English Title: Determination of the W pair production cross section in e+e- reactions at center-of-mass energies of 189-202 GeV using a neural network

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Abstract

Der Wirkungsquerschnitt der W-Paarproduktion in e+e- -Reaktionen bei Schwerpunktsenergien von 189 GeV bis 202 GeV wurde mit den Daten des OPAL- Detektors bestimmt. Dazu wurden die hadronisch zerfallenden W-Paare verwendet, die mit etwa 46 den größten Beitrag zum gesamten Wirkungsquerschnitt liefern. Dieser Kanal besitzt allerdings einen großen Untergrund, der vor allem aus Z/gamma -> qq besteht. Aus diesem Grund wurde ein neuronales Netzwerk trainiert und untersucht, um Signalereignisse mit möglichst hoher Effizienz und Reinheit zu selektieren. An die Verteilung der Netzwerkausgabe wurde eine Anpassung vorgenommen, deren freier Parameter der hadronische Anteil des Wirkungs- querschnitts ist. Aus diesem Anteil läßt sich unter Verwendung des Verzweigungs- verhältnisses Br(W -> qq) der Wirkungsquerschnitt berechnen. Die Resultate für die einzelnen Energien sind: sigma_WW(189GeV)=(16.71 +/- 0.52 +/- 0.58)pb sigma_WW(192GeV)=(16.95 +/- 1.33 +/- 0.63)pb sigma_WW(196GeV)=(18.32 +/- 0.85 +/- 0.65)pb sigma_WW(200GeV)=(16.27 +/- 0.80 +/- 0.68)pb sigma_WW(202GeV)=(18.08 +/- 1.22 +/- 0.66)pb Diese Ergebnisse stimmen im Rahmen des Fehlers mit den Vorhersagen des Standardmodells überein.

Translation of abstract (English)

The W pair production cross section in e+e- reactions at center-of-mass energies of 189 GeV to 202 GeV has been determined using the data of the OPAL detector. For this purpose the hadronic W pairs were used, which provide, with around 46, the largest contribution to the total cross section. This channel has, however, a large background, mainly from Z/gamma -> qq. For this reason a neural network has been trained and studied to select signal events with large efficiency and purity. A fit has been made to the shape of the network output whose free parameter is the hadronic part of the cross section. From this the cross section can be calculated by using the branching fraction Br(W -> qq). The results for the various energies are: sigma_WW(189GeV)=(16.71 +/- 0.52 +/- 0.58)pb sigma_WW(192GeV)=(16.95 +/- 1.33 +/- 0.63)pb sigma_WW(196GeV)=(18.32 +/- 0.85 +/- 0.65)pb sigma_WW(200GeV)=(16.27 +/- 0.80 +/- 0.68)pb sigma_WW(202GeV)=(18.08 +/- 1.22 +/- 0.66)pb These results are, within their errors, consistent with the Standard Model expectations.