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Measurement at COMPASS of transverse spin effects on identified hadrons on a transversely polarised proton target
Pesaro, Giulia
2011-03-29
Contributor(s)
Martin, Anna
Abstract
La sezione d'urto che descrive la diff usione profondamente inelastica di un leptone carico (mu+)
su di un nucleone (protone) polarizzato trasversalmente rispetto alla direzione del moto con
identifi cazione di almeno un adrone nello stato finale presenta otto modulazioni
azimutali, rispetto al piano de finito dallo spin del nucleone bersaglio e dal momento del
leptone incidente. Tra queste le meglio conosciute sono dovute all'eff etto Collins e all'eff etto
Sivers. Il primo eff etto è la frammentazione di un quark polarizzato trasversalmente in un
adrone e l'ampiezza della modulazione è data dalla convoluzione della "trasversità" (ovvero la
funzione di distribuzione che descrive i partoni polarizzati parallelamente o antiparallelamente
allo spin del nucleone, per nucleoni polarizzati trasversalmente) con la funzione di frammentazione
di Collins. L'eff etto Sivers è dovuto alla distribuzione di momento trasverso dei partoni
all'interno del nucleone. Le rimanenti sei modulazioni sono dovute ad altre correlazioni tra la
polarizzazione o il momento trasverso del partone e lo spin del nucleone.
Il lavoro presentato in questa tesi è la misura dell'ampiezza delle modulazioni azimutali
(asimmetrie) per i dati raccolti nel 2007 dall'esperimento COMPASS, usando un bersaglio di
NH3 per accedere al protone polarizzato, focalizzando l'attenzione sulle asimmetrie di Collins
e Sivers. Le asimmetrie sono state misurate sia su un campione di adroni carichi che su adroni
identi cati con il rivelatore di luce Cerenkov RICH-1. Ampia parte del lavoro è stata dedicata
alla determinazione dell'errore sistematico della misura.
The Semi-Inclusive Deep Inelastic Scattering (SIDIS) cross section, that describes the scattering
of a charged lepton (mu+) o a nucleon (proton) transversely polarised with respect to
its momentum, and with the detection of a hadron in the final state, has
8 independent azimuthal modulations, that depends on the spin of the target nucleon and on
the lepton momentum. Among these modulations, the most famous are due to the Collins and
Sivers eff ects. The Collins eff ect is the asymmetric fragmentation of a polarised quark into a
hadron, and the amplitude of the modulation is proportional to the Collins fragmentation function
with the transversity parton distribution function, that gives the probability difference to find a quark with the polarisation parallel or anti-parallel to the nucleon spin in a transversely
polarised nucleon. The Sivers effect is due to the coupling of the quark transverse momentum
and the spin in a transversely polarised nucleon. The other six modulations are due to other
correlations between the quark polarisation or the quark transverse momentum and the nucleon
spin.
The work presented in this Thesis is the measurement of the amplitude of the azimuthal
modulations (asymmetries) on the data of the COMPASS experiment, collected in 2007 using a
NH3 target to access the polarised proton, focusing on the Collins and Sivers asymmetries. The
asymmetries have been measured both the charged hadrons and on hadrons identif ied making
use of the ring-imaging Cherenkov detector RICH-1 . Large part of the work presented here is
devoted to the determination of the systematic error of the measurement.
Publisher
Università degli studi di Trieste
Languages
en
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