Radiative corrections in high energy Compton scattering

Abstract

Radiative corrections (RC) to the differential and total Compton scattering cross sections are calculated. We consider the scattering of photon with a few GeV energy by the atomic electron. The reason is the unique possibility of precise measurement of respective cross sections in the PrimEx experiment (Jefferson Lab., CEBAF), where the high-precision value of π⁰ → 2γ width was measured, and where this process used in normalization goals. RC include the contributions from one-loop diagrams as well the effects due to additional real photon emission. The FORTRAN CODE for calculation of elastic and inelastic cross sections which takes into account different restrictions on event selection is created. Some underlying semi-analytical formulas are given. γ

Обчислені радіаційні поправки (РП) до диференціального і повного перерізів комптонівського розсіювання. Ми розглядаємо розсіювання фотонів, що мають енергії порядку декількох гигаелектронвольт, на атомних електронах. Такий розгляд обумовлений можливістю прецизійного вимірювання перерізу процесу комптонівського розсіювання в експерименті PrimEx (Лабораторія Джефферсона, CEBAF), в якому виконується високоточний вимір ширини розпаду π⁰ → 2γ і в котрому цей процес використовується для нормувальних цілей. РП включають в себе як вклади від однопетлевих діаграм, так і вклад обумовлений випромінюванням додаткового реального фотона. Написані програми на мові ФОРТРАН для обчислення пружного і непружного перерізів з врахуванням різних обмеженостей на відбір подій. Приведені деякі основні напіваналітичні формули.

Вычислены радиационные поправки (РП) к дифференциальному и полному сечениям комптоновского рассеяния. Мы рассматриваем рассеяние фотонов, имеющих энергии порядка нескольких гигаэлектронвольт, на атомных электронах. Такое рассмотрение обусловлено возможностью прецизионного измерения сечения процесса комптоновского рассеяния в эксперименте PrimEx (Лаборатория Джефферсона, CEBAF), в котором выполняется высокоточное измерение ширины распада π⁰→ 2γ, и в котором этот процесс используется для нормировочных целей. РП включают в себя как вклады от однопетлевых диаграмм, так и вклад, обусловленный излучением дополнительного реального фотона. Созданы программы на языке ФОРТРАН для вычисления упругого и неупругого сечений с учетом различных ограничений на отбор событий. Приведены некоторые основные полуаналитические формулы.