Dissertations / Theses on the topic 'Quark fragmentation'
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Gomshi, Nobary M. A. "Heavy quark fragmentation models." Thesis, Durham University, 1989. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.328988.
Full text
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Pierre, Nicolas. "Multiplicities of hadrons in deep-inelastic scattering of muons on nucleons at COMPASS." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS183/document.
Full textAbstract:
Un des buts de la collaboration COMPASS est l'étude de la structure de spin du nucléon. La question de la polarisation des quarks de la mer est un sujet capital en physique hadronique, en particulier pour la polarisation du quark étrange. En vue de mieux contraindre la polarisation des quarks, une connaissance précise des fonctions de fragmentation (FFs), qui expriment l'hadronisation d'un quark q en un hadron h dans l'état final, est nécessaire. Les FFs peuvent être extraites depuis les multiplicités de hadrons produites en diffusion inélastique profonde semi-inclusive (SIDIS). Les données ont été prises à COMPASS avec un faisceau de muons de 160 GeV/c diffusant sur une cible de protons pure (1H₂). La présente thèse présente les mesures des multiplicités de hadrons chargés (pions, kaons et protons) faites à partir des données SIDIS collectées en 2016. Elle détaille aussi les améliorations apportées au générateur d'événement DJANGOH dans le but d'améliorer la description des corrections radiative inclusive et semi-inclusive qui sont ensuite utilisées comme facteurs de corrections aux multiplicités. Les données couvrent un large spectre cinématique : Q² > 1 (GeV/c)², y ε [0.1,0.7], x ε [0.004,0.4], W ε [5,17] GeV et z ε [0.2,0.85]. Ces multiplicités, qui représentent un total d'environ 1800 points de données, apportent une contribution importante aux fit QCD globaux des données mondiales à NLO, visant à la détermination des FFs. Les FFs de quarks en kaons sont particulièrement attendues car elles pourront mieux contraindre la polarization du quark étrangeOne of the goals of the COMPASS collaboration is the study of the nucleon spin structure. The question of the polarization of the sea quark is a burning issue in the hadronic physics, especially for the strange quark polarization. In order to better constrain the quark polarization, a precise knowledge of the quark Fragmentation Functions (FFs) into hadrons, which are the final state hadronisation of quark q into hadron h, is mandatory. The FFs can be extracted from hadron multiplicities produced in Semi-Inclusive Deep Inelastic Scattering (SIDIS). Data were taken at COMPASS from a 160 GeV/c muon beam scattering off a pure proton target (1H₂). This thesis presents the measurement of charged hadrons (pions, kaons and protons) multiplicities from SIDIS data collected in 2016. It also details the improvements brought to the DJANGOH event generator to better describe the inclusive and semi-inclusive radiative corrections in DIS that are then used as correction factors to the multiplicities. The data cover a large kinematical range : Q² > 1 (GeV/c)², y ε [0.1,0.7], x ε [0.004,0.4], W ε [5,17] GeV et z ε [0.2,0.85]. These multiplicities, which represent about 1800 data points in total, provide an important input for global QCD fit of world data at NLO, aiming at the FFs determination. The quark FFs into kaons are particularly awaited as they can better constrain the strange quark polarization
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Dupré, Raphaël. "Quark Fragmentation and Hadron Formation in Nuclear Matter." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10221/document.
Full textAbstract:
La formation des hadrons est, dans le cadre de la théorie quantique de couleur (QCD), un processus non-perturbatif ; cette caractéristique entraîne d’importantes difficultés théoriques. C’est pourquoi, les mesures expérimentales de fragmentation dans différents noyaux sont une nécessité afin d’obtenir des progrès tangibles dans la compréhension des mécanismes de formation des hadrons. La thèse commence par les bases théoriques nécessaires à une telle approche, suivies des principaux modèles qui lui sont associés.La thèse se poursuit par l’analyse de données de Jefferson Lab obtenues à l’aide d’un faisceau d’électrons de 5 GeV incident sur différentes cibles (2H, C, Al, Fe, Sn et Pb). Les produits de la réaction sont mesurés avec le spectromètre CLAS. Les principaux résultats de cette expérience sont : (a) l’analyse multi-dimensionnelle des observables mesurées, qui permet une meilleure confrontation avec les modèles théoriques et l’extraction d’informations temporelles sur la fragmentation, et (b) l’observation d’une atténuation hadronique non-linéaire en fonction du rayon du noyau cible. Dans une partie plus théorique, le générateur d’événements PyQM, développé dans le but de reproduire les données de la collaboration HERMES, est présenté. Les résultats sont mitigés, en effet la base théorique utilisée ne semble pas s’appliquer au cas étudié, néanmoins certaines caractéristiques des données sont reproduites permettant de comprendre leurs origines parfois inattendues. Enfin, les possibilités d’expériences futures, à Jefferson Lab et dans un collisionneur ion-électron (EIC), sont exploréesThe hadron formation is, in the framework of the quantum chromodynamics theory (QCD), a non-perturbative process; this characteristic leads to important theoretical challenges. This is why experimental measurements of fragmentation in nuclei are a necessity in order to obtain substantial progress in our understanding of the mechanisms of hadron formation. The thesis begins with the introduction of theoretical background, followed by an overview of theoretical models. The thesis continues with the analysis of Jefferson Lab data obtained with a 5 GeV electron beam incident on various targets (2H, C, Al, Fe, Sn and Pb). The reaction products are measured with the CLAS spectrometer of Hall B. The main results are: (a) a multi-dimensional analysis of the measured observables, which permits a better confrontation with theoretical models and the extraction of temporal information on fragmentation, and (b) the observation of a non linear hadronic attenuation as a function of the target’s nuclear radius. The PyQM event generator, developed to reproduce the data from the HERMES collaboration, is also presented. The results are ambivalent, the theoretical basis used does not seem to apply to the studied case, however, some characteristics of the data are reproduced allowing to understand their origin, which is sometimes unexpected. Finally, the possibilities for future experiments, at Jefferson Lab and at an Electron-Ion Collider (EIC), are explored
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Fickinger, Michael, Sean Fleming, Chul Kim, and Emanuele Mereghetti. "Effective Field Theory approach to heavy quark fragmentation." SPRINGER, 2016. http://hdl.handle.net/10150/623954.
