Heavy-quark production via leptonic decays at forward rapidity in pp collisions with ALICE at the LHC
Date
2020-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: The measurements for the study of heavy-quark production in proton-proton
(pp) collisions with ALICE at Large Hadron Collider (LHC) energies are described.
Heavy-quarks (charm and beauty) are produced at an early stage of
the collision via hard parton scatterings. In ALICE, heavy-quarks are measured
in the central barrel (j j < 0:9) via the hadronic and electronic decay
channels and at forward rapidity (4 < < 2:5) via the single muon decay
channel. These measurements provide a testing ground for quantum chromodynamics
(QCD) theoretical models and also serve as a baseline for heavy-ion
collisions. This study focuses on the measurement of heavy-quark production
via the inclusive single muon decay channel at forward rapidity in the ALICE
Muon Spectrometer. In this region, one is able to exploit the single high and
low transverse momentum (pT ) triggers to measure the inclusive single muon
pT and pseudorapidity ( ) differential cross sections. These single muon differential
cross sections are presented and compared to model calculations, by
means of the Fixed Order plus Next-to-Leading Logarithms (FONLL).
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die metings vir die studie van die produksie van swaar kwarke in protonproton (pp) botsings met ALICE by energieë van die Large Hadron Collider (LHC) word beskryf. Swaar kwarke (sjarme en skoonheid) word op ’n vroeë tydstip tydens die botsings d.m.v. harde partonverstrooiing geskep. In ALICE word die swaar kwarke, wat in hadrone en elektrone verval, in die sentrale detektordeel (j j < 0:9) gemeet, terwyl hulle enkel muonverval by voorwaatse pseudorapiditeit (4 < < 2:5) gemeet word. Sulke metings bied o.a. ook ’n toetsgrond vir kwantum-kromodinamika modelle (QCD) en dien ook as ’n riglyn vir botsings van swaar ione. Hierdie studie fokus op die meting van die produksie van swaar kwarke d.m.v. die inklusiewe enkel muon-vervalkanaal by voorwaatse rapiditeit m.b.v. die ALICE Muon-Spektrometer. In hierdie geval kan die snellersein vir enkel muone met hoë en lae transversale momentum (pT ) gebruik word om die inklusiewe enkel muon differensiële kansvlak as funksie van pT en pseudorapiditeit ( ) te meet. Hierdie differensiële kansvlakke word aangebied en vergelyk met modelberekeninge, deur middel van die vaste orde plus naasliggende-leidende logaritmes (FONLL).
AFRIKAANSE OPSOMMING: Die metings vir die studie van die produksie van swaar kwarke in protonproton (pp) botsings met ALICE by energieë van die Large Hadron Collider (LHC) word beskryf. Swaar kwarke (sjarme en skoonheid) word op ’n vroeë tydstip tydens die botsings d.m.v. harde partonverstrooiing geskep. In ALICE word die swaar kwarke, wat in hadrone en elektrone verval, in die sentrale detektordeel (j j < 0:9) gemeet, terwyl hulle enkel muonverval by voorwaatse pseudorapiditeit (4 < < 2:5) gemeet word. Sulke metings bied o.a. ook ’n toetsgrond vir kwantum-kromodinamika modelle (QCD) en dien ook as ’n riglyn vir botsings van swaar ione. Hierdie studie fokus op die meting van die produksie van swaar kwarke d.m.v. die inklusiewe enkel muon-vervalkanaal by voorwaatse rapiditeit m.b.v. die ALICE Muon-Spektrometer. In hierdie geval kan die snellersein vir enkel muone met hoë en lae transversale momentum (pT ) gebruik word om die inklusiewe enkel muon differensiële kansvlak as funksie van pT en pseudorapiditeit ( ) te meet. Hierdie differensiële kansvlakke word aangebied en vergelyk met modelberekeninge, deur middel van die vaste orde plus naasliggende-leidende logaritmes (FONLL).
Description
Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2020.
Keywords
Leptonic decay, Proton-proton interactions, Large Hadron Collider (Frans and Switzerland), Leptons (Nuclear physics) -- Decay, UCTD