Long-lived particle reconstruction downstream of the LHCb magnet
2 LPC - Laboratoire de Physique de Clermont
3 LPNHE (UMR_7585) - Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
4 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
5 LLR - Laboratoire Leprince-Ringuet
6 LAPP - Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules
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Résumé
Charged-particle trajectories are usually reconstructed with the LHCb detector using combined information from the tracking devices placed upstream and downstream of the 4 T m dipole magnet. Trajectories reconstructed using only information from the tracker downstream of the dipole magnet, which are referred to as T tracks, have not been used for physics analysis to date due to their limited momentum resolution. The challenges of the reconstruction of long-lived particles using T tracks for use in physics analyses are discussed and solutions are proposed. The feasibility and the tracking performance are studied using samples of long-lived $\varLambda$ and $K_S^0$ hadrons decaying between 6.0 and 7.6 metres downstream of the proton-proton collision point, thereby traversing most of the magnetic field region and providing maximal sensitivity to magnetic and electric dipole moments. The reconstruction can be expanded below this range for use in direct searches of exotic long-lived particles. The data used in this analysis have been recorded between 2015 and 2018 and correspond to an integrated luminosity of 6 fb$^{-1}$. The results obtained demonstrate the possibility to further extend the fiducial volume and the physics reach of the LHCb experiment.
Mots clés
- J/psi(3100) --> muon+ muon-
- p p: colliding beams
- particle: long-lived
- charged particle: trajectory
- p p: scattering
- Lambda/b0: hadronic decay
- B0: hadronic decay
- J/psi(3100): leptonic decay
- K0(S) --> pi+ pi-
- Lambda --> p pi-
- Lambda: hadronic decay
- B0 --> J/psi(3100) K0(S)
- Lambda/b0 --> J/psi(3100) Lambda
- experimental results
- track data analysis
- magnet
- momentum resolution
- tracking detector
- particle identification
- bending magnet
- tracks
- CERN LHC Coll
- LHC-B
- K0(S): hadronic decay