Full textAbstract:
Using an approach based on Soft Collinear Effective Theory (SCET) and Heavy Quark Effective Theory (HQET) we determine the b-quark fragmentation function from electron-positron annihilation data at the Z-boson peak at next-to-next-to leading order with next-to-next-to leading log resummation of DGLAP logarithms, and next-to-next-to next -to leading log resummation of endpoint logarithms. This analysis improves, by one order, the previous extraction of the b-quark fragmentation function. We find that while the addition of the next order in the calculation does not much shift the extracted form of the fragmentation function, it does reduce theoretical errors indicating that the expansion is converging. Using an approach based on effective field theory allows us to systematically control theoretical errors. While the fits of theory to data are generally good, the fits seem to be hinting that higher order correction from HQET may be needed to explain the b-quark fragmentation function at smaller values of momentum fraction.
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Makke, Nour. "Measurement of the polarization of strange quark in the nucleon and determination of quark fragmentation functions into hadrons." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00673486.
Full textAbstract:
Understanding the nucleon structure is currently one of the main challenges encountered in nuclear physics. The present work represents a contribution to the study of the nucleon structure and deals, in particular, with the study of the role of strange quarks in the nucleon. The latter can be investigated by determing the strange quark distribution in the nucleon as well as the contribution of the spins of strange quarks to the nucleon spin ($\Delta s$). This work first presents a measurement of $\Delta s$ performed via Deeply Inelastic Scattering of a muon beam off polarized proton and deuterium targets. The result is found to be strongly dependent on the quark fragmentation functions into hadrons (FFs), which define the probability that a quark of a given flavour fragments into a final state hadron. The FFs are poorly known, in particular, the FF of strange quark into kaons, which play an important role in the determination of $\Delta s$. In deep inelastic scattering process, the access to the FFs is provided by the hadron multiplicities which, in turn, define the average number of hadrons produced per DIS event. Pion and kaon multiplicities have been extracted versus different kinematic variables, using DIS data collected by deeply inelastic scattering of a $160$ GeV muons off a deuterium target. A first LO extraction of the fragmentation functions has then been performed using the measured pion and kaon multiplicities.
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Ben-Haim, Eli. "La fonction de fragmentation du quark b, du LEP au TeVatron." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010858.
Full textAbstract:
L'idée de base de cette thèse est la mesure de la fonction de fragmentation du quark b dans un environnement de collisionneur e+e−, le LEP, à une énergie dans le centre de masse qui est celle du pic du Z0 et sa transposition dans le cadre d'un collisionneur hadronique, le TeVatron, à une énergie dans le centre de masse de 1,96 TeV. Pour cela on utilise le cadre de l'expérience DELPHI au LEP et celui de l'expérience CDF au TeVatron. Ces deux détecteurs sont particulièrement bien adaptés pour réaliser cette mesure. Tous deux bénéficient du nécessaire ensemble de sous-détecteurs de traces et d'identification de particules très performants. De plus CDF s'est équipé d'un système de déclenchement novateur, basé sur l'information du trajectographe gazeux et du microvertex, qui lui permet de tirer le meilleur profit des hauts taux de production de b en collisionneur hadronique. L'analyse développée ici extrait les composantes QCD perturbative et QCD non perturbative de la fonction de fragmentation dans le contexte e+e−. En effet, dans ce cadre, le processus QCD est bien compris, ce qui permet d'extraire la partie non perturbative directement à partir des données et non pas, comme habituellement, par comparaison avec les prédictions de divers modèles de fragmentation introduits dans le Monte Carlo et en ajustant les paramètres pour faire correspondre au mieux données simulées et réelles. On peut directement utiliser la partie non perturbative de la fonction de fragmentation ainsi trouvée à l'environnement d'un collisionneur hadronique, pourvu que l'on se place dans le même cadre de travail et que l'on tienne correctement compte de tous les processus QCD de production du b. L'impact de cette étude pour d'autres mesures telle que, par exemple, celle des oscillations Bs ou celle de la section efficace de production du b au TeVatron est présenté en conclusion de ce travail.
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Silvestor, Ian Malcolm. "The design of the ZEUS tracking trigger and studies of b quark fragmentation." Thesis, University of Oxford, 1989. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.236181.
Full text
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Curiel, Garcia Quiela Marina. "Measurement of Hadron Multiplicities in Deep Inelastic Scattering and Extraction of Quark Fragmentation Functions." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112392/document.
