LHCb: відмінності між версіями
| [неперевірена версія] | [неперевірена версія] |
| Рядок 131: | Рядок 131: | ||
== Результати == |
== Результати == |
||
Протягом першого запуску LHC в 2011 році в LHCb експерименті було збережено дані з інтегральною світимістю 1 fb<sup>−1</sup> |
Протягом першого запуску LHC в 2011 році в LHCb експерименті було збережено дані з інтегральною світимістю 1 fb<sup>−1</sup> за енергії 7 TеВ. В 2012 році понад 2 fb<sup>−1</sup> було накопечено за енергії 8 ТеВ.<ref>[https://lbgroups.cern.ch/online/OperationsPlots/index_files/IntegratedLumiLHCbTime_Yearly.png], LHCb Luminosity Plots</ref> В 2015 році було накопичено 0.32 fb<sup>−1</sup> за енергії 13 ТеВ<ref>{{Cite web|url=https://lbgroups.cern.ch/online/OperationsPlots/index_files/2015IntegratedLumiLHCbFill.png|title=LHCb 2015 luminosity plot|last=|first=|date=|website=|publisher=|language=|accessdate=}}</ref>. Зокрема, аналіз даних вказує на можливе свідчення FCNC в розпаді B<sub>s</sub> → μ μ.<ref> |
||
<ref>[http://lpc.web.cern.ch/lpc/lumiplots_2011.htm], 2011 LHC Luminosity Plots</ref> за енергії 7 TеВ. В 2012 році понад 2 fb<sup>−1</sup> було накопечено за енергії 8 ТеВ.<ref>[http://lpc.web.cern.ch/lpc/lumiplots_2012.htm], 2012 LHC Luminosity Plots</ref> В 2015 році було накопичено 0.32 fb<sup>−1</sup> за енергії 13 ТеВ. Зокрема, аналіз даних вказує на можливе свідчення FCNC в розпаді B<sub>s</sub> → μ μ.<ref> |
|||
{{cite journal |
{{cite journal |
||
|author=R Aaij et al. (LHCb collaboration) |
|author=R Aaij et al. (LHCb collaboration) |
||
| Рядок 142: | Рядок 141: | ||
|bibcode=2013PhRvL.110b1801A |
|bibcode=2013PhRvL.110b1801A |
||
|doi=10.1103/PhysRevLett.110.021801 |
|doi=10.1103/PhysRevLett.110.021801 |
||
}}</ref>, що прямо впливає на параметри можоивої [[supersymmetry|суперсиметрії]]. Комбіновані результати з вимірюванням в експериметрі [[CMS (детектор)|CMS]] для 8 TeV дозволило виконати точне вимірювання коефіцієнту розгалуження розпаду B<sub>s</sub> → μ μ. CP порушення було досліджено в різних системах частинок такі як B<sub>s</sub>, D<sup>0</sup> |
}}</ref>, що прямо впливає на параметри можоивої [[supersymmetry|суперсиметрії]]. Комбіновані результати з вимірюванням в експериметрі [[CMS (детектор)|CMS]] для 8 TeV дозволило виконати точне вимірювання коефіцієнту розгалуження розпаду B<sub>s</sub> → μ μ. CP порушення було досліджено в різних системах частинок такі як B<sup>0</sup>, B<sub>s</sub>, D<sup>0</sup> <ref>{{Cite web|url=http://arxiv.org/abs/1604.03475|title=A precise measurement of the B{{su|p=0}} meson oscillation frequency|last=|first=|date=|website=|publisher=|accessdate=}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://arxiv.org/abs/1602.07224|title=First observation of D{{su|p=0}} oscillations in D{{su|p=0}}→K+π−π+π− decays and measurement of the associated coherence parameters|last=|first=|date=|website=|publisher=|language=|accessdate=}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://arxiv.org/abs/1304.4741|title=Precision measurement of the B{{su|p=0|b=s}} oscillation frequency|last=|first=|date=|website=|publisher=|language=|accessdate=}}</ref>. Нові Xi баріони було спостережено в 2014.<ref>{{Cite news|url = http://press.web.cern.ch/press-releases/2014/11/lhcb-experiment-observes-two-new-baryon-particles-never-seen|title = LHCb experiment observes two new baryon particles never seen before|last = |first = |date = 19 Nov 2014|work = |accessdate = }}</ref> Аналіз розпаду баріонів Λ{{su|p=0|b=b}} також виявив очевидне існування [[Пентакварк|пентакварку]]<ref name="LHCb-public">{{cite web |
