Hadron transverse momentum distributions in muon deep inelastic scattering at 160 GeV/c

  • C. Adolph
  • M. G. Alekseev
  • V. Yu. Alexakhin
  • Yu. Alexandrov
  • G. D. Alexeev
  • A. Amoroso
  • V. Andrieux
  • A. Austregesilo
  • B. Badełek
  • F. Balestra
  • J. Barth
  • G. Baum
  • Y. Bedfer
  • A. Berlin
  • J. Bernhard
  • R. Bertini
  • K. Bicker
  • J. Bieling
  • R. Birsa
  • J. Bisplinghoff
  • M. Boer
  • P. Bordalo
  • F. Bradamante
  • C. Braun
  • A. Bravar
  • A. Bressan
  • M. Büchele
  • E. Burtin
  • L. Capozza
  • M. Chiosso
  • S. U. Chung
  • A. Cicuttin
  • M. L. Crespo
  • S. Dalla Torre
  • S. S. Dasgupta
  • S. Dasgupta
  • O. Yu. Denisov
  • S. V. Donskov
  • N. Doshita
  • V. Duic
  • W. Dünnweber
  • M. Dziewiecki
  • A. Efremov
  • C. Elia
  • P. D. Eversheim
  • W. Eyrich
  • M. Faessler
  • A. Ferrero
  • A. Filin
  • M. Finger
  • M. FingerJr.
  • H. Fischer
  • C. Franco
  • N. du Fresne von Hohenesche
  • J. M. Friedrich
  • V. Frolov
  • R. Garfagnini
  • F. Gautheron
  • O. P. Gavrichtchouk
  • S. Gerassimov
  • R. Geyer
  • M. Giorgi
  • I. Gnesi
  • B. Gobbo
  • S. Goertz
  • S. Grabmüller
  • A. Grasso
  • B. Grube
  • R. Gushterski
  • A. Guskov
  • T. Guthörl
  • F. Haas
  • D. von Harrach
  • F. H. Heinsius
  • F. Herrmann
  • C. Heß
  • F. Hinterberger
  • Ch. Höppner
  • N. Horikawa
  • N. d’Hose
  • S. Huber
  • S. Ishimoto
  • Yu. Ivanshin
  • T. Iwata
  • R. Jahn
  • V. Jary
  • P. Jasinski
  • R. Joosten
  • E. Kabuß
  • D. Kang
  • B. Ketzer
  • G. V. Khaustov
  • Yu. A. Khokhlov
  • Yu. Kisselev
  • F. Klein
  • K. Klimaszewski
  • J. H. Koivuniemi
  • V. N. Kolosov
  • K. Kondo
  • K. Königsmann
  • I. Konorov
  • V. F. Konstantinov
  • A. M. Kotzinian
  • O. Kouznetsov
  • M. Krämer
  • Z. V. Kroumchtein
  • N. Kuchinski
  • F. Kunne
  • K. Kurek
  • R. P. Kurjata
  • A. A. Lednev
  • A. Lehmann
  • S. Levorato
  • J. Lichtenstadt
  • A. Maggiora
  • A. Magnon
  • N. Makke
  • G. K. Mallot
  • A. Mann
  • C. Marchand
  • A. Martin
  • J. Marzec
  • H. Matsuda
  • T. Matsuda
  • G. Meshcheryakov
  • W. Meyer
  • T. Michigami
  • Yu. V. Mikhailov
  • A. Morreale
  • A. Nagaytsev
  • T. Nagel
  • F. Nerling
  • S. Neubert
  • D. Neyret
  • V. I. Nikolaenko
  • J. Novy
  • W.-D. Nowak
  • A. S. Nunes
  • A. G. Olshevsky
  • M. Ostrick
  • R. Panknin
  • D. Panzieri
  • B. Parsamyan
  • S. Paul
  • G. Piragino
  • S. Platchkov
  • J. Pochodzalla
  • J. Polak
  • V. A. Polyakov
  • J. Pretz
  • M. Quaresma
  • C. Quintans
  • J.-F. Rajotte
  • S. Ramos
  • G. Reicherz
  • E. Rocco
  • V. Rodionov
  • E. Rondio
  • N. S. Rossiyskaya
  • D. I. Ryabchikov
  • V. D. Samoylenko
  • A. Sandacz
  • M. G. Sapozhnikov
  • S. Sarkar
  • I. A. Savin
  • G. Sbrizzai
  • P. Schiavon
  • C. Schill
  • T. Schlüter
  • A. Schmidt
  • K. Schmidt
  • L. Schmitt
  • H. Schmïden
  • K. Schönning
  • S. Schopferer
  • M. Schott
  • O. Yu. Shevchenko
  • L. Silva
  • L. Sinha
  • S. Sirtl
  • M. Slunecka
  • S. Sosio
  • F. Sozzi
  • A. Srnka
  • L. Steiger
  • M. Stolarski
  • M. Sulc
  • R. Sulej
  • H. Suzuki
  • P. Sznajder
  • S. Takekawa
  • J. Ter Wolbeek
  • S. Tessaro
  • F. Tessarotto
  • F. Thibaud
  • S. Uhl
  • I. Uman
  • M. Vandenbroucke
  • M. Virius
  • L. Wang
  • T. Weisrock
  • M. Wilfert
  • R. Windmolders
  • W. Wiślicki
  • H. Wollny
  • K. Zaremba
  • M. Zavertyaev
  • E. Zemlyanichkina
  • N. Zhuravlev
  • M. Ziembicki
Regular Article - Experimental Physics

