Authors:	Handel, Carsten
Title:	Messung der Charmonium-Produktion und Energiekalibration für Elektronen mit dem Atlas-Experiment
Online publication date:	1-Dec-2011
Year of first publication:	2011
Language:	german
Abstract:	Der Wirkungsquerschnitt der Charmoniumproduktion wurde unter Nutzung der Daten aus pp-Kollisionen bei s^{1/2}=7TeV, die im Jahr 2010 vom Atlas-Experiment am LHC aufgezeichnet wurden, gemessen. Um das notwendige Detektorverständnis zu verbessern, wurde eine Energiekalibration durchgeführt. rnrnrnUnter Nutzung von Elektronen aus Zerfällen des Charmoniums wurde die Energieskala der elektromagnetischen Kalorimeter bei niedrigen Energien untersucht. Nach Anwendung der Kalibration wurden für die Energiemessung im Vergleich mit in Monte-Carlo-Simulationen gemessenen Energien Abweichungen von weniger als 0,5% gefunden.rnrnrnMit einer integrierten Luminosität von 2,2pb^{-1} wurde eine erste Messung des inklusiven Wirkungsquerschnittes für den Prozess pp->J/psi(e^{+}e^{-})+X bei s^{1/2}=7TeV vorgenommen. Das geschah im zugänglichen Bereich für Transversalimpulse p_{T,ee}>7GeV und Rapiditäten |y_{ee}|<2,4. Es wurden differentielle Wirkungsquerschnitte für den Transversalimpuls p_{T,ee} und für die Rapidität |y_{ee}| bestimmt. Integration beider Verteilungen lieferte für den inklusiven Wirkungsquerschnitt sigma(pp-> J/psi X)BR(J/psi->e^{+}e^{-}) die Werte (85,1+/-1,9_{stat}+/-11,2_{syst}+/-2,9_{Lum})nb und (75,4+/-1,6_{stat}+/-11,9_{syst}+/-2,6_{Lum})nb, die innerhalb der Systematik kompatibel sind.rnrnrnVergleiche mit Messungen von Atlas und CMS für den Prozess pp->J/psi(mu^{+}mu^{-})+X zeigten gute Übereinstimmung. Zum Vergleich mit der Theorie wurden Vorhersagen mit verschiedenen Modellen in nächst-zu-führender und mit Anteilen in nächst-zu-nächst-zu-führender Ordnung kombiniert. Der Vergleich zeigt eine gute Übereinstimmung bei Berücksichtigung von Anteilen in nächst-zu-nächst-zu-führender Ordnung. The cross section of Charmonium production was measured using data from pp collisions at s^{1/2}=7TeV taken by the Atlas experiment at the LHC in 2010. To improve the necessary knowledge of the detector performance, a calibration of the energy was performed.rnrnrnUsing electrons from decays of the Charmonium, the energy scale of the electromagnetic calorimeters was studied at low energies. After applying the calibration, deviations in the energy measurement were found to be lower than 0.5% by comparing with energies determined in Monte Carlo simulations.rnrnrnWith an integrated luminosity of 2.2pb^{-1}, a first measurement of the inclusive cross section of the process pp->J/psi(e^{+}e^{-})+X at s^{1/2}=7TeV was done. For this, the accessible region of transverse momenta p_{T,ee}>7GeV and of rapidities |y_{ee}|<2.4 was used. Differential cross sections for the transverse momentum p_{T,ee}, and for the rapidity |y_{ee}| were determined. Integration of the differential cross sections yields the values (85.1+/-1.9_{stat}+/-11.2_{syst}+/-2.9_{Lum})nb, and (75.4+/-1.6_{stat}+/-11.9_{syst}+/-2.6_{Lum})nb for sigma(pp->J/psi X)BR(J/psi->e^{+}e^{-}), being compatible within systematics.rnrnrnComparisons with measurements of the process pp->J/psi(mu^{+}mu^{-})+X done by Atlas and CMS have shown good agreement. To compare with theory, predictions from different models in next-to-leading order, and partially considering contributions in next-to-next-to-leading order were combined. Comparisons show a good agreement when taking into account contributions in next-to-next-to-leading order.
DDC:	530 Physik 530 Physics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 08 Physik, Mathematik u. Informatik
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-2118
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-29441
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	185 S.
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