||
|date=14 July 2015 |
|date=14 July 2015 |
||
|title=Observation of particles composed of five quarks, pentaquark-charmonium states, seen in Λ{{su|p=0|b=b}}→J/ψpK<sup>−</sup> decays |
|title=Observation of particles composed of five quarks, pentaquark-charmonium states, seen in Λ{{su|p=0|b=b}}→J/ψpK<sup>−</sup> decays |
||
| Рядок 155: | Рядок 154: | ||
|volume=115 |issue=7 |
|volume=115 |issue=7 |
||
|doi=10.1103/PhysRevLett.115.072001 |
|doi=10.1103/PhysRevLett.115.072001 |
||
}}</ref>. |
}}</ref>. |
||
== Україна та LHCb == |
== Україна та LHCb == |
||
Версія за 20:56, 14 травня 2016
Координати: 46°14′27″ пн. ш. 6°05′48″ сх. д. / 46.2410111° пн. ш. 6.0969333° сх. д. LHCb (від англ. Large Hadron Collider beauty) - один із семи експериментів (ALICE, ATLAS, CMS, TOTEM, LHCb, LHCf і MoEDAL) з фізики частинок на Великому Адронному Колайдері (LHC) – прискорювачі частинок у Європейській організації ядерних досліджень CERN, Швейцарія. LHCb є експериментом, спеціалізованим на b-фізиці, призначений для вимірювання параметрів порушення CP-симетрії у взаємодіях b-адронів (важкі частинки, що містять b-кварк). Такі дослідження можуть допомогти пояснити асиметрію речовини-антиречовини у Всесвіті. Детектор здатний проводити вимірювання перерізів утворення за рахунок електрослабкої фізики для вперед направлених процесів. Колаборацію LHCb, яка збудувала та оперує детектором, формують приблизно 840 людей із 60 наукових інститутів, що представляють 16 країн.[1]
Екперимент розташовано на точці №8 туннеля LHC поряд з муніципалітетом Ferney-Voltaire, Франція, що безпосередньо на кордоні з Женевою. В тій самій локації буде розташовано MoEDAL експеримент.
Фізичні задачі
Фізична програма експерименту покриває широке коло аспектів фізики важких ароматів (c та b), фізики електрослабкої взаємодії та квантової хромодинаміки. Виділяються шість ключових вимірювань за участі B-мезонів, описані в дорожній карті [2], що формує основні експериментальні задачі для першого запуску LHC в 2010–2012 роках. Згідно цього, фізична програма експерименту LHCb включає:
- Вимірювання коефіцієнту розгалуження рідкісного розпаду Bs → μ+ μ−
- Вимірювання асиметрії вперед-назад для мюонної пари, утворено за участі FCNC в розпаді Bd → K* μ+ μ−. Такий FCNC - процес не може відбуватись на рівні "tree" діаграм Фейнмана в Стандартній Моделі фізики частинок, проте можуть проходити за рахунок "box" та "loop" діаграм. Властивості цього розпаду є чутливими до наявності Нової Фізики.
- Вимірювання CP-порушуючої фази в розпаді Bs → J/ψ φ, яка спричинена інтерференцією розпадів з- та без наявності осциляцій Bs - мезонів. Описана вище фаза є однією із CP вимірюваних величин та має найменшу теоретичну невизначеність в Стандартній Моделі і є чутливою до наявності Нової Фізики.
- Вимірювання властивостей радіаційних B-розпадів (тобто розпадів B-мезонів з утворенням фотонів в кінцевому стані), що можуть бути пов'язані з FCNC.
- Визначення γ-кута трикутника унітарності на "tree"-рівні.
- B-розпади на дві заряджені нечарівні частинки.
LHCb детектор та його компоненти
В геометрії LHCb детектора використовується факт, що b-адрони утворюються з великим повздновжнім імпільсом. LHCb детектор є одностороннім вперед направленним спектрометром, що покриває полярний кут від 10 до 300 мілірадіан (мрад) в горизонтальній та 250 мрад в вертикальній площинах. Асиметрія між горизонтальною та вертикальною площинами спричинена великим дипольним магнітом, що утворює вертикальне магнітне поле.
