Dissertations / Theses on the topic 'Lhcd'
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1
Liang, Anshu. "Understanding the low to high confinement transition in tokamak plasmas." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2023. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/230112_LIANG_826zuy182lisgpn946fzpk544n_TH.pdf.
Abstract:
Les travaux présentés dans cette thèse sont consacrés à la compréhension du mécanisme physique de la transition L-H. Le mécanisme d'entraînement du cisaillement de vitesse dans le bord du plasma a été étudié à l'aide d'une injection de puissance d'entraînement à courant hybride inférieur (LHCD) sur le tokamak HL-2A en Chine. Il a été montré que l'augmentation du cisaillement de vitesse est principalement entraînée par le terme diamagnétique ionique du champ électrique radial Er. Au cours de la transition L-H, on observe que le terme diamagnétique ionique du champ électrique radial Er joue un rôle dominant dans l'augmentation du cisaillement de vitesse, tandis que les contributions des termes de vitesse poloïdal et toroïdal sont négligeables. Le cisaillement de vitesse doit atteindre une valeur critique pour permettre à la transition L-H de se produire. Cela signifie que la valeur critique joue un rôle de seuil de cisaillement de vitesse pour la transition L-H. De plus, l'effet stimulé de l'injection de faisceaux moléculaires supersoniques (SMBI) sur la transition L-H a également été étudié sur HL-2A. Les résultats suggèrent que le SMBI pourrait être une méthode fiable pour réduire le seuil de puissance de transition L-H et contrôler la transition L-H dans les futurs réacteurs de fusion. Enfin, des efforts ont été faits sur l'optimisation du couplage LHCD sur le tokamak WEST en France et une analyse du couplage de l'onde LH dans les plasmas WEST a été réalisée. L'analyse montre que le remodelage toroïdal du lanceur multijonction entièrement actif effectué avant son installation à WEST a été un succèsThe works presented in this thesis are devoted to understand the physical mechanism of the L-H transition. The driving mechanism of the velocity shear in the plasma edge has been studied using lower hybrid current drive (LHCD) power injection on the HL-2A tokamak in China. It has been shown that the increase of the velocity shear is mainly driven by the ion diamagnetic term of the radial electric field Er. During the L-H transition, it is observed that the ion diamagnetic term of the radial electric field Er plays a dominant role in the increase of velocity shear, while the contributions of the poloidal and toroidal velocity terms are negligible. The velocity shear must reach a critical value to allow the L-H transition to occur. This means that the critical value plays a role as a velocity shear threshold for the L-H transition. In addition, the stimulated effect of supersonic molecular beam injection (SMBI) on the L-H transition has also been investigated on HL-2A. The results suggest that SMBI could be a reliable method for reducing the L-H transition power threshold and controlling the L-H transition in future fusion reactors. Finally, efforts have been made on the optimization of LHCD coupling on the WEST tokamak in France and an analysis of the LH wave coupling in WEST plasmas has been carried out. The analysis shows that the toroidal reshaping of the fully-active-multijunction launcher carried out before its installation in WEST was successful. The experiments have also shown that the reshaping of the passive-active-multijunction launcher is necessary in order to avoid overheating on the launcher front in long pulses
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Sierchio, Jennifer Marie. "The effect of ICRF and LHCD waveguide and launcher location on tritium breeding ratio and radiation damage in fusion reactors." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2016. http://hdl.handle.net/1721.1/103703.
Abstract:
Thesis: S.M., Massachusetts Institute of Technology, Department of Nuclear Science and Engineering, 2016.Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 73-76).
In most tokamak fusion reactor designs, ICRF (Ion Cyclotron Range of Frequencies) and LH (Lower Hybrid) radio frequency (RF) waves used to heat the plasma and drive current are launched from the low-field, outboard side where there is more access space. It has recently been proposed to launch these waves from the high-field side [1-3], which increases current-drive efficiency, allows for better wave penetration, and has favorable scrape-off-layer and plasma material interaction characteristics [4]. However the poloidal location and size of RF launchers will also affect important aspects of the neutronics of the tokamak fusion design, i.e. how the 14.1 MeV neutrons born out of the deuterium-tritium (D-T) fusion reaction interact with the surrounding blanket and structures. The goal of this thesis is to assess the dependence of RF launcher poloidal location on the important neutronics parameters of tritium fuel breeding, launcher damage and activation. To determine the effects of waveguide and antenna location on Tritium Breeding Ratio (TBR), damage, and activation, the MCNP Transport Code was used, as well as the EASY 2010 activation package to analyze the activation of the vacuum vessel components. A simple geometry was designed for MCNP, based on the original ARC model [1]. Seven locations for the waveguides and antenna were chosen: the inner and outer midplane, the inner and outer upper corners, two spaces between the midplane (inboard and outboard), and a central location directly above the vacuum vessel. TBR, DPA, and helium concentration were calculated at all seven points to find the optimal location for the waveguides and antenna. Four blanket materials were chosen: two liquid blankets (FliBe and Pb-17Li) and two solid blankets (Li4SiO4 and Li2TiO3). This was to test whether or not blanket material affects the optimal location of the launchers. We find that from the neutronics point of view the overall optimal location is the inboard upper corner, which minimizes DPA and helium concentration in the antenna and waveguide, and maximizes TBR. DPA in the waveguide was minimized when placed in the outboard upper corner, although the difference in DPA between the two locations was small. While TBR was maximized at the top of the vacuum vessel, the differences in TBR between all locations was less than 1%. These results reinforce the choice of inside, upper corner launch as the optimal location for current drive, launcher protection and neutronics. Activation was also assessed for the vacuum vessel, both without and with the waveguides and antenna, assuming irradiation times of one week, one month, and one year. Overall, activation was significant in the vacuum vessel, as expected, due to the use of Inconel 718. The IAEA recycling limit could be achieved, regardless of irradiation time. The dominant isotopes present after irradiation differed when the irradiation time was one week versus one month or one year. Activation was also assessed in the waveguides and antenna for the cases of the launchers being placed at the outboard midplane versus the inboard corner. The activation in the antenna was shown to be reduced by a factor of two and in the waveguides by a factor of four, when the launchers were placed in the inboard corner.
by Jennifer Marie Sierchio.
S.M.
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McCarthy, James. "Search for rare baryonic b decays with the LHCb experiment at the LHC." Thesis, University of Birmingham, 2015. http://etheses.bham.ac.uk//id/eprint/6247/.
Abstract:
A search was performed for the Λ\(_b\)\(^0\)→Λ\(^0\)η’ and Λ\(_b\)\(^0\)→Λ\(^0\)η decays with the LHCb experiment. The full dataset recorded by LHCb in 2011 and 2012 is used, corresponding to 1.0fb\(^-\)\(^1\) of proton-proton collision data collected at a centre of mass energy of 7 TeV, and 2.0fb\(^-\)\(^1\) of data collected at a centre of mass energy of 8 TeV, respectively. The B\(^0\)→K\(_S\)\(^0\)η’ decay is used as a normalisation channel, and a selection is designed and optimised using this decay. By measuring the ratio of the branching fractions for the signal decay to the normalisation decay, many systematic uncertainties cancel out. No significant signal is observed for the Λ\(_b\)\(^0\)→Λ\(^0\)η’ decay, and some evidence is observed for the Λ\(_b\)\(^0\)→Λ\(^0\)η decay with a significance of 3σ. The Feldman-Cousins method is used to make the first measurement of the limit on the branching fractions. The limits are BF(Λ\(_b\)\(^0\)→Λ\(^0\)η’) < 3.1*10\(^-\)\(^6\) at 90% CL. BF(Λ\(_b\)\(^0\)→Λ\(^0\)η) ε[2.5,22.8]*10\(^-\)\(^6\) at 90% CL.
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Manuzzi, Daniele. "Measure of the branching ratio of the B0→D∗−τ+ντ decay at LHCb: a preliminary study for RD∗(q2) in 3-prong τ decays." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/15841/.
Abstract:
Ad oggi non sono state ancora osservate differenze significative tra i risultati sperimentali e le previsioni teoriche del Modello Standard.
Tuttavia esistono delle differenze che potrebbero indicare l'esistenza di Nuova Fisica.
Tre queste una delle principali riguarda: $\CMcal{R}_{D^{*}}= \CMcal{B}(B^0\to D^{*-}\tau^+\nu_\tau)/\CMcal{B}(B^0\to D^{*-}\mu^+\nu_\mu)$ e $\CMcal{R}_D \CMcal{B}(B^0\to D^{-}\tau^+\nu_\tau)/\CMcal{B}(B^0\to D^{-}\mu^+\nu_\mu)$.
Questi rapporti sono stati misurati dagli esperimenti \textit{BaBar}~\cite{BaBar2013} e \textit{Belle}~\cite{Belle2015} ed anche dall'esperimento LHCb~\cite{LHCb-mu}.
Al momento la combinazione di tutti questi risultati~\cite{HFAG2016} si discosta di $3.9~\sigma$ dalle previsioni teoriche basate sul Modello Standard~\cite{Fajfer2012}.
Se questa deviazione fosse confermata da future misure più precise, rappresenterebbe una evidenza indiretta dell'esistenza di una nuova dinamica.
Recentemente LHCb ha realizzato la misura di $\CMcal{R}_{D^*}$ utilizzando un ulteriore canale di decadimento del tauone: $\tau^+ \to \pi^+\pi^-\pi^+(\pi^0)\bar\nu_\tau$.
Infatti la precedente misura era stata realizzata utilizzando il decadimento semi-leptonico del tau.
Il lavoro di tesi presentato in questo documento riguarda lo studio preliminare di fattibilità della misura di $\CMcal{R}_{D^*}$ in regioni di $q^2 = (p_{B^0}-p_{D^{*-}})^2$, mediante il decadimento $B^0\to D^{*-}\tau^+(\to 3\pi\pi^0\bar\nu_\tau)\nu_\tau$. Il campione di dati utilizzato corrisponde a quelli raccolti da LHCb durante il RUN-1 e quindi pari a $3~\mathrm{fb^{-1}}$ di luminosità integrata. Questo lavoro ha permesso di concludere che questo tipo di analisi è fattibile, nonostante il piccolo numero di eventi di segnale osservati. Tuttavia per rendere l'analisi pronta per la pubblicazione, diversi studi, inclusi quelli degli effetti sistematici, sono ancora necessari.
5
MELONI, SIMONE. "Test of lepton flavour universality with the simultaneous measurement of R(D+) and R (D*+) with τ→ μνν decays at the LHCb experiment." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano-Bicocca, 2022. http://hdl.handle.net/10281/364128.
Abstract:
Nel Modello Standard delle interazioni fondamentali l’accoppiamento dei bosoni di gauge ai
leptoni è indipendente dal flavour leptonico. Questa proprietà, conosciuta come Universalit di
Flavour leptonico, è una simmetria accidentale del modello che pu essere testata in decadimenti
semileptonici di mesoni contententi quark di tipo b.
Le variabili usate per testare l’Universalità di Flavour leptonico sono rapporti di ratei di
decadimento tra transizioni con un leptone τ e transizioni con un leptone μ nello stato finale:
R(H c ) = B(B → Hc τ ν) / B(B → Hc μν),
con Hc che rappresenta un mesone contenente un quark c prodotto nel decadimento.
L’osservazione di qualsiasi segno di deviazione in queste variabili rispetto alle previsioni del
Modello Standard potrebbe essere un chiaro segno dell’effetto di effetti di nuova fisica.
Combinando le misure dei parameteri R(D) e R(D*) effettuate dalle collaborazioni Belle,
BaBar e LHCb, è stata osservata una tensione rispetto alle previsioni del Modello Standard
a livello di circa 3σ. Ad oggi nessuna misura del parametro R(D) è mai stata effettuata a
collider adronici.
