General analysis of polarization observables in the reaction...

A general analysis of expressions for polarization observables in the reaction of coherent pseudoscalar meson electroproduction on deuteron has been derived. This analysis does not depend on details of reaction mechanisms since it based on general symmetry properties of the electromagnetic interaction with hadrons. Expressions for the following polarization observables have been obtained: the asymmetries caused by the vector or tensor polarized deuteron target, the spin correlation coefficients which describe the dependence of the cross section on deuteron target polarization and longitudinal polarization of the electron beam and the asymmetry due to the longitudinal polarization of the electron beam. The experimental situation, when final deuteron and scattered electron are detected in coincidence, has been considered. Выполнен общий анализ выражений для поляризационных наблюдаемых в реакции когерентного электрообразования псевдоскалярного мезона на дейтроне. Этот анализ не зависит от деталей механизмов реакции, так как он основан на общих свойствах симметрии электромагнитного взаимодействия адронов. Получены выражения для следующих поляризационных наблюдаемых: асимметрии, обусловленные векторной или тензорной поляризациями дейтронной мишени; коэффициенты спиновой корреляции, которые описывают зависимость сечения от поляризации дейтронной мишени и продольной поляризации электронного пучка; асимметрия, обусловленная продольной поляризацией электронного пучка. Рассмотрена экспериментальная постановка опыта, когда конечный дейтрон и рассеянный электрон детектируются на совпадение. Виконано загальний аналіз виразів для поляризаційних спостережуваних у реакції когерентного електроутворення псевдоскалярного мезона на дейтроні. Цей аналіз не залежить від деталей механізмів реакції тому що він базується на загальних властивостях симетрії електромагнітної взаємодії адронів. Отримані вирази для наступних поляризаційних спостережуваних: асиметрії, які обумовлені векторною або тензорною поляризаціями дейтронної мішені; коефіцієнти спінової кореляції, які описують залежність переріза від поляризації дейтронної мішені та повздовжньої поляризації електронного пучка; асиметрія, яка обумовлена повздовжньою поляризацією електронного пучка. Розглянута експериментальна постановка коли кінцевий дейтрон і електрон який розсіюється детектуються на збіг

Deep inelastic scattering of electrons by tensor polarized deuteron. Contribution of elastic radiative tail

The model-independent part of the radiative corrections, due to the hard-photon emission from the lepton vertex in the elastic electron-deuteron scattering (the so-called elastic radiative tail), has been calculated to the deep inelastic scattering of the electron beam on the deuteron target. The elastic radiative tail has been calculated both for the unpolarized scattering and for the scattering of unpolarized electron beam on the tensor polarized deuteron target. Розрахована модельно-незалежна частина радіаційних поправок, яка обумовлена випромінюванням жорсткого фотону із лептонної вершини у пружному електрон-дейтронному розсіюванні (так званий пружний радіаційний хвіст), до глибоко не пружного розсіювання електронного пучка на дейтронній мішені. Пружний радіаційний хвіст розраховано як для розсіювання неполяризованих частинок, так і для розсіювання неполяризованого електронного пучка на тензорно поляризованій дейтронній мішені. Вычислена модельно независимая часть радиационных поправок, которая обусловлена излучением жесткого фотона из лептонной вершины в упругом электрон-дейтронном рассеянии (так называемый упругий радиационный хвост), к глубоко неупругому рассеянию электронного пучка на дейтронной мишени. Упругий радиационный хвост вычислен как для рассеяния неполяризованных частиц, так и для рассеяния неполяризованного электронного пучка на тензорно поляризованной дейтронной мишени