VELO
Вершинний детектор (VELO [3][4] ) використовується для вимірювання траєкторій частинок поряд з точкою протон-протонної взаємодії для точного розрізнення первинних вершин від вторинних.
Відстань від протонного пучка до VELO складає всього 7 мм, де потік частинок є дуже великим. VELO детектор був сконструйований таким чином, щоб витримувати інтегральний флюенс понад 1014 p/cm2 на рік протягом трирічного періоду експлуатації під час першого запуску LHC. Детектор функціонує в вакуумі і охолоджений до температури приблизно −25 °C (−13 °F) за допомогою двофазної системи CO2.
Протонні пучки LHC проходять через всю довжину детектора та екрануються берилієвою трубкою для захисту детекторної системи. Точка зіткнення пучків знаходиться всередині VELO. Задачею VELO є виділення B-мезонів з безлічі інших утворених частинок. Це є досить складним завданням, оскільки розпад короткоживучих B-мезонів відбувається на невеликій відстані від протонного пучка.
VELO вимірює відстань між точкою зіткнення протонів до точки розпаду b-адрону, який не може бути зареєстрований безпосередньо, а лише за продуктами його розпаду. Таким чином, VELO може локалізувати позицію b-адрона з точністю 10 мкм. B-мезони утворюються внаслідок протон-протонного зіткнення та живуть протягом 10-9 чи 10-6 секунди, що дозволяє їм пролітати відстань близько 1мм.
Детектор складається з двох півкругових кремнієвих сенсорів товщиною 0.3 мм. Невеликий центральний виріз дозволяє головному пучку протонів безперешкодно проходити наскрізь. Заряджені частинки досягають чутливих кремнієвих елементів та створюють електрон-діркові пари. Утворені електрони реєструються з використанням спеціальної електроніки. Протягом періоду накопичення даних кремнієві сенсори розташовано на відстані 7 мм від пучка. Механічно VELO може віддаляти свої чутливі еленти на відстань 35 мм, що грає визначальну роль протягом постійних операцій з LHC пучком. Це дозволяє захистити VELO від можливих пошкоджень на етапі інжекціі та інших етапах оперування пучком.
Система VELO повністю розташована у вакуумній трубі LHC. Для захисту цільності первинної вакуумної системи LHC, сенсори відділені від пучка алюмінієвою фольгою товщиною 0.3 мм. Зчитувальна електроніка сконструйована з радіаційно стійких компонентів та CO2 охолоджувальної системи.Сигнали від детектору транспортуються з вакуумної системи 22 000 кабелями для аналізу.
VELO - це головний трековий пристрій до маніту і його дані відіграють визначальну роль для тригеру. Зчитування є аналогим і використовує мідні кабелі довжиною 40 м. Пошук кластерів чуттєвих елементів, де зареєструвалась частинка, відбувається на платах TELL1 з радіаційним захистом.
Система RICH-детекторів
Задачею системи RICH-детекторів (Ring Imaging Cherenkov Detector) є ідентифікація заряджених частинок, що мають імпульси від 1 до 150 ГеВ/c та кутовим аксептансом 10-300 мрад. Ідентифікація частинок грає визначальну роль для зменшення фону при відборі подій та для ефективного тагування b-кварку.
Система складається з двох (RICH-1 та RICH-2) детекторів. RICH-1 детектор розташований одразу після VELO та використовує кремнієвий аерогель та газ C4F10 в якості радіаторів. RICH-2 детектор розташований за магнітом і трековою системою та використовує газовий CF4 радіатор
Дзеркала та радіатори
Кремнієвий аерогель - це колоїдальна форма твердого кварцу, але з наднизькою густиною і відносно великим (1.01-1.10) показником заломлення. Матеріал з такими характеристиками є ідеальним для ідентифікації частинок з найменшим імпульсом (декілька ГеВ/c). Для того, щоб забезпечити ідентифікацію чатинок з імпульсом від 10 до 65 ГеВ/c та від 15 до понад 100 ГеВ/c, LHCb використовує радіатори C4F10 та CF4 відповідно. Таким чином, використовуючи кремнієвий аерогель та C4F10 газ, RICH-1 детектор призначений для ідентифікації частинок з відносно малим імпульсом. RICH-2 детектор, що використовує CF4 радіатор, здатний ідентифікувачи частинки з великим імпульсом - треки яких мають малий кут відхилення від напрямку протонного пучка.
