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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-84115
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8411/


Hartert, Jochen

Measurement of the W->enu and Z/gamma*->ee Production Cross-Sections in Proton-Proton Collisions at sqrt(s)=7 TeV with the ATLAS Experiment

Messung der W->enu und Z/gamma*->ee Produktionswirkungsquerschnitte in Proton-Proton-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von sqrt(s)=7 TeV mit dem ATLAS-Experiment

Dokument1.pdf (4.509 KB) (md5sum: b3fdeb3f9bc3e5452c342959a5526ed1)

Kurzfassung in Englisch

In this thesis measurements of the inclusive W and Z/gamma* boson production cross-sections in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 7 TeV are presented. The measurements are performed using the decays of W->enu and Z/gamma*->ee. They are based on a dataset corresponding to an integrated luminosity of 36 pb-1 recorded by the ATLAS experiment in 2010. The W boson cross-section is measured differentially in the electron pseudorapidity and separately for positive and negative charge. The Z/gamma* boson production cross-section is measured differentially as a function of the boson rapidity. In addition, the cross-sections are integrated over the fiducial kinematic range and extrapolated to the full range. Ratios of the integrated cross-sections are reported and the W/Z cross-section ratio is used to extract the total width of the W boson. The measured total cross-sections are s x BR (W->enu) = 10.26 +- 0.03(stat) +- 0.19(syst) +- 0.35(lumi) +- 0.16(acc) nb and s x BR (Z/gamma*->ee) = 0.952 0.010(stat) +- 0.026(syst) +- 0.032(lumi) +- 0.019(acc) nb. Theoretical predictions based on calculations at next-to-next-to-leading order in the strong coupling constant are found to agree with the measurements. The predictions are sensitive to the parton distribution functions (PDFs). Therefore, the measurements can be used to constrain those PDFs in order to improve the predictions for other processes probed at the Large Hadron Collider (LHC).


Kurzfassung in Deutsch

In dieser Dissertation werden Messungen der inklusiven Wirkungsquerschnitte für die Produktion von W- und Z/gamma*-Bosonen in Proton-Proton-Kollisionen bei einer Schwerpunktsenergie von 7 TeV vorgestellt. Die Messungen wurden durchgeführt in den W->enu und Z/gamma*->ee Zerfallskanälen. Sie basieren auf einem Datensatz, der einer integrierten Luminosität von 36 pb-1 entspricht und im Jahr 2010 mit dem ATLAS-Experiment aufgezeichnet wurde. Der Wirkungsquerschnitt der W-Bosonen wurde differenziell in der Pseudorapidität des Elektrons und getrennt für positive und negative Ladung gemessen. Der Wirkungsquerschnitt des Z/gamma*-Bosons wurde differenziell als Funktion der Boson-Rapidität gemessen. Zusätzlich wurden die Wirkungsquerschnitte im kinematischen Akzeptanzbereich integriert und zum totalen Wirkungsquerschnitt extrapoliert. Verhältnisse der integrierten Wirkungsquerschnitte werden präsentiert, und aus dem Verhältnis von W- und Z/gamma*-Wirkungsquerschnitten wird die totale Breite des W-Bosons extrahiert. Die gemessenen totalen Wirkungsquerschnitte sind s x BR (W->enu) = 10.26 +- 0.03(stat) +- 0.19(syst) +- 0.35(lumi) +- 0.16(acc) nb und s x BR (Z/gamma*->ee) = 0.952 0.010(stat) +- 0.026(syst) +- 0.032(lumi) +- 0.019(acc) nb. Theoretische Vorhersagen, die auf Rechnungen zu NNLO in der Kopplungskonstante der starken Wechselwirkung basieren, stimmen mit den Messungen überein. Die Vorhersagen hängen von den Partonverteilungsfunktionen (PDFs) des Protons ab. Die Messungen können deshalb genutzt werden, um die PDFs einzuschränken und Vorhersagen für andere Prozesse, die am Large Hadron Collider (LHC) untersucht werden, zu verbessern.


SWD-Schlagwörter: ATLAS <Teilchendetektor> , CERN , Standardmodell <Elementarteilchenphysik> , Wirkungsquerschnitt , W-Boson , Z-Boson , Elektroschwache Wechselwirkung
Freie Schlagwörter (englisch): ATLAS Experiment , CERN, Standard Model , W boson , Z boson , cross-section
PACS Klassifikation 14.70.Hp , 14.70.Fm
Institut: Physikalisches Institut
Fakultät: Fakultät für Mathematik und Physik
DDC-Sachgruppe: Physik
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Jakobs, Karl (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 20.12.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 13.01.2012
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