Fyzikální ústav Akademie věd ČR

Difrakční fyzika v experimentu ATLAS

Podstatná část celkového účinného průřezu proton-protonových srážek na LHC je tvořena tzv. difrakčními procesy, které jsou charakterizovány přítomností prázdných oblastí v rapiditě, případně také protony vycházejícími ze srážky neporušeny a jen s velmi malou ztrátou hybnosti. Difrakční procesy je možno dělit podle počtu takovýchto neporušených protonů na procesy s jedním neporušeným protonem, se dvěma neporušenými protony a se dvěma disociovanými protony. V difrakčních procesech lze studovat produkci jetu, kalibračních bozonů W, Z a fotonu, vektorových mezonů, těžkých kvarků a Higgsova bozonu.
Difrakce při nízkých luminositách
Identifikace těchto procesů probíhá na zakladé hledaní prázdných oblastí v rapiditě, tedy oblastí s celkovými energiemi na úrovni šumu detektoru. Návrh triggeru se opírá o současnou přítomnost alespoň jedné prázdné oblasti v detektoru a pozůstatku procesu s tvrdou škálou. Oblastí zájmu je proměření procesu s tvrdou škálou v neprobádaných oblastech fázového prostoru, zejména pak tzv. pravděpodobnosti přežití prázdných oblastí.
Difrakce při vysokých luminositách a projekt AFP
Identifikace těchto procesů je založena na přítomnosti neporušených protonů v dopředných detektorech protonů. Fyzikální ústav AVČR se účastní vývoje dopředných detektorů, jež se mají umístit ve vzdálenosti 220m od detektoru ATLAS. Dráhove detektory budou umístěny v pohyblivé urychlovací trubici společně s detektory pro trigger první úrovně a s časovými detektory, s jejichž pomocí je možné potlačit kombinatorické pozadí, jehož vliv roste kvadraticky s luminositou. Vysoké luminosity umožní proměřit procesy s nízkými účinnými průřezy, například produkci Higgsova bozonu v exkluzivních procesech.

Copyright © 2008, Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.