Relazione sulla attivitā scientifica 1999: Esperimento ZEUS
Responsabili Nazionali: A.Nigro, A.Zichichi
Sezioni Partecipanti: Bologna, Cosenza, Firenze, Padova, Roma1, Torino


Composizione dei Gruppi:


Sezione di Bologna: G.Abbiendi, F.Anselmo, P.Antonioli, G.Bari, M.Basile, 
L.Bellagamba, D.Boscherini, A.Bruni, G.Bruni, G.Cara Romeo, G.Castellini, 
L.Cifarelli, F.Cindolo, A.Contin, N.Coppola, M.Corradi, S.De Pasquale, 
P.Giusti, G.Iacobucci, G.Laurenti, G.Levi, A.Margotti, T.Massam, R.Nania, 
F.Palmonari, A.Pesci, A.Polini, G.Sartorelli, Y.Zamora Garcia, A.Zichichi


Gruppo collegato di Cosenza: M.Capua, A.Mastrobernardino, M.Schioppa, G Susinno


Sezione di Firenze: G.Barbagli, E.Gallo, P.Pelfer


Laboratori Nazionali di Frascati: G.Maccarrone, L.Votano


Sezione di Roma I: G.D'Agostini, G.Marini, A.Nigro, M.Raso


Sezione di Padova: A.Bertolin, R.Brugnera, R.Carlin, F.Dal Corso, U.Dosselli, 
S.Dusini, S.Limentani, M.Morandin, M.Posocco, L.Stanco, R.Stroili, C.Voci


Sezione di Torino: M.Arneodo, R.Cirio, M.Costa, M.I.Ferrero, S.Maselli, 
V.Monaco, C.Peroni, M.C.Petrucci, M.Ruspa,  A.Solano, A.Staiano


Introduzione
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Il run di luminositā per fisica si č svolto fino alla fine del mese di Aprile 
1999 con collisioni tra fasci di elettroni di energia Ee=27.5 GeV e protoni di 
energia Ep=920 GeV. La luminosita` accumulata dall'esperimento e` di 12.6 pb-1 
(pari al 74% della luminosita` fornita dalla macchina), per un totale di 
15.7x10^6 eventi utilizzabili per le analisi di fisica. 
Dal mese di Luglio 1999 a Dicembre 1999 si e` operato con collisioni tra
positroni e protoni (con le stesse energie dei fasci), e sono stati accumulati 
19.9 pb-1 (il 70% della luminosita` fornita da HERA), corrispondenti a circa 
20x10^6 eventi utilizzabili.


Rivelatori e progetti con responsabilitā italiane
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I rivelatori di completa o prevalente responsabilitā dei gruppi italiani 
sono il sistema per la rivelazione e misura dei muoni (Barrel, Rear e Forward),
lo spettrometro per protoni leading, LPS, ed il tracciatore per elettroni 
diffusi a piccoli angolo Beam Pipe Tracker, BPT. Il corretto funzionamento dei 
rivelatori e` possibile grazie alla presenza continua di esperti.


Sono proseguiti i lavori per la realizzazione del MVD (Micro Vertex Detector).
La componente italiana coordina l'elettronica e partecipa alla realizzazione 
del sistema di front-end, read-out ed acquisizione (chip HELIX ed ibridi 
Padova e Torino, sistema di basse tensioni Torino, DAQ Bologna e Firenze, 
inter-connessione ibridi e piccola meccanica per assemblaggio Padova e Roma). 
Sono stati prodotti gli ibridi ed i wafers. A causa di una variazione del 
progetto consistente nello spostamento di un pannello di raccolta dei cavi 
provenienti dai moduli del rivelatore, la lunghezza dei cavi e` passata da 
circa 1 m a 6 m. E` in corso di realizzazione il sistema di basse tensioni ed 
e` stata completamente definita la struttura del sistema di acquisizione.


Produzione Monte Carlo e Calcolo
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Durante il 1999 i cluster situati nelle sezioni INFN hanno prodotto circa il 
30% del totale degli eventi Monte Carlo di ZEUS. E` stato definito e 
realizzato un programma di upgrade del calcolo, potenziando le sezioni ed il 
cluster italiano di DESY.


