LHCb
LHCb ( pochodzący od akronimu „ Large Hadron Collider eksperyment beauty ”, gdzie „piękno” odnosi się do dolnego kwarka ) jest jednym z sześciu działających obecnie detektorów cząstek, zainstalowanych w LHC (Large Hadron Collider) w CERN . LHCb to eksperyment specjalizujący się w fizyce kwarka b, którego jednym z celów jest pomiar parametrów naruszenia symetrii CP w rozpadach hadronów zawierających wspomniany kwark lub precyzyjny pomiar frakcji rozpadu („współczynników rozgałęzień”) niektórych niezwykle rzadkich procesów.
Detektor LHCb
Zderzenia protonów w strefie oddziaływania spowodują powstanie par kwarków anty-b b, które następnie tworzą cząstki w procesie znanym jako hadronizacja . Dwa wyprodukowane hadrony typu B będą zawarte głównie w wąskim stożku w pobliżu pierwotnej wiązki protonów. Fakt ten decyduje o geometrii detektora LHCb, który można określić jako jednoramienny spektrometr, utworzony przez płaskie subdetektory prostopadłe do wiązki padającej, bardzo różniące się pod tym względem od innych eksperymentów o kształcie cylindrycznym, takich jak ATLAS czy CMS . także LHC. Cząstki zawierające kwark b są wytwarzane w obu kierunkach, symetrycznie wokół punktu zderzenia, ale ze względu na konstrukcję detektora wykrywalna jest tylko połowa z nich.
Detektor LHCb ma zasięg kątowy od 10 do 300 miliradianów (mrad) w kierunku poziomym i 250 mrad w płaszczyźnie pionowej. Ta asymetria wynika z obecności w detektorze dużego magnesu dipolowego , którego główna składowa jest skierowana w pionie.
Detektor wierzchołków (znany w LHCb jako VELO) znajduje się wokół strefy oddziaływania protonów. Służy do wyznaczania trajektorii cząstek w pobliżu punktu oddziaływania, przy czym podstawowym celem jest oddzielenie wierzchołków pierwotnych (punkt, w którym powstają mezony B ) i wtórnych, w których ulegają one rozpadowi. Odległość lotu tych cząstek wynosi około 8mm, więc ten detektor musi mieć wysoką rozdzielczość przestrzenną. Składa się z czujników, z których każdy składa się z detektorów krzemowych i ułożony jest w postaci cienkich pasków, które mierzą współrzędne biegunowe (symetrii cylindrycznej) r i phi.
Za detektorem wierzchołków znajdujemy poddetektor RICH-1 ( "Detektor Ring Imaging Cherenkov" ). Detektory te są używane w LHCb w celu identyfikacji cząstek, które przez niego przechodzą. W przypadku pierwszego z nich jest on zoptymalizowany pod kątem separacji śladów w małych momentach .
Główny system śledzenia jest umieszczony po obu stronach magnesu dipolowego. Jego zastosowania to rekonstrukcja śladów odpowiadających naładowanym cząsteczkom , a także pomiar ich pędu .
Po systemie śledzenia jest drugi z detektorów RICH. W tym przypadku jest zoptymalizowany do identyfikacji cząstek , które odpowiadają śladom dużego pędu.
Poniżej znajduje się system kalorymetrów , subdetektorów, których zadaniem jest mierzenie energii cząstek. Aby to zrobić, całkowicie zatrzymują większość cząstek, wykrywając zdeponowaną energię. Specjalizują się w fotonach lub elektronach (kalorymetr elektromagnetyczny) oraz hadronach (kalorymetr hadronowy). Zbudowane są z kolejnych warstw materiału scyntylacyjnego oraz materiału promieniującego (ołowiu i żelaza). Te miary, oprócz rekonstrukcji każdego zdarzenia, są używane na pierwszym poziomie wyzwalania eksperymentu.
Najbardziej zewnętrzny subdetektor składa się z pięciu kamer śledzących (Multi-Wire Proportional Counters lub MWPC ), a jego zadaniem jest wykrywanie cząstek przechodzących przez system kalorymetru, którymi będą głównie miony . Jest ponownie używany w rekonstrukcji zdarzeń, a także jest szczególnie ważny dla mechanizmów spustowych.
Linki zewnętrzne
Wikimedia Commons zawiera kategorię multimediów dla LHCb .- Strona publiczna eksperymentu LHCb
- CERN
