Измерение размеров источника протона и лямбда в реакции eHe e'p X (JLAB, коллаборация CLAS). А.Власов, Б.Кербиков, Р.Ледницкий, К.Михайлов, А.Ставинский

Лаборатория Джефферсона (CEBAF) CLAS Drift chambers argon/CO 2 gas, 35,000 cells Electromagnetic calorimeters Lead/scintillator, 1296 PMTs Torus magnet 6 superconducting coils, B=5T Gas Cherenkov counters e/ separation, 216 PMTs Time-of-flight counters plastic scintillators, 684 PMTs Large angle calorimeters Lead/scintillator, 512 PMTs Liquid He-target

Физическая мотивация изучения pΛ взаимодействий при малых относительных импульсах Изучение pΛ корреляций при малых относительных импульсах с целью определения размера области излучения этих частиц [F. Wang and S. Pratt PRL 83,3138,1999] Определение параметров низкоэнергичного рассеяния pΛ, используя теорию Мигдала-Ватсона для взаимодействия в конечном состоянии (P-матричный анализ) [B.Kerbikov et al., Sov.J.Nucl.Phys. 43, 982 (1986), Nucl.Phys. A480, 585 (1988); R.L.Jaffe and F.E.Low, Phys. Rev. D19, 2105 (1979)] Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

Вклады в измеряемую pΛ корреляционную функцию E 0 > 100GeV (STAR, ALICE) Purity ~ 10% p-hyperon, Λ-hyperon (unknown) E 0 < 10 GeV (CLAS) Purity ~ 50% pp (CLAS: PRL93,2004) pΛpΛ 1.Неправильная идентификация pΛ 2. Остаточные корреляции (например pΛ Σ ) 3. рр(π)-корреляции Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

STAR: pΛ (pΛ) correlation in central Au+Au collisions at Sqrt(s_NN)=200GeV PRC 74, (2006) Source size parameter: r 0 (pΛ ) = fm, r 0 (pΛ) = 1.56 ±0.08 fm Drawback: Most Λ hyperons and protons are from the decay of hyperons (low purity): ` Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ, Purity p prim Λ Σ0 – 11% p Λ Λ prim – 10% p Λ Λ Σ0 – 7% p Λ Λ Ξ0 – 5% p prim Λ Ξ0 – 4.5% p Σ+ Λ prim – 3% p Σ+ Λ Σ0 – 2% p Σ0 Λ Ξ0 – 1% - -

Our knowledge on pΛ interaction is far from being complete Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

pΛ interactions at low relative momentum CLAS experiment Reaction and run condition The reaction: e 3 He, 4 He e'pΛX The data : e2a (1999) and e2b (2002) runs, 2430 millions triggers on 3 He and 440 millions on 4 He. The beam energy was 4.7 GeV and 4.46 GeV respectively. Identification of Λ Λ-hyperons were identified by proton – pion decay: M(pπ) = ±2MeV Cuts: Vertex (target walls), track quality, same TOF, transferred energy ν, missing mass (eHe e'ppπX) Proton momentum range : 0.3 to 2.0 GeV/c π momentum range : 0.1 to 0.7 GeV/c Due to kinematical restrictions (K-meson production at least) the minimal energy transferred (ν) is not negligible. The cut v> 0.8 GeV was applied as a compromise of data reduction and purity. Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

Λ id: invariant mass of proton-pion Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ, – all pairs 2 – cut: ν-ν min > 0.8 GeV and M 2 miss >2.1 GeV 2 3 – difference (1) – (2)

Events with M pπ : GeV is used to calculate pΛ correlation function Events which is out of Λ-peak is used to calculate correlated p-pπ background Λ id: invariant mass of proton-pion Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ, Measured corr. function: R pΛ+ppπ =αR pΛ +(1- α) R pΛ+ppπ,where α 0.5

Measured correlation function(LRC) R measured = N real / N mix (q=p p -p Λ ) Long-range correlation After correction on LRC Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

