Benvenuto alla DokuWiki page del gruppo LHCb Milano-Bicocca

The LHCb Experiment LogoUniversità degli Studi di Milano-Bicocca LogoLHCb è uno degli esperimenti di LHC (Large Hadron Collider) ed è dedicato allo studio della fisica dei mesoni B. Esso è tuttora in fase avanzata di costruzione presso il CERN di Ginevra e diventerà operativo nel corso del 2007. Un aspetto cruciale per il programma di fisica (studio dell’asimmetria CP fra materia e antimateria, misure di alta precisione dei parametri del Modello Standard e misure di eventi rari di decadimento dei mesoni B neutri per la ricerca di segnali di nuova fisica oltre il Modello Standard) è l’impiego di rivelatori RICH (Ring Imaging CHerenkov detectors) per identificare le particelle prodotte nelle interazioni protone-protone.

Il gruppo LHCb presso l’Università degli Studi di Milano-Bicocca (INFN e Dipartimento di Fisica "G. Occhialini") è attivamente impegnato nel progetto RICH, studiando e caratterizzando sia il radiatore solido del RICH 1 (Silica Aerogel) che i fotorivelatori per la lettura dei fotoni Cherenkov (Hybrid Photon Detector). Sul fronte dell’analisi, il gruppo si occupa dell’ottimizzazione degli algoritmi per il Flavour Tagging, nonchè dello studio della sensibilità per la misura del parametro Δms e della ricerca del bosone di Higgs leggero.

Le attività del gruppo

Le attività del gruppo sono:

  • studio e caratterizzazione del silica aerogel, il radiatore di luce Cherenkov solido per il RICH 1;
  • progettazione e produzione delle schede per la distribuzione delle alte e basse tensioni ai fotorivelatori HPD e al sistema di acquisizione dei segnali prodotti;
  • progettazione, costruzione e installazione degli schermi magnetici globali del RICH 2;
  • ottimizzazione e produzione degli schermi magnetici locali per gli HPD;
  • ottimizzazione e installazione del sistema di isolamento dielettrico (20 kV) tra HPD e schermi magnetici locali;
  • scrittura e mantenimento del software per il flavour tagging;
  • scrittura del codice di simulazione relativo al RICH 1 (silica aerogel e HPD);
  • studio del parametro di mixing Δms;
  • studio della potenzialità di LHCb di scoperta di un bosone di Higgs leggero;
  • produzione di eventi Monte-Carlo (LHCb Production Team).
  • analisi dei dati raccolti durante il beam test su fascio (SPS) nel settembre 2006

Chi siamo

Il gruppo è composto da:

Silica Aerogel

Il silica aerogel è un materiale solido e trasparente, inventato da S. S. Kistler intorno al 1920. Esso è costituito essenzialmente da silice (SiO2), e la sua particolarità sta nell’avere una densità molto bassa, compresa nell’intervallo 0.003-0.35 g/cm3 (tipicamente intorno a 0.1 g/cm3). In conseguenza di ciò l’indice di rifrazione ha un valore prossimo all’unità, e questo è davvero particolare per un solido.

Grazie a questa caratteristica, l’aerogel può essere impiegato come materiale radiatore di luce all’interno di rivelatori che sfruttano l’effetto Cherenkov. Il particolare valore dell’indice di rifrazione lo rende perfetto per l’identificazione di particelle a basso momento. A LHCb, ad esempio, la luce Cherenkov prodotta dall’aerogel sarà utilizzata per discriminare le particelle il cui momento è compreso nell’intervallo 2-10 GeV/c.

Il gruppo di Milano-Bicocca si è occupato dello studio e dello sviluppo di questo materiale in vista della sua applicazione nel RICH 1 di LHCb. Sono stati effettuati diversi test su fascio per dimostrare la fattibilità del rivelatore, ma anche una serie di verifiche per studiare il comportamento di questo bizzarro materiale nel tempo e a contatto con materiali e sostanze che saranno impiegate nella realizzazione del RICH 1. Alcuni dei risultati di questi test sono presentati qui di seguito.

I nostri studi

L'aerogel per il RICH 1

Lista di tutte le mattonelle di aerogel prodotte per il RICH1 di LHCb.

