Absolute luminosity measurements with the LHCb detector at the LHC

R. Aaij, B. Adeva, M. Adinolfi, C. Adrover, A. Affolder, Z. Ajaltouni, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, A. A. Alves, S. Amato, Y. Amhis, J. Anderson, R. B. Appleby, O. Aquines Gutierrez, F. Archilli, L. Arrabito, A. ArtamonovM. Artuso, E. Aslanides, G. Auriemma, S. Bachmann, J. J. Back, D. S. Bailey, V. Balagura, W. Baldini, R. J. Barlow, C. Barschel, S. Barsuk, W. Barter, A. Bates, C. Bauer, Th Bauer, A. Bay, I. Bediaga, K. Belous, I. Belyaev, E. Ben-Haim, M. Benayoun, G. Bencivenni, S. Benson, J. Benton, R. Bernet, Bettler M.-O. Bettler, M. Van Beuzekom, A. Bien, S. Bifani, A. Bizzeti, P. M. Bjørnstad, T. Blake, F. Blanc, C. Blanks, J. Blouw, S. Blusk, A. Bobrov, V. Bocci, A. Bondar, N. Bondar, W. Bonivento, S. Borghi, A. Borgia, Bowcock T.j.v. Bowcock, C. Bozzi, T. Brambach, J. Van Den Brand, J. Bressieux, D. Brett, S. Brisbane, M. Britsch, T. Britton, N. H. Brook, H. Brown, A. Büchler-Germann, I. Burducea, A. Bursche, J. Buytaert, S. Cadeddu, J. M. Caicedo Carvajal, O. Callot, M. Calvi, M. Calvo Gomez, A. Camboni, P. Campana, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, L. Carson, K. Carvalho Akiba, G. Casse, M. Cattaneo, M. Charles, Ph Charpentier, N. Chiapolini, K. Ciba, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, Clarke P.e.l. Clarke, M. Clemencic, H. V. Cliff, J. Closier, C. Coca, V. Coco, J. Cogan, P. Collins, F. Constantin, G. Conti, A. Contu, A. Cook, M. Coombes, G. Corti, G. A. Cowan, R. Currie, B. DAlmagne, C. DAmbrosio, P. David, I. De Bonis, S. De Capua, M. De Cian, F. De Lorenzi, J. M. De Miranda, L. De Paula, P. De Simone, D. Decamp, M. Deckenhoff, H. Degaudenzi, M. Deissenroth, L. Del Buono, C. Deplano, O. Deschamps, F. Dettori, J. Dickens, H. Dijkstra, P. Diniz Batista, S. Donleavy, F. Dordei, A. Dosil Súarez, D. Dossett, A. Dovbnya, F. Dupertuis, R. Dzhelyadin, C. Eames, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, D. Van Eijk, F. Eisele, S. Eisenhardt, R. Ekelhof, L. Eklund, Ch Elsasser, D. G. DEnterria, D. Esperante Pereira, L. Estève, A. Falabella, E. Fanchini, C. Färber, G. Fardell, C. Farinelli, S. Farry, V. Fave, V. Fernandez Albor, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, C. Fitzpatrick, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, M. Frank, C. Frei, M. Frosini, S. Furcas, A. Gallas Torreira, D. Galli, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, Garnier J-C. Garnier, J. Garofoli, J. Garra Tico, L. Garrido, C. Gaspar, N. Gauvin, M. Gersabeck, T. Gershon, Ph Ghez, V. Gibson, V. V. Gligorov, C. Göbel, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, H. Gordon, M. Grabalosa Gándara, R. Graciani Diaz, L. A. Granado Cardoso, E. Graugés, G. Graziani, A. Grecu, S. Gregson, B. Gui, E. Gushchin, Yu Guz, T. Gys, G. Haefeli, C. Haen, S. C. Haines, T. Hampson, S. Hansmann-Menzemer, R. Harji, N. Harnew, J. Harrison, P. F. Harrison, J. He, V. Heijne, K. Hennessy, P. Henrard, J. A. Hernando Morata, E. Van Herwijnen, E. Hicks, W. Hofmann, K. Holubyev, P. Hopchev, W. Hulsbergen, P. Hunt, T. Huse, R. S. Huston, D. Hutchcroft, D. Hynds, V. Iakovenko, P. Ilten, J. Imong, R. Jacobsson, A. Jaeger, M. Jahjah Hussein, E. Jans, F. Jansen, P. Jaton, B. Jean-Marie, F. Jing, M. John, D. Johnson, C. R. Jones, B. Jost, S. Kandybei, M. Karacson, T. M. Karbach, J. Keaveney, U. Kerzel, T. Ketel, A. Keune, B. Khanji, Y. M. Kim, M. Knecht, S. Koblitz, P. Koppenburg, A. Kozlinskiy, L. Kravchuk, K. Kreplin, M. Kreps, G. Krocker, P. Krokovny, F. Kruse, K. Kruzelecki, M. Kucharczyk, S. Kukulak, R. Kumar, T. Kvaratskheliya, V. N. La Thi, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, D. Lambert, R. W. Lambert, E. Lanciotti, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, T. Latham, R. Le Gac, J. Van Leerdam, Lees J.