Kristian Harder, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2002 :

"Studien zu QCD-dominierten Aspekten des Ablaufs von e+e--Reaktionen"


"Studies of QCD-related aspects of Event Evolution ate+e- Colliders"



Schlagwörter: fragmentation, charmed mesons, tracking detectors, computer data analysis, bottom quarks
PACS : 13.87.Fh, 14.40.Lb, 29.40.Gx, 29.85.+c, 14.65.Fy

Summary

Kurzfassung

Mit Daten, die mit dem OPAL-Detektor bei LEP in den Jahren 1992-2000 auf der Z-Resonanz aufgezeichnet wurden, wird die Fragmentation von b-Quarks in Hadronen untersucht. Mehrere Modelle werden mit Daten verglichen, und eine modellunabhaengige Messung der mittleren skalierten Energie schwach zerfallender B-Hadronen wird durchgefuehrt, mit dem Ergebnis = 0.7194 +- 0.0016 (stat) +0.0035 -0.0038 (syst) . \] Dies ist die zur Zeit praeziseste Messung dieser Groesse. Mit den OPAL-Daten der Jahre 1992-1995 wird eine Suche nach einer radialen Anregung des D*+--Mesons durchgefuehrt, deren Existenz im Rahmen der Effektiven Theorie Schwerer Quarks (HQET) vorhergesagt wird. Es wird keine schmale Resonanz gefunden, und ein oberer Grenzwert auf die Produktionsrate von f(Z -> D*'+-(2629)) * Br(D*'+ -> D*+ pi+ pi-) < 3.1 * 10^(-3) (95% C.L.) wird bestimmt. Studien zur Gewinnung realistischer Abschaetzungen der physikalischen Moeglichkeiten von Teilchenphysik-Detektoren der naechsten Generation werden praesentiert. Realistische Spurrekonstruktionsprogramme sind fuer den Detektor des TESLA-Projektes geschrieben und angepasst worden. Die Leistung der Spurrekonstruktion wird untersucht, und die zu erwartenden Verbesserungen fuer die in dieser Arbeit praesentierten OPAL-Analysen werden anhand kritischer Teile der Analysen demonstriert.

Titel

Kurzfassung

Summary

Using data collected at the Z resonance with the OPAL detector at LEP in the years 1992-2000, the fragmentation of b quarks into hadrons is investigated. Several models are compared to data, and a model-independent measurement of the mean scaled energy of weakly decaying B hadrons is performed, resulting to = 0.7194 +- 0.0016 (stat) +0.0035 -0.0038 (syst) . This is the most precise measurement of this quantity so far. With the OPAL data taken in the years 1992-1995, a search for a radial excitation of the D*+- meson is performed, the existence of which is predicted by Heavy Quark Effective Theory. No narrow resonance is found, and a production rate limit of f(Z -> D*'+-(2629)) * Br(D*'+ -> D*+ pi+ pi-) < 3.1 * 10^(-3) (95% C.L.) is obtained. Studies to gain realistic expectations about the physics capabilities of next generation particle physics detectors are presented. Realistic track reconstruction software has been created and adapted for the TESLA project detector. The track reconstruction performance is evaluated, and the expected improvement for the OPAL analyses presented in this thesis is demonstrated for critical parts of the analyses.