Volltextdatei(en) vorhanden
Titel: Search for contact interactions and finite quark radius using combined ep data at HERA
Sonstige Titel: Suche nach Kontaktwechselwirkungen und endlichen Quarkradius mit kombinierten ep-Daten bei HERA
Sprache: Englisch
Autor*in: Turkot, Oleksii
Schlagwörter: Contact interactions; Proton structure; HERA collider; ZEUS experiment; H1 experiment
Erscheinungsdatum: 2017
Tag der mündlichen Prüfung: 2017-03-29
Zusammenfassung: 
Die Kombination aller bisher von den HERA Experimenten publizierten Daten zur tief inelastischen ep Streuung ohne Strahlpolarisation werden vorgestellt. Die ZEUS und H1 Kollaborationen haben diese Daten bei einer Energie des Elektronenstrahles von 27,5 GeV und des Protonenstrahlen vom 920, 820, 575 und 460 GeV aufgezeichnet. Die kombinierten Daten entsprechen einer Luminosität von ungefähr 1 fb^{-1} and decken den kinematischen Bereich des negativen Viererimpulsquadrates Q^{2} = 0,045 GeV^{2} bis Q^{2} = 50000 GeV^{2} und eines Björken-X von 6*10^{-7} bis 0.65 ab. Korrelationen zwischen systematischen Unsicherheiten der verschiedenen Datensätzen wurden berücksichtigt und liefern eine deutlich verbesserte Meßgenauigkeit.

In einer in zweiter Ordnung Stoerungstheorie genauen QCD Analyse (Next-to-leading order) wurde die Kombination aller gemessen ep Wirkungsquerschnitte benutzt, um die Dichtefunktionen der Partonen (genannt ZCIPDF) zu bestimmen. Die kombinierten Messungen wurden ebenfalls für eine Suche nach Physik jenseits des Standardmodels verwendet. Dazu wurden in einem neuen Ansatz Fits von großen Monte Carlo Pseudoexperimenten von Partondichteverteilungen (Parton Distribution Functions - PDFs) zusammen mit Parametern von Prozessen neuer Physik durchgeführt. Um die Berechnungszeiten zu verkürzen wurde ein vereinfachter Ansatz entwickelt und ausführlich getestet. Dadurch konnten die Rechenzeiten um einen Faktor 50 reduziert werden. Als Ergebnis wurde eine obere Grenze des effektiven Quarkradiuses von 0.43*10^{-16} cm und Ausschlussgrenzen für die Massenskalen verschiedener Kontaktwechselwirkungen bis zu 10 TeV mit einer statistischen Sicherheit von 95% ermittelt. Die Analysen haben gezeigt, dass es notwendig ist, Prozesse jenseits des Standardmodels bei den Fits der PDF Parametern zu berücksichtigen, da PDFs aus einer QCD Analyse innerhalb des Standardmodels um etwa 10% zu gross sind.

Studien der Oberflächenqualität von 28 supraleitenden Niob Resonatoren und die Entwicklung eines kontrollierbaren Kühlsystems für Niobproben werden beschrieben. Die supraleitenden Resonatoren sind die Herzstücke der Beschleunigertechnologie eines zukünftigen, internationalen Linearbeschleuniger (International Linear Collider - ILC). Diese Studien sind Teil eines laufenden Forschungs- und Entwicklungsprogrammes.

A combination is presented of all previously published deep inelastic neutral and charged current ep scattering measurements at HERA for zero beam polarisation. The ZEUS and H1 collaborations have collected data at electron beam energy of 27.5 GeV and proton beam energies of 920, 820, 575 and 460 GeV. The combined data correspond to an integrated luminosity of about 1 fb^{-1} and cover a kinematic range in the negative four-momentum-transfer squared from Q^{2} = 0.045 GeV^{2} to Q^{2} = 50000 GeV^{2} and in Bjorken x from 6*10^{-7} to 0.65. The correlations of systematic uncertainties between different sets of data were taken into account, resulting in significantly improved precision.

The combined ep cross sections were used in a QCD analysis at next-to-leading order, providing a set of parton distribution functions, called ZCIPDF. The combined measurements were also used in an analysis beyond the Standard Model using a new approach, performing simultaneous fits on large sets of Monte Carlo replicas of parton distribution functions, PDFs, together with the parameters of "new physics" processes. A simplified approach to reduce the calculation time was developed and extensively tested. It allowed the calculation time to be reduced by about a factor of 50. The resulting 95% C.L. upper limit on the effective quark radius is 0.43*10^{-16} cm and the limits on the mass scales for different contact interaction scenarios extend up to 10 TeV. The analyses have shown that taking into account the possible influence of processes beyond the Standard Model on the PDF parameters is necessary, since the limits that would be obtained using PDFs from QCD analysis within the Standard Model are too strong by about 10%.

Studies of the surface quality of 28 Niobium superconducting radio frequency, SRF, cavities and development of a controllable cooling system for Niobium samples are reported. The SRF cavities are the core of the accelerating technology for the future International Linear Collider, ILC; the reported studies are part of an ongoing research and development program.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/7342
URN: urn:nbn:de:gbv:18-87030
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Foster, Brian (Prof. Dr.)
Wichmann, Katarzyna (Dr.)
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

Dateien zu dieser Ressource:
Datei Beschreibung GrößeFormat  
Dissertation.pdf9.35 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen
Zur Langanzeige

Diese Publikation steht in elektronischer Form im Internet bereit und kann gelesen werden. Über den freien Zugang hinaus wurden durch die Urheberin / den Urheber keine weiteren Rechte eingeräumt. Nutzungshandlungen (wie zum Beispiel der Download, das Bearbeiten, das Weiterverbreiten) sind daher nur im Rahmen der gesetzlichen Erlaubnisse des Urheberrechtsgesetzes (UrhG) erlaubt. Dies gilt für die Publikation sowie für ihre einzelnen Bestandteile, soweit nichts Anderes ausgewiesen ist.

Info

Seitenansichten

23
Letzte Woche
Letzten Monat
geprüft am 10.04.2021

Download(s)

35
Letzte Woche
Letzten Monat
geprüft am 10.04.2021
Werkzeuge

Google ScholarTM

Prüfe