Questa tesi riporta una misura simultanea dei parametetri R(D+) e R(D *+) effettuata
tramite l’analisi di decadimenti B → D(*)l ν . Questa misura utilizza il decadimento
leptonico del τ , τ → μνν, sfruttando un campione di 2.0 /fb di dati raccolto in collisioni
protone-protone, ad un’energia nel centro di massa di 13 TeV dall’esperimento LHCb durante
la presa dati degli anni 2015 e 2016. Tutti i passi dell’analisi sono stati effettuati e le principali
incertezze sistematiche sono state valutate. Il valore dei parametri è ancora blinded e l’analisi è
in revisione interna presso la collaborazione LHCb. L’incertezza attesa associata ai parametri
di interesse è:
R(D + ) = xxx ± 0.033(stat.) ± 0.037(syst.),
R(D *+ ) = xxx ± 0.040(stat.) ± 0.070(syst.).In the Standard Model of particle physics, the coupling of the electroweak gauge bosons to the leptons is independent of the lepton flavour. This property, known as Lepton Flavour Universality, is an accidental symmetry of the Standard Model, which can be tested in semileptonic b-meson decays. The variables used to test the Lepton Flavour Universality hypothesis are ratios of branching fractions between decays with the τ lepton and the ones with the μ lepton in the final state: R(Hc) = B(B → Hc τ ν) / B(B → Hc μν) with Hc a charmed meson produced in the decay. Any sign of deviation with respect to the Standard Model predictions in these variables could be a clear sign of New Physics effects. A tension at the level of 3σ with respect to the Standard Model predictions has been observed in the combination of the measurements of R(D) and R(D*) performed by the Belle, BaBar and LHCb collaborations. At the time of writing of this thesis, no measurement of the R(D) parameter has been performed by any hadron collider experiment. This thesis reports a simultaneous measurement of the R(D+) and R(D*+) parameters performed using B → D(*)lν decays. This measurement exploits leptonic decays of the τ lepton, τ → μνν , using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 2.0 /fb collected in proton-proton collisions at a centre-of-mass energy of 13 TeV at the LHCb experiment during the 2015 and 2016 data taking years. All the steps of the analysis have been performed and all the main systematic uncertainties have been studied. The value of the measured parameters is still blinded and the analysis is in internal review within the LHCb collaboration. The expected uncertainty on the parameters of interest is given by R(D+) = xxx ± 0.033(stat.) ± 0.037(syst.), R(D*+)= xxx ± 0.040(stat.) ± 0.070(syst.).
6
Roselló, Canal Maria del Mar. "Control de l'escintil·lador SPD del calorímetre d'LHCb." Doctoral thesis, Universitat Ramon Llull, 2009. http://hdl.handle.net/10803/9152.
Abstract:
En aquesta tesi es descriu l'electrònica i la gestió de la placa de control de l'SPD. SPD són les sigles corresponents a Scintillator Pad Detector, part del calorímetre d'LHCb de l'accelerador LHC.L'LHC és un accelerador orientat a estudiar els constituents de la matèria on LHCb n'és un dels detectors. El calorímetre és aquella part del detector destinada a mesurar l'energia de les partícules que el travessen. En el nostre cas l'SPD discrimina entre partícules carregades i no carregades contribuint així en les decisions del calorímetre.
En l'electrònica de l'SPD trobareu diferenciades dues parts: l'electrònica en contacte directe amb el subdetector (Very Front End, VFE) i l'electrònica de gestió de l'SPD (la Control Board, CB). L'objectiu d'aquesta tesi és la descripció d'aquesta darrera així com la integració de l'SPD en el sistema de control del calorímetre.
El VFE realitza un primer processat de les dades del detector determinant un nivell digital el qual indica si s'ha rebut una partícula carregada o no. La CB és l'encarregada en canvi de la monitorització i el control del sistema SPD: és capaç d'enviar dades de configuració als VFE i a la vegada en monitoritza el correcte funcionament.
Veureu que el document es troba organitzat en 5 parts. A la primera part trobareu descrites les característiques principals del calorímetre, les seves funcions i la seva estructura. La part segona, tercera i quarta són dedicades integrament a la CB: a la part 2 tenim descrit el hardware, a la part 3 el sistema de control i a la quarta part hi trobarem comentats els diferents testos i proves realitzades tan sobre el hardware com amb el sistema de control. Finalment a la cinquena part hi trobarem resumits els objectius aconseguits amb el nostre disseny i les aportacions d'aquest en la globalitat de l'experiment.
En esta tesis se describe la electrónica y la gestión de la placa de control del SPD. SPD son las siglas correspondientes a Scintillator Pad Detector, parte del calorímetro de LHCb del acelerador LHC.
LHC es un acelerador orientado al estudio de los constituyentes de la materia donde LHCb es uno de los detectores. El calorímetro es aquella parte del detector destinada a medir la energía de las partículas que lo traviesan. En nuestro caso el SPD discrimina entre partículas cargadas y neutras contribuyendo así a las decisiones del calorímetro.
En la electrónica del SPD encontraréis diferenciadas dos partes: la electrónica en contacto directo con el detector (Very Front End, VFE) y la electrónica de gestión del SPD (la Control Board, CB). El objetivo de esta tesis es precisamente la descripción de esta última parte así como la integración del SPD en el sistema de control del calorímetro.
El VFE realiza un primer procesado de los datos del detector determinando un nivel digital el cual indica si la partícula detectada está cargada o no. La CB es en cambio la encargada de la monitorización y el control del sistema SPD: es capaz de enviar datos de configuración a los VFE y a la vez monitorizar su correcto funcionamiento.
Veréis que el documento se encuentra organizado en 5 partes. En la primera parte encontraréis descritas las características principales del calorímetro, sus funciones y su estructura. La segunda parte, la tercera y la cuarta están plenamente dedicadas a la CB: en la parte 2 tenemos descrito el hardware, en la parte 3 el sistema de control y en la cuarta encontraremos los diferentes tests y pruebas realizadas sobre el hardware y el sistema de control. Finalmente en la quinta parte tenemos resumidos los objetivos conseguidos con nuestro diseño y las aportaciones de este en la globalidad del experimento.
In this thesis you will have described the electronics and management of the SPD. SPD stands for Scintillator Pad Detector which is part of the LHCb calorimeter of the LHC accelerator.
LHC is an accelerator oriented to study the matter constitution and LHCb is one of the detectors designed for this challenge. The LHCb part oriented to measure the particles energy is the calorimeter. The SPD is designed to discriminate between charged and neutral particles contributing in the calorimeter decisions.
In the SPD electronics description we can distinguish between to parts: the electronics in contact with the subdetector (Very Front End, VFE) and the electronics in charge of the SPD management (the Control Board, CB). The goal of this thesis is the description of the last and also the integration of the SPD with the calorimeter control system.
The VFE captures the data from the detector and makes a first digital decision depending on if the particle detected is charged or not. The CB is in charge of the monitoring and control of the SPD system: is able to send configuration data to the VFE and also monitors parameters to assure a proper behaviour.
You will see that the document is divided in 5 parts. In the first, you will find described the calorimeter, its functionalities and its structure. Part 2, part 3 and part 4 are fully dedicated to the CB: in part 2 we will find the CB hardware, in part 3 the control system and finally in part 4 the different tests performed with the hardware and the control system. The document ends with part 5 where the main objectives of this work are summarized and also the contribution of the SPD design in the LHCb project.
7
Hopchev, Plamen. "Mesures de la luminosité absolue à l'expérience LHCb." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00684982.
Abstract:
Les mesures de la luminosité intégrée pour les expériences auprés de collisionneur ont un intérêt majeur. Ces mesures participent à la détermination des sections efficaces de production des processus étudiés, elles quantifient également les performances de l'accélérateur et des expériences. Deux méthodes ont été utilisées par l'expérience LHCb pour déterminer la mesure de la luminosité absolue enregistrée durant la campagne 2010 de prise de données des collisions proton-proton à une énergie de 7 TeV dans le centre de masse: outre la méthode classique applelée "Van der Meer scan" une nouvelle technique est développée permettant une détermination directe des paramètres de chaque faisceau en localisant les interactions faisceau-faisceau et les interactions faisceau-gaz résiduel. Cette méthode n'est possible que grace à la résolution du détecteur de vertex de LHCb et sa proximité avec la zone des faisceaux de protons et les paramètres tels la position, les angles et les largeurs des faisceaux peuvent être mesurés. Les deux methodes sont décrites et leurs résultats discutés. De plus les techniques utilisées pour étendre les mesures de luminosité absolue à l'ensemble de la prise de données 2010 sont décrites.
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Alessio, Federico. "Beam, Background and Luminosity Monitoring in LHCb and Upgrade of the LHCb Fast Readout Control." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22044/document.
Abstract:
Le travail présenté dans cette thèse a été effectué au sein de la collaboration internationale LHCb qui a conçue et qui exploite un détecteur pour la physique des particules auprès de l’accélérateur proton-proton, le LHC, au CERN à Genève. Ces travaux concerne l’opération de l’expérience dans son ensemble. Ils ont montré toutes leurs forces pendant la première année de prise de données qui a débutée fin 2009. Ils couvrent plusieurs systèmes qui sont très dépendant les uns des autres. Deux systèmes sont plus particulièrement étudiés. Le premier est en charge de la surveillance des faisceaux, du niveau des bruits de fond et de la luminosité. Le second permet la visualisation, l’analyse et l’optimisation des conditions expérimentales. Ces deux systèmes sont fortement interconnectés. En effet, l’amélioration de la qualité des faisceaux de la machine et la diminution du bruit de fond augmentent le nombre de collisions utiles pour la physique. En même temps, comprendre les paramètres clefs qui gouvernent l’opération de l’expérience permet de les optimiser et d’améliorer la qualité des données collectéesThere are two main central topics in the thesis: the LHCb beam, background and luminosity monitoring systems and the LHCb optimization systems of experimental conditions. These systems are heavily connected to each other, as improving the machine beam, background and luminosity conditions will automatically improve global operation by maximizing the ratio of luminosity recorded over signal background. At the same time, improving the operation of the experiment will help improve luminosity, by studying more accurately the beam and background conditions and therefore improving the LHC machine settings. In this thesis, the systems to accomplish the requirements of these two main topics are described in detail
9
Kochebina, Olga. "Study of Rare Charm Decays with the LHCb Detector at CERN." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112208/document.
Abstract:
Les désintégrations charmées rares interviennent principalement via des courants neutres changeant la saveur (FCNC). Le Modèle Standard (SM) n'autorise les courants qu'au niveau des boucles. Dans les désintégrations du charme, les FCNC sont sujets à une très efficace suppression de GIM. Des processus très rares sont donc à considérer. Ils sont d'excellents outils pour la recherche Nouvelle Physique (NP) au-delà du SM. Les particules de NP pourraient devenir détectables en écartant des observables telles que des rapports de branchement et des asymétries CP et angulaires prévisions de le SM. Le sujet principal de cette thèse est la mesure du rapport de branchement D0->K-π+ρ/ω(->µ+µ-). Il sera précieux en particulier en tant que mode de normalisation lors de l'étude de toutes les désintégrations D0 -> h-h’+ µ+µ- : D0 -> K-π+µ+µ-, D0 -> π+π-µ+µ-, D0 -> K+K-µ+µ- et D0 -> K+π-µ+µ-. En utilisant 2/fb de données collectées par LHCb en 2012, nous mesurons: B(D0 -> K-π+ ρ/ω (->µ+µ-)) = (4.37± 0.12(stat.) ±0.53(syst.)) ×10^-6. C'est la toute première mesure de ce mode. Nous avons également étudié la sensibilité qu'attendra LHCb dans les modes D0 -> h-h’+ µ+µ- pour la mesure de rapport des branchements totaux et partiels, et pour celle d'asymétries, avec les échantillons de données qui seront collectés d'ici 10 ans. Par ailleurs, nous avons déterminé les incertitudes systématiques touchant les recherches de désintégrations à trois corps, D+(s) -> π+µ+µ- et D+(s) -> π-µ+µ+, effectués par LHCb dans les données recueillies en 2011 (1/fb). Enfin, les tests effectués sue les prototypes des cartes d'électronique embarquée qui assureront la lecture des calorimètres de l'expérience le LHCb mise à jour sont présenté dans cette thèseRare charm decays proceed mostly through the c -> u Flavor Changing Neutral Current (FCNC), which is possible only at loop level in the Standard Model (SM). In charmed decays, FCNCs are subject to a very efficient GIM suppression, leading to very rare processes. Consequently, rare charm decays are good tools to probe to New Physics (NP) beyond the SM. NP particles could become detectable by causing observables such as branching ratios and CP or angular asymmetries to deviate from the SM predictions. The main subject of this thesis is the measurement of the branching ratio of the D0 -> K-π+ ρ/ω (->µ+µ-) mode. It will be precious in the future, in particular as a normalization mode in the study of all: D0 -> h-h’+ µ+µ- decays D0 -> K-π+µ+µ-, D0 -> π+π-µ+µ-, D0 -> K+K-µ+µ- and D0 -> K+π-µ+µ-. Using 2/fb of 2012 LHCb data we find: B(D0 -> K-π+ ρ/ω (->µ+µ-)) = (4.37± 0.12(stat.) ±0.53(syst.)) ×10^-6. This is the first measurement of this mode. We also determined sensitivities to total and partial branching fractions and asymmetries in D0 -> h-h’+ µ+µ- decays with future LHCb datasets. In addition, the systematic uncertainties affecting the searches for the 3-body decays, D+(s) -> π+µ+µ- and D+(s) -> π-µ+µ+, carried out by LHCb based on the data collected in 2011 (1/fb). Finally, the results of the tests of front-end electronic board for the Upgrade of LHCb are presented
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Laubser, J. "Conception et réalisation de l'unité de décision du système de déclenchement de premier niveau du détecteur LHCb au LHC." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00283775.
