Détermination d'une limite sur le rapport de branchement du processus rare b en s + photon avec le détecteur L3 au LEP

Determination of a limit on the branching ratio of the rare b decay, b to s + photon, with the l3 detector at lep

• Auteur / Autrice : Isabelle Dorne
• Direction : Guy Coignet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Chambéry

Résumé

Cette these est consacree a la determination d'une limite sur le rapport de branchement du processus rare b en s + photon, a partir des evenements z en b + anti b, collectes au lep par le detecteur l3, lors des collisions e#+e#- a racine de s environ egale a m#z, m#z plus ou moins 2 gev. La desintegration rare du quark beau, b en s + photon, processus de changement de saveur par courant neutre, est interdite a l'arbre, et intervient dans le modele standard a travers un diagramme a une boucle (appele diagramme pingouin). Ceci rend son amplitude tres sensible a des contributions de nouvelles particules telles que les bosons de higgs charges ou des particules supersymmetriques. Le rapport de branchement theorique est donne, dans le cadre du modele standard, par br(b en s + photon) = (2. 55 plus ou moins 0. 58) fois 0. 0001. Le but de l'etude etait d'observer, dans le mode inclusif, un eventuel exces du taux de production du processus b en s + photon par rapport a la valeur predite. La selection des hadrons beaux produits dans les desintegrations hadroniques du z est obtenue en utilisant simultanement, un algorithme base sur une analyse multidimensionnelle de la forme de l'evenement, ainsi qu'un algorithme se basant sur le parametre d'impact des traces chargees. Le photon energetique est selectionne en utilisant un algorithme de discrimination pion neutre/photon se basant sur la forme transversale du depot calorimetrique laisse par le candidat. Une methode de reconstruction du jet du systeme etrange, basee sur une recherche iterative de la masse invariante minimale, permet de reconstruire la direction de vol du hadron b initial ainsi que son energie. Le spectre en energie du photon dans le referentiel du hadron b au repos, pointant sur la valeur 2. 5 gev, est utilise dans une nouvelle methode de simulation des evenements signal. Aucun exces d'evenements n'est observe dans les donnees apres l'analyse de 1. 5 million de desintegrations de z. La limite obtenue en tenant compte des erreurs systematiques est: br(b en s + photon) inferieur a 9. 2 fois 0. 0001, a 90% de degre de confiance. Ce resultat est en accord avec la valeur predite par le modele standard