Full textAbstract:
One of the goals of the COMPASS experience is the study of the nucleon spin structure. Data were taken from a polarized muon beam (160 GeV/c) scattering off a polarized target (6LiD or NH3). In this context, the need of a precise knowledge of quark Fragmentation Functions (final-state hadronisation of quarks q into hadrons h, FFs) was raised. The FFs can be extracted from hadron multiplicities produced in Semi-Inclusive Deep Inelastic Scattering (SIDIS). This thesis presents the measurement of charged hadrons (pions and kaons) multiplicities from SIDIS data collected in 2006. The data cover a large kinematical range: Q2>1 (GeV/c)2, y є [0.1,0.9], x є [0.004,0.7] and W є [5,17] GeV. These multiplicities provide an important input for global QCD analyses of world data at NLO, aiming at the FFs determinationL'un des objectifs de l'expérience COMPASS est l'étude de la structure du nucléon de spin. Les données ont été prises à partir d'un faisceau de muons polarisée (160 GeV/c) diffuse sur une cible polarisée (6LiD ou NH3). Dans ce contexte, la nécessité d'une connaissance précise des fonctions de fragmentation des quarks (état final du hadronisation de quarks q en hadrons h, FFs) a été soulevée. Le FFs peuvent être extraites de multiplicités de hadrons produits en Semi-Inclusive diffusion profondément inélastique (SIDIS). Cette thèse présente la mesure de la multiplicité de hadrons charge (pions et kaons) à partir de données SIDIS collectées en 2006. Les données couvrent un large domaine cinématique : Q2>1 (GeV/c)2, y є [0.1,0.9], x є [0.004,0.7] and W є [5,17] GeV. Ces multiplicités fournissent un apport important pour l'analyse des données mondiales au 2ème ordre de QCD, visant la détermination de FFs
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Ghez, Philippe. "Etude de la fragmentation des jets de quark et de gluon dans l'expérience UA1." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37597910j.
Full text
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Mao, Yaxian. "Mesure des corrélations gamma-hadrons et hadrons-hadrons dans les collisions pp à 7 TeV pour l'étude de la fragmentation des jets avec l'expérience ALICE du LHC." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00622562.
Full textAbstract:
L'expérience ALICE, qui utilise les collisions d'ions lourds ultra-relativistes produites par le LHC au CERN, est dédiée à l'étude d'un nouvel état de la matière nucléaire, qui pourrait se présenter sous la forme d'un plasma de quarks et de gluons (QGP). Parmi les sondes portant des informations sur les propriétés de ce milieu, celles relatives à la production des jets de grande impulsion transverse sont particulièrement intéressantes. L'analyse présentée dans cette thèse s'intéresse aux évènements photon-jet, qui comportent un photon de grande impulsion transverse avec un jet émis dans la direction opposée. Ce dernier est issu de la fragmentation d'un parton, une fois qu'il a traversé le QGP. La thèse comprend une étude des observables pertinentes pour la mesure des corrélations photon-hadron ainsi qu'une analyse des premières données du LHC en collisions proton-proton. Des résultats préliminaires sur l'impulsion transverse des partons incidents et la fonction de corrélation ont ainsi été obtenus.
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Diab, Batoul. "Fragmentation of jets containing a J/ψ meson in PbPb and pp collisions at 5 TeV with the CMS detector." Thesis, Institut polytechnique de Paris, 2020. http://www.theses.fr/2020IPPAX072.
Full textAbstract:
Le plasma des Quarks et des Gluons (QGP) est un état de la matière dans lequel les quarks et les gluons sont asymptotiquement libres et non confinés dans les hadrons. Les collisions ultra relativistes d'ions lourds sont un outil unique pour produire le QGP dans le laboratoire. Puisqu'il ne peut pas être vu directement, des sondes sont utilisées pour mesurer ses propriétés, dont l'une est le méson J/ψ. Cependant, la production de J/ψ n'est pas encore complètement comprise.Dans cette these, la fragmentation de J/ψ en jets est mesurée en collisions pp et PbPb à 5 TeV. Les fonctions de fragmentation J/ψ prompts et non-prompts sont montrée et comparées aux modèles en pp. Le facteur de modification nucléaire de J/ψ dans les jets est également montré. Les résultats J/ψ-en-jets indiquent que les mésons J/ψ prompts sont produits dans les showers à partons et sont affectés par des processus de perte d'énergie en présence d'un milieu chaud, dense et fortement interactifThe Quark-Gluon Plasma (QGP) is a state of matter where quarks and gluons are asymptotically free, and not confined in hadrons. Ultra relativistic heavy-ion collisions are a unique tool to produce the QGP in laboratory frame. Since it cannot be directly seen, probes are used to measure its properties, one of which is the J/ψ meson. The J/ψ production, however is still not completely understood.In this thesis the fragmentation of J/ψ in jets is measured in pp and PbPb collisions at 5 TeV. Prompt and nonprompt J/ψ fragmentation functions are shown and compared to the models in pp. The nuclear modification factor of J/ψ in jets is also shown. The J/ψ-in-jets results indicates that prompt J/ψ mesons are produced in parton showers and are affected by energy loss processes in the presence of a hot and dense strongly-interacting medium
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Pronko, Alexandre P. "Fragmentation of quark and gluon jets in proton-antiproton collisions at center-of-mass energy of 1.8 TeV." [Gainesville, Fla.] : University of Florida, 2005. http://purl.fcla.edu/fcla/etd/UFE0010127.
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Taylor, Wendy Jane. "A measurement of b-quark fragmentation fractions in p¢p collisions at [centre of mass energy]=1.8 TeV." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0004/NQ41323.pdf.
Full text
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Tallini, Hugh Arthur McLaren. "A measurement of the quark spin distributions of the nucleon at HERMES." Thesis, University of Liverpool, 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.367159.
Full text
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Arbor, Nicolas. "Etude de la fragmentation des partons par mesure de corrélations photon-hadrons auprès de l'expérience ALICE au LHC." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00944789.
