Promotie Jeroen Dreschler op 7 oktober

Jeroen Dreschler zal zijn onderzoek naar de structuur van het proton op dinsdag 7 oktober verdedigen aan de Vrije Universiteit van Amsterdam. Dreschler is de laatste Nikhef promovendus op het onderzoek van het HERMES experiment, dat in 2007 is afgesloten. Inmiddels is hij werkzaam bij TNO.

In het onderzoek naar de structuur van het proton is de oorsprong van de protonspin een belangrijk onderwerp. Het is bekend dat protonen een halftallige spin hebben. Tegelijkertijd weten we dat protonen zijn samengestelde systemen zijn van elementaire deeltjes, quarks en gluonen, die bij elkaar worden gehouden door de sterke wisselwerking. Hoe deze deeltjes gezamenlijk zorg dragen voor de halftallige protonspin is een onopgelost vraagstuk.

Het resultaat voor de sin(φ-φS) component van de asymmetrie AUT voor longitudinaal gepolariseerde ρ⁰ mesonen, als functie van de Bjorken-variabele x. De curven vertegenwoordigen modelberekeningen voor verschillende waarden van het totale impulsmoment (J) van up- (u) en downquarks (d) in het proton (J^u = 0, 0.2, 0.4 en J^d = 0). De grijze band geeft het onzekerheidsinterval weer voor een fit van de data met J^u als vrije parameter.

Op basis van de resultaten van verschillende experimenten, uitgevoerd bij de instituten CERN, SLAC en DESY, is bepaald dat de bijdrage van de spin van quarks tot de protonspin slechts 20-30% is. De vraag rijst dus wat de oorsprong is van het resterende gedeelte van de protonspin. Uit modelberekeningen is gebleken dat er een asymmetrie is in het aantal ρ⁰ mesonen dat met hoge-energie elektronbundels op gepolariseerde waterstof geproduceerd kan worden en dat deze asymmetrie afhankelijk is van het totale impulsmoment van quarks in het proton.

Deze asymmetrie is nu door Dreschler en collega's voor het eerst experimenteel bepaald. Dit is gedaan op basis van metingen verricht in de periode 2002-2005 door het HERMES experiment bij het instituut DESY in Hamburg, Duitsland. Op basis van deze resultaten is een modelafhankelijke schatting verkregen van de bijdrage van het baanimpulsmoment van de quarks aan de protonspin van L_q/ℏ= 0.27±0.43. Om de nog aanzienlijke onzekerheid op dit resultaat te verkleinen zullen in de toekomst dergelijke metingen ook verricht gaan worden bij het COMPASS experiment op CERN en het CLAS experiment bij JLab, in de VS.

Dreschler zelf gaat verder met toegepast onderzoek op het gebied van onderwaterakoestiek en sonartechniek bij TNO.

“Het onderzoek dat ik tijdens mijn werkzame periode voor het Nikhef heb gedaan, heb ik als zeer interessant ervaren. Tegelijkertijd had het zoveel verschillende aspecten dat een overgang naar onderzoek buiten het gebied van de subatomaire fysica snel gemaakt is”.

De promotie vindt plaats op dinsdag 7 oktober 2008 om 15:45 precies in de aula van de Vrije Universiteit, De Boelelaan 1105 te Amsterdam.

Contact: jeroen.dreschler@tno.nl