KEKB (KEKB)

KEKB (яп. ケックビー) — ускоритель частиц, который использовался в эксперименте Belle для изучения нарушения CP-инвариантности. KEKB был расположен в KEK в Цукубе, префектура Ибараки, Япония. Был заменён более совершенным ускорителем SuperKEKB, расположенным на той же площадке. SuperKEKB отличается от KEKB более высокой яркостью. SuperKEKB впервые столкнулся с частицами в 2018 году. Ускоритель SuperKEKB создает пучки частиц для эксперимента Belle II, который является модернизацией эксперимента Belle (проводимого на той же площадке, что и Belle). В экспериментах Belle были изучены b-кварковые адроны для исследования нарушения CP-инвариантности.

KEKB был назван B-фабрикой за интенсивное производство B-мезонов, которые обеспечивают наилучший режим для изучения и измерения нарушения CP-инвариантности из-за его способности распадаться на другие более легкие мезоны. KEKB был в основном асимметричным электрон-позитронным коллайдером, с электронами, имеющими энергию 8 ГэВ, и позитронами, имеющими энергию 3,5 ГэВ, что даёт энергию центра масс 10,58 ГэВ, равную массе Y(4S) -мезона.

Ускоритель имеет два кольца для ускорения электронов и позитронов. Кольцо для электронов, имеющих энергию 8 ГэВ, называется кольцом высоких энергий (HER), а кольцо для позитронов, имеющих энергию 3,5 ГэВ, называется кольцом низких энергий (LER). HER и LER построены бок о бок в туннеле, который был ранее проложен для ускорителя TRISTAN. TRISTAN был первым ускорителем, который подтвердил поляризацию вакуума вокруг электрона^[1] и работал при энергиях центра масс от 50 до 61,4 ГэВ. На старом ускорителе TRISTAN было проведено четыре эксперимента: Venus, Topaz, AMY и Jade. В радиочастотных полостях в HER используется сверхпроводящая технология RF (SRF), в то время как в радиочастотных полостях в LER используется конструкция с нормальной проводимостью, обозначенная ARES.^[2] Длина окружности каждого кольца составляет 3016 м, имеется четыре прямые секции. В KEKB была только одна точка взаимодействия в «области Цукуба», где проводился эксперимент Belle. Другие области (называемые «Fuji», «Nikko» и «Oho») в настоящее время не используются в экспериментах.

Поскольку энергия электронов и позитронов асимметрична, пары B-мезонов создаются со значением параметра преобразования Лоренца βγ=0,425, что позволяет измерять времена распада B-мезонов через расстояние от (известной) точки столкновения.

Ведущий дизайн взаимодействия с конечным углом пересечения KEKB обеспечивает его высокую яркость. При последнем обновлении на KEKB были установлены крабовые резонаторы на каждом из ускоряющих пучков, чтобы вращать пучки ускоряющихся электронов или позитронов, с целью еще больше увеличить его светимость. Тем не менее, не ясно, приведёт ли это к улучшению характеристик ускорителя, поскольку аппаратура в настоящее время находится в стадии настройки. По состоянию на июнь 2009 года KEKB имел самую высокой в мире яркость, составляющую 2,11⋅10³⁴ см^-2с^-1.

См. также

Источники

↑ Levine, I. Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 1997. — Vol. 78, no. 3. — P. 424—427. — doi:10.1103/PhysRevLett.78.424. — Bibcode: 1997PhRvL..78..424L.
↑ K. Akai et al., "RF systems for the KEK B-Factory", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 499 (2003) 45–65 (неопр.). Дата обращения: 17 апреля 2020. Архивировано 25 июня 2021 года.

[1] Levine, I. Measurement of the Electromagnetic Coupling at Large Momentum Transfer (англ.) // Physical Review Letters : journal. — 1997. — Vol. 78, no. 3. — P. 424—427. — doi:10.1103/PhysRevLett.78.424. — Bibcode: 1997PhRvL..78..424L.

[KEK-B-RF-2] K. Akai et al., "RF systems for the KEK B-Factory", Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 499 (2003) 45–65 (неопр.). Дата обращения: 17 апреля 2020. Архивировано 25 июня 2021 года.

[1]

[2]