PDF-Datei

22 Kapitel 2. Einzelspin-Asymmetrien in der elastischen Elektron-Proton-Streuung
2.1.5 Andere Experimente zu paritätsverletzender Elektronstreuung
Es gibt eine Reihe weiterer Experimente, die sich mit der Bestimmung der
Strangeness im Nukleon mittels paritätsverletzender Elektronstreuung befassen:
HAPPEX[31] am TNJAF, SAMPLE [32] an MIT-Bates und G 0 am TJNAF [40].
Darüberhinaus gibt es zwei Experimente, die sich derselben experimentellen Methode
widmen, der paritätsverletzenden Elektronstreuung, die aber ein anderes physikalisches
Ziel haben, nämlich die Untersuchung des Laufens der Kopplungskonstante
sin 2 θ W : E-158 [33] am SLAC und Q weak [34] am TJNAF.
SAMPLE
Die SAMPLE-Kollaboration hat Messungen zu den seltsamen Formfaktoren mit
Streuung von Elektronen an Wasserstoff und Deuterium unter Rückwärtswinkeln
130 ◦ ≤ θ e ≤ 170 ◦ am MIT-Bates-Beschleuniger durchgeführt [32]. Der mit dem
Wirkungsquerschnitt gewichtete mittlere Streuwinkel beträgt θ e = 148.15 ◦ [35],
die Targetlänge 40 cm und der mittlere Strahlstrom 40 µA bei einer Polarisation
P ≈ 36%. Es findet ein Luft-Cherenkov-Detektor Verwendung, der wegen der vergleichsweise
geringen Raten unter Rückwärtswinkeln einen großen Raumwinkelbereich
von etwa 1.5 sr abdeckt. Das Cherenkov-Licht der rückgestreuten Elektronen
wird mittels Spiegeln auf 10 Photomultiplier fokussiert, die integrierend messen.
Es wurde nahe der Pion-Produktionsschwelle gemessen, so daß inelastischer Untergrund
unterdrückt ist. Eine apparative Trennung zwischen elastischer Streuung
und Untergrund findet nicht statt, daher muß die experimentelle Asymmetrie später
in der Analyse auf die Abschwächung durch Pionenzerfallsprodukte korrigiert
werden. Deren Beiträge wurden in GEANT-Simulationen ermittelt.
Aufgrund der gewählten Kinematik ist das Experiment sensitiv auf eine Kombination
des seltsamen magnetischen Formfaktors G S M und des neutralen axialen
Formfaktors G e A , während Beiträge von Gs E unterdrückt sind. Messungen an
Wasserstoff (SAMPLE I) und Deuterium (SAMPLE II und SAMPLE III) erlauben
eine Separation zwischen G s M und Ge A .
Bei SAMPLE I wurden Elektronen mit einer Energie von E=200 MeV an Wasserstoff
gestreut [36]. Dies entpricht einem Impulsübertrag von Q 2 = 0.1 (GeV/c) 2 .
Die gemessene und korrigierte Asymmetrie beträgt:
A SAMPLE , p
(
Q 2 = 0.1(GeV/c) 2) = (−5.61 ± 0.67 stat ± 0.88 syst ) · 10 −6 (2.54)
Es wurde eine relative Genauigkeit von 11.9% statistisch und 15.7% systematisch