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2020-02-03
01:31		 Search for an invisible $Z^\prime$ in $\mu^{+}\mu^{-}$ plus missing energy events at Belle II / Laura Zani ; Professor Francesco Forti [BELLE2-PTHESIS-2020-001] Presented on 24 01 2020 PhD
2020 University of Pisa / Pisa
The Standard Model (SM) of particle physics has been proven by many experimental results to be a predictive theory and currently the best known description of the fundamental constituents of nature and their interactions. [...]
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2020-01-26
10:54		 Optimization of the pi0 reconstruction selections for the Belle II experiment / Sebastian Stengel ; Concettina Sfienti ; Torben Ferber [BELLE2-MTHESIS-2020-001] Presented on 11 12 2019 MSc
2019 Johannes Gutenberg University, Institute of Nuclear Physics / Mainz
The purpose of this thesis is to provide optimized selections for the π0 reconstruction in the Belle II analysis software framework (basf2). [...]
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2019-12-06
06:04		 A study of beam background from SuperKEKB on Belle II Silicon Vertex Detector / Hikaru Tanigawa ; Yutaka Ushiroda [BELLE2-MTHESIS-2019-023] Presented on 31 01 2019 MSc
2019 The University of Tokyo / Tokyo
The Belle II experiment plans to start its full operation in March 2019 hosted by KEK in Tsukuba, Japan. [...]
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2019-12-04
09:23		 D^0 Lifetime Measurement with Belle II Early Data / Gaetano de Marino ; Francesco Forti ; Giulia Casarosa [BELLE2-MTHESIS-2019-022] Presented on 16 10 2019 MSc
2019 Università di Pisa / Pisa
Belle II is an international particle physics experiment located at the KEK Laboratory in Tsukuba, Japan, where the SuperKEKB accelerator operates. [...]
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2019-11-27
04:04		 Measurement of the CKM angle $\boldsymbol{\phi_3}$ from $\boldsymbol{B^{\pm}\to D(K_{\rm S}^0\pi^+\pi^-\pi^0)K^{\pm}}$ decays and future prospects / Resmi P K ; Jim Libby [BELLE2-PTHESIS-2019-003] Presented on 26 11 2019 PhD
2019 Indian Institute of Technology Madras / Chennai, India
We present the first model-independent measurement of the CKM unitarity triangle angle phi3 using B->D(KsPiPiPi0)K decays, where D indicates either a D0 or D0bar meson [...]
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2019-11-07
13:59		 Diamond-detector commissioning and tracking-efficiency studies in the Belle II experiment / Riccardo Manfredi ; Diego Tonelli ; Lorenzo Vitale [BELLE2-MTHESIS-2019-021] Presented on 20 09 2019 MSc
2019 Università di Trieste / Trieste
This is an experimental particle-physics thesis aimed at preserving and optimizing the charged-particle tracking performance of the Belle II experiment. [...]
