Kurzfassung
In dieser Arbeit wird eine Suche nach Ereignissen mit isolierten Leptonen
und
großem fehlenden Transversalimpuls in e± p Kollisionsdaten bei
HERA beschrieben.
Es wurde eine mit dem ZEUS Detektor gesammelte integrierte Luminosität
von 130 pb-1 analysiert. Erweiterungen des Standard Modells sagen
quark-flavour verändernde
neutrale Ströme (FCNC) voraus. Diese könnten bei HERA zur Produktion
von einzelnen
top-Quarks mit folgendem leptonischen Zerfall eines W Bosons führen:
ep -> etX, t -> W+b,
W+ -> e+ ν, μ+ ν, τ+ ν. In der Endselektion
des
Elektron- und Myon-Kanals wurden keine Ereignisse gefunden, bei
1.89+0.18-0.14 von Standard Modell Prozessen erwarteten
Ereignissen,
hauptsächlich von direkter W Produktion. Die Ergebnisse wurden mit
einer Suche nach Produktion von einzelnen
top-Quarks im hadronischen W Zerfallskanal kombiniert, um
Ausschlußgrenzen
auf die Produktion von einzelnen top-Quarks durch Photon- und
Z0-Austausch
zu setzen. Die resultierende Obergrenze für die FCNC Kopplungskonstante
von κtuγ<0.174 deckt einen wesentlichen Bereich ab,
der von anderen Experimenten nicht ausgeschlossenen wurde. Tau Leptonen
wurden in ihren hadronischen Zerfallskanälen als kollimierte Jets
identifiziert.
Zwei Ereignisse mit isolierten Tau-Lepton Kandidaten und hohem
hadronischen
Transversalimpuls wurden in den Daten gefunden, bei nur 0.20±0.05
erwarteten
Untergrundereignissen aus Standard Modell Prozessen. Durch die Verwendung
eines kürzlich im ZEUS Experiment installierten Silizium
Mikrostreifendetektors
kann in der zukünftigen HERA II Datennahmeperiode mit erhöhter
Sensitivität nach
Signalen von Prozessen jenseits des Standardmodells gesucht werden. Ein
Strahlungsmonitor-
und automatisches Strahlabschaltungs-System wurde entwickelt und in der
andauernden HERA II Inbetriebnahme-Phase erfolgreich eingesetzt, um den
Siliziumdetektor und seine Ausleseelektronik vor Strahlenschäden zu
schützen.
This thesis presents a search for events with isolated leptons and large
missing
transverse momentum in e± p collisions at HERA, using an integrated
luminosity of 130 pb-1, collected with the ZEUS detector.
Some extensions of the Standard Model predict quark-flavour changing
neutral
currents (FCNC), which could at HERA lead to the production of single top
quarks with subsequent leptonic decay of a W boson:
ep -> etX, t -> W+b,
W+ -> e+ ν, μ+ ν, τ+ &nu.
In the final selection of the electron- and muon decay channels,
no events were observed, while 1.89+0.18-0.14
events were exptected from Standard Model
processes, mainly from the direct production of W bosons.
The results were combined with a search for single-top production in the
hadronic
decay channel of the W boson to constrain single-top production through
photon- or Z0 exchange. The upper limit obtained on the FCNC coupling
constant of κtuγ<0.174 excludes a substantial region,
which has not been ruled out by other experiments.
Tau leptons were identified in their hadronic decay modes as collimated
jets. Two events containing isolated tau lepton candidates and large
hadronic transverse momentum were
observed in the data, while only 0.20±0.05 were expected from Standard
Model background processes.
The sensitivity of the ZEUS experiment to signals from processes
beyond the Standard Model will increase in the future HERA II data taking
by using a recently installed silicon microstrip detector.
A radiation monitoring and automatic beam-dump system
has been developed and successfully used in the ongoing HERA II
commissioning phase to prevent the silicon detector and its readout
electronics from radiation damage.