Пресс-центр

Эксперимент LHCb увеличил в несколько раз собранную статистику

К середине второго сеанса работы Большого адронного коллайдера (БАК) эксперимент LHCb «увидел» и записал столько же протон-протонных столкновений, сколько было набрано в ходе первого сеанса, проходившего в 2010-2012 гг.

В начале сентября эксперимент LHCb, работающий на Большом адронном коллайдере (БАК), по сумме двух экспериментальных сеансов достиг интегральной светимости 6 фб^–1. Таким образом, уже к середине второго этапа работы БАК, LHCb «увидел» столько же протон-протонных столкновений, сколько за весь первый.

Однако уже сейчас можно сказать, что эффективность работы детектора возросла. При этом существенную роль играют два фактора. Во-первых, выросла энергия исследуемых протон-протонных столкновений. Сейчас данные набираются при энергии столкновения 13 ТэВ, а при таких энергиях частицы, в составе которых тяжелые b- и/или с-кварки (а именно изучение рождения и распадов таких частиц – основная цель LHCb), появляются примерно в два раза чаще, чем при энергиях первого сеанса (7 и 8 ТэВ). Таким образом, уже на начало сентября 2017 г. общая статистика событий с образованием b-кварков увеличилась более чем в три раза по сравнению с первым сеансом.

Во-вторых, стоит отметить значительно возросшую эффективность записи событий по сравнению с первым этапом работы эксперимента. Записываются не все события, а только потенциально интересные. Решить, интересное ли событие произошло или нет, должна специальная электронно-программная система – триггер. Работа этой системы состоит из трёх этапов, на последнем из которых событие практически реконструировано. Новшество, примененное во втором сеансе работы LHCb на БАК, состоит в том, что интересные части события могут сохраняться из триггера прямо на диск (так называемый «турбо-режим»). Для многих физических процессов эффективность работы триггера значительно возросла.

Возросшую эффективность LHCb можно продемонстрировать на примере недавнего открытия дважды очарованного бариона, о котором сообщалось ранее (ссылка: http://www.pnpi.spb.ru/press-center/novosti/502-otkryta-novaya-subatomnaya-chastitsa-s-dvojnym-ocharovaniem). Исследовав набор данных из второго сеанса, соответствующий интегральной светимости 1,7 фб^–1, физики нашли более 300 событий цепочки распадов Ξ_cc⁺⁺→Λ_c⁺(→pK⁻π⁺)K⁻π⁺π⁺, в то время как анализ данных 2012 года (8 ТэВ,  2,0 фб^–1) позволил выявить всего чуть больше сотни таких распадов.

Физики НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ принимают активное участие как в обеспечении работы LHCb (в зоне ответственности нашего института мюонная система эксперимента), так и в последующей обработке накопленных экспериментальных данных. Так, в 2017 году начала работу специальная «триггерная линия», нацеленная на поиск очарованных пентакварков (β_с), предсказанных Дмитрием Дьяконовым (ОТФ, НИЦ КИ - ПИЯФ).

Иллюстрация взята с сайта LHCb: http://lhcb-public.web.cern.ch/lhcb-public/en/Physics/Physics-en.html