Hlboko nepružný rozptyl miónov na priečne polarizovanom deutériu na experimente COMPASS
| Název práce v jazyce práce (slovenština): | Hlboko nepružný rozptyl miónov na priečne polarizovanom deutériu na experimente COMPASS |
|---|---|
| Název práce v češtině: | Hluboce nepružný rozptyl mionů na příčně polarizovaném deuteriu na experimentu COMPASS |
| Název v anglickém jazyce: | Deep inelastic scattering of muons off transversely polarised deuterons at COMPASS |
| Klíčová slova: | DIS|SIDIS|COMPASS|struktura nukleonu|TMD PDF|fragmentace |
| Klíčová slova anglicky: | DIS|SIDIS|COMPASS|nucleon structure|TMD PDF|fragmentation |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | slovenština |
| Ústav: | Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Jan Matoušek, Ph.D. |
| Řešitel: | Jakub Tatárik - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 13.03.2023 |
| Datum zadání: | 14.03.2023 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 06.11.2023 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 09.05.2024 |
| Oponenti: | Mgr. Peter Berta, Ph.D. |
| Konzultanti: | Mgr. Michael Pešek, Ph.D. |
| Mgr. Markéta Pešková | |
| Zásady pro vypracování |
| - Nastudování kinematiky hluboce nepružného rozptylu (DIS), běžně používaných konvencí, proměnných a vztažné soustavy.
- Seznámení se základy partonového modelu a jeho použitím v DIS. - Seznámení s experimentem COMPASS a způsobem zpracování dat z něj. - Analýza dat z roku 2022 - studium distribuce hadronů produkovaných v DIS mionů na příčně polarizovaných deuteronech. - Prezentace výsledků na pracovních poradách kolaborace COMPASS. |
| Seznam odborné literatury |
| - J. Žáček: Úvod do fyziky elementárnı́ch částic. Karolinum, 2005.
- 4. R. Leitner, T. Davídek: Elementární částice od prvních objevů po současné experimenty, MatfyzPress, 2012. - COMPASS Collaboration: The Compass Experiment at CERN, Nucl. Instr. Meth. 577, 2007, http://arxiv.org/abs/hep-ex/0703049. - COMPASS d-quark transversity proposal, CERN–SPSC–2017–034, https://wwwcompass.cern.ch/compass/proposal/2021/compass_prop_2017_v4_0.pdf - COMPASS Collaboration: Experimental investigation of transverse spin asymmetries in muon-p SIDIS processes: Collins asymmetries, Phys. Lett. B 717 (2012) 376, http://arxiv.org/abs/1205.5121 - COMPASS Collaboration: Experimental investigation of transverse spin asymmetries in muon-p SIDIS processes: Sivers asymmetries, Phys. Lett. B 717 (2012) 383, http://arxiv.org/abs/1205.5122 - PHAST: PHysics Analysis Software Tools. http://ges.web.cern.ch/ges/phast/index.html. - ROOT data analysis framework. https://root.cern.ch/. |
| Předběžná náplň práce |
| Hluboce nepružný rozptyl – deep inelastic scattering (DIS) – leptonů (elektronů či mionů) je silným nástrojem pro studium struktury nukleonu (protonu a neutronu). Experiment COMPASS studoval DIS mionů na terči obsahujícím příčně polarizovaná jádra deuteria. Tato interakce probı́há převážně rozptylem mionu na kvarku s výměnou jednoho virtuálnı́ho fotonu. Kvarku je předaná velká hybnost a po vzdálení se od zbytku nukleonu z něj vznikají zejména lehké hadrony, které nesou informaci o původní hybnosti a orientaci spinu kvarku v nukleonu.
Na příčně polarizovaných protonech COMPASS v minulosti naměřil korelaci mezi spinem protonu a spinem kvarku (Collinsova asymetrie) a mezi spinem protonu a příčnou hybností kvarku (Siversova asymetrie). Na deuteronech by měly být oba efekty blízké nule, protože v protonech a neutronech by měly mít opačná znaménka. Dat s polarizovaným deuteriem je ale výrazně méně než s protony, proto COMPASS v roce 2022 nasbíral nová data, která by měla navýšit existující statistiku faktorem 10, dorovnat tak statistiku dostupnou na protonech a ověřit předpověď nulových asymetrií. Kromě toho je lze využít ke studiu četných dalších efektů. |