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2019-11-06
11:21		 Development of MCP-PMT performance test system for Belle II TOP counter (in Japanese) / Hideki Takeichi [BELLE2-MTHESIS-2019-020] Presented on 01 02 2012 MSc
2012 Nagoya university / Nagoya
2015 年に始まるBelle II 実験は電子陽電子衝突型加速器を用いて生成したB 中間子の 稀崩壊現象の精密測定を行う。8 × 1035cm−2s−1 の世界最高ルミノシティーにより素粒子 標準理論を越える物理の探索を目的とする。Belle II 実験のK/π粒子識別装置TOP(Time Of Propagation) カウンターは石英輻射体と光検出器MCP-PMT(Micro Channel Plate-Photo Multiplier Tube) から構成され、識別効率95% 以上、誤識別率5% 以下を目指している。 MCP-PMT には一光子検出が可能、50ps 以内の時間分解能、量子効率(QE) が24% 以上 など高い性能が要求される。 現在TOP カウンターの製作のためMCP-PMT の量産が始まっている。3 年弱でMCPPMT を550 個揃える予定であり、それらの選別が必須である。また量産品の性能を生産 にフィードバックし量産を円滑に進める仕組み、及びMCP-PMT の較正を行う仕組みが 必要である。そこで本研究では、量産品の性能測定システムを構築することを目的とす る。本システムでは24 時間以内にMCP-PMT2 個が測定できる速度を要求した。また以 下の測定精度を要求した。 ・量子効率相対的に± 5% ・ゲイン± 10% ・時間分解能± 5ps ・ダークレート± 10% ・収集効率相対的に± 5% これ等を基にQE 自動測定システムと、ゲイン、時間分解能、ダークレート、収集効率を 測定する一光子特性自動測定システムを構築した。また完成したシステムで初期量産品 の品質確認を実際に行った。 QE 自動測定システムでは照射光に対する出力電流からQE を算出する仕組を構築した。 1.7% 以内の精度で検出効率の分かっているフォトダイオードでの光量把握により2.0% の QE 測定精度を実現し、かつ全自動化により一個のMCP-PMT あたり9 時間半の測定を可 能にした。また一光子特性自動測定システムでは時間広がり17ps のレーザー光を一光子 状態に減光してMCP-PMT に照射したときの出力信号から各特性を算出する仕組を構築 した。MCP-PMT 一個の全16 チャンネルの測定を連続で自動に行うことでMCP-PMT 一 個あたり6 時間での測定を可能とした。QE 自動測定システムとの同時稼動により24 時 間でMCP-PMT2 個以上の測定が可能である。また精度は時間分解能± 2ps、ダークレー ト± 5% での測定を可能とした。一方でゲインの測定精度は課題が残る。また収集効率 は絶対値精度に課題があるが、5% 以内の精度で量産品同士の相対値測定を可能にし、約 5% の精度での絶対値測定の実現性を示した。また初期量産品の測定から低量子効率や放 電の問題を明らかにし生産方法に見直しを求めた。 本研究の成果は、MCP-PMT 量産品の性能測定システムの構築、および初期量産品に 対する性能評価を実施し今後の量産の課題を明確にしたことである。
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2019-11-06
11:19		 Optics performance evaluation for Belle II TOP counter (in Japanese) / Yusuke Koga [BELLE2-MTHESIS-2019-019] Presented on 01 02 2012 MSc
2012 Nagoya university / Nagoya
　2015 年開始予定のBelle II 実験は、世界最高のピークルミノシティ(8 × 1035 cm−2s−1) でB 中間子を大量に生成し、その稀崩壊現象を調べることで標準理論を超える新しい物 理の探索を行う。これらの稀崩壊現象を調べる上で終状態に現れるK 中間子とπ 中間子 の識別が重要である。私は、Belle II 実験でK/π 識別を担う粒子識別装置TOP (Time Of Propagation) カウンターの開発研究を行っており、識別効率95% 以上、誤識別率5% 以 下の識別性能を目指している。 TOP カウンターは、石英輻射体やフォーカシングミラーなどの光学素子と光検出器 MCP-PMT (マイクロチャンネルプレート型光電子増倍管) から構成される。荷電粒子が 石英輻射体を通過する際に発するチェレンコフ光を光学素子内に伝搬させ、端面に接続 されたMCP-PMT で検出する。ある運動量の粒子に対しチェレンコフ光の放出角は質量 に依存することを利用しており、検出光子の位置と時間情報からチェレンコフリングイ メージを再構成することで粒子識別を行う。チェレンコフ光が伝搬する際の光子数の減 少と光路のずれが識別性能に影響するため、各光学素子の光学性能が非常に重要である。 これまでの研究から、目指す識別性能を達成するために必要な各光学素子の光学性能 が明らかになっている。具体的には、以下の3 点である。 • 発生した光子が、光学素子内を伝搬してMCP-PMT に到達する割合が80%以上。 • その際の光路のずれが0.5 mrad 以下。 • 10 年間の運転で予想される放射線照射による光子数の減少が10%以下。 さらに、実機生産には以下が求められる。 • 石英輻射体とフォーカシングミラーを相対角度0.2 mrad 以下、相対位置100 μm 以 下の精度で接着。 　本研究では、レーザー、フォトダイオード、CCD カメラを用いた高精度の光学性能測 定システムを構築し、実機を構成する全ての光学素子について光学性能評価、放射線耐 性試験を行った。その結果、各光学素子の光学性能が要求を満たしていることを明らか にした。また、石英輻射体とフォーカシングミラーの相対角度をO(0.01) mrad、相対位 置をO(10) μm で制御可能な接着システムを構築し、実機プロトタイプの接着を行うこと で、実機接着のシステム・手法を確立した。 　本研究の成果は、各光学素子を用いてTOP カウンター実機を製作した際に期待通りの 識別性能が得られることを、光学的観点から実証したことである。
