Published 1988 | Version v1
Miscellaneous

Study of the production properties of the W and Z bosons in panti p collisions and comparison with QCD models

Description

In this thesis the production of the intermediate vector bosons W± and Z0 in panti p collisions has been studied. All obtained results are based on the whole data set which has been taken up in the years 1981-1985 with the UA2 detector at the CERN panti p storage ring at the two center-of-mass energies √s = 546 GeV and √s = 630 GeV. An essential point of this thesis consisted in the study of QCD effects in the production of the vector bosons. For this first the cross sections were determined and compared with QCD calculations. For the comparison with the theories values were used which were calculated in first-order QCD perturbation theory. Within the relative large uncertainties both on theoretical and on experimental side agreement between theory and experiment was achieved. The ratio between the W and Z cross sections has been used to derive limits for the number of the existing neutrino generations. With a confidence level of 95% 7 or more neutrino generations can be excluded. Under the assumption that the mass of the top quark is larger than 74 GeV with the confidence level three neutrino generations are obtained. Also the considered differential cross sections resulted in agreement with the expectations. A further main topic of the thesis was the determination of the strong coupling constant αS. Considered for this was the ratio of the number of the W events with a jet to the number of W events without jet. This ratio was compared with the values which resulted from QCD calculations. As measured value for αS the value was considered for which both ratios agreed. As result in the anti Manti S scheme the value αS(MW2) = 0.13 ± 0.03(stat.) ± 0.02(syst.). (orig./HSI)

Availability note (English)

Available from the library of Heidelberg Univ. (Germany, F.R.).

Abstract (German)

In dieser Arbeit ist die Produktion der intermediaeren Vektorbosonen W± und Z0 in panti p-Kollisionen untersucht worden. Alle erhaltenen Ergebnisse basieren auf der gesamten Datenmenge, die in den Jahren 1982-1985 mit dem UA2-Detektor am CERN panti p-Speicherring bei den beiden Schwerpunktsenergien √s = 546 GeV und √s = 630 GeV aufgenommen worden sind. Ein wesentlicher Punkt der Arbeit bestand in der Untersuchung von QCD-Effekten in der Produktion der Vektorbosonen. Dazu wurden zunaechst die Wirkungsquerschnitte bestimmt und mit QCD-Rechnungen verglichen. Zum Vergleich mit der Theorie wurden Werte benutzt, die in erster Ordnung QCD-Stoerungstheorie berechnet wurden. Innerhalb der relativ grossen Fehler, sowohl auf experimenteller als auch auf theoretischer Seite ergab sich Uebereinstimmung zwischen Theorie und Experiment. Das Verhaeltnis zwischen dem W- und Z-Wirkungsquerschnitt ist benutzt worden, um Grenzen fuer die Zahl der existierenden Neutrinogenerationen abzuleiten. Mit einem Konfidenzniveau von 95% koennen 7 oder mehr Neutrinogenerationen ausgeschlossen werden. Unter der Annahme, dass die Masse des Top-Quarks groesser als 74 GeV ist, ergeben sich mit dem gleichen Konfidenzniveau drei Neutrinogenerationen. Auch die betrachteten differentiellen Wirkungsquerschnitte ergaben sich in Uebereinstimmung mit den Erwartungen. Ein weiterer Hauptpunkt der Arbeit war die Bestimmung der starken Kopplungskonstanten αS. Betrachtet wurde hierzu das Verhaeltnis der Zahl der W-Ereignisse mit einem Jet zur Zahl der W-Ereignisse ohne Jet. Dieses Verhaeltnis wurde verglichen mit den Werten, die sich aus QCD-Rechnungen ergaben. Als gemessener Wert fuer αS wird der Wert berechnet, fuer den die beiden Verhaeltnisse uebereinstimmen. Als Ergebnis ergab sich im anti Manti S Schema der Wert αS(MW2) = 0.13 ± 0.03(stat.) ± 0.02(syst.). (orig./HSI)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Untersuchung der Produktionseigenschaften der W- und Z-Bosonen in panti p-Kollisionen und Vergleich mit QCD-Modellen

Publishing Information

Imprint Pagination
165 p.