Calibration of the Belle II detector

Abstract

This thesis proposes an improved method for calibration of the Belle II detector by introducing an algorithm that determines the optimal length of the calibration intervals. The calibrated quantity is the centre-of-mass energy of the e+ e- collisions and is determined from the invariant mass of e+ e- → μ+ μ- events. For a given number of the calibration intervals, a method to find optimal positions of the interval boundaries is developed. Furthermore, a cross-validation technique is applied to choose the total number of intervals such that the data are not overfitted or underfitted. The performance of the algorithm is tested on the data from the Belle II experiment and the results together with further possible improvements are discussed.

Táto práca ponúka vylepšenú metódu kalibrácie v experimente Belle II predstavením algoritmu, pomocou ktorého je možné určiť optimálne dĺžky kalibračných intervalov. Kalibrovaná veličina je energia ťažiskovej sústavy e+ e= zrážok a je určovaná z invariantnej hmoty eventov e+ e- → μ+ μ- . Pre daný počet kalibračných intervalov je vyvinutá metóda na nájdenie optimálnych hraníc intervalov. Ďalej je pomocou krížovej validácie vybraný celkový počet intervalov tak, aby dáta neboli fitom ani preurčené ani podurčené. Spolahlivosť algoritmu je testovaná na dátach z Belle II a výsledky sú diskutované spolu s možnými budúcmi vylepšeniami tohto prístupu.