonen - nicht stark mit dem Rest des Kernmediums interagieren, gibt es keinen weiteren Energieverlust aufgrund von QCD- Bremsstrahlung .

Feynman-Diagramm des Drell-Yan- Prozesses

Bei der Untersuchung ein freies Nukleon und ein Nukleon gebunden in einem Kern, die Europäischen Muon Zusammenarbeit festgestellt , dass Nukleonen innerhalb eines Kerns eine unterschiedliche Verteilung der Dynamik unter ihren Komponenten Quark . Drei Hauptmerkmale sind das Abschatten, das Antischatten und der "EMV-Effekt". Ein früheres Drell-Yan-Experiment ( Fermilab E-772 ) hat dies mit nicht eindeutigen Ergebnissen im Antischattenbereich und ohne Ergebnisse im Bereich "EMV-Effekt" untersucht. SeaQuest wird in der Lage sein, statistisch genauere Ergebnisse in Bezug auf die Antischattenregion zu liefern und die Region "EMV-Effekt" zu untersuchen, in der noch keine Drell-Yan-Daten vorliegen.

Zusammenarbeit

Verweise