"Charm-Quark-Paarkorrelationen mit D*-Myon Markierung bei HERA"

"Charm quark pair correlations with D*-muon tag at HERA"

Kurzfassung

Diese Dissertation beschreibt eine Messung von doppelt identifizierter Charm-Quark- Paarproduktion aus dem Prozess

Da die Charm-Masse eine große Energie-Skala zur Verfügung stellt, kann die perturbative Quantenchromodynamik verwendet werden, um den Wirkungsquerschnitt für Charm D*-Myon Paare zu berechnen. Durch die Verwendung von D*-Myon Paaren zur Identifizierung von Charm-Paaren ist die Messung nicht nur auf Eigenschaften des harten Streuprozesses in führender Ordnung sensitiv, sondern auch auf die Hadronisierung und die Partondichten im Proton sowie Effekte höherer Ordnung. Der Anteil von Charm-Ereignissen wird aus den Winkel- und Ladungskorrelationen zwischen D*-Meson und Myon aus den Daten gewonnen. Wirkungsquerschnitte für Charm D*-Myon-Paarproduktion im sichtbaren Bereich des D*- Transversalimpulses p_T^D* > 1.5 GeV, der D*-Pseudorapidität |η^D*| < 1.5, des Myon-Thansversalimpulses p_T^μ > 1.0 GeV und der Myon-Pseudorapidität |η^μ| < 2.2 wurden im inklusiven Regime, in Photoproduktion (Inelastizität 0.05 < Y < 0.8 bei Q² < 1 GeV²) und in tief unelastischer Streuung ( y < 0.65 bei Q² > 2 GeV²) gemessen. Im inklusiven Regime und in Photoproduktion wurden zudem differentielle Wirkungsquerschnitte in verschiedenen kinematischen Variablen der D*-Myon-Paare gemessen. Die differentiellen Wirkungsquerschnitte für das inklusive Regime wurden mit führender Ordnung plus Partonschauer Mc verglichen, die differentiellen Wirkungsquerschnitte in Photoproduktion wurden mit Rechnungen in nächstführender Ordnung verglichen. Außerdem wird die Messung des Anteils am Protonimpuls, den das Gluon trägt, diskutiert.

Die Möglichkeit, den Globalen-Spur-Trigger des ZEUS DAQ/Trigger-Systems mit einem Vorwärts- Trigger-Algorithmus zu erweitern, ist der technische Teil dieser Arbeit. Ein Vorwärts- Trigger-Algorithmus, der in der Lage ist, die Position des Ereignisvertex aus STT und FMVD Detektor Daten zu bestimmen, wurde entwickelt.

Titel

Kurzfassung

Summary

This thesis presents a measurement of double-tagged charm quark pair production via the process

Since the charm quark mass provides a large enough energy scale, the perturbative Quantum Chromo-Dynamics approach can be used to calculate the cross section for charm D*-muon pairs. Using the D*-muon pair to tag the charm quark pair, the measurement is sensitive not only to properties of the leading order hard scattering process but also to the hadronisation and the parton density in the proton as well as higher order effects. Employing the angular and charge correlations between the D* meson and the muon, the fraction of charm events is extracted from the data. Cross sections for charm D*-muon pair production in the visible range of the D* transverse momentum p_T^D* > 1.5 GeV, the D* pseudorapidity |η^D*| < 1.5, the muon transverse momentum p_T^μ > 1.0 GeV and the muon pseudorapidity |η^μ| < 2.2 are measured for the inclusive, photoproduction (0.05 < Y < 0.8 bei Q² < 1 GeV²) and deep inelastic scattering (y < 0.65 bei Q² > 2 GeV²) regimes. For the inclusive and photoproduction regimes differential cross sections in various kinematic variables of the D*-muon pair are measured as well. The differential cross sections for the inclusive regime are compared to the leading order plus parton shower MC approach, while the differential cross sections for the photoproduction regime are compared to next-to leading order calculations. The momentum fraction carried by the gluon in the proton is also measured.

The possibility of extending the Global Track Trigger of the ZEUS DAQ/trigger system with a forward trigger algorithm is the technical task of this thesis. A forward trigger algorithm has been written which finds the event vertex position using STT and FMVD detector data.