4
ELSEVIER Proceedings of ICHEP 2002, pp. 325–328 S. Bentvelsen, P. de Jong, J. Koch and E. Laenen (Editors) 31 st INTERNATIONALCONFERENCEON HIGH ENERGY PHYSICS AMSTERDAM c 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved. doi:10.1016/S0920-5632(02)02174-6

Charm production at HERA

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Charm production at HERA

����� ������� �� ����

�������� ����

� � � ����� �� �� ��� ���� ��������������

� �������� ��� ������� �������� ������ !" �#������ �$��% �����

�������� ������ ��������� � ��� ���� �� ����� � �� ���� ���� � � � ����� �� ���� ��� � ���� ����� ���������� �� �� ���� �� ����� ��! "�� ���������� ������� �� � ���� �� ����� ��� ��� �������������� ��# ���� � $%& ������� �� �� � �� �����' ���� �� ������ ������' ���� ����������� ��� ����!( ��'� ������ �� �� ��� �������� �� ��� ������� ����� ��� ��� ������ ������������!������� � �������� ���� �� ����� � � ��� �� �� �� �������� � ���� ��� �������� �� ���� �

(�$%&)��� ����� � ��� ����! � ����� � � � � �� ���� �� ������ ��������� ����� ���� ��� �� �� � �������� �� �� ��'� �� � ���� ����# ��� � ����'� �� �������� �� ���� � ���!

�� ����������

&� �� �� '��� ��� � ��� �� �������� � �(�)�(���� *�+, �� �� ��-. � � � ������ � �� �� ��( ��������� �� �� ��������� ' ������'� ���� ���� � ��'������� $��� �� �� ����� � ����������� ��������� $��� ��������( /�0 ���������������� 1� �� � ����� � �� ���2 ��������( � 2��' ��3�� 4�� '����� �� �+ ��������� �� � ����� �

�� ��� ��� �� �� (������ �� �� � ��� 2��2'��� � ���

��� �� ����� ����2'�' ���'

�5��� � �� 6 ��� ��� ��� � �� �� �� ����2��� (������ � � 6 *� � ��� � � ,� �� �� ��������� ���� �2��� �������� �� 78��4 �2� 6 ���*9� � �,3� � � ��� � � ��� �� ����2'�' ���' �� �� ����� ��� �� � ������� � � ���( ��3 �� �� �� ��� 2��2'��� � ��� �5��� � �� ��( � �� � �

�� 6� � � � � ����3�� � ����� � � �� � � � �� ��� � ��� ����

� ���� � �� �� �� :�; ��� ���� :9; ���������2����� ������ �!!< ������� 9 � $��� �� � �� ��� 2��2'��� � ���

�� 6 " = ��� "��

=� �� �� 4�� '���� � ��' � �� ���������2���� *�� � , ��� � �� ������ ����� ���� *0����� ���� ��,3

����������� � �������� � ������ � ����� � �������� �

������ ������ � ������� ��� � ��� ������� ���� ����

������� �� ����������� ��������

�� ��� ����� ��������

���� �������� �������� ��� ��������

�� � �������� �� � � ����' ��������� ����� � �� ��������( /�0 */�0,3 .� ��-.����' � 5���4� �� ����� � � ��'������� ���� ��� �� ������ ����� ���� *7+, ��� ��� � �>�� $� � � � �� �� (������ ����� '��2� � �� �� � ����� ��� � ����� ���' �� ��2��� � � ��� � �>� ���3 �� �������������� � 2���( � ����� ��� �������� ��������� �� $ �� ���� �� �� �� ������ �� � ����� �������� ����2����3 ��$ ( �� � ���� ���� ?& ���� �� ��

�� ��� �� ��� � ���( � ��� �� � �� � $ ��2� @� �5�������3 �� � �(� 5���4� �� � �������� ����� ��� � � � �� � �� A� � ���� �B� �3 3� �� @������� � $��� ����' � �������� �� ��� �����( �� ��A���� � ���� �B� ���� �� ��C 3&� �� �� /�0 ������������ �� D?& �� ��� � ��

� � � �� �� ���� �������� :";� $���� �� � @1 ���� � *+& �� ��, /�0 ����������� $��� � '��2��( ����' 5���43 �� '����( ������������ �� 1 �� � �� �� �4 ��$� ��� ���� ���� � �� � ��

