Półinkluzywne głęboko nieelastyczne rozpraszanie

W fizyce cząstek elementarnych wysokich energii rozpraszanie nukleonów - leptonów , Semi-inclusive Deep Inelastic Scattering (SIDIS) jest metodą uzyskiwania informacji o strukturze nukleonu. Rozszerza tradycyjną metodę głębokiego rozpraszania nieelastycznego (DIS). W DIS wykrywany jest tylko rozproszony lepton, podczas gdy pozostałości rozbitego nukleonu są ignorowane (eksperyment włącznie). W SIDIS hadron o wysokim pędzie , znany również jako hadron wiodący jest wykrywany oprócz rozproszonego leptonu. Pozwala to uzyskać dodatkowe szczegóły dotyczące kinematyki procesu rozpraszania.

Przydatność

Wiodący hadron powstaje w wyniku hadronizacji uderzonego kwarka . Ten ostatni zachowuje informacje o swoim ruchu wewnątrz nukleonu, w tym o jego pędzie poprzecznym, co pozwala na dostęp do rozkładów pędu poprzecznego (TMD) partonów .

Podobnie, wykrywając wiodący hadron, zasadniczo oznacza się (tj. identyfikuje) kwark, na którym nastąpiło rozproszenie. Na przykład, jeśli wiodącym hadronem jest kaon , wiemy, że rozproszenie nastąpiło na jednym z kwarków dziwnych morza kwarkowego nukleonu . W DIS uderzony kwark nie jest identyfikowany, a informacja jest nierozróżnialną sumą wszystkich smaków kwarków . SIDIS pozwala rozplątać te informacje.

Eksperymenty

Pionierem pomiarów SIDIS w DESY był eksperyment HERMES . Są one obecnie (2021) przeprowadzane w CERN przez eksperyment COMPASS i kilka eksperymentów w Jefferson Lab . SIDIS będzie ważną techniką wykorzystywaną w przyszłym Electron Ion Collider .