Fyzikální ústav Akademie věd ČR

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.

Publikace:

[1] O. Kepka, C. Royon: Anomalous WWgamma coupling in photon-induced processes using forward detectors at the LHC, Phys. Rev. D78 (2008) 073005
[2] O. Kepka et al.: Gaps between jets at hadron colliders in the next-to-leading BFKL framework, Phys. Rev. D79 (2009) 094019
[3] M. Taševský et al.: Studying the MSSM Higgs sector by forward proton tagging at the LHC, Eur. Phys. J. C53 (2008) 231
[4] M. Taševský et al.: The FP420 R&D Project: Higgs and New Physics with forward protons at the LHC, JINST 4 (2009) T10001