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Mediciones de luminosidad en el LHC en CERN utilizando dispositivos Medipix, Timepix y Timepix3

Autores: Sopczak, André

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Mediciones de luminosidad en el LHC en CERN utilizando dispositivos Medipix, Timepix y Timepix3


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Física

Palabras clave

Determinación de luminosidad
Acelerador de partículas
Detectores de píxeles híbridos
Timepix3
Mediciones de luminosidad relativa
Colisiones protón-protón

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La determinación precisa de la luminosidad es esencial para muchos análisis en física basados en los datos del acelerador de partículas Gran Colisionador de Hadrones (LHC) en CERN. Existen diferentes tipos de detectores utilizados para las mediciones de luminosidad. El enfoque de esta revisión está en las mediciones de luminosidad con detectores de píxeles híbridos y el progreso realizado en la última década. Las primeras generaciones de detectores de las familias Medipix y Timepix tenían lectura basada en cuadros, mientras que Timepix3 tiene una lectura cuasi-continua. Las aplicaciones de los detectores son múltiples, y en particular, los detectores han sido operados en el duro entorno del LHC. El excelente rendimiento en la detección de altos flujos de partículas elementales hizo de estos detectores herramientas ideales para medir la luminosidad entregada resultante de colisiones protón-protón. Aspectos importantes de esta revisión son las mejoras en el rendimiento de las mediciones de luminosidad relativa de una generación de detectores a otra, la estabilidad a largo plazo de las mediciones, las mediciones absolutas de luminosidad, las correcciones por activación de material (inducidas por radiación) y la medición de luminosidad a partir del conteo de neutrones. En lugar de la luminosidad promedio por bunch proporcionada por generaciones de detectores anteriores, debido a la excelente resolución temporal, Timepix3 midió la luminosidad de bunches individuales de protones que están separados por 25 ns. Esta revisión demuestra el gran progreso en la precisión de las mediciones de luminosidad durante las operaciones de LHC Run-1 y Run-2 utilizando detectores de píxeles híbridos, y por lo tanto su importancia para las mediciones de luminosidad en el futuro de las operaciones del LHC.

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