CERN Accelerating science

Thesis
Report number	CERN-THESIS-2001-070
Related title	Colour-Reconnection in hadronischen W-Paar-Zerfaellen
Translation of title	Color reconnection in hadronic W pair decays
Author(s)	Sahr, Oliver (Munich U.)
Publication	2001 - 120.
Thesis note	PhD : Munich U. : 2001
Thesis supervisor(s)	Schaile, D.
Subject category	Particle Physics - Experiment
Accelerator/Facility, Experiment	CERN LEP ; OPAL
Abstract	Die Bestimmung der Masse des W-Bosons ist eines der Hauptziele der zweiten Phase des Betriebs des Elektron-Positron-Beschleunigers LEP am europaischen ¨ Forschungszentrum fur¨ Elementarteilchenphysik CERN bei Genf. W-Bosonen werden bei LEP dominant paarweise erzeugt. Zerfallen beide W-Bosonen in ein Quark-Antiquark-Paar spricht man von reinhadronischen W-Paar Ereignissen. Dieser Zerfallskanal spielt bei der Messung der W-Masse eine wichtige Rolle. Die W-Massenbestimmung bei LEP basiert darauf, dass die Zerfallsprodukte in einem Ereignisjeweils einem der beiden W-Bosonen zugeordnet werden und anschließend deren invariante Masse bestimmt wird. Im reinhadronischen Zerfallskanal konnen ¨ Endzustandswechselwirkung zwischen den Zerfallsprodukten der beiden W-Bosonen dazu fuhren, ¨ dass diese Zuordnung nicht mehr eindeutig moglich ¨ ist und die gemessene W-Masse dadurch verschoben wird. Der Begriff “Colour-Reconnection” bezeichnet eine Wechselwirkung, die zu einem Farbfluss zwischen den beiden Quark-Antiquark-Paaren im Lauf der Hadronisation fuhrt, ¨ der durch den Austausch von Gluonen vermittelt werden kann. Theoretische Rechnungen konnen ¨ die Große ¨ der Massenverschiebung aufgrund des ColourReconnection-Effekts nicht direkt vorhersagen. Es existieren nur phanomenologische ¨ Modelle, die versuchen, die Auswirkungen einer solchen Colour-Reconnection zu simulieren. Die Unkenntnis uber ¨ das Auftreten des Colour-Reconnection-Effekts stellt eine dominierende systematische Unsicherheit bei der Bestimmung der W-Masse bei LEP dar. Neben der gemessenen W-Masse konnen ¨ aber auch andere Ereignisobservablen durch den Colour-Reconnection-Effekt beeinflusst werden. Untersuchungen dieser Observablen konnen ¨ genaueren Aufschluss uber ¨ die Große ¨ der Massenverschiebung geben. In dieser Arbeit werden Messungen der Multiplizitat¨ und des Impulsspektrums geladener Teilchen, der Multiplizitat¨ schwerer Hadronen und die Messung des Teilchenflusses in W-Paar Ereignissen, die mit dem OPAL-Experiment bei Schwerpunktsenergien von 189 GeV aufgenommen wurden, beschrieben. Die gemessenen Werte in reinhadronischen Ereignissen werden mit Vorhersagen von Monte-Carlo-Modellen und den Ergebnissen aus semileptonischen Ereignissen verglichen. Die vorgestellten Observablen werden es nach einer Analyse aller bei LEP aufgenommenen Daten erlauben, signifikante Aussagen uber ¨ die Modelle, mit deren Hilfe derzeit die systematische Unsicherheit der Messung der W-Masse aufgrund der Colour-Reconnection abgeschatzt ¨ wird, und damit uber ¨ das Auftreten des Colour-Reconnection-Effekts zu machen.

Corresponding record in: Inspire