Collider Detector at Fermilab
CDF è un acronimo che sta per Collider Detector at Fermilab. Si tratta di un rivelatore per la fisica delle particelle elementari che analizza i risultati delle collisioni protone-antiprotone prodotte dall'acceleratore Tevatron situato al laboratorio Fermilab, fuori Chicago. Il Tevatron ha iniziato a collidere particelle nel 1985 ed è attivo ad oggi. L'energia delle collisioni nel centro di massa è passata da 1.8 TeV a 1.96 TeV nel 2001 dopo numerosi miglioramenti del Tevatron).
La collaborazione CDF si compone di circa 600 scienziati provenienti da 70 universita' e centri di ricerca sparsi per tutto il mondo. L'Italia contribuisce come socio fondatore dell'esperimento insieme a Stati Uniti e Giappone, attraverso l'INFN con le universita' di Pisa, Padova, Roma "La Sapienza", Bologna, Trieste, Pavia, Siena e i laboratori nazionali di Frascati. Il rivelatore pesa circa 5000 tons e si estende per circa 12 metri nelle tre dimensioni. L'obiettivo dell'esperimento è di analizzare i miliardi di collisioni prodotte in modo da:
- studiare proprieta' della QCD (Cromodinamica quantistica)
- effettuare misure di precisione di fisica elettrodebole (Fisica dei bosoni W e Z)
- studiare la fisica del quark b (bottom o beauty)
- esplorare la fisica del quark top
- cercare fisica oltre il Modello Standard
CDF è particolarmente rilevante nella storia della fisica delle particelle elementari per la scoperta del quark top nel 1995. La scoperta del quark top completa le tre generazioni di quark, in analogia alle tre generazioni di leptoni, nel Modello Standard delle interazioni fondamentali.
Altre misure di fondamentale importanza effettuate con l'esperimento CDF sono la più precisa misura di massa del bosone W, la misura di precisione del quark top, l'esclusione dell'ipotetico bosone di Higgs con masse comprese tra 163 e 166 GeV. Alcuni di questi risultati sono prodotti combinando i dati sulle collisioni raccolte dall'esperimento CDF con quelle raccolte dall'esperimento gemello D0 situato circa un km di distanza nell'anello del Tevatron.
Attualmente gli sforzi della collaborazione si concentrano nella ricerca del bosone di Higgs, e in ricerche di nuova fisica cosi' come prevista da teoria come le Supersimmetrie.