Time-dependent CP violation in B0 → ηc KS0 decays at the Belle experiment, Alignment of the Belle II detector

Abstract

Tato práce se zabývá dvěma nezávislými, avšak úzce souvisejícími tématy. V první části se je změřen větvící poměr a časově závislé narušení CP syme- trie v rozpadech B0 → ηcK0 S, ηc → K0 SK± π∓ . Tento rozpad umožňuje získat přístup k sin 2ϕ1, kde ϕ1 je úhel unitárního trojúhelníku Cabibbo-Kobayashi- Maskawovy kvarkové směšovací matice. Měření je založeno na celém souboru dat z experimentu Belle, který se skládá ze 772 × 106 párů B mezonů získaných na e+ e− urychlovači KEKB. Extrahované parametry časově závislého a přímého CP narušení jsou sin 2ϕ1 ≃ S = 0.59 ± 0.17 (stat) ± 0.07 (syst) a A = 0.16 ± 0.12 (stat) ± 0.06 (syst). Změřený součin větvících poměrů B(B0 → ηcK0 S) × B(ηc → K0 SK± π∓ ) je (9.8±0.6 (stat)±0.4 (syst)±2.3 (int))×10−6 , kde poslední nejistota zohledňuje interferenci s nerezonančním pozadím. Druhá část se zabývá alignmentem vrcholového detektoru a centrální drif- tové komory experimentu Belle II na urychlovači SuperKEKB, který je Super- B-Továrnou nové generace. S novým pixelovým detektorem a prezentovanou metodou alignmentu dosahuje Belle II přibližně dvakrát lepšího rozlišení im- paktních parametrů než Belle. Předložená alignmentovací procedura zahrnuje simultánní určení...

This thesis deals with two independent yet closely related topics. In the first part, a measurement of branching fraction and time-dependent CP violation in B0 → ηcK0 S, ηc → K0 SK± π∓ decays is performed. This decay allows access to sin 2ϕ1, where ϕ1 is an angle of the unitary triangle of the Cabibbo-Kobayashi- Maskawa quark mixing matrix. The measurement is based on the entire dataset of the Belle experiment, which consists of 772 × 106 B meson pairs collected at the KEKB e+ e− collider. The extracted mixing-induced and direct CP- violation parameters read sin 2ϕ1 ≃ S = 0.59 ± 0.17 (stat) ± 0.07 (syst) and A = 0.16 ± 0.12 (stat) ± 0.06 (syst), respectively. The measured product of branching fractions B(B0 → ηcK0 S) × B(ηc → K0 SK± π∓ ) is (9.8 ± 0.6 (stat) ± 0.4 (syst)±2.3 (int))×10−6 , where the last uncertainty accounts for interference with non-resonant background. The second part deals with the alignment of the vertex detector and the central drift chamber of the Belle II experiment at the SuperKEKB collider, which is a next-generation Super-B-Factory. With the new pixel detector and the presented alignment method, Belle II achieves approximately twice better impact parameter resolutions than Belle. The presented alignment procedure involves a simultaneous determination of about sixty thousand...