Measurements of electron-proton elastic cross sections for<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn>5.5</mml:mn><mml:mspace width="0.3em" /><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>GeV</mml:mi><mml:mo>∕</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math>

Type: Article

Publication Date: 2004-07-21

Citations: 199

DOI: https://doi.org/10.1103/physrevc.70.015206

Abstract

We report on precision measurements of the elastic cross section for electron-proton scattering performed in Hall C at Jefferson Lab. The measurements were made at 28 distinct kinematic settings covering a range in momentum transfer of $0.4<{Q}^{2}<5.5\phantom{\rule{0.3em}{0ex}}{(\mathrm{GeV}∕c)}^{2}$. These measurements represent a significant contribution to the world's cross section data set in the ${Q}^{2}$ range, where a large discrepancy currently exists between the ratio of electric to magnetic proton form factors extracted from previous cross section measurements and that recently measured via polarization transfer in Hall A at Jefferson Lab. This data set shows good agreement with previous cross section measurements, indicating that if a heretofore unknown systematic error does exist in the cross section measurements, then it is intrinsic to all such measurements.

Locations

  • Physical Review C - View
  • arXiv (Cornell University) - View - PDF
  • OSTI OAI (U.S. Department of Energy Office of Scientific and Technical Information) - View - PDF
  • DataCite API - View