Manifestation of an excited electron in e⁺e⁻ → γγ reaction

The differential cross section and some polarization observables have been calculated for the e⁺e⁻ → γγ reaction taking into account the contribution of the excited electron. The spin correlation coefficients were calculated for the case when both beams are polarized. We consider two approaches for the excited electron contribution: the eeγγ contact interaction and the exchange of the excited electron in t- and u-channels. Numerical estimations are given for the excited electron contribution to the differential cross section and spin correlation coefficients for various values of the electron beam energy and excited electron mass.Диференціальний переріз та деякі поляризаційні спостережувані обчислені для реакції e⁺e⁻ → γγ з врахуванням внеску збудженого електрона. Коефіцієнти спінової кореляції були отримані для випадку, коли обидва пучки поляризовані. Було розглянуто два підходи для врахування внеску збудженого електрона: eeγγ контактна взаємодія та обмін збудженим електроном у t- і u-каналах. Числові оцінки для внеску збудженого електрона у величину диференціального перерізу та коефіцієнтів спінової кореляції приведені для деяких величин енергії електронного пучка та маси збудженого електрона.Дифференциальное сечение и некоторые поляризационные наблюдаемые вычислены для реакции e⁺e⁻ → γγ с учетом вклада возбужденного электрона. Коэффициенты спиновой корреляции были получены для случая, когда оба пучка поляризованы. Было рассмотрено два подхода для учета вклада возбуждённого электрона: eeγγ контактное взаимодействие и обмен возбужденным электроном в t- и u-каналах. Численные оценки для вклада возбужденного электрона в величину дифференциального сечения и коэффициентов спиновой корреляции приведены для некоторых величин энергии электронного пучка и массы возбужденного электрона

Relativistically invariant analysis of Δ\Delta --isobar production in deuteron electrodisintegration: e−+d→e−+Δ+N:e^-+d\to e^-+\Delta +N: general analysis of polarization effects

The differential cross section and the polarization observables for $\Delta$--isobar production in the deuteron electrodisintegration process, $e^-+d\to e^-+\Delta +N$, are calculated in a general formalism based on structure functions. The obtained expressions have a general nature, hold for one--photon--exchange, assuming P--invariance of the electromagnetic interaction and the conservation of the hadron electromagnetic current. The dependence of the differential cross section of the $e^-+d\to e^- +\Delta +N$ reaction on the vector and tensor polarizations of the deuteron target with unpolarized and longitudinally polarized electrons is considered. The general dependence of the asymmetries on two of five kinematic variables, the azimuthal angle $\phi$ and $\epsilon$ (linear polarization of the virtual photon) is calculated. A similar analysis is performed for the polarization of the nucleon produced in $\gamma ^*d \to \Delta N$ reaction provided the electron beam is unpolarized or longitudinally polarized. Polarization effects, which are due to the strong $\Delta N-$ interaction in the final state are calculated. The photoproduction of the $\Delta$--isobar on the deuteron target has been considered in detail, as a particular case. The differential cross section and various polarization observables have been derived in terms of the reaction amplitudes. The polarization observables due to the linear and circular polarizations of the photon, when the deuteron target is arbitrarily polarized have been derived in terms of the reaction amplitudes. The polarization of the final nucleon is also considered.Comment: 52 page

General analysis of polarization observables in the reaction...

A general analysis of expressions for polarization observables in the reaction of coherent pseudoscalar meson electroproduction on deuteron has been derived. This analysis does not depend on details of reaction mechanisms since it based on general symmetry properties of the electromagnetic interaction with hadrons. Expressions for the following polarization observables have been obtained: the asymmetries caused by the vector or tensor polarized deuteron target, the spin correlation coefficients which describe the dependence of the cross section on deuteron target polarization and longitudinal polarization of the electron beam and the asymmetry due to the longitudinal polarization of the electron beam. The experimental situation, when final deuteron and scattered electron are detected in coincidence, has been considered. Выполнен общий анализ выражений для поляризационных наблюдаемых в реакции когерентного электрообразования псевдоскалярного мезона на дейтроне. Этот анализ не зависит от деталей механизмов реакции, так как он основан на общих свойствах симметрии электромагнитного взаимодействия адронов. Получены выражения для следующих поляризационных наблюдаемых: асимметрии, обусловленные векторной или тензорной поляризациями дейтронной мишени; коэффициенты спиновой корреляции, которые описывают зависимость сечения от поляризации дейтронной мишени и продольной поляризации электронного пучка; асимметрия, обусловленная продольной поляризацией электронного пучка. Рассмотрена экспериментальная постановка опыта, когда конечный дейтрон и рассеянный электрон детектируются на совпадение. Виконано загальний аналіз виразів для поляризаційних спостережуваних у реакції когерентного електроутворення псевдоскалярного мезона на дейтроні. Цей аналіз не залежить від деталей механізмів реакції тому що він базується на загальних властивостях симетрії електромагнітної взаємодії адронів. Отримані вирази для наступних поляризаційних спостережуваних: асиметрії, які обумовлені векторною або тензорною поляризаціями дейтронної мішені; коефіцієнти спінової кореляції, які описують залежність переріза від поляризації дейтронної мішені та повздовжньої поляризації електронного пучка; асиметрія, яка обумовлена повздовжньою поляризацією електронного пучка. Розглянута експериментальна постановка коли кінцевий дейтрон і електрон який розсіюється детектуються на збіг

