B_(s) mezonlarının zayıf ve güçlü bozunumlarının fenomenolojik açıdan ve cern atlas deney verileri ile incelenmesi

Abstract

Bu tez çalışması, ilki fenomenolojik diğer ikisi ise deneysel olmak üzere üç farklı analiz çalışmasından oluşmaktadır. İlk bölümde, Standart Model çerçevesinde semileptonik B_s -> D_s2^* (2573) l nu_l ve B -> D_2^*(2460) l nu_l (ℓ = τ, μ veya e) geçişlerine ait analiz çalışması sunulmaktadır. Bu kanalları tanımlayan düşük enerjili Hamiltonyen'e giren geçiş yapı faktörlerini hesaplamak için KRD toplam kuralları metodu kullanılmıştır. Yapı faktörü hesaplaması için uygulanan uyum fonksiyonları ise, tüm lepton kanallarındaki toplam bozunum genişliklerini ve dallanma oranlarını tahmin etmek için kullanılmıştır. Elde edilen dallanma oranlarının mertebeleri, bu geçişin yakın gelecekte LHCb'de gözlemlenebilir olduğunu göstermektedir.İkinci bölümde, CERN'de bulunan BHÇ'nin ATLAS algıcı ile 13 TeV'deki proton-proton çarpışmalarından toplanan 80.5 fb^-1 birleşik ışınlıktaki veriler kullanılarak elde edilen B_s^0 -> Jpsi phi bozunum parametrelerinin ölçümü anlatılmaktadır. Analizde özellikle ölçülen parametreler arasındaki en önemli 3 nicelik olan CP ihlal fazı phi_s, B_s^0 mezon kütle özdurumları arasındaki ortalama genişlik farkı DeltaGamma_s ve ortalama bozunma genişliği Gamma_s üzerinde durulmuştur. Ayrıca, transvers genlikler ve bunlara karşılık gelen güçlü fazlar da ölçülen parametreler arasındadır. Elde edilen tüm sonuçlar Standart Model öngörülerine uygundur.Son bölümde ise, BHÇ'nin 2024'te devreye girmesi planlanan YI-BHÇ programı için ATLAS'ın iç katmanına kurulması planlanan yeni tip üçlü RPC algıçlarının ilk prototipinin GIF++ tesisindeki performans testlerine ait analiz sunulmaktadır. Bu prototip, YI-BHÇ için kurulacak algıçlar için BIS 7-8 adındaki pilot projenin bir örneği olarak kabul edilmektedir. Bu prototipe uygulanan performans testlerinden verimlilik ve zaman çözünürlüğü için elde edilen sonuçlar, öngörülen değerlerle uyumludur.

This thesis consists of two different parts, former of which is phenomenological, and the latter includes two experimental analysis. In the phenomenological part, the semileptonic B_s -> D_s2^* (2573) l nu_l and B -> D_2^* (2460) l nu_l transitions, where ℓ = τ, μ or e, have been analysed within the Standard Model. The QCD sum rule approach has been applied to calculate the transition form factors entering the low energy Hamiltonian defining these channels. The fit functions of the form factors have been used to estimate the total decay widths and branching fractions in all lepton channels. The orders of branching ratios indicate that this transition might be observed at LHCb in near future.In the second analysis of this thesis, a measurement of the B_s^0 -> Jpsi phi decay parameters using 80.5 fb^-1 of integrated luminosity collected with the ATLAS detector from 13 TeV proton–proton collisions at the LHC at CERN is presented. The measured parameters include the CP-violating phase phi_s, the width difference DeltaGamma_s between the B_s^0 meson mass eigenstates and the average decay width Gamma_s. In addition, the transversity amplitudes and corresponding strong phases have been measured. All results are in agreement with the Standart Model predictions. In the last analysis, the performance tests applied at GIF++ facility to the first prototype of the new type of triplet RPC detectors, which will be installed in the inner layer of ATLAS for the HL-LHC programme that will be commissioned in 2024, is presented. This prototype, which has been developed under the BIS 7-8 project, has been piloted for the new detectors that will be installed in HL-LHC. The efficiency and time resolution results of the performance tests are in agreement with the predicted values.