Colisiones múltiples en el LHC del CERN o los algoritmos de reconstrucción de trayectorias

Colisiones múltiples en el LHC del CERN o los algoritmos de reconstrucción de trayectorias: "

Preciosa imagen de una colisión doble (con dos vértices primarios) observada en el experimento ATLAS del LHC del CERN el 30 de marzo de 2010. En el LHC a 7 TeV la mayoría de las veces en el punto de colisión de dos “paquetes” (bunches) de protones se produce una colisión con múltiples vértices primarios (a 14 TeV se esperan hasta 24, con un más de 3500 partículas involucradas). En la figura, una colisión doble, dos protones de un paquete chocan simultáneamente con dos protones del paquete que incide en dirección opuesta. Una colisión típica, ver más abajo, contiene un vértice primario (que produce varios vértices secundarios), que corresponde a la colisión protón-protón más energética, y varios vértices primarios adicionales de poca energía (llamados vértices pile up, porque producen señales en los calorímetros que se apilan sobre las del vértice primario). Los algoritmos de seguimiento de trayectorias están preparados para discernir todas las trayectorias con precisión separando el grano (el vértice primario más energético) de la paja (resto de los vértices). En la figura de arriba, no me he molestado en contarlas, habrá unas 64 trayectorias de partículas. Imagina, por un momento, que hubiera 512 o 1024 trayectorias. Obviamente, lo más difícil para los algoritmos de detección de vértices y seguimiento de trayectorias son las colisiones con múltiples vértices primarios. En mi opinión, esta figura ilustra a la perfección que los algoritmos de análisis de trayectorias de ATLAS están funcionando de forma excelente. Los interesados en más detalles técnicos sobre estos algoritmos (implementados en C++ utilizando programación orientada a objetos) disfrutarán con E. Bouhova-Thacker, V. Kostyukhin, T. Koffas, W. Liebig, M. Limper, G. Piacquadio, K. Prokoiev, C. Weiser, A. Wildauer, on behalf of the ATLAS Collaboration, “Vertex Reconstruction in the ATLAS Experiment at the LHC,” CDS CERN, 29 may 2009.

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