jetproduktion

Jetproduktion bezeichnet in der Teilchenphysik die Bildung von Jets, also eng gebündelten Hadronenkaskaden, die aus der Fragmentierung von Quarks oder Gluonen resultieren, die in hochenergetischen Kollisionen erzeugt werden. Da freie Quarks der Konfinierung unterliegen, entstehen zunächst Strahlungen von Quarks und Gluonen und schließlich Hadronisierung, wodurch sich Jets bilden.

Die Jets werden in Detektoren durch die Ansammlung von Spuren in Tracking-Systemen und die Energieanzeige in Kalorimetern identifiziert. Zur Rekonstruktion von Jets kommen Clustering-Algorithmen zum Einsatz, insbesondere anti-kT, kT und Cambridge/Aachen. Die Wahl des Algorithmus beeinflusst Parameter wie die feste Jetgröße (Radius R) und die Energie-Skalierung der rekonstruierten Jets.

In der Jetphysik dienen Messungen von Kreuzabschnitten, Transversalimpulsen, Jet-Multiplicities, Jet-Form und Fragmentationsfunktionen dazu, Theorien der Quantenchromdynamik (QCD) zu prüfen. Die Beschreibung erfolgt durch perturbative QCD (pQCD) auf NLO- oder NNLO-Niveau sowie durch Monte-Carlo-Generatoren wie Pythia, Herwig und Sherpa, die Teilprozesse mit Hadronisierung simulieren.

Jets werden in Kollisionsreihen wie dem LHC, dem LEP und dem Tevatron genutzt, um Standardmodell-Tests durchzuführen und nach neuen Phänomenen zu suchen. In schweren-Ionen-Kollisionen kann Jetquenching auftreten, bei dem Jets durch die Quark-Gluon-Plasma gedämpft werden. Zu den Herausforderungen gehören Pile-up, die Kalibration der Jet-Energie (Jet-Energy-Scale) und die Entflechtung von Jets aus Hintergrundprozessen. Jetproduktion bleibt ein zentrales Thema der modernen Teilchenphysik.