Mathias Butenschön, Dissertation, Department Physik der Universität Hamburg, 2009 :

"Photoproduktion des J/Psi-Mesons bei HERA in nächstführender Ordnung im Faktorisierungsformalismus der NRQCD"


"Photoproduction of the J/Psi meson at HERA at next-to-leading order within the framework of nonrelativistic QCD"



Schlagwörter: J/Psi, photoproduction, HERA, NRQCD, loop calculations, charmonia, bound states
PACS : 12.38.Bx, 14.40.Gx, 13.60.Le
Volltext

Summary

Kurzfassung

Die nichtrelativistische QCD (NRQCD) bildet einen rigorosen Faktorisierungsformalismus zur Beschreibung der Produktions- und Zerfallsraten schwerer Quarkonia. Es besteht seit 13 Jahren der Wunsch, die NRQCD Vorhersagen zur J/Psi Hadroproduktion und Photoproduktion in nächstführender Ordnung (NLO) in alpha s zu kennen, um durch den Vergleich von Tevatron- und HERA-Daten die Universalität der Farboktett langreichweitigen Matrixelemente zu testen. In dieser Arbeit berechnen wir zum ersten Mal die NRQCD NLO Vorhersagen zur direkten Photoproduktion bei HERA und vergleichen die Ergebnisse mit aktuellen H1 Daten. Unsere Resultate deuten darauf hin, dass der NRQCD Farkoktettmechanismus in der Tat zur J/Psi Photoproduktion bei HERA beiträgt. In unserer Arbeit haben wir eine Reihe offener konzeptioneller Probleme gelöst. Das wichtigste betrifft wohl die Coulomb-Singularitäten. Wir haben einen Weg gefunden, die virtuellen Korrekturen zu berechnen, ohne dass sie in unserer Rechnung auftauchen.

Titel

Kurzfassung

Summary

Nonrelativistic QCD (NRQCD) provides a rigorous factorization scheme which describes the production and decay of heavy quarkonia. It has been a desire for 13 years to know the NRQCD NLO predictions for both J/Psi hadroproduction and photoproduction, in order to be able to check the universality of the color octet long distance matrix elements (MEs) by comparing Tevatron and HERA data. In this work we calculate for the first time the NRQCD NLO prediction for direct photoproduction at HERA and compare our result with recent H1 data. Our results show clear evidence that the color octet mechanism of NRQCD is indeed realized in J/Psi photoproduction at HERA. We solved a number of open conceptual problems, probably the most important one being the issue of Coulomb singularities. We found a way to evaluate the virtual corrections without having to deal with them.