Введение
1 Экспериментальная установка 11
1.1 Коллайдер Тэватрон 11
1.1.1 Общее описание 11
1.1.2 Структура 12
1.2 Обзор детектора D0 . 14
1.2.1 Назначение и общее устройство 14
1.2.2 Кремниевый микростриповый трекер 16
1.2.3 Центральный трекер на сцинтилляционных волокнах 18
1.2.4 Центральный предливыевый детектор (Preshower) 19
1.2.5 Калориметр, Общее устройство и принцип работы 20
1.2.6 Центральный калориметр 21
1.2.7 Торцевые калориметры 23
1.2.8 Интеркриостатный детектор и Безмассовые Щели 23
1.2.9 Энергетическое и; координатное разрешение калориметра 24
1.2.10 Мюонная система 24
1.2.11 Триггерная система D0 27
2 Струи и фотоны. 29
2.1 Квантовая хромодинамика и струи 29
2.2 Алгоритмы поиска струй 30
2.3 Качественные критерии отбора струй 31
2.4 Отбор фотонных кандидатов. 32
2.5 Источники искажения начальной энергии струи. 34
3 Основные характеристики процессов рождения «фотон (Z-6O30H)+струя». 36
3.1 Представление в лидирующем порядке 36
3.2 Основные источники нарушения баланса PC — Ptjet 38
3.2.1 Излучение в начальном состоянии. 38
3.2.2 Излучение в конечном состоянии. 39
3.2.3 кт эффект. 39
3.2.4 Адронизация партона в струю. 39
3.3 Выбор физических измеряемых величин и критериев для отбора событий «фотод+струя» 40
3.3.1 Измеряемые физические наблюдаемые и уравнение баланса pt-r~Pjet 40
3.3.2 Определение критериев отбора. 42
3.4 Оценка чисел событий «фотон+струя» со струями в различных областях калориметра. 45
3.5 Влияние ограничения ptriwrt На ptISR 46
3.6 Ft распределение внутри и вне струи 49
3.7 Исследование зависимости баланса Рр — Pt3et от партонного kt 50
3.8 Оценка ненаблюдаемой части Р^е* 51
3.9 Зависимость дисбаланса Pt7 - Ptiei от ограничений на ptdu3t и Р* 54
4 Изучение фона к рождению событий «прямой фотон+струя» на Тэватроне. 62
4.1 Оценка эффективности критериев отбора и подавление вклада фоновых событий 62
4.2 Влияние ограничений на P(wl, Ptduat на отношение сигнал/фон, баланс Рр — P/et и отбираемое число событий. 67
5 Использование детекторных возможностей для выделения событий «прямой фотон+струя» на Тэватроне и LHC. 73
5.1 Детектор DO (Тэватрон). 73
5.1.1 Выделение однофотонного сигнала с использованием центрального предливневого детектора 73
5.1.2 Выделения сигнала от прямого фотопа с использованием электромагнитного калориметра 77
5.2 Детектор CMS (LHC) 84
5.2.1 . Выделение однофотонного сигнала в электромагнитном калориметре. 84
5.2.2 Разделение кварковых и глюонных струй 88
6 Проведение калибровки энергии струи на реальных данных эксперимента D0. 95
6.1 Предварительный отбор данных. 95
6.2 Новые физические объекты в событиях * фотонЧ-струя» 100
6.2.1 Кластеры 100
6.2.2 «Out» 100
6.2.3 «Изолированные» струи 101
6.3 Определение отклика калориметра на энергию струи 101
6.3.1 Источники неопределенности Ptjet. 101
6.3.2 Минимизация и калибровочные коэффициенты. 109
6.3.3 Отклик калориметра 110
6.4 Некоторые выводы. 117
6.5 Сравнение реальных данных с результатами моделирования в пакете PYTHIA 118
7 Применение событий «фотон+струя» для определения глюонного распределения из рр и рр столкновений. 121
7.1 Основные источники фоновых событий 123
7.2 Процессы-родители фоновых событий 124
7.2.1 События «т^-кандидат+струя» на Тэватроне 124
7.2.2 События «7Лг канДиДат+стРУя* на LHC 125
7.3 Определение числа событий «фотон+струя» и кинематической области х - Q2 на LHC. 125
7.4 Определение числа событий «фотон+струя» и кинематической области х — Q2 на Тэватроне 130
7.5 Некоторые выводы 131
7.6 Использование событий «фотон+струя» для определения распределений с— и &—кварков. 133
8 О возмолсности ислользования событий рождения «Z-бозон+струя^ для калибровки энергии струи и определения глюонного распределения на LHC. 134
8.1 Критерии отбора. 135
8.2 Распределение событий по r\z и PtZ 136
8.3 Зависимость баланса между Ptz и Ptjet от ограничений на Ptdust и Ргш. 137
8.4 Оценка вклада фоновых событий. 140
8.5 Оценка числа событий «Z-бозон+струя» для определения глюонного распределения в протоне 141
Заключение 143