Similar Works

Action Title Year Authors
+ PDF Chat Polarization transfer observables in elastic electron-proton scattering at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math> , 5.2, 6.8, and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mn>8.5</mml:mn><mml:mo> </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>GeV</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math> 2017 A. J. R. Puckett
E. J. Brash
M. Jones
W. Luo
M. Meziane
L. Pentchev
C. F. Perdrisat
V. Punjabi
F. R. Wesselmann
Andrei Afanasev
+ PDF Chat Measurement of the Proton’s Electric to Magnetic Form Factor Ratio from<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mmultiscripts><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi><mml:mo>→</mml:mo></mml:mover><mml:mprescripts /><mml:none /><mml:mn>1</mml:mn></mml:mmultiscripts><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>→</mml:mo></mml:mover><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo… 2007 C. B. Crawford
A. Sindile
T. Akdoğan
Ricardo Alarcón
W. Bertozzi
E. C. Booth
T. Botto
J. R. Calarco
B. Clasie
A. DeGrush
+ High-precision measurement of the proton elastic form factor ratio <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si1.gif" overflow="scroll"><mml:msub><mml:mi>μ</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>E</mml:mi></mml:msub><mml:mo stretchy="false">/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mi>M</mml:mi></mml:msub></mml:math> at low <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si2.gif" overflow="scroll"><mml:msup><mml:mi>Q</… 2011 X. Zhan
K. Allada
David Armstrong
J. Arrington
W. Bertozzi
W. Boeglin
J.-P. Chen
K. Chirapatpimol
S. Choi
E. Chudakov
+ PDF Chat Precise Measurement of the Deuteron Elastic Structure Function<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:math> 1999 D. Abbott
A. Ahmidouch
H. Anklin
J. Arvieux
J. Ball
S. Beedoe
E. J. Beise
L. Bimbot
W. Boeglin
H. Breuer
+ PDF Chat Measurements of the Deuteron Elastic Structure Function<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">A</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">Q</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:math>for<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mn>0.7</mml:mn><mml:mi>≤</mml:mi><mml:mspace /><mml:mrow><mml… 1999 L. C. Alexa
B. D. Anderson
K. Aniol
K. Arundell
L. B. Auerbach
F. T. Baker
J. Berthot
P.Y. Bertin
W. Bertozzi
L. Bimbot
+ PDF Chat Proton<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>G</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>from beam-target asymmetry 2006 M. Jones
A. Aghalaryan
A. Ahmidouch
R. Asaturyan
F. Bloch
W. Boeglin
P. Bosted
C. Carasco
R. Carlini
J. Cha
+ PDF Chat JLab Measurements of the <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mrow><mml:mi>He</mml:mi></mml:mrow><mml:mprescripts /><mml:none /><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:mmultiscripts></mml:mrow></mml:math> Form Factors at Large Momentum Transfers 2017 A. Camsonne
A. T. Katramatou
M. Olson
A. Acha
K. Allada
B.D. Anderson
J. Arrington
A. R. Baldwin
Jyh‐Ping Chen
Seonho Choi
+ PDF Chat Precision Measurements of the Proton Elastic Form Factor Ratio 2010 D. W. Higinbotham
Volker Crede
P. Eugenio
A. Ostrovidov
+ PDF Chat Measurements of the Electric Form Factor of the Neutron up to<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3.4</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:msup><mml:mi>GeV</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math>Using the Reaction<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msup><mml:mn /><mml:mn>3</mml:mn></mml:msup><mml:mover… 2010 S. Riordan
Sergey Abrahamyan
B. Craver
A. Kelleher
A. Kolarkar
J. Miller
G. D. Cates
N. Liyanage
B. Wojtsekhowski
A. Acha
+ PDF Chat Polarization transfer in the<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">H</mml:mi><mml:mprescripts /><mml:none /><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mmultiscripts></mml:math><mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>→</mml:mi></mml:mrow></mml:mover><mml… 2006 Bingcheng Hu
M. Jones
P. E. Ulmer
H. Arenhövel
O. K. Baker
W. Bertozzi
E. J. Brash
J. R. Calarco
J.-P. Chen
E. Chudakov
+ PDF Chat Demonstration of a novel technique to measure two-photon exchange effects in elastic<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math>scattering 2013 M. Moteabbed
M. R. Niroula
B. A. Raue
L. B. Weinstein
D. Adikaram
J. Arrington
W. K. Brooks
J. Lachniet
Dipak Rimal
M. Ungaro
+ PDF Chat Measurement of two-photon exchange effect by comparing elastic <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>±</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:math> cross sections 2017 D. Rimal
D. Adikaram
B. A. Raue
L. B. Weinstein
J. Arrington
W. K. Brooks
M. Ungaro
K. P. Adhikari
Andrei Afanasev
Z. Akbar
+ PDF Chat Search for Effects Beyond the Born Approximation in Polarization Transfer Observables in<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>→</mml:mo></mml:mover><mml:mi>p</mml:mi></mml:math>Elastic Scattering 2011 M. Meziane
E. J. Brash
R. Gilman
M. K. Jones
W. Luo
L. Pentchev
C. F. Perdrisat
A. J. R. Puckett
V. Punjabi
F. R. Wesselmann
+ PDF Chat Electron scattering on <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:mi>A</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:math> nuclei from quantum Monte Carlo based approaches 2022 Lorenzo Andreoli
J. Carlson
Alessandro Lovato
Saori Pastore
Noemi Rocco
R. B. Wiringa
+ PDF Chat Proton- <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mmultiscripts><mml:mi>He</mml:mi><mml:mprescripts /><mml:none /><mml:mn>3</mml:mn></mml:mmultiscripts></mml:math> elastic scattering at intermediate energies 2021 A. Watanabe
S. Nakai
Y. Wada
K. Sekiguchi
A. Deltuva
T. Akieda
D. Etoh
M. Inoue
Yasuhiro Inoue
Kunimitsu Kawahara
+ DIS2021 Workshop Proceedings: Backward-Angle (u-Channel) Meson Production from JLab 12 GeV Hall C to EIC 2021 W. B. Li
+ PDF Chat Measurement of Spin-Correlation Parameters<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>,<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math>, and<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:… 2003 F. Bauer
J. Bisplinghoff
K. Büßer
M. Busch
T. Colberg
L. Demirörs
Christiane Dahl
P.D. Eversheim
O. Eyser
O. Felden
+ PDF Chat Two-photon exchange amplitudes for elastic<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:math>scattering at<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.5</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:msup><mml:mi>GeV</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math>from experimental data 2011 Dmitry Borisyuk
A. P. Kobushkin
+ PDF Chat Precision Measurements of the Nucleon Strange Form Factors at<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>∼</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mtext> </mml:mtext><mml:mtext> </mml:mtext><mml:msup><mml:mi>GeV</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math> 2007 A. Acha
K. Aniol
David Armstrong
J. Arrington
T. Averett
Stephanie Bailey
J. Barber
A. Beck
H. Benaoum
J. Benesch
+ PDF Chat Measurement of<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>/</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></… 2002 O. Gayou
K. Aniol
T. Averett
F. Benmokhtar
W. Bertozzi
L. Bimbot
E. J. Brash
J. R. Calarco
C. Cavata
Z. Chai

