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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.

Am Schwerionensynchrotron der GSI Darmstadt wurde die Produktion von K- und pi-Mesonen in Proton-Kern-Kollisionen ("pA") experimentell untersucht. Verschiedene Targetkerne (C, Au), Strahlenergien (1.6, 2.5, 3.5 GeV) und Beobachtungswinkel (32°-64°) ergaben eine reichhaltige Systematik und gestatteten Extrapolationen auf totale Wirkungsquerschnitte. In der Arbeit werden Vergleiche der einzelnen Messungen miteinander und mit pA-Messungen anderer Gruppen angestellt und diskutiert. Die Einordnung zwischen pp- und AA-Daten und der Vergleich mit theoretischen Vorhersagen ermöglicht grundlegende Aussagen über das Verhalten von K-Mesonen in Kernmaterie, sogenannte Medium-Effekte.

Les collisions d'ions lourds ultra-relativistes permettent d'atteindre des conditions expérimentales extrêmes afin de mettre en évidence un nouvel état de la matière. Cet état, qui aurait prévalu au premier instant de notre univers d'après la théorie du Big Bang, est appelé Plasma de Quarks et de Gluons (PQG). L'expérience PHENIX, un des points d'interaction du collisionneur RHIC au Laboratoire National Brookhaven (USA), a pour objectif d'étudier les traces laissées par le PQG. Les photons insensibles à l'interaction forte représentent alors pour les physiciens un des outils privilégiés de prospection. Les photons gardent donc intacte toute information provenant de la collision. En outre ils sont émis durant toutes les phases de la réaction, phase de formation, phase d'équilibre, phase mixte PQG/hadrons, phase de gaz hadronique jusqu'à l'hadronisation complète du système (freeze-out). La difficulté réside dans la séparation de toutes ces sources. Dans ce mémoire, ce sont les photons directs à valeurs élevées en impulsion transverse émis par processus partoniques durs qui nous intéresse. Dans ce domaine en impulsion, le bruit dû à d'autres sources photoniques (notamment la décroissance électromagnétique du pion neutre) est diminué. Le travail de cette thèse se focalise sur des systèmes légers p+p qui permettrons une comparaison à des systèmes plus lourds Au+Au où la formation du PQG est supposée. Également une nouvelle méthode (SICA, Spectroscopic Isolation Cut Analysis) de différentiation des diverses sources photoniques est présentée. Le résultat principal, en plus d'autres spectres en impulsion transverse, est une nouvelle référence pour le taux de production de photons directs dans les collisions p+p à 200 GeV. Le spectre extrait par SICA est comparé aux résultats d'autres analyses de la sonde photonique ainsi qu'aux calculs pQCD.

We give a rather self-contained introduction to the rare pion to dielectron decay which in nontrivial leading order is given by a QED triangle loop. We work within the dispersive framework where the imaginary part of the amplitude is obtained via the Cutkosky rules. We derive these rules in detail. Using the twofold Mellin-Barnes representation for the pion transition form factor, we derive a simple expression for the branching ratio B(π0 <img src="http://www.diva-portal.org/cgi-bin/mimetex.cgi?%5Crightarrow" /> e+e-) which we then test for various models. In particular a more recent form factor derived from a Lagrangian for light pseudoscalars and vector mesons inspired by effective field theories. Comparison with the KTeV experiment at Fermilab is made and we find that we are more than 3σ below the KTeV experiment for some of the form factors. This is in agreement with other theoretical models, such as the Vector Meson Dominance model and the quark-loop model within the constituent-quark framework. But we also find that we can be in agreement with KTeV if we explore some freedom of the form factor not fixed by the low-energy Lagrangian.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--Darmstadt.

The first-time measurement of the angular dependence of the beam-helicity asymmetry for $\gamma p \rightarrow pK^{+}K^{-}$ is shown and compared to $\gamma p \rightarrow p\pi^{+}\pi^{-}$. The data obtained were from the CLAS g12 experiment at Jefferson Lab. The experiment utilized a beam of circularly polarized photons with energies between 1.1 and 5.4 GeV incident on an unpolarized liquid hydrogen target, which produced an unprecedented number of strange hadrons in photoproduction. The production mechanism for strange hadrons is not well understood. The beam-helicity asymmetry is a polarization observable that provides information on interfering production mechanisms in the reaction. It is shown that the asymmetry is sensitive to several kinematic variables that are key in modeling the reaction dynamics. Furthermore, the comparison of the beam-helicity asymmetry between the kaon and pion channels serves as a platform for the investigation of flavor dependence. A partial wave analysis on the $pK^{-}$ system is also performed in a search for missing hyperon excitations.

Title: Some aspects of low-energy QCD at the precision frontier Author: Tomáš Husek Department/Institute: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor of the doctoral thesis: doc. RNDr. Karol Kampf, Ph.D. Abstract: This thesis concentrates on some low-energy aspects of QCD, namely on those which are connected to the electromagnetic decays of lightest neutral pseudoscalar mesons. Calculations of radiative corrections to neutral pion decays (the Dalitz decay and the rare decay) and a novel model for the pion electro- magnetic transition form factor are subjects discussed in the attached papers, which this work is based on. The associated theoretical aspects including Chiral Perturbation Theory or the large-Nc limit are introduced. We also discuss the complications which arise when the calculations of radiative corrections for η(′) Dalitz decays are performed. Some details about the collaboration with experi- ments which incorporate the calculation of the published corrections are provided. Last but not least, some techniques related to loop integrals are shown. Keywords: Chiral Perturbation Theory, large-Nc limit, radiative corrections, pion electromagnetic transition form factor 1

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) -&amp;gt; pi0 X and e+e- -&amp;gt; q anti-q -&amp;gt; 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) -&amp;gt; pi0 X bzw. e+e- -&amp;gt; q anti-q -&amp;gt; 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.

<p>The ability of the Mu2e experiment to probe, or discover BSM physics in direct CLFV μ+ and π+ decay modes is estimated.</p>