General analysis of polarization effects in coherent pseudoscalar photo- and electroproduction of mesons on the deuteron

International audienceGeneral expressions for the unpolarized differential cross section and for various polarization observables in coherent pseudoscalar meson photo- and electroproduction on a deuteron target have been obtained in the one-photon-exchange approximation. The spin structure of the matrix element is explicitly derived in terms of structure functions. The correspondence with the helicity amplitudes is given. The polarization effects have been investigated for the case of a longitudinally polarized electron beam and a vector or tensor polarized deuteron target. The polarization (vector or tensor) of the scattered deuteron for the case of an unpolarized or a longitudinally polarized electron beam is also considered. In the case of the photoproduction reaction, we consider a linearly, circularly, or elliptically polarized photon beam. Numerical estimations have been done for the unpolarized differential cross section and for some polarization observables

General analysis of polarization effects in the reaction. I. Single-spin asymmetries

A general analysis of expressions for polarization observables in the reaction of coherent photoproduction of pair pseudoscalar mesons on deuteron target, has been performed. This analysis does not depend on the details of the reaction mechanism since it is based on general symmetry properties of the electromagnetic interaction with hadrons. Expressions for the following polarization observables have been obtained: the asymmetries due to the linear or circular polarization of photon beam, the asymmetries caused by the vector or tensor polarized deuteron target. The experimental situation when scattered deuteron and one of the produced pions are detected in coincidence has been considered. The expressions for the single-spin asymmetries in the reaction have been also derived. Виконано загальний аналіз виразів для поляризаційних спостережуваних у реакції когерентного фото утворення пари псевдоскалярних мезонів на дейтронній мішені. Цей аналіз не залежить від деталей механізму реакції тому, що він засновано на загальних властивостях симетрії електромагнітної взаємодії адронів. Вирахувані вирази для наступних поляризаційних спостережуваних: асиметрії, яка обумовлена лінійною або циркулярною поляризацією фотонного пучка, асиметрії, які обумовлені векторною або тензорною поляризацією дейтрона мішені. Розглянута експериментальна постановка досліду, коли розсіюваний дейтрон і один із мезонів що утворюється детектуються на збіг. Вирахувані також вирази для одно спінових асиметрій у реакції. Выполнен общий анализ выражений для поляризационных наблюдаемых в реакции когерентного фотообразования пары псевдоскалярных мезонов на дейтронной мишени. Этот анализ не зависит от деталей механизма реакции, так как он основан на общих свойствах симметрии электромагнитного взаимодействия адронов. Вычислены выражения для следующих поляризационных наблюдаемых: асимметрии, обусловленные линейной или циркулярной поляризацией фотонного пучка, асимметрии, обусловленные векторной или тензорной поляризацией дейтронной мишени. Рассмотрена экспериментальная постановка опыта, когда рассеянный дейтрон и один из образующихся пионов детектируются на совпадения. Получены также выражения для односпиновых асимметрий в реакции

General analysis of polarization effects in the reaction. II. Spin correlation coefficients

