LHCb

O LHCb (que procede das siglas "Large Hadron Collider beauty experiment", onde "beauty" refírese ao quark bottom) é un dos seis detectores de partículas en funcionamento instalados no LHC (Large Hadron Collider) do CERN. As súas dimensións son de 21 metros de lonxitude, 10 metros de alto e 13 metros de ancho.

LHCb é un experimento especializado en física do quark b, cuxos obxectivos son, entre outros, a medida de parámetros de violación de simetría CP nas desintegracións de hadróns que conteñan este quark ou a medida de precisión das fraccións de desintegración dalgúns procesos extremadamente infrecuentes. O equipo está composto por unhas 1700 persoas (científicas, enxeñeiras e técnicas que representan a un cento de universidades de 22 países.

 O detector LHCb 

As colisións de protóns na zona de interacción producirán parellas de quarks b / anti-b, que posteriormente formarán partículas mediante o proceso coñecido como hadronización. Os dous hadróns do tipo B que se produzan estarán contidos predominantemente nun estreito cono próximo ao feixe de protóns orixinal. Este feito é o que determina a xeometría do detector LHCb, que se pode describir como un espectrómetro dun único brazo, formado por subdetectores planos perpendiculares ao feixe incidente, moi diferente neste aspecto doutros experimentos con forma cilíndrica como ATLAS o CMS, tamén do LHC. As partículas con contido de quarks b prodúcense en ambos sentidos, de forma simétrica respecto do punto de colisión, pero debido ao deseño do detector só a metade delas son detectables.

O detector LHCb ten unha cobertura angular entre 10 e 300 miliradiáns (mrad), en dirección horizontal, e de 250 mrad no plano vertical. Esta asimetría é debida ao gran imán dipolar presente no detector, que ten a súa compoñente principal na dirección vertical.

O detector de vértices (coñecido en LHCb como VELO, do inglés VErtex LOcator) está situado arredor da zona interacción de protóns. Emprégase para determinar a traxectoria das partículas preto do punto de interacción, co obxectivo fundamental de separar os vértices primarios (punto onde se xeran os mesóns B) e o secundario, onde se desintegran. A distancia de voo destas partículas é duns 8mm, polo que este detector debe ter unha gran resolución espacial. Está formado por sensores, cada un deles composto de detectores de Silicio e dispostos en forma de finas tiras, que miden as coordenadas polares (de simetría cilíndrica) r e phi.

Despois do detector de vértices encontramos o subdetector RICH-1 ("Ring Imaging Cherenkov detector"). Ten o obxectivo de identificar as partículas que o atravesan. No caso do primeiro destes, está optimizado para a separación de trazas de baixo momento.

O sistema principal de trazas encóntrase situado a ambos lados do imán dipolar. Os seus usos son a reconstrución das trazas correspondentes a partículas cargadas, así como a medida do seu momento.

Seguindo ao sistema de trazas está o segundo dos detectores RICH. Neste caso está optimizado para a identificación de partículas que correspondan a trazas de alto momento.

A continuación sitúase o sistema de calorímetros, subdetectores cuxa misión é a medida da enerxía das partículas. Para isto, frean totalmente a maioría das partículas, detectándose a enerxía depositada. Especialízanse en fotóns (calorímetro electromagnético) e hadróns (calorímetro hadrónico). Están formados por capas consecutivas de material escintilador e material radiante (chumbo e ferro). Estas medidas, ademais de para reconstruír cada suceso, son empregadas no primeiro nivel de trigger do experimento.

O subdetector máis externo está formado por cinco cámaras de trazas (Contadores proporcionais multifío ou MWPC), sendo a súa misión a de detectar as partículas que atravesen o sistema de calorímetros, que serán principalmente muóns. Utilízase novamente na reconstrución dos sucesos e tamén é especialmente importante para os mecanismos de trigger.

 A participación galega en LHCb 
Persoal investigador das universidades galegas participa desde hai décadas no experimento LHCb. O Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) é membro fundador desta colaboración, ocupa posicións de responsabilidade en diversos proxectos e compón o grupo de investigación máis numeroso do Estado español neste experimento. Na Universidade da Coruña, o grupo de investigación FiTNAE do Campus Industrial de Ferrol tamén forma parte de LHCb. 

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 

 Páxina pública do experimento LHCb
 CERN

Categoría:Detectores de partículas
Categoría:Auvernia-Ródano-Alpes