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Experimental study of initial state radiative events at HERA and a measurement of the proton longitudinal structure function

A first measurement of the radiative contribution to deep inelastic electron-proton scattering has been performed with the ZEUS detector at HERA. Results show consistency with predictions made by the HERACLES Monte Carlo program. New calibration and simulation of the far luminosity measurement system, including a photon calorimeter and two aerogel Cherenkov detectors, have been implemented. Both calibration and simulation were applied to tag photons produced in the initial state radiative process. These tagged events were used to perform measurements of the deep inelastic ep scattering reduced cross section down to momentum transfer squared, Q2 = 3.0 GeV2, a region normally inaccessible to ZEUS. A determination of the radiative contribution to deep inelastic scattering has aided in the measurement of the structure functions F2 and FL, which were simultaneously extracted in the kinematic region 8.0 GeV2 < Q2 < 130 GeV2 and 2.5 × 10−4 < x < 0.005, where x is associated with the fraction of momentum carried by the interacting quark, using collision data at three centre-of-mass energies, 318 GeV, 251 GeV and 225 GeV. / La contribution radiative à la diffusion in èlastique profonde èlectron-proton a ètè mesurèe pour la première fois avec le dètecteur ZEUS à HERA. Les rèsultats dèmontrent un accord avec les prèdictions faites par le programme Monte-Carlo HERACLES. De nouvelles calibration et simulation du système èloignè de mesure de la luminositè, incluant un calorimètre à photons et deux dètecteurs Cherenkov en aèrogel, ont ètè effectuèes. Ces calibration et simulation ont ètè toutes deux utilisèes pour identifier les photons produits dans le processus de radiation de l'ètat initial. Les èvènements ainsi choisis ont permis de mesurer la section efficace rèduite de diffusion inèlastique profonde ep à des valeurs du carrè du transfert de quantitè de mouvement aussi basses que Q2 = 3.0 GeV2, une règion cinèmatique normalement non-accessibleà ZEUS. Une dètermination de la contribution radiative à la diffusion inèlastique profonde a aidè les mesures des fonctions de structure F2 et FL, qui ont ètè ex- traites simultanèment dans la règion cinèmatique 8.0 GeV2 < Q2 < 130 GeV2 et 2.5 × 10−4 < x < 0.005, où x peut être associè à la fraction de la quantitè de mouve- ment du proton participant à la rèaction, et ce en exploitant les donnèes de collisions prises à trois ènergies du centre de masse, 318 GeV, 251 GeV et 225 GeV.

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.104719
Date January 2011
CreatorsSchwartz, Jason
ContributorsFrancois Corriveau (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageEnglish
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageDoctor of Philosophy (Department of Physics)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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