Abstract:
Le détecteur LHCb est l'une des quatre expériences de physique des particules installées sur la nouvelle chaîne d'accélération LHC (Large Hadron Collider) du CERN à Genève. Afin de réduire la quantité de données destinées au stockage pour les analyses hors ligne, un dispositif de sélection en ligne des collisions intéressantes selon la physique à étudier est mis en place en parallèle de la chaîne d'acquisition des données. Ce dispositif est composé d'un premier niveau (niveau 0) réalisé par un système électronique complexe et d'un second niveau de sélection réalisé par informatique HLT (High Level Trigger). L'unité de décision de niveau 0 (L0DU) est le système central du niveau 0 de déclenchement. L0DU prend la décision d'accepter ou de rejeter la collision pour ce premier niveau à partir d'une fraction d'informations issues des sous-détecteurs les plus rapides (432 bits à 80 MHz). L'unité de décision est un circuit imprimé 16 couches intégrant des composants de haute technologie de type FPGA (Field Programmable Gate Array) en boîtier BGA (Bill Grid Array). Chaque sous-détecteur transmet ses informations via des liaisons optiques haute vitesse fonctionnant à 1,6 Gbit/s. Le traitement est implémenté en utilisant une architecture pipeline synchrone à 40 MHz. L'unité de décision applique un algorithme de physique simple pour calculer sa décision et réduire le flot de données de 40 MHz à 1 MHz pour le niveau de sélection suivant. L'architecture interne se compose principalement d'un traitement partiel des données destiné à l'ajustement des phases d'horloge, à l'alignement en temps et à la préparation des données pour la partie définition des déclenchements (TDU). L'architecture développée permet de configurer et de paramétrer l'algorithme de prise de décision via le système de contrôle général de l'expérience ECS (Experiment Control System) sans avoir à effectuer une reprogrammation des FPGA.
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Fitzpatrick, Conor Thomas. "Measurement of the CP-violating phase φs in the decay Bo/s →J/ψ/φ." Thesis, University of Edinburgh, 2012. http://hdl.handle.net/1842/7723.
Abstract:
The LHCb experiment is dedicated to making precision measurements involving beauty and charm hadrons at the CERN Large Hadron Collider. The LHCb RICH detectors provide charged particle identification required to distinguish final states in many decays important to the LHCb physics programme. Time alignment of the RICH photon detectors is necessary in order to ensure a high photon collection efficiency. Using both a pulsed laser and proton-proton collision data the photon detectors are aligned to within 1 ns. The LHCb detector is uniquely positioned to measure production cross-sections at energies and rapidities inaccessible to other experiments. With 1.81 nb−1 of proton-proton collisions collected by the LHCb experiment in 2010 at center-of-mass energy √s = 7 TeV the production crosssection of D±s and D± mesons decaying to the φ{K+K−}π ± final state have been determined in bins of transverse momentum and rapidity. These measurements use a data-driven recursive optimisation technique to improve signal significance. The cross-section ratio is measured to be σ(D± ) σ(D± s ) = 2.32±0.27(stat)±0.26(syst), consistent with the ratio of charm-quark hadronisation fractions to D± and D±s mesons. Time-dependent interference between mixing of B0s -B0s mesons and decay to the final state J/ψφ gives rise to a CP violating phase φs. This phase is constrained to be small within the Standard Model, a significant deviation from which would be a signal of new physics. φs has been measured with 0.37 fb−1 of protonproton collision data recorded during 2011 by the LHCb experiment. Isolation of the signal distribution is achieved using the S-plot technique, and the analysis accounts for inclusive B0s →J/ψK+K− s-wave contributions. The measured value of φs = 0.16±0.18(stat)±0.06(syst) rad is the most precise measurement to date, and is consistent with Standard Model predictions.
12
Ferrari, Fabio. "Measurement of CP asymmetries in $\lambda^0_b \to pk^-$ and $\lambda^0_b \to p \pi^-$ decays at LHCb." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7041/.
Abstract:
The LHCb experiment has been designed to perform precision measurements in the flavour physics sector at the Large Hadron Collider (LHC) located at CERN. After the recent observation of CP violation in the decay of the Bs0 meson to a charged pion-kaon pair at LHCb, it is interesting to see whether the same quark-level transition in Λ0b baryon decays gives rise to large CP-violating effects. Such decay processes involve both tree and penguin Feynman diagrams and could be sensitive probes for physics beyond the Standard Model.
The measurement of the CP-violating observable defined as ∆ACP = ACP(Λ0b → pK−)−ACP(Λ0b →pπ−),where ACP(Λ0b →pK−) and ACP(Λ0b →pπ−) are the direct CP asymmetries in Λ0b → pK− and Λ0b → pπ− decays, is presented for the first time using LHCb data. The procedure followed to optimize the event selection, to calibrate particle identification, to parametrise the various components of the invariant mass spectra, and to compute corrections due to the production asymmetry of the initial state and the detection asymmetries of the final states, is discussed in detail.
Using the full 2011 and 2012 data sets of pp collisions collected with the LHCb detector, corresponding to an integrated luminosity of about 3 fb−1, the value ∆ACP = (0.8 ± 2.1 ± 0.2)% is obtained. The first uncertainty is statistical and the second corresponds to one of the dominant systematic effects. As the result is compatible with zero, no evidence of CP violation is found. This is the most precise measurement of CP violation in the decays of baryons containing the b quark to date. Once the analysis will be completed with an exhaustive study of systematic uncertainties, the results will be published by the LHCb Collaboration.
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Laubser, Julien. "Conception et réalisation de l'unité de décision du système de déclenchement de premier niveau du détecteur LHCb au LHC." Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00283775.
Abstract:
Le détecteur LHCb est l'une des quatre expériences de physique des particules de la nouvelle chaîne d'accélération LHC du CERN. Afin de réduire la quantité de données destinée au stockage, un dispositif de sélection en ligne est mis en place. L'unité de décision au niveau 0 (L0DU) est le système central du premier niveau de déclenchement. LODU est un circuit imprimé 16 couches intégrant des composants de haute technologie de type FGPA et des liaisons optiques à 1,6 Gbit/s. Le traitement est implémenté en utilisant une architecture pipeline synchrone à 40 MHz. L0DU applique un algorithme de physique simple pour calculer sa décision et réduire le flot de données de 40 MHz à 1 MHz pour le prochain niveau de sélection. Le traitement interne se compose d'un traitement partiel des données (PDP) et d'une partie dédiée à la définition de l'algorithme de sélection (TDU). Le TDU est flexible et permet de reconfigurer entièrement les conditions de déclenchement sans re-programmation des FGPA
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Vallier, Alexis. "Measurement of the CKM angle gamma in the B⁰->DK*⁰ decays using the Dalitz method in the LHCb experiment at CERN and photon reconstruction optimisation for the LHCb detector upgrade." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112175/document.
Abstract:
Le mélange des quarks est décrit dans le modèle standard de la physique des particules par le mécanisme de Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM). À ce jour, l'angle gamma du triangle d'unitarité est un des paramètres de ce mécanisme mesuré avec la moins bonne précision. La mesure de cet angle sert de référence pour le modèle standard, puisqu'elle peut être réalisée sans contribution significative de nouvelle physique. La précision actuelle de la meilleure mesure directe de gamma est d'environ 10°, alors que les ajustements globaux des paramètres CKM, potentiellement sujets à une contribution de nouvelle physique, déterminent cet angle à quelques degrés près. Par conséquent, une mesure directe précise de cette quantité est nécessaire pour contraindre d'avantage le triangle d'unitarité de la matrice CKM et ainsi tester la cohérence de ce modèle. Cette thèse présente une mesure de gamma par une analyse de Dalitz du canal B0->DK*0, avec une désintégration du méson D en K0Spipi. Elle est basée sur les 3 fb⁻¹ de données enregistrés par LHCb pendant le Run I du LHC, à une énergie de collision proton-proton dans le centre de masse de 7 et 8 TeV. Ce canal est sensible à gamma par l'interférence entre les transitions b->u et b->c. La mesure des observables de violation de CP réalisée est x- = -0.09 ^{+0.13}_{-0.13} ± 0.09 ± 0.01 , x+ = -0.10 ^{+0.27}_{-0.26} ± 0.06 ± 0.01 , y- = 0.23 ^{+0.15}_{-0.16} ± 0.04 ± 0.01 , y+ = -0.74 ^{+0.23}_{-0.26} ± 0.07 ± 0.01 , où le première incertitude est statistique, la deuxième est l'incertitude systématique expérimentale et la troisième est l'incertitude systématique venant du modèle de Dalitz. Une interprétation fréquentiste de ces observables donne rB0 = 0.39 ± 0.13 , deltaB0 = ( 186^{+24}_{-23} )° , gamma = ( 77^{+23}_{-24})° , où rB0 est le module du rapport des amplitudes des désintégrations supprimées et favorisées et deltaB0 la différence de phase forte entre ces deux désintégrations. Par ailleurs, un travail sur l'optimisation de la reconstruction des photons pour la mise à niveau du détecteur LHCb est aussi présenté. Lors du Run III du LHC, la luminosité instantanée reçue par LHCb sera augmentée d'un facteur cinq, générant un plus grand recouvrement entre les cascades se développant dans le calorimètre électromagnétique. L'étude montre que l'effet de ce recouvrement entre les gerbes est limité en réduisant la taille des clusters utilisés pour la détection des photons, tout en évitant une diminution significative de l'énergie reconstruite. Avec des corrections adaptées, la nouvelle reconstruction développée améliore la résolution en masse de 7 à 12%, suivant la région du calorimètre considéréeQuark mixing is described in the standard model of particle physics with the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa mecanism. The angle gamma of the unitarity triangle is one of the parameters of this mecanism that is still determined with a large uncertainty. It can be measured without significant contribution of new physics, making it a standard model key measurement. The current precision of the best direct measurement of gamma is approximately 10°, whereas the global fits of the CKM parameters determine this angle up to a few degrees. Therefore precise measurement of this quantity is needed to further constrain the Unitarity Triangle of the CKM matrix, and check the consistency of the theory. This thesis reports a measurement of gamma with a Dalitz analysis of the B0->DK*0 channel where the D meson decays into K0Spipi, based on the 3 fb⁻¹ of proton-proton collision data collected by LHCb during the LHC Run I, at the centre-of-mass energy of 7 and 8 TeV. This channel is sensitive to gamma through the interference between the b->u and b->c transitions. The CP violation observables are measured to be x- = -0.09 ^{+0.13}_{-0.13} ± 0.09 ± 0.01 , x+ = -0.10 ^{+0.27}_{-0.26} ± 0.06 ± 0.01 , y- = 0.23 ^{+0.15}_{-0.16} ± 0.04 ± 0.01 , y+ = -0.74 ^{+0.23}_{-0.26} ± 0.07 ± 0.01 , where the first uncertainty is statistical, the second is the experimental systematic uncertainty and the third is the systematic uncertainty due to the Dalitz model. A frequentist interpretation of these observables leads to rB0 = 0.39±0.13 , deltaB0 = ( 186^{+24}_{-23} )°, gamma = ( 77^{+23}_{-24} )° , where rB0 is the magnitude of the ratio between the suppressed and favoured decays and deltaB0 the strong phase difference between these two decays. In addition, the work performed on the optimisation of the photon reconstruction for the upgraded LHCb detector is reported. During LHC Run III, the LHCb instantaneous luminosity will be increased by a factor five, implying a larger shower overlap in the electromagnetic calorimeter. The study shows that reducing the cluster size used in the photon reconstruction limits the effect of the overlap between the showers, without inducing a significant energy leakage. With some dedicated corrections, the new cluster reconstruction improves the Bs->Phi gamma mass resolution by 7 to 12%, depending on the calorimeter region
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Adrover, Pacheco Cosme. "Vers une première mesure du rapport de branchement $B^{0}_{(s)} \to\mu^+ \mu^-$ avec le détecteur LHCb au LHC." Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00740781.
