The analysis of hadronic final states in deep inelastic scattering at the HERA collider

Praca dotyczy badania dynamiki oddziaływań silnych i tym samym testowania perturbacyjnej chromo dynamiki kwantowej (QCD). Dane wykorzystane w pracy zostały zebrane w eksperymencie H1 na akceleratorze HERA dla zderzających się wiązek pozytonów i protonów przy energii w układzie środka masy wynoszącej 319 GeV^2. Tematem badań były końcowe stany hadronowe. Analizowano półinkluzywne procesy głęboko nieelastycznego rozpraszania (Semi-inclusive Deep Inelastic Scattering - SIDIS) dla dużych wartości Q^2 (do 15000 GeV^2). Otrzymano rozkłady odpowiednich zmiennych SIDIS. Porównano dane z modelami Monte Carlo. Następnie wyznaczono poprawki detektorowe. Wykonano rozkłady dla z-Flow i Energy Flow. Do analizy danych zastosowano dwa modele Monte Carlo: RAPGAP i DJANGO. Jako błędy systematyczne wyznaczono tzw. błędy modelowe wynikające z użycia dwóch różnych generatorów MC. Wyniki porównano z rachunkami NLO. Użyte w niniejszej pracy generatory Monte Carlo dobrze opisują dane. Otrzymane wyniki potwierdzają przewidywania perturbacyjnej chromodynamiki kwantowej.

The thesis is related to the strong interactions dynamics research and therefore to the perturbative quantum chromodynamics (QCD) testing. The data used in this thesis were gathered in H1 experiment at the HERA accelerator for positron and proton colliding beams, at the center-of-mass energy equal to 319 GeV . The aim of this research was the description of hadronic final states. Semi-inclusive Deep Inelastic Scattering (SIDIS) processes for large value of Q^2 (up to 15000 GeV^2) were analyzed. The distributions of corresponding SIDIS variables were obtained. The data were compared with the results of Monte Carlo simulations. Then detector corrections were obtained. The distributions of z-Flow and Energy Flow were obtained. For data analysis the following two Monte Carlo models were used: RAPGAP and DJANGO. As systematic errors so called model uncertainties were used. They result from the use of two different MC generators. The outcomes of research were compared with NLO calculations. The Monte Carlo generators used in describe the data accurately. The results confirm perturbative quantum chromodynamics predictions.