ΔVCS et Distributions de Partons Généralisées CLAS@Jlab Brahim Moreno JRJC 2007

Plan Distributions de Partons Généralisées Asymétrie de spin faisceau L’expérience au Jefferson lab Analyse de données Brahim Moreno JRJC 2007

Distributions de Partons Généralisées (GPDs) Brahim Moreno JRJC 2007

Dans le régime de Bjorken: GPDs γ N l’ N’ N N’ γ ou méson l’ l γ* Dans le régime de Bjorken: Grand Faible Fixe t notation standard On accéde aux GPDs via des réactions exclusives Les GPDs sont une nouvelle manière de décrire le nucléon Brahim Moreno JRJC 2007

dans le plan transverse avec une fraction de moment longitudinal x y x z y x z y z x Facteur de forme du nucléon Distribution de partons GPDs GPDs : combinent l’information des facteurs de forme et des distributions de partons représentent l’amplitude de probalilité pour un quark d’être à une distance b du centre du nucléon dans le plan transverse avec une fraction de moment longitudinal x Brahim Moreno JRJC 2007

Asymétrie de spin faisceau (BSA) Brahim Moreno JRJC 2007

Asymétrie de spin faisceau (BSA) cas général l = lepton, N= nucléon l’= lepton diffusé, N’= hadron de recul, M= photon ou méson k = nombre de variables indépendantes P = polarisation du lepton incident Brahim Moreno JRJC 2007

Asymétrie de spin faisceau (BSA) exemple du DVCS + 2 DVCS BH Interférences entre processus DVCS et Bethe-Heitler β,α sont des combinaisons de GPDs BSA permet d’accéder aux GPDs du nucléon Brahim Moreno JRJC 2007

Asymétrie de spin faisceau: cas du ΔVCS γ* γ N p л transitions N-Δ au niveau partonique -approximation “large Nc “: ΔVCS peut être décrit en terme de GPDs standards GPDs N-Δ L.L. Frankfurt, M. V. Polyakov,M. Strikman, M.Vanderhaeghen Phys. Rev. Lett. 84: 2589-2592 (2000) P.A.M Guichon, L.Mossé, M.Vanderhaeghen Phys. Rev. D68 034018 (2003) Brahim Moreno JRJC 2007

+ 2 ΔVCS BH Première mesure P.A.M Guichon, L.Mossé, M.Vanderhaeghen Phys. Rev. D68 034018 (2003) Première mesure Brahim Moreno JRJC 2007

L’expérience à Jefferson lab Brahim Moreno JRJC 2007

Thomas Jefferson Laboratory (USA, Virgina) Hall B Brahim Moreno JRJC 2007

Détecteur CLAS Aimant toroïdal Calorimètre Electromagnetique (EC, LAC) pour détecter les particules gerbifiantes Calorimètre Electromagnetique (EC, LAC) Chambres à dérive (DC) pour déterminer la trajectore des particules chargées Calorimètre interne (IC) pour discrimination (DVCS) détecteur de photons à haute énergie Compteurs de temps de vol (TOF) Compteurs Cherenkov pour discrimination e/л Brahim Moreno JRJC 2007

Un type de particule neutre Deux types de particules neutres fond combinatoire détection neutron séparation n/γ efficacité détection: e, p, γ, ~100% n ~30% Brahim Moreno JRJC 2007

Détection des particules neutres neutrons photons Brahim Moreno JRJC 2007

Analyse de données Brahim Moreno JRJC 2007

Plan d’analyse e e’ γ* γ N p л Sélection d’événements basique: 1 electron, 1 proton, 3 photons - reconstruction particules Δ via reconstruction pion neutre - developpement coupures d’exclusivité - étude de voies contaminantes - résultats (BSA) Brahim Moreno JRJC 2007

Reconstruction du Delta Laquelle choisir ? Avant de poursuirvre il serait judicieux d’avoir un aperçu de l’espace de phase des particules de décroissance du Δ Developpement d’un filtre cinématique Brahim Moreno differentes combinaisons de photons JRJC 2007

