"Messung von Charm-Produktion in tiefunelastischer Streuung mit Lebensdauer-Tagging für D^± Mesonen-Zerfälle mit dem ZEUS-Detektor bei HERA."

"Measurement of charm production in deep inelastic scattering using lifetime tagging for D^± meson decays with the ZEUS detector at HERA"

Kurzfassung

Diese Dissertation beschreibt die Charm--Produktion in der tiefunelastischen Streuung bei einer Schwerpunktsenergie von √s = 318 GeV bei HERA. Die analysierten Daten wurden in den Jahren 2005 - 2007 mit dem ZEUS--Detektor aufgezeichnet, was einer integrierten Luminosität von 323 pb^-1 entspricht. Die Charm--Ereignisse wurden durch die Rekonstruktion von D^± Mesonen im Zerfallskanal D^± → K^-/+π^±π^± identifiziert. Der kinematische Bereich der Auswertung wird durch 5 < Q² < 1000 GeV², 0.02 < y < 0.7, 1.5 < p_T(D^±) < 15 GeV und |η(D^±)| < 1.6 definiert, wobei Q² die Virtualität des Photons, y die Inelastizität und p_T(D^±) und η(D^±) der Transversalimpuls und die Pseudorapidität des D^± Mesons sind. Information über die Lebensdauer wird angewendet, um den aus der Produktion leichter Quarks stammenden kombinatorischen Untergrund erheblich zu reduzieren. Einfach-- und doppeltdifferentielle Wirkungsquerschnitte wurden gemessen und mit QCD--Vorhersagen der nächstführenden Ordnung sowie mit früheren ZEUS--Messungen verglichen. Der Charm--Beitrag zur Protonstrukturfunktion F₂, F₂^c, wurde extrahiert.

Titel

Kurzfassung

Summary

A measurement of charm production in deep inelastic scattering at √s = 318 GeV at HERA is presented in this thesis. The analysed data were collected with the ZEUS detector during 2005 - 2007, corresponding to the integrated luminosity of 323 pb^-1. Charm production events were identified by the reconstruction of D^± mesons in the D^± → K^-/+π^±π^± decay channel. The phase space of the analysis is defined by 5 < Q² < 1000 GeV², 0.02 < y < 0.7, 1.5 < p_T(D^±) < 15 GeV and |η(D^±)| < 1.6, where Q² is the photon virtuality, y is the inelasticity and p_T(D^±) and η(D^±) are the D^± transverse momentum and pseudorapidity. Lifetime information was exploited to substantially reduce combinatorial background originating from light flavour production. Single-- and double--differential cross sections were measured and compared to next--to--leading order QCD predictions as well as to previously published ZEUS measurements. The charm contribution to the proton structure functionF₂, F₂^c, was extracted.