Techn. Universiẗat, Diss., 2003--Dresden.

Techn. University, Diss., 2004--Dresden.

Die hier vorgestellte Untersuchung des radiativen elektroschwachen "Pinguin"-Zerfalls B->K*(892)Gamma, der durch den "Schleifen"-Übergang b->sGamma stattfindet, stellt einen wichtigen Test des Standardmodells und einen Kandidaten für die Suche nach Neuer Physik dar. Der benutzte Datensatz wurde auf der Y(4S)-Resonanz mit dem BABAR-Detektor am asymmetrischen Elektron-Positron-Speicherring PEP-II des Stanford Linear Accelerator Centers (SLAC) aufgezeichnet. Die B->K*Gamma Verzweigungsverhältnisse wurden in vier K*-Zerfallskanälen gemessen. Eine Suche nach direkter CP-Verletzung im B->K*Gamma Kanal wurde ebenfalls durchgeführt. / The presented study of the radiative electroweak "penguin"-decay B->K*(892)gamma, proceeding by the b->sgamma "loop"-transition, provides an important test of the Standard Model and a candidate of the search for New Physics. The used data sample has been recorded at the Y(4S) resonance with the BABAR detector at the asymmetric electron-positron- collider PEP-II of the Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) in California. The B->K*gamma branching fractions are measured in four K*-decay modes. A search for direct CP-violation in the B->K*gamma mode has also been carried out.

The branching fraction for B -> rho e nu decays and the CKM matrix element |Vub| is measured with semileptonic exclusive B-meson decays using approximately 55 million Upsilon(4S) -> BBbar decays collected during the years 2000 and 2001 with the BABAR detector. The result is Br(B0 -> rho- e+ nu) = (3.39 +- 0.44 +- 0.52 +- 0.60) x 10^-4, and |Vub| = (3.69 +- 0.23 +- 0.27 +0.40-0.59) x 10^-3. The quoted errors are statistical, systematic, and theoretical respectively. These are combined results obtained using five different form-factor models. Individual results are also quoted. / Das Verzweigungsverhältnis B -> rho e nu und das CKM Matrix Element |Vub| werden mittels semileptonischer exklusiver B Mesonen Zerfälle gemessen. Die Daten wurden in den Jahren 2000 und 2001 mit dem BABAR Dektektor aufgezeichnet und ensprechen ungefähr 55 Millionen Upsilon(4S) -> BBbar Zerfällen. Das Ergebnis ist Br(B0 -> rho- e+ nu) = (3.39 +- 0.44 +- 0.52 +- 0.60) x 10^-4 und |Vub| = (3.69 +- 0.23 +- 0.27 +0.40-0.59) x 10^-3. Die angegebenen Fehler sind statistisch, systematisch und theoretisch. Dieses Ergebnis ist eine Kombination von Ergebnissen fünf verschiedener Form-Faktor Modelle. Die Ergebnisse werden auch für jedes Modell einzeln angegeben.

In this thesis methods of calibration of the electromagnetic calorimeter of the BABAR experiment will be introduced. Additionally a method was developed to take into account the different energy losses between the edges and centres of the crystals. An improvement of the energy resolution of photons was achieved by 15%, depending on the energy. For Y(4S) and continuum events a momentum spectrum of inclusively produced neutral pions (Y(4S) -> pi0 X and e+e- -> q anti-q -> pi0 X, respectively) was determined. For continuum events also a momentum depending angle distribution was determined. From these distributions the average number of produced pi0 per event was calculated. The results for B decays and continuum events are n(B) =2,268+-0,008+-0,115 and n(Continuum)=3,388+-0,005+-0,172, respectively. These values were compared with Monte Carlo simulations and with other analyses. / In dieser Arbeit werden die Kalibrierungsmethoden des elektromagnetischen Kalorimeters des BABAR-Experiments vorgestellt. Entwickelt wurde dabei eine Methode, die die unterschiedlichen Energieverluste zwischen Kristallrändern und Kristallmitten berücksichtigt. Es wurde dabei eine Verbesserung der Energieauflösung von Photonen, abhängig von der Energie, von bis zu 15% erreicht. Für Y(4S)- und Kontinuumsereignisse wurden die Impulsspektren und für letztere die impulsabhängigen Richtungsverteilungen inklusiv produzierter neutraler Pionen (Y(4S) -> pi0 X bzw. e+e- -> q anti-q -> pi0 X) bestimmt. Aus diesen Verteilungen wurde die mittleren Anzahl erzeugter pi0 pro Ereignis ermittelt. Für B-Zerfälle bzw. Kontinuumsereignisse ergaben sich n(B) =2,268+-0,008+-0,115 bzw. n(Kontinuum)=3,388+-0,005+-0,172. Diese Werte wurden mit Monte-Carlo-Simulationen und mit anderen Analysen verglichen.

