Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2006. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 112-116).

Radiative decays of B mesons, a good example of Flavor Changing Neutral Currents, are interesting for the study of physics beyond the Standard Model, as new high-energy phenomena can enter in the loop. The LHCb experiment, designed to study b- and c-hadron physics at the LHC, is an ideal candidate for the study of this type of decays. However, in order to effectively study radiative B decays, good trigger performance is needed. Two trigger strategies have been studied, one exclusive and one inclusive: on one side, the already existing exclusive lines have been modified, and, on the other side, a new set of inclusive topological lines, specific for radiative B decays, has been introduced. Their performance in 2011 has been assessed both on simulation and on data, and the strategy for 2012 has been outlined. In addition, the full 2011 dataset collected by LHCb has been used to extract the ratio of branching fractions BR(B → K∗γ)/BR(Bs → ϕγ), which has been measured to be 1.31 ± 0.08(stat) ± 0.04(syst) ± 0.10(fs/fd). From this result, and using the well-known value for B → K∗γ, the branching fraction of Bs → ϕγ has been found to be (3.3 ± 0.3 )x10−5, largely improving previous results. This work puts the basis for future developments within the radiative decays group in LHCb, as it settles the trigger strategy on one hand and provides a detailed study of the backgrounds involved in the two studied decays, on the other. This will be very useful for future analyses, such as the CP asymmetry measurements in B → K∗γ or the photon polarization in Bs → ϕγ. / Les desintegracions dels mesons B són interessants per a l'estudi de Física més enllà del Model Estàndard, ja que són un bon exemple de Corrents Neutres amb Canvi de Sabor, molt sensibles a nova Física a altes energies a través del loop. L'experiment LHCb, dedicat a l'estudi de la física d'hadrons b i c a l'LHC, és un candidat ideal per a l'estudi d'aquest tipus de desintegracions. Tot i així, per a poder estudiar d'una manera efectiva les desintegracions radiative de mesons B a LHCb és necessària una bona resposta del trigger de l'experiment. S'han estudiat dues estratègies de trigger, una d'exclusiva i una d'inclusiva: per un costat, les línies exclusives ja existents han estat modificades, i, per l'altre, s'ha introduït un nou conjunt de línies topològiques específic per a desintegracions radiatives. S'ha estudiat el seu rendiment durant 2011 i, basant-se en els resultats obtinguts, s'ha dissenyat l'estratègia de trigger per a 2012. A més, s'han usat les dades preses per LHCb durant tot 2011 per a extreure la raó de les fraccions d'embrancament BR(B → K∗γ)/BR(Bs → ϕγ), obtenint el resultat de 1.31 ± 0.08(est) ± 0.04(sist) ± 0.10(fs/fd). A partir d'aquest resultat, i fent servir el valor ben mesurat de BR(B → K∗γ), s'ha trobat una raó d'embrancament per a Bs → ϕγ de (3.3 ± 0.3 )x10−5, millorant significativament els resultat anteriors. Aquest treball posa les bases per a futurs desenvolupaments dins del grup de desintegracions radiatives a LHCb, ja que per un costat fixa l'estratègia de trigger i, per l'altre, proporciona un estudi detallat de les diferents fonts de contaminació en la selecció de les desintegracions estudiades. Això resultarà molt útil en futurs anàlisis, tals com les mesures d'asimetria CP en B → K∗γ o la polarització del fotó en Bs → ϕγ.

No description available.

[pt] O experimento LHCb (CERN) tem como um de seus objetivos principais o estudo do fenômeno de Violalção da Simetria Carga-Paridade (CP), que seria uma das condições necessárias para assimetria de matéeria-antimatéria observada no Universo. O LHCb foi especialmente desenhado para coletar eventos com produção de mésons B (que contém o quark b), cujos decaimentos são a melhor fonte para o estudo da Violação de CP. A observação de efeitos de Violação de CP no decaimento B+- -> pi +- pi- pi+ depende fundamentalmente dos canais ressonantes intermediários que são produzidos. Ainda que experimentos recentes não tenham observado Violação de CP neste canal, a alta estatística a ser atingida pelo LHCb pode vir a permitir a observação de assimetrias no chamado Dalitz Plot, que fornece informações diretas sobre a dinâmica do decaimento. Nesta dissertação, apresentamos um estudo do decaimento B+- -> pi+- pi- pi+ com dados simulados do experimento LHCb. O objetivo é estabelecer o número de eventos deste canal que podem ser observados com a luminosidade integrada de 2 fb(-1), o que corresponderia a um ano nominal de tomada de dados. Foram feitos estudos com amostras simuladas de sinal e de fundo, de forma a estabelecer um critério de seleção de eventos que oferecesse uma alta eficiência para eventos de sinal, com grande rejeição para eventos de fundo. De acordo a este critério, o rendimento esperado para 2 fb(-1) é de cerca de 87 mil eventos B+- -> pi+- pi- pi+ , com um relação fundo/sinal da ordem de 2. / [en] The LHCb experiment (CERN) has the main objective of studying the phenomenon of Charge-Parity (CP) Violation, which is one of the requisites for observed matter-antimatter asymmetry in the universe. The LHCb has been specially designed to collect events with production of B mesons (containing the b quark), since their decays are the best source for the study of CP violation. The observation of effects of CP violation in the decay B+- -> pi+- pi- pi+ depends on its resonant intermediate states. Although CP violation has been observed in this channel so far, the high statistics to achieve by the LHCb may allow the observation of asymmetries in the so–called Dalitz plot distribution, which provides direct information about the dynamics of decay. In this dissertation we present a study of the decay B+- -> pi+- pi- pi+ with simulated data of the experiment LHCb. The goal is to establish the number of events in this channel that can be reached with the integrated luminosity of 2 fb(-1), corresponding to one nominal year of data taking. Studies were performed using signal and background samples, in order to establish selection criteria to achieve a high efficiency for signal events with high background rejection. We obtain an expected yield for 2 fb(-1) of about 87 thousand events of B+- -> pi+- pi- pi+ , with a background to signal ratio of about 2.

