Volker Michels, Dissertation, Department Physik der Universität Hamburg, 2008 :

"Beauty Production in Deep Inelastic Scattering at HERA"



Schlagwörter: Quantum Chromo Dynamics, Heavy Quarks, Deep Inelastic Scattering
PACS : 12.38.-t
Volltext

Summary

Kurzfassung

Eine Messung des Wirkungsquerschnittes für beauty-Quark Produktion in ep-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von 319 GeV wird vorgestellt. Die Daten wurden mit dem H1-Detektor am HERA-Beschleuniger in den Jahren 2005-2007 aufgezeichnet und entsprechen einer integrierten Luminosität von 285 pb-1. Für die Auswahl der Ereignisse wird mindestens ein Jet zusammen mit einem Myon verlangt. Die große Masse von Hadronen mit beauty-Quarks wird ausgenutzt, um Ereignisse mit beauty-Quarks auf einer statistischen Weise zu identifizieren. Einfach- und doppelt-differentielle Wirkungsquerschnitte werden in tief-inelastischer Streuung gemessen, mit Photonvirtualitäten 3,5<Q2<100 GeV2. Die Ergebnisse werden mit perturbativen QCD Berechnungen verglichen. Die Vorhersage in nächst führender Ordnung ist 1,8σ niedriger als die Messung. Die niedrigeren Werte der Vorhersage werden in Vorwärtsrichtung für das Myon, welche gegeben ist durch die Richtung des Protonstrahls, und bei niedrigen Transversalimpulsen für das Myon und den Jet gemessen. Die Vorhersagen in führender Ordnung, ergänzt durch Partonenschauer, beschreiben die Form der Messungen sehr gut, nicht jedoch die Normierung. Die Vorhersagen sind ungefähr einen Faktor zwei zu niedrig, was kompatibel ist mit der Vorhersage in nächst führender Ordnung.

Titel

Kurzfassung

Summary

A measurement of the beauty production cross section in ep collisions at a centre-of-mass energy of 319 GeV is presented. The data was collected with the H1 detector at the HERA collider in the years 2005-2007 and corresponds to an integrated luminosity of 285 pb-1. Events are selected by requiring the presence of at least one jet together with a muon in the final state. The large mass of b-flavoured hadrons is exploited to identify events containing beauty quarks on a statistical basis. Single and double differential cross sections are measured in deep inelastic scattering, with photon virtualities 3.5<Q2<100 GeV2. The results are compared to perturbative QCD calculations. The next-to-leading order prediction is 1.8σ below the measurement. The deficiencies of the prediction are found in the forward direction of the muon, which is defined by the direction of the proton beam, and at low transverse momenta of the muon and jet. The leading-order predictions, which are augmented by parton showers, describe the shape of the measurements very well, but not the normalization. The predictions are about a factor two too low, which is compatible with the next-to-leading order prediction.