Abstract

Multiplicities of charged hadrons produced in deep inelastic muon scattering off a 6LiD target have been measured as a function of the DIS variables xBj, Q2, W2 and the final state hadron variables pT and z. The \(p_{T}^{2}\) distributions are fitted with a single exponential function at low values of \(p_{T}^{2}\) to determine the dependence of \(\langle p_{T}^{2} \rangle\) on xBj, Q2, W2 and z. The z-dependence of \(\langle p_{T}^{2} \rangle\) is shown to be a potential tool to extract the average intrinsic transverse momentum squared of partons, \(\langle k_{\perp}^{2} \rangle\), as a function of xBj and Q2 in a leading order QCD parton model.

Notes

Acknowledgement

We gratefully acknowledge the support of the CERN management and staff and the skill and effort of the technicians of our collaborating institutes. Special thanks go to V. Anosov and V. Pesaro for their technical support during the installation and the running of this experiment. This work was made possible by the financial support of our funding agencies.

References

  1. 1.
    M. Diehl, S. Sapeta, Eur. Phys. J. C 41, 515 (2005). arXiv:hep-ph/0503023. doi:10.1140/epjc/s2005-02242-9 ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    A. Bacchetta et al., J. High Energy Phys. 0702, 93 (2007). arXiv:hep-ph/0611265. doi:10.1088/1126-6708/2007/02/093 ADSCrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    R.N. Cahn, Phys. Lett. B 78, 269 (1978). doi:10.1016/0370-2693(78)90020-5 ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    V. Barone, F. Bradamante, A. Martin, Prog. Part. Nucl. Phys. 65, 267 (2010). arXiv:1011.0909 [hep-ph]. doi:10.1016/j.ppnp.2010.07.003 ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    J.C. Collins, Foundation of Perturbative QCD (Cambridge University Press, Cambridge, 2011) CrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    S.M. Aybat, T.C. Rogers, Phys. Rev. D 83, 114042 (2011). arXiv:1101.5057 [hep-ph]. doi:10.1103/PhysRevD.83.114042 ADSCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    M. Osipenko et al. (The CLAS Collaboration), Phys. Rev. D 80, 032004 (2009). arXiv:0809.1153 [hep-ex]. doi:10.1103/PhysRevD.80.032004 ADSCrossRefGoogle Scholar
  8. 8.
    A. Airapetian et al. (The HERMES Collaboration), Phys. Lett. B 684, 114 (2010). arXiv:0906.2478 [hep-ex]. doi:10.1016/j.physletb.2010.01.020 ADSCrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    M.R. Adams et al. (The E665 Collaboration), Z. Phys. C 76, 441 (1997). doi:10.1007/s002880050567 CrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    J. Ashman et al. (The EMC Collaboration), Z. Phys. C 52, 361 (1991). doi:10.1007/BF01412322 ADSCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    J.-F. Rajotte, PhD Thesis at Ludwig Maximilian University Munich (2010) Google Scholar
  12. 12.
    P. Abbon et al. (The COMPASS Collaboration), Nucl. Instrum. Methods A 577, 455 (2007). arXiv:hep-ex/0703049. doi:10.1016/j.nima.2007.03.026 ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    A. Airapetian et al. (The HERMES Collaboration), Phys. Rev. D 87, 074029 (2013). arXiv:1204.4161 [hep-ex]. doi:10.1103/PhysRevD.87.012010 ADSCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    G. Ingelman, A. Edin, J. Rathsman, Comput. Phys. Commun. 101, 108 (1997). arXiv:hep-ph/9605286. doi:10.1016/S0010-4655(96)00157-9 ADSCrossRefGoogle Scholar
  15. 15.
    S. Agostinelli et al. (GEANT4 Collaboration), Nucl. Instrum. Methods A 506, 250 (2003). doi:10.1016/S0168-9002(03)01368-8 ADSCrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    J. Allison et al., IEEE Trans. Nucl. Sci. 53, 270 (2006). doi:10.1109/TNS.2006.869826 ADSCrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    The Durham HepData Project. http://hepdata.cedar.ac.uk/reaction
  18. 18.
    M. Anselmino et al., Phys. Rev. D 71, 074006 (2005). arXiv:hep-ph/0501196. doi:10.1103/PhysRevD.71.074006 ADSCrossRefGoogle Scholar
  19. 19.
    M. Anselmino, M. Boglione, A. Prokudin, C. Turk, Eur. Phys. J. A 31, 373 (2007). arXiv:hep-ph/0606286. doi:10.1140/epja/i2007-10003-9 ADSCrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    A. Jgoun on behalf of the HERMES collaboration, Talk given at 36th Rencontres de Moriond on QCD and Hadronic Interactions (2001) Google Scholar
  21. 21.
    P. Schweitzer, T. Teckentrup, A. Metz, Phys. Rev. D 81, 094019 (2010). arXiv:1003.2190 [hep-ph]. doi:10.1103/PhysRevD.81.094019 ADSCrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    B. Pasquini, P. Schweitzer, Phys. Rev. D 83, 114044 (2011). arXiv:1103.5977 [hep-ph]. doi:10.1103/PhysRevD.83.114044 ADSCrossRefGoogle Scholar
  23. 23.
    J.C. Collins, D.E. Soper, G. Sterman, Nucl. Phys. B 250, 199 (1985). doi:10.1016/0550-3213(85)90479-1 ADSCrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    R. Asaturyan et al., Phys. Rev. C 85, 015202 (2012). arXiv:1103.1649 [nucl-ex]. doi:10.1103/PhysRevC.85.015202 ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© The Author(s) 2013

