Luminosité (théorie de la diffusion) - Luminosity (scattering theory)

En théorie de la diffusion et en physique des accélérateurs , la luminosité ( L ) est le rapport entre le nombre d' événements détectés ( dN ) pendant une certaine période de temps ( dt ) et la section efficace (σ) :

Il a les dimensions des événements par temps par zone et est généralement exprimé dans les unités cgs de cm -2 · s -1 ou les unités non SI de b -1 .s -1 . En pratique, L dépend des paramètres du faisceau de particules , tels que la largeur du faisceau et le débit de particules, ainsi que des propriétés de la cible, telles que la taille et la densité de la cible.

Une quantité connexe est la luminosité intégrée ( L int ), qui est l' intégrale de la luminosité par rapport au temps :

La luminosité et la luminosité intégrée sont des valeurs utiles pour caractériser les performances d'un accélérateur de particules . En particulier, toutes les expériences de collisionneur visent à maximiser leurs luminosités intégrées, car plus la luminosité intégrée est élevée, plus il y a de données à analyser.

Exemples de luminosité du collisionneur

Voici quelques exemples de luminosité de certains accélérateurs.

Collisionneur Interaction L (cm −2 ·s −1 )
SPS p + p 6,0 × 10 30
Tévatron p + p 4,0 × 10 32
HERA p + e + 4,0 × 10 31
LHC p + p 2,1 × 10 34
LEP e + e + 1,0 × 10 32
DYNAMISME e + e + 3.0 × 10 33
KEKB e + e + 2,1 × 10 34
SuperKEKB e + e + 2,4 × 10 34
LHC p + Pb 8,5 × 10 29
LHC Pb + Pb 6,1 × 10 27

Les références