English Title: Quality Assurance During Construction Of The Inner Tracker Of HERA-B And Studies For An Open Charm Trigger

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Abstract

Das innere Spurkammersystem des HERA-B-Detektors wurde unter Beteiligung des Physikalischen Instituts Heidelberg entwickelt und gebaut. Für dieses hochauflösende Spurkammersystem, das in einer hadronischen Umgebung unter LHC-ähnlichen Bedingungen betrieben wird, wurde die GEM-MSGC als Detektortechnologie gewählt. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden für den Kammerbau Testprozeduren definiert und optimiert, die es ermöglichten, fehlerhafte Komponenten vor dem Bau auszusortieren. Dadurch konnten Ausfälle der bei HERA-B eingebauten Detektoren im voraus weitgehend verhindert werden. Vor dem Einbau des Spurkammersystems wurden alle Superlagen ausführlichen Tests bei betriebsnahen Bedingungen unterzogen. Für die Datennahme wurde ein Datenqualitätsprogramm entwickelt, mit dem die Qualität der Daten online überwacht wurde. Nach der ersten Datennahmeperiode 1999/2000 wurden alle Superlagen ausgebaut, repariert und für die Datennahme 2002/2003 vorbereitet. Der Arbeitsplan für diese Umbaumaßnahmen wurde unter Verwendung der Ergebnisse des Monitorprogramms erstellt. Im zweiten Teil der Arbeit wird anhand einer Monte-Carlo-Simulation ein Triggeralgorithmus entwickelt, der Open-Charm-Mesonen anreichern soll. Die Triggerstrategie, mit einem getriggerten Lepton aus einem semileptonischen Zerfall einen vom Draht abgesetzten Sekundärvertex zu finden, erweist sich als ungeeignet. Ein vom Lepton unabhängiger Trigger, der nur Ereignisse mit abgesetzten Dreiteilchenvertices akzeptiert, ist dagegen geeignet, Open-Charm-Ereignisse anzureichern. Anhand von Daten der Datennahmeperiode 2002 wird gezeigt, daß mit dem entwickelten Algorithmus ein Open-Charm-Signal gefunden werden kann.

Translation of abstract (English)

The inner tracker of the HERA-B experiment was designed and built with participation of the Institute of Physics, Heidelberg. It provides high-resolution tracking in an LHC like hadronic environment. The chosen detector technology is the GEM-MSGC. In the first part of this thesis the test procedures observed during the assembly of detectors and tracking stations were defined and optimized with the goal to sort out defective components before using them in the construction of chambers or tracking stations. An online monitoring program was developed which was routinely used to assess the status and the data quality of the system. After the completion of the data taking period 1999/2000, the complete inner tracker was repaired and upgraded for the data taking period 2003, using the results of the monitoring program to identify problematic detectors. In the second part of this thesis, a trigger algorithm to enrich open charm events was developed using a Monte Carlo simulation. It was found that an algorithm using a triggered lepton track and requiring a detached two- or three-prong vertex with this track has not enough signal efficiency if the rejection power is high enough to cope with the event rate. An alternative strategy to search for a detached three-prong vertex which does not contain the trigger track was found to have a sufficient efficiency while providing enough rejection power for background events. Using data taken during the run period of 2002, it is shown that this algorithm can be used to select an open charm signal.