Suche nach B(c)⁺→μ⁺νγ Zerfällen mit dem LHCb Experiment und Weiterentkicklung des elektromagnetischen Kalorimeters

La connaissance de la structure interne du méson B⁺ est essentielle pour établir des prédictions théoriques précises sur les désintégrations du méson B⁺. En particulier, le moment de premier ordre inverse de l'amplitude de distribution du cône de lumière (LCDA) du méson B⁺, λ_B, est un élément clé dans les schémas de factorisation de la QCD. Déduire la valeur du moment de premier ordre inverse à partir de modèles théoriques est très difficile et limite souvent la précision des prédictions théoriques. Il est donc proposé de déduire sa valeur à partir de données expérimentales. La désintégration leptonique radiative B⁺→μ⁺νγ est considérée comme le mode idéal pour étudier la structure interne du méson B⁺, car son taux de branchement est lié à λ_B. D'autre part, les études des désintégrations leptoniques radiatives des mésons Bc⁺ permettent de déduire la dynamique du système lié des mésons Bc⁺. Cette thèse présente la recherche simultanée des désintégrations B⁺→μ⁺νγ et Bc⁺→μ⁺νγ à partir des données enregistrées par l'expérience LHCb dans des collisions proton-proton à une énergie dans le centre de masse de 13 TeV entre 2016 et 2018, correspondant à une luminosité intégrée de 5,4 fb⁻¹. Les désintégrations sont reconstruites à partir de photons se convertissant en traces de deux électrons dans le matériau du détecteur, qui fournissent trois traces et un vertex de désintégration déplacé. Le principal défi consiste à identifier et à supprimer les événements de fond provenant des désintégrations π⁰→γγ, pour lesquels de nouvelles techniques ont été développées. L'étude vise à améliorer la meilleure limite actuelle sur le taux de branchement pour les désintégrations B⁺→μ⁺νγ et à établir la première limite sur le taux de branchement pour les désintégrations Bc⁺→μ⁺νγ. Les limites attendues sur les taux de branchement pour les désintégrations leptoniques radiatives sont de l'ordre de 10⁻⁶ pour les désintégrations des mésons B⁺ et de 10⁻⁴ pour la désintégration des mésons Bc⁺. L'expérience LHCb visant à collecter des données à des luminosités instantanées plus élevées lors des prochains runs, le détecteur est en cours de mise à niveau. Cette thèse rend compte de l'organisation du câblage du calorimètre électromagnétique et présente des études de performance du système d'identification des particules pour le run 4 pour différents scénarios de mise à niveau.