Частинки, утворенні внаслідок протон-протонних зіткнень, рухаються крізь дзеркала RICH-1 і далі досягають інших детекторних систем. Для зменшення ефектів розсіяння частинок на дзеркалах, LHCb використовує спеціальні легкі сферичні дзеркала із полімерів, зміцнених вулгелецевих волокном (CFRP). Використовуються чотири таких CFRP-дзеркала, що формують в сферичну поверхню радіусом 2700 мм розділеною матрицею CFRP-циліндрів.
RICH-2 детектор розташований за трековою системою та магнітом, і тому, на відміну від RICH 1, скло може використовуватись в якості матеріалу для сферичних дзеркал, які в даному випадку складаються з шестикутних елементів.
Реєстрація світла
Обидва RICH-детектори використовують гібридні фотодетектори (HPD) для вимірювання позиції черенковських фотонів. HPD - це вакуумний фотодетектор, де за рахунок фотоефекту падаючий фотон конвертується в фотоелектрон, що вилітає з фотокатоду і згодом прискорюється сильним електричним полем (10-20кВ) до потрапляння в зворотньо-зміщений кремнієвий детектор. Трубка фотодетектора електростатично фокусує фотоелектрони на масив невеликих кремнієвих детекторів.
LHCb колаборація розробила новий піксельний HPD детектор, призначений спеціально для RICH-детекторів. В даному випадку, кремнієвий детектор розбито на 1024 суперпіксельних детекторів, розміром 500 мкм × 500 мкм кожен, які встановлено матрицею 32 × 32. Коли фотоелектрон втрачає енергію, він створює електрон-діркові пари з середнім енергетичним виходом 3.6 еВ. Номінальна напруга для HPD в експерименті LHCb складає -20 кВ, що відповідає утворенню близько 5000 елентрон-діркових пар.
Загалом для покриття чотирьох детектуючих поверхонь, експеримент потребує 484 помножуючі трубки: 196 для RICH-1 та 288 для RICH-2.
Трекова система
Головна трекова система розташована перед та після дипольного магніта. Основною задачею трекової системи є забезпечення ефективної реконструкції треків зарядженихчастинок. Далі ця інформація використовується для визначення імпульсу частинки та для реконструкції кілець в RICH-детекторах.
Трекова система експерименту LHCb складається з чотирьох великих прямокутних станцій, що покривають площу понад 40 м2 кожна: першу станцію (ТТ) розташовано між RICH-1 та дипольним магнітом, інші 3 станції (T1-T3) розташовано між дипольним магнітом та RICH-2.
У експерименті LHCb використовуються дві технології трекових детекторів:
1) Кремнієвий трекер використовує кремнієві мікрострипові детектори з кроком близько 200 мкм. Вони покривають всю TT станцію та хрестоподібну область (внутрішній трекер) навколо пучка в станціях T1-T3. Загальна чутлива повехня складає болизько 11 м².
2) Зовнішній трекер використовує дрифтові камери в формі трубок діаметром 5 мм та покриває більшу частину чутливої поверхні детектора в станціях T1-T3. Найбільша станція покриває чутливу площу 600 см x 490 см.
Кремнієвий трекер
Кремнієвий детектор включає тригерний трекер (ТТ) та внутрішній трекер. Обидві частини використовують мікрострипові детектори з довгими зчитувальними стрипами та кроком стрипів близько 200 мкм. TT є плоскою трековою станцією шириною в 150 см та висотою 130 см, що розташована перед дипольним магнітом та покриває весь аксептанс експерименту. Внутрішній трекер покриває хрестоподібну область шириною 120 см та висотою 40 см в центрі трьох великих трекових станцій за магнітом (T1-T3). Кожна з чотирьох трекових станцій, в свою чергу, складається з чотирьох чутливих шарів. Кремнієва технологія є дорогою, проте забезпечує дуже точну просторову роздільну здатність. Тому ця технологія використовується в найближчих до протонного пучка областях, де потік частинок є дуже щільним.
Заряджені частинки проходять через детектор, вибиваючи електрони з атомних оболонок та створюючи електричний заряд, який може вільно рухатись в об'ємі детектора. Електричне поле величиною в декілька десятків вольт в напрямку вздовж детектора дозволяє збирати вільні електрони на електродах. Внаслідок цього створюється електричний імпульс, який далі підсилюється та реєструється. Визначення позиції, де частинка перетнула детектор, відбувається за рахунок реєстрації сигналу з кожного електроду.
