LHCb探测器及升级计划

LHCb探测器是大型强子对撞机上的大型粒子物理实验装置,最初为研究重味强子的衰变而设计,目前研究范围得到显著拓展,涵盖了重味强子的CP破坏和稀有衰变、重味强子谱和产生机制、W/Z玻色子性质和重离子碰撞物理等领域.LHCb探测器包含高性能径迹探测系统和粒子鉴别系统,截至2018年一直稳定运行,取得了大量优质科学数据.在刚刚结束的探测器一期升级中,径迹探测器采用新技术重新建造,切伦科夫探测器光学系统全部更新,量能器和缪子探测系统读出电子学也完全更新,使得LHCb实验能够以5倍于升级前的亮度运行.一期升级完全移除硬件触发,实现基于全软件触发的事例实时重建和选择.为充分发挥高亮度大型强子对撞机在味物理研究方面的潜力,LHCb合作组提出二期升级计划并开展新探测技术预研,以期将运行亮度再提高一个量级.本文介绍了LHCb探测器设计原理、主要性能,以及一期升级情况和二期升级计划.