Générateur d’espace de phase Analyse de données Générateur d’espace de phase Brahim Moreno JRJC 2007

Générateur cinématique γ* γ N p л t ν: nombre aléatoire uniformément distribué Q2: nombre aléatoire uniformément distribué t t min t max t nombre aléatoire uniformément distribué Brahim Moreno JRJC 2007

Prediction pour le ΔVCS 8% des événements au- dessous de 0 GeV photon DVCS = photon le plus énergétique Brahim Moreno JRJC 2007

Analyse de données Coupures de sélection Brahim Moreno JRJC 2007

Coupures de sélection Avant coupures Après coupures Brahim Moreno JRJC 2007

Coupures de sélection: Brahim Moreno JRJC 2007

Coupures de sélection A = deuxième région des résonances (~1.5 GeV) B = troisième region des résonances (~1.65 GeV) Brahim Moreno JRJC 2007

Prochaines étapes Estimer et soustraire bruit de fond Calculer BSA Etudier le canal développer un algorithme de reconstruction de neutron dans CLAS Brahim Moreno JRJC 2007

Complementary slides Brahim Moreno JRJC 2007

Chronologie 2005 prise de données 35 jours (de mars à mai 2005) energie de faisceau 5.776 GeV 2005 calibrations mon arrivée Décembre 2006 : première thèse publiée (DVCS BSA) 2007 : analyses en cours (DVCS , , , sections efficaces, , BSA ) 2008 : seconde prise de données Brahim Moreno JRJC 2007

Kinematic generator Δ γ p 1 q Brahim Moreno JRJC 2007

Kinematic generator uniformly distributed uniformly distributed Brahim Moreno JRJC 2007

Kinematic generator: validation generator result data Brahim Moreno JRJC 2007

Selection cuts Brahim Moreno JRJC 2007

background and contamination Data analysis background and contamination Brahim Moreno JRJC 2007

Sideband bin par bin Brahim Moreno JRJC 2007

Sideband bin par bin masse invariante p (GeV) après sideband subtraction masse invariante p (GeV) avant sideband subtraction Brahim Moreno JRJC 2007

Overview Brahim Moreno JRJC 2007

Soustraction bruit de fond Brahim Moreno JRJC 2007

Data first part of 01-113 experiment e1-dvcs experiment 35 days (from march to may 2005) approved for 60 days beam energy 5.776 GeV hydrogen target to be completed next year luminosity accumulated charge Brahim Moreno JRJC 2007

More about GPDs Brahim Moreno JRJC 2007

Standard GPDs 4 GPDs for each quark flavour e’ γ p’ e t γ* x+ξ x-ξ p Brahim Moreno JRJC 2007

Transition N-Δ GPDs 3 transition vector GPDs 4 transition pseudo-vector GPDs In the large Nc limit Brahim Moreno JRJC 2007

Particle ID Brahim Moreno JRJC 2007

Particle ID: electron Scattered electron identification id = 11 cut on reconstructed vertex position Fiducial cuts (EC,DC) Cut on lost energy in inner part of EC: E_in>60 MeV Cut on E/p vs p Momentum threshold : p > 800 MeV Cut on number of p.e’s produced in CC: 10*N > 25 Brahim Moreno JRJC 2007

Particle ID: electron Cut on lost energy in inner part of EC Fiducial cuts (EC) Brahim Moreno JRJC 2007

Particle ID: electron Cut on E/p vs p Brahim Moreno JRJC 2007

Particle ID: proton recoil proton identification cut on reconstructed vertex position Fiducial cuts (θ,φ) Cut on Brahim Moreno JRJC 2007

Particle ID: photon photon identification: E > 150 MeV detected in EC Fiducial cuts (EC) cut on β = l/t assume all particles detected in IC are photons detected in IC fiducial cuts to avoid photons with hit near IC edge Brahim Moreno JRJC 2007

Fiducial cuts proton photon electron Brahim Moreno JRJC 2007