Загалом, кремнієвий трекер має 270 000 зчитувальних електродів та може вимірювати позицію частинки з точністю понад 0.05 мм.
Зовнішній трекер
Конструкція трьох станцій зовнішнього трекера має модульну конструкцію - кожна станція складається з 72 окремих модулів, що підтримуються чотирма незалежними рухомими алюмінієвими рамками (18 модулів на кожну рамку). Модуль складається з двох панелей та двох бічних стінок, що загалом формує стабільну та газонепроникну коробку, яка включає до 256 трубок, заповнених сумішшю аргону (70%) та діоксиду вуглецю (30%). Трубки розташовані в двох зсунути моно-шарах та приклеєні до панелей з високою точністю для визначення позиції та прямолінійності трубки.
Технологія трубок має досить грубу роздільну здатність (понад 0.2 мм) порівняно з кремнієвими детекторами, але є значно дешевшою і тому добре підходить для того, щоб покрити велику площу трекової системи в областях, де потік частинок є порівняно невеликим. В експерименті LHCb роздільна здатність покращується вимірюванням часу дрифту іонізаційних зарядів.
Калориметри
Електромагнітний та адронний калориметри забезпечують вимірювання енергії електронів, фотонів та адронів. Інформація з калориметрів використовується на тригерному рівні для ідентифікації частинок (електронів, фотонів, адронів) з великим поперечним імпульсом та вимірювання енергій і позицій частинок, утворених у відповідному кутовому аксептансі. Інформація з калориметрів використовуються для аналізу подій. Крім того, електромагнітий калориметр реєструє фотони та нейтральні піони, використовуючи сигнали та їх відсутність в адронному калориметрі.
Система калориметрів складається з декількох шарів: Scintillating Pad Detector (SPD), Pre-Shower Detector (PS), електромагнітного калориметра типу "шашлик" (ECAL) та адронного калориметра (HCAL).
SPD визначає, чи має заряд частинка, яка влучила в систему калориметрів, коли PS вказує на електромагнітний характер частинки (тобто виділяє електрони та фотони). Ці детектори використовуються на рівні тригера разом з ECAL, вказуючи на наявність електрону, фотону чи нейтральних піону. SPD та PS складаються із сцинтиляційних пластин товщиною 15 мм. SPD та PS разом містять понад 6000 пластин, кожна з яких обладнана вбудованим індивідуальним світлодіодом.
Електромагнітний калориметр ECAL використовує технологію "шашлик", тобто детектор складається сцинтиляційних шарів, між якими розташовано свинцеві пластини. Адронний калориметр HCAL розташовано одразу за ECAL. Внутрішня структура HCAL складається із залізних пластин, розділених сцинтиляційними шарами, які в свою чергу розташовані паралельно до осі пучка. Внутрішня та зовнішня частини ECAL та HCAL мають різні розміри комірок 13 x 13см and 26 x 26см, відповідно. Загальна вага HCAL складає понад 500 т.
Мюонна система
Мюонна система використовується для ідентифікації та тригерування мюонів в подіях. Мюони присутні в кінцевих станах багатьох CP-чутливих розпадах B-мезонів, тому грають головну роль в вимірюванні CP-асиметрії осциляцій B-мезонів. Крім того, мюони з напівлептонних розпадів b-адронів дозволяють тагувати (визначати) аромат початкового стану супровідних B-мезонів. Мюонна система забезпечує швидку інформацію для тригерування мюонів з великим поперечним імпульсом (pT) на рівні тригера нульового рівня (L0) та ідентицікацію мюонів для тригера високого рівня (HLT) та аналізу даних.
Система складається з п'яти станцій (M1-M5) прямокутної форми, що покривають кутовий аксептанс ±300 мрад в горизонтальному напрямку та ±250 мрад - в вертикальному. Станція M1 розташована перед системою калориметрів, станції M2-M5 розташовані за адронним калориметром (HCAL) та розділені залізними фільтрами. Кожна станція покриває площу 435 м², що розділена на 4 області R1-R4, розташовані в порядку збільшення відстані від осі пучка. Всі області мають приблизно однаковий аксептанс, їхня зернистість розподілена відповідно до густини потоку частинок в кожній області для збереження рівномірності розміщення треків по площині детектора.
