LHCb

LHCb ( eksperyment piękności Wielkiego Zderzacza Hadronów : Eksperyment LHC na kwarku piękności ) jest eksperymentem fizyki cząstek z wykorzystaniem zderzeń protonów powstałych w zderzaczu LHC w CERN ( Genewa ). Ten detektor specjalizuje się w fizyce smaku i poszukiwaniu nowej fizyki metodami pośrednimi, takimi jak pomiar naruszenia symetrii CP lub rzadkich szybkości rozgałęzień zaniku.

Detektor LHCb znajduje się w miejscowości Ferney-Voltaire we Francji w punkcie 8 LHC, kilka metrów od granicy ze Szwajcarią.

Cele naukowe

LHCb jest przeznaczone do badania łamania CP i poszukiwania rzadkich rozpadów, które mogą ujawnić nową fizykę w przemyśle kosmetycznym . Analiza danych dotyczy głównie pięknych mezonów (zawierających kwark b lub anty-b) i urokliwych (zawierających kwark c lub antyk-c), ale także pięknych barionów (zawierających trzy kwarki, w tym jeden kwark lub antykwark b), bozony ( Higgs lub Z ) lub poszukiwanie egzotycznych cząstek.

Aparatury doświadczalnej

Z punktu widzenia sprzętu, LHCb jest jednoramiennym spektrometrem skierowanym do przodu, który optymalizuje wykrywanie hadronów zawierających kwarki b. Rzeczywiście, pary kwark b - antykwark b, które są źródłem tych pięknych hadronów, są wytwarzane podczas zderzeń protonów w procesie zwanym fuzją gluonową, który sprzyja emisji tych par pod bardzo małym kątem od wiązki protonów. Stożek utworzony przez instrument odpowiada zatem strefie, w której emisja tych par (a tym samym produkcja pięknych hadronów) jest najbardziej prawdopodobna.

Aby dokonać precyzyjnych pomiarów rozpadów tych pięknych lub zaczarowanych hadronów, detektor LHCb podzielono na dwa główne podsystemy:

- system trajektorii, który ma na celu precyzyjną rekonstrukcję trajektorii naładowanych cząstek wewnątrz detektora, aby móc precyzyjnie zmierzyć ilość ich ruchów. System ten składa się z detektora wierzchołków (VELO), magnesu do zakrzywiania trajektorii naładowanych cząstek i określania ich ilości ruchu oraz dwóch trackerów (krzemowy tracker ST i zewnętrzny tracker OT).

- system identyfikacji cząstek, którego rolą jest identyfikacja cząstek powstających podczas zderzeń protonów. Jego głównymi elementami są dwa detektory RICH , które mogą rozróżniać kaony , miony , protony i piony, kalorymetr elektroniczny (głównie elektronów i fotonów), kalorymetr hadronowy (hadrony naładowane lub neutralne) i wreszcie detektor mionów .

Współpraca

W Sierpień 2020eksperyment skupia ponad 1400 członków z 85 laboratoriów i uniwersytetów w 18 krajach: Włoszech, Wielkiej Brytanii, Francji, Rosji, Niemczech, Polsce, Szwajcarii, Ukrainie, Brazylii, Hiszpanii, Holandii, Chinach, Stanach Zjednoczonych. , Rumunii, Kolumbii, Słowenii i Algierii.

Główne wyniki

W przejściach generowanych przez diagramy pingwina mierzy się kilka wyników, zwanych łącznie „anomaliami” .
Łącząc swoje dane z danymi z eksperymentu CMS , zespół LHCb obserwuje rzadki rozpad mezonu Bs na dwa miony.
Zaobserwowała również kilka cząstek składających się z 5 kwarków, zwanych pentakwarkami , w rozpadach barionów.
W marzec 2019Zespół badawczy LHCb publikuje wstępne wyniki eksperymentu: badania prowadzone na urok kwarków zauważa się po raz pierwszy na naruszenie bezpośredniego symetrii CP .

Bibliografia

Współpraca LHCb , R. Aaij , B. Adeva i M. Adinolfi , „ Test of lepton universality using decays ${\ Displaystyle B ^ {+} \ rightarrow K ^ {+} \ ell ^ {+} \ ell ^ {-}}$ ”, Physical Review Letters , vol. 113 n O 15,6 października 2014, s. 151601 ( ISSN 0031-9007 i 1079-7114 , DOI 10.1103 / PhysRevLett.113.151601 , czytaj online , dostęp 3 sierpnia 2020 )
(w) LHCb Collaboration , R. Aaij , C. Abellán Beteta i B. Adeva , " Angular analysis of the decay using of Integrated luminosity ${\ Displaystyle B ^ {0} \ rightarrow K ^ {* 0} \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$ ${\ Displaystyle 3 \, {\ mbox {fb}} ^ {- 1}}$ " , Journal of High Energy Physics ,16 lutego 2016 r( DOI 10.1007 / JHEP02 (2016) 104 , przeczytano online , przeglądnięto 3 sierpnia 2020 r. )
The CMS , LHCb Collaborations , V. Khachatryan i AM Sirunyan , „ Obserwacja rzadkiego rozpadu na podstawie połączonej analizy danych CMS i LHCb ${\ Displaystyle B_ {s} ^ {0} \ do \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$ ”, Nature , vol. 522, n O 7554,czerwiec 2015, s. 68–72 ( ISSN 0028-0836 i 1476-4687 , DOI 10.1038 / nature14474 , czyt. Online , dostęp 3 sierpnia 2020 r. ).
Współpraca LHCb , R. Aaij , B. Adeva i M. Adinolfi , „ Obserwacja rezonansów zgodnych ze stanami pentaquark w rozpadach ${\ Displaystyle J / \ psi p}$ ${\ Displaystyle {\ Lambda _ {b} ^ {0} \ do J / \ psi K ^ {-} p}}$ ”, Physical Review Letters , vol. 115 n O 7,12 sierpnia 2015, s. 072001 ( ISSN 0031-9007 i 1079-7114 , DOI 10.1103 / PhysRevLett.115.072001 , czytaj online , dostęp: 3 sierpnia 2020 )

Linki zewnętrzne

(en) Chris Jones i Ulrich Kerzel, „LHCb przygotowuje BOGATY zbiór rzadkiego piękna”, w CERN Courier, nr 6 (2007), s. 30-33 . < http://cerncourier.com/cws/article/cern/30585 >
(en) Witryna ogólnodostępna eksperymentu LHCb
(fr) Strony LHCb witryny LHC-Francja CNRS i CEA
(fr) Strona LHCb witryny CERN LHC
(fr) Miejsce eksperymentu LHCb