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Electro-weak physics with forward dynamics at LEP

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Section: 1.3 Chapter: 1 in the following of this thesis the processe+e ! e+eZ=  ! e+euu (1.4)is considered and it is named single-Z2. The observable nal state in e+ecollisions, (e)ef f , will consist of the scattered electron e and a fermion pairf f from the Z=  decay while the other electron (e) remains unobservablein the beam pipe. Thus the momentum transfer of the quasi-real photonbecomes very small.The characteristics of the single-Z signature resemble the ones of thesingle-W process, due to the presence of an electron lost in the beam pipe.On the other hand, the dynamics is controlled by di erent channels, due tothe fact that the Z-boson is not charged and, so, it does not couple withphotons. Among the leading Feynman graphs there are diagrams which giveraise to additional problems both from the numerical and theoretical pointofview, since they areformedby quark propagators, which can become quasi-real, owing to the particular phase-space region being studied. Because ofthis feature the cross section for the single-Z scattering becomes sensitivetothe choice of the quark masses, and so prone to their uncertainties.The experimental collaborations try to avoid these problems by imposingsuitable cuts on the event sample. A discussion of the kinematical cuts isaddressed in the following for a reference idealized, althouh realistic, set-up. Then, as done for the sabh scattering, the numerical results will bespecialized in a more realistic es. For de niteness, in this thesis the opal esis chosen as the reference one [68].The e+e ! e+euu process is important both as a background for WWphysics and as a signal on its own. The di erential distribution for charged-current diagrams may superimpose on the distribution for single-Z processes.Thus the determination of a kinematical discriminantbetween the two pro-cesses is a relevant issue for WW-physics.Recently the opal collaboration has also claimed for some inconsistenciesbetween PYTHIA and Grc4f when used as event generators for the single-Zsignature [69], since these two programs give cross section distribution withrespect to the quark-antiquark invariant mass which disagree at the Z peak,although the experimental error does not allowforadistinction yet [68].A mc code is implemented to cope with the neutral current signature[70]. In particular the aim is to build a cross section integrator and an eventgenerator for the single-Z signature. The program is a natural developmentof the single-W code, so that they are fused in a unique code.2This name convention is not well-established, on the contrary of the single-W case.Thus, it is possible that this process, in the literature, is referred to as the Zee signature.12
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Electro-weak physics with forward dynamics at LEP

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Informazioni tesi

  Autore: Andrea Pallavicini
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Dottorato in Fisica, indirizzo di Fisica Teorica e Matematica
Anno: 1999
Docente/Relatore: Oreste Nicrosini
Istituito da: Università degli Studi di Pavia
Dipartimento: Fisica Nucleare e Teorica
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 102

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monte carlo
phenomenology
quantum mechanics
numerical computation
perturbative calculation
electron-positron collider
electrodynamics
high energy physics
numerical simulations
quantum field theory

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