Full textAbstract:
La théorie de l'interaction forte, ou Chromodynamique Quantique (QCD), prédit l'existence d'une nouvelle phase de la matière nucléaire à très haute température et/ou très haute densité. Cet état est composé de quarks et de gluons déconfinés connu sous le nom de plasma de quarks-gluons (PQG).La mesure de sa composition et de ses propriétés est un enjeu important pour la physique nucléaire du XXIème siècle afin de parvenir à une meilleure compréhension des symétries et des mécanismes fondamentaux à l'origine du confinement des quarks au sein des hadrons et de l'interaction forte dans son ensemble.L'accélérateur LHC (Large Hadron Collider) au CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire) permet d'atteindre les conditions thermodynamiques nécessaires à la formationdu plasma de quarks-gluons à l'aide de collisions d'ions lourds (Pb) ultra relativistes. L'expérience ALICE (A Large Ion Collider Experiment) permet d'accéder à un grand nombre d'observables pour caractériser le PQG à partir de la reconstruction et de l'identification des particules produites lors descollisions. Parmi ces observables, la perte d'énergie des partons (quarks, gluons) de haute impulsiontransverse permet une étude des caractéristiques du milieu telle que sa densité et sa température.La perte d'énergie des partons est mise en évidence par la modification de la distribution en énergiedes hadrons produits par fragmentation.Cette thèse s'articule autour de l'analyse des corrélations photon-hadron dans le but d'étudierla modification de la fragmentation partonique par le plasma de quarks-gluons. La première partiede cette thèse est consacrée à la caractérisation du calorimètre électromagnétique EMCal, détecteur central pour la mesure en énergie et l'identification des photons. La seconde partie est dédiéeà la mesure des corrélations photon-hadron, dont l'analyse a portée sur les collisions proton-protond'énergie ps = 7 TeV, avant d'être appliquée aux collisions Plomb-Plomb d'énergie psNN = 2.76TeV. Un effort particulier a été fourni pour optimiser l'identification des photons prompts, un des points clés de cette analyse.
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Rohrmoser, Martin. "Study of correlations of heavy quarks in heavy ion collisions and their role in understanding the mechanisms of energy loss in the quark gluon plasma." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0015/document.
Full textAbstract:
Contexte : La chromodynamique quantique (CDQ), théorie de l’interaction forte, prédit un nouvel état de la matière, le plasma de quarks et de gluons (PQG) dont les degrés de liberté fondamentale, les quarks et les gluons, peuvent bouger quasi-librement. Les hautes températures et densités de particules, qui sont nécessaires, sont supposées être les conditions de l’univers dans ses premiers moments ou dans les étoiles à neutrons. Récemment elles ont été recrées par des collisions de noyaux d’ions lourdes à hautes énergies. Ces expériences étudient le PQG par la détection des particules de hautes énergies qui traversent le milieu, notamment, les quarks lourds. Les mécanismes de leur perte d’énergie dans le PQG ne sont pas compris complètement. Particulièrement, ils sont attribués aux processus soit de radiation induite par le milieu, soit de collisions de particules de type 2 vers 2, ou des combinaisons.Méthodes : Afin de trouver de nouvelles observables pour pouvoir distinguer les mécanismes de la perte d’énergie, on a implémenté un algorithme Monte-Carlo, qui simule la formation des cascades des particules à partir d’une particule initiale. Pour traiter le milieu, on a introduit des interactions PQG-jets, qui correspondent aux processus collisionnels et radiatifs. Les corrélations entre deux particules finales des cascades, dont une représente un quark trigger, ont été examinées comme moyen pour distinguer les modèles.Résultats : La dépendance de l’ouverture angulaire pour des corrélations entre deux particules en fonction des énergies des particules peut servir comme moyen pour séparer les mécanismes collisionnels et radiatifs de la perte d’énergie dans le milieuContext: Quantum chromodynamics (QCD), the theory of the strong interactions, predicts a new state of matter, the quark-gluon plasma (QGP), where its fundamental degrees of freedom, the quarks and gluons, behave quasi-freely. The required high temperatures and/orparticle densities can be expected for the early stages of the universe and in neutron stars, but have lately become accessible by highly energetic collisions of heavy ion cores. Commonly, these experiments study the QGP by the detection of hard probes, i.e. highly energetic particles, most notably heavy quarks, that pass the medium. The mechanisms of their energy-loss in the QGP are not yet completely understood. In particular, they are attributed to processes of either additional, medium induced radiation or 2 to 2 particle scattering, or combinations thereof.Methods: In a theoretical, phenomenological approach to search for new observables that allow discriminating between these collisional and radiative energy-loss mechanisms a Monte-Carlo algorithm that simulates the formation of particle cascades from an initial particle was implemented. For the medium, different types of QGP-jet interactions, corresponding to collisional and/orradiative energy loss, were introduced. Correlations between pairs of final cascade particles, where one represents a heavy trigger quark, were investigated as a means to differentiate between these models.Findings: The dependence of angular opening for two particle correlations as a function of particle energy may provide a means to disentangle collisional and radiative mechanisms of in-medium energy loss
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Vauthier, Astrid. "Mesure des corrélations photon-hadron auprès de l'expérience ALICE au LHC pour l'étude du plasma de quarks et de gluons." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY062/document.