Abstract:
Les désintégrations rares $B^{0}_{s} \to \mu^+ \mu^-$ et $B^{0} \to \mu^+ \mu^-$ sont des canaux de référence pour contraindre les modèles au-delà du Modèle Standard avec secteur de Higgs étendu. Dans le Modèle Standard, le rapport d' embranchement de ces désintégrations est prédit avec une bonne précision: $\mathcal{B}(B^{0}_{(s)} \to \mu^+ \mu^-) = (3.2 \pm 0.2) \times 10^{-9}$ et $\mathcal{B}(B^{0} \to \mu^+ \mu^-) = (0.10 \pm 0.01) \times 10^{-10}$. Tout écart par rapport à ces valeurs peut donner des indications sur une nouvelle physique. Le cœur de cette thèse, basée sur l'analyse des données prises par l'experience LHCb en 2011, comporte deux thèmes principaux: le rejet du bruit de fond et l'extraction du signal. Nous avons optimisé un classificateur multivariée basé sur les arbres de décision boostés permettant une réduction drastique du bruit de fond de $B \to h^+ h'^-$ ($h \equiv \pi, K$). Après la sélection, environ 76$\%$ du bruit de fond combinatoire de $B^{0}_{s} \to \mu^+ \mu^-$ est éliminé, tout en conservant une efficacité sur le signal de l'ordre de 92$\%$. Une autre discrimination entre le signal et le fond est réalisé avec un autre classificateur multivarié optimisé pour avoir un grand rejet du bruit de fond dans la région de faible efficacité en signal. Le travail présenté dans cette thèse décrit l'optimisation d'un des arbres de décision boostés qui supprime 99.9$\%$ du bruit, après le processus de sélection ci-dessus, pour une efficacité de signal de 50$\%$. Nous avons proposé une méthode pour estimer les signaux présents dans notre échantillon de données en utilisant un ajustement de la fonction de vraisemblance. La validation de l'ajustement avec simulation reflète la bonne estimation des incertitudes statistiques et les incertitudes systématiques ont été soigneusement étudiés et prises en compte dans les résultats finaux pour l'échantillon de données de 2011: $\mathcal{B}(B^{0}_{s} \rightarrow \mu^+\mu^-) = (1.4 \left(^{+1.6}_{-1.1} \right)_{(stat)} \left(^{+0.5}_{-0.8} \right)_{(syst)} ) \times 10^{-9}$ et $\mathcal{B}(B^{0} \rightarrow \mu^+\mu^-) = (0.3 \left(^{+0.5}_{-0.4}\right)_{(stat)} \left(^{+0.5}_{-0.3}\right)_{(syst)}) \times 10^{-9}$. Etant donné l'absence de signal, les limites supérieures des rapports d'embranchement sont calculées: $\mathcal{B}(B^{0}_{(s)} \to \mu^+ \mu^-)<4,5 \times 10^{-9}$ et $\mathcal{B}(B^{0} \to \mu^ + \mu^-) <1,0 \times 10^{-10}$ á 95\% de niveau de confiance, qui sont les limites les plus restrictives jusqu'à ce jour.
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SABATINO, GIOVANNI. "Charmonium production at LHCb: measurement of the psi' to J/psi production ratio with the first data." Doctoral thesis, Università degli Studi di Roma "Tor Vergata", 2010. http://hdl.handle.net/2108/1244.
Abstract:
L'esperimento LHCb, installato presso i laboratori del CERN, sfrutta le collisioni protone-protone prodotte da LHC con energia nel sistema del centro di massa fino a 14 TeV. LHCb permetterà di fare misure di violazione di CP mediante decadimenti dei mesoni B. Inoltre permetterà di misurare i branching ratio dei decadimenti rari dei mesoni B. La fisica del sapore è un canale privilegiato per osservare indirettamente eventuali effetti di Nuova Fisica, nonché per comprendere meglio alcuni meccanismi di produzione non ancora del tutto chiari.
Nella tesi viene discussa la teoria dell'adroproduzione del charmonio nei moderni collisori di adroni (Tevatron e LHC) con particolare attenzione all'approccio che, ad oggi, sembra descrivere meglio i dati: la teoria Non-Relativistic QCD (NRQCD). Sebbene questa teoria permetta di descrivere le sezioni d'urto di produzione di ψ(2S) e ψ(1S) misurate da CDF, la stessa non è in grado di descrivere la polarizzazione osservata dei mesoni ψ(2S) e ψ(1S). Inoltre il peso relativo dei diagrammi elementari di produzione delle coppie cc(bar) deve essere dedotto dagli esperimenti, in quanto la NRQCD non consente di fare previsioni quantitative. In LHCb c'è interesse a verificare la validità della NRQCD mediante misure di sezione d'urto di produzione del charmonio.
Nella tesi viene descritta una delle prime misure che possono esser fatte con i primi dati di LHCb: il rapporto di sezione d'urto di produzione fra ψ(2S) e ψ(1S). Gli studi condotti su simulazioni Monte Carlo, descrivono la selezione del segnale ψ→μ+μ- mediante fit combinato massa invariante – tempo proprio per separare la componente di charmonio prompt dalla componente proveniente dai decadimenti di adroni-b. Si affrontano poi le problematiche legate alla determinazione delle efficienze sperimentali, analizzando i singoli effetti dovuti all'accettanza, all'efficienza di ricostruzione, all'efficienza di selezione e di trigger. Si trova che l'effetto globale è uguale per ψ(2S) e ψ(1S), per cui nel rapporto le efficienze si cancellano. Vengono poi discussi i principali errori sistematici connessi alla misura. In particolare si affronta l'errore derivante dall'assumere polarizzazione nulla e l'errore derivante dal rapporto dei branching ratio dimuonici. Per il primo si è stimato un errore relativo massimo del 22%, per il secondo l'errore stimato è del 11%.
Infine viene affrontata la selezione del canale di decadimento ψ(2S)→ ψ(1S)π+π-, che assieme al decadimento ψ(2S)→μ+μ- permetterà, in futuro, di misurare il branching ratio dimuonico BR[ψ(2S)→μ+μ-] in modo da ridurne l'errore attuale (10%).LHCb is an experiment dedicated to precise measurements of CP violating and rare decays of $b$-hadrons. It will exploit the proton-proton collisions at an energy of 14 TeV in the centre-of-mass system, produced by the LHC collider (CERN-Geneva), and will operate at a luminosity of $2\times 10^{32}$ cm$^{-2}$s$^{-1}$. The expected number of pairs $b\overline{b}$ produced by the LHC collisions is N$_{b\overline{b}}\approx10^{12}$/year. LHCb is designed with a robust and efficient trigger whose purpose is to reduce the event rate in input ($\approx10$ MHz) to a manageable event rate, enriched in content of heavy flavour quarks, to be written to storage ($\approx2$ kHz). The rate reduction is achieved in two trigger levels, L0 (Level 0) and HLT (High Level Trigger), that will be widely discussed in this thesis. A good particle identification as well as efficient tracks and vertexes reconstruction, are fundamental requirements for the reconstruction of the $b$-hadron decays and proper time measurement.\\ LHCb aims to improve the current precision on the CKM parameters and to search for any possible inconsistency with the Standard Model predictions in order to find out eventual ``New Physics'' effects. The LHCb detector is fully installed, commissioned and ready for data taking: the LHC start-up is expected by the end of 2009.\\ In the first periods of data taking, the understanding of the apparatus, as well as the preparatory measures, are necessary steps for the future analyses on the $b$-hadrons. In particular the charmonium states will be largely produced either as prompt or from $b$$\rightarrow$$c$ transitions. Their well known properties make these resonances ideal for alignment and calibration studies. On the other hand the observation of charmonium states and the measurement, per example, of the prompt cross section ratio between $\psi(2S)$ and $J/\psi$ can give some interesting informations about the production mechanisms.\\ The hadroproduction of $J/\psi$ and $\psi(2S)$ is not yet completely understood. Early models could not describe the cross section of directly produced $J/\psi$ mesons. Such models underestimated the measurements by a factor of approximately 50 and did not adequately describe the cross section shape as a function of $p_T$. With the advent of Non-Relativistic QCD (NRQCD) it has been possible to give a better theoretical description of charmonium production through the introduction of the Color Octet model. Nevertheless there are still a lot of issues and open problems: the spin alignment of $\psi$ mesons predicted by NRQCD theories is totally in disagreement with the CDF findings (polarization puzzle); moreover recent NL0 and NNL0 calculations in the Color Singlet model have shown that the amount of the Color Octet needed so far to explain data could be overestimated. Further measurements with $J/\psi$ and other charmonia states are needed to discriminate between the models and clarify the situation.\\ In this thesis the measurement of the prompt cross section ratio between $\psi(2S)$ and J/$\psi$, with the first data of LHCb, is described. Simulation studies have been performed to assess the acceptances, the efficiencies and the systematic errors introduced by the apparatus. Particular emphasis is given to the polarization of the $\psi$'s and to the systematic induced. This measure is a starting point for the subsequent absolute cross section measurements.\\ In chapters I-II-III of this thesis essentially we give a detailed description of the LHCb experiment including the trigger and the online monitoring system. In chapter IV we discuss the theory of charmonium production and the expectations at LHCb. In the chapters V-VI, we present a study on Monte Carlo data in which the measurement of the prompt cross section ratio between $\psi(2S)$ and $J/\psi$, in the dimuon channel, is described. Finally, in the chapter VII we will discuss some further prospects on charmonium measurements.
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Gazzoni, Giulio. "Search for time-integrated cp violation in $d^0 \rightarrow k^+k^-$ and $d^0 \rightarrow \pi^+\pi^-$ decays at lhcb." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/6706/.
Abstract:
The LHCb experiment at the LHC, by exploiting the high production cross section for $c\overline{c}$ quark pairs, offers the possibility to investigate $\mathcal{CP}$ violation in the charm sector with a very high precision.\\
In this thesis a measurement of time-integrated \(\mathcal{CP}\) violation using $D^0\rightarrow~K^+K^-$ and $D^0\rightarrow \pi^+\pi^-$ decays at LHCb is presented. The measured quantity is the difference ($\Delta$) of \(\mathcal{CP}\) asymmetry ($\mathcal{A}_{\mathcal{CP}}$) between the decay rates of $D^0$ and $\overline{D}^0$ mesons into $K^+K^–$ and $\pi^+\pi^-$ pairs.\\
The analysis is performed on 2011 data, collected at \(\sqrt{s}=7\) TeV and corresponding to an integrated luminosity of 1 fb\(^{-1}\), and 2012 data, collected at \(\sqrt{s}=8\) TeV and corresponding to an integrated luminosity of 2 fb\(^{-1}\).\\
A complete study of systematic uncertainties is beyond the aim of this thesis. However the most important systematic of the previous analysis has been studied. We find that this systematic uncertainty was due to a statistical fluctuation and then we demonstrate that it is no longer necessary to take into account.\\
By combining the 2011 and 2012 results, the final statistical precision is 0.08\%. When this analysis will be completed and published, this will be the most precise single measurement in the search for $\mathcal{CP}$ violation in the charm sector.
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Qian, W. "J/ψ production study at the LHCb experiment." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00525609.