Methods: M.Mestayer, K.Mikhailov, A.Stavinsky, A.Vlasov Nucl. Instr. Meth. A524, 306 (2004) Close track efficiency correction Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

pp(π) contribution to pΛ eHeeppX [CLAS:PRL93,2004] r 0 ~ 1 fm, r rms =sqrt(3)r 0 p-pπ correlation function, when m pπ ~ m Λ Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

After correction on pp(π) contribution Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

Lednicky and Lyuboshitz analytical model, Sov. J. Nucl. Phys. 35, 770 (1982): Two particle CF is given by square of wave function elastic transition abab averaged over distance r * of emitters [ Gaussian dist d 3 N/d 3 r * ~exp(r *2 /4r 0 2 ) ] and over spin projections Scatt. length and effective range (as in STAR fit): a 0 =2.88 fm, a 1 =1.66 fm, d 0 =2.92 fm and d 1 =3.78fm (0-singlet, 1-triplet) pΛ source size CLAS preliminary Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

Sov.J.Nucl.Phys. 43, 982 (1986), Nucl.Phys. A480, 585 (1988) scatt. length and effective range: a= 2.44 fm, d= 2.64 fm Р-matrix CLAS preliminary Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ, Jaffe-Law P-matrix: connection between scatt. data and multiquark states Scatt. length and effective range: a=2.64 fm, d=2.64 fm

Выводы Представленные экспериментальные данные, показывают, что в корреляционной функции пары протон-лямбда наблюдается узкая структура при малых относительных импульсах (q

Спасибо за внимание

Λ id:Missing mass cut Сессия-конференция секции ЯФ ОФН РАН «Физика фундаментальных взаимодействий»,К.Михайлов, ИТЭФ,

Conclusions The data show a narrow structure in the correlation function in the region of small relative momenta (q

Thank you for your attention

Extra slides

Λ – hyperon identification Source size measurements in the eHe e'pΛX reaction. CLAS collaboration. November,

Source size measurements in the eHe e'pΛX reaction. CLAS collaboration. November,

Source size measurements in the eHe e'pΛX reaction. CLAS collaboration. November,

Source size measurements in the eHe e'pΛX reaction. CLAS collaboration. November,

Code based on Lednicky, Lyuboshitz, Sov. J. Nucl. Phys. 35, 770 (1982) Scatt. length and effective range (as in STAR fit): a 0 =2.88 fm, a 1 =1.66 fm, d 0 =2.92 fm and d 1 =3.78fm (0-singlet, 1-triplet) Source size measurements in the eHe e'pΛX reaction. CLAS collaboration. November,

Correlation function R = N real / N mix Small relative momentum q Long-range (kinematical) correlations affect larger q Source size measurements in the eHe e'pΛX reaction. CLAS collaboration. November,

Source size measurements in the eHe e'pΛX reaction. CLAS collaboration. November,

Pairs which produce residual CF's Purity correction It is important to know correlation functions of proton and... Main contribution: Coulomb Strong K.Mikhailov Subatech, Nantes CF measured (pΛ)=CF prim (pΛ)[18%]+ CF(Charge residual)[p Σ + Λ Ξ - + p prim Λ Ξ - ][6.5%]+ NuetralResidual[other%]: p prim Λ Σ0 – 11% p Λ Λ prim – 10% p Λ Λ Σ0 – 7% p Λ Λ Ξ0 – 5% p prim Λ Ξ0 – 4.5% p Σ+ Λ prim – 3% p Σ+ Λ Σ0 – 2% p Σ0 Λ Ξ0 – 1%

A.Sibirtsev, W.Cassing, nucl-th/ Our knowledge on pΛ interaction is far from being complete New data from CLAS can be added Low-energy pΛ parameters (P-matrix approch)

Contribution to the measured pΛ correlation function E 0 > 100GeV (STAR, ALICE) Purity ~ 10% p-hyperon, Λ-hyperon (unknown) E 0 < 10 GeV (CLAS) Purity ~ 50% pp (CLAS: PRL93,2004) pΛpΛ