Search for Anomalous Production of Single Top Quarks with the H1 Experiment at HERA
Eine Suche nach der Produktion einzelner Top-Quarks durch flavor-ändernde neutrale Ströme in ep-Kollisionen wird vorgestellt. Die Suche ist motiviert durch die Beobachtung von Ereignissen mit dem H1-Detektor, die ein isoliertes Lepton sowie einen hohen fehlenden und einen hohen hadronischen Transversalimpuls aufweisen. Die Häufigkeit und Topologie dieser Ereignisse ist mit Standardmodellprozessen nur schwer in Einklang zu bringen. Das Ziel dieser Arbeit ist eine umfassende Suche nach der Produktion von Top-Quarks. Zerfälle des Top-Quarks in ein b-Quark und ein W Boson werden sowohl für leptonische als auch für hadronische Zerfallsmoden des W-Bosons untersucht. Die Trennung des Top-Signals vom Standardmodelluntergrund erfolgt mittels einer multivariaten Analyse. Die gesamten mit dem H1-Experiment aufgenommenen HERA I Daten, entsprechend einer integrierten Luminosität von 118 pb^-1, werden untersucht. Als Resultat dieser Analyse wird gefunden, daß ein Teil der beobachteten Leptonereignisse kinematisch deutlich besser zu Top-Produktion als zu Standardmodellprozessen paßt. Anomale Top-Produktion müßte auch an einer Erhöhung der beobachten Ereignisrate mit hadronischen W-Zerfällen sichtbar sein. Es wird keine signifikante Abweichung vom Standardmodelluntergrund beobachtet. Die Kombination aller Zerfallskanäle in einer Likelihoodanpassung ergibt einen Wirkungquerschnitt für die Produktion einzelner Top-Quarks von 0.31 +0.16 -0.15 pb bei sqrt(s)=320 GeV. Diese Kombination liefert eine deutlich bessere Beschreibung der Daten als das Standardmodell alleine. Aufgrund der momentan noch kleinen Anzahl von Top-Kandidaten wird auch eine Ausschlußgrenze für den Wirkungsquerschnitt der Top-Produktion und für die Stärke der flavor-ändernden Kopplung ermittelt. Für die t-u-gamma-Kopplungskonstante ergibt sich kappa(t-u-gamma)<0.25 mit 95% CL. Dieses Resultat verbessert die existierenden Ausschlußgrenzen anderer Experimente bei LEP und am TeVatron.
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