Cross-Section Measurement of Charged- Pion Photoproduction from Hydrogen and Deuterium 概略 JLab の Hall A で HRS を用いて、 γn→π － p と γp→π + n の反応 について、 E γ =1.1 ～ 5.5GeV 、 θ cm =90° での微分断面積 の測定を行った。 L.Y.Zhu,et al (Jefferson Lab Hall A Collaboration) PhysRevLett Dec 2004 藤林 丈 司

Introduction 高エネルギー、高運動量移行の反応では、 ConstituteCountingRule （右） となるといわれている（実験 [3-7] で一致） 数 GeV 領域では、 pQCD の適用については議論の余地がある →scaling のはじまりが 1GeV 程度少ない時がある →Jlab での polarization のデータが pQCD と一致しない Pp elastic 散乱実験で、 ChargedPionCrossSection rate が多いところ で４にまで達していた Oscillation は deuteron photodisintegration と pion photoproduction での 大きい角度で起こるといわれている 高エネルギーで、より断面積の大きい pion photoproduction で、 scaling 、 oscillation 、 pion rate を測定しよう

Experiment Jlab Hall A において行われた Target ターゲット厚 15cm 液体水素および液体重水素 Beam 1.1 ～ 5.5GeV 連続光子ビーム（ untagged ） copper を radiator に使用 Detector The high resolution spectrometer (HRS) ２つ使用 pion と散乱 proton を検出

Detector&Simulation HRS momentum resolution > 2×10 -4 horizontal sngular resolution > 2 mrad VDCs ( record track ) scintillator plane(S 1 /S 2 ) ( generate trigger ) aerogel Cerenkov Detector(A 1 /A 2 )←left arm (PID π ＋ P) CO 2 gas Cerenkov Detector & preshower/shower detector ←right arm (PID π ＋ e － ) photon 終状態から Energy を計算 Simulation MCEEP( a Monte Carlo Simulation) いくつかの因子の補正は table1 の終断面積から推定し行っ た v v

The scaled differential cross section 上： (p,π + ) n=9.0±0.2 でフィットした結果、 Anderdon ら のデータとよく一致 低エネルギーのデータは Center -of-mass energy の 2.7GeV 、 photon energy の 3.3GeV に一致 下 (n,π － ) n=8.6±0.2 でフィットした 振る舞いが π ＋ のものに類似 どちらも振動の振る舞いがよく知られた barion resonance 領域で起きている（ Δ 、 Ｎ ＊ ） どちらも 1.8 ～ 2.5GeV で増加している （ π ０ のデータでも観測されている）

The cross section rate π － と π ＋ の cross section rate は （ one-hard-gluon-exchange diaagram ） 高エネルギーのときにこの式は妥 当になると予期されている 実際、今回のデータとも高エネル ギー側の２点で一致

まとめ γn→π － p と γp→π + n について、 θ cm =90° で、 E γcm =1.1 ～ 5.5GeV の領域で dσ/dt を測定 3.3GeV 以上では、両プロセスで constituent counting rule に一致したグローバルな scaling の 振る舞いを示し、また振動の可能性を示して いた 2.2GeV で、 scaled cross section が増加を示して いた π ± の cross section rate が one-hard-gluon-exchange の示す予想と一致