"Measurement of Inelastic Charmonium Production at HERA"

Diese Arbeit präsentiert die Ergebnisse der Messungen inelastischer J/Ψ Mesonen in Photoproduktion und tief inelastischer Streuung bei HERA. Die Daten wurden mit dem H1 Experiment während der HERA II Datennahmeperiode aufgezeichnet. Der untersuchte Photoproduktions-Datensatz entspricht einer integrierten Luminosität von L ≈ 315 pb^-1, während für die Elektroproduktionsanalyse Daten mit einer integrierten Luminosität von L ≈ 166 pb^-1 verwendet wurden. Beide Analysen werden in einem mittleren Elastizitätsbereich der J/Ψ Mesonen (0.3 ≤ z ≤ 0.9) durchgeführt. Der kinematische Bereich der Photproduktion ist definiert durch Q²= 0 GeV²,60 < W_γp, ≤ 240 GeV und P_TΨ ≥ 1 GeV², wohingegen die Untersuchung der Elektroproduktion auf 3.6 ≤ Q² ≤ 100 GeV², 50 ≤ W_γp ≤ 225 GeV und P*_TΨ ≥ l GeV beschränkt ist. Hierbei bezeichnet P*_TΨ den Transversalimpuls des J/Ψ Mesons im γp Schwerpunktsystem.

In beiden kinematischen Bereichen werden einfach und doppelt differentielle Wirkungsquerschnitte mit verbesserter Genauigkeit im Vergleich zu früheren Analysen gemessen. Die Polarisation der erzeugten J/Ψ Mesonen wird mit Hilfe einer Anpassung an die Zerfallswinkelverteilungen cos(Θ*) und Φ* untersucht.

Die gemessenen Wirkungsquerschnitte werden mit verschiedenen theoretischen Vorhersagen verglichen. Die erfolgreichste Beschreibung der Daten gelingt einem Modell, das einen k_T Faktorisierungsansatz im 'Color Singlet Model' (CSM) nutzt, in dem Korrekturen höherer Ordnung berücksichtigt werden. Außerdem werden Vorhersagen von Rechnungen im Rahmen des CSM in führender und nächstführender Ordnung untersucht. Die Polarisationsvariablen werden, zusätzlich zu den CSM Vorhersagen in führender Ordnung, mit Rechnungen im Faktorisierungsansatz der NRQCO verglichen.

Titel

This thesis presents measurements of inelastic photoproduction and electroproduction of J/Ψ mesons in ep scattering at HERA. The data was collected by the H1 detector during the HERA II running and corresponds to an integrated luminosity of L ≈ 166 pb^-1 in the photoproduction analysis and L ≈ 315 pb^-1 in the electroproduction analysis. ln both analyses the elasticity of the J/Ψ meson is restricted to a medium range of (0.3 ≤ z ≤ 0.9). The kinematic range of the photoproduction analysis is defined by 0.3 ≤ z ≤ 0.9 and P_TΨ ≥ 1 GeV², whereas the electroproduction analysis is restricted to 3.6 ≤ Q² ≤ 100 GeV², 50 ≤ W_γp ≤ 225 GeV und P*_TΨ ≥ l GeV. Here P*_TΨ denotes the transverse momentum of the J/Ψ in the γp center of mass frame.

In both kinematic ranges, single differential and double differential cross sections are measured with increased precision with respect to previous analyses. The polarisation of the J/Ψ mesons is studied in fits to the decay angular distributions cos(Θ*) and Φ*.

The measured cross sections are compared to difFerent theoretical predictions. The most successful calculation in describing the data accounts for higher order corrections by using a k_T factorisation ansatz in the color singlet model (CSM). In addition, this thesis reviews the description of the data by calculations at leading and next to leading order in the CSM. The polarisation variables are compared to calculations in the factorisation ansatz in NRQCD, in addition to the leading order CSM predictions.