Abstract:
Le LHC (Large Hadron Collider) situé au CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) à Genève est le plus grand accélérateur pour la physique des particules. Les collisions proton-proton à des energies dans le centre de masse pouvant aller jusqu'à 14 TeV qui seront produites au LHC vont offrir la possibilité de s'intéresser aux questions les plus fondamentales en Physique. L'expérience LHCb est l'une des quatre expériences principales au LHC. Dédiée aux études de physique du b, le but principal de l'expérience LHCb est d'explorer d'éventuels modèles de Nouvelle Physique au-delà du Modèle Standard à travers l'étude des désintégrations rares des hadrons charmés ou beaux, et à travers des mesures de précision des observables de la violation de CP. Même lors de sa phase de fonctionnement initial, un nombre important de J/ψ va être collecté par le détecteur LHCb et va nous permettre de réaliser des études très intéressantes sur la production du charmonium. Ces mesures pourront apporter un éclairage nouveau pour la compréhension des mécanismes de production des quarkonia dans les collisions de hadrons. Dans cette thèse, les études de la production de J/ψ à LHCb est presentée, basée sur un échantillon d'événements Monte Carlo complétement simulés. La procédure dévelopée dans cette thèse sera utilisée pour analyser les données réelles lorsque suffisamment de statistique sera accumule. L'analyse a été effectuée en utilisant des événements Monte Carlo générés à une énergie dans le centre de masse égale à 14 TeV, et à une luminosité de 2 × 10^32 cm^−2 s^−1 . La taille du lot de données simulées correspond à une luminosité intégrée de 0.79 pb^−1 . Les événements J/ψ sont reconstruits en utilisant des critères de sélection optimisés pour atteindre la meilleure discrimination contre les processus de bruit de fond. L'étude réalisée montre que 6.5 ×10^6 J/ψ peuvent être reconstruits par pb^−1 de données avec une résolution en masse de 11 MeV/c^2 et un rapport signal sur bruit S/B résolution en masse de 11 MeV/c et un rapport signal sur bruit S/B ∼ 18 dans une fenêtre de masse de ±3σ. La section efficace de production des J/ψ prompt et des J/ψ de désintégrations de b est mesurée dans 28 bins en pT et η recouvrant la région 0 < pT < 7 GeV/c et 3 < η < 5. Dans chaque bin, une variable est définie pour distinguer les J/ψ prompt de ceux de désintégrations de b. Pour 0.79 pb−1 de données, une précision de 10% peut être obtenue pour la ma jorité des bins. Les erreurs systématiques sont estimées à un niveau équivalent. L'analyse montre également que la polarisation du J/ψ joue un rôle important dans la détermination de la section efficace. Elle peut contribuer à une erreur systématique jusqu'à 30% dans certains bins. Un tel effet peut être grandement réduit si une analyse de la polarisation du J/ψ est effectuée simultanément. La mesure des paramètres de polarisation aidera aussi grandement pour la compréhension du méchanisme de production du J/ψ. Dans le but de réduire la quantité de données simulées nécessaire pour les estimations d'efficacité, une méthode est dévelopée pour prendre en compte les efficacités 2-D par trois paramètres, et toutes les erreurs à part les erreurs statistiques ne dépendront que de ces trois paramètres. A partir des trois paramètres estimés avec les mêmes données Monte Carlo, les erreurs sur les paramètres de polarisation pour la ma jorité des bins sont d'environ 0.1 pour les J/ψ prompt et d'environ 0.2 pour les J/ψ de désintégrations de b. L'expérience LHCb ayant déjà enregistré 14 nb^−1 de données, une partie de l'analyse peut être effectuée. Environ 3000 candidats J/ψ sont reconstruits avec une résolution en masse de 16 MeV/c^2 et un rapport signal sur bruit S/B ~ 18 dans une fenêtre en masse de ±3σ. En se basant sur cet échantillon, la section efficace en fonction de pT est mesurée. La mesure préliminaire de la section efficace des J/ψ dans la région pT ∈ [0, 9] GeV/c et y [2.5, 4] est 7.6 ± 0.3 µb où seule l'erreur statistique est donnée.
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Leroy, O. "Trigger à muons, étiquetage de la saveur et performances physiques de l'expérience LHCb." Habilitation à diriger des recherches, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00235815.
Abstract:
Ce mémoire est une synthèse de mes activités postdoctorales au sein de l'expérience LHCb, en cours d'installation auprès du grand collisionneur de hadrons LHC au Cern, à Genève. Dans le chapitre 1, j'introduis les bases phénoménologiques nécessaires à l'étude de la physique des saveurs en montrant que cette dernière s'inscrit au coeur du modèle standard. Je rappelle les limitations de ce modèle. Puis j'explique comment la physique des saveurs en général, et plus particulièrement celle effectuée à LHCb, permet de rechercher de la nouvelle physique ou de la contraindre. Dans le chapitre 2, après une rapide présentation du détecteur LHCb, je présente le trigger de niveau zéro à muons, en développant deux aspects sur lesquels j'ai plus particulièrement travaillé: la résistance aux radiations des transmetteurs opto-électroniques et les performances physiques simulées du trigger. Le chapitre 3 synthétise les activités liées à l'étiquetage de la saveur des mésons B, activités dont je suis co-organisateur depuis mai 2005. Enfin au chapitre 4, après un rappel des progrès récents accomplis en physique des saveurs lourdes, je donne un aperçu des performances attendues de LHCb, pour quelques mesures clés. Je détaille notamment un aspect auquel j'ai pris part: la recherche de nouvelle physique dans les diagrammes pingouins b->s.
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Pearce, Alex. "Measurements of charm production and CP violation with the LHCb detector." Thesis, University of Manchester, 2017. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/measurements-of-charm-production-and-cp-violation-with-the-lhcb-detector(5379ce11-0da4-4cb3-bc31-d2790d82f696).html.
Abstract:
This thesis presents two measurements made using data collected by the LHCb detector, operating at the Large Hadron Collider accelerator at the CERN particle physics laboratory. The first is a measurement of the production rates of promptly produced D0, D+, Ds+, and D*+ open charm mesons, using data collected in 2015 at a proton-proton centre-of-mass energy of √s = 13 TeV. The second is a search for direct CP violation in two three-body decays of the Lambda_c charm baryon, pKK and ppipi, using data collected in 2011 at √s = 7 TeV and in 2012 at √s = 8 TeV. For each measurement, motivation and context are given from the standpoint of improving the theoretical understanding of the Standard Model and searching for signs of physics that cannot be explained by it, and then the various statistical analysis techniques used to extract physical quantities from the data are explained. The systematic limitations of the method are explored and quantified, and then the results are presented.
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Amhis, Y. "Alignement en temps des calorimètres électromagnetique et hadronique, sélection des canaux $B\rightarrow D^{-}\rho(770)^{+}, B_{s}\rightarrow D_{s}^{-}\rho(770)^{+}$ and $B_{s}\rightarrow D_{s}^{-}K^{*+}(892)$ avec le détecteur LHCb." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00425102.
Abstract:
Cette thèse a été effectué sur l'expérience LHCb, située sur le collisionneur proton-proton LHC au CERN. Sa première partie porte sur l'alignement en temps des calorimètres. Nous décrivons une méthode basée sur une asymétrie permettant d'assurer l'alignement en temps des calorimètres électromagnétique (ECAL) et hadronique (HCAL). Nous montrons qu'avec des faisceaux de 450 GeV, et en l'absence du champ magnétique, il faut 55 000 événements minimum bias pour aligner en temps 84$\%$ des cellules du ECAL et 96 $\%$ des cellules du HCAL avec une précision de 0.5 ns. Lors de la mise en service des sous-détecteurs, nous avons analysé plus d'un million d'événements cosmiques, et vérifié que l'alignement interne est meilleur que 1 ns dans le ECAL et le HCAL. D'autre part nous avons aligné en temps le ECAL et le HCAL et obtenu une précision de l'ordre de 2 ns. Grâce aux gerbes hadroniques produites par le faisceau du LHC le 10 septembre 2008, nous avons montré que l'alignement global du HCAL avec l'horloge du LHC est de l'ordre de 0.8 ns.\\ La seconde partie de cette thèse porte sur la reconstruction des canaux $B_{d}\rightarrow D^{-}\rho(770)^{+}$, $B_{s}\rightarrow D_{s}^{-}\rho(770)^{+}$ et $B_{s}\rightarrow D_{s}^{-}K^{*+}(892)$. Une mé\-thode multivariable a été utilisée pour sélectionner les événements de signal et minimiser le bruit de fond $b\bar{b}$. Avec une année nominale de prise de données à LHCb, on attend 450 000 événements $B_{d}\rightarrow D^{-}\rho(770)^{+}$ , 71 000 événements $B_{s}\rightarrow D_{s}^{-}\rho(770)^{+}$ et 1300 événements $B_{s}\rightarrow D_{s}^{-}K^{*+}(8 92)$ avec des rapports signal sur bruit variant entre 1.6 et 6.
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Pagani, Luca. "Misura dell'angolo γ a LHCb." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2015. http://amslaurea.unibo.it/9090/.
Abstract:
L’esperimento LHCb al CERN di Ginevra è stato appositamente progettato per effettuare
misure di precisione nel settore della fisica del sapore, per verificare la validità delle
previsioni del Modello Standard.
Il Modello Standard descrive le trasformazioni dello stato di flavour dei quark secondo lo
schema di mixing compendiato nella matrice unitaria di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa.
La verifica dell’unitarietà della matrice di mixing è dunque uno dei campi d’indagine
più importanti nella fisica delle particelle. I modelli teorici che estendono il Modello
Standard prevedono infatti meccanismi alternativi a quello CKM per la trasformazione
del flavour che implicherebbero una violazione della unitarietà.
Allo scopo di studiare la dinamica del flavour l’esperimento LHCb realizza misure della
violazione della simmetria di coniugazione di carica e parità CP. Le misure di violazione
della simmetria CP permettono di determinare i valori dei parametri complessi della
matrice CKM (modulo e fase). Esse si basano sulla misura delle asimmetrie di decadimento
di stati coniugati di carica di mesoni costituiti da quark charm (mesoni D) e
beauty (mesoni B) in stati finali costituiti da particelle scelte opportunamente.
Di particolare importanza in questo programma di ricerca è la misura della fase del termine
Vub della matrice CKM, denominata γ.
Scopo della tesi è lo studio dei metodi di misura della fase γ. La tesi è organizzata
in quattro capitoli. Nei primi tre capitoli sono state poste le basi teoriche per la comprensione
della fenomenologia delle interazioni deboli e della sua descrizione nel Modello
Standard. È stata discussa in dettaglio la dinamica del sistema dei mesoni neutri e la
violazione della simmetria CP dovuta sia al decadimento sia alla oscillazione.
Dopo l’inquadramento teorico, nel quarto e ultimo capitolo, sono stati presentati i tre
modelli teorici generalmente utilizzati per la misura della fase γ e impiegati dagli esperimenti
dedicati alla fisica del flavour. I metodi proposti sono quelli più importanti, che
fino ad oggi hanno consentito di misurare γ.
Al momento LHCb ha ottenuto la migliore misura di γ, con un errore relativo del 13%,
combinando le tre metodologie di analisi. Si prevede che l’esperimento LHCb possa migliorare
significativamente la precisione di misura raccogliendo nel prossimo futuro un
campione di eventi di dimensione un’ordine di grandezza maggiore dell’attuale.
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钱Qian, 文斌Wenbin. "J/ψ production study at the LHCb experimentJ/ψ production study at the LHCb experiment." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112109.
