Studies of the Belle II vertex detector physics performance

Abstract

Title: Studie fyzikálních vlastností vertexového detectoru Belle II Author: Tadeáš Wilczek Department: Ústav částicové a jaderné fyziky Supervisor: prof. RNDr. Zdeněk Doležal, Dr., Ústav částicové a jaderné fyziky Cílem této práce je prozkoumat výkonnost vrcholového detektoru Belle II. V první části je uvedena stručná fyzikální motivace a představen experiment Belle II, poté je popsán celý detektor. V následující kapitole je vysvětlena použitá parametrizace. Poté je zkoumána výkonnost detektoru pomocí mionů z kosmického záření při vypnutém magnetickém poli krátce po úpravě subdetektoru PXD. V další kapitole jsou ke studiu detektoru použity miony z kolizí. Kapitola ačíná simulací Monte Carlo a poté následuje porovnání s ne- dávnými daty naměřenými během roku 2024. A nakonec je určeno rozlišení detektoru s vypnutým PXD. Výsledkem práce je určení rozlišení detektoru a skript v jazyce python, který bude možné kdykoliv použít k ověření výkonnosti detektoru. Keywords: Belle II, vrcholový detektor, alignment, rozlišení.

Title: Studies of the Belle II vertex detector physics performance Author: Tadeáš Wilczek Department: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: prof. RNDr. Zdeněk Doležal, Dr., Institute of Particle and Nuclear Physics The goal of this thesis is to study the performance of the Belle II vertex detector. The first part gives a brief physics motivation and introduces the Belle II experiment, then the entire detector is described. The following chapter explains the parametrization used. Then the performance of the detector is examined using muons from cosmic radiation while its magnetic field was turned off shortly after PXD commissioning. The next chapter uses muons from collisions to study the detector. It starts with a Monte Carlo simulation and then follows by comparing it to recent data measured during the year 2024. And at the end the resolution of the detector while PXD was turned off was determined. The outcome of the thesis is the resolution of the detector and a python script that can be used to verify the performance of the detector in the future. Keywords: Belle II, vertex detector, alignment, resolution.