Ученые Томского политехнического универа предложили модель, улучшающую калибровку светимости Огромного адронного коллайдера. Она базирована на негауссовом рассредотачивании частиц при Ван-дер-Мееровском сканировании пучков заряженных частиц. В ряде всевозможных случаев предложенная политехниками модель на 10-20 % лучше обрисовывает экспериментальные данные. Итоги исследовательских работ выложены в журнальчике The European Physical Journal C, рассказывает пресс-служба Томского политехнического универа.
© globallookpress.com
Светимость — главная величина, характеризующая работу коллайдеров заряженных частиц. Она дает ученым осознание о количестве столкновений частиц. Четкое определение — принципиальная задачка физики коллайдеров. Для правильной калибровки сенсоров, созданных для измерения светимости, употребляется изучение пучка по способу Ван-дер-Меера. Измеряется перекрытие пучков зависимо от расстояния меж орбитами пучков, позже через известную функцию рассчитывается калибровочная неизменная с учетом многих влияющих причин.
«Мы довольно деятельно участвуем в группе по анализу светимости в опыте CMS на Большенном адронном коллайдере. Обычно модели, применяемые для извлечения наблюдаемых данных из данных сканирования Ван-дер-Меера, подразумевают гауссово рассредотачивание частиц во встречных пучках с какими-то искусственными поправками. Таковой метод пускай и неплохо обрисовывает опыт, но не выводится из реального рассредотачивания частиц в пучке», — отмечает один из создателей исследования, исследователь Инженерной школы ядерных технологий ТПУ Абед Мохамед Атеф Мохамед.
Политехники разглядели довольно общую, отличающуюся от гауссовой, модель плотности частиц, которая действительно обрисовывает пучок Огромного адронного коллайдера, высчитали перекрытие пучков, на основании этого смоделировали Ван-дер-Мееровское изучение и протестировали новейшую модель на реальных данных. Исследование показало, что предложенная политехниками модель в ряде всевозможных случаев на 10-20% лучше обрисовывает экспериментальные данные.
«Понятно, что сталкивающиеся сгустки имеют негауссовы хвосты. Негауссову форму хвостов можно разъяснить разными эффектами, динамики пучка, но также взаимодействием с оборудованием ускорителя. Эти совокупные эффекты изменяют населенность сталкивающихся сгустков от хвоста к ядру и оказывают влияние на безусловную светимость. Наша работа учитывает такие негауссовы хвосты пучка и дает оценку их воздействия на калибровку светимости. Наша модель уже применяется на LHC, но имеет и больше широкий потенциал в коллайдерной физике, как для HL-LHC, так и для других коллайдеров», — добавляет один из создателей исследования, научный работник Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Антон Бабаев.
Ученые продолжат изучать негауссовое рассредотачивание с целью усовершенствовать калибровку светимости коллайдеров.
