Andrii Verbytskyi, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2013 :

"Produktion von angeregten Charm-Mesonen D1 und D*2 am HERA"


"Production of the excited charm mesons D1 and D*2 at HERA"



Schlagwörter: excited charm mesons, spectroscopy, mass, width, helicity, branching ratio, fragmentation fraction
PACS : 14.40.Lb

Summary

Kurzfassung

Die Produktion der angeregten Charm-Mesonen D1, D*2 und $D+s1 in ep-Kollisionen wurde mit dem Detektor ZEUS in HERA gemessen. Ein vom ZEUS Detector in den Jahren 2003-2007 aufgenommener Datensatz, entsprechend einer Luminosität von 373 pb-1, wird in dieser Arbeit verwendet.

Die Massen der neutralen, geladenen und "strange" Zustände und die Breiten der neutralen Zustände, die Helizitätsparameter von D01 und D+s1 wurden bestimmt und mit anderen Experimenten sowie mit theoretischen Erwartungen verglichen. Die gemessenen Helizitätsparameter von D01 und D+s1 sind in Übereinstimmung mit einer Mischung der S- und D-Wellen in ihrem Zerfall zu D*±π-/+ und D*±K0. Der gemessene Wert des Helizitätsparameters von D01 ist außerdem konsistent mit einem reinen D-Wellen Zerfall. Die Verhältnisse der Verzweigungsverhältnisse zweier Zerfallsmodi der Zustände D*02, D+s1 und D*±2 wurden gemessen und mit früheren Messungen verglichen. Die Anteile von Charm-Quarks, die in D1, D*2 und D+s1 hadronisieren, wurden gemessen und sind mit jenen, die in e+e--Anihilationen beobachten wurden, konsistent.

Die Grid-Technologie ist für die moderne Hochenergiephysik außerordentlich wichtig. Diese Technologie wurde mit Erfolg im Zeus Experiment für Monte-Carlo Simulationen und Datenanalyse benutzt. Die dazugehörige Infrastruktur wurde von dem Verfasser seit 2010 administriert. Zusätzlich zum andauernden Support hat der Verfasser die Performance der Monte-Carlo-Simulationen auf dem Grid ausgebaut und verbessert, und hat zu dem Datensicherungsprojekt von Zeus beigetragen.

Titel

Kurzfassung

Summary

The production of the excited charm mesons D1, D*2 and $D+s1 in ep collisions has been measured with the ZEUS detector at HERA. The data sample taken by the ZEUS detector in the years 2003-2007, corresponding to an integrated luminosity of $373 pb-1 has been used. The masses of the neutral, charged and strange states, the widths of the neutral states, the helicity parameters of D01 and D+s1 were determined and compared with other measurements and with theoretical expectations. The measured helicity parameters of the D01 and D+s1 allows for some mixing of S- and D-waves in their decays to D*±π-/+ and D*±K0 respectively. The measured value of the D01 helicity parameter is also consistent with a pure D-wave decay. Ratios of branching fractions of the two decay modes of the D*02, D+s1 and D*±2 states were measured and compared with previous measurements. The fractions of charm quarks hadronising into D1, D*2 and D+s1 were measured and are consistent with those obtained in e+e- annihilations.

The Grid computing technology has a high importance for modern High Energy Physics. This technology has been successfully used in ZEUS experiment for the MC simulations and data analysis. The dedicated infrastructure has been maintained by the author since 2010. In addition to continuous support, the author has upgraded and improved the performance of the Grid MC simulations and contributed to the ZEUS data preservation project.