Dissertation Igor Rubinskiy

Diese Arbeit beschreibt eine Messung der Upsilon-Meson Produktion in ep-Kollisionen mit dem ZEUS-Detektor bei HERA unter Verwendung einer integrierten Luminosität von 468 pb^-1. Die Upsilon-Mesonen wurden durch den Zerfallskanal ϒ→μ⁺μ^- identifiziert. Die Messung wurde durchgeführt für exklusive diffraktive Produktion im kinematischen Bereich von Q²<1 GeV², 60<W<220 GeV und 15<Q²< 100 GeV², 60<W<220 GeV, wobei Q² die Virtualität des ausgetauschten Photons und W die Photon-Proton Schwerpunktsenergie bezeichnet. Eine Machbarkeitsstudie zur inelastischen Upsilon-Meson Produktion wurde ebenfalls durchgeführt. Die gemessenen Wirkungsquerschnitte werden mit theoretischen Vorhersagen innerhalb der perturbativen QCD, wie z.B. Martin-Ryskin-Teubner zwei Gluonaustausch und NRQCD, verglichen und stimmen gut mit ihnen überein.

Als technischer Teil dieser Dissertation werden Arbeiten in Verbindung mit der Inbetriebnahme des Straw Tube Tracker (STT) und mit dem Zeus-Ereignisvisualisationssoftwarepaket (ZEVIS) präsentiert. Die Entwicklungen für den STT beinhalten: Die Entwicklung eines STT-Qualitätsmonitors, die Geschwindigkeitsoptimierung des Mustererkennungsalgorithmus und die Benutzung in der dritten Trigger-Stufe (TLT) zur Reduzierung der akzeptierten Ereignisrate durch Reduktion des Untergrundes, der nicht aus ep-Wechselwirkungen stammt. Die Rate des geladenen Strom-Kanals im TLT wurde um eine Groessenordnung verringert, wodurch sich die totale akzeptierte TLT-Rate um ~2% erniedrigte. ZEVIS-Entwicklungen beinhalten: das STT-Hitvisualisierungsschema in 2D, 3D und tan(θ)-Φ Ansicht und ein benutzerfreundliches Interface, "EasyTool" genannt, für globale ZEUS Spur- und Hitvisualisierung aller ZEUS-Komponenten.

Summary

This thesis presents a measurement of Upsilon meson production in ep collisions with the ZEUS detector at HERA using an integrated luminosity of 468 pb^-1. The Upsilon mesons were identified using the decay channel ϒ→μ⁺μ^-. The measurements were performed for exclusive diffractive production in the kinematic range Q²<1 GeV², 60<W<220 GeV, and 15<Q²< 100 GeV², 60<W<220 GeV, where Q² is the virtuality of the exchanged photon and W is the photon-proton centre-of-mass energy. A feasibility study for the Upsilon meson inelastic production has also been performed. The measured cross sections are compared to and agree well with theoretical predictions within the perturbative QCD framework such as Martin-Ryskin-Teubner two gluon exchange and NRQCD.

As the technical part of this thesis, work related to the commissioning of the Straw Tube Tracker (STT) and to the Zeus Event Visualisation (ZEVIS) software package are presented. STT developments include: the STT DSP (Digital Signal Processor) quality monitor was developed, the pattern recognition algorithm was optimised for speed, and used in the Third Level Trigger (TLT) in order to reduce the accepted event rate by rejecting non-physics background. The TLT Charge Current(CC) slot rate was reduced by an order of magnitude, ffering a rate reduction for the total accepted TLT rate by ~2%. ZEVIS developments include: the STT hit visualisation scheme in 2D, 3D and tan(θ)-Φ view, and a user-friendly interface called "EasyTool" for global ZEUS track and hit visualisation for all ZEUS components.

"Measurement of the Upsilon meson production cross section in ep scattering at HERA."

Kurzfassung

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