Abstract:
Dans cette thèse, les études de la production de J/ψ dans l'experience LHCb est presentée, basée sur un échantillon d’événements Monte Carlo complétement simulés. La procedure développée dans cette thèse sera utilisée pour analyser les données réelles lorsque suffisamment de statistique sera accumulé. Les événements J/ψ sont reconstruits en utilisant des critères de sélection optimisés pour atteindre la meilleure discrimination contre les processus de bruit de fond. L’étude réalisée montre que 6. 5 millions de J/ψ peuvent être reconstruits par pb-1 de donnees. La section efficace de production des prompt J/ψ et des J/ψ de désintégrations de b est mesurée dans 28 bins en pT et η recouvrant la région 0 < pT < 7 GeV/c et 3 <η < 5. Dans chaque bin, une variable est définie pour distinguer les prompt J/ψ de ceux de désintégrations de b. L’analyse montre également que la polarisation du J/ψ joue un rôle important dans la détermination de la section efficace. Elle peut contribuer à une erreur systématique jusqu’à 30% dans certains bins. Un tel effet peut être grandement réduit si une analyse de la polarisation du J/ψ est effectuée simultanément. La mesure des paramètres de polarisation aidera aussi grandement pour la compréhension du méchanisme de production du J/ψ. L’expérience LHCb ayant déjà enregistré 14 nbֿ¹ de données, une partie de l’analyse peut être effectuée. Environ 3000 candidats J/ψ sont reconstruits. En se basant sur cet échantillon, la section efficace en fonction de pT est mesurée. La mesure préliminaire de la section efficace des J/ψ dans la région pT entre 0 et 9 GeV/c et y entre 2,5 et 4 est 7. 6±0. 3 µb seule l’erreur statistique est reportéeIn this thesis, the study of the J/ψ production at the LHCb is presented, based on a sample of fully simulated Monte Carlo events. The procedure developped in this thesis will be use to analyze real data when enough statistics will be accumulated. J/ψ events are reconstructed using selection criteria optimized to reach the best discrimitaion against background processes. The stude done shows that 6. 5 million J/ψ can be reconstructed per pb-1 of data. The production cross section of prompt J/ψ and of J/ψ from b is measured in pT and η 28 bins covering the region 0 < pT < 7 GeV/c and 3 < η < 5. In each bin, a variable is defined to distinguish prompt J/ψ and b decays. The analysis show also that J/ polarization plays an important role in the cross section determination. It can contribute to a systematic error up to 30% in some of the bins. Such an effect can be greatly reduced if a J/ψ polarization analysis is done simultaneously. The measurement of the polarization parameters will also help to understand J/ψ production mechanisms. The LHCb experiment already recorded 14 nbֿ¹ of data, part of the analysis can already be done. Approximately 3000 J/ψ candidates are reconstructed. Using this sample, the cross section as a function of pT is measured. The preliminary measurement of the J/ψ cross section in the region pT between 0 and 9 GeV/c and y between 2. 5 and 4 is 7. 6±0. 3 µb where only the statistical error is reported
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Veronesi, Michele. "Measurement of $D^{0}-\overline{D}^{0}$ mixing and search for CP violation in $D^{0}\toK^{\pm}\pi^{\mp}$ decays at LHCb." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/13439/.
Abstract:
The oscillations of neutral mesons are a manifestation of the fact that mass eigenstates are a superposition of flavour eigenstates. Since they belong to the class of \textit{flavour changing neutral current} processes, they cannot be mediated at tree level in the Standard Model and thus constitute a powerful probe of new physics at high energy scales. Violation of the charge-parity symmetry may lead to different mixing rates for a particle produced as a meson or as an anti-meson. The observation of large CP asymmetries would also be a hint of physics beyond the Standard Model.
The LHCb experiment, located at the Large Hadron Collider at CERN, has been designed to perform precision measurements of the decays involving the \textit{beauty} and \text{charm} quark. In charm physics, the LHCb experiment realized important measurements, such as the first observation of neutral charmed mesons oscillations ($D^0$) from a single measurement. Here, oscillations are suppressed and CP violation is expected to be tiny ($\sim\mathcal{O}(10^{-3})$) within the SM.
This thesis aims to measure the charm mixing parameters and search for CP violation with the decay-time-dependent ratio of $D^0\to K^+\pi^-$ to $D^0\to K^-\pi^+$ rates and charge conjugate processes. The datasets used in the analysis were recorded by LHCb during 2015 and 2016 in proton-proton collisions at $\sqrt{s}=13\,\text{TeV}$, corresponding to an integrated luminosity of $0.3\text{fb}^{-1}$ and $1.6\text{fb}^{-1}$, respectively. In the limit of CP symmetry, the mixing parameters are determined to be $x'^2=(0.100\pm 0.027 \pm 0.010)\times 10^{-3}$, $y'=(4.086\pm 0.52 \pm 0.20)\times 10^{-3}$ and $R_{D}=(3.553\pm 0.031\pm 0.010)\times 10^{-3}$, where the first uncertainty is statistical and the second systematic, respectively. When the measurement is performed separately for $D^0$ and $\Dzb$ mesons, there is no evidence for CP violation.
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Eijk, Rutger Mark van der. "Track reconstruction in the LHCb experiment." [S.l. : Amsterdam : s.n.] ; Universiteit van Amsterdam [Host], 2002. http://dare.uva.nl/document/66446.
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Simmons, Brinick Matthew Christophe. "Ring imaging Cherenkov counters for LHCb." Thesis, Imperial College London, 2003. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.412002.
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Cook, Andrew David. "Double J/u production at LHCb." Thesis, University of Bristol, 2015. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.682360.
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McSkelly, Ben. "WW dibosons at the LHCb experiment." Thesis, University of Liverpool, 2015. http://livrepository.liverpool.ac.uk/2011180/.
Abstract:
The Large Hadron Collider (LHC) is a proton-proton collider that has achieved a world high centre of mass energy. The protons are collided at four distinct detectors. One such is the ATLAS, a large general purpose detector aimed at a multitude of physics analyses. At the start of this PhD, work was undertaken searching for supersymmetry at the ATLAS experiment. After calculating the rates of various processes for wider use, work was undertaken searching for pair production of stops, the supersymmetric partners of top particles. A two lepton stop particle analysis is presented with focus on data driven estimates of electroweak backgrounds. The main analysis in this thesis was conducted using the LHCb experiment. LHCb is a precision detector focusing on events in the forward region. Although primarily designed for B physics, high precision LHCb tracking and vertex resolution allows for electroweak measurements probing proton parton distribution functions at low values of Bjorken-x. A method for measurement of the fiducial cross section of WW events with eta > 2 is presented. The electron-muon channel is chosen due to lower background rates. Events with no jet content and a pair of high momentum leptons originating from the same vertex are selected. The measurement suffers from a small statistical sample, but nevertheless measures a fiducial cross section at 8TeV = 4.7 +-1.5 (stat.) +-0.5(syst.) +-0.1(lumi.) fb consistent with the standard model prediction. Finally, the future of diboson measurements at LHCb is assessed. Further LHCb runs due to begin imminently, will provide sufficient data to alleviate statistical limits and produce competitive measurements.
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Hennequin, Arthur. "Performance optimization for the LHCb experiment." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS031.
Abstract:
L'expérience LHCb, au CERN, prépare une mise à niveau majeure de son détecteur et le passage d'un système de déclenchement matériel à un système de déclenchement entièrement logiciel. Elle est désormais confrontée au défi de pouvoir traiter les événements entrants à une cadence de 30 millions d'événements par seconde. Pour faire face à ce flux de données massif, le logiciel doit être optimisé pour utiliser plus efficacement la puissance de traitement de la ferme de filtrage. Cette thèse porte sur le premier algorithme du logiciel High Level Trigger de LHCb : l'algorithme de reconstruction du Vertex Locator (VELO). Le VELO est le premier détecteur rencontré par les particules, entourant directement la région d'interaction. Son objectif est de trouver les trajectoires candidates initiales qui seront ensuite suivies à travers les autres couches du détecteur LHCb. Ces trajectoires doivent être estimées avec une résolution suffisamment bonne pour qu'elles puisse également être utilisées pour localiser l'emplacement des collisions. La première étape de cet algorithme consiste à préparer les données en regroupant les pixels des capteurs en hits ; ce processus est appelé analyse en composantes connexes (ACC). Cette thèse présente plusieurs nouveaux algorithmes d'ACC pour les architectures CPU et GPU. Un nouvel algorithme de reconstruction pour le détecteur VELO utilisant le SIMD est présenté, qui permet à LHCb de traiter les événements en temps réel et d'améliorer la qualité de la reconstruction. La bibliothèque SIMDWrapper, développée pour ce nouvel algorithme, fait désormais partie du logiciel de LHCb et est utilisée dans d'autres algorithmesThe LHCb experiment, at CERN, is preparing a major upgrade of its detector and a change from an hardware-based to a fully software-based trigger system. It is now facing the challenge of being able to process incoming events at a rate of 30 million events per second. To cope with this massive data input, the software must be optimized to use the processing power of the filtering farm more efficiently. This thesis focus on the first algorithm of LHCb's High Level Trigger software: the Vertex Locator (VELO) reconstruction algorithm. The VELO is the first detector encountered by particles, directly surrounding the interaction region. Its goal is to find the initial track candidate that are then followed through the other layers of the LHCb detector with a good enough resolution that they could also be used to locate the origin of the collisions. The first step of this algorithm is to prepare the data by grouping pixels of the silicon sensors into hits; this process is called connected component analysis (CCA). This thesis presents multiple new CCA algorithms for both CPU and GPU architectures. A new VELO reconstruction algorithm using SIMD is presented, that enable LHCb to process events in real time and improve the quality of the reconstruction. The SIMDWrapper library, developed for the new VELO algorithm, is now part of LHCb's software and is used in other algorithms
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Molson, James. "Proton scattering and collimation for the LHC and LHC luminosity upgrade." Thesis, University of Manchester, 2014. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/proton-scattering-and-collimation-for-the-lhc-and-lhc-luminosity-upgrade(3c4fab61-2d9d-4575-8874-15d91c95523f).html.
Abstract:
The Large Hadron collider (LHC) is a 7\,TeV per beam proton-proton collider. The high stored beam energy of the LHC (361.6\,MJ) requires unprecedented machine protection systems. As demonstrated in September 2008, failure of any one of these systems can lead to considerable damage, and hence delays in the physics schedule. In addition to various quench protection systems and interlocks, a beam collimation system is installed to protect against regular and irregular beam loss, with the aim of protecting against superconducting magnet quenches. The high 8.33T magnetic field of the main arc bending magnets leads to a quench when exposed to beam energy leakage of $5\,\textrm{mW cm}^{-3}$. In order to ensure accurate running of this system, computer simulations must be created. A tracking code, Merlin, has been adapted to simulate the features of the collimation system. New physics models for the simulation of protons interacting in a collimator jaw have been created, and these have been fitted to all experimental scattering data for the first time. Merlin has been used to simulate beam loss in the LHC, and a comparison of the effect of these different physics models have been made. Finally, a luminosity upgrade, the High Luminosity Large Hadron Collider is to be installed in the 2020s. Merlin has also been used to simulate the collimation system for this upgrade in order to ensure reliable future operation of this upgrade.
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Sobczak, Krzysztof Grzegorz. "Study of charmless three-body decays of neutral B mesons with the LHCb spectrometer." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00686906.
Abstract:
Ce document de thèse décrit la recherche des désintégrations en trois corps des mésons beaux neutres qui contiennent un KS ou un pi 0 dans l'état final. Ces événements sont reconstruits au moyen du spectromètre LHCb installé auprès du collisionneur proton-proton LHC, sis au Cern à Genève. La phénoménologie des ces modes est riche et couvre la possibilité de mesurer tous les angles du triangle d'Unitarité de la matrice Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) qui décrit les amplitudes de transition par courant chargé faible entre quarks. Une illustration portant sur la mesure de l'angle gamma est développée dans ce document plus en détail. L'accélérateur LHC et les éléments utiles du spectromètre LHCb sont rapportés en mettant l'accent sur le travail conduit au cours de cette thèse sur l'étalonnage et l'alignement du détecteur de pieds de gerbe du calorimètre électromagnétique. Nous avons construit une méthode de calibration du détecteur au moyen de particules qui le traversent au minimum d'ionisation. Les résultats et les performances de ces calibrations sont discutées. Une méthode de discrimination des pi 0 et des photons de haute énergie est présentée, bénéficiant des mesures des caractéristiques des cascades électromagnétiques dans le PreShower et le calorimètre. Ces informations sont combinées dans une analyse multivariable. La stratégie de contrôle des performances du discriminateur directement à partir des données est discutée et cet outil est appliqué à la recherche des états finals B to hh pi 0. Une recherche similaire des modes de désintégration B{d,s} to KShh, où h peut être un pion ou un kaon chargé a été conduite. Ce mode de désintégration permet de mesurer la phase faible du mélange des mésons Bd ou Bs et la comparaison de ces déterminations avec celles extraites des modes charmonia peut permettre de mettre en évidence une phase faible au-delà du Modèle Standard dans l'amplitude de désintégration. La première étape de cette analyse consiste à établir les signaux des modes non encore observés B{s} to KShh. Ce travail exploratoire présente la première observation du mode B{s} to KSK pi.
