SuperKEKB [1] - коллайдер частиц, расположенный в KEK ( Организация по исследованию ускорителей высоких энергий ) в Цукубе , префектура Ибараки , Япония . SuperKEKB сталкивает электроны с позитронами с энергией в центре импульса, близкой к массе резонанса Υ (4S), что делает его B-фабрикой второго поколения для эксперимента Belle II . Ускоритель обновление до KEKB ускорителя, обеспечивая примерно в 40 раз выше светимость , [2]в основном за счет сверхпроводящих квадрупольных фокусирующих магнитов. [1] Ускоритель достиг «первых витков» (первая циркуляция электронных и позитронных пучков) в феврале 2016 года. [3] Первые столкновения произошли 26 апреля 2018 года. [4] В 20:34 15 июня 2020 года SuperKEKB достиг мирового уровня. самая высокая мгновенная светимость для ускорителя на встречных пучках, установившая рекорд 2,22 × 10 34 см -2 с -1 . [5]
Описание
В конструкции SuperKEKB повторно используются многие компоненты KEKB. [1] При нормальной работе SuperKEKB сталкивает электроны при 7 ГэВ с позитронами при 4 ГэВ [2] (по сравнению с KEKB при 8 ГэВ и 3,5 ГэВ соответственно). Таким образом, энергия центра импульса столкновений равна массе резонанса Υ (4S) (10,57 ГэВ / c 2 ). [6] Ускоритель также будет выполнять короткие прогоны при энергиях других Υ- резонансов , чтобы получить образцы других B-мезонов и барионов. [1] Асимметрия в энергии пучка обеспечивает релятивистский лоренцевский буст для частиц B-мезона, образовавшихся в результате столкновения. Направление луча с более высокой энергией определяет «прямое» направление и влияет на конструкцию большей части детектора Belle II .
Как и KEKB , SuperKEKB состоит из двух накопительных колец: одно для высокоэнергетического электронного пучка (High Energy Ring, HER) и одно для позитронного пучка с более низкой энергией (Low Energy Ring, LER). Ускоритель имеет окружность 3016 м с четырьмя прямыми секциями и экспериментальными залами в центре каждой, названными «Цукуба», «Охо», «Фудзи» и «Никко». [2] Белл Второй эксперимент находится в одной точке взаимодействия в Tsukuba зале. [7]
Яркость
Целевая светимость для SuperKEKB составляет 8 × 10 35 см -2 с -1 , это в 40 раз больше, чем светимость в KEKB . [8] Улучшение в основном связано с так называемой схемой «нанолучевой», первоначально предложенной [9] для отмененного [10] эксперимента SuperB . В схеме нанолучей в SuperKEKB лучи сжимаются в вертикальном направлении и угол пересечения увеличивается, что уменьшает площадь пересечения. [1] Яркость дополнительно увеличивается в два раза из-за более высокого тока луча, чем у KEKB. [1] Фокус и угол пересечения достигнуты двумя новыми сверхпроводящими квадрупольными магнитами в точке взаимодействия [1], которые были установлены в феврале 2017 года. [11]
15 июня 2020 года SuperKEKB установил новый мировой рекорд по максимальной мгновенной светимости ускорителя на встречных пучках: 2,22 × 10 34 см −2 с −1 . (21 июня 2020 года SuperKEKB побил собственный рекорд и достиг мгновенной светимости 2,40 × 10 34 см −2 с −1 .) Предыдущий мировой рекорд 2,14 × 10 34 см −2 с −1 был достигнут LHC в 2018. [12] [13]
Смотрите также
- KEKB
- Большой электрон-позитронный коллайдер
- Большой адронный коллайдер
Рекомендации
- ^ a b c d e f g Охниши, Юкиёси; Абэ, Тецуо; Адачи, Тошиказу; Акаи, Кадзунори; Аримото, Ясуши; Эбихара, Киёкадзу; Эгава, Кадзуми; Фланаган, Джон; Фукума, Хитоши (1 января 2013 г.). «Дизайн ускорителей в СуперКЭКБ» . Успехи теоретической и экспериментальной физики . 2013 (3): 3A011. Bibcode : 2013PTEP.2013cA011O . DOI : 10.1093 / ptep / pts083 .
- ^ а б в «СуперКЭКБ» . www-superkekb.kek.jp . Проверено 21 мая 2017 года .
- ^ «Поздравляем SuperKEKB с« первыми ходами »| ЦЕРН» . home.cern . Проверено 21 мая 2017 года .
- ^ «Впервые в ускорителе SuperKEKB сталкиваются электроны и позитроны» . kek.jp . Проверено 26 апреля 2018 года .
- ^ «Коллайдер SuperKEKB достигает самой высокой в мире светимости» . kek.jp . Проверено 26 июня 2020 .
- ^ Patrignani, C .; Группа, Данные по частицам (2016). «Обзор физики элементарных частиц» . Китайская физика C . 40 (10): 100001. Bibcode : 2016ChPhC..40j0001P . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 40/10/100001 . ISSN 1674-1137 .
- ^ «Эксперимент Belle II» . belle2.jp . Дата обращения 22 мая 2017 .
- ^ «СуперКЭКБ» . www-superkekb.kek.jp . Проверено 23 января 2021 года .
- ^ SuperB Collaboration (4 сентября 2007 г.). «SuperB: асимметричная фабрика e + e- Super Flavor с высокой яркостью. Отчет о концептуальном дизайне». arXiv : 0709.0451 [ hep-ex ].
- ^ «Италия отменяет коллайдер SuperB стоимостью 1 миллиард евро - Physicsworld.com» . Physicsworld.com . Дата обращения 28 мая 2017 .
- ^ «Эксперимент Belle II в Твиттере» . Twitter . Дата обращения 28 мая 2017 .
- ^ «КЭК устанавливает рекорд светимости» . ЦЕРН Курьер . 30 июня 2020 . Проверено 8 сентября 2020 .
- ^ «Коллайдер SuperKEKB достигает самой высокой в мире светимости» . Взаимодействия . Проверено 8 сентября 2020 .
Внешние ссылки
- Веб-страница SuperKEKB
- Веб-страница KEK
- SuperKEKB на Inspire
- Belle II о Inspire