Philipp Pahl, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2014 :

"Messung des D±-Meson Wirkungsquerschnittes in DIS mit dem H1 Detektor bei HERA"


"Measurement of the D± Meson Cross Section in DIS with the H1 Detector at HERA"



Schlagwörter: HERA, H1, deep-inelastic scattering, D meson, charm, heavy flavor, lifetime, multi-variate analysis
PACS : 10.00
Volltext

Summary

Kurzfassung

Die inklusive Produktion von $D^{\pm}$-Mesonen in tiefunelastischer Streuung bei $\sqrt{s}=318$ GeV bei HERA wird untersucht. Es werden Daten verwendet, die während der Messperioden mit hohen Schwerpunktenergien in den Jahren 2006 und 2007 mit dem H1-Detektor gemessen wurden. Die Datenmenge entspricht einer integrierten Luminosität von 202,6 pb-1. Der sichtbare kinematische Bereich wird durch $5 < Q^{2} <100$  GeV²; $0,05 < y <0,6$ ; $1,5 < p_{T}(D^{\pm})$ und $-1,5 < \eta(D^{\pm}) < 1,5$ definiert, wobei $Q^{2}$ dem quadratischen Viererimpulsübertrag, $y$ der Inelastizität und $p_{T}(D^{\pm})$ dem Transversalimpuls und $\eta(D^{\pm})$ der Rapidität des $D^{\pm}$-Mesons entsprechen. Ereignisse mit Charmbeitrag werden mit Hilfe der Rekonstruktion des Zerfallskanals $D^{\pm}\rightarrow K^{\mp}\pi^{\pm}\pi^{\pm}$ identifiziert. Die Messdaten werden durch eine multivariate Analysemethode angereichert, die ein mehrlagiges künstliches neuronales Netz als Klassifikator beinhaltet. Die Eingangsgrößen des Klassifikators basieren auf dem teilchenabhängigen Energieverlust des als Kaon angenommenen Zerfallsteilchens und der Rekonstruktion der Zerfallslänge des $D^{\pm}$-Mesons. Die einfach- und doppeltdifferentiellen Wirkungsquerschnitte werden mit QCD-Vorhersagen führender und nächstführender Ordnung verglichen.

Titel

Kurzfassung

Summary

The inclusive production of $D^{\pm}$ mesons in deep inelastic scattering at $\sqrt{s}=318$ GeV at HERA is studied using data taken with the H1 detector during the high energy measurement period in the years 2006 and 2007 corresponding to an integrated luminosity of $202.6\,\text{pb}^{-1}$. The visible phase space is defined by $5 < Q^{2} <100$  GeV², $0.05 < y <0.6$, $1.5 < p_{T}(D^{\pm})$ and $-1.5<\eta(D^{\pm})<1.5$, where $Q^{2}$ is the photon virtuality, $y$ is the inelasticity and $p_{T}(D^{\pm})$ and $\eta(D^{\pm})$ are the transverse momentum and rapidity of the $D^{\pm}$ meson. Charm production events are identified by the reconstruction of the $D^{\pm}\rightarrow K^{\mp}\pi^{\pm}\pi^{\pm}$ decay channel. The sample is enhanced by the application of a multi-variate analysis technique using a multilayer perceptron. The input variables of the classifier are based on the specific energy loss of the kaon decay particle candidate and the reconstructed decay length of the $D^{\pm}$ meson. The single and double differential cross sections are compared to leading and next-to-leading order QCD predictions.