Hadron production in deep inelastic scattering of muons off protons at COMPASS experiment
| Thesis title in Czech: | Produkce hadronů v hluboce nepružném rozptylu mionů na protonech na experimentu COMPASS |
|---|---|
| Thesis title in English: | Hadron production in deep inelastic scattering of muons off protons at COMPASS experiment |
| Key words: | DIS|SIDIS|COMPASS|struktura nukleonu|TMD PDF |
| English key words: | DIS|SIDIS|COMPASS|nucleon structure|TMD PDF |
| Academic year of topic announcement: | 2022/2023 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Low Temperature Physics (32-KFNT) |
| Supervisor: | Mgr. Jan Matoušek, Ph.D. |
| Author: | Bc. Vendula Benešová - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 04.08.2022 |
| Date of assignment: | 04.08.2022 |
| Confirmed by Study dept. on: | 14.02.2023 |
| Date and time of defence: | 21.06.2023 09:00 |
| Date of electronic submission: | 12.05.2023 |
| Date of submission of printed version: | 12.05.2023 |
| Date of proceeded defence: | 21.06.2023 |
| Opponents: | RNDr. Michal Zamkovský, Ph.D. |
| Advisors: | Mgr. Michael Pešek, Ph.D. |
| Guidelines |
| - 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 let 2016-2017 - studium distribuce hadronů produkovaných v DIS mionů na protonech. - Prezentace výsledků na pracovních poradách kolaborace COMPASS. - Zapojení do sběru dat v roce 2022. |
| References |
| - 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 Collaboration: Measurement of azimuthal hadron asymmetries in semi-inclusive deep inelastic scattering off unpolarised nucleons, Nucl. Phys. B 886, 2014, http://arxiv.org/abs/arXiv:1401.6284 - COMPASS Collaboration: Transverse-momentum-dependent multiplicities of charged hadrons in muon-deuteron deep inelastic scattering, Phys. Rev. D 97, 2018, http://arxiv.org/abs/1709.07374 - A. Moretti: Study of the Transverse-Momentum-Dependent structure of the nucleon in Semi-Inclusive DIS, PhD thesis, University of Trieste, 2021, https://wwwcompass.cern.ch/compass/publications/theses/2021_phd_moretti.pdf - PHAST: PHysics Analysis Software Tools. http://ges.web.cern.ch/ges/phast/index.html. - ROOT data analysis framework. https://root.cern.ch/. |
| Preliminary scope of work |
| 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 z kapalného vodı́ku. 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 vznkají zejména lehké hadrony, které nesou informaci o původní hybnosti kvarku v nukleonu. V současné době probı́há analýza, která by měla přinést informace o velikosti přı́čné hybnosti kvarků a o jejich přı́padné polarizaci vůči této hybnosti. Velikost hybnosti kvarků uvnitř nukleonu stále nenı́ dobře známá. Navı́c se projevuje dvěma způsoby, jednak přispı́vá k přı́čné hybnosti vzniklých hadronů, jednak vede k azimutální modulaci distribuce hadronů. Data z dřı́vějšı́ch experimentů vzbuzujı́ jisté pochybnosti o tom, že velikost obou efektů je vzájemně konzistentnı́. Naše nová data a pečlivějšı́ analýza by měla přispět k vyjasněnı́ situace. |