Моделирование и анализ результатов измерения процессов типа Дрелла-Яна с одиночным рождением W и Z бозонов на LHC

• Автор: Сапронов, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Оглавление
[Введение]

|Глава 1. Процессы Дрелла-Яна в протон-протонпых столкновениях в |

| Стандартной модели|

|1.1 Партонная модель и функции партонных распределений.|

|1.2 QCD и EW поправки в партонной модели]

11.3 Физика процессов Дрелла-Яна]

|Глава 2. Вычисление процессов Дрелла-Яна в среде SANC.|

12.1 Среда ЭДЩ

|2.1.1 Схема вычислений в среде SÀNCI

[2.1.2 Предвычисления, амплитуды, форм-факторы|

|2.1.3 От аналитических выражений к числам[
|2.2 Интегратор mcsanc]
|2.2.1 Процессы, реализованные в интеграторе mcsanc-vl.01|.
|2.2.2 Подтверждение и сравнение численных результатов!. .
|Глава 3. Комбинирование NLO электрослабых поправок и партонных |
1 ливней!
[3.1 События с фотоном в начальном состоянии!
|3.2 Партонные ливни в Pythia8[
[3.3 Партонные ливни в Herwig++
13.4 Численные результаты, сравнение алгоритмов партонных лив- |
1 ней!
Глава 4. Измерение сечения рождения W и Z/7* в эксперименте ATLAS
|4.1 Детектор ATLAS]
|4.2 Триггеры событий|
|4.3 Моделирование сигнала и фона]
[4.4 Процедура анализа)

|4.5 Аксептанс и погрешности!
]4.6 Объединенные сечения и сравнение с теорией|
|4.7 Теоретические предсказания!
[4.8 Дифференциальные сечения|
14.9 Полное сечение!
14.10 Отношения сечений!
|Глава 5. Анализ данных ATLAS в контексте QCD|
|5.1 Предпосылки]
15.2 Анализ ЕРИ
15.3 Теоретические расчеты!
|5.4 Фитирование распределий странного кварка в протоне! • • • ■ ЮЗ [5.5 Результаты анализа)
[Заключение!
|Дитература|
Приложение А. Комбинированные сечения рождения Z, W±
[Приложение Б. Вычисление DY в ведущем приближении!
[Приложение В. Метод APPLgrid|

Список обозначений
В работе используются следующие обозначения:
AGS — Alternating Gradient Synchrotron ATLAS — A Toroidal LHC Apparatus CSC — Cathode Strip Chambers DIS — Deep Inelastic Scattering DY — Drell-Yan process EF — Event Filter
EMEC — Liquid Argon Electromagnetic End-cap Calorimeter
EW — Electroweak
FSR — Final State Radiation
НЕС — Hadronic End-Cap Calorimeter
ID — Inner detector
IFI — Initial-Final state Interference
ISR — Initial State Radiation
LHC — Large Hadron Collider
LO — Leading Order
MDT — Monitored Drift Tubes
NLL — Next to Leading-Logarithm
(N)NLO — (Next-to-)Next-to-Leading Order
OMS — On-Mass Shell
PDF — Parton Density Function
PW — Pure Weak
QCD — Quantum Chromodynamics
QED — Quantum Electrodynamics
RPC — Resistive Plate Chamber
SANC — Support for Analytic and Numeric Calculations for experiments at colliders

Все вычисления производятся в схеме перенормировки «на массовой поверхности» (OMS) (77) используя Rç калибровку, которая обеспечивает явный контроль калибровочной инвариантности посредством сокращения калибровочных параметров в аналитических выражениях для матричных элементов.
В зависимости от типа процесса, полное NLO сечение на партонном уровне разбивается на несколько членов:
da =daL0 + da\) + dasoü{ A, ûi) + dahard(w), (2.5)
дифференциальное по наблюдаемой общего вида, являющейся функцией импульсов конечных состояний. Здесь aL0 обозначает сечение в ведущем приближении, cjvirt вклад виртуальных (петлевых) поправок, asoft соответствует мягкому фотонному или глюонному излучению, ahard обозначает вклад излучения жестких (реальных) фотонов или глюонов. В процессе NLO вычислений вводятся члены с дополнительными параметрами й (энергия фотонов, разделяющая фазовые пространства связанные с мягким и жестким излучениями) и Л (масса фотона, регуляризующая инфракрасные расходимости). При сложении они сокращаются, и дифференциальное NLO EW сечение становится независимым от этих параметров, при условии, что к инфракрасным расходимостям не приводит сама наблюдаемая дифферен-
цирования, например, поперечный импульс бозона 89-91 .
Список процессов, реализованных в коде mcsanc-vl. 01 приведен в Табл. |2.lj. В первом приближении по теории возмущения в каждый жесткий процесс дают вклад несколько подпроцессов. В общем случае, жесткие процессы состоят из нескольких частей: LO - ведущий порядок, virt - вклад виртуальных поправок, real - излучение реальных фотонов или глюонов и subt - члены, с помощью которых производится вычитание коллинеарных расходимостей. В свою очередь, real подразделяется на soft и hard вклады,