-P. Lees, R. Lefèvre, A. Leflat, J. Lefrançois, O. Leroy, T. Lesiak, L. Li, L. Li Gioi, M. Lieng, M. Liles, R. Lindner, C. Linn, B. Liu, G. Liu, J. H. Lopes, E. Lopez Asamar, N. Lopez-March, J. Luisier, F. MacHefert, I. V. MacHikhiliyan, F. MacIuc, O. Maev, J. Magnin, S. Malde, Mamunur R.m.d. Mamunur, G. Manca, G. Mancinelli, N. Mangiafave, U. Marconi, R. Märki, J. Marks, G. Martellotti, A. Martens, L. Martin, A. Mart́n Sánchez, D. Martinez Santos, A. Massafferri, R. Matev, Z. Mathe, C. Matteuzzi, M. Matveev, E. Maurice, B. Maynard, A. Mazurov, G. McGregor, R. McNulty, C. McLean, M. Meissner, M. Merk, J. Merkel, R. Messi, S. Miglioranzi, D. A. Milanes, Minard M.-N. Minard, S. Monteil, D. Moran, P. Morawski, R. Mountain, I. Mous, F. Muheim, K. Müller, R. Muresan, B. Muryn, M. Musy, J. Mylroie-Smith, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, J. Nardulli, I. Nasteva, M. Nedos, M. Needham, N. Neufeld, C. Nguyen-Mau, M. Nicol, S. Nies, V. Niess, N. Nikitin, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, S. Oggero, S. Ogilvy, O. Okhrimenko, R. Oldeman, M. Orlandea, J. M. Otalora Goicochea, P. Owen, B. Pal, J. Palacios, M. Palutan, J. Panman, A. Papanestis, M. Pappagallo, C. Parkes, C. J. Parkinson, G. Passaleva, G. D. Patel, M. Patel, S. K. Paterson, G. N. Patrick, C. Patrignani, C. Pavel-Nicorescu, A. Pazos Alvarez, A. Pellegrino, G. Penso, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. L. Perego, E. Perez Trigo, A. Pérez-Calero Yzquierdo, P. Perret, M. Perrin-Terrin, G. Pessina, A. Petrella, A. Petrolini, B. Pie Valls, B. Pietrzyk, T. Pilar, D. Pinci, R. Plackett, S. Playfer, M. Plo Casasus, G. Polok, A. Poluektov, E. Polycarpo, D. Popov, B. Popovici, C. Potterat, A. Powell, T. Du Pree, J. Prisciandaro, V. Pugatch, A. Puig Navarro, W. Qian, J. H. Rademacker, B. Rakotomiaramanana, M. S. Rangel, I. Raniuk, G. Raven, S. Redford, M. M. Reid, A. C. Dos Reis, S. Ricciardi, K. Rinnert, D. A. Roa Romero, P. Robbe, E. Rodrigues, F. Rodrigues, P. Rodriguez Perez, G. J. Rogers, S. Roiser, V. Romanovsky, J. Rouvinet, T. Ruf, H. Ruiz, G. Sabatino, J. J. Saborido Silva, N. Sagidova, P. Sail, B. Saitta, C. Salzmann, M. Sannino, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, R. Santinelli, E. Santovetti, M. Sapunov, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Savrie, D. Savrina, P. Schaack, M. Schiller, S. Schleich, M. Schmelling, B. Schmidt, O. Schneider, A. Schopper, Schune M.-H. Schune, R. Schwemmer, A. Sciubba, M. Seco, A. Semennikov, K. Senderowska, I. Sepp, N. Serra, J. Serrano, P. Seyfert, B. Shao, M. Shapkin, I. Shapoval, P. Shatalov, Y. Shcheglov, T. Shears, L. Shekhtman, O. Shevchenko, V. Shevchenko, A. Shires, R. Silva Coutinho, H. P. Skottowe, T. Skwarnicki, A. C. Smith, N. A. Smith, K. Sobczak, Soler F.j.p. Soler, A. Solomin, F. Soomro, B. Souza De Paula, B. Spaan, A. Sparkes, P. Spradlin, F. Stagni, S. Stahl, O. Steinkamp, S. Stoica, S. Stone, B. Storaci, M. Straticiuc, U. Straumann, N. Styles, V. K. Subbiah, S. Swientek, M. Szczekowski, P. Szczypka, T. Szumlak, S. TJampens, E. Teodorescu, F. Teubert, C. Thomas, E. Thomas, J. Van Tilburg, V. Tisserand, M. Tobin, S. Topp-Joergensen, M. T. Tran, A. Tsaregorodtsev, N. Tuning, M. Ubeda Garcia, A. Ukleja, P. Urquijo, U. Uwer, V. Vagnoni, G. Valenti, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, S. Vecchi, J. J. Velthuis, M. Veltri, K. Vervink, B. Viaud, I. Videau, X. Vilasis-Cardona, J. Visniakov, A. Vollhardt, D. Voong, A. Vorobyev, H. Voss, K. Wacker, S. Wandernoth, J. Wang, D. R. Ward, A. D. Webber, D. Websdale, M. Whitehead, D. Wiedner, L. Wiggers, G. Wilkinson, M. P. Williams, M. Williams, F. F. Wilson, J. Wishahi, M. Witek, W. Witzeling, S. A. Wotton, K. Wyllie, Y. Xie, F. Xing, Z. Yang, R. Young, O. Yushchenko, M. Zavertyaev, F. Zhang, L. Zhang, W. C. Zhang, Y. Zhang, A. Zhelezov, L. Zhong, E. Zverev, A. Zvyagin

