Measurement of the Inclusive Cross Section $\sigma(pp\rightarrow b\bar{b}X\rightarrow \mu\mu \mbox{X}^\prime)$ at $\sqrt{s}=7$ TeV with the CMS Experiment at the LHC

Beauty quarks are produced with a large cross section at a previously unreached center-of-mass energy at the Large Hadron Collider (LHC), enabling precision measurements to improve our understanding of heavy flavor physics. This thesis presents the measurement of the inclusive cross section $\sigma(pp\rightarrow b\overline{b} X \rightarrow \mu \mu X^\prime)$. Di-muon events are selected in the pseudo-rapidity range $|\eta|<2.1$, and transverse momentum $\pt>4$ GeV or $\pt>6$ GeV. The amount of signal events is determined with a fit to the di-muon transverse impact parameter distribution. The analysis is applied to data recorded by the CMS detector during proton-proton collisions at $\sqrt{s} = 7$ TeV centre-of-mass energies in the second half of year 2010, corresponding to an integrated luminosity of $\mathcal{L}=27.9$ pb. The $b$-quark production cross section is determined and compared to leading-order and next-to-leading-order QCD predictions.

Nel collisore adronico LHC i quark beauty sono prodotti con un'elevata sezione d'urto ad una energia nel centro di massa mai raggiunta finora, consentendo misure di precisione in grado di migliorare la nostra comprensione della fisica del sapore. Il presente lavoro di tesi riporta uno studio della misura della produzione inclusiva dei quark $b$ tramite il processo $(pp\rightarrow b\overline{b} X \rightarrow \mu \mu X^\prime)$. Eventi di di-muoni sono selezionati nell'intervallo di pseudo-rapidità $|\eta|<2.1$ ed impulso trasverso $\pt>4$ GeV or $\pt>6$ GeV. La frazione di eventi di segnale è determinata mediante un'interpolazione della distribuzione di parametro d'impatto trasverso. L'analisi e' applicata ai dati raccolti dal rivelatore CMS durante la fase di presa dati di collisioni ad energia di $\sqrt{s} = 7$ TeV nel centro di massa, avvenuta nella seconda metà del 2010, corrispondenti ad una luminosità integrata di $\mathcal{L}=27.9$ pb. La sezione d'urto di produzione dei $b$-quark è misurata e confrontata cno le predizioni QCD al {\it leading-order} e {\it next-to-leading-order}.