Authors and Affiliations

  • C. Adolph
    • 8
  • M. G. Alekseev
    • 24
  • V. Yu. Alexakhin
    • 7
  • Yu. Alexandrov
    • 15
  • G. D. Alexeev
    • 7
  • A. Amoroso
    • 27
  • V. Andrieux
    • 22
  • A. Austregesilo
    • 10
    • 17
  • B. Badełek
    • 32
  • F. Balestra
    • 27
  • J. Barth
    • 4
  • G. Baum
    • 1
  • Y. Bedfer
    • 22
  • A. Berlin
    • 2
  • J. Bernhard
    • 13
  • R. Bertini
    • 27
  • K. Bicker
    • 10
    • 17
  • J. Bieling
    • 4
  • R. Birsa
    • 24
  • J. Bisplinghoff
    • 3
  • M. Boer
    • 22
  • P. Bordalo
    • 12
  • F. Bradamante
    • 25
  • C. Braun
    • 8
  • A. Bravar
    • 24
  • A. Bressan
    • 25
  • M. Büchele
    • 9
  • E. Burtin
    • 22
  • L. Capozza
    • 22
  • M. Chiosso
    • 27
  • S. U. Chung
    • 17
  • A. Cicuttin
    • 26
  • M. L. Crespo
    • 26
  • S. Dalla Torre
    • 24
  • S. S. Dasgupta
    • 24
  • S. Dasgupta
    • 6
  • O. Yu. Denisov
    • 28
  • S. V. Donskov
    • 21
  • N. Doshita
    • 34
  • V. Duic
    • 25
  • W. Dünnweber
    • 16
  • M. Dziewiecki
    • 33
  • A. Efremov
    • 7
  • C. Elia
    • 25
  • P. D. Eversheim
    • 3
  • W. Eyrich
    • 8
  • M. Faessler
    • 16
  • A. Ferrero
    • 22
  • A. Filin
    • 21
  • M. Finger
    • 19
  • M. FingerJr.
    • 19
  • H. Fischer
    • 9
  • C. Franco
    • 12
  • N. du Fresne von Hohenesche
    • 10
    • 13
  • J. M. Friedrich
    • 17
  • V. Frolov
    • 10
  • R. Garfagnini
    • 27
  • F. Gautheron
    • 2
  • O. P. Gavrichtchouk
    • 7
  • S. Gerassimov
    • 15
    • 17
  • R. Geyer
    • 16
  • M. Giorgi
    • 25
  • I. Gnesi
    • 27
  • B. Gobbo
    • 24
  • S. Goertz
    • 4
  • S. Grabmüller
    • 17
  • A. Grasso
    • 27
  • B. Grube
    • 17
  • R. Gushterski
    • 7
  • A. Guskov
    • 7
  • T. Guthörl
    • 9
  • F. Haas
    • 17
  • D. von Harrach
    • 13
  • F. H. Heinsius
    • 9
  • F. Herrmann
    • 9
  • C. Heß
    • 2
  • F. Hinterberger
    • 3
  • Ch. Höppner
    • 17
  • N. Horikawa
    • 18
  • N. d’Hose
    • 22
  • S. Huber
    • 17
  • S. Ishimoto
    • 34
  • Yu. Ivanshin
    • 7
  • T. Iwata
    • 34
  • R. Jahn
    • 3
  • V. Jary
    • 20
  • P. Jasinski
    • 13
  • R. Joosten
    • 3
  • E. Kabuß
    • 13
  • D. Kang
    • 13
  • B. Ketzer
    • 17
  • G. V. Khaustov
    • 21
  • Yu. A. Khokhlov
    • 21
  • Yu. Kisselev
    • 2
  • F. Klein
    • 4
  • K. Klimaszewski
    • 31
  • J. H. Koivuniemi
    • 2
  • V. N. Kolosov
    • 21
  • K. Kondo
