Relativistically invariant analysis of polarization effects in exclusive deuteron electrodisintegration process

A general formalism for the calculation of the differential cross section and polarization observables, for the process of deuteron electrodisintegration, is developed in the framework of relativistic impulse approximation. A detailed analysis of the general structure of the differential cross section and polarization observables for the $e^-+d\to e^-+n+p$ reaction is derived, using the formalism of the structure functions. The obtained expressions have a general nature and they hold in the one--photon--exchange mechanism, assuming P--invariance of the hadron electromagnetic interaction. The model of relativistic impulse approximation is introduced and the final state interaction is taken into account by means of the unitarization of the helicity amplitudes. A detailed description of the unitarization procedure is also presented. Using different parametrizations of the deuteron wave functions, the following polarization observables are calculated in the kinematical region of quasi--elastic deuteron electrodisintegration: the asymmetry for the scattering of longitudinally polarized electrons on a polarized deuteron target, the proton and neutron polarizations (for longitudinally polarized electron beam or vector--polarized deuteron target). The sensitivity to the neutron electric form factor is also thorougly investigated. The predictions of the model are compared with the results of recent polarization measurements and a good agreement with the existing experimental data has been obtained.Comment: 90 pages, 17 figure

The reaction Δ+N→N+N+ϕ\Delta+N\to N+N+\phi in ion-ion collisions

We study the threshold $\phi$-meson production in the process $\Delta+N\to N+N+\phi$, which appears as a possible important mechanism in high energy nuclei-nuclei collisions. The isotopic invariance of the strong interaction and the selection rules due to P-parity and total angular momentum result in a general and model independent parametrization of the spin structure of the matrix element in terms of three partial amplitudes. In the framework of one-pion exchange model these amplitudes can be derived in terms of the two threshold partial amplitudes for the process $\pi+N\to N+\phi$. We predict the ratio of cross sections for $\phi-$meson production in $pp$- and $\Delta N$-collisions and the polarization properties of the $\phi$-meson, in $\Delta+N\to N+N+\phi$, as a function of a single parameter, which characterizes the relative role of transversal and longitudinal $\phi$-meson polarizations in the process $\pi+N\to N+\phi$.Comment: 10 pages 3 figure

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

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

The Movable Polarized Target as a Basic Equipment for High-Energy Spin Physics Experiments at the Jinr-Dubna Accelerator Complex

Item does not contain fulltex