Full textAbstract:
La chromodynamique quantique (QCD), théorie actuellement utilisée pour décrire l’interaction forte, a prédit l’existence d’une transition de phase, à très haute température et/ou densité, vers un état de la matière nucléaire où les quarks et les gluons sont déconfinés : le Plasma de Quarks et de Gluons (QGP). Un tel milieu peut être produit en laboratoire, et la mesure de ses propriétés permet d’apporter un éclairage nouveau sur les mécanismes sur les mécanismes d’interactions entre les constituants ainsi que de tester la QCD dans des domaines inexplorés.Les collisions d’ions lourds ultra-relativistes délivrées par l’accélérateur LHC au CERN permettent d’obtenir les conditions thermodynamiques nécessaires à la formation du QGP. À l’aide d’une instrumentation diversifiée, l’expérience ALICE permet d’accéder à un grand nombre d’observables permettant de caractériser le QGP. Parmi celles-ci, la mesure de la fragmentation des partons (quarks et gluons) permet d’étudier en détail les mécanismes de perte d’énergie des partons dans le milieu et de sa redistribution dans l’état final, et peut également être comparée à des calculs théoriques modélisant, à partir de la QCD, l’interaction d’un parton énergétique avec le QGP qu’il traverse.Le travail de thèse présenté dans ce manuscrit s’articule autour de l’étude de la fonction de fragmentation par la mesure des corrélations photon-hadron en collisions proton-proton et proton-Plomb. Dans un premier temps, un travail de calibration en énergie du calorimètre électromagnétique de l’expérience ALICE a été réalisé, accompagné de la caractérisation des incertitudes de cette calibration. Dans un second temps, les corrélations photon-hadron, dont la difficulté majeure réside en l’identification des photons directs, ont été étudiées. Les résultats obtenus dans les deux systèmes de collisions démontrent la faisabilité de l’analyse qui pourra être étendue facilement aux collisions Plomb-Plomb périphériques. Enfin, ce travail montre que les incertitudes dominantes de la mesure seront réductibles avec les données prochainement délivrées par le LHCThe quantum chromodynamics (QCD), the theory used at present to describe the strong interaction, predicts the existence of a phase transition, at very high temperature and/or density, towards a state of nuclear matter where quarks and gluons are deconfined : the Quark-Gluon Plasma (QGP). Such a medium can be produced in laboratory, and the measurement of its properties allows to give a new perspective on the mechanisms of interactions between the constituents as well as to test the QCD in unexplored domains.Ultra-relativistic heavy ion collisions delivered by the accelerator LHC at CERN allow to obtain the thermodynamical conditions necessary for the QGP to be formed. By means of a diversified instrumentation, the ALICE experiment allows to reach a large number of observables allowing to characterize the QGP. Among these, the measurement of the fragmentation of the partons (quarks and gluons) allows to study in detail the mechanisms of energy loss in the medium and its redistribution in the final state, and can also be compared with theoretical calculations, based on QCD, that model the interaction of an energetic parton with the QGP which is passing through.The work presented in this manuscript is articulated around the study of the fragmentation function via the measurement of the photon-hadron correlations in proton-proton and proton-Lead collisions. At first, a work on energy calibration of the ALICE experiment’s electromagnetic calorimeter was realized, along with the characterization of the uncertainties of this calibration. Secondly, the photon-hadron correlations, whose main difficulty is the identification of the direct photons, were studied. The results obtained in both systems of collisions demonstrate the feasibility of the analysis which can be easily widened to the peripheral Lead-Lead collisions. Finally, this work shows that the dominant uncertainties of the measurement will be reducible with the new data delivered by the LHC
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Fickinger, Michael. "Applications of Effective Field Theories for Precision Calculations at e⁺e⁻ Colliders." Diss., The University of Arizona, 2012. http://hdl.handle.net/10150/241973.
Full textAbstract:
Effective field theories can be used to describe measurements at e⁺e⁻ colliders over a wide kinematic range while allowing reliable error predictions and systematic extensions. We show this in two physical situations. First, we give a factorization formula for the e⁺e⁻ thrust distribution dσ/dτ with thrust T and τ = 1 − T based on soft collinear effective theory. The result is applicable for all τ, i.e. in the peak, tail, and far-tail regions. We present a global analysis of all available thrust distribution data measured at center-of-mass energies Q = 35 to 207 GeV in the tail region, where a two parameter fit to the strong coupling constant α(s)(m(Z)) and the leading power correction parameter Ω₁ suffices. We find α(s)(m(Z)) = 0.1135 ± (0.0002)expt ± (0.0005)hadr ± (0.0009)pert, with x²/dof = 0.91, where the displayed 1-sigma errors are the total experimental error, the hadronization uncertainty, and the perturbative theory uncertainty, respectively. In addition, we consider cumulants of the thrust distribution using predictions of the full spectrum for thrust. From a global fit to the first thrust moment we extract α(s)(m(Z)) and Ω₁. We obtain α(s)(m(Z)) = 0.1140 ± (0.0004)exp ± (0.0013)hadr ± (0.0007)pert which is compatible with the value from our tail region fit. The n-th thrust cumulants for n ≥ 2 are completely insensitive to Ω₁, and therefore a good instrument for extracting information on higher order power corrections, Ω'(n)/Qⁿ, from moment data. We find (˜Ω₂)^1/2 = 0.74 ± (0.11)exp ± (0.09)pert GeV. Second, we study the differential cross section dσ/dx of e⁺e⁻-collisions producing a heavy hadron with energy fraction x of the beam energy in the center-of-mass frame. Using a sequence of effective field theories we give a definition of the heavy quark fragmentation function in the endpoint region x → 1. From the perspective of our effective field theory approach we revisit the heavy quark fragmentation function away from the endpoint and outline how to develop a description of the heavy quark fragmentation function valid for all x. Our analysis is focused on Z-boson decays producing one B-meson. Finally, we will give a short outlook of how we want to apply our approach to determine the leading nonperturbative power corrections of the b-quark fragmentation function from LEP experiments.
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Sanchez, Castro Xitzel. "KOs and lambda production associated to high-p T charged hadrons in Pb-Pb collisions at √sNN = 2.76 TeV with ALICE : comparison between the hard and "soft" processes related to the production of hadrons." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAE006/document.
