Keuzecollege Hoge EnergieFysica Katholieke Universiteit ... - EHEF

Het top quark is recentelijk ontdekt bij de Tevatron versneller (op Fermilab bij Chicago) door de
CDF en DØ experimenten. De top quarks worden veelal in paren geproduceerd en manifesteren zich
door hun typische vervalsgedrag. Het verval van de top naar stabiele deeltjes is meestal een lange
cascade van zwakke vervallen:
t → b+W , b → c+W∗ , c → s+W . (4.71)
De sleutel voor de ontdekking van top vervallen ligt in de hoeveelheid en de energie waarmee de W
bosonen in dit verval worden geproduceerd. Het W boson kan in een geladen lepton en neutrino paar
vervallen. Als de energie van het W groot is en dus ook de energie van het geladen lepton en neutrino
die de vervalsproducten vormen is er in de detector een energetisch lepton te zien dat goed kan
worden detecteerd en een grote missende impuls (ten gevolge van het neutrino dat zonder waarneming
uit de detector ontsnapt.) In Figuur 4.8 is het verval van een top quark in de CDF detector zichtbaar
gemaakt.
FIGUUR 4.8. Een gebeurtenis met het verval van twee top quarks in de CDF detector (linksboven). In de
rechterbovenhoek zijn de belangrijkste sporen schematisch weergegeven, met een indicatie van de
oorsprong van de sporen (tengevolge van geladen deeltjes), of de deeltjes die de sporen
veroorzaakten. In de linkerbenedenhoek staat dezelfde soort informatie voor de calorimeter (die de
energie van neutrale en geladen deeltjes meet). In de rechterbenedenhoek staat een artistieke
impressie van een typisch top geval in de CDF of DØ detector.
Collegedictaat Hoge Energiefysica 75