Petra Huentemeyer, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2001

"A Determination of the Electroweak Quark Couplings Using Final State Photon Emission in Z0 Decays"


Schlagwörter: Neutral currents, Light quarks, Charmed quarks, Bottom quarks, Photons, Z bosons, Calorimeters

PACS: 12.15.Mm, 14.65.Bt, 14.65.Dw, 14.65.Fy, 14.70.Bh, 14.70.Hp, 29.40.Vj


Summary

Kurzfassung

Die Photonabstrahlung vom Quark in der Reaktion e+\e- --> Z0 --> Hadronen + g wird mit dem OPAL-Detektor bei LEP gemessen. Die Anzahl von Ereignissen mit Photonen und die Jet-Raten in solchen Ereignissen werden mit den Ergebnissen einer Matrixelement-Berechnung der Ordnung O (aas) verglichen. Daraus wird der Wert für die starke Kopplungskonstante in erster Ordnung, as(1) =0.177+0.038-0.015, bestimmt. Die Kombination der Messung der partiellen Breite von hadronischen Z0-Zerfällen mit einem Endzustandsphoton mit der Gesamtbreite der hadronischen Z0-Zerfälle erlaubt die Bestimmung der elektroschwachen Kopplungen von Up- und Down-type Quarks. Die sich ergebenden Werte sind

cup-type = 1.107+0.166-0.095  und   cdown-type = 1. 508 +0.063-0.111.

Sie entsprechen den partiellen Zerfallsbreiten

Gup-type = 286+43-24 MeV  und  Gdown-type = 390+17-29 MeV.

Die Werte stimmen gut mit der Vorhersage des Standardmodells überein.

Titel

Kurzfassung

Summary

The final state photon radiation off the quark is measured with the OPAL detector at LEP in the reaction e+\e- --> Z0 --> hadrons + g. The observed number of events with photons as well as the jet rates in such events are compared with results of a matrix element calculation of the order O (aas). The value for the strong coupling constant in first order as(1) =0.177+0.038-0.015 is determined. Combining the measurement of the partial width of hadronic Z0 decays with a final state photon with the total hadronic width of the Z0 allows to determine the electroweak coupling of up- and down-type quarks. The resulting values are

cup-type = 1.107+0.166-0.095  and   cdown-type = 1. 508 +0.063-0.111.

They correspond to the partial decay widths

Gup-type = 286+43-24 MeV  and  Gdown-type = 390+17-29 MeV.

The values are in good agreement with the Standard Model predictions.