Symmetry (Apr 2022)
A Method Based on Muon System to Monitor LHCb Luminosity
- Pietro Albicocco,
- Wander Baldini,
- Samuel Belin,
- Valerio Bocci,
- Nikolay Bondar,
- Davide Brundu,
- Sandro Cadeddu,
- Alessandro Cardini,
- Maurizio Carletti,
- Giacomo Chiodi,
- Alexsei Chubykin,
- Vladimir Chulikov,
- Paolo Ciambrone,
- Liliana Congedo,
- Andrea Contu,
- Francesco Debernardis,
- Marco Antonio Desideri,
- Marilisa De Serio,
- Patrizia De Simone,
- Daniele Di Bari,
- Maurizio Gatta,
- Dmitrii Ilin,
- Anatoly Kashchuk,
- Sofia Kotriakhova,
- Adriano Lai,
- Roman Litvinov,
- Angelo Loi,
- Oleg Maev,
- Giuseppe Martellotti,
- Matteo Palutan,
- Alessandra Pastore,
- Davide Pinci,
- Biagio Saitta,
- Roberta Santacesaria,
- Marco Santimaria,
- Emanuele Santovetti,
- Alessandro Saputi,
- Celestina Satriano,
- Alessia Satta,
- Barbara Sciascia,
- Saverio Simone,
- Stefania Vecchi
Affiliations
- Pietro Albicocco
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Wander Baldini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, I-44122 Ferrara, Italy
- Samuel Belin
- Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE), Universidade de Santiago de Compostela, 15782 Santiago de Compostela, Spain
- Valerio Bocci
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, I-00185 Roma, Italy
- Nikolay Bondar
- Petersburg Nuclear Physics Institute NRC Kurchatov Institute, 188300 Gatchina, Russia
- Davide Brundu
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Sandro Cadeddu
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Alessandro Cardini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Maurizio Carletti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Giacomo Chiodi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, I-00185 Roma, Italy
- Alexsei Chubykin
- Petersburg Nuclear Physics Institute NRC Kurchatov Institute, 188300 Gatchina, Russia
- Vladimir Chulikov
- Petersburg Nuclear Physics Institute NRC Kurchatov Institute, 188300 Gatchina, Russia
- Paolo Ciambrone
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Liliana Congedo
- Dipartimento di Fisica e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Università di Bari, I-70125 Bari, Italy
- Andrea Contu
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Francesco Debernardis
- Dipartimento di Fisica e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Università di Bari, I-70125 Bari, Italy
- Marco Antonio Desideri
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, I-00185 Roma, Italy
- Marilisa De Serio
- Dipartimento di Fisica e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Università di Bari, I-70125 Bari, Italy
- Patrizia De Simone
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Daniele Di Bari
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Maurizio Gatta
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Dmitrii Ilin
- Petersburg Nuclear Physics Institute NRC Kurchatov Institute, 188300 Gatchina, Russia
- Anatoly Kashchuk
- Petersburg Nuclear Physics Institute NRC Kurchatov Institute, 188300 Gatchina, Russia
- Sofia Kotriakhova
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, I-44122 Ferrara, Italy
- Adriano Lai
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Roman Litvinov
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Angelo Loi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Oleg Maev
- Petersburg Nuclear Physics Institute NRC Kurchatov Institute, 188300 Gatchina, Russia
- Giuseppe Martellotti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, I-00185 Roma, Italy
- Matteo Palutan
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Alessandra Pastore
- Dipartimento di Fisica e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Università di Bari, I-70125 Bari, Italy
- Davide Pinci
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, I-00185 Roma, Italy
- Biagio Saitta
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Cagliari, I-09042 Monserrato, Italy
- Roberta Santacesaria
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, I-00185 Roma, Italy
- Marco Santimaria
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Emanuele Santovetti
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata, I-00133 Roma, Italy
- Alessandro Saputi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Celestina Satriano
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, I-00185 Roma, Italy
- Alessia Satta
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma Tor Vergata, I-00133 Roma, Italy
- Barbara Sciascia
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, I-00044 Frascati, Italy
- Saverio Simone
- Dipartimento di Fisica e Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Università di Bari, I-70125 Bari, Italy
- Stefania Vecchi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, I-44122 Ferrara, Italy
- DOI
- https://doi.org/10.3390/sym14050860
- Journal volume & issue
-
Vol. 14,
no. 5
p. 860
Abstract
LHCb is one of the four main experiments running at the Large Hadron Collider (LHC) of the European Organization for Nuclear Research. Since 2010, it has been collecting data to study the Physics of b and c quarks. For the past three years, the experimental apparatus underwent significant upgrades to be ready for a new round of data collection, expected to start in June 2022. The new apparatus is designed to be able to run at an instantaneous luminosity five times larger than the previous one, which was 2.0×1032 cm−2s−1, and the whole detector readout will be at a 40 MHz rate. It is worth noticing that the luminosity at the LHCb interaction point, for the characteristics of the detector, needs to be reduced with respect to the luminosity provided by LHC. Major changes in the different subdetectors were required, along with complete modifications of the trigger schemes. The LHCb collaboration is developing and studying different methods for the on-line measurement of luminosity at the LHCb impact point, crucial for the monitoring of correct machine operation and for most experimental physics studies. The present work describes a procedure based on hit counting in the muon detector for an on-line luminosity monitor. The performance and the precision achieved with this method in tests carried out on past data collected are presented, together with proposals for future upgrades.
Keywords