Analisi Dati
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L'analisi dei dati ha condotto ad una serie di nuovi risultati, sia pubblicati 
che presentati come preliminari alle conferenze.


Lavori pubblicati durante il 1999:


 1. Measurement of Jet Shapes in High Q2 Deep Inelastic Scattering at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C8 (1999) 3, 367-380
 2. Measurement of High Q2 Charged-Current e+p Deep Inelastic Scattering Cross 
    Sections at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C DOI.1007/s100529900280
 3. Forward Jet Production in Deep Inelastic Scattering at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C6 (1999)  239-252
 4. Measurement of the Diffractive Cross Section in Deep Inelastic Scattering 
    using ZEUS 1994 Data
    The Europ. Phys. Jou. C6 (1999) 43-66
 5. Measurement of inclusive D*+- and associated dijet cross sections in 
    photoproduction at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C6 (1999) 67-83
 6. Exclusive Electroproduction of Rho0 and J/Psi Mesons at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C6 (1999) 603-627
 7. ZEUS Results on the Measurement and Phenomenology of F2 at Low x and Low Q2
    The Europ. Phys. Jou. C7 (1999) 609-630
 8. Measurement of Multiplicity and Momentum Spectra in the Current and Target 
    Regions of the Breit Frame in Deep Inelastic Scattering at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C11 (1999) 2,  251-270
 9. Measurement of High Q2 Neutral Current e+p Deep Inelastic Scattering Cross 
    Sections at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C11 (1999) 3,  427-445
10. Measurement of Dijet Photoproduction at High Transverse Energies at HERA
    The Europ. Phys. Jou. C11 (1999) 1, 35-50




Lavori sottomessi per pubblicazione durante il 1999:


11. W Production and the Search for Events with an Isolated High-Energy Lepton 
    and Missing Transverse Momentum at HERA 
    (DESY 99-054, accettato da Phys. Lett. B)
12. Search for Contact Interactions in Deep Inelastic e+p -> e+X Scattering at 
    HERA 
    (DESY 99-058, sottom. a Europ. Phys. Jou.)
13. Angular and Current-Target Correlations in Deep Inelastic Scattering at 
    HERA 
    (DESY 99-063, accettato da Europ. Phys. Jou. C)
14. Measurement of  D* production and the charm contribution to F2 in deep 
    inelastic scattering at HERA 
    (DESY 99-101, accettato da Europ. Phys. Jou. C)
15. Measurement of the Spin-Density Matrix Elements in Exclusive 
    Electroproduction of Rho0 Mesons at HERA 
    (DESY 99-102, accettato da Europ. Phys. Jou. DOI)
16. Measurement of diffractive photoproduction of vector mesons at large 
    momentum transfer at HERA 
    (DESY 99-160, sottom. a Europ. Phys. Jou.)
17. Measurement of inclusive prompt photon photoproduction at HERA 
    (DESY 99-161, accettato da Phys. Lett. B)
18. Measurement of the E2T,jet/Q2 dependence of the forward jet production at 
    HERA (DESY 99-162, accettato da Phys. Lett. B)


Le principali attivitā di analisi che hanno condotto a risultati preliminari o 
finali presentati alle conferenze, possono essere riassunti come segue:


Funzioni di struttura e fisica Elettrodebole
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E` stata effettutata, utilizzando il BPT, una misura della funzione di 
struttura F2 ai valori piu` bassi di x e Q2, studiando la transizione al 
regime di QCD non-perturbativa. 
Sono state misurate le sezioni d'urto ep in interazioni di corrente neutra e 
carica. Queste ultime hanno condotto alla estrazione della massa del 
propagatore del W, che risulta in ottimo accordo con la misura della massa 
dello stato on-shell. Il confronto tra le sezioni d'urto a corrente neutra per 
elettroni e positroni ha mostrato gli effetti dovuti all'interferenza tra 
fotone e Z0.
In generale le sezioni d'urto risultano in ottimo accordo con le predizioni del
Modello Standard.


