Hyejung Kim, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2002 :

"Inclusive Semi-Leptonic B-Meson Decay in the QCD-Improved Parton Model"



Schlagwörter: B-Meson Decay, Parton model, QCD
PACS : 12.38.Bx, 12.38.Lg, 12.39.St, 12.39.Hg, 13.20.He
Volltext

Summary

Kurzfassung


Der semi-leptonische B-Meson Zerfall spielt eine wichtige Rolle, um das CKM Matrixelement |Vub| zubestimmen. Während der leptonische Tensor vollständig bekannt ist, ist eine Berechnung des hadronischen Tensor des semi-leptonischen B-Meson Zerfalls wegen der nicht-perturbativen QCD Effekte nicht möglich. Im Light-Cone Nährung kann der hadronische Tensor mit einer einzelnen Verteilungsfunktion f(x) ausgedrückt werden. Die Bedeutung der Verteilungs­ funktion ist die Wahrscheinlichkeit, dass das b­Quark den Implusanteil x inner­ halb des B-Mesons besitzt. Wir wenden das Parton-Modell auf den B-Meson Zerfall an und analysieren verschiedene Spektren vom B-Meson Zerfall.

Über das naive Parton-Modell hinaus betrachten wir weitere QCD-Wechse­ lwirkung des b-Quark innerhalb des B-Mesons, die vor dem Zerfall des b-Quarks in eine leichtes Quark und Leptonen stattfinden. Die Verteilungsfunktion wird durch perturbativen QCD Korrekturen geändert. Nach Faktorisierung erreicht die Verteilungsfunktion die Abhängigkeit der leptonische invariante Masse W2. Wir wenden die Altarelli-Parisi Gleichung für die Verteilungsfunktion an. Die QCD Korrekturen für b -> u l νl der Ordnung αs werden mit dem Dimensionalen Regularisierung berechnet. Das Elektronenergiespektrum, das leptonische invariante Massenspektrum, das hadronische Energiespektrum und das hadronische invariant Massenspektrum für den b-Quark Zerfall und den B-Meson Zerfall werden studiert und verglichen. Wir studieren den B-Meson Zerfall mit dem naiven Parton-Modell und dem Parton-Modell mit der entwickelten Verteil­ ungsfunktion.

Titel

Kurzfassung

Summary

Semi-leptonic B-decay plays an important role in determining the CKM matrix element |Vub|. Whereas the leptonic tensor is completely known, the hadronic ten­ sor of semi-leptonic B-decay is not completely calculable due to non-perturbative QCD effects. In the Light-Cone limit, the hadronic tensor can be expressed with a single distribution function f(x). The interpretation of the distribution function is to parameterize the probability of finding a b-quark with momentum fraction x inside the B-meson, which is similar to the parton model. We apply the parton model to B-meson decay and analyze various subsequent decay spectra. Apart from the naive parton model, we consider further QCD interactions of the b­quark, before it decays into a light-quark and leptons. The distribution function is modified by perturbative QCD corrections. After factorization, the distribution function obtains the dependence of the leptonic invariant mass W2. We apply Altarelli-Parisi type evolution of the distribution function. QCD corrections to b -> u l νl at order αs are calculated using the dimensional regularization scheme. The electron energy spectrum, the leptonic invariant mass spectrum, the hadronic energy spectrum, and the hadronic invariant mass spec­ trum from B-meson decay and b-quark decay are studied and compared. We investigate B-meson decay using the naive parton model and the parton model with an evolved distribution function.