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Michel, Hanspeter. "Charakterisierung des LHC 2 und der LHC 2-Apoproteine in Chlamydomonas reinhardii /." [S.l : s.n.], 1985. http://www.ub.unibe.ch/content/bibliotheken_sammlungen/sondersammlungen/dissen_bestellformular/index_ger.html.
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Mirarchi, Daniele. "Crystal collimation for LHC." Thesis, Imperial College London, 2015. http://hdl.handle.net/10044/1/29207.
Abstract:
Future upgrades of the CERN Large Hadron Collider (LHC) may demand improved cleaning performance of its collimation system. Very efficient collimation is required during regular operations at high intensities, because even a small amount of energy deposited on superconducting magnets can cause an abrupt loss of superconducting conditions (quench). The present collimation system has accomplished its tasks during the LHC Run I very well, where no quench with circulating beam took place with up to 150 MJ of stored energy at 4 TeV. On the other hand, uncertainty remains on the performance at the design energy of 7 TeV and with 360 MJ of stored energy. In particular, a further increase up to about 700 MJ is expected for the high luminosity upgrade (HL-LHC), where improved cleaning performance may be needed together with a reduction of collimator impedance. The possibility to use a crystal-based collimation system represents an option for improving both cleaning performance and impedance compared to the present system. A bent crystal can in theory replace primary collimators and steer all halo particles onto one single absorber, providing better cleaning with reduced impedance than the present multi-stage collimation system, which is based on massive amorphous blocks of material that surround the beam. Although promising results on the principle of crystal collimation were obtained during experimental tests at the CERN Super Proton Synchrotron (SPS), feasibility studies at the LHC are mandatory before relying on this approach for future upgrades. The main goal of this Ph.D. thesis is the design of an optimised prototype crystal collimation system for these tests in the LHC, which has been installed during April 2014.
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D'AGNOLO, RAFFAELE TITO. "Naturalness at the LHC." Doctoral thesis, Scuola Normale Superiore, 2013. http://hdl.handle.net/11384/85873.
Abstract:
Particle physics is confronted by deep questions at the weak scale and the LHC can shed light on
them. In this work we propose strategies to understand from its data if electroweak symmetry
breaking is natural. We describe a search performed with the CMS detector in a yet unexplored
area of natural LHC parameter space and we propose measurements in the Higgs boson sector
that can discriminate between natural and unnatural theories
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Grabalosa, Gándara Marc. "Flavour Tagging developments within the LHCb experiment." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2012. http://hdl.handle.net/10803/84088.
Abstract:
Flavour Tagging at the LHCb experiment is a fundamental tool for the measurement of B oscillations and the study of CP violation. This document explains the development of different tagging techniques and the different strategies used to combine them to determine the flavour of the B meson as precisely as possible. The response of the tagging algorithms also needs to be optimized and calibrated. Both procedures are described using the available LHCb datasets corresponding to various integrated luminosities. First results on the tagging performances are shown for different control channels and physics measurements.
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Machefert, F. "LHCb calorimeter electronics. Photon identification. Calorimeter calibration." Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00583998.
Abstract:
LHCb est l'une des quatre grandes expériences installées sur l'anneau du LHC. Le détecteur a pour but la mesure précise de la violation de CP et de canaux rares de désintégration dans le secteur des mésons B. Le calorimètre de l'expérience est un ensemble de quatre sous-systèmes : le détecteur de pied de gerbe, le ''preshower'' et les calorimètres électromagnétique (ECAL) et hadronique (HCAL). Il est essentiel pour la reconstruction des événements, pour le déclenchement de l'expérience et pour l'identification des électrons et des photons. Après une revue du détecteur LHCb, l'électronique des calorimètres est décrite dans la première partie de ce mémoire. Dans un premier temps l'électronique de lecture des voies des photomultiplicateurs des ECAL et HCAL est présentée en mettant l'accent sur ses performances, puis la carte de contrôle de l'ensemble du système calorimétrique de l'expérience est détaillée. Les chapitres trois et quatre concernent les programmes de test de cette électronique, les choix technologiques permettant de la rendre suffisamment tolérante aux radiations et les mesures quantifiant cette tolérance. La seconde partie de ce mémoire porte d'abord sur l'identification des photons avec les calorimètres de LHCb. La méthode est présentée avec ses performances. Enfin, l'étalonnage absolu en énergie des PRS et ECAL, basée sur les données enregistrées avec le détecteur en 2010, est décrite dans le dernier chapitre de cette même seconde partie.
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Smith, Andrew Cameron. "LHCb data management on the computing grid." Thesis, University of Edinburgh, 2009. http://hdl.handle.net/1842/3018.
Abstract:
The LHCb detector is one of the four experiments being built to harness the proton-proton collisions provided by the Large Hadron Collider (LHC) at the European Organisation for Nuclear Research (CERN). The data rate expected, when the LHC experiments are fully operational, eclipses that of any previous scientific experiments and has motivated the adoption of a grid computing paradigm to store and process the data. Managing PetaBytes of data in a distributed environment provides a rich set of challenges related to scalability, reliability and performance. This thesis will present the data management requirements for executing the workload of the LHCb collab- oration. We present the systems designed that support all aspects of the grid data management for LHCb, from data transfer, to data integrity, and efficient data access. The distributed computing environment is inherently unstable and much focus has been made on providing systems that are ro- bust and resilient to observed failures.
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Greening, Edward. "Rare and challenging charm decays at LHCb." Thesis, University of Oxford, 2014. http://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:0f960d89-76a1-4222-9d11-922fd7516339.
Abstract:
This thesis presents two studies of charged charm meson decays using proton- proton collision data, corresponding to an integrated luminosity of 3 fb−1, recorded by the LHCb experiment. A search for D(s)+ → π+μ+μ- decays is performed. Rare decays of charged charm mesons have not previously been observed unlike their counterpart B meson and kaon decays. Such decays are c → u quark transitions and take place via loop diagrams within the Standard Model. Measurements of their branching fractions are an indirect test of New Physics, whose virtual contributions may enhance such quantities. No signals are observed and the 90% (95%) CL limits on the branching fractions, the most stringent to date, are found to be, B(D+ → π+μ+μ-) < 2.9 (3.3) × 10-8, B(Ds+ → π+μ+μ-) < 1.76 (1.91) × 10-7. The charge asymmetry measurement of D+ → π+π0 using π0 → e+e-γ decays is also described. Charge asymmetry in the Standard Model is expected to be small for charm meson decays. Any measured deviation from zero would be evidence of New Physics. This decay has not previously been observed at a hadron collider and the measurement acts as a 'proof of principle' study allowing a future analysis to examine the decay mode. No evidence of CP violation is found.
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Morda, Alessandro. "Rare dileptonic B meson decays at LHCb." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4042/document.
Abstract:
Les désintégrations rares B0(s)→ll sont générées par des courants neutres avec changement de la saveur. Pour cette raison, ainsi qu'à cause de la suppression d'hélicité, leurs taux de désintégration sont très petits dans le Modèle Standard (MS), mais la présence de particules virtuelles de Nouvelle Physique peut radicalement modifier cette prédiction. Une partie du travail original présenté dans cette thèse est dédié à l'optimisation de l'algorithme d'Analyse Multi Varié (MVA) pour la recherche de la désintégration B0(s)→μμ avec l'échantillon collecté par l'expérience LHCb. Cet échantillon a été combiné avec celui collecté par l'expérience CMS et pour la première fois la désintégration B0(s)→μμ a été observée. En vue d'améliorer la sensibilité au mode B0(s)→μμ de nouvelles études ont également été menées pour augmenter la performance des analyses multivariées. Une autre partie du travail original présenté dans cette thèse concerne la définition d'une chaine de sélection pour la recherche des désintégrations B0(s)→τ τ dans l'état final où les deux τ vont en trois π chargées et un τ est étudié. La présence des deux ν dans l'état final de la désintégration rend difficile une reconstruction des impulsions des deux τ. Cependant, la possibilité de mesurer les deux vertex de désintégration des τ ainsi que le vertex d'origine du candidat B, permet d'imposer des contraintes géométriques qui peuvent être utilisées dans la reconstruction des impulsions des deux τ. En particulier, un nouvel algorithme pour la reconstruction complété, événement par événement, de ces impulsions et de leurs variables associées est présenté et discutéThe B0(s)→ll decays are generated by Flavor Changing Neutral Currents, hence they can proceed only through loop processes. For this reason, and because of an additional helicity suppression, their branching ratios are predicted to be very small in the Standard Model (SM). A part of the original work presented in this thesis has been devoted to the optimization of the Multi Variate Analysis classifier for the search of the B0(s)→μμ with the full dataset collected at LHCb. This dataset has also been combined with the one collected from CMS to obtain the first observation of B0(s)→μμ has been obtained. In view of the update of the analysis aiming to improve the sensitivity for the B0(s)→μμ mode, a new isolation variable, exploiting a topological vertexing algorithm, has been developed and additional studies for a further optimization of the MVA classifier performances have been done. The presence of two ν in the final state of the decay makes the reconstruction of the τ momenta of the two τ. Nevertheless the possibility of measuring the two decay vertexes of the τ, as well as the B candidate production vertex, allows to impose geometrical constraints that can be used in the reconstruction of the τ momenta. In particular, a new algorithm for the full reconstruction of each event of these momenta and of related variables has been presented and discussed
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Soomro, Fatima. "Radiative decays of B mesons at LHCb." Thesis, Imperial College London, 2011. http://hdl.handle.net/10044/1/6968.
Abstract:
This thesis is dedicated to the study of radiative decays of B mesons at LHCb. At quark level, such decays are a b-sy transition and take place via a penguin loop and are sensitive to virtual contribution of New Physics, which can be indicated by an increase in the decay rates. These decays also offer the possibility to test the V-A structure of the Standard Model coupling in the processes mediated by loop penguin diagrams. In the decay Bs-ǿy, New Physics contribution can be probed by measuring the polarization of the photon in this decay. Systematic effects in the proper time reconstruction of the Bs in Bs-ǿy can bias the photon polarization measurement in this decay, which will reduce the sensitivity on the relevant New Physics parameter. The author studied those effects and developed ideas to calibrate them using Bd-K *y and Bs-J/ψǿ decays as control channels. These studies are mostly Monte Carlo based, due to a relatively small data set from the 2010 running. However, some studies and cross checks have indeed been performed with data. The author developed the trigger and stripping (another level of skimming the data, after the trigger) selections for Bs-ǿy and Bd-K*y decays, and made a major contribution to the selection of the first significant sample of Bd-K *y from the 2010 data set of LHCb.
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Quagliani, Renato. "Study of double charm B decays with the LHCb experiment at CERN and track reconstruction for the LHCb upgrade." Thesis, University of Bristol, 2017. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.752741.
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Martens, Aurélien. "Towards a measurement of the angle γ of the Unitarity Triangle with the LHCb detector at the LHC (CERN) : calibration of the calorimeters using an energy flow technique and first observation of the Bs0 -> D0K*0." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00634057.
Abstract:
A ce jour la détermination de l'angle γ du Triangle d'Unitarité de la matrice de Cabibbo-Kabayashi-Maskawa est statistiquement limitée par la rareté des transitions b→ u. La précision obtenue en combinant les résultats des expériences BABAR et BELLE est proche de 10°. L'expérience LHCb auprès du LHC présente un fort potentiel d'amélioration pour ce paramètre de violation de CP, notamment via la désintégration Bd0 -> D0K*0, un des canaux clés de cette mesure. Les désintégrations D0 -> Kπ, D0 -> Kππ0 et D0 -> Kπππ sont étudiées dans cette thèse. L'utilisation de désintégrations faisant intervenir des π0 nécessite un bon étalonnage en énergie des calorimètres électromagnétiques. Une méthode d'étalonnage intercellules du ECAL basée sur le flux d'énergie, permet d'obtenir une inter-calibration de l'ordre de 1,5 %, l'échelle d'énergie absolue étant obtenue par des méthodes indépendantes non étudiées ici. La détermination du rapport d'embranchement de la désintégration Bs0 -> D0K*0, première étape du programme aboutissant à la mesure de la violation de CP dans le canal Bd0 -> D0K*0, est réalisée relativement au rapport d'embranchement de Bd0 -> D0ρ0. Le résultat final obtenu avec 36 pb−1 de données collectées par LHCb en 2010 reste dominé par l'erreur statistique :BR(Bs0 -> D0K*0)/BR(Bd0 -> D0ρ0) = 1, 48 ± 0, 34 (stat) ± 0, 15 (syst) ± 0, 12 (fd/fs).
