En la teoría de la dispersión y la física del acelerador , la luminosidad ( L ) es la relación entre el número de eventos detectados ( dN ) en un cierto período de tiempo ( dt ) y la sección transversal (σ): [1]
Tiene las dimensiones de eventos por tiempo por área, y generalmente se expresa en las unidades cgs de cm −2 · s −1 o las unidades no SI de b −1 · s −1 . En la práctica, L depende de los parámetros del haz de partículas , como el ancho del haz y la tasa de flujo de partículas, así como de las propiedades del objetivo, como el tamaño y la densidad del objetivo. [1]
Una cantidad relacionada es la luminosidad integrada ( L int ), que es la integral de la luminosidad con respecto al tiempo: [1]
La luminosidad y la luminosidad integrada son valores útiles para caracterizar el desempeño de un acelerador de partículas . En particular, todos los experimentos de colisionadores tienen como objetivo maximizar sus luminosidades integradas, ya que cuanto mayor es la luminosidad integrada, más datos están disponibles para analizar. [1]
Ejemplos de luminosidad de colisionador
A continuación se muestran algunos ejemplos de la luminosidad de ciertos aceleradores. [1]
Colisionador | Interacción | L (cm −2 · s −1 ) |
---|---|---|
SPS | p + p | 6,0 × 10 30 |
Tevatrón [2] | p + p | 4.0 × 10 32 |
HERA | p + e + | 4.0 × 10 31 |
LHC [3] | p + p | 2,1 × 10 34 |
LEP | e - + e + | 1.0 × 10 32 |
ENERGÍA | e - + e + | 3,0 × 10 33 |
KEKB [4] | e - + e + | 2,1 × 10 34 |
SuperKEKB [5] | e - + e + | 2,4 × 10 34 |
LHC [6] | p + Pb | 8,5 × 10 29 |
LHC [6] | Pb + Pb | 6,1 × 10 27 |
Referencias
- ^ a b c d e Herr, W .; Muratori, B. (2006). "Concepto de luminosidad" (PDF) . En Brandt, D. (ed.). CERN Accelerator School: curso intermedio sobre física de aceleradores, Zeuthen, Alemania, 15-26 de septiembre de 2003 . CERN . págs. 361–378. doi : 10.5170 / CERN-2006-002 . ISBN 978-92-9083-267-6.
- ^ Tevatron establece nuevos récords de luminosidad inicial , archivo de noticias Fermilab Today
- ^ Informe del LHC: ¡El LHC está lleno!
- ^ Tetsuo Abe et al .: Logros de KEKB. En: Prog. Theor. Exp. Phys. 03A001, 2013, págs. 1–18, doi : 10.1093 / ptep / pts102 .
- ^ "El colisionador SuperKEKB logra la mayor luminosidad del mundo" . 26 de junio de 2020.
- ^ a b ¡ Operación de iones pesados del HL-LHC!