LHCb

Acercándonos al LHC

El detector LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) es un detector de 21 m de largo, 10 m de alto y 13 m de ancho, estando diseñado para estudiar la "violación CP" y otros raros fenómenos de decaimiento de hadrones formados por quarks pesados, en particular con quarks tipo b (mesones B).  

El incumplimiento de la simetría CP tuvo como sustento teórico el proporcionado en 1973 por Makoto Kobayashi y Toshihide Maskawa (premiados con el Nobel 2008, junto a Yoichiro Nambu), que señalaron, ademas, que esa violación se seguiría automáticamente si había al menos seis tipos -sabores- de quark. Años despúes, los dos quarks que faltaban - beauty y top - fueron descubiertos.

El interés por lviolación CP no solamente está dirigido hacia las partículas elementales si no también hacia la cosmología, pues hay que explicar el dominio de la materia frente la antimateria, lo que podría estar relacionado con la referida Violación CP. El experimento LHCb mejorará significativamente los resultados obtenidos anteriormente en otros experimentos (Belle y Babar), tanto cualitativa como cuiantitativamente, gracias al gran número de diferentes clases de hadrones producidos a partir de las colisiones protón-protón en el LHC.

Los mesones B aparecen con más probabilidade cerca de la dirección de los haces de protones,por eso el detector LHCb está diseñado de forma que los subdetectores forman un ángulo de menos de 50º con la horizontal. Además, solamente se ha construido una de las dos partes (desde el punto de colisión hacia uno de los lados), siendo entonces un detector diferente a los otros tres, que se pueden entender como detectores de tipo cilíndrico.

Las partes fundamentales del detector son el Vertex Locator detector (VELO), que mide las trazas de las partículas cargadas, y el Ring-Imaging Cherenkov - RICH - que identifica las diferentes clases de partículas producidas.


1400 científicos de 86 universidades -entre ellas la Universidad de Santiago de Compostela- y laboratorios, de 18 paises están o han estado relacionados con los trabajos en el LHCb.
Más información aquí...

Algunos cálculos...                   


En cada Larga Parada (LS) los diversos aceleradores, detectores y otros dispositivos son objeto de grandes operaciones de mantenimiento, consolidación y mejora.

Junto con ALICE, LHCb realizó algunos de las más importantes mejoras durante el long shutdown LS2. 

Los científicos instalaron un nuevo detector llamado SciFi, hecho de 10000 kilometers de fibra óptica. También instalaron un nuevo y más rápido Vertex Locator (VELO), un detector que se sitúa tan cerca como es posible de donde las partículas colisionan. Lo que hace a este nuevo VELO único es que los científicos pueden levantarlo mientras preparan los haces de partículas para las colisiones, y luego moverlo mecánicamente a su lugar cuando el LHCb esté listo para recoger datos. Esto permitirá a los científicos captar información clara de las primeras partículas producidas por las colisiones sin un desgaste innecesario del haz.

Además, los científicos del LHCb implementaron un nuevo sistema de adquisición de datos, el cual les permitirá una más rápida y precisa reconstrucción de los eventos producidos durante las colisiones.

[Estosm comentarios están tomados de What’s new for LHC Run 3? By Sarah Charley. Symmetry (A joint Fermilab/SLAC publication)]


En la imagen siguiente se muestran resumidas algunas de las realizadas en LHCb durante o LS2 (2019-2022).


Con más detalle se pueden ver esas mejoras en este enlace:


(CERN image)

Toda la información en LHCb Upgrades LS2


 


AUTORES


Xabier Cid Vidal, Doctor en Física de Partículas (experimental) por la Universidad de Santiago (USC). Research Fellow in experimental Particle Physics en el CERN, desde enero de 2013 a diciembre de 2015. Actualmente está en el Depto de Física de Partículas de la USC  ("Ramon y Cajal", Spanish Postdoctoral Senior Grants).

Ramon Cid Manzano, profesor de Fïsica y Química en el IES de SAR (Santiago - España), y Profesor Asociado en el Departamento de Didáctica de Ciencias Experimentales de la Facultad de Educación de la Universidad de Santiago (España), hasta su retiro en 2020. Es licenciado en Física y en Química, y Doctor por la Universidad de Santiago (USC).

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NOTA IMPORTANTE

Toda la Bibliografía que ha sido consultada para esta Sección está indicada en la Sección de Referencias


© Xabier Cid Vidal & Ramon Cid - rcid@lhc-closer.es  | SANTIAGO (ESPAÑA) |

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