No description available.

LHCb est une expérience dédiée à l'étude de la violation CP dans le système des mésons B et à l'étude de leurs désintégrations rares. En 2000, la collaboration a décidé de modifier son appareillage pour minimiser la matière rencontrée par les particules et optimiser le système de déclenchement. C'est dans ce contexte que se place cette thèse qui comprend trois parties. La première est relative à l'identification des électrons qui est principalement basée sur l'information fournie par le système des calorimètres mais tire aussi profit des mesures du RICH et du détecteurs à muons. L'efficacité d'identification des électrons est environ 94% avec un taux d'identification de pions comme électrons égal à 0.7% et une pureté de l'échantillon d'électrons de 65%. Dans la première partie est aussi présentée la reconstruction des photons Bremsstrahlung, qui permet une sélection du J/psi se désintégrant en paire e+e- et ainsi celle du canal B0d→ J/psi(ee) Ks. La deuxième partie décrit la sélection de ce canal qui consiste en un ensemble de coupures cinématiques et topologiques. L'efficacité totale de sélection est 0.176% correspondant à 28000 événements reconstruits par an, avec un rapport B/S, pour le fond bb inclusif, comprit dans l'intervalle à 90% de niveau de confiance [0.017;0.069]. Enfin, dans la dernière partie sont présentées les méthodes d'étiquetage de la saveur des mésons B. L'ajout de l'information fournie par le détecteur de vertex permet de rejeter les électrons issus de conversion de photon et ainsi d'améliorer sensiblement les performances. Ces performances ont ensuite été utilisées pour déterminer la sensibilité de l'expérience LHCb à la mesure de sin(2beta). L'erreur statistique attendue sur sin(2beta), après un an de prise de données correspondant à une luminosité intégrée de 2 fb-1 et une section efficace de production des paires bb de 0.5 mb, varie de 0,015 à 0.020 en fonction des paramètres sin(2b) et |lambda f| et du niveau de bruit de fond.

No description available.

No description available.

Le travail présenté dans cette thèse concerne l’étude des désintégrations en trois corps sans quark charmé des mésons beaux neutres, dont l’état final contient un K0S. Ce travail de recherche s’est réalisé dans le cadre de l’expérience LHCb au LHC, en analysant un échantillon d’événements de 3 fb−1 collecté dans le Run I du LHC. L’analyse d’amplitude de la désintégration B0→K0Sπ+π− représente la partie principale de ce travail de thèse. La mesure des amplitudes est effectuée au moyen d’une étude du plan de Dalitz de la désintégration intégrée dans le temps sans étiquetage de la saveur de la particule belle. Nous avons mesuré les rapports d’embranchements relatives des désintégrations quasi-deux-corps à partir de cette analyse de Dalitz. Egalement, nous avons mesuré l’asymétrie CP directe des désintégrations quasi-deux-corps B0→K*+(892)π−, B0→K0*+(1430)π−, B0→K2*+(1430)π− et B0→f0(980)K0S. Nous avons observé pour la première fois l’asymétrie CP directe dans la désintégration B0→K*+(892)π− avec une signifiance supérieure à cinq déviations standard. Cette mesure est en accord avec la moyenne mondiale, avec une précision améliorée. / Studies of charmless three-body decays of the neutral B mesons with a K0S in the final state are presented in this thesis. The analyses are performed with the full statistics recorded by the LHCb spectrometer during the Run I of the LHC. The amplitude analysis of the decay B0→K0Sπ+π− represents the main part of this thesis analysis. A time-integrated untagged Dalitz-Plot analysis of the decay is performed. The fit fractions of the quasi-two-body decays are obtained. Likewise, the direct CP asymmetries of the quasi-two-body decays B0→K*+(892)π−, B0→K0*+(1430)π−, B0→K2*+(1430)π− and B0→f0(980)K0S are obtained. The largest sensitivity is obtained for ACP (B0→K*+(892)π−). This measurement is the first observation of the CP asymmetry with a significance larger then five standard deviations. The measurement is in agreement with the world average, with an improved precision.