Full textAbstract:
Dans les collisions d'ions lourds ultra-relativistes (A-A), la matière se trouve dans des conditions extrêmes de densité d'énergie; elle forme un plasma de quarks et de gluons déconfinés. Aux énergies du RHIC et du LHC, le rapport baryon sur méson, tel Λ/K0S, prend des valeurs élevées sur une plage d'impulsions transverses intermédiaires pour les collisions centrales A-A. L'objectif de ce travail est de vérifier si la production accrue de baryons est seulement due à des effets collectifs au cœur du système formé ou s'il existe aussi un impact lié à une fragmentation des partons modifiée par le milieu. À l'aide de corrélations angulaires à deux hadrons, les K0S et Λ produits en association avec un hadron de haut pT (processus durs) sont séparés de ceux issus du milieu thermalisé (processus softs). Les rapports Λ/K0S à relier aux mécanismes durs et softs sont établis; les résultats sont obtenus pour les collisions Pb-Pb à √sNN = 2.76 TeV enregistrées en 2011 avec l'expérience ALICEIn ultrarelativistic heavy-ion collisions, the QCD matter is under extreme conditions of energy density, forming a quark-gluon plasma (QGP), in which quarks and gluons are deconfined. At RHIC and LHC energies, a large baryon-to-meson ratio, like Λ/K0S, was observed within the transverse momentum range 2 < pT < 6 GeV/c for central heavy-ion collisions. The goal of this dissertation is to verify if the baryon-to-meson enhancement is only due to collective effects of the bulk of matter, and if there is also a contribution related to in-medium modifications of parton fragmentation.With two-hadron angular correlations, the K0S and Λ produced in association to an energetic hadron (hard processes) are separated from those originated from the thermalised medium (soft processes). The differential Λ/K0S ratios related to the soft or hard production processes are extracted. The results are obtained for the Pb-Pb collisions at √sNN = 2.76 TeV recorded in 2011 with the ALICE experiment
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Bonis, Isabelle de. "Etude des désintégrations semi-leptoniques du méson B, dans les canaux D*lv et Dlv, auprès du détecteur ALEPH, au LEP : mesure de la fonction de fragmentation du quark b et recherche d'états D**." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10156.
Full textAbstract:
Cette these est consacree a la mesure de la fonction de fragmentation du quark b, aupres du detecteur aleph, au lep. Un element essentiel de cette mesure est d'etre la plus independante possible de tout modele. Dans ce but, nous reconstruisons les modes de desintegration semi-leptoniques du meson b, dans les canaux lnud, lnud* et lnud+. Nous decrivons tout d'abord les criteres imposes pour selectionner ces modes. Nous determinons ensuite la fonction de fragmentation, en mesurant le rapport xb, rapport entre l'energie eb du meson b et l'energie disponible dans le centre de masse. La mesure de eb necessite une reconstruction precise de l'energie du neutron, qui n'est pas detecte. Nous en presentons la methode. Une fois la correction d'acceptance appliquee, nous obtenons, pour la variable xb, une distribution de valeur moyenne egale a: 0. 711+0. 009 (stat). Afin de s'affranchir au mieux du modele (fonction de peterson) utilise dans la determination monte carlo de l'acceptance, nous effectuons un calcul iteratif de cette derniere. Nous obtenons alors la valeur moyenne: 0. 712+0. 009 (stat) +0. 017 (syst). Cette mesure depend de la contribution des etats d**, mal connue a l'heure actuelle. Aussi recherchons-nous cette contribution a l'aide des evenements selectionnes precedemment, d'une part par observation directe, d'autre part en reconstruisant la masse du meson b
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Kucera, Vit. "Study of strange particule production in jets with the alice experiment at the LHC." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAE048/document.
Full textAbstract:
Le plasma de quarks et de gluons est un état de matière obtenu lors de températures et de densités d’énergie extrêmes où les quarks et les gluons sont libres. Cette matière chaude et dense peut être créée dans les collisions d’ions lourds ultra-relativistes. Les mesures des spectres des particules identifiées produites dans des jets représentent un outil majeur permettant d'étudier les propriétés du plasma créé dans les collisions et d'ainsi comprendre les relations entre divers mécanismes contribuant à la production de particules dans ce milieu. Cette thèse présente une analyse des spectres en impulsion transverse des baryons Λ et mésons K0S produits dans des jets chargés lors de collisions Pb–Pb centrales à l'énergie sqrt(sNN) = 2.76 TeV mesurées avec ALICE au LHC. Les résultats sont utilisés pour discuter l'origine de l'augmentation du rapport entre baryons et mésons observée pour la production inclusive des particules dans les collisions d’ions lourds ultra-relativistesQuark–gluon plasma is a state of matter existing under extreme energy densities and temperatures where quarks and gluons are deconfined. This hot and dense strongly interacting matter can be created in ultra-relativistic heavy-ion collisions. Measurements of spectra of identified particles produced in jets represent a major tool for studying properties of the plasma created in the collisions and for understanding the interplay of various mechanisms which contribute to the particle production in this medium. In this thesis, we present the measurement of the transverse-momentum spectra of Λ baryons and K0S mesons produced in charged jets in central Pb–Pb collisions at the centre-of-mass energy sqrt(sNN) = 2.76 TeV, measured with ALICE at the LHC. The results of the analysis are used to discuss the origin of the enhancement of the baryon-to-meson ratio observed for the inclusive production of light-flavour particles in ultra-relativistic heavy-ion collisions
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Perret, Pascal. "Etude de la production de quarks lourds avec ALEPH." Clermont-Ferrand 2, 1990. http://www.theses.fr/1990CLF21228.
