COMPASS marzo 2006

COmmon Muon and Proton Apparatus for Structure and Spectroscopy NA58

Czech Republic, Finland, France, Germany, India, Israel, Italy, Japan, Poland, Portugal, Russia

Bielefeld, Bochum, Bonn, Burdwan, Calcutta, CERN,

Dubna, Erlangen, Freiburg, Heidelberg, Helsinki, Lisbon,

Mainz, Miyazaky, Moscow, Munich, Nagoya, Prague, Protvino,

Saclay, Tel Aviv, Trieste, Turin, Warsaw

28 Institutes, ~230 physicists

COMPASS marzo 2006

lo spettrometro COMPASS

SM1SM1

SM2SM2

66LiD TargetLiD Target

160 GeV

160 GeV μμ

μ Filter 1

50 m

W45RICH

MWPC

RICH wall

contributi INFN

proposto nel 1996commissioning nel 2001

in presa dati dal 2002

COMPASS marzo 2006

RICH1essenziale per l’identificazione del charm

PD: 5.3 m2 di MWPC (catodi CsI),

84 000 canali di read-out analogico

radiatore: 80 m3 C4F10 (lunghezza 3 m)

D0 (2003)1100 events

COMPASS preliminary

116 specchi VUV, 20 m2

COMPASS marzo 2006

programma di fisica

con fascio di : struttura di spin dei nucleoni

ΔG/G

g1 e decomposizione in sapore funzioni di distribuzione di elicita’ dei quark (q)

funzioni di distribuzione di spin trasverso (Tq)

fisica dello spin con Λ

…..

con fasci di adroni: spettroscopia

polarizzabilita’ di π e K(run pilota nel 2004)

produzione diffrattiva di stati esotici

ricerca di glueballs

spettroscopia di mesoni leggeri

produzione di barioni con doppio charm

2002-2004 raccolti 3·1010 eventi con μ di 160 GeV su 6LiD polarizzato

X

l

NP

l'

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ELICITA’ q(x), G(x)

|p = ½ = ½ + G + Lq + Lg

= u + d + s contributo dei quarkG contributo dei gluoniLq, Lg momento angolare orbitale

aspettativa naïve: i quark portano tutto lo spin dei nucleoni = 1 piu’ effetti relativistici Lq = 0.4, = 0.6

lo spin del nucleone

EMC (’89): = 0.12 ± 0.09 ± 0.01 “Crisi dello Spin”

conferma a SLAC, al CERN, a DESY G > 0 grande ?

NECESSITA’ DI MISURE DIRETTE DI G

TRASVERSITA’ Tq(x) ≠ q(x) si misura nei processi DIS semi-inclusivi

diversa evoluzione in Q2

carica tensoriale

COMPASS marzo 2006

misura diretta di G/G

grazie all’upgrade dello

spettrometro per il run del 2006:

RICH1, OD, tracking e calorimetria

2002 + 2003

HIGH-pt (Q2 < 1 GeV2) 0.024 ± 0.089(stat) ± 0.057(syst) Phys Lett B 633 (2006) 25

HIGH-pt (Q2 > 1 GeV2) 0.06 ± 0.31(stat) ± 0.06(syst)

OPEN CHARM -1.08 ± 0.73 (stat)

+ 2006

± 0.29

+ 2004 (stat)

± 0.06

± 0.22

± 0.43

N

tramite il processo di fusione fotone-gluone

q = c “OPEN CHARM”

q = u,d,s coppie di adroni con “HIGH pt”

i risultati suggeriscono ΔG piccolo

nell‘intorno di xG ≈ 0.1

21

3

prel, 2002-2003

fin 2002-2003, PLBGRSV2000 con

1 G = 2.52 G = 0.63 G = 0.2

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g1 del deuterio (dati 2002-2003)

• sono le misure piu’ precise nell’intervallo 0.004 < x < 0.03

• COMPASS ha effettuato un nuovo fit NLO di QCD (Q2 = 3 GeV2) includendo i nuovi dati.

RISULTATO PRELIMINARE: ΔΣ = 0.25 ± 0.02 (stat) ± ? (sist) ΔG = 0.4 ± 0.2 (stat) ± ? (sist)

Phys Lett B 612 (2005) 154

1

0 GG )dxΔG(xΔG stima indiretta del primo momento

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trasversita’ del nucleone

dati 2002 pubblicati (Phys Rev Lett 94 (2005) 202002)

prime misure su deuterio

dell’asimmetria di Collins e dell’asimmetria di Sivers nel DIS

asimmetrie compatibili con zero; si osserva cancellazione “p-n”, confermata dai dati 2003-2004 (analisi quasi conclusa)

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trasversita’ del nucleone: polarizzazione delle Λ

COMPASS marzo 2006

produzione esclusiva di ρ0

misura di A1ρ

(asimmetria longitudinale di doppio spin)

in modelli pQCD se A1ρ ≠ 0 si accede

alle GPD dipendenti dallo spin

t

*

M

Emiss

pt²

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NEAR FUTURE (2006-2010)Workshop on Future Physics @ COMPASSYellow Report CERN-2004-011, 22 Nov. 2004

• IMPORTANT UPGRADE of the SPECTROMETER ONGOINGRICHTRACKINGE.M. CALORIMETERSO. D. P.T. MAGNETVeto System

• 2006 MUON RUNNING100 days 6LiD Longitudinal Polarization 30 days NH3 Transverse Polarization

• 2007 HADRON RUNNINGCENTRAL PRODUCTIONwith 300 GeV hadron beam and LH2 target

• 2008- 2010 COMPLETE THE APPROVED MUON and HADRON PROGRAMME

FAR FUTURE (2011-…) COMPASS2 GPDs, transversity, spectroscopy