Вікіпедія

Користувач:Andrii Usachov/Чернетка

< Користувач:Andrii Usachov

Координати: 46°14′27″ пн. ш. 6°05′48″ сх. д. / 46.2410111° пн. ш. 6.0969333° сх. д. / 46.2410111; 6.0969333

LHCb ("Large Hadron Collider beauty") експеримент є одним 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, вимірює параметри порушення CP-симетрії у взаємодіях b-адронів (важкі частинки, що містять b-кварк). Такі дослідження можуть допомогти пояснити асиметрію речовини-антиречовини у Всесвіті. Детектор також здатний проводити вимірювання перерізів утворення електрослабкої фізики в напрямку ВПЕРЕД. Приблизно 840 людей з 60 наукових інститутів, що представляють 16 країн, формують колаборацію, яка збудувала та оперує детектором.[1] Станом на 2014 рік, офіціфним доповідачем еолабораціїtє Guy Wilkinson. Екперимент розташовано на точці 8 туннеля LHC поряд з Ferney-Voltaire, Франція безпосередньо на кордоні з Женевою. (Невеликий) MoEDAL експеримент буде розташовано в тій самій ПЕЧЕРІлокації.

Фізичні задачі

ред.

Фізична програма експерименту покриває широке коло аспектів фізики важких ароматів (чарівний та красивий), фізики електрослабкої взаємодії та Квантової Хромодинаміки. Можна виділити шість ключових вимірювань за участі B mesons. Вони були описані в дорожній карті [2], що формує основну фізичну програму для Run I LHC в 2010–2012 роках. Програма включає:

  • Вимірювання the branching ratio рідкісного розпаду Bs → μ+ μ−
  • Вимірювання forward-backward асиметрії мюонної пари в flavour changing neutral current розпаді Bd → K* μ+ μ−. Такий flavour changing neutral current не може відбуватись на рівні tree-level в Стандартній Моделі фізики частинок, проте може відбуватись через box and loop Фейнманівські діаграми; властивості розпаду можуть бути сильно змінені Новою Фізикою.
  • Вимірювання CP violating фази в розпаді Bs → J/ψ φ, спричиненою(ИМ) інтерференцією розпадів з та без Bs oscillations. Ця фаза є однією із CP вимірюваних величин та має найменшу теоретичну невизначеність в Стандартній Моделі і може бути сильно змінена Новою Фізикою.
  • Вимірювання властивостей радіаційних B-розпадів, тобто розпадів B meson з фотонами в кінцевому стані. Зокрема, вони також можуть біти пов'язані з flavour changing neutral current.
  • Визначення кута γ unitarity triangle на рівні Tree-level
  • Заряджені нечарівні двтотільні B-розпади

LHCb детектор

ред.

Факт того, що b-адрони утворюються переважно в тому самому вперед направленому конусі, використовуються в геометрії LHCb детектору. LHCb детектор є одностороннім вперед направленним спектрометром, зо покриває полярний кут від 10 до 300 мілірадіан (мрад) в горизонтальній та 250 мрад в вертикальній площинах. Асиметрія між горизонтальною та вертикальною площинами визначається великим dipole magnet, що утворює, головним чином, магнітне поле в вертикальному напрямку.

 

Підсистеми

ред.

Вершинний детектор (VELO) розташований навколо області протон-протонного зіткнення.[3][4] Він використовується для вимірювання траєкторій частинок поряд з точкою протон-протонної взаємодії для точного відділення первинних вершин від вторинних.

Відстань від протонного пучка до VELO складає всього 7 міліметрів, де потік частинок є ВЕЛИЧЕЗНИМ. VELO детектор був сконструйований таким чином, щоб витримувати інтегральний флюенс понад 1014 p/cm2 на рік протягом періоду експлуатації понад три роки. Детектор функціонує в вакуумі і охолоджений до температури приблизно −25 °C (−13 °F) за допомогою двофазної системи CO2. Дані з VELO детектору підсилюються і зчитуються з допомогою Beetle ASIC.

RICH-1 детектор (Ring imaging Cherenkov detector) розташовано одразу після вершинного детектору. Він використовується для particle identification для low-momentum треків.

Головна трекова система розташована перед та після дипольного магніту. Вони використовується для reconstruct траєкторій заряджених частинок та для вимірювання їх імпульсів. Трекова система складається з трьох субдетекторів:

  • The Tracker Turicensis, кремнієвий стриповий детектор, розташований педер дипольним магнітом
  • The Outer Tracker. A straw-tube based детектор, розташований після дипольного магніту, покриваючи зовнішню частину аксептансу детектора.
  • The Inner Tracker, кремнієвий стриповий детектор, розташований після дипольного магніту, покриваючи внутрішню частину аксептансу детектора.

За трековою системою розташовується RICH-2. Він дозволяє виконувати ідентифікацію заряджених частинок, що відповідають трекам з великим імпульсом.

Електромагнітний та адронний калориметри забезпечують вимірювання енергії електронів, фотонів, та адронів. Ці вимірювання використовуються на trigger level для ідентифікації частинок з великим поперечним імпульсом.

Мюонна система використовується для ідентифікації та trigger мюонів в подіях.

Результати

ред.

Протягом протон-протонного RUN в 2011 році RUN в LHCb експерименті було збережено даних з інтегральною світимістю 1 fb−1 [5] за енергії 7 TeV. В 2012 році понад 2 fb−1 було накопечено за енергії 8 TeV.[6] Ці набори даних дозволяють виконувати фізичну програму тестів точності Стандартної Моделі та багато додаткових вимірбвань. Аналіз даних показав свідчення flavour changing neutral current в розпаді Bs → μ μ.[7] Це вимірювання впливає на простір параметрів суперсиметрії. Поєднання з CMS даними для 8 TeV RUN дозволяє виконати точне вимірювання Bs → μ μ branching fraction. CP порушення було досліджено в різних системах частинок такі як Bs, Kaons, and D0.[8] Нові Xi баріони було спостережено в 2014.[9] Аналіз розпаду bottom lambda baryons (Λ0
b) в LHCb експерименті також виявив очевидне існування пентакварку,[10][11] що досі було інтерпретовано як "випадкове" відкриття.[12]

Див. також

ред.

Посилання

ред.
  1. ↑ [1], Collaboration webpage
  2. ↑ B. Adeva et al (LHCb collaboration) (2009). Roadmap for selected key measurements of LHCb. arXiv:0912.4179 [hep-ex].
  3. ↑ [2], The LHCb VELO (from the VELO group)
  4. ↑ [3], VELO Public Pages
  5. ↑ [4], 2011 LHC Luminosity Plots
  6. ↑ [5], 2012 LHC Luminosity Plots
  7. ↑ 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.
  8. ↑ ArXiv Search.
  9. ↑ LHCb experiment observes two new baryon particles never seen before. 19 Nov 2014.
  10. ↑ 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.
  11. ↑ 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.
  12. ↑ G. Amit (14 July 2015). Pentaquark discovery at LHC shows long-sought new form of matter. New Scientist. Процитовано 14 липня 2015.
ред.
Великий адронний колайдер (LHC)
Великий електрон-позитронний колайдер (LEP)
Протонний суперсинхротрон (SPS)
Протонний синхротрон[en] (PS)
Лінійні прискорювачі
Інші прискорювачі
Експерименти без прискорювачів
Майбутні проєкти
Пов'язані статті
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Користувач:Andrii_Usachov/Чернетка&oldid=38686973