Інформацію має бути зібрано протягом 20 нс, тому детектори є оптимізованими за швидкістю. Для цього система оснащена багатодротинковими пропорційними камерами. Потрійні GEM детектори використовуються у внутрішній області (R1) станції M1, де частота взаємодій є найбільшою. Загалом в мюонній системі використовуються 1380 камер двадцяти різних розмірів.
Детектори забезпечують вимірювання позиції треків у вигладі бінарної (так/ні) інформації. Для цього використовуються різні технології зчитування сигналу в різних частинах детектора: зчитування з анодну, зчитування з катоду або обидва. Електроніка детектора побудована на основі спеціальних радіаційно стійких чіпів розроблених для мюонної системи.
Магніт
Магніт евперименту LHCb складається з двох катушок, вагою 27 т кожна, що розташовані всередині стальної рамки вагою 1450 т. Кожна катушка складається з 10 шарів, намотаних з майже 3000 метрового алюмінієвого кабеля.
За наявності магнітного поля траєкторії заряджених частинок викривляються, причому частинки протилежних зарядів викривляються в протилежні сторони. Величизна кривизни траєкторії дозволяє визначити імпульс частинки та ідентифікувати її. Трекові детектори в магнітному полі повинні забезпечити вимірювання імпульсу заряджених частинок з точністю понад 0.4% для діапазону імпульсів до 200 ГеВ/c. Це вимагає величину магнітного поля 4 Tм для треків, що починаються поряд із точкою зіткнення.
Висока однорідність поля вздовж поперечної координати вимагається мюонним тригером. Повздовжня апертура магніту визначається повздовжнім розміром детекторної системи. Обидві катушки магніта мають довжину 7.5 м, ширину 4.6 м та висоту 2.5 м.
Тригер та реконструкція
Частота зіткнень пучків у точці взаємодії всередині LHCb складає 40 МГц, проте лише в 10 МГц подій утворюються частинки, що летять в акспетанс детектора. Частота подій, в яких реєструються всі необхідні частинки, утворені внаслідок B-розпаду, складає до 15 кГц. Проте, частота розпадів B-мезонів, які предстявляють собою інтерес для фізичного аналізу, є малою частиною подій та складає декілька Гц. Частота подій, які можуть бути збережені offline-системою, обмежується величиною до 2кГц. Задачую тригера LHCb є забезпечення високої ефективності для цікавих B-розпадів (та деяких інших розпадів, таких як J/ψ) з частотою меншою ніж 2 кГЦ.
Тригерна система складається з двох рівнів: тригера нульового рівня (L0) та тригера високого рівня (HLT).
Тригер нульового рівня (L0)
Тригер нульового рівня (L0) реалізовано за допомогою спеціальної електроніки, зменшує частоту до 1 МГц. Тригер використовує те, що частинки утворені в B-ропадах, мають більший поперечний до осі пучка імпульс (pT), ніж частинки, утворені безпосередньо в точці протон-протонної взаємодії. Відповідно L0 використовує сигнали з тих детекторів, в яких частинки з високим pT можуть бути відібрані з великою частотою. До таких детекторів відносяться калориметри та мюонна система. Крім того, L0 використовує спеціальні кремнієві шари VELO для грубої реконструкції первинної вершини, що дозволяє відкидати події з декількома протон-протонними взаємодіями, в яких осоливо складно реконструювати та аналізувати розпади B-мезонів.
Тригер високого рівня (HLT)
Алгоритм тригера високого рівня (HLT) виконується на комп'ютерній фермі з 1000 16-ядерних комп'ютерів та має доступ до всієї детекторної інформації. HLT складається з двох підрівнів: HLT1 з вихідною частотою в декількадесят кГЦ та HLT2 з частотою збереження подій 2кГц.
HLT1 виділяє кандидати частинок з високим pT а також, там де це можливо, використовує інформацію з інших детекторів з області навколо напрямку руху кандидата. Зокрема, використовується інформація із станцій трекера та VELO. Це дозволяє відбирати частинки відповідно до властивостей, що характеризують утворені в B-розпаді частинки: великийприцільний параметр по відносно вершини протон-протонної взаємодії. Це виникає за рахунок відносно великого часу життя B-мезонів, що дозволяє їм пролітати відстань близько 1 см до розпаду. Як тільки кандидат не підтверджено в одному з детекторів, подія відхиляється.
