LHCb

LHCb ( Large Hadron Collider skjønnhetseksperiment : LHC eksperiment på skjønnhetskvarken ) er et partikkelfysikkeksperiment som bruker protonkollisjoner produsert ved LHC- kollideren ved CERN ( Genève ). Denne detektor har spesialisert seg på smaken fysikk og søken etter nye fysikken ved indirekte metoder, slik som måling av CP symmetri brudd eller sjeldne decay gren priser.

LHCb-detektoren ligger i byen Ferney-Voltaire i Frankrike på punkt 8 i LHC, noen få meter fra den sveitsiske grensen.

Vitenskapelige mål

LHCb er ment for studiet av CP-brudd og søket etter sjeldne forfall som kan få frem ny fysikk i skjønnhetsindustrien . Analysen av dataene gjelder hovedsakelig de vakre mesonene (som inneholder en b- kvark eller en anti-b-kvark) og sjarmert (inneholder en c- kvark eller en anti-c-kvark), men også på de vakre baryonene (som inneholder tre kvarker inkludert en kvark eller antikvark b), bosoner ( Higgs eller Z ) eller jakten på eksotiske partikler.

Eksperimentelt apparat

Fra en jern synspunkt, er LHCb en forovervendt enarmet spektrometer , som optimaliserer påvisning av hadroner inneholdende b-quarks. Dette er fordi quark b - antiquark b-parene som er opprinnelsen til disse vakre hadronene, produseres under protonkollisjoner ved en prosess som kalles gluon-fusjon som favoriserer utslipp av disse parene i en veldig liten vinkel fra protonstrålen. Kjeglen som dannes av instrumentet tilsvarer derfor sonen hvor utslipp av disse parene (og derfor produksjonen av vakre hadroner) er mest sannsynlig.

For å utføre nøyaktige målinger av forfallet til disse vakre eller sjarmerte hadronene, er LHCb-detektoren delt inn i to hovedundersystemer:

- trajekografisystemet som tar sikte på å rekonstruere banene til de ladede partiklene inne i detektoren med presisjon for å kunne måle bevegelsesmengdene sine nøyaktig. Dette systemet består av en toppunktdetektor (VELO), en magnet for å bøye banen til de ladede partiklene og utlede deres bevegelsesmengde, og to sporere (silisiumsporeren, ST og den eksterne sporing, OT).

- partikkelidentifikasjonssystemet hvis rolle er å identifisere partiklene som produseres under protonkollisjoner. Hovedkomponentene er to RIKE detektorer som kan skille kaoner , muoner , protoner og pioner, et elektronisk kalorimeter (hovedsakelig for elektroner og fotoner), et hadronisk kalorimeter (for ladede eller nøytrale hadroner) og til slutt en detektor. Av muoner .

Samarbeid

I August 2020eksperimentet samler mer enn 1400 medlemmer, fra 85 laboratorier og universiteter i 18 land: Italia, Storbritannia, Frankrike, Russland, Tyskland, Polen, Sveits, Ukraina, Brasil, Spania, Nederland, Kina, USA. , Romania, Colombia, Slovenia og Algerie.

Prinsippresultater

Flere resultater samlet kalt "anomalier" måles i overgangene generert av pingvindiagrammer .
Ved å kombinere dataene med de fra CMS-eksperimentet , observerer LHCb-samarbeidet det sjeldne forfallet fra Bs meson i to muoner.
Hun observerte også flere partikler sammensatt av 5 kvarker, kalt pentaquarks , i baryonens forfall.
I mars 2019Publiserer LHCb forskerteamet foreløpige resultatene av eksperimentet: en studie utført på sjarm kvarker observerer for første gang et brudd på direkte CP symmetri .

Referanser

LHCb-samarbeid , R. Aaij , B. Adeva og M. Adinolfi , “ Test of lepton universalality using decays ${\ displaystyle B ^ {+} \ rightarrow K ^ {+} \ ell ^ {+} \ ell ^ {-}}$ ”, Physical Review Letters , vol. 113, n o 156. oktober 2014, s. 151601 ( ISSN 0031-9007 og 1079-7114 , DOI 10.1103 / PhysRevLett.113.151601 , lest online , åpnet 3. august 2020 )
(in) LHCb Collaboration , R. Aaij , C. Abellán Beteta og 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. februar 2016( DOI 10.1007 / JHEP02 (2016) 104 , leses online , konsultert 3. august 2020 )
The CMS , LHCb Collaborations , V. Khachatryan and AM Sirunyan , “ Observation of the rare decay from the combined analysis of CMS and LHCb data ${\ displaystyle B_ {s} ^ {0} \ to \ mu ^ {+} \ mu ^ {-}}$ ”, Nature , vol. 522, n o 7554,juni 2015, s. 68–72 ( ISSN 0028-0836 og 1476-4687 , DOI 10.1038 / nature14474 , lest online , åpnet 3. august 2020 ).
LHCb-samarbeid , R. Aaij , B. Adeva og M. Adinolfi , “ Observation of resonances consistent with pentaquark states in decays ${\ displaystyle J / \ psi p}$ ${\ displaystyle {\ Lambda _ {b} ^ {0} \ to J / \ psi K ^ {-} p}}$ ”, Physical Review Letters , vol. 115, n o 7,12. august 2015, s. 072001 ( ISSN 0031-9007 og 1079-7114 , DOI 10.1103 / PhysRevLett.115.072001 , les online , åpnet 3. august 2020 )

Eksterne linker

(en) Chris Jones og Ulrich Kerzel, “LHCb forbereder seg på en RIK høst av sjelden skjønnhet”, i CERN Courier, nr. 6 (2007), s. 30-33 . < http://cerncourier.com/cws/article/cern/30585 >
(en) Generelt offentlig side av LHCb-eksperimentet
(fr) LHCb-sider fra LHC-Frankrike-nettstedet til CNRS og CEA
(fr) LHCb-siden til CERN LHC-siden
(fr) Stedet for LHCb-eksperimentet