Kurzfassung
Stichworte:Messung der Vorwärts- Rückwärts Asymmetrien schwerer Quarks, Messung der trilinearen Eichbosonen-Kopplungen
Es wird eine Analyse der Charm- und Bottom-Vorwärts-Rückwärts-Asymmetrie präsentiert, die auf
der gesamten LEP1-Statistik von ungefähr 4.5 Millionen multihadronischen
Z0 -Zerfällen basiert.
Um Ereignisse mit schweren Quarks im Anfangszustand
zu selektieren, werden D-Mesonen in sieben
verschiedenen Kanälen rekonstruiert. Lebensdauerinformation und
typische Jet-Eigenschaften werden verwendet um die Beiträge von Charm und
Bottom Ereignissen zu trennen.
In einem Likelihood-Fit an die Verteilung der ladungsgewichteten
Thrust-Achse
werden die Asymmetrien bestimmt. Die resultierenden Charm- und
Bottom-Asymmetrien für drei verschiedene Energiebereiche auf und nahe der
Z-Resonanz sind
AFBc = 0.039 +/- 0.051 AFBb = -0.086 +/- 0.108 (Ecm = 89.45 GeV)
AFBc = 0.063 +/- 0.012 AFBb = -0.094 +/- 0.027 (Ecm = 91.22 GeV)
AFBc = 0.158 +/- 0.041 AFBb = -0.021 +/- 0.090 (Ecm = 93.00 GeV)
Die Ergebnisse sind in guter übereinstimmung mit dem Standardmodell.
Um diese Resultate im Rahmen des Standardmodells zu interpretieren, müssen
die Effekte der starken Wechselwirkung in den Endzuständen
abgeschätzt werden. Diese sogenannten QCD-Effekte werden für die
verschiedenen OPAL-Messungen der Asymmetrien schwerer Quarks
bestimmt. Diese Messungen werden unter Berücksichtigung der
statistischen und systematischen Korrelationen kombiniert.
Die Resultate der Bottom- und Charm-
Vorwärts-Rückwärts-Asymmetrien, die sich
nach der Korrektur der QCD-Effekte und Berücksichtigung der
elektroschwachen Korrekturen höherer Ordnung auf der
PZz -Resonanz ergeben, sind
AFBbz = 0.0968 +/-0.0037 und AFBcz = 0.0673 +/-0.0064 .
Von diesen beiden Werten lä ss t sich der
schwache Mischungswinkel,
sin2 thetaW lept, eff = 0.23270 +/-0.00060 ,
ableiten.
In einer zweiten Analyse wird die W-Paar-Produktion in epem -Kollisionen
bei LEP2 untersucht und die Trilinearen Kopplungen der Eichbosonen gemessen.
Diese Analyse basiert auf einer integrierten Luminosität von
57 pb-1 , die bei einer Schwerpunktsenergie von 183 GeV aufgezeichnet wurden.
W-Paare werden im Zerfallskanal WWqqln rekonstruiert. Die
Polarisationseigenschaften der W-Bosonen werden mit Hilfe der
Spindichte-Matrix-Elemente untersucht. Diese können aus den
Verteilungen der W-Produktions- und Zerfallswinkel be -stimmt werden.
Aus den Diagonalelementen der Spindichte-Matrix wird der Anteil der
longitudinal polarisierten W-Boson abgeleitet. Hierbei wird der
folgende Wert gemessen:
0.242 +/-0.091 (stat.) +/-0.023 (syst.) .
Die Parameter, die anomale Trilineare Eichkopplungen in verschiedenen
Modellen beschreiben, werden
in einem Fit bestimmt. Für die drei Parameter
delkap , delgz and lam
werden folgende Werte gemessen:
delkap = -0.67 + 0.45 - 0.36
delgz = +0.14 + 0.22 - 0.21
lam = -0.17 + 0.19 - 0.18 .
Durch den Vergleich der Imaginärteile der Spindichte-Matrizen
der PWm - und W- -Bosonen kann der WWZ/WW gamma -Vertex
auf einfache und modellunabhängige Weise auf CP-Invarianz überprüft
werden. Die CP-verletzenden Parameter aabw and aaw werden in einem Fit
mit folgenden Ergebnissen bestimmt:
aaw = +0.09 + 0.18 - 0.14 und
aabw = +0.33 + 0.78 - 0.57 .
An analysis of the charm and bottom forward-backward asymmetries in e+e- collisions at LEP is presented, based on the full LEP1 statistics of approximately 4.5 million multihadronic Z0 decays. In order to tag heavy flavour events, D mesons are reconstructed in seven different channels. Lifetime information and jet-shape variables are used to disentangle the contributions from charm and bottom events to this sample. The asymmetries are determined by a likelihood fit to the charge weighted thrust distribution. The resulting charm and bottom asymmetries, for three different energy ranges on and near the Z0 pole, are AFBc = 0.039 +/- 0.051 AFBb = -0.086 +/- 0.108 (Ecm = 89.45 GeV) AFBc = 0.063 +/- 0.012 AFBb = -0.094 +/- 0.027 (Ecm = 91.22 GeV) AFBc = 0.158 +/- 0.041 AFBb = -0.021 +/- 0.090 (Ecm = 93.00 GeV) in good agreement with the Standard Modell expectations. In order to interpret the results in terms of the Standard Modell the effects of the strong interaction in the final state have to be determined. These QCD effects are estimated for three OPAL measurements of the heavy flavour asymmetries. Subsequently, these OPAL measurements are combined, taking into account their statistical and systematic correlations. The OPAL combined results for the bottom and charm forward-backward asymmetries, after correcting for QCD and higher order electroweak effects, yield AFB(b,0)= 0.0968 +/- 0.0037 and AFB(cz) = 0.0673 +/-0.0064 . From these results the value of the weak mixing angle has been determined to be sin2 theta rm W rm lept, eff = 0.23270 +/-0.00060 . In a second analysis the W-pair production is studied and a measurement of the trilinear gauge couplings with the spin density matrix method in e+e-collisions at LEP2 is described. The analysis is based on an integrated luminosity of 57 pb-1 taken at a centre-of-mass energy of 183 GeV. W-pairs are reconstructed in the decay channel W+ W- to q q(cross) l ni . The polarisation properties of the W bosons are investigated by extracting the spin density matrix elements from the distributions of the W production and decay angles. From the diagonal elements of the single W spin density matrix the fraction of W bosons with longitudinal polarisation has been determined to be 0.242 +/-0.091 (stat.) +/-0.023 (syst.) . A fit is performed to derive the parameters for anomalous trilinear gauge boson couplings in various models. For the three parameters delkap , delgz and lam the fits for a single parameter yield delkap = -0.67 + 0.45 - 0.36 delgz = +0.14 + 0.22 - 0.21 lam = -0.17 + 0.19 - 0.18 . A simple and model-independent test of CP invariance of the WWZ/WW gamma vertex is performed by comparing the imaginary parts of the density matrices of the W+ and W- bosons and fits for the CP-violating trilinear gauge boson coupling parameters aabw and aaw yield aaw = +0.09 + 0.18 - 0.14 and aabw = +0.33 + 0.78 - 0.57 .