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Nicol, Michelle. "Analysis of the rare decay B->K*ee at LHCb." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112354/document.
Abstract:
Grâce à la grande section efficace de production de paires bb, LHC offre une excellente occasion de faire des études de courants neutres changeant la saveur. Ces transitions sont sensibles aux effets de nouvelle physique. Cette thèse porte sur l'analyse des événements B->K*ee qui permettent de mesurer la fraction de photon avec une polarisation droite et donc de rechercher des signaux de nouvelle physique émis dans la transition b ->s. En effet, dans le Modèle Standard, la polarisation des photons est gauche. La paire e+e, lors que la masse invariante de la paire de leptons est basse, provient d'un photon virtuel et permet donc de sonder la polarisation de celui-ci. Cette mesure se fait grâce à l'étude des distribution angulaires de cette désintégration à quatre corps. Une première étape est la mesure du rapport d'embranchement dans le domaine de masse 30-1000MeV=c2. En effet, cette désintégration n'a jamais été observée dans cette région, y compris auprès des usines a B a cause du très faible rapport d'embranchement. Cette analyse comportant des électrons de basse impulsion transverse est expérimentalement complexe dans un environnement tel que celui du LHC. La mesure est faite relativement au rapport d'embranchement de la désintégration B->J/Psi(ee)K*. En effet, cela permet de s'affranchir de nombreux effets expérimentaux ainsi que de la détermination absolue des efficacités. Le résultat, repose sur les données collectées par LHCb en 2011 et correspondant a une luminosité intégrée de 1 fb-1: B(B->K*ee)30-1000MeV = (3:19+0:75-0:68(stat) +/- 0:21(syst) =/-0.15(PDG)) x10-7 en utilisant la valeur PDG pour le rapport d'embranchement de la désintégration B->J/Psi(ee)K*. La dernière partie de la thèse porte sur des études Monte Carlo qui montrent que la précision sur la fraction de photon avec une polarisation droite que l'on peut espérer obtenir avec l'inclusion des données de 2012 est d'environ 0.1, comparable à la moyenne mondiale obtenue avec des méthodes différentesThe high bb cross section produced by the LHC offers an excellent opportunity for thestudy of flavour changing neutral current B decays, where the effects of new physics can be probed. This thesis presents an analysis of the rare decay B->K*ee which can be used to measure the polarisation of the photon in the b -> s transition. When the dilepton mass is low, the ee pair comes predominantly from a virtual photon, and the polarisation can be accessed via an angular analysis. It is predicted to be predominantly left handed in the Standard Model, and therefore an enhanced right handed amplitude would be a sign of new physics. A first step is to measure the branching fraction in the dilepton mass range, 30 MeV to 1 GeV. This decay has not yet been observed in this region, due to its small branching ratio. The analysis involves electrons with low transverse momentum, and is thus experimentally complex in the hadronic environment at the LHC. The branching ratio is measured relative to that of B->J/Psi(ee)K*, which eliminates both certain experimental effects, and the need to determine absolute effciencies. The result is obtained with an integrated luminosity of 1 fb-1 of pp collisions, collected by LHCb during 2011 and is found to be:B(B->K*ee)30-1000MeV = (3:19+0:75-0:68(stat) +/- 0:21(syst) =/-0.15(PDG) x10-7 when using the PDG value for the B->J/Psi(ee)K* branching ratio. The last part of the thesis presents Monte Carlo studies, showing that with the inclusion of the 2012 data sample, the expected sensitivity on the fraction of right handed polarisation is approximately 0.1, which is comparable with the world average obtained with different methods
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Rose, A. W. "The level-1 Trigger of the CMS experiment the LHC and the Super-LHC." Thesis, Imperial College London, 2009. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.516181.
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Badalov, Alexey Pavlovich. "Coprocessor integration for real-time event processing in particle physics detectors." Doctoral thesis, Universitat Ramon Llull, 2016. http://hdl.handle.net/10803/396128.
Abstract:
Els experiments de física d’altes energies actuals disposen d’acceleradors amb més energía, sensors més precisos i formes més flexibles de recopilar les dades. Aquesta ràpida evolució requereix de més capacitat de càlcul; els processadors massivament paral·lels, com ara les targes acceleradores gràfiques, ens posen a l’abast aquesta major capacitat de càlcul a un cost sensiblement inferior a les CPUs tradicionals. L’ús d’aquest tipus de processadors requereix, però, de nous algoritmes i nous enfocaments de l’organització de les dades que són difícils d’integrar en els programaris actuals.
En aquest treball s’exploren els problemes derivats de l’ús d’algoritmes paral·lels en els entorns de programari existents, orientats a CPUs, i es proposa una solució, en forma de servei, que comunica amb els diversos pipelines que processen els esdeveniments procedents de les col·lisions de partícules, recull les dades en lots i els envia als algoritmes corrent sobre els processadors massivament paral·lels.
Aquest servei s’integra en Gaudí - l’entorn de software de dos dels quatre experiments principals del Gran Col·lisionador d’Hadrons. S’examina el sobrecost que el servei afegeix als algoritmes paral·lels. S’estudia un cas d´ùs del servei per fer una reconstrucció paral·lela de les traces detectades en el VELO Pixel, el subdetector encarregat de la detecció de vèrtex en l’upgrade de LHCb. Per aquest cas, s’observen les característiques del rendiment en funció de la mida dels lots de dades. Finalment, les conclusions en posen en el context dels requeriments del sistema de trigger de LHCb.La física de altas energías dispone actualmente de aceleradores con energías mayores, sensores más precisos y métodos de recopilación de datos más flexibles que nunca. Su rápido progreso necesita aún más potencia de cálculo; el hardware masivamente paralelo, como las unidades de procesamiento gráfico, nos brinda esta potencia a un coste mucho más bajo que las CPUs tradicionales. Sin embargo, para usar eficientemente este hardware necesitamos algoritmos nuevos y nuevos enfoques de organización de datos difíciles de integrarse con el software existente. En este trabajo, se investiga cómo se pueden usar estos algoritmos paralelos en las infraestructuras de software ya existentes y que están orientadas a CPUs. Se propone una solución en forma de un servicio que comunica con los diversos pipelines que procesan los eventos de las correspondientes colisiones de particulas, reúne los datos en lotes y se los entrega a los algoritmos paralelos acelerados por hardware. Este servicio se integra con Gaudí — la infraestructura del entorno de software que usan dos de los cuatro gran experimentos del Gran Colisionador de Hadrones. Se examinan los costes añadidos por el servicio en los algoritmos paralelos. Se estudia un caso de uso del servicio para ejecutar un algoritmo paralelo para el VELO Pixel (el subdetector encargado de la localización de vértices en el upgrade del experimento LHCb) y se estudian las características de rendimiento de los distintos tamaños de lotes de datos. Finalmente, las conclusiones se contextualizan dentro la perspectiva de los requerimientos para el sistema de trigger de LHCb.
High-energy physics experiments today have higher energies, more accurate sensors, and more flexible means of data collection than ever before. Their rapid progress requires ever more computational power; and massively parallel hardware, such as graphics cards, holds the promise to provide this power at a much lower cost than traditional CPUs. Yet, using this hardware requires new algorithms and new approaches to organizing data that can be difficult to integrate with existing software. In this work, I explore the problem of using parallel algorithms within existing CPU-orientated frameworks and propose a compromise between the different trade-offs. The solution is a service that communicates with multiple event-processing pipelines, gathers data into batches, and submits them to hardware-accelerated parallel algorithms. I integrate this service with Gaudi — a framework underlying the software environments of two of the four major experiments at the Large Hadron Collider. I examine the overhead the service adds to parallel algorithms. I perform a case study of using the service to run a parallel track reconstruction algorithm for the LHCb experiment's prospective VELO Pixel subdetector and look at the performance characteristics of using different data batch sizes. Finally, I put the findings into perspective within the context of the LHCb trigger's requirements.
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Puig, Navarro Albert. "First measurements of radiative B decays in LHCb." Doctoral thesis, Universitat de Barcelona, 2012. http://hdl.handle.net/10803/81945.
Abstract:
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.
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Sexauer, Edgar. "Development of radiation hard readout electronics for LHCb." [S.l. : s.n.], 2001. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=961823666.
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Paterson, Stuart Keble. "LHCb distributed data analysis on the computing grid." Thesis, University of Glasgow, 2006. http://theses.gla.ac.uk/1077/.
Abstract:
LHCb is one of the four Large Hadron Collider (LHC) experiments based at CERN, the European Organisation for Nuclear Research. The LHC experiments will start taking an unprecedented amount of data when they come online in 2007. Since no single institute has the compute resources to handle this data, resources must be pooled to form the Grid. Where the Internet has made it possible to share information stored on computers across the world, Grid computing aims to provide access to computing power and storage capacity on geographically distributed systems. LHCb software applications must work seamlessly on the Grid allowing users to efficiently access distributed compute resources. It is essential to the success of the LHCb experiment that physicists can access data from the detector, stored in many heterogeneous systems, to perform distributed data analysis. This thesis describes the work performed to enable distributed data analysis for the LHCb experiment on the LHC Computing Grid.
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Chamonal, Reinhardt Julien Ulrich. "Multianode photomultiplier tubes for the LHCb RICH photodetectors." Thesis, University of Edinburgh, 2005. http://hdl.handle.net/1842/13348.
Abstract:
The LHCb experiment is being built at the Large Hadron Collider facility at CERN in Geneva, Switzerland. The aim of the experiment is the precise measurement of CP violation parameters in the B meson system. A critical requirement of the detector is a good pion/kaon separation provided by two Ring Imaging CHerenkov (RICH) counters. This thesis presents studies on the feasibility of using Multianode Photo Multiplier Tubes (MaPMTs) as photo detectors in the LHCb RICH. We will establish the performance of MaPMTs in magnetic fields and also investigate how to shield them. Finally we present a testbeam analysis of a cluster of MaPMTs equipped with lenses at the CERN PS beam. The purpose of this testbeam was to demonstrate the operation of MaPMTs in a RICH prototype using the LHCb readout electronics.
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Currie, Robert Andrew. "CP-violation in beautiful-strange oscillations at LHCb." Thesis, University of Edinburgh, 2014. http://hdl.handle.net/1842/9669.
Abstract:
The LHCb experiment is an experiment based at the LHC in Geneva and is dedicated to the study of mesons containing bottom and charm quarks. One of the primary goals of the physics at LHCb is to measure CP-violating effects which lead to a dominance of matter over anti-matter in the universe. This thesis presents the measurement of the CP-violating phase Ø s which is one of the golden channels at LHCb. This phase is observed as the interference between mixing of B0s ↔ B-0s and decay of B0s → J/ψ K+K−. The results, based upon the 1.0 fb−1 dataset collected by LHCb during 2011, are: Ø s = 0.07±0.09±0.01 rad , ∆Γs = 0.100±0.016±0.002 ps−1 , Γs = 0.663±0.005±0.006 ps−1 . This analysis is also able to measure the mixing parameter ms = 17.71±0.10±0.01 ps−1. To improve upon this measurement the B0s → J/ψ K+K− analysis is combined with the B0s → J/ψ π+ π − decay channel to make the most accurate measurements to date of, Ø s = 0.01±0.07±0.01 rad, ∆Γs = 0.106±0.011±0.007 ps−1 and Γs = 0.661±0.004±0.006 ps−1. As an integral part of this work a comprehensive software suite known as RapidFit was developed, which is used by many other physicists and this is described.