Heavy Flavors
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E` stata effettuata una misura preliminare della produzione di beauty in 
fotoproduzione per eventi con due jet ed un leptone (elettrone o muone). Sono 
state misurate le sezioni d'urto inclusive per produzione di Ds e D* in 
fotoproduzione, e le sezioni d'urto del jet del charm in eventi con 
fotoproduzione di D*.
La misura delle sezioni d'urto di produzione di D* in deep inelastic 
scattering (DIS) ha permesso la misura del contributo del charm alla funzione 
di struttura F2 del protone.
E` stata studiata la produzione anelastica di charmonio in fotoproduzione. 
In particolare si sono confrontati i rapporti delle sezioni d'urto di Psi' e 
J/Psi con le predizioni del modello di singoletto di colore. 


Stati finali adronici
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Si sono misurate le distribuzioni degli eventi con 3-jet in fotoproduzione e 
sono state confrontate con le predizioni pQCD. E` stato effettuato uno studio 
sulla sotto-struttura dei jets in fotoproduzione, che ha mostrato come il jet 
si "allarghi" ed aumenti la molteplicita` dei sotto-jets con la pseudorapidita`
del jet (verso la direzione del protone incidente), compatibilmente con 
l'aumento della frazione di jet gluonici all'aumentare della pseudorapidita`.
In DIS la misura delle sezioni d'urto differenziali per dijet ad alto Q2 ed il 
rapporto con la sezione d'urto di produzione di 1 jet ha condotto ad una nuova 
e precisa misura della costante di accoppiamento forte.
Si sono effettuati studi sulla molteplicita` e gli spettri di impulso nelle 
regioni di frammentazione e del bersaglio in DIS . Le predizioni basate su 
MLLA e LHPD (Local Hadron Parton Duality) non sono consistenti con i dati.


Fisica diffrattiva
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E` stata misurata la produzione di D*(2010) in DIS diffrattivo; la frazione di 
eventi con D* prodotti in modo diffrattivo e` consistente con la frazione di 
eventi diffrattivi osservati nel DIS.
E` stata misurata la dissociazione diffrattiva inclusiva di fotoni virtuali in 
termini della funzione di struttura diffrattiva F2D(4), in eventi in cui il 
protone e` rivelato dal LPS. 
Sono stati studiati i rates di eventi con un barione leading nello stato 
finale, utilizzando il LPS ed il calorimetro per neutroni forward di ZEUS. La 
frazione di eventi con un protone o neutrone leading risulta praticamente 
indipendente, nel dominio cinematico studiato, dalle variabili cinematiche del 
DIS. 
Si e` studiata la produzione diffrattiva dei mesoni vettoriali Rho0, Phi ed 
Omega in DIS ad alte scale di massa (Q2 o |t|) .


Fisica esotica
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La ricerca di interazioni di contatto ha condotto a nuovi limiti sulle scale 
efficaci di massa che caratterizzano queste ipotetiche interazioni, 
paragonabili a quelle ottenute dagli altri collisionatori.
Sono stati ricavati nuovi limiti sulla produzione di elettroni eccitati e 
sulla produzione di particelle supersimmetriche in interazioni con violazione 
della R-parita`. E` stata condotta una ricerca di Lepto-Quarks (LQ) che 
violano il numero leptonico di flavour, che ha condotto a nuovi limiti sulla 
costante di accoppiamento per il rapporto di decadimento in muone in funzione 
della massa del LQ. Si sono effettuate ricerche di risonanze nel canale s 
studiando la massa invariante del sistema elettrone-jet (e neutrino-jet in 
interazioni a corrente carica), che hanno condotto a limiti sulla produzione 
di LQ, che variano in relazione al tipo di LQ ed agli accoppiamenti.




Responsabilitā generali
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Durante il 1999 la partecipazione italiana a ZEUS č stata caratterizzata da 
responsabilitā ed attivitā di interesse generale (Deputy Spokesman, Run 
Coordinators, Responsabili di gruppi di fisica, Coordinatore del trigger, 
membri dello Zeus Editorial Panel, partecipazioni ad Editorial Boards).




 
Graziano Bruni (Bologna)