Das LHCb-Experiment am CERN The Large Hadron Collider beauty Experiment Outer Tracker Gruppe des Physikalischen Instituts Heidelberg Wechselwirkungen zwischen Elementarteilchen sind normalerweise gegenüber der kombinierten Anwendung der Ladungskonjugation ("C" für Ladung, engl. charge) und Paritätsoperation ("P" für Parität) invariant. Das heißt, ein Prozess läuft in gleicher Weise ab, nachdem alle Raumkoordinaten am Ursprung gespiegelt wurden (Paritätsoperation) und die Vorzeichen der Ladungen gewechselt wurden (Ladungskonjugation). |V td /V ts | |V ub /V cb | Die Übergangswahrscheinlichkeit (also die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein Quark in ein anderes umwandelt) ist proportional zu dem Betrag eines Matrixelementes der sogenannten CKM-Matrix (Cabibbo-Kobayashi-Maskawa ). CP-Verletzung im Standard- modell hängt von den Parametern dieser Matrix ab.. Diese lassen sich im Unitaritätsdreieck graphisch darstellen. Bisher wurde CP-Verletzung im Kaonensystem sowie im B-Meson- System (B 0 : d + b) gemessen. Das LHCb Experiment ermöglicht die Bestimmung aller Parameter des Unitaritätsdreieck mit bis dahin nicht erreichter Präzision. Unitaritätsdreieck mit im Jahre 2008 erwarteter Präzision ohne LHCb erwartete Verbesserung der Messungen durch LHCb, sowie Parameter, die dann erstmals gemessen werden können. p p Das LHCb Vorwärtsspektrometer wurde speziell zur Messung von B-Meson-Zefällen konzipiert. Die Proton-Proton-Wechselwirkung findet bei einer Schwerpunktsenergie von 14 TeV statt. Die entstehenden B und B werden bevorzugt mit geringem Transversal- impuls in eine Richtung emittiert. Der Detektor besteht grundsätzlich aus einem Spurkammersystem, Komponenten zur Teilchenidentifikation und dem Magneten. Das Spurkammersystem besteht aus dem Vertexlocater (Velo), der inneren (Inner Tracker, IT) und der äußeren Spurenkammer (Outer Tracker, OT). Skizze des Detektors mit einem simulierten Ereignis, wie es typischerweise erwartet wird. Hadronische Ereignisse wie am LHC sind durch eine extrem hohe Anzahl an Spuren gekennzeichnet. Die Herausforderung ist es, in dem gewaltigen Untergrund die interessanten Zerfälle aufzuspüren und zu rekonstruieren. Beispiel eines Zerfalls eines B 0 s. Dieses Teilchen zerfällt z.B.: B 0 s D S K Mit diesem Zerfall kann der Winkel des Unitaritätsdreiecks bestimmt werden. Die Aufgabe besteht darin, solch ein Zerfall aus einem Ereignis wie im linken Bild dargestellt, zu finden. Dazu werden effiziente Trigger für rein hadronische Ereignisse sowie exzellente Vertexrekonstruktion benötigt. Wechsel- wirkungs- punkt Der LHCb Detektor in der Aufsicht typisches Ereignis einer hadronischen Teilchenkollision Möglicher Zerfall eines B 0 s Mesons Halle mit dem bereits eingebauten Magneten Wird diese Symmetrie verletzt, spricht man von CP-Verletzung. CP-Verletzung ist eine Voraussetzung für das Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie im Universum. Allerdings ist dieses Ungleichgewicht nicht mit der vom Standardmodell vorhergesagten CP-Verletzung in Einklang zu bringen und ist daher ein mögliches Anzeichen für Physik jenseits des Standardmodells. Ansprechpartner: Prof. Ulrich Uwer,