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2019-11-06
11:09		 Performance study of TOP counter prototype using LEPS beam line (in Japanese) / Ryohei Maeshima [BELLE2-MTHESIS-2019-018] Presented on 01 02 2013 MSc
2013 Nagoya university / Nagoya
KEK(高エネルギー加速器研究機構) では、2016 年よりB 中間子等をプローブとして新 物理発見を目指したBelle II 実験が稼働予定である。我々は、Belle II 実験で稀崩壊現象を 観測する為に重要なK/ 粒子の識別において、検出効率> 95%、誤識別率< 5% を達成 すべく、TOP カウンター(Time Of Propagation Counter) の研究開発を進めている。 粒子識別装置TOP カウンターは、輻射体である石英板と、石英内部を伝播するチェレ ンコフ光を検出する光検出器MCP-PMT(Micro Channel Plate Photo Multiplier Tube) か ら構成された、RICH(Ring imaging Cherenkov) 型検出器である。 TOP カウンターの粒子識別で重要な要素は、MCP-PMT の時間分解能(< 50 psec) と 量子効率(> 24%)、石英板の内部透過率(> 98:5%) と表面反射率(> 99:9%) であり、これ までの研究でそれらの性能は十分に要求を満たしている事が分かっている。従って現在で は、TOP カウンター全体としての性能を確認する事が最重要課題になっている。 そこで、実機サイズのTOP カウンターの性能を評価するため、2012 年4 月と10 月に SPring-8 LEPS ビームラインで12 GeV/c の電子ビームを用いた照射テストを行った。 私は、この照射テストにおいてRF 信号を用いた時間原点の較正と、TDC の較正の手 法を確立した。そして、TOP カウンターの性能を示す上で、重要な指標である、検出光 子数と時間分解能をデータとシミュレーションで比較した。その結果、検出光子数が予想 よりも少ないチャンネルが多く、また時間分解能も予想より悪い事が分かった。更に研究 を進めた結果、前者は、照射テスト中に石英板の表面とMCP-PMT の光電面の接着が剥 がれた事に起因していると明らかにした。また、後者の原因を調べるため、ビームのふら つきを考慮に入れたシミュレーションを行ったが、問題を再現する事が出来なかった。こ の原因を究明し、今後の照射テストに向けてこれらの問題点を改善する必要性を示した上 で、改善方法について議論する。
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2019-11-06
11:07		 Optical measurement system for Belle II TOP counter quartz radiator (in Japanese) / Naoto Kiribe [BELLE2-MTHESIS-2019-017] Presented on 01 02 2013 MSc
2013 Nagoya university / Nagoya
2016 年開始予定のBelle II 実験は、B 中間子の稀崩壊現象を調べることで、標準理論を超える物 理の探索を行うことを目的とした素粒子実験である。私は、Belle II 実験でK= 識別を担う粒子識 別装置TOP カウンターの研究開発を行っている。TOP カウンターは、石英輻射体やフォーカシン グミラーなどの光学素子と光検出器MCP-PMT から構成される。荷電粒子が石英輻射体内を通過 する際に発生するチェレンコフ光を光学素子内で伝播させ、そのリングイメージをMCP-PMT で 検出し、粒子識別を行う。私は、その中でも石英輻射体の製作、検査システムについて研究を行っ た。 現在、全16 機のTOP カウンター量産のための石英輻射体の製造が始まっている。粒子識別の能 力は、検出される光子数の1/2 乗に比例するため、各輻射体に対して、内部透過率98.5 ％/m、内部 表面反射率99.9 ％などが要求される。私は、レーザーとフォトダイオードを用いた測定システム を開発した。レーザーの光路を分割し光量モニターを導入することで、十分なレーザー光量測定精 度±0:2 ％ を実現した。これにより、試作石英輻射体が、内部透過率、内部表面反射率の要求性能 を満たすことを確認した。さらに、量産に対応すべく、測定システムの自動化を行った。レーザー の光路は、石英輻射体表面のゆがみの影響を受けて変化する。したがって、フォトダイオード応答 の位置依存性を理解し、各レーザー入射位置に対しフォトダイオード位置をスキャンする事で、自 動化を実現した。 石英輻射体表面に欠けがあると、光子の損失や散乱が発生する。石英のような透明体の欠けは 写真に写りにくく、試作石英輻射体に対しては測定されなかった。私は、同軸落射照明を用いる事 で、欠けを写し出す撮影システムを構築した。また、O(0:01) mm2 の精度で欠けの大きさを測る画 像解析法を示した。 TOP カウンターを構成するためには、２つの石英輻射体とフォーカシングミラーを相対角度0.2 mrad 以下で接着する必要がある。私は、オートコリメータやレーザー変位計を用い、相対角度を O(0:01) mrad で制御可能なシステムを構築した。また、接着剤の吐出量制御装置を導入し、気泡の 発生を防いだ。結果として、実機サイズの試作石英輻射体に対して接着を成功させた。以上によ り、実機石英輻射体の接着の準備が整った。 本研究により、石英輻射体の量産における内部透過率、内部表面反射率、欠けの評価の準備が 整った。また、接着のシステム・手法を構築した。
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Last updated: 21 Feb 2020, 05:10