    • 34
  • K. Königsmann
    • 9
  • I. Konorov
    • 15
    • 17
  • V. F. Konstantinov
    • 21
  • A. M. Kotzinian
    • 27
  • O. Kouznetsov
    • 22
    • 7
  • M. Krämer
    • 17
  • Z. V. Kroumchtein
    • 7
  • N. Kuchinski
    • 7
  • F. Kunne
    • 22
  • K. Kurek
    • 31
  • R. P. Kurjata
    • 33
  • A. A. Lednev
    • 21
  • A. Lehmann
    • 8
  • S. Levorato
    • 25
  • J. Lichtenstadt
    • 23
  • A. Maggiora
    • 28
  • A. Magnon
    • 22
  • N. Makke
    • 22
    • 25
  • G. K. Mallot
    • 10
  • A. Mann
    • 17
  • C. Marchand
    • 22
  • A. Martin
    • 25
  • J. Marzec
    • 33
  • H. Matsuda
    • 34
  • T. Matsuda
    • 14
  • G. Meshcheryakov
    • 7
  • W. Meyer
    • 2
  • T. Michigami
    • 34
  • Yu. V. Mikhailov
    • 21
  • A. Morreale
    • 22
  • A. Nagaytsev
    • 7
  • T. Nagel
    • 17
  • F. Nerling
    • 9
  • S. Neubert
    • 17
  • D. Neyret
    • 22
  • V. I. Nikolaenko
    • 21
  • J. Novy
    • 20
  • W.-D. Nowak
    • 9
  • A. S. Nunes
    • 12
  • A. G. Olshevsky
    • 7
  • M. Ostrick
    • 13
  • R. Panknin
    • 4
  • D. Panzieri
    • 29
    • 30
  • B. Parsamyan
    • 27
  • S. Paul
    • 17
  • G. Piragino
    • 27
  • S. Platchkov
    • 22
  • J. Pochodzalla
    • 13
  • J. Polak
    • 11
    • 25
  • V. A. Polyakov
    • 21
  • J. Pretz
    • 4
  • M. Quaresma
    • 12
  • C. Quintans
    • 12
  • J.-F. Rajotte
    • 16
  • S. Ramos
    • 12
  • G. Reicherz
    • 2
  • E. Rocco
    • 10
  • V. Rodionov
    • 7
  • E. Rondio
    • 31
  • N. S. Rossiyskaya
    • 7
  • D. I. Ryabchikov
    • 21
  • V. D. Samoylenko
    • 21
  • A. Sandacz
    • 31
  • M. G. Sapozhnikov
    • 7
  • S. Sarkar
    • 6
  • I. A. Savin
    • 7
  • G. Sbrizzai
    • 25
  • P. Schiavon
    • 25
  • C. Schill
    • 9
  • T. Schlüter
    • 16
  • A. Schmidt
    • 8
  • K. Schmidt
    • 9
  • L. Schmitt
    • 17
  • H. Schmïden
    • 3
  • K. Schönning
    • 10
  • S. Schopferer
    • 9
  • M. Schott
    • 10
  • O. Yu. Shevchenko
    • 7
  • L. Silva
    • 12
  • L. Sinha
    • 6
  • S. Sirtl
    • 9
  • M. Slunecka
    • 19
  • S. Sosio
    • 27
  • F. Sozzi
    • 24
  • A. Srnka
    • 5
  • L. Steiger
    • 24
  • M. Stolarski
    • 12
  • M. Sulc
    • 11
  • R. Sulej
    • 31
  • H. Suzuki
    • 34
  • P. Sznajder
    • 31
  • S. Takekawa
    • 28
  • J. Ter Wolbeek
    • 9
  • S. Tessaro
    • 24
  • F. Tessarotto
    • 24
  • F. Thibaud
    • 22
  • S. Uhl
    • 17
  • I. Uman
    • 16
  • M. Vandenbroucke
