Bengt  Weßling, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2004 :

"Measurement of the Beauty Cross Section using the Semileptonic Decay into Electrons at HERA"



Schlagwörter: Beauty Quark Production, Electron Identification, Electron Proton Scattering, HERA
PACS : 13.60.Hb, 14.65.Fy
Volltext

Summary

Kurzfassung

Es wird eine Messung des Wirkungsquerschnitts der b-Quark-Produktion beim H1-Experiment am Elektron-Proton-Beschleuniger HERA vorgestellt. Die untersuchten Daten der Jahre 1999 und 2000 entsprechen einer integrierten Luminosität von 51 pb-1 und sind in zwei kinematische Bereiche unterteilt: Photoproduktion (Q2 < 0.01 GeV2) und tiefunelastische Streuung (2 GeV2 < Q2 < 100 GeV2). Ereignisse mit b-Quarks werden durch die Forderung nach einem Elektron mit einem Transversalimpuls von mehr als 2 GeV/c sowie zwei Jets mit pTjet 1(2) > 6(5) GeV/c ausgewählt. Der Transversalimpuls des Elektrons relativ zur Jetachse wird zur Trennung des b-Quark-Anteils vom Untergrund verwendet. Um eine ausreichende Trennung von Signal- und Untergrundereignissen zu erreichen, wird ein neuer Algorithmus zur Rekonstruktion des hadronischen Endzustandes entwickelt und eine neue Methode zur Identifizierung von Elektronen in Jets vorgestellt. Für letztere werden neuronale Netze verwendet, in denen die Formen von Kalorimeterschauern mit dem spezifischen Energieverlust dE/dx kombiniert werden. Die gemessenen Wirkungsquerschnitte befinden sich in Übereinstimmung mit Vorhersagen von QCD-Rechnungen in führender Ordnung und Partonschauern.

Titel

Kurzfassung

Summary

The beauty production cross section is measured at the H1-Experiment at the electron proton collider HERA. The data taken in the years 1999 and 2000, corresponding to an integrated luminosity of 51 pb-1 are divided in two kinematical ranges: photoproduction (Q2 < 0.01 GeV2) and deep inelastic scattering (2 GeV2 < Q2 < 100 GeV2). Events with beauty quarks are selected by requiring an electron with a transverse momentum larger than 2 GeV/c together with two jets with pTjet 1(2) > 6(5) GeV/c. The relative transverse momentum of the electron to the jet axis is used to separate electrons from beauty quarks from background processes. In order to reach a sufficient separation of signal and background events, a new reconstruction algorithm of the hadronic final state is developed as well as a new method to identify electrons in jets. For the latter, neural networks are used to combine calorimeter shower shape parameters with the specific energy loss dE/dx. The measured cross sections are found to be in agreement with predictions from leading-order QCD calculations using parton showers.