El experimento L3 [1] fue uno de los cuatro grandes detectores del Gran Colisionador de Electrones y Positrones (LEP, por sus siglas en inglés). [2] El detector fue diseñado para investigar la física del Modelo Estándar y más allá. [3] Comenzó a funcionar en 1989 y dejó de tomar datos en noviembre de 2000 para dejar espacio para la construcción del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés). Ahora, el detector ALICE se encuentra en la caverna que solía ocupar L3, reutilizando el característico imán octogonal rojo de L3. [4]
El detector L3 era un conjunto cilíndrico de varias capas de diferentes dispositivos, cada uno de ellos midiendo cantidades físicas relevantes para la reconstrucción de la colisión en estudio. Comenzando desde el centro, cerca del tubo donde los electrones y positrones circulan y chocan, estaban primero el Detector de Microvértices de Tiras de Silicio (SMD) [5] y la Cámara de Expansión de Tiempo (TEC). [6] Estos dos subdetectores trazaban las trayectorias de las partículas cargadas producidas en la colisión. Uno también recogía información sobre el momento (una cantidad relacionada con la masa y la energía) de las partículas midiendo su desviación en el campo magnético presente en el detector. Las tres capas externas principales eran el calorímetro electromagnético (también llamado BGO porque está hecho de óxido de bismuto y germanio ), el calorímetro hadrónico (HCAL) y el detector de muones .
Los calorímetros son densos y detienen la mayoría de las partículas, midiendo su energía. Entre los calorímetros electromagnético y hadrónico se colocó un conjunto de contadores de centelleo : una de sus funciones era ayudar a reconocer y rechazar las señales provenientes de los muones de rayos cósmicos, partículas muy energéticas que vienen del espacio y pueden perturbar la medición.
La capa más externa contenía el imán que generaba, en el interior del detector, un campo magnético unas 10.000 veces superior al campo medio de la superficie de la Tierra. Este campo desviaba las partículas cargadas que lo atravesaban y la curvatura de esta desviación era una forma de reconstruir la energía de las partículas.
Otra parte importante del detector eran los dos monitores de luminosidad [7] , colocados a lo largo del haz a ambos lados del punto de interacción. Estos monitores medían la "luminosidad" del haz, que es una forma de cuantificar la tasa de interacciones producidas. [8]