Unter Benutzng von 90.4/fb Daten, die das BABAR-Experiment in den Jahren 1999 bis 2002 genommen hat, wurden die Zerfälle Ds*+ -> Ds+ pi0 und Ds*+ -> Ds+ gamma mit zwei verschiedenen Methoden rekonstruiert. Die Rekonstruktions-Effizienzen wurden mittels Signal-Monte Carlo-Ereignissen und D*0-Zerfällen ermittelt. Auf diese Weise wurde das Partialbreiten-Verhältnis Gamma(Ds*+ -> Ds+ pi0) / Gamma(Ds*+ -> Ds+ gamma) auf vier verschiedene Weisen gemessen. Zusätzlich wurde das Partialbreiten-Verhältnis Gamma(D*0 -> D0 pi0) / Gamma(D*0 -> D0 gamma) gemessen. / Using 90.4/fb of data taken at the BABAR experiment in the years 1999 to 2002, the decays Ds*+ -> Ds+ pi0 and Ds*+ -> Ds+ gamma have been reconstructed with two different methods. Signal Monte Carlo events as well as D*0 decays have been used to determine the reconstruction efficiencies. Thereby, the partial widths ratio Gamma(Ds*+ -> Ds+ pi0) / Gamma(Ds*+ -> Ds+ gamma) has been measured in four different ways. Additionally, the partial widths ratio Gamma(D*0 -> D0 pi0) / Gamma(D*0 -> D0 gamma) has been measured.

Presented is a search for the rare hadronic B meson decay B0 -> eta phi. It is based on 86 x 10^6 BB pairs recorded by the BABAR experiment at the Stanford Linear Accelerator Center between 1999 and 2002. phi mesons are reconstructed in the channel phi -> K+ K-. eta mesons are reconstructed in the channels eta -> gamma gamma and eta -> pi+ pi- pi0. Signal events are identified by a candidate counting and a maximum-likelihood method. To ensure an unbiased measurement, the number of signal events is blinded throughout the analysis. Although no significant signal is found by either method, the maximum-likelihood method obtains a smaller statistical uncertainty. In this method, the branching fraction of the decay B0 -> eta phi is determined by the upper limit BR (B0 -> eta phi) < 3.28 x 10^-6 (90%). This value includes a systematic uncertainty of 6.2%. The cited upper limit is consistent with recent theoretical predictions. Therefore, this search gives no indication for particle interactions that are not described by the Standard Model of particle physics. / Vorgestellt wird eine Suche nach dem seltenen hadronischen B-Meson-Zerfall B0 -> eta phi. Sie basiert auf 86 x 10^6 BB-Paaren, die zwischen 1999 und 2002 vom BABAR-Experiment am Stanford Linear Accelerator Center aufgezeichnet wurden. phi-Mesonen werden im Kanal phi -> K+ K- rekonstruiert. eta-Mesonen werden in den Kanälen eta -> gamma gamma und eta -> pi+ pi- pi0 rekonstruiert. Zur Identifikation von Signalereignissen wird eine Abzählmethode und eine Maximum-Likelihood-Methode verwendet. Um eine unvoreingenommene Messung zu gewährleisten, bleibt die Anzahl der Signalereignisse während der gesamten Analyse blind. Durch keine der verwendeten Methoden wird ein signifikantes Signal nachgewiesen. Die Maximum-Likelihood-Methode liefert jedoch eine kleinere statistische Unsicherheit. In dieser Methode ist das Verzweigungsverhältnis des Zerfalls B0 -> eta phi durch die obere Grenze BR (B0 -> eta phi) < 3.28 x 10^-6 (90%) gegeben. Dieser Wert enthält eine systematische Unsicherheit von 6.2%. Die angegebene obere Grenze ist mit aktuellen theoretischen Vorhersagen konsistent. Damit gibt diese Untersuchung keine Hinweise auf Wechselwirkungen, die nicht durch das Standardmodell der Elementarteilchenphysik beschrieben werden.