Research output: Contribution to journalArticle

29 Scopus citations

Abstract

Absolute luminosity measurements are of general interest for colliding-beam experiments at storage rings. These measurements are necessary to determine the absolute cross-sections of reaction processes and are valuable to quantify the performance of the accelerator. Using data taken in 2010, LHCb has applied two methods to determine the absolute scale of its luminosity measurements for proton-proton collisions at the LHC with a centre-of-mass energy of 7 TeV. In addition to the classic ''van der Meer scan'' method a novel technique has been developed which makes use of direct imaging of the individual beams using beam-gas and beam-beam interactions. This beam imaging method is made possible by the high resolution of the LHCb vertex detector and the close proximity of the detector to the beams, and allows beam parameters such as positions, angles and widths to be determined. The results of the two methods have comparable precision and are in good agreement. Combining the two methods, an overal precision of 3.5% in the absolute luminosity determination is reached. The techniques used to transport the absolute luminosity calibration to the full 2010 data-taking period are presented.

Original languageEnglish (US)
Article numberP01010
JournalJournal of Instrumentation
Volume7
Issue number1
DOIs
StatePublished - Jan 2012

Keywords

  • Instrumentation for particle accelerators and storage rings - high energy (linear accelerators, synchrotrons)
  • Pattern recognition, cluster finding, calibration and fitting methods

ASJC Scopus subject areas

  • Mathematical Physics
  • Instrumentation

Fingerprint Dive into the research topics of 'Absolute luminosity measurements with the LHCb detector at the LHC'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Aaij, R., Adeva, B., Adinolfi, M., Adrover, C., Affolder, A., Ajaltouni, Z., Albrecht, J., Alessio, F., Alexander, M., Alkhazov, G., Alvarez Cartelle, P., Alves, A. A., Amato, S., Amhis, Y., Anderson, J., Appleby, R. B., Aquines Gutierrez, O., Archilli, F., Arrabito, L., ... Zvyagin, A. (2012). Absolute luminosity measurements with the LHCb detector at the LHC. Journal of Instrumentation, 7(1), [P01010]. https://doi.org/10.1088/1748-0221/7/01/P01010