Aerogel Serial Number Dimensions Status Delivery Date Last Measurement Transmittance Refractive Index Homogeneity
981-1 200.0 x 200.0 x 51.3 mm³ measured 25.06.2004 04.03.2008 YES YES YES
981-2 200.0 x 200.0 x 50.8 mm³ measured 25.06.2004 05.03.2008 YES YES
985-3 200.0 x 200.0 x 51.4 mm³ measured 25.06.2004 04.03.2008 YES YES YES
65-1 199.8 x 200.0 x 51.4 mm³ measured 28.05.2005 31.07.2007 YES YES
89-1 199.7 x 199.6 x 52.1 mm³ measured 28.05.2005 01.08.2007 YES YES
167-11 200.0 x 200.0 x h mm³ measured 24.05.2006 30.07.2007 YES YES
167-12 200.0 x 200.0 x h mm³ measured 24.05.2006 02.08.2007 YES YES
164-6 200.0 x 200.0 x h mm³ measured 24.05.2006 31.07.2007 YES YES
133 200.0 x 200.0 x h mm³ measured 24.05.2006 31.07.2007 YES YES
169-3-1 200.0 x 100.0 x 50.0 mm³ measured 06.06.2006 27.07.2007 YES YES
169-3-2 200.0 x 100.0 x 50.0 mm³ measured 06.06.2006 27.07.2007 YES YES
169-2 200.0 x 180.0 x h mm³ measured 19.09.2006 30.07.2007 YES YES
167-10 200.0 x 180.0 x h mm³ measured 19.09.2006 01.08.2007 YES YES
133-5-1 200.0 x 50.0 x h mm³ measured 19.09.2006 03.08.2007 YES YES
133-5-2 200.0 x 50.0 x h mm³ measured 19.09.2006 07.08.2007 YES YES
133-5-3 200.0 x 50.0 x h mm³ measured 19.09.2006 07.08.2007 YES YES
133-5-4 200.0 x 50.0 x h mm³ measured 19.09.2006 08.08.2007 YES YES
133-6-1 100.0 x 180.0 x h mm³ measured 19.09.2006 02.08.2007 YES YES
133-6-2 100.0 x 180.0 x h mm³ measured 19.09.2006 02.08.2007 YES YES
177-10 200.0 x 200.0 x h mm³ measured 13.12.2007 06.03.2008 YES YES
193-11 200.0 x 200.0 x h mm³ measured 13.12.2007 06.03.2008 YES YES

P.S.: lo spessore h, quando non espressamente indicato, e’ compreso fra h = 50.0 mm e h = 52.9 mm.

LHCb RICH1 Aerogel
Indice di rifrazioneC factorC factor Indice di
rifrazione
Indice di rifrazione C factor C factor vs Indice di rifrazione

Aerogel_DataBase

Alcune fotografie di tutte le mattonelle misurate in vista del montaggio finale posso essere trovate presso questo link:

Il contenitore per l'aerogel

Le mattonelle di aerogel saranno alloggiate in due contenitori. Per minimizzare il materiale ma, al tempo stesso, per conservare una buona rigidità, queste scatole sono state realizzate impiegando la fibra di carbonio. Alune fotografie del test di montaggio sono visibili al seguente link:

Integrazione dell'aerogel

L’integrazione delle sedici mattonelle di aerogel nelle scatole in fibra di carbonio è iniziata il 13 marzo 2008. L’installazione all’interno del RICH1 è avvenuta il giorno 28 maggio 2008. Alcune fotografie interessanti delle diverse fasi sono disponibili ai seguenti link:

RICH1 Operations

RICH2 Operations

RICH Beam Test September 2006

Attività all’interno del gruppo di analisi dei dati raccolti durante il test su fascio effettuato nel Settembre 2006 presso l’SPS (CERN):

LHCb Monte-Carlo Production

Link al logbook della produzione Monte-Carlo:

Per una guida operativa alla simulazione, si veda:

Pagine web ufficiali:

Altro:

Documenti

Riportiamo alcuni documenti generali relativi all’esperimento LHCb e ai rivelatori RICH:

Pubblicazioni

Eventi

Seminari

Seminari organizzati presso il Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” dell’Università degli Studi di Milano-Bicocca:

  1. 16.01.2009

The LHCb Experiment


lhcbweb 2008/07/07 09:43

 
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