Simulation of noise in the Belle II strip vertex detector

Abstract

Název práce: Simulace šumu ve stripovém vrcholovém detektoru Belle II Autor: Zuzana Gruberová Ústav: Ústav částicové a jaderné fyziky Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Peter Kvasnička, Ústav částicové a jaderné fyziky Abstrakt: Tato bakalářská práce se zabývá vývojem simulace šumu ve stripovém vr- cholovém detektoru (SVD) pro experiment Belle II. Úvodní část popisuje experiment Belle II a jeho systém detektorů. Další část shrnuje základní principy polovodičových detektorů se zaměřeném na elektronický šum. Tato sekce je následována detailnějším popisem Belle II SVD, charakterizací jeho šumu a simulačních metod. Metodická část představuje základní koncepty simulace šumu pomocí strojového učení, konkrétně umělé neuronové sítě. Experimentální část popisuje vývoj a implementaci produkčního generá- toru šumu a diskutuje jeho výsledky, přesnost a alternativní řešení. Klíčová slova: částicová fyzika, Belle II, stripový detektor, šum, simulace, neurální síť 1

Title: Simulation of noise in the Belle II strip vertex detector Author: Zuzana Gruberová Institute: Institute of Particle and Nuclear Physics Supervisor: RNDr. Peter Kvasnička, Institute of Particle and Nuclear Physics Abstract: This bachelor thesis describes the development of strip noise simulation for the Belle II strip vertex detector (SVD). The overview part of the thesis describes the Belle II experiment and its detector system. The next part summarizes the basic princi- ples of semiconductor detectors with a focus on electronic noise. This section is followed by a more detailed description of Belle II SVD, its noise characteristics and simulation methods. The methods part introduces basic concepts of noise simulation using ma- chine learning methods, in particular, artificial neural networks. The experimental part describes the development and implementation of a production noise generator, and dis- cusses the performance, precision, and alternative solutions. Keywords: particle physics, Belle II, strip detector, noise, simulation, neural network 1