Transverse-target single-spin azimuthal asymmetry in hard exclusive electroproduction of single pions at HERMES

Wir präsentieren die Analyse der Daten, die in den Jahren 2002-2004 mit dem 27.56 GeV Positronenstrahl des HERA Speicherrings am DESY und dem internen transversal polarisierten Wasserstofftarget (''fixed target'') des HERMES Experiments aufgenommen wurden. Ereignisse mit einem gestreuten Positron und einem erzeugter Pion wurden selektiert. Die ausschließliche Erzeugung eines einzelnen Pions, e p -> e'' n pi+, wird durch die Anforderung gewährleistet, daß die fehlende Masse des Ereignisses der Masse des Neutrons, das nicht gemessen wird, entspricht. Der Streuquerschnitt für diesen Prozess hängt von der Bjorken-Skalenvariable, den Vierer-Impulsübertrag und den Transversalimpulsübertrag, deren durchschnittliche Werte für unsere Datensätze bei =0.12, =2.3 GeV^2, =-0.18 GeV^2 liegen, sowie zwei azimuthale Winkel: der Winkel phi zwischen den Streu- und Produktionsebene (die Schnittlinie der Ebenen enthält das virtuelle Photon), und der Winkel phi_S zwischen der Streuebene und dem Polarisationsvector des Targets. Die Asymmetrie, auch Transversal-Target-Einzelspin-Azimuthalasymmetrie genannt, wird als das Verhältnis der Differenz zur Summ der Streuquerschnitte für die positive und negative Targetpolarisation definiert. Es wird durch sechs azimuthale Sinus-Modulationen charakterisiert, deren Amplituden von -1 bis 1 varieren können. Wir messen die Asymmetrie eines Datensatzes von 2093 Ereignissen mit einem Signal-Rausch-Verhältnis von 1:1. Im Durchschnitt wurden geringe oder mit Null übereinstimmende Amplitudenwerte gefunden, abgesehen von der Amplitude von der sin(phi_S) Modulation, allerdings innerhalb der großen exprimentellen Unsicherheiten. Ein direkter und genauerer Vergleich der Daten mit der Theorie verlangt größere Statistik und verbesserte Fähigkeiten des Detektor als für die vorliegende Messung vorhanden waren.We present the analysis of data taken in the years 2002-2004 with the 27.56 GeV positron beam of the HERA storage ring at DESY and the internal transversely polarised hydrogen fixed target of the HERMES experiment. Events with a scattered positron and a produced pion are selected. Exclusive production of single pions, e p -> e'' n pi+, is ensured by requiring the missing mass in the event to be equal to the mass of the neutron, which is not detected. The cross section for this process depends on the Bjorken scaling variable, the four-momentum transfer, and the transverse four-momentum transfer, whose average values for our sample are =0.12, =2.3 GeV^2, =-0.18 GeV^2, respectively, and two azimuthal angles: the angle phi between the scattering and production planes (their common line contains the virtual photon), and the angle phi_S between the scattering plane and the target polarisation vector. The asymmetry, also called transverse-target single-spin azimuthal asymmetry, is defined as the ratio of the difference to the sum of the cross sections for positive and negative target polarisation. It is characterised by six azimuthal sine modulations, whose amplitudes can vary from -1 to 1. We measure the asymmetry from a sample of 2093 events with a signal-to-background ratio of 1:1. At average kinematics, the values of the amplitudes are found to be small or consistent with zero, except for the amplitude of the sin(phi_S) modulation, however, within their large statistical uncertainties. A direct and more precise data-to-theory comparison requires larger statistics and improved detector capabilities than available for the present measurement