LHCb

LHCb ( experiment krásy s velkým hadronovým urychlovačem : experiment LHC na kvarku krásy ) je experiment částicové fyziky využívající srážky protonů produkované srážkou LHC v CERNu ( Ženeva ). Tento detektor se specializuje na fyziku příchutí a hledání nové fyziky nepřímými metodami, jako je měření narušení symetrie CP nebo rychlosti větví vzácného rozpadu.

Detektor LHCb se nachází ve městě Ferney-Voltaire ve Francii v bodě 8 LHC, několik metrů od hranic se Švýcarskem.

Vědecké cíle

LHCb je určen ke studiu porušování CP a hledání vzácných rozpadů, které mohou přinést novou fyziku v kosmetickém průmyslu . Analýza dat se týká hlavně krásných mezonů (obsahujících kvark b nebo anti-b kvark) a očarovaných (obsahujících kvark c nebo anti-c kvark), ale také krásných baryonů (obsahujících tři kvarky včetně jednoho kvarku) nebo antikvark b), bosony ( Higgs nebo Z ) nebo hledání exotických částic.

Experimentální aparát

Z hardwarového hlediska je LHCb jednoramenný spektrometr směřující dopředu, který optimalizuje detekci hadronů obsahujících b-kvarky. Je to proto, že páry kvarku b - antikvarku b, které jsou původem těchto krásných hadronů, jsou vytvářeny během srážek protonů procesem nazývaným fúze gluonů, který upřednostňuje emise těchto párů ve velmi malém úhlu od k protonovému paprsku. Kužel vytvořený přístrojem tedy odpovídá zóně, kde je nejpravděpodobnější emise těchto párů (a tedy i produkce krásných hadronů).

Aby bylo možné provádět přesná měření rozpadů těchto krásných nebo očarovaných hadronů, je detektor LHCb rozdělen do dvou hlavních subsystémů:

- systém trajektorie, jehož cílem je přesně rekonstruovat trajektorie nabitých částic uvnitř detektoru, aby bylo možné přesně měřit jejich množství pohybů. Tento systém se skládá z detektoru vrcholů (VELO), magnetu, který ohne trajektorii nabitých částic a odvodí jejich množství pohybu, a dvou sledovačů (křemíkový sledovač, ST a externí sledovač, OT).

- systém identifikace částic, jehož úlohou je identifikovat částice produkované během srážek protonů. Jeho hlavními složkami jsou dva detektory RICH , které rozlišují kaony , miony , protony a piony, elektronický kalorimetr (hlavně pro elektrony a fotony), hadronový kalorimetr (pro nabité nebo neutrální hadrony) a nakonec detektor mionů .

Spolupráce

v Srpna 2020Experiment sdružuje více než 1400 členů z 85 laboratoří a univerzit v 18 zemích: Itálie, Velká Británie, Francie, Rusko, Německo, Polsko, Švýcarsko, Ukrajina, Brazílie, Španělsko, Nizozemsko, Čína, Spojené státy. Spojené státy, Irsko , Rumunsko, Kolumbie, Slovinsko a Alžírsko.

Základní výsledky

Několik výsledků souhrnně nazývaných „anomálie“ se měří v přechodech generovaných tučňákovými diagramy .
Spojením jeho dat s daty z experimentu CMS pozoruje spolupráce LHCb vzácný rozpad mezonu Bs na dva miony.
Pozorovala také několik částic složených z 5 kvarků, nazývaných pentakvarky , v rozpadech baryonů.
v března 2019„Výzkumný tým LHCb publikuje předběžné výsledky experimentu: studie prováděná na kouzelných kvarkech poprvé zaznamenává porušení přímé symetrie CP .

Reference

Spolupráce LHCb , R. Aaij , B. Adeva a M. Adinolfi , „ Test leptonové univerzality pomocí rozpadů ${\ displaystyle B ^ {+} \ pravá šipka K ^ {+} \ ell ^ {+} \ ell ^ {-}}$ “, Physical Review Letters , sv. 113, n o 15,6. října 2014, str. 151601 ( ISSN 0031-9007 a 1079-7114 , DOI 10.1103 / PhysRevLett.113.151601 , číst online , přístup k 3. srpnu 2020 )
(in) LHCb Collaboration , R. Aaij , C. Abellán Beteta a B. Adeva , „ Úhlová analýza rozpadu pomocí integrované světelnosti ${\ displaystyle B ^ {0} \ rightarrow K ^ {* 0} \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$ ${\ displaystyle 3 \, {\ mbox {fb}} ^ {- 1}}$ “ , Journal of High Energy Physics ,16. února 2016( DOI 10.1007 / JHEP02 (2016) 104 , číst online , konzultováno 3. srpna 2020 )
The CMS , LHCb spolupráce , V. Khachatryan a AM Sirunyan , „ pozorování vzácného rozpadu z kombinované analýze CMS a LHCb dat ${\ displaystyle B_ {s} ^ {0} \ to \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$ “, Nature , sv. 522, n O 7554,června 2015, str. 68–72 ( ISSN 0028-0836 a 1476-4687 , DOI 10.1038 / nature14474 , číst online , přístup k 3. srpnu 2020 ).
LHCb spolupráce , R. Aaij , B. Adeva a M. Adinolfi , „ Pozorování rezonancí v souladu s pentakvark státy v rozpadu ${\ displaystyle J / \ psi p}$ ${\ displaystyle {\ Lambda _ {b} ^ {0} \ na J / \ psi K ^ {-} p}}$ “, Physical Review Letters , sv. 115, n o 7,12. srpna 2015, str. 072001 ( ISSN 0031-9007 a 1079-7114 , DOI 10.1103 / PhysRevLett.115.072001 , číst online , přístup k 3. srpnu 2020 )

externí odkazy

(en) Chris Jones a Ulrich Kerzel, „LHCb se připravuje na RICH sklizeň vzácné krásy“, v CERN Courier, č. 6 (2007), str. 30-33 . < http://cerncourier.com/cws/article/cern/30585 >
(en) Obecná veřejná stránka experimentu LHCb
(fr) stránky LHCb na stránkách LHC-France v CNRS a CEA
(fr) Stránka LHCb na webu CERN LHC
(fr) Místo experimentu LHCb