Michael Sievers, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2000 :

"Search for QCD-Instanton-induced Processes in Deep Inelastic Scattering at HERA "



Schlagwörter: quantum chromodynamics; HERA
PACS :

Summary

Kurzfassung

Eine Grenze des QCD-Instanton-induzierten Wirkungsquerschnitts wurde an Hand der im Jahre 1997 durch den ZEUS-Detektor aufgezeichneten Daten, insgesamt 26pb-1 , bestimmt. Dabei wurden Ereignisse der tiefunelastischen Streuung im Bereich Q2 > 75GeV2 und x>10-3 untersucht.
Es wurden im folgenden Variablen für Schnitte (final cuts) zur Anreicherung des Instanton-induzierten Anteils benutzt: Der Jet-Transversalimpuls, das rekonstruierte Q'2, die Transversalenergie, die Masse und die Multiplizität des Instanton-Kandidaten. Als beste Strategie zur Bestimmung einer Grenze des Bruchteils an Instanton-induzierten Ereignissen erwies sich eine Anpassung von Sphärizitätsverteilungen.
Die obere Grenze des Bruchteils von Instanton-induzierten Ereignissen in den Daten der tiefunelastischen Streuung, bei einem Konfidenzniveau von 95%, inklu sive systematischer Fehler ist

flim;Hrw = 12%

für das Herwig Monte Carlo Programm.
Einsatz des Ariadne Monte Carlo Programms ergibt:

flim;Ari = 8.2%.

Diese Grenzen müssen mit dem theoretisch vorhergesagten Wert (QCDINS 1.6) verglichen werden:

f = 6.2%

Eine zweite, unabhängige Methode, die auf einer Schnitt-Strategie beruhte, erwies sich als weniger sensitiv und ergab schwächere Grenzen.

Titel

Kurzfassung

Summary

A limit on the QCD instanton induced cross section has been determined using the data recorded by the ZEUS detector during the year 1997, with a total integrated luminosity of 26pb 1 . Deep inelastic scattering events were selected, requiring Q2 > 75GeV2 and x>10-3.
Cuts to enrich the instanton fraction (final cuts) have been devised: They are the jet transverse momentum, the reconstructed Q'2, the transverse energy, the mass and the multiplicity of the instanton candidate. The best strategy to determine a limit on fraction of the instanton candidates among the events after the final cuts has turned out to be a fit to the sphericity distributions.
The upper limit at 95% confidence level of the fraction of instanton events in the DIS sample, including systematic errors, is

flim;Hrw = 12%

for the Herwig Monte Carlo program. Using the Ariadne Monte Carlo program yields a limit of

flim;Ari = 8.2%.

These limits have to be compared to the value predicted by theory (QCDINS 1.6) of:

f = 6.2%

A second, independent, method relying on the best strategy of cuts was not as sensitive and gave weaker limits.