Works That Cite This (141)

Action Title Year Authors
+ PDF Chat Analysis of nucleon electromagnetic form factors from light-front holographic QCD: The spacelike region 2017 Raza Sabbir Sufian
Guy F. de Téramond
Stanley J. Brodsky
A. Deur
H. G. Dosch
+ PDF Chat Measurements of the separated longitudinal structure function <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub></mml:math> from hydrogen and deuterium targets at low <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math> 2018 V. Tvaskis
A. Tvaskis
I. Niculescu
D. Abbott
G. S. Adams
Andrei Afanasev
A. Ahmidouch
T. Angelescu
J. Arrington
R. Asaturyan
+ PDF Chat Review of two-photon exchange in electron scattering 2011 J. Arrington
P. G. Blunden
Wally Melnitchouk
+ PDF Chat Proton radius from electron scattering data 2016 D. W. Higinbotham
Al Amin Kabir
Vincent Lin
D. Meekins
B. Norum
B. Sawatzky
+ PDF Chat Polarization transfer observables in elastic electron-proton scattering at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Q</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2.5</mml:mn></mml:mrow></mml:math> , 5.2, 6.8, and <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mn>8.5</mml:mn><mml:mo> </mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mi>GeV</mml:mi></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:math> 2017 A. J. R. Puckett
E. J. Brash
M. Jones
W. Luo
M. Meziane
L. Pentchev
C. F. Perdrisat
V. Punjabi
F. R. Wesselmann
Andrei Afanasev
+ PDF Chat Determination of the moments of the proton charge density 2024 M. Atoui
M. B. Barbaro
M. Hoballah
C. Keyrouz
M. Lassaut
D. Marchand
G. Qúeḿener
E. Voutier
+ PDF Chat Electric and magnetic form factors of the proton 2014 J. C. Bernauer
M. O. Distler
J. Friedrich
Th. Walcher
P. Achenbach
C. Ayerbe Gayoso
R. Böhm
D. Bosnar
L. Debenjak
L. Doria
+ PDF Chat Extraction of the proton radius from electron-proton scattering data 2015 Gabriel Lee
J. Arrington
Richard J. Hill
+ The proton charge radius 2022 H. Gao
Marc Vanderhaeghen
+ PDF Chat Nucleon electromagnetic form factors in QCD 2008 T. M. Aliev
K. Azizi
A. Özpineci
M. Savcı

Works Cited by This (8)

Action Title Year Authors
+ PDF Chat Quasielastic<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mo>′</mml:mo></mml:msup><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math>reaction on<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:mmultiscripts><mml:mi mathvariant="normal">C</mml:mi><mml:mprescripts /><mml:none /><mml:… 2003 D. Dutta
Derek van Westrum
D. Abbott
A. Ahmidouch
Ts. A. Amatuoni
Christopher Armstrong
J. Arrington
K. Assamagan
K. Bailey
O. K. Baker
+ PDF Chat Two-Photon Exchange and Elastic Electron-Proton Scattering 2003 P. G. Blunden
Wally Melnitchouk
J. A. Tjon
+ PDF Chat Implications of the discrepancy between proton form factor measurements 2004 J. Arrington
+ PDF Chat How to Reconcile the Rosenbluth and the Polarization Transfer Methods in the Measurement of the Proton Form Factors 2003 P.A.M. Guichon
Marc Vanderhaeghen
+ PDF Chat New empirical fits to the proton electromagnetic form factors 2002 E. J. Brash
A. Kozlov
SH Li
G. M. Huber
+ PDF Chat How well do we know the electromagnetic form factors of the proton? 2003 J. Arrington
+ PDF Chat <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>/</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:… 2000 M. Jones
K. Aniol
F. T. Baker
J. Berthot
P.Y. Bertin
W. Bertozzi
Anne Besson
L. Bimbot
W. Boeglin
E. J. Brash
+ PDF Chat Measurement of<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>E</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>/</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></… 2002 O. Gayou
K. Aniol
T. Averett
F. Benmokhtar
W. Bertozzi
L. Bimbot
E. J. Brash
J. R. Calarco
C. Cavata
Z. Chai