Частота HLT2 дозволяє виконани повну реконструкцію подій, використовуючи трека в VELO в якості початкової точки для решти трекінгу. Шукаються вершини, достатньо зміщені від точки первинної протон-протонної взаємодії, як ознака B-розпаду. Застосовано два типи відбору: інклюзивний та екслюзивний. Задачею інклюзивного відбору є збереження резонансів, які важливі для калібрування або часто утворюються в B-розпадах (наприклад D*, J/ψ, і т.д.). Ексключивний відбір створено спеціально для забезпечення набільшої можливої ефективності для повністю реконструйованих подій B-розпадів, що представляють собою інтерес. Відповідно, есклюзивний відбір, використовує всю доступну інформацію, включаючи якість реконструкції маси та вершин, а також якість розрізнення B-кандидату та проміжних резонансів.
Результати
Протягом першого запуску LHC в 2011 році в LHCb експерименті було збережено дані з інтегральною світимістю 1 fb−1 за енергії 7 TеВ. В 2012 році понад 2 fb−1 було накопечено за енергії 8 ТеВ.[5] В 2015 році було накопичено 0.32 fb−1 за енергії 13 ТеВ[6]. Зокрема, аналіз даних вказує на можливе свідчення FCNC в розпаді Bs → μ μ.[7], що прямо впливає на параметри можоивої суперсиметрії. Комбіновані результати з вимірюванням в експериметрі CMS для 8 TeV дозволило виконати точне вимірювання коефіцієнту розгалуження розпаду Bs → μ μ. CP порушення було досліджено в різних системах частинок такі як B0, Bs, D0 [8][9][10]. Нові Xi баріони було спостережено в 2014.[11] Аналіз розпаду баріонів Λ0
b також виявив очевидне існування пентакварку[12][13].
Україна та LHCb
Офіційно до колаборації LHCb входить група з ІЯД НАНУ під керівництвом Валерія Пугача та група з ННЦ ХФТІ під керівництвом Юрія Ранюка. Проте достатня кількість українців працює в групах європейських інститутів та лабораторій.
Див. також
Посилання
- ↑ [1], Collaboration webpage
- ↑ B. Adeva et al (LHCb collaboration) (2009). Roadmap for selected key measurements of LHCb. arXiv:0912.4179 [hep-ex].
- ↑ [2], The LHCb VELO (from the VELO group)
- ↑ [3], VELO Public Pages
- ↑ [4], LHCb Luminosity Plots
- ↑ LHCb 2015 luminosity plot.
- ↑ R Aaij et al. (LHCb collaboration) (2011). First evidence for the decay Bs→μ+μ−. Physical Review Letters. 110 (02): 021801. arXiv:1211.2674. Bibcode:2013PhRvL.110b1801A. doi:10.1103/PhysRevLett.110.021801.
- ↑ A precise measurement of the B0
meson oscillation frequency. - ↑ First observation of D0
oscillations in D0
→K+π−π+π− decays and measurement of the associated coherence parameters. - ↑ Precision measurement of the B0
s oscillation frequency. - ↑ LHCb experiment observes two new baryon particles never seen before. 19 Nov 2014.
- ↑ Observation of particles composed of five quarks, pentaquark-charmonium states, seen in Λ0
b→J/ψpK− decays. CERN/LHCb. 14 July 2015. Процитовано 14 липня 2015. - ↑ R. Aaij et al. (LHCb collaboration) (2015). Observation of J/ψp resonances consistent with pentaquark states in Λ0
b→J/ψK−
p decays. Physical Review Letters. 115 (7). doi:10.1103/PhysRevLett.115.072001.
![[4]](https://lbgroups.cern.ch/online/OperationsPlots/index_files/IntegratedLumiLHCbTime_Yearly.png){kind=link}
Зовнішні посилання
- LHCb Public Webpage
- LHCb section from US/LHC Website
- A. Augusto Alves Jr. et al. (LHCb Collaboration) (2008). The LHCb Detector at the LHC. Journal of Instrumentation. 3 (8): S08005. Bibcode:2008JInst...3S8005T. doi:10.1088/1748-0221/3/08/S08005. (Full design documentation)