Diese Arbeit wurde im Rahmen des CMS-Experiments am Large Hadron Collider erstellt. Sie gliedert sich in einen technischen Abschnitt und eine Analyse.
Im technischen Teil wird eine Methode entwickelt, um das Alignment der Spurdetektorgeometrie bezüglich der Verfälschung von Impulsmessungen zu validieren. Die Methode basiert auf dem Vergleich zwischen gemessenem Impuls isolierter Spuren und der zugehörigen im Kalorimeter deponierten Energie. Durch den Vergleich von positiv und negativ geladenen Hadronen können Verdrillungen des Spurdetektors mit einer Präzision von ΔΦ/Δz= 12μrad/m ermittelt werden.
Die Analyse behandelt Wirkungsquerschnittsmessungen in Ereignissen, die ein isoliertes Myon und Jets enthalten. Hierbei wurde der gesamte im Jahr 2010 aufgezeichnete Datensatz von Protonenkollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von 7TeV verwendet. Er entspricht einer integrierten Luminosität von 35.9 pb-1. Es wurden für verschiedene physikalische Prozesse mit einem isolierten Myon und Jets im Endzustand kombinierte Wirkungsquerschnitte für verschiedene Jetmultiplizitäten (Njets ≥ 1,2,3,4) untersucht. Mit zunehmender Jetmultiplizität zeigt sich ein Übergang von einem Phasenraum, der durch W → lν Ereignisse dominiert ist, hin zu einem Phasenraum, der stark mit tt Produktion angereichert ist. Aus den Ereignissen mit mindestens vier Jets wurde der inklusive Wirkungsquerschnitt der tt Produktion zu σ=172 ± 15(stat.) ± 41(syst.) ± 7(lumi.) pb bestimmt. Die Messung wurde ebenfalls differentiell in kinematischen Größen des Myons, dσ/dpT, dσ/dη, durchgeführt und mit theoretischen Vorhersagen verglichen.
This thesis is prepared within the framework of the CMS experiment at the Large Hadron Collider. It is divided into a technical topic and an analysis.
In the technical part, a method is developed to validate the alignment of the tracker geometry concerning biases in the momentum measurement. The method is based on the comparison of the measured momentum of isolated tracks and the corresponding energy deposited in the calorimeter. Comparing positively and negatively charged hadrons, the twist of the tracker is constrained with a precision of ΔΦ/Δz= 12μrad/m.
The analysis deals with cross section measurements in events containing an isolated muon and jets. The complete dataset of proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV taken in 2010 is investigated. This corresponds to an integrated luminosity of 35.9 pb-1. Cross sections including different physics processes with an isolated muon and jets in the final state are measured for different jet multiplicities (Njets ≥ 1,2,3,4). With increasing jet multiplicity, the transition from a W → lν dominated to a strongly tt enriched phase space becomes evident. The inclusive cross section for tt production derived from the four jet sample is measured to be σ=172 ± 15(stat.) ± 41(syst.) ± 7(lumi.) pb. Cross sections differentially in kinematic quantities of the muon, dσ/dpT, dσ/dη, are measured as well and compared to theoretical predictions.