Full textAbstract:
Les premieres donnees accumulees au lep avec le detecteur aleph ont fourni la matiere de cette etude concernant la mesure des largeurs partielles de desintegration du boson z en quarks lourds, a partir du spectre inclusif de leptons. Apres avoir presente ce qu'on attend theoriquement de la largeur du z se desintegrant en bb, nous avons explique la phase au cours de laquelle le quark b devient observable sous forme de hadron beau et discute la validite des modeles actuels decrivant cette transition par une comparaison avec les donnees. Vient ensuite la description de la desintegration semileptonique des mesons beaux. Un travail plus specifique, celui de la possibilite de tester les modeles de desintegration semileptonique des mesons b par la mesure de la polarisation des d*, est presente en annexe. En lissant le spectre d'impulsion-impulsion transverse des electrons observes dans les desintegrations hadroniques des z, nous mesurons les largeurs partielles. Celle de zbb d'abord sur un lot tres enrichi en quark b. Celles de zbb et zcc extraites simultanement par un fit global du spectre d'electrons, incluant aussi une determination des parametres de fragmentation des quarks lourds dans le modele de peterson. Nous avons mesure le rapport des largeurs partielles en b sur la largeur hadronique totale (0,2120,024) et celui en c (0,1820,070) en bon accord avec le modele standard. Les erreurs statistiques et systematiques sont de valeurs comparables
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Fong, Che Ping. "Jet fragmentation at small momentum fractions in quantum chromodynamics." Thesis, University of Cambridge, 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.239209.
Full text
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Thibaud, Florian. "Développement de détecteurs Micromegas pixellisés pour les hauts flux de particules et évaluation de la contribution diffractive à la leptoproduction de hadrons à COMPASS." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112239/document.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse porte d’une part sur le développement et la caractérisation d’une nouvelle génération de détecteurs Micromegas (MICROMEsh GAseous Structure) pour l’expérience COMPASS au Cern, et d’autre part sur l’estimation de la contribution de canaux diffractifs à la production de pions et de kaons, dans le cadre de l’étude des fonctions de fragmentation de quarks en hadrons à COMPASS. De nouveaux détecteurs Micromegas d’une surface active de 40 x 40 cm² sont en cours de développement pour le futur de l’expérience COMPASS, à partir de 2015. Ces détecteurs devront fonctionner dans des flux de muons et hadrons approchant 8 MHz/cm². Pour cela, une zone centrale d’environ 5 cm de diamètre, traversée par le faisceau, sera constituée de 1280 pixels, et des technologies permettant de fortement réduire l’impact des décharges seront adoptées. Quatre prototypes de géométrie finale utilisant deux types de technologies de réduction des décharges différentes ont été produits au Cern et testés en conditions réelles à COMPASS entre 2010 et 2012. Trois d’entre eux sont des détecteurs hybrides utilisant une feuille GEM (Gas Electron Multiplier) en tant qu’étage de préamplification pour réduire la probabilité de décharge. Le dernier détecteur est équipé d’une structure résistive à « résistances enterrées », permettant la réduction de l’amplitude des décharges. Leurs performances sont présentées dans cette thèse. L’impact de ces résultats sur la production et la mise en œuvre de la série finale de détecteurs est également discuté. Les fonctions de fragmentation de quarks en hadrons l’hadronisation d’un quark de saveur q en un hadron h. Ces fonctions universelles interviennent dans l’expression de la section efficace de nombreux processus. Elles sont accessibles à COMPASS via la réaction de diffusion profondément inélastique semi-inclusive de muons sur des nucléons. Les observables permettant leur extraction dans ce cadre sont les multiplicités de hadrons, soit le nombre moyen de hadrons produits par événement de diffusion profondément inélastique. Les mésons vecteurs issus de processus diffractifs produisent également des pions et kaons par leur désintégration. Ces processus n’impliquant pas l’hadronisation d’un quark, il semble justifié de ne pas les comptabiliser dans la mesure des multiplicités. Ce travail propose une étude Monte-Carlo des contributions de la production diffractive de mésons vecteurs rho et phi à la production de hadrons léger et aux événements inclusifs. Des facteurs de correction des multiplicités sont finalement établis. Enfin, l’effet de cette correction sur l’extraction des fonctions de fragmentation en pions est présentéThis thesis is dedicated to the development and characterisation of a new generation of Micromegas (MICROMEsh GAseous Structure) detectors for the COMPASS experiment at Cern, and the estimation of the diffractive processes’ contribution to the production of pions and kaons, concerning the study of the quark fragmentation functions into hadrons at COMPASS. New Micromegas detectors with a 40 x 40 cm² active area are being developed for the future physics program of the COMPASS experiment starting in 2015. These detectors will have to work in high muon and hadron flux (close to 8 MHz/cm²). In this context, a central area of about 5 cm diameter, crossed by the beam, will be composed of 1280 pixels, and discharge-reduction technologies will be used. Four prototypes with a final read-out geometry, using two different discharge-reduction technologies have been produced at Cern and studied in nominal conditions at COMPASS between 2010 and 2012. Three are hybrid detectors using a GEM (Gas Electron Multiplier) foil as a preamplification stage to reduce the discharge probability. The other is equipped with a so called “buried resistors” resistive structure allowing to strongly reduce the discharge amplitude. Their performances are presented in this thesis. The impact of these results on the production and implementation of the final series of detectors is also discussed. Quark fragmentation functions into hadrons describe the hadronisation of a quark of flavor q into a hadron h. These universal functions take part in the cross-section expression of several processes. They can be accessed at COMPASS via semi-inclusive deep inelastic scattering of muons off nucleons. The relevant observables for fragmentation function extraction are hadron multiplicities, corresponding to the mean number of hadrons produced per deep inelastic scattering event. Vector mesons produced by a diffractive process can decay into pions and kaons. As such processes do not involve quark hadronisation, they should a priori be excluded from multiplicity measurements. This work presents a Monte-Carlo study of the impact of diffractive rho and phi production on light hadrons and inclusive events yields. Multiplicity correction factors are finally established. The effect of this correction on the extraction of pion fragmentation functions is also discussed
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Dupré, Raphaël. "Fragmentation des Quarks et Formation des Hadrons dans la Matière Nucléaire." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00751424.
