Helium identification with LHCb

Aaij, R. et al. (2024) Helium identification with LHCb. Journal of Instrumentation, 19(2), P02010. (doi: 10.1088/1748-0221/19/02/P02010)

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(10^12). These results demonstrate the feasibility of a rich programme of measurements of QCD and astrophysics interest involving light nuclei.

• Item Type: Articles
• Keywords: Particle identification methods, large detector systems for particle and astroparticle physics, dE/dx detectors, ion identification systems.
• Status: Published
• Refereed: Yes
• Glasgow Author(s) Enlighten ID: Seman Bobulska, Dana and Alexander, Dr Michael and Soler, Professor Paul and Robertson, Mr Gary and Docheva, Aleksandrina and Whitehead, Dr Mark and Schiller, Dr Manuel and McHugh, Niall and Friday, David and Douglas, Lauren and Spradlin, Dr Patrick and Nur, Havva Hasret and Cooke, Miss Naomi and Eklund, Prof Lars and Grillo, Dr Lucia
• Authors: Aaij, R., Abdelmotteleb, A.S.W., Abellan Beteta, C., Abudinén, F., Ackernley, T., Adeva, B., Adinolfi, M., Adlarson, P., Agapopoulou, C., Aidala, C.A., Ajaltouni, Z., Akar, S., Akiba, K., Albicocco, P., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alfonso Albero, A., Aliouche, Z., Alvarez Cartelle, P., Amalric, R., Amato, S., Amey, J.L., Amhis, Y., An, L., Anderlini, L., Andersson, M., Andreianov, A., Andreola, P., Andreotti, M., Andreou, D., Anelli, A.A., Ao, D., Archilli, F., Argenton, M., Arguedas Cuendis, S., Artamonov, A., Artuso, M., Aslanides, E., Atzeni, M., Audurier, B., Bacher, D., Bachiller Perea, I., Bachmann, S., Bachmayer, M., Back, J.J., Bailly-reyre, A., Baladron Rodriguez, P., Balagura, V., Baldini, W., Baptista de Souza Leite, J., Barbetti, M., Barbosa, I.R., Barlow, R.J., Barsuk, S., Barter, W., Bartolini, M., Baryshnikov, F., Basels, J.M., Bassi, G., Batsukh, B., Battig, A., Bay, A., Beck, A., Becker, M., Bedeschi, F., Bediaga, I.B., Beiter, A., Belin, S., 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• Published Online: 05 February 2024
• Copyright Holders: Copyright © 2024 CERN for the benefit of the LHCb collaboration
• First Published: First published in Journal of Instrumentation 19(2): P02010
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