Measurement of the proton polarization at 21.6 GeV/c for AGS E925

Abstract

The polarization measurement of the proton beam up to 250 GeV/c is very important to lead the RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider)/Spin project into success. One of proposed methods utilizes the transverse spin asymmetry, A(sub N). The experiment E925 of the AGS (Alternating Gradient Synchrotron) was proposed to confirm independence of this asymmetry from the target material and beam energy. The experiment uses the polarized proton beam extracted from the AGS and the beam polarization is determined by measuring the A(sub N) in p-p elastic scattering. The first E925 run with the carbon target was performed on November 1997. In the present setup of the experiment, only the position of the forward counters were modified from the previous setup. Polyethylene (CH2) was used as the target. The beam momentum was set at 21.6 GeV/c in order to preserve the beam polarization. Beam intensity was about 10(exp 7) to 10(exp 8) per burst. As a result, the asymmetry for the polyethylene was obtained, and the asymmetry epsilon(sub p) of the proton was deduced from the epsilon(sub CH2) after subtracting the carbon contributions. The polarization P was determined from P = epsilon(sub p)/A(sub N).

250GeV/cまでの陽子ビームの分極の測定はRHIC(相対論的重イオンコライダ)/スピンプロジェクトを成功させるために非常に重要である。一つの提案は横方向のスピン非対称A(sub N)を利用する方法であり、強集束シンクロトロン(AGS)実験E925はこの非対称が標的物質とビームエネルギーに無関係であることを確かめるために提案された。実験ではAGSから導出した分極陽子ビームを用い、ビーム分極をp-p弾性散乱におけるA(sub N)の測定によって決定する。炭素を標的とする最初のE925の実施は1997年11月であった。今回の実験装置構成では、従来の構成から前側の計数器の位置だけを変更した。標的としてポリエチレン(CH2)を使用した。ビーム分極を保持するために、陽子ビーム運動量を21.6GeV/cに設定した。ビーム強度は1放射毎に約10(exp 7)?10(exp 8)とした。この結果、ポリエチレン標的に対する非対称ε(sub CH2)を得て、陽子の非対称ε(sub p)はε(sub CH2)から炭素の影響を減じることにより導いた。分極Pは、P=ε(sub p)/A(sub N)から決定した。