Authors: Behrendt, Olaf
Title: Measurement of the proton structure function F 2 at low Q 2 at HERA
Language (ISO): en
Abstract: A measurement of the inclusive deep inelastic positron proton scattering cross-section at low momentum transfers squared Q2 between 0:2 GeV2 and 3:5 GeV2 and values of Bjorken x down to 3 ¢ 10¡5 is presented. Based on this the proton structure function F2, parameterising the quark composition of the proton, is extracted. Measurements at these low values of Q2 are particularly interesting since perturbative calculations based on Quantum Chromodynamics, the theory of the strong interaction, can no longer be performed and only phenomenological models are able to describe the proton structure. Experimentally this transition region can be accessed by shifting the interaction point of positrons and protons into the direction of the incoming proton. This possibility has been exploited in the year 2000 during a special running period of the HERA collider. The present analysis is based on data recorded with the H1 detector at that time. Compared to a similar data taking period in 1995 the statistical error of the data sample is smaller by a factor of two. Due to a detailed investigation of the systematic uncertainties a®ecting the measurement it has been possible to reduce the total error by almost the same amount. The improved precision should allow for a better constraint of the available phenomenological models.
In der vorliegenden Arbeit wird eine Messung des inklusiven Wirkungsquerschnitts der tie¯nelastischen Positron-Proton-Streuung bei kleinen Viererimpulsübertragsquadraten Q2 zwischen 0:2 GeV2 und 3:5 GeV2 vorgestellt. Der minimal erreichbare Wert der Bjorken Skalenvariablen x beträgt dabei 3 ¢ 10¡5. Mit Hilfe der Messergebnisse wird die Protonstrukturfunktion F2 bestimmt, die den Quarkinhalt des Protons parametrisiert. Der analysierte Teil des Phasenraums ist von besonderem Interesse, da bei hinreichend kleinen Werten von Q2 störungstheoretische Vorhersagen im Rahmen der Quantenchromodynamik, der Theorie der starkenWechselwirkung, versagen und phänomenologische Modelle zur Beschreibung der Protonstruktur herangezogen werden müssen. Um diesen Übergangsbereich experimentell zugänglich zu machen, wurde der Wechselwirkungspunkt von Positronen und Protonen am HERA-Beschleuniger während einer speziellen Datennahmeperiode im Jahr 2000 in Richtung des einlaufenden Protons verschoben. Die mit dem H1-Detektor in diesem Zeitraum aufgezeichneten Daten bilden die Grundlage der durchgeführten Messung. Der statistische Fehler des Datensatzes ist um einen Faktor zwei kleiner als für eine entsprechende Datennahmeperiode im Jahr 1995. Aufgrund einer detaillierten Untersuchung der systematischen Unsicherheiten konnte der totale Messfehler um nahezu den gleichen Wert verringert werden. Die Messergebnisse sollen dazu beitragen, die freien Parameter der verfügbaren phänomenologischen Modelle mit höherer Präzision zu bestimmen.
Subject Headings: F2
Deep inelastic scattering
Proton structure function
URI: http://hdl.handle.net/2003/23035
http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-8069
Issue Date: 2006-10-31T09:24:10Z
Appears in Collections:Experimentelle Physik V

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