Abstract
The identification of helium nuclei at LHCb is achieved using a method based on measurements of ionisation losses in the silicon sensors and timing measurements in the Outer Tracker drift tubes. The background from photon conversions is reduced using the RICH detectors and an isolation requirement. The method is developed using pp collision data at √s = 13 TeV recorded by the LHCb experiment in the years 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.5 fb−1. A total of around 105 helium and antihelium candidates are identified with negligible background contamination. The helium identification efficiency is estimated to be approximately 50% with a corresponding background rejection rate of up to O(1012). These results demonstrate the feasibility of a rich programme of measurements of QCD and astrophysics interest involving light nuclei.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | P02010 |
| Journal | Journal of Instrumentation |
| Volume | 19 |
| Issue number | 2 |
| DOIs | |
| Publication status | Published - 1 Feb 2024 |
| Externally published | Yes |
Keywords
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- Ion identification systems
- Large detector systems for particle and astroparticle physics
- Particle identification methods
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In: Journal of Instrumentation, Vol. 19, No. 2, P02010, 01.02.2024.
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T1 - Helium identification with LHCb
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AU - Savrina, D.
AU - Sazak, H.
AU - Smead, L. G.Scantlebury
AU - Scarabotto, A.
AU - Schael, S.
AU - Scherl, S.
AU - Schertz, A. M.
AU - Schiller, M.
AU - Schindler, H.
AU - Schmelling, M.
AU - Schmidt, B.
AU - Schmitt, S.
AU - Schmitz, H.
AU - Schneider, O.
AU - Schopper, A.
AU - Schulte, N.
AU - Schulte, S.
AU - Schune, M. H.
AU - Schwemmer, R.
AU - Schwering, G.
AU - Sciascia, B.
AU - Sciuccati, A.
AU - Sellam, S.
AU - Semennikov, A.
AU - Soares, M. Senghi
AU - Sergi, A.
AU - Serra, N.
AU - Sestini, L.
AU - Seuthe, A.
AU - Shang, Y.
AU - Shangase, D. M.
AU - Shapkin, M.
AU - Shchemerov, I.
AU - Shchutska, L.
AU - Shears, T.
AU - Shekhtman, L.
AU - Shen, Z.
AU - Sheng, S.
AU - Shevchenko, V.
AU - Shi, B.
AU - Shields, E. B.
AU - Shimizu, Y.
AU - Shmanin, E.
AU - Shorkin, R.
AU - Shupperd, J. D.
AU - Coutinho, R. Silva
AU - Simi, G.
AU - Simone, S.
AU - Skidmore, N.
AU - Skuza, R.
AU - Skwarnicki, T.
AU - Slater, M. W.
AU - Smallwood, J. C.
AU - Smith, E.
AU - Smith, K.
AU - Smith, M.
AU - Snoch, A.
AU - Lavra, L. Soares
AU - Sokoloff, M. D.
AU - Soler, F. J.P.
AU - Solomin, A.
AU - Solovev, A.
AU - Solovyev, I.
AU - Song, R.
AU - Song, Y.
AU - Song, Y. S.
AU - De Almeida, F. L.Souza
AU - Spedicato, E.
AU - Speer, J. G.
AU - Spiridenkov, E.
AU - Spradlin, P.
AU - Sriskaran, V.
AU - Stagni, F.
AU - Stahl, M.
AU - Stahl, S.
AU - Stanislaus, S.
AU - Stein, E. N.
AU - Steinkamp, O.
AU - Stenyakin, O.
AU - Stevens, H.
AU - Strekalina, D.
AU - Su, Y.
AU - Suljik, F.
AU - Sun, J.
AU - Sun, L.
AU - Sun, Y.
AU - Swallow, P. N.
AU - Swientek, K.
AU - Swystun, F.
AU - Szabelski, A.
AU - Szumlak, T.
AU - Szymanski, M.
AU - Tan, Y.
AU - Taneja, S.
AU - Tat, M. D.
AU - Terentev, A.
AU - Terzuoli, F.
AU - Teubert, F.
AU - Thomas, E.
AU - Thompson, D. J.D.
AU - Tilquin, H.
AU - Tisserand, V.
AU - Tobin, M.
AU - Tomassetti, L.
AU - Tonani, G.
AU - Tong, X.
AU - Machado, D. Torres
AU - Toscano, L.
AU - Tou, D. Y.
AU - Trippl, C.
AU - Tuci, G.
