Abstract
The energy dependence of the single-transverse-spin asymmetry, A N, and the cross section for neutron production at very forward angles were measured in the PHENIX experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider for polarized p+p collisions at √s=200 GeV. The neutrons were observed in forward detectors covering an angular range of up to 2.2 mrad. We report results for neutrons with a momentum fraction of xF=0.45 to 1.0. The energy dependence of the measured cross sections were consistent with xF scaling, compared to measurements by an experiment at the Intersecting Storage Ring, which measured neutron production in unpolarized p+p collisions at √s=30.6-62.7 GeV. The cross sections for large xF neutron production for p+p collisions, as well as those in e+p collisions measured at the Hadron-Electron Ring Accelerator, are described by a pion exchange mechanism. The observed forward neutron asymmetries were large, reaching AN=-0.08±0.02 for xF=0.8; the measured backward asymmetries, for negative xF, were consistent with zero. The observed asymmetry for forward neutron production is discussed within the pion exchange framework, with interference between the spin-flip amplitude due to the pion exchange and nonflip amplitudes from all Reggeon exchanges. Within the pion exchange description, the measured neutron asymmetry is sensitive to the contribution of other Reggeon exchanges even for small amplitudes.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 032006 |
| Journal | Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology |
| Volume | 88 |
| Issue number | 3 |
| DOIs | |
| State | Published - 8 Aug 2013 |
| Externally published | Yes |
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- Physics and Astronomy (miscellaneous)
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In: Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology, Vol. 88, No. 3, 032006, 08.08.2013.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Inclusive cross section and single transverse spin asymmetry for very forward neutron production in polarized p+p collisions at √s=200 GeV
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PY - 2013/8/8
Y1 - 2013/8/8
N2 - The energy dependence of the single-transverse-spin asymmetry, A N, and the cross section for neutron production at very forward angles were measured in the PHENIX experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider for polarized p+p collisions at √s=200 GeV. The neutrons were observed in forward detectors covering an angular range of up to 2.2 mrad. We report results for neutrons with a momentum fraction of xF=0.45 to 1.0. The energy dependence of the measured cross sections were consistent with xF scaling, compared to measurements by an experiment at the Intersecting Storage Ring, which measured neutron production in unpolarized p+p collisions at √s=30.6-62.7 GeV. The cross sections for large xF neutron production for p+p collisions, as well as those in e+p collisions measured at the Hadron-Electron Ring Accelerator, are described by a pion exchange mechanism. The observed forward neutron asymmetries were large, reaching AN=-0.08±0.02 for xF=0.8; the measured backward asymmetries, for negative xF, were consistent with zero. The observed asymmetry for forward neutron production is discussed within the pion exchange framework, with interference between the spin-flip amplitude due to the pion exchange and nonflip amplitudes from all Reggeon exchanges. Within the pion exchange description, the measured neutron asymmetry is sensitive to the contribution of other Reggeon exchanges even for small amplitudes.
AB - The energy dependence of the single-transverse-spin asymmetry, A N, and the cross section for neutron production at very forward angles were measured in the PHENIX experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider for polarized p+p collisions at √s=200 GeV. The neutrons were observed in forward detectors covering an angular range of up to 2.2 mrad. We report results for neutrons with a momentum fraction of xF=0.45 to 1.0. The energy dependence of the measured cross sections were consistent with xF scaling, compared to measurements by an experiment at the Intersecting Storage Ring, which measured neutron production in unpolarized p+p collisions at √s=30.6-62.7 GeV. The cross sections for large xF neutron production for p+p collisions, as well as those in e+p collisions measured at the Hadron-Electron Ring Accelerator, are described by a pion exchange mechanism. The observed forward neutron asymmetries were large, reaching AN=-0.08±0.02 for xF=0.8; the measured backward asymmetries, for negative xF, were consistent with zero. The observed asymmetry for forward neutron production is discussed within the pion exchange framework, with interference between the spin-flip amplitude due to the pion exchange and nonflip amplitudes from all Reggeon exchanges. Within the pion exchange description, the measured neutron asymmetry is sensitive to the contribution of other Reggeon exchanges even for small amplitudes.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=84884835871&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1103/PhysRevD.88.032006
DO - 10.1103/PhysRevD.88.032006
M3 - Article
AN - SCOPUS:84884835871
SN - 1550-7998
VL - 88
JO - Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
JF - Physical Review D - Particles, Fields, Gravitation and Cosmology
IS - 3
M1 - 032006
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