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La formation des hadrons est, dans le cadre de la théorie quantique de couleur (QCD), un processus non-perturbatif ; cette caractéristique entraîne d'importantes difficultés théoriques. C'est pourquoi, les mesures expérimentales de fragmentation dans différents noyaux sont une nécessité afin d'obtenir des progrès tangibles dans la compréhension des mécanismes de formation des hadrons. La thèse commence par les bases théoriques nécessaires à une telle approche, suivies des principaux modèles qui lui sont associés.La thèse se poursuit par l'analyse de données de Jefferson Lab obtenues à l'aide d'un faisceau d'électrons de 5 GeV incident sur différentes cibles (2H, C, Al, Fe, Sn et Pb). Les produits de la réaction sont mesurés avec le spectromètre CLAS. Les principaux résultats de cette expérience sont : (a) l'analyse multi-dimensionnelle des observables mesurées, qui permet une meilleure confrontation avec les modèles théoriques et l'extraction d'informations temporelles sur la fragmentation, et (b) l'observation d'une atténuation hadronique non-linéaire en fonction du rayon du noyau cible. Dans une partie plus théorique, le générateur d'événements PyQM, développé dans le but de reproduire les données de la collaboration HERMES, est présenté. Les résultats sont mitigés, en effet la base théorique utilisée ne semble pas s'appliquer au cas étudié, néanmoins certaines caractéristiques des données sont reproduites permettant de comprendre leurs origines parfois inattendues. Enfin, les possibilités d'expériences futures, à Jefferson Lab et dans un collisionneur ion-électron (EIC), sont explorées.
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Dixon, Paul. "A study of the fragmentation of quarks in ep collisions at HERA." Thesis, Lancaster University, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.389935.
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Kant, David. "A study of the fragmentation of quarks in e-p collisions at HERA." Thesis, Queen Mary, University of London, 1996. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.338959.
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Lévy, Jean-Marc. "Etude de la fragmentation des quarks lourds en mesons charmes dans l'experience delphi au lep." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1994. http://www.theses.fr/1994STR13132.
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Le travail presente dans cette these concerne la production et la fragmentation des quarks lourds c (charme) et b (beaute) en mesons charmes d, d* et d** observes dans l'experience delphi. A partir de la statistique collectee en 1991 et 1992, soit 1013300 desintegrations hadroniques du z#0, plus de 4500 mesons charmes ont ete reconstruits suivant les modes de desintegration du d#0 en k##+, du d#+ en k##+#+ et du d*#+ en d#0#+. En incluant les donnees de 1993 et le canal d#0k##+#+#, la production de mesons d** a ete mise en evidence aux energies du lep. Pour la premiere fois, le taux de production de chaque meson d a ete mesure separement pour les evenements cc et bb. En effet, ces particules charmees peuvent etre produites soit directement lors de la fragmentation du quark c, soit apres fragmentation du quark b en meson de beaute b lors de la desintegration de ce dernier en mesons charmes. Les principales composantes du detecteur utilisees sont la chambre a projection temporelle et le detecteur microvertex constitue de trois couches de micropistes au silicium. La localisation precise dans ce dernier des trajectoires des particules chargees permet la reconstruction des vertex primaires d'interaction e#+e# et des vertex secondaires de desintegration des mesons d. En effet, la separation des evenements cc et bb se fonde sur les differences existant entre les topologies a deux ou trois vertex et une selection de mesons charmes enrichis en saveurs lourdes ou en canaux bb est realisee par une coupure sur la longueur de desintegration ou sur le temps propre apparent de la particule charmee. A partir des distributions en energie relative des mesons charmes par rapport a l'energie du faisceau, la fraction moyenne d'energie des mesons d*#+ provenant du charme, les contributions relatives des evenements cc et bb a la production de mesons d, les taux de production inclusifs des mesons d#0, d#+ et d*#+ sont mesures, ce qui permet de tester de maniere significative les modeles de fragmentation des quarks lourds. La largeur partielle de desintegration hadronique du z#0 en paires de quarks charmes et la probabilite pour qu'un quark b se fragmente en un meson de beaute ont ete obtenues en combinant les mesures aux energies du lep et au voisinage de 10 gev. Conformement aux etats resonnants d#1(2420)#0 et d#2*(2460)#0 deja observes, la production de mesons d**#0 aux energies du lep a ete mise en evidence dans le canal d*#+# et le rapport du nombre de mesons d**#0 relativement au nombre total de mesons d*#+ a ete mesure, confirmant ainsi l'importance des etats d** dans l'interpretation des taux de production relatifs des mesons d observes
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Benchouk, Chafik. "Fonctions de distribution et fonctions de fragmentation de quarks dans l'état final hadronique de la diffusion muon-nucléon à 280 GeV/c." Aix-Marseille 2, 1986. http://www.theses.fr/1986AIX22068.
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Benchouk, Chafik. "Fonctions de distribution et fonctions de fragmentation de quarks dans l'état final hadronique de la diffusion muon-nucléon à 280 GeV/c." Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37595891m.
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Elwood, John Kenneth. "Effective Field Theories in the Study of K_L → π^+π^-e^+e^- and Heavy Quark Fragmentation." Thesis, 1997. https://thesis.library.caltech.edu/10370/1/Elwood_JK_1997.pdf.
Full textAbstract:
This thesis examines several situations in which effective field theories may be
used to generate perturbative predictions for nonperturbative phenomena. The
decay mode KL → π+π-e+e- is analyzed in great detail using chiral perturbation theory, and the form factors for the decay are determined, along with the sizes of
various CP violating observables. One of these variables turns out to be quite sizeable,
approaching 20% for appropriate cuts on the lepton pair invariant mass. Fragmentation
of a c quark to the excited charmed baryon doublet Λ*c is also studied within the
framework of a chiral theory, and various decay distributions are expressed in terms
of nonperturbative fragementation parameters. A perturbative calculation of related fragmentation
parameters is also briefly discussed.