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datestamp: 2022-01-19 07:16:00
lastmod: 2022-02-04 12:38:36
status_changed: 2022-01-19 07:16:00
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Grabowski, Jascha
title: Amplitude Analysis of the Decay B0s→ψ(2S)π+π- with the LHCb Experiment
title_de: Amplitudenanalyse des Zerfalls B0s→ψ(2S)π+π- mit dem LHCb Experiment
subjects: ddc-530
divisions: i-130200
adv_faculty: af-13
cterms_swd: Physik
cterms_swd: Elementarteilchenphysik
cterms_swd: LHC
cterms_swd: Datenanalyse
abstract: This thesis presents the first analysis of the hadronic amplitudes in the decay B0s → ψ(2S)π+π− . The pions originate from the ss quark system of the weak B0s decay, which removes contributions from Isospin 1 resonances. This allows to test a novel dispersive approach for a process-independent description of the dipion isoscalar S-wave. Additionally, the tetraquark candidate Z(4430)− is known to contribute to ψ(2S)π−  in B0→ ψ(2S)K+π− . An observation of this state in the ψ(2S)π± systems in B0s→ψ(2S) π+π− would give insights into its production mechanism and internal structure. The search for this state among the intermediate hadronic states of the B0s→ ψ(2S)π+π− decay is thus also part of the thesis. Using proton-proton collision data collected by the LHCb experiment in the years 2011, 2012, 2015-2018 at 7, 8, and 13 TeV corresponding to integrated luminosities of 1, 2, and 5 fb^-1 , the fit fractions of S-wave and the individual f_2 states are determined and the process-independence of the S-wave parametrisation is shown. Furthermore, a search for the exotic tetraquark candidate Z(4430)± in B0s → Z(4430)±π∓ with Z(4430)± →ψ(2S)π± is performed. No significant exotic contribution is measured and an upper limit on the fraction of decays proceeding via Z(4430)± is found to be F (Z) < 1.0 % at 95 % confidence level.
abstract_translated_text: Diese Dissertation stellt die erste Analyse der hadronischen Amplituden im Zerfall von B0s → ψ(2S)π+π− dar. Die Pionen entstammen einem ss Zustand aus dem schwachen Zerfall von B0s → ψ(2S)π+π− ,wodurch Beiträge von Isospin 1 Resonanzen verhindert werden. Dies ermöglicht das Testen eines neuartigen dispersiven Ansatzes für die prozessunabhängige Beschreibung der isoskalaren Pion-Pion S-Welle. Außerdem ist bekannt, dass der Tetraquark Kandidat Z(4430)− zur ψ(2S)π− Verteilung von B0 → ψ(2S)K+π− beiträgt. Ein Nachweis dieses Zustandes in den ψ(2S)π± Verteilungen von B0s→ψ(2S)π+π− würde Rückschlüsse auf seinen Produktionsmechanismus und Aufbau erlauben. Die Suche nach diesem exotischen Zustand innerhalb der hadronischen Zwischenzustände im B0s→ψ(2S)π+π−Zerfall ist deshalb auch Teil dieser Dissertation. Es werden Daten aus Proton-Proton Kollisionen verwendet, die in den Jahren 2011, 2012 und 2015 bis 2018 am LHCb Detektor aufgezeichnet wurden. Sie entsprechen einer integrierten Luminosität von 1, 2 und 5 fb^-1 bei Kollisionsenergien von 7, 8 und 13 TeV. Die Anteile der S-Welle und der einzelnen f_2 Resonanzen werden bestimmt und die Prozessunabhängigkeit der S-Wellenparametrisierung überprüft. Desweiteren wird eine Suche nach dem exotischen Tetraquark Kandidaten Z(4430)± in B0s→Z(4430)±π∓ mit Z(4430)±→ψ(2S)π± durchgeführt. Es werden keine signifikanten exotischen Beiträge beobachtet und das 95 % Konfidenzintervall für den Anteil der Zerfälle über Z(4430)± zu < 1.0 % bestimmt.
abstract_translated_lang: ger
date: 2022
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00031115
ppn_swb: 1788013174
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-311156
date_accepted: 2021-12-13
advisor: HASH(0x55a9a631e958)
language: eng
bibsort: GRABOWSKIJAMPLITUDEA2022
full_text_status: public
place_of_pub: Heidelberg
citation:   Grabowski, Jascha  (2022) Amplitude Analysis of the Decay B0s→ψ(2S)π+π- with the LHCb Experiment.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/31115/1/Jascha_Grabowski_thesis.pdf