Daniela Amrath, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2007 :

"Exklusive Streuung am Deuteron"


"Exclusive scattering off the deuteron"



Schlagwörter: nonperturbative calculations; electromagnetic form factors; nucleon–nucleon interactions; total cross sections
PACS : 12.38.Lg, 13.40.Gp, 13.75.Cs, 13.85.Lg

Summary

Kurzfassung

Exklusive Prozesse sind Prozesse, die einen Einblick in die innere Struktur von Hadronen ermöglichen. In dieser Arbeit betrachten wir zwei exklusive Prozesse und berechnen deren totale Wirkungsquerschnitte, sowie Asymmetrien bezüglich der Ladung und der Polarisation des Elektronen- (Positronen-) Strahls für verschiedene kinematische Bedingungen. Durch diese Rechnungen erhält man einen direkten Zugang zu den GPDs. Dabei handelt es sich um nicht perturbative Objekte, die man mit Hilfe von Modellen beschreiben kann. Der erste Prozess, den wir untersuchen enthält eine Pion GPD, welche bisher theoretisch wie experimentell weitestgehend unbekannt ist. Wir untersuchen verschiedene Modelle um Vorhersagen für Observablen zu machen, welche man prinzipiell bei HERMES am DESY und CLAS am JLab messen kann. Im zweiten Prozess betrachten wir Elektron-Deuteron Streuung in einem kinematischen Bereich, in dem das Deuteron in ein Proton und ein Neutron aufbricht. Dieser Prozess kann zur Untersuchung des Neutrons benutzt werden, welches auf Grund seiner kurzen Lebensdauer von etwa 15 Minuten, nicht als Target zur Verfügung steht. Für die Berechnung des Elektron-Deuteron Streuquerschnitts verwenden wir Modelle für die Proton und Neutron GPDs. Sobald experimentelle Daten zur Verfügung stehen, können unsere Ergebnisse mit diesen verglichen werden.

Titel

Kurzfassung

Summary

Exclusive processes are a special class of processes giving insight into the inner structure of hadrons. In this thesis we consider two exclusive processes and compute their total cross sections as well as the beam charge and beam polarization asymmetries for different kinematical constraints. These calculations offer the opportunity to get access to the nonperturbative GPDs. Theoretically they can be described with the help of models. The first process we investigate contains a GPD of the pion, which is basically unknown so far. We include different models and make predictions for observables that could in principle be measured at HERMES at DESY and CLAS at JLab. The second process we consider is electron-deuteron scattering in the kinematical range where the deuteron breaks up into a proton and a neutron. This can be used to investigate the neutron, which cannot be taken as a target due to its lifetime of approximately 15 minutes. For the calculation of the electron-deuteron cross section we implement models for the proton and neutron GPDs. Once there are experimental data available our calculations are ready for comparison.