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A measurement of the rate of muon capture in hydrogen gas and determination of the proton's induced pseudoscalar coupling gP.

机译：测量氢气中μ子的捕获速率，并确定质子诱导的准标量耦合gP。

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This dissertation describes a measurement of the rate of nuclear muon capture by the proton, performed by the MuCap Collaboration using a new technique based on a time projection chamber operating in ultraclean, deuterium-depleted hydrogen gas at room temperature and 1 MPa pressure. The hydrogen target's low gas density of 1% compared to liquid hydrogen is key to avoiding uncertainties that arise from the formation of muonic molecules. The capture rate was obtained from the difference between the mu- disappearance rate in hydrogen---as determined from data collected in the experiment's first physics run in fall 2004--- and the world average for the mu + decay rate. After combining the results of my analysis with the results from another independent analysis of the 2004 data, the muon capture rate from the hyperfine singlet ground state of the mup atom is found to be ΛS = 725.0 +/- 17.4 s-1, from which the induced pseudoscalar coupling of the nucleon, gP(q2 = -0.88 m2m ) = 7.3 +/- 1.1, is extracted. This result for gP is consistent with theoretical predictions that are based on the approximate chiral symmetry of QCD.
机译：本论文描述了由MuCap Collaboration使用一种基于时间投射室的新技术对质子捕获核子的速率进行的测量，该技术基于在室温和1 MPa压力下在超净，贫氘氢气中运行的定时室。与液态氢相比，氢靶的低气体密度为1％，这是避免因形成胶体分子而引起的不确定性的关键。捕获率是根据氢的mu消失率（根据2004年秋季实验首次物理实验收集的数据）与mu +衰减率的世界平均值之差得出的。将我的分析结果与2004年数据的另一项独立分析结果相结合后，发现缪普原子超细单线态基态的μ子捕获速率为ΛS = 725.0 +/- 17.4 s-1，由此得出提取诱导的核子伪标量耦合gP（q2 = -0.88 m2m）= 7.3 +/- 1.1。 gP的结果与基于QCD的近似手性对称性的理论预测一致。

著录项

  • 作者

    Banks, Thomas Ira.;

  • 作者单位

    University of California, Berkeley.;

  • 授予单位 University of California, Berkeley.;
  • 学科 Physics Nuclear.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2007
  • 页码 327 p.
  • 总页数 327
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 原子核物理学、高能物理学;
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