The ALICE experiment at the CERN LHC identifies D 0 mesons via secondary-vertex reconstruction and topological cuts to reduce the corresponding combinatorial background in heavy-ion collisions. The D 0 meson is produced promptly in initial, hard scatterings via the strong interaction or as feed-down from weakly decaying B hadrons. Within this thesis, a novel method for the separation of prompt and feed-down D 0 mesons using cut variations was implemented and applied to data from p-Pb collisions

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... at √ s NN = 5.02 TeV. The effectiveness of the secondary-vertex reconstruction strongly depends on the performance and in particular the pointing resolution of the Inner Tracking System. The upgrade of the ALICE Inner Tracking System for the Long Shutdown 2 of the LHC in 2019/2020 will significantly improve its vertex-reconstruction and tracking capabilities. It will be equipped with Monolithic Active Pixel Sensors manufactured using the Tower-Jazz 180 nm CMOS process on wafers with a high-resistivity epitaxial layer. In another part of this thesis, several pixel-chip prototypes of the ALPIDE architecture with in-pixel amplification and discrimination as well as in-matrix data reduction were characterised. The pALPIDE-2 prototype was measured to fulfil the requirements in terms of detection efficiency, fake-hit rate, position resolution and tolerance to irradiation with non-ionising energy loss. Based on simulations modelling the tracking and vertex-reconstruction performance of the upgraded Inner Tracking System, the perspective of the feed-down separation using cut variations after the upgrade was assessed within this thesis. Studien zum ALICE Inner Tracking System Upgrade Das ALICE Experiment am CERN LHC identifiziert D 0 -Mesonen durch Sekundärvertexrekonstruktion sowie topologische Auswahlkriterien, um den kombinatorischen Untergrund in Schwerionenkollisionen zu reduzieren. Diese D 0 -Mesonen werden direkt in initialen, harten Interaktionen mittels starker Wechselwirkung oder in schwachen Zerfällen von B-Hadronen, sogenanntem Feed-Down, erzeugt. Als Teil dieser Dissertation wurde eine neuartige Methode zur Separation von direkt erzeugten und Feed-Down D 0 -Mesonen basierend auf Variationen der Auswahlkriterien implementiert und auf Daten von p-Pb-Kollisionen bei √ s NN = 5.02 TeV angewandt. Die Effektivität der Sekundärvertexrekonstruktion wird maßgeblich von der Leistungsfähigkeit des Inner Tracking Systems bestimmt. Das Upgrade des ALICE Inner Tracking Systems während des zweiten langen Wartungsstops des LHC in 2019/2020 wird dessen Vertex-und Spurrekonstruktion deutlich verbessern. Es wird aus Monolithischen Aktiven Pixel Sensoren bestehen, welche im TowerJazz 180 nm CMOS Prozess auf Wafern mit einer hochresistiven Epitaxieschicht hergestellt werden. Als Teil dieser Dissertation wurden mehrere Pixelchip-Prototypen, die basierend auf der ALPIDE-Architektur für das Inner Tracking System Upgrade entwickelt wurden, charakterisiert. Das Design dieser Pixelchip-Prototypen basiert auf In-Pixel-Verstärkung und -Diskriminierung sowie In-Matrix-Datenreduktion. Die charakterisierten pALPIDE-2 Prototypen erfüllen die Anforderungen hinsichtlich Detektionseffizienz, Rauschtrefferrate, Ortsauflösung und Strahlungshärte bei nicht-ionisierender Bestrahlung. Als ein weiterer Teil dieser Dissertation wurde, basierend auf Simulationen, welche die Vertex-und Spurrekonstruktionseigenschaften des neuen Inner Tracking Systems beschreiben, die Verbesserung der Methode zur Feed-Down-Separation basierend auf Variationen der Auswahlkriterien studiert.