    • 22
  • M. Virius
    • 20
  • L. Wang
    • 2
  • T. Weisrock
    • 13
  • M. Wilfert
    • 13
  • R. Windmolders
    • 4
  • W. Wiślicki
    • 31
  • H. Wollny
    • 22
  • K. Zaremba
    • 33
  • M. Zavertyaev
    • 15
  • E. Zemlyanichkina
    • 7
  • N. Zhuravlev
    • 7
  • M. Ziembicki
    • 33
  1. 1.Fakultät für PhysikUniversität BielefeldBielefeldGermany
  2. 2.Institut für ExperimentalphysikUniversität BochumBochumGermany
  3. 3.Helmholtz-Institut für Strahlen- und KernphysikUniversität BonnBonnGermany
  4. 4.Physikalisches InstitutUniversität BonnBonnGermany
  5. 5.Institute of Scientific InstrumentsAS CRBrnoCzech Republic
  6. 6.Matrivani Institute of Experimental Research & EducationCalcuttaIndia
  7. 7.Joint Institute for Nuclear ResearchDubnaRussia
  8. 8.Physikalisches InstitutUniversität Erlangen–NürnbergErlangenGermany
  9. 9.Physikalisches InstitutUniversität FreiburgFreiburgGermany
  10. 10.CERNGeneva 23Switzerland
  11. 11.Technical University in LiberecLiberecCzech Republic
  12. 12.LIPLisbonPortugal
  13. 13.Institut für KernphysikUniversität MainzMainzGermany
  14. 14.University of MiyazakiMiyazakiJapan
  15. 15.Lebedev Physical InstituteMoscowRussia
  16. 16.Department für PhysikLudwig-Maximilians-Universität MünchenMunichGermany
  17. 17.Physik DepartmentTechnische Universität MünchenGarchingGermany
  18. 18.Nagoya UniversityNagoyaJapan
  19. 19.Faculty of Mathematics and PhysicsCharles University in PraguePragueCzech Republic
  20. 20.Czech Technical University in PraguePragueCzech Republic
  21. 21.Institute for High Energy PhysicsState Research Center of the Russian FederationProtvinoRussia
  22. 22.CEA IRFU/SPhN SaclayGif-sur-YvetteFrance
  23. 23.School of Physics and AstronomyTel Aviv UniversityTel AvivIsrael
  24. 24.Trieste Section of INFNTriesteItaly
  25. 25.Department of Physics and Trieste Section of INFNUniversity of TriesteTriesteItaly
  26. 26.Abdus Salam ICTP and Trieste Section of INFNTriesteItaly
  27. 27.Department of Physics and Torino Section of INFNUniversity of TurinTurinItaly
  28. 28.Torino Section of INFNTurinItaly
  29. 29.University of Eastern PiedmontAlessandriaItaly
  30. 30.Torino Section of INFNTurinItaly
  31. 31.National Centre for Nuclear ResearchWarsawPoland
  32. 32.Faculty of PhysicsUniversity of WarsawWarsawPoland
  33. 33.Institute of RadioelectronicsWarsaw University of TechnologyWarsawPoland
  34. 34.Yamagata UniversityYamagataJapan

Personalised recommendations