A general analysis of the polarization observables in the reaction of coherent photoproduction of a pair pseudoscalar mesons on the deuteron targe, has been derived. This analysis does not depend on the details of the reaction mechanism since it is based on the general symmetry properties of the electromagnetic interaction with hadrons. Expressions for the spin correlation coefficients have been calculated in the terms of the reaction scalar amplitudes. These coefficients are caused by the linear or circular polarization of the photon beam and by the vector or tensor polarized deuteron target. The helicity amplitudes describing this reaction are also calculated. The experimental situation when scattered deuteron and one of the produced pions are detected in coincidence has been considered. The expressions for the spin correlation coefficients for the case of the reaction have been also derived. The helicity amplitudes describing the reaction are also calculated. Виконано загальний аналіз виразів для поляризаційних спостережуваних у реакції когерентного фото утворення пари псевдоскалярних мезонів на дейтронній мішені. Цей аналіз не залежить від деталей механізму реакції тому, що він засновано на загальних властивостях симетрії електромагнітної взаємодії адронів. Вирахувані вирази для коефіцієнтів кореляції спінів у термінах скалярних амплітуд реакції. Ці коефіцієнти обумовлені лінійною або циркулярною поляризацією фотонного пучка та векторною або тензорною поляризацією дейтрона мішені. Також вирахувані спіральні амплітуди, які описують цю реакцію. Розглянута експериментальна постановка досліду, коли розсіюваний дейтрон і один із мезонів що утворюється детектуються на збіг. Вирахувані також вирази для коефіцієнтів кореляції спінів у реакції. Вирахувані також спіральні амплітуди, які описують реакцію. Выполнен общий анализ выражений для поляризационных наблюдаемых в реакции когерентного фотообразования пары псевдоскалярных мезонов на дейтронной мишени. Этот анализ не зависит от деталей механизма реакции, так как он основан на общих свойствах симметрии электромагнитного взаимодействия адронов. Вычислены выражения для коэффициентов корреляции спинов в терминах скалярных амплитуд реакции. Эти коэффициенты обусловлены линейной или циркулярной поляризацией фотонного пучка и векторной или тензорной поляризацией дейтронной мишени. Также вычислены спиральные амплитуды, описывающие эту реакцию. Рассмотрена экспериментальная постановка опыта, когда рассеянный дейтрон и один из образующихся пионов детектируются на совпадения. Получены также выражения для коэффициентов корреляции спинов в реакции. Вычислены также спиральные амплитуды, описывающие реакцию

Deep inelastic scattering of electrons by tensor polarized deuteron. Contribution of elastic radiative tail

The model-independent part of the radiative corrections, due to the hard-photon emission from the lepton vertex in the elastic electron-deuteron scattering (the so-called elastic radiative tail), has been calculated to the deep inelastic scattering of the electron beam on the deuteron target. The elastic radiative tail has been calculated both for the unpolarized scattering and for the scattering of unpolarized electron beam on the tensor polarized deuteron target. Розрахована модельно-незалежна частина радіаційних поправок, яка обумовлена випромінюванням жорсткого фотону із лептонної вершини у пружному електрон-дейтронному розсіюванні (так званий пружний радіаційний хвіст), до глибоко не пружного розсіювання електронного пучка на дейтронній мішені. Пружний радіаційний хвіст розраховано як для розсіювання неполяризованих частинок, так і для розсіювання неполяризованого електронного пучка на тензорно поляризованій дейтронній мішені. Вычислена модельно независимая часть радиационных поправок, которая обусловлена излучением жесткого фотона из лептонной вершины в упругом электрон-дейтронном рассеянии (так называемый упругий радиационный хвост), к глубоко неупругому рассеянию электронного пучка на дейтронной мишени. Упругий радиационный хвост вычислен как для рассеяния неполяризованных частиц, так и для рассеяния неполяризованного электронного пучка на тензорно поляризованной дейтронной мишени

Polarization effects in elastic deuteron-electron scattering

International audienceThe differential cross section and polarization observables for the elastic reaction induced by deuteron scattering off electrons at rest are calculated in the one-photon-exchange (Born) approximation. Specific attention is given to the kinematical conditions, that is, to the specific range of incident energy and transferred momentum. The specific interest of this reaction is to access very small transferred momenta. Numerical estimates are given for polarization observables that describe the of single- and double-spin effects, provided that the polarization components (both, vector and tensor) of each particle in the reaction are determined in the rest frame of the electron target