� ���� �� ���� 2�� � ��''����� �� ��� 3- � ����� ��� �� ������������� � ��' � ��

1� �� � ������ ��� � ��' �(������ 3 ������2���� � A'���� � �����������B *+&D??, :E;��'� ' ��� �� +&2������������ �� ������ � 1�2��2� ����� ��� *D??, ���� ����� � �'�3

ELSEVIERProceedings of ICHEP 2002, pp. 325–328

S. Bentvelsen, P. de Jong, J. Koch and E. Laenen (Editors) 31st INTERNATIONALCONFERENCEONHIGH ENERGY PHYSICS AMSTERDAM

c© 2003 Elsevier Science B.V. All rights reserved.doi:10.1016/S0920-5632(02)02174-6

Page 2: Charm production at HERA

��� ��������� ��� ��� ��������� �������� ��� ����� � ��� �� �������� ������� ������� �� ��� ������� ������������ ������� ����� � !��"#�������� �$������ ������������� ����� ��%��� ���� �� ��� ��������������� "&�" '(&)*� ��� #+�'*"�

���� ������� �� ���� ���������

� ����� ��� ������,�� �� ��� '- ��� .(/0�������� �� �1������� ������������ 2 ��� ��������� ����� ������ ���

� ����� ���

���� � �������� �� � �� ��� ���

������ �� ��� ������� 3�������� ������ ��������� ����� ��� �������� 4�����

��� ������ ��5�������� �������� ���� ������������������ �������� �� .(/0 678 ��� ��%� ������ - 2� �� - ��9� � 4���� � -: -; ����� <= ��9 ��� ->= � <?7 ��9�

�������� ��� ��� ���������� �� ��� @�� A !������������ �� �� 6>8 ������ ��� �� ��@�� 6B8�������� *� ������� ��� .(/0 ���� ��� ���������� %��� ��������� �� ��� �� ��� ��@�� %���� ��� ���� ������� �� ������ '%���� ������������� ���� � �� ���% ��� ���� ����������� � �� ��� ���� 2 ��@��� ����� ������ ���������������� �� ��� 2�%��� ����� ��� �����,������ 2 %���� ��$����� ��� ��������

'- ������� ��� ��������� �������� 2 ������� �� !*0 6:8 ����� � ���� B? ���� 2���� ��3�� �� -;;; ��� <===� *�������� ��������� ���� ������� ��� �������� 2� ��� �������� ��� 2� ��� ����������� ����� �� ��

��� 2� ��� ,��� ���� �� '(&" ��� ��� ������ ��2������ 2 ��� ����������� ����� ���� � ���������� 2 ����� �������� ��� ����� �������� %���� �� �1������ � ����������� ������ ��� ���3������ �������� ��� � ������������� ������ ��������� $��������� ���� �� ����������� �� ���� <���� %���� ��%� ��� �� ������ %��� ��� %����� ������1 ��������� �����,����� ��$��������� ������������ ������ ��5�������� ����������� 2� ������������� ��� ��������� �� ���� < 2� ��� �������� 3�������� ����� 2 < �� -== ��9� ==7 � =C ���� � -7 ��� �� �� <7 ��9�

���� ������������ � �� �� � ��� ������ ��� ������ �� �

�������� � ��� ��� ��� ��� ��� �������� ���� ���

���� �� ��� ���� ����� ���� ��� ���� ��� ����� ����

� � �� ����� � �

� � ��� �� � ����� � ��� � ��

ZEUS

10-3

10-2

10-1

1

10

5 10 15 20

pT(D*) (GeV)

dσ/d

p T (n

b/G

eV)

ZEUS (prel.) 98-00 a)

NLO QCD

FONLL

0

2

4

6

8

10

12

14

-1 0 1

η(D*)

dσ/d

η (n

b) b)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

150 200 250

W (GeV)dσ

/dW

(nb/

GeV

)

c)

10

10 2

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

z(D*)

dσ/d

z (n

b) d)

������ -� 0����� ��5�������� �� ��������������� ������� ������� %��� �� ��� ��@��A ! �����������D ������� ����� 2 A ! ����������� ��� ����� �� ���� ���� ��� ��������@��� ��������� %��� ��� ����� ������������������� 2� �� �������� ��� ��@�� �������

��� �� A ! ���������� �"��� � ��������� ���� < ����3 ����� ��% ������ �� ���������%��� ��� �������������

���� ������ �� ���� �������

��� $������ 2 ��� ������������ 2 ��������������� 2����������� �5���� ��� ���� ���������� �� ��� .(/0 ��� '-� .(/0 �������� ��� ����������� 2 ��� ������ 2������ � E��F���6�8���F��6���8� �� ������� ������������ 6C8� )����� ��� 2����%�3 2 ��� �� ���������� ��� #������ ����������� �� � #������2����������� �������������� � ������ ��������� ���%�� ��� �1������� 2 �� ������ 2������������ ��������� ����� E �==:B � ===:������

�������

���� ������� ������ %��� %��� ������ ���������� ����� '- �������� ������� ��5�������� ���������� ������������ 6:8 ���� ���%�� ��� ������������� 2 ����� 2 ������ !����� $���3 ������� ������ ��� �����$���� ��������� %��� ���������� ������� �� ��������������

"�� ����� ������������ ������ ��� ������������� ��� ����� 2����������� ������ �� ���������� ���� ��� ������� 2�� ���� ��� �� ������� �

326 C. Grab

Page 3: Charm production at HERA

0

5000

10000

15000

1.7 1.8 1.9 2

m(Kππ) [ GeV/c2 ]

[ can

did

ate

s /

20

MeV

/c2 ] D+ → K-π+π+

no CST life time tag0

50

100

1.7 1.8 1.9 2

m(Kππ) [ GeV/c2 ]

[ can

did

ate

s /

20

MeV

/c2 ] H1 prel

Fit

CST life time tag: Sl > 8

10-2

10-1

1

10

pt(D+) [ GeV/c ]

dσvi

s / dp

t [ n

b / G

eV/c

]

D+ → K-π+π+

H1 prel

2.5 5

10-3

10-2

10-1

10 102

Q2 [ GeV2 ]

dσvi

s / dQ

2 [ n

b / G

eV2 ]

H1 prel

2

0

0.5

1

-1.5 -0.75 0 0.75 1.5η(D+)

dσvi

s / dη

[ n

b ]

H1 prel

0

2.5

5

7.5

10

0.2 0.4 0.6y

dσvi

s / dy

[ n

b ]

H1 prel

AROMA (LO)

c + 4.3⋅b

4.3⋅b

������ � � � � � �� ���� � ���� � ��� ������������ �� ������ ��� � ���� ������� ��� ������� ����! ��"������ � �� ���������� ����� ���������������� ����� �����# ���� ��� $��� ��� %& ��� �������� �� �' � ���

�� ���������

�� ������� � ������� ��������

&�� �( ��� � �� ��������� �� ��� ����������� ���� �( ��) ������ �� �� ���� ���� �( ��� ��� ������� �������

*��������� ���# ���� ���� ���������� ��������� �� �������� �� �� �� �( ��� ����������� � �� ���� �

�������

# $���� �� �� ��� (��� �������� �( ���

��� ����� +�� ��� ������ �� ��������� ������� ��� �� �� ������ � ���

ZEUS

pT2 (GeV2)

dσ/d

p T2 (nb/

GeV2 )

ZEUS 96-97KZSZ (NLO, CS)0.117 < αs(MZ) < 0.1211.3 < mc < 1.6 GeV

KZSZ (LO, CS)

0.4 < z < 0.9

10-2

10-1

1

10

0 5 10 15 20 25

10

102

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9z

/ d z

[nb]

H1CS+CO HO improved , x3CS+CO LOCS LOCS+CO LO resolved

������ � ,��� ���� ��� ��������������� ����� �������� �� ����� � (�������� �( ��� ���) � ��-*./ ����� �� � �� � �������� &���� �� ����� ����������� � ��� �� �� 0%& ����� �� %&�������� 123 � ���� �����

,� ��� ��������� ��� ( ������ 041235 ( ����� 6 ���� ���� �� 789# ��� ����� ������� �� ����������� �� � ����� :

���7�9� � ;�� � < 7�9��#

$���� ��7�9� �� ��� 04123 ���� ���� ��� � ���� �������� �%3=*� �� ; ��� ����� ���� ������������# � ���� ��� �� �123# $��� � ����� ����� ���� ������� �( ��� ������ �� ��# ������

+��� 04123 ���� �� ���� ��� ���� ��� �� ������ � ������ ������� ����� 7�>#��9 �2/=� ����� ������ ����� ����� 7��9 �2&=� $���� ����� ������� (��� ��� �������� < �� �� �������� ����� � �� ��� ������� �� ��� ������ ������� �� ��� �� �������� ��� ������� ������

/���� 2& ������������� ��7?9� �� �������� ��

Charm production at HERA 327

Page 4: Charm production at HERA

�� �������� ��� �� �� �� ������� �� � � ���� �� ��� ��� ���� �� ������ � ��� � � ��� ����� �! ��� "#$��� ���� ��� ��� ������� ���� ��� ��� � !�� ������ ���� �! �� ��������� ��

�$���������� �! �� ��� �� ��� ���

���� ������ �� �� � �� ��%��&� �� '�() ��*�� � �+���� �� ���� �� '�() �� ���� ��,� � - ��. �� ������� �� � �� � /# �� 0/#������ ��� ��1������� �� ��� �� ")2� ��� /#��� ���� ��� ���� � �� ���� ����� �� 0/#����� ��� ������� �� � ��� � ���� �� ��� �� -� ��� ����. ����� ��� ����� �� ��� ����$� �� �� �� ����3�4���� �� ��� �� ��� ����� ������ ��

�� �� ���� �� 5��� � -�� ��. !�� ���� 6$���� -� � 1��.� �� ������� �� � /# ����� �$�� ����� ��� �� ��� �� 0�7"38!� ���6 ���!������9 ����� 3���� ��� �� ��� ���� ��� ���� ������� ������ �� �������� �� ������� ���� � ���� 1�� ����� ��� �� ���$ ���� ��� ����� � �� �� "# ��� ���� ��� ������� � � 1�&� :� ����� � ������� ������ �� ��� ��� �! "# ��� ���� ��� ����� ��� ����,� ������ �! ;�� � ��� /32�� ���$���� �� ������ ��� �� ��� �� ��� ������ !������ 9$!� ������ ������ �! ���� �� �� ����� ��� ���$

����� � ����� �� �� �� ����� �� �������������� �� �� ���� ��� � �� ������ ��$ ���� ��4���� ����� �� �

�� ������� � �� ������

��� ������ ��� �! ���� ;��9 �� ��$�������� ��� � ���� ����� �� ���� �!���� ������ �� !��� �! $ �� ��$����� :� �� ����$�� ��� ���� �� ��� � ��� �! �� ���� ������$ ��� ����� ���� � �� ,���� � ������� �� �� ����� ������� ������ ��� !�� �� � ������� ��� � �� ��� ��� �! ��4���� �� ��$ ���� ��� � �� ������ ������� ���� ������ ���� �� �7"3 ����� ���� �� � ������ �+���$ ��� ���� �$����� � ����� �� ������ ��� ��� � �� ����� �� � �:� �� �� �! ���� �� �< ���� ���$

��� ���� �� 0/# ����� ��� ��� ��0�7"38!� ���6 ��� �� � ������$����� ���$

���� ��� ���� ������� �� � ���� �� ��������� �� �+���� ��� �� ����� ��� �! ������$�� � ��� ���� ����

����������

�� �� ������� :� � � �� ��� 3�)= >&$11� -�>>&.�?� '�() ������� @� A��� ���� �� ��� 3�)= >%$

�>� -�>>%.��� )� 5��+����� �� ��� ���� ��� � ���� &��

-�>>%.��� 2� "������ )� 5��+���� �� B�0��� � ��

����� 11& -?11�.�%� '�() ������� ��� ���� ��� *C& � :"��B

���!������� � ���� ?11?�&� �� ������� ��� ���� ��� �1�% � :"��B ���$

!������� � ���� ?11?�*� '�() ������� ��� ���� ��� **C � :"��B

���!������� � ���� ?11?�C� '�() ������� ��� ���� ��� *C� � :"��B

���!������� � ���� ?11?�>� D��� A����� �� ��� ���� ��� � ��� ��?%

-�>>%.� ��� �� ���� ��� � �� %C%� -�>>*.��1� 2� E�F���� �� ��� ���� ��� � ���� &%*

-�>>%.���� 2� E�F���� ���� ���� � ���� � -�>>&.��?� 2� "������ 2� E�F���� 3�)= >&$11%

-�>>%.���� 5� �� �� ��� "35 ������� ���� ��� ���

��� �*1� -�>>?.���� 2� E�F���� B���� B� � 0���� B��� ��� �

-?11�.G�%� �� ������� "� ���4� �� ��� 3�)=$1?8%>�

?11?��&� �� ������� "� ���4� �� ��� 3�)=$1?8&1�

?11?��*� '�() ������� ��� ���� ��� **% � :"��B

���!������� � ���� ?11?�

328 C. Grab