Presented is a search for the rare hadronic B meson decay B0 -> eta phi. It is based on 86 x 10^6 BB pairs recorded by the BABAR experiment at the Stanford Linear Accelerator Center between 1999 and 2002. phi mesons are reconstructed in the channel phi -> K+ K-. eta mesons are reconstructed in the channels eta -> gamma gamma and eta -> pi+ pi- pi0. Signal events are identified by a candidate counting and a maximum-likelihood method. To ensure an unbiased measurement, the number of signal events is blinded throughout the analysis. Although no significant signal is found by either method, the maximum-likelihood method obtains a smaller statistical uncertainty. In this method, the branching fraction of the decay B0 -> eta phi is determined by the upper limit BR (B0 -> eta phi) < 3.28 x 10^-6 (90%). This value includes a systematic uncertainty of 6.2%. The cited upper limit is consistent with recent theoretical predictions. Therefore, this search gives no indication for particle interactions that are not described by the Standard Model of particle physics. / Vorgestellt wird eine Suche nach dem seltenen hadronischen B-Meson-Zerfall B0 -> eta phi. Sie basiert auf 86 x 10^6 BB-Paaren, die zwischen 1999 und 2002 vom BABAR-Experiment am Stanford Linear Accelerator Center aufgezeichnet wurden. phi-Mesonen werden im Kanal phi -> K+ K- rekonstruiert. eta-Mesonen werden in den Kanälen eta -> gamma gamma und eta -> pi+ pi- pi0 rekonstruiert. Zur Identifikation von Signalereignissen wird eine Abzählmethode und eine Maximum-Likelihood-Methode verwendet. Um eine unvoreingenommene Messung zu gewährleisten, bleibt die Anzahl der Signalereignisse während der gesamten Analyse blind. Durch keine der verwendeten Methoden wird ein signifikantes Signal nachgewiesen. Die Maximum-Likelihood-Methode liefert jedoch eine kleinere statistische Unsicherheit. In dieser Methode ist das Verzweigungsverhältnis des Zerfalls B0 -> eta phi durch die obere Grenze BR (B0 -> eta phi) < 3.28 x 10^-6 (90%) gegeben. Dieser Wert enthält eine systematische Unsicherheit von 6.2%. Die angegebene obere Grenze ist mit aktuellen theoretischen Vorhersagen konsistent. Damit gibt diese Untersuchung keine Hinweise auf Wechselwirkungen, die nicht durch das Standardmodell der Elementarteilchenphysik beschrieben werden.

Die hier vorgestellte Untersuchung des radiativen elektroschwachen "Pinguin"-Zerfalls B->K*(892)Gamma, der durch den "Schleifen"-Übergang b->sGamma stattfindet, stellt einen wichtigen Test des Standardmodells und einen Kandidaten für die Suche nach Neuer Physik dar. Der benutzte Datensatz wurde auf der Y(4S)-Resonanz mit dem BABAR-Detektor am asymmetrischen Elektron-Positron-Speicherring PEP-II des Stanford Linear Accelerator Centers (SLAC) aufgezeichnet. Die B->K*Gamma Verzweigungsverhältnisse wurden in vier K*-Zerfallskanälen gemessen. Eine Suche nach direkter CP-Verletzung im B->K*Gamma Kanal wurde ebenfalls durchgeführt. / The presented study of the radiative electroweak "penguin"-decay B->K*(892)gamma, proceeding by the b->sgamma "loop"-transition, provides an important test of the Standard Model and a candidate of the search for New Physics. The used data sample has been recorded at the Y(4S) resonance with the BABAR detector at the asymmetric electron-positron- collider PEP-II of the Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) in California. The B->K*gamma branching fractions are measured in four K*-decay modes. A search for direct CP-violation in the B->K*gamma mode has also been carried out.

In this thesis methods of calibration of the electromagnetic calorimeter of the BABAR experiment will be introduced. Additionally a method was developed to take into account the different energy losses between the edges and centres of the crystals. An improvement of the energy resolution of photons was achieved by 15%, depending on the energy. For Y(4S) and continuum events a momentum spectrum of inclusively produced neutral pions (Y(4S) -> pi0 X and e+e- -> q anti-q -> pi0 X, respectively) was determined. For continuum events also a momentum depending angle distribution was determined. From these distributions the average number of produced pi0 per event was calculated. The results for B decays and continuum events are n(B) =2,268+-0,008+-0,115 and n(Continuum)=3,388+-0,005+-0,172, respectively. These values were compared with Monte Carlo simulations and with other analyses. / In dieser Arbeit werden die Kalibrierungsmethoden des elektromagnetischen Kalorimeters des BABAR-Experiments vorgestellt. Entwickelt wurde dabei eine Methode, die die unterschiedlichen Energieverluste zwischen Kristallrändern und Kristallmitten berücksichtigt. Es wurde dabei eine Verbesserung der Energieauflösung von Photonen, abhängig von der Energie, von bis zu 15% erreicht. Für Y(4S)- und Kontinuumsereignisse wurden die Impulsspektren und für letztere die impulsabhängigen Richtungsverteilungen inklusiv produzierter neutraler Pionen (Y(4S) -> pi0 X bzw. e+e- -> q anti-q -> pi0 X) bestimmt. Aus diesen Verteilungen wurde die mittleren Anzahl erzeugter pi0 pro Ereignis ermittelt. Für B-Zerfälle bzw. Kontinuumsereignisse ergaben sich n(B) =2,268+-0,008+-0,115 bzw. n(Kontinuum)=3,388+-0,005+-0,172. Diese Werte wurden mit Monte-Carlo-Simulationen und mit anderen Analysen verglichen.