Kurzfassung
Eine Messung der inklusiven Jet-Wirkungsquerschnitte bei hohen Q² in tiefinelastischer Streuung wird durchgeführt unter Verwendung von Daten des ZEUS Detektors am HERA ep Beschleuniger. Die Daten wurden in den Jahren 2004 bis 2007 bei einer Schwerpunktsenergie von 318 GeV aufgezeichnet und entsprechen einer integrierten Luminosität von 347 pb⁻¹. Jets werden mit dem k⟂-Algorithmus im Breit-Bezugssystem rekonstruiert. Sie werden gemessen als Funktion des Quadrats des Viererimpulsaustauschs Q² und des Transversalimpulses im Breit-System p⟂. Die Messung wird durchgeführt in der kinematischen Region 150 GeV² < Q² < 15000 GeV² und 0.2 < y < 0.7, wobei y die Inelastizität ist. Jets werden betrachtet in der Region 7 GeV < p⟂ < 50 GeV und -1 <η < 2.5, mit der Pseudorapidität im Laborsystem η.
Die gemessenen Wirkungsquerschnitte werden mit vorhergehenden Messungen sowie mit störungstheoretischen QCD-Vorhersagen verglichen. Die Messdaten werden benutzt um gleichzeitig die Parton-Verteilungsfunktionen des Protons und die starke Kopplungskonstante zu bestimmen. Eine signifikant verbesserte Präzision wird erzielt im Vergleich zu ähnlichen Bestimmungen. Die physikalische Skalen-Abhängigkeit der starken Kopplung wird untersucht.
A measurement of inclusive jet cross sections in high-Q² neutral current deep-inelastic scattering is performed using data collected by the ZEUS detector at the HERA ep collider. The data were taken in the years 2004 to 2007 at a centre-of-mass energy of 318 GeV and correspond to an integrated luminosity of 347 pb⁻¹. Jets are reconstructed using the k⟂-algorithm in the Breit reference frame. They are measured as a function of the squared four-momentum transfer Q² and the transverse momentum of the jets in the Breit frame p⟂. The measurement is performed in the kinematic region of 150 GeV² < Q² < 15000 GeV² and 0.2 < y < 0.7, with y being the inelasticity. Jets are required to fulfil the conditions 7 GeV < p⟂ < 50 GeV and -1 < η < 2.5, where η is the pseudorapidity in the laboratory frame. The measured jet cross sections are compared to previous measurements and perturbative QCD predictions. The measurement is used in a next-to-next-to-leading-order QCD analysis to simultaneously determine the parton distribution functions of the proton and the strong coupling constant. A significant improvement in accuracy is observed compared to similar determinations. The physical scale dependence of the strong coupling is investigated.