Measurement of the branching fraction of the decay B0->Psi(2S)Pi0 and studies of the luminosity-dependent background for the belle II experiment at the future accelerator superKEKB

Diese Doktorarbeit umfasst zwei getrennte Analysen: zum einen die
Messung des Verzweigungsverhaeltnisses B0 -> Psi(2S)Pi0 aus den
Daten des Belle Experimentes, zum anderen die Abschaetzung der Rate
von QED Untergrundereignissen bei kleinen Impulsen fuer das
Detektorupgrade Belle II und deren Einfluss auf das
Leistungsverhalten des neuen Pixeldetektors. In der ersten Analyse
wurde der Zerfallskanal B0 -> Psi(2S)Pi0 untersucht und zum
ersten Mal das zugehoerige Verzweigungsverhaeltnis bestimmt. Die
Analyse beruht auf Daten des asymmetrischen e+e- KEKB
Beschleunigers, die mit dem Belle Detektor aufgezeichnet wurden.
Verwendet werden die gesamten Belle Daten, die 772 Millionen BbarB
Paare enthalten. Die Analyse liefert folgendes Ergebnis fuer das
Verzweigungsverhaeltnis: B(B0->Psi(2S)Pi0) = (1.07 +/- 0.23 +/-
0.08) x e-5. Die zweite Studie beschaeftigt sich mit dem
Leistungsverhalten des Belle II Detektors. Viele
Detektorkomponenten des Belle Experimentes werden im Ramen des
Upgrades ersetzt oder verbessert. Wichtigste Veraenderung dabei ist
der neue Pixeldetektor zur Messung des Wechselwirkungspunktes der
kollidierenden Teilchen, der in unmittelbarer Naehe zum Strahlrohr
eingebaut wird. Aufgrund seines geringen Radius wird er am
staerksten von Untergrundereignissen beeinflusst. Es wird erwartet,
dass zwei Photon QED Prozesse e+e- -> e+e-e+e- dabei die
wichtigste Rolle spielen. Da die Luminositaet des neuen SuperKEKB
Collider voraussichtlich 40-mal hoeher als die von KEKB sein wird,
wird erwartet, dass die Rate von Untergrundereignissen entsprechend
steigt. Um zwei Photon QED Prozesse zu analysieren, wurden
Ereignisse verwendet, die nach dem Zufallsprinzip selektiert wurden
(random trigger). Die bei diesen Ereignissen entstehenden
Elektronen und Positronen haben eine sehr niedrige Energie und
erreichen daher nur die innerste Lage des Pixeldetektors, die
dadurch besonders belastet wird. Die Messungen zeigt, dass die
Okkupanz der innersten Lage durch zwei Photon QED Ereignisse 0.7 %
ist, was unterhalb der maximalen Okkupanz von 3 % liegt, bei der
der Detektor noch fehlerfrei funktioniert.