Kurzfassung
Mit dem ZEUS-Detektor am HERA-Beschleuniger wurde eine Suche
nach QCD-Instanton induzierten Ereignissen in tiefunelastischer
ep-Streuung (DIS) durchgeführt.
Der dabei verwendete Datensatz von Neutralstrom-Ereignissen aus
den Jahren 1996/1997 entsprach einer integrierten Luminosität
von 38.6 pb-1.
Untersucht wurde der durch Schnitte auf die Photonvirtualität,
Q2 > 120 GeV2, und auf die Bjorken-Skalenvariable,
x > 10-3, definierte kinematische Bereich.
Instanton-induzierte Ereignisse wurden durch den Monte Carlo
Generator QCDINS beschrieben, der einen Instanton-Beitrag von
ca. 0.5% zum inklusiven Datensatz vorhersagt.
Der Standard-DIS Hintergrund wurde zum einen durch eine Kombination
von Djangoh(Ariadne) mit diffraktivem Rapgap, zum anderen durch
Herwig beschrieben.
Von verschiedenen Verfahren zur Anreicherung Instanton-induzierter
Ereignisse erwies sich der Fisher-Algorithmus als am besten
geeignet.
In einem angereicherten Datensatz wurde eine Kombination von
Signal- und Hintergrund-Monte Carlo an die
Sphärizitätsverteilung angepasst.
Die Anpassung ergab eine obere Maximum Likelihood 2σ-Grenze
auf den Anteil Instanton-induzierter Ereignisse im angereicherten
Datensatz von 12% (8.1%), wenn angenommen wird, daß
Herwig (Djangoh mit Rapgap) die Daten korrekt beschreibt, verglichen
mit einem vorhergesagten Anteil von 8.8%.
Es gibt allerdings Hinweise, daß die Simulation von
DIS-Ereignissen unzuverlässig ist.
Daher wurde unter der Annahme, daß der DIS-Hintergrund keinen
Beitrag liefert, eine konservative 2σ-Grenze von 206
Instanton-induzierten Ereignissen im angereicherten Datensatz gesetzt,
für den QCDINS 62 Ereignisse vorhersagt.
A search for QCD-instanton induced events in deep-inelastic
ep scattering (DIS) has been performed with the ZEUS
detector at the HERA accelerator, using a neutral current
sample of 1996/1997 data corresponding to an integrated
luminosity of 38.6 pb-1.
A kinematic range defined by cuts on the photon virtuality,
Q2 > 120 GeV2, and on the Bjorken scaling variable,
x > 10-3, has been investigated.
QCD-instanton induced events were modelled by the Monte
Carlo generator QCDINS, predicting an instanton contribution
to the inclusive sample of ~ 0.5%.
The background from standard DIS was described by a
combination of Djangoh (Ariadne) with diffractive Rapgap
and by Herwig, respectively.
Different methods to enhance the fraction of instanton induced
events were tried, Fisher's algorithm proving to be the
best one.
In an instanton-enhanced subsample, sphericity has been fitted
by a combination of signal and background Monte Carlo,
yielding an upper maximum likelihood 2σ limit on the
fraction of instanton-induced events in the enhanced sample
of 12% (8.1%) when Herwig (Djangoh with Rapgap) is assumed
to describe the background correctly, compared to an expected
fraction of 8.8%.
However, there are indications that the simulation of standard
DIS events is not reliable.
Therefore, a most conservative 2σ limit of 206
instanton-induced events in the enhanced sample has been set,
assuming the background to be zero, where 62 events
are predicted by QCDINS.