Studies of semileptonic B Decays in D∗π(π)µX final states with te LHCb Detector.

In this thesis, a study of semileptonic B decays to D∗π(π)µX final states is performed. The B meson can be either neutral or charged and the X represents a set of non-reconstructed particles. The measured quantities are the Branching Ratios (BRs), i.e. the probability that, among all possible final states, the particles decays to a specific one. This measurement is performed on the data collected by the LHCb experiment in the years 2011 and 2012 at a center-of-mass energy of 7 and 8 TeV respectively, with a total integrated luminosity of 3 fb−1. At first, the relative branching ratios are calculated, meaning that the BRs are calculated with respect to the one of the semileptonic B → D∗µνµX channel, then, taking the PDG value for this decay, the absolute BRs of the two decays of interest are computed. The importance of this measurement lies in the inconsistency between the branching ratios obtained with inclusive decays and the sum of the branching ratios obtained with exclusive decays. Studying decays with one or more charged pions in the final state might contribute to reduce the gap between the two results. Inthethesis,thetheoreticalframeworkandthemotivationsforthisanalysisareexplained,alongwiththeLHCbdetectorandanoptimisationoftheLHCbhardware trigger performed. The analysis strategy and the data samples used are explained as well. Finally, results and conclusions are reported.

In questa tesi viene presentato uno studio dei decadimenti semileptonici del mesoneBinstatifinaliD∗π(π)µX. ImesoniBconsideratipossonoesseresianeutri che carichi e la X rappresenta un set di particelle che non vengono ricostruite. Le quantità misurate sono i BranchingRatios (BRs), cioè la probabilità che, tra tutti i possibili stati finali, una particella decada in uno specifico stato finale. Per questa misura sono stati usati dati raccolti dall’esperimento LHCb negli anni 2011 e 2012 ad un’energia nel centro di massa di 7 e 8 TeV rispettivamente, con una luminosità integrata totale pari a 3 fb−1. Inizialmente vengono calcolati i branching ratios relativi, ovvero rispetto ad un canale di normalizzazione, il canale semileptonico B → D∗µνµX, in seguito, prendendo il valore dal PDG per questo decadimento, si calcolano i branching ratios assoluti per i due decadimenti d’interesse. L’importanza di questa misura sta nell’inconsistenza tra i branching ratios ottenuti usando decadimenti inclusivi e la somma di quelli ottenuti con misure esclusive. Studiaredecadimenticonunooduepionicarichinellostatofinalepuòcontribuire alla riduzione del divario tra questi due risultati. Nel corso della tesi vengono spiegati gli aspetti teorici e le motivazioni per questa analisi, insieme al rivelatore LHCb e ad un’ottimizzazione del trigger di livello 0 dell’esperimento stesso. Vengono inoltre presentati la strategia di analisi e i campioni usati. Alla fine, vengono mostrati risultati e conclusioni.