Renate Mohr, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 2000 :

"Messung von 3-Jet-Ereignissen in tiefunelastischer e-p-Streuung mit dem H1-Detektor bei HERA"

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Schlagwörter: Hochenergiephysik, Elementarteilchen, e-p-Streuung, HERA, QCD, DIS, jets, Jet-Algorithmus, 3-Jet-Analyse, Wirkungsquerschnitt, 3-Jet-Schwerpunktsystem, QCD-Rechnung, Monte Carlo-Vorhersage, Phasenraumverteilung
Summary

Kurzfassung

Die Arbeit stellt die Messung von 3-Jet-Ereignissen in der e-p-Streuung bei HERA im Bereich kleiner Impulsüberträge 5 GeV2 < Q2 < 100 GeV2 vor. Die Jets werden durch den longitudinal invarianten kt-Algorithmus im Breitsystem definiert. Wirkungsquerschnitte werden als Funktion von Q2, der Bjorken-Skalen-Variable xBj, der mittleren transversalen Energie der Jets im Breitsystem ET, Breit und der invarianten 3-Jet-Masse M3Jet gemessen. Im Schwerpunktsystem der drei Jets wird die Form der Dalitz-Variablen X3 und X4, sowie die Winkelvariablen cosQ3 und Y3, die die Lage der Jets bzgl. der Protonrichtung charakterisieren, gemessen. Die Daten werden mit Monte Carlo-Vorhersagen und einer QCD-Rechnung zur Ordnung O(as2) verglichen. Die Monte Carlo-Modelle haben Schwierigkeiten, die Wirkungsquerschnitte zu beschreiben, können aber die Form der Verteilungen des 3-Jet-Schwerpunktsystems recht gut wiedergeben. Die QCD-Rechnung ist bei hohen Werten von Q2, xBj, ET, Breit oder M3Jet in der Lage die Wirkungsquerschnitte zu beschreiben. Bei niedrigen Werten hingegen unterschreitet die QCD-Vorhersage die Daten. Die Verteilungen des 3-Jet-Schwerpunktsystems können durch die QCD-Rechnung gut beschrieben werden. Es zeigt sich, daß die QCD-Dynamik Konfigurationen bevorzugt, wo der dritte Jet parallel oder antiparallel zur Protonrichtung abgestrahlt wird.

Titel

Kurzfassung

Summary

Measurements of three jet events in e-p-scattering at HERA in the low regime of momentum transfer 5 GeV2 < Q2 < 100 GeV2 are presented. Jets are defined by the longitudinal invariant kt-algorithm in the Breit frame. Cross sections as function of Q2, the Bjorken scaling variable xBj, the mean transverse energy of the jets in the Breit frame ET,Breit and the invariant mass M3Jet have been measured. Moreover, the shape of the Dalitz variables X3, X4 and the two variables cosQ3 and Y3 characterising the angular orientation of the jets in the three jet center of mass frame have been studied. Data are compared to Monte Carlo models and to O(as2) QCD-calculations. Monte Carlo models have difficulties in describing the cross sections, but are able to reproduce the shape of the variables in the three jet center of mass frame. O(as2) QCD-calculations are able to describe the cross sections for large values of Q2, xBj, ET, Breit or M3Jet. At low values, however, the prediction falls below the data. It turns out that concerning the QCD radiation pattern the jet with the lowest energy is most likely emitted close to the direction of the proton beam.