First measurement of the K+rightarrowpi+nuoverlinenu decay with the NA62 experiment at CERN
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Abstract
The decay K+rightarrowpi+nuoverlinenu with a very
precisely predicted branching ratio of 8.4times10β10 is one of
the best candidates to reveal indirect effects of new physics at the
highest mass scales. The NA62 experiment at CERN SPS is designed to
measure the branching ratio of the
K+rightarrowpi+nuoverlinenu decay with a
decay-in-flight technique, novel for this channel. The search for the
K+rightarrowpi+nuoverlinenu decay is presented in
this thesis, based on a sample of about 1011 K+ decays
collected in 2016 by the NA62 experiment. The Single Event Sensitivity
is found to be 3times10β10 corresponding to about 0.26
K+rightarrowpi+nuoverlinenuΜ and 0.15 background
events expected. The analysis has revealed one candidate event
compatible with the expectations. Interpreting the candidate as
background leads to a 95 CL upper limit of 1.4times10β9 on
the K+rightarrowpi+nuoverlinenu branching ratio.
Prospects for future developments are also reviewed.Der Zerfall K+rightarrowpi+nuoverlinenu mit einem
sehr genau vorhergesagten Verzweigungsverh"{a}ltnis von
8.4times10β10 ist einer der besten Kandidaten, um indirekte
Effekte neuer Physik auf h"{o}chsten Massenskalen zu finden. Das
NA62-Experiment am CERN SPS wurde entwickelt, um das
Verzweigungsverh"{a}ltnis des
K+rightarrowpi+nuoverlinenu-Zerfalls mit einer
f"{u}r diesen Kanal neuartigen textit{Decay-in-flight}-Technik zu
messen. Die Suche nach dem
K+rightarrowpi+nuoverlinenu-Zerfall wird in dieser
Arbeit mit einem Datensatz von etwa 1011 K+-Zerf"{a}llen im
Jahr 2016 mit dem NA62-Experiment aufgezeichnet wurden,
durchgef"{u}hrt. Die Single-Event-Sensitivit"{a}t ist
3times10β10 und entspricht etwa 0.26
K+rightarrowpi+nuoverlinenu- und 0.15
Hintergrundereignissen. Die Analyse findet einen Kandidaten und ist
mit dem Erwartungen vereinbar. Wenn man den gefundenen Kandidaten als
Untergrund interpretiert, f"{u}hrt dies zu einer Obergrenze vom
1.4times10β9 bei 95 CL auf das
K+rightarrowpi+nuoverlinenu-Verzweigungsverh"{a}ltnis. Aussichten
f"{u}r zuk"{u}nftige Entwicklungen werden ebenfalls dargestellt