Hard Probes of Nucleon Structure:New QCD Calculations and Phenomenological Applications

• Applicant: Professor Dr. Werner Vogelsang
• Subject Area: Nuclear and Elementary Particle Physics, Quantum Mechanics, Relativity, Fields
• Term: from 2013 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 246716612

• Final Report Year: 2016

Final Report Abstract

Wir haben in diesem Projekt neue theoretische und phänomenologische Untersuchungen zu verschiedenen harten QCD-Prozessen vorgestellt. Dabei stand die Relevanz dieser Prozesse für die Erforschung der inneren Struktur des Nukleons bzw. der Hadronisierung (Fragmentation) im Vordergrund. Die untersuchten Prozesse zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie zur Zeit Gegenstand intensiver experimenteller Anstrengungen sind. Die in diesem Projekt angestellten Forschungsarbeiten leisten daher auch einen wichtigen Beitrag zur wissenschaftlichen Verwertung der aktuellen oder zukünftigen experimentellen Ergebnisse, und ermöglichen damit neue Erkenntnisse zur QCD und zur Hadronstruktur. Konkret wurden folgende Arbeiten durchgeführt: • Detaillierte Studien des Zusammenspiels von QCD “Threshold”-Resummationen mit Masseneffekten in der tief-inelastischen Streuung und der semi-inklusiven Elektron-Positron Vernichtung; • Berechnungen von Korrekturen zweiter Ordnung zur neuen partonischen Kanälen für die longitudinale Strukturfunktion in der semi-inklusiven tief-inelastischen Streuung; • eine erste Analyse von hadronischen Fragmentationsfunktionen in zweiter Ordnung der QCD-Störungstheorie; • QCD-Resummationen von Fragmentationsfunktionen bei kleinen Impulsbruchteilen; • phänomenologische Studien von leptonischen Winkelverteilungen im Drell-Yan Prozess; • Implementierung eines Grafikkarten-fähigen numerischen Codes zur Analyse von transversalimpulsabhängigen Partonenverteilungen.

Publications

• Fragmentation Functions Beyond Fixed Order Accuracy
  D. P. Anderle, T. Kaufmann, F. Ringer and M. Stratmann
  
• Towards semi-inclusive deep inelastic scattering at next-to-next-to-leading order
  D. Anderle, D. de Florian and Y. Rotstein Habarnau
  
• Fragmentation Functions at Next-to-Next-to-Leading Order Accuracy, Phys. Rev. D 92, 114017 (2015)
  D. P. Anderle, F. Ringer and M. Stratmann
  
• Interplay of Threshold Resummation and Hadron Mass Corrections in Deep Inelastic Processes, Phys. Rev. D 91, 034008 (2015)
  A. Accardi, D. P. Anderle and F. Ringer
  
• Drell-Yan lepton angular distributions in perturbative QCD, Phys. Rev. D 93, 114013 (2016)
  M. Lambertsen and W. Vogelsang
  
• Drell-Yan lepton angular distributions in perturbative QCD, Phys. Rev. D 93, 114013, Vol. 93, Iss. 11
  M. Lambertsen and W. Vogelsang
  
• Fragmentation Functions beyond Next-To-Leading Order, 24th International Workshop on Deep-Inelastic Scattering and Related Subjects (DIS 2016), Hamburg, April 2016, PoS DIS 2016, 063 (2016)
  D. Anderle, T. Kaufmann, F. Ringer and M. Stratmann