Rachid Lemrani-Alaoui, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2003 :

"Photoproduktion direkter Photonen bei HERA"


"Prompt Photon Production at HERA"



Schlagwörter: DESY, HERA, magnetic detector, positron, colliding beams, quantum chromodynamics, differential cross section, rapidity dependence, transverse momentum dependence" name=DC.Subject>
PACS : 13.60.-r
Volltext

Summary

Kurzfassung

Es wird eine Messung zur Photoproduktion von prompten Photonen bei HERA vorgestellt. Die Photonen wurden dabei sowohl inklusiv als auch zusammen mit einem Jet nachgewiesen. Erzeugungsquerschnitte werden als Funktion der transversalen Energie ETγ und der Pseudorapidität im Unelastizitätsbereich 0.2 < y < 0.7 presentiert. Dieser Bereich entspricht Schwerpunktsenergien W im Photon-Proton System von 140 < W < 270 GeV. Im Fall der nichtinklusiven Produktion prompter Photonen wurde zusätzlich ein Jet mit ETjet> 4.5 GeV und -1.5<ηjet<2.3 gefordert. Die Daten wurden mit der H1 Detektor in den Jahren 1996-2000 registriert, wobei eine integrierte Luminosität von 105 pb-1 benutzt wurde. Die Auswahl der Ereignisse mit Kandidaten prompter Photonen enthält noch einen erheblichen durch π0-Mesonen verursachten Untergrundanteil. Der Anteil prompter Photonen wird durch eine Maximum-Likelihood-Technik unter Verwendung von Variablen bestimmt, welche die im Kalorimeter gemessenen Schauerformen beschreiben. Die Ergebnisse werden mit den Ereignisgeneratoren PYTHIA und HERWIG und einer NLO-QCD-Rechnung verglichen. Die Voraussagen von PYTHIA und HERWIG beschreiben zwar gut die relativen Abhängikeiten der Querschnitte, sie sind aber absolut zu niedrig. Die NLO-QCD-Rechnung beschreibt die Ergebnisse in den untersuchten ηγ und ETγ Bereichen recht gut, allerdings mit einer Tendenz, vor allem bei grosen eta;γ, etwas über den Messungen zu liegen. Dies kann durch partonische Mehrfachwechselwirkungen erklärt werden.

Titel

Kurzfassung

Summary

Inclusive prompt photons and prompt photons together with a jet are measured in photoproduction at HERA. Cross sections are presented as a function of transverse energy ETγ and pseudorapidity ηγ for ETγ > 5 GeV and -1 < ηγ < 0.9 in the inelasticity range 0.2<y<0.7 corresponding to γp center of mass energies 140<W<270 GeV. For the prompt photons + jet analysis a jet was required in addition with ETjet> 4.5 GeV and -1.5<ηjet<2.3. The data were taken with the H1 detector in the years 1996-2000 using an integrated luminosity of 105 pb-1. After selection of prompt photon candidates, a sizable amount of background from π0 mesons remains and the γ signal is extracted by a likelihood technique using calorimetric shower shape variables. The results are compared to the PYTHIA and HERWIG event generators and to a NLO-QCD calculation. PYTHIA and HERWIG predictions describes the data well in shape, are however low in normalisation. The NLO-QCD calculation describes the data quite well in the presented ηγ and ETγ ranges. It has however a tendency to overshoot the data especially at large ηγ which could be explained by multiple interactions.