Measurements and searches with top quarks

Abstract

In dieser Dissertation wird die Produktion und der Zerfall von Topquarks untersucht. Insbesondere wird neben dem Topquarkpaarproduktions-Wirkungsquerschnitt s_ttbar das Verzweigungsverhaltnis R=Br(t->Wb)/Br(t->Wq) mit q= d-,s- oder b-Quark gemessen, nach geladenen Higgs Bosonen im Zerfall t->H^+b und nach neutralen Higgs Bosonen im ttH Prozess gesucht. Die Analysen wurden grosstenteils im Lepton plus Jets, dileptonischen und Tau plus Lepton Kanal durchgefuhrt. Der gesamte analysierte Datensatz entspricht etwa einem inversen Femtobarn und wurde mit dem D0 Detektor am Tevatron Proton-Antiproton-Beschleuniger zwischen 2002 und 2006 aufgenommen. Die Anzahl von identifizierten b-Jets wurde fur die simultane Messung von R und s_ttbar im Lepton plus Jets Kanal verwendet, wobei eine bessere Signifikanz durch die Ausnutzung topologischer Variablen erreicht werden konnte. Mit dem gemessenen Wert von R=0.968+0.092-0.083 konnten Werte des CKM Matrixelementes V_tb>0.884 mit 95% Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden. Das unterschiedliche Verhalten von Topquarkpaar-Ereignissen in verschiedenen Kanalen bei Prasenz eines geladenen Higgs Bosones liefert die Sensitivitat fur die Suche nach geladenen Higgs Bosonen im Topquark Zerfall. Neben der kombinierten Messung von s_ttbar konnte die zur Zeit beste obere Schranke auf Br(t->H^+b) in verschiedenen Modellen gesetzt werden. Weiterhin wurde die erste simultane Messung von s_ttbar und Br(t->H^+b) durchgefuhrt.