b-Quark Physics with the LEP Collider: The Development of Experimental Techniques for b-Quark Studies from Z^0-Decay

liketothankthepeopleatSpringer,especiallyUteHeuserforherprofessionalh- dlingoftheprojectandpatiencewithmyregularfailuretomeetdeadlines. UniversityofWarwick,UK GaryJ. Barker September2009 vii Contents 1 b-physics at LEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2 TheLEPMachineandExperiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. 3 b-PhysicsOverview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1. 3. 1 b-QuarkProduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 b 1. 3. 2 Forward-BackwardAsymmetry A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 FB 1. 3. 3 R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 b 1. 3. 4 HeavyQuarkSymmetry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1. 3. 5 b-QuarkFragmentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1. 3. 6 b-HadronSpectroscopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1. 3. 7 b-HadronProductionFractions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. 3. 8 Weakb-QuarkDecay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. 4 Combiningb-PhysicsResults. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1. 4. 1 AveragingofElectroweakHeavyFlavourQuantities. . . . . . . . 19 1. 4. 2 AveragingofNon-electroweakHeavyFlavourQuantities. . . . 20 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2 Silicon Vertex Detectors and Particle Identi?cation . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2. 1 Silicon-StripVertexDetectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2. 2 ParticleIdenti?cation. . . . . . . . .