AU - Tuning, N.
AU - Uecker, L. H.
AU - Ukleja, A.
AU - Unverzagt, D. J.
AU - Ursov, E.
AU - Usachov, A.
AU - Ustyuzhanin, A.
AU - Uwer, U.
AU - Vagnoni, V.
AU - Valassi, A.
AU - Valenti, G.
AU - Canudas, N. Valls
AU - Van Hecke, H.
AU - van Herwijnen, E.
AU - Van Hulse, C. B.
AU - Van Laak, R.
AU - van Veghel, M.
AU - Gomez, R. Vazquez
AU - Regueiro, P. Vazquez
AU - Sierra, C. Vázquez
AU - Vecchi, S.
AU - Velthuis, J. J.
AU - Veltri, M.
AU - Venkateswaran, A.
AU - Vesterinen, M.
AU - Vieira, D.
AU - Diaz, M. Vieites
AU - Vilasis-Cardona, X.
AU - Figueras, E. Vilella
AU - Villa, A.
AU - Vincent, P.
AU - Volle, F. C.
AU - Bruch, D. vom
AU - Vorobyev, V.
AU - Voropaev, N.
AU - Vos, K.
AU - Vouters, G.
AU - Vrahas, C.
AU - Walsh, J.
AU - Walton, E. J.
AU - Wan, G.
AU - Wang, C.
AU - Wang, G.
AU - Wang, J.
AU - Wang, M.
AU - Wang, N. W.
AU - Wang, R.
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AU - Wang, X. W.
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AU - Wang, Z.
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AU - Watson, N. K.
AU - Websdale, D.
AU - Wei, Y.
AU - Westhenry, B. D.C.
AU - White, D. J.
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AU - Wiederhold, A. R.
AU - Wiedner, D.
AU - Wilkinson, G.
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AU - Williams, M.
AU - Williams, M. R.J.
AU - Williams, R.
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AU - Witek, M.
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AU - Zavertyaev, M.
AU - Zdybal, M.
AU - Zeng, M.
AU - Zhang, C.
AU - Zhang, D.
AU - Zhang, J.
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AU - Zhang, S.
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AU - Zharkova, A.
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AU - Zhou, T.
AU - Zhou, X.
AU - Zhou, Y.
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AU - Zhu, L. Z.
AU - Zhu, X.
AU - Zhu, Z.
AU - Zhukov, V.
AU - Zhuo, J.
AU - Zou, Q.
AU - Zuliani, D.
AU - Zunica, G.
N1 - Publisher Copyright: © 2024 Institute of Physics. All rights reserved.
PY - 2024/2/1
Y1 - 2024/2/1
N2 - The identification of helium nuclei at LHCb is achieved using a method based on measurements of ionisation losses in the silicon sensors and timing measurements in the Outer Tracker drift tubes. The background from photon conversions is reduced using the RICH detectors and an isolation requirement. The method is developed using pp collision data at √s = 13 TeV recorded by the LHCb experiment in the years 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.5 fb−1. A total of around 105 helium and antihelium candidates are identified with negligible background contamination. The helium identification efficiency is estimated to be approximately 50% with a corresponding background rejection rate of up to O(1012). These results demonstrate the feasibility of a rich programme of measurements of QCD and astrophysics interest involving light nuclei.
AB - The identification of helium nuclei at LHCb is achieved using a method based on measurements of ionisation losses in the silicon sensors and timing measurements in the Outer Tracker drift tubes. The background from photon conversions is reduced using the RICH detectors and an isolation requirement. The method is developed using pp collision data at √s = 13 TeV recorded by the LHCb experiment in the years 2016 to 2018, corresponding to an integrated luminosity of 5.5 fb−1. A total of around 105 helium and antihelium candidates are identified with negligible background contamination. The helium identification efficiency is estimated to be approximately 50% with a corresponding background rejection rate of up to O(1012). These results demonstrate the feasibility of a rich programme of measurements of QCD and astrophysics interest involving light nuclei.
KW - dE/dx detectors
KW - Ion identification systems
KW - Large detector systems for particle and astroparticle physics
KW - Particle identification methods
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85185549843&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1088/1748-0221/19/02/P02010
DO - 10.1088/1748-0221/19/02/P02010
M3 - Article
AN - SCOPUS:85185549843
SN - 1748-0221
VL - 19
JO - Journal of Instrumentation
JF - Journal of Instrumentation
IS - 2
M1 - P02010
ER -