Вікіпедія

SuperKEKB

японський колайдер елементарних частинок

SuperKEKB[1] — це колайдер елементарних частинок, розташований у KEK (Науково-дослідна організація прискорювачів високих енергій) у Цукубі, префектура Ібаракі, Японія. SuperKEKB зіштовхує електрони з позитронами на енергії, близькій до маси резонансу Υ(4S). Колайдер призначений для так званої «B-фабрики» (інтенсивного джерела B-мезонів) Belle II. Прискорювач є модернізацією прискорювача KEKB, забезпечуючи приблизно в 40 разів більшу світність[2] завдяки надпровідним квадрупольним фокусувальним магнітам. Перша циркуляція електронних і позитронних пучків у прискорювачі була досягнута у лютому 2016 р.[3] Перші зіткнення пучків відбулися 26 квітня 2018 р.[4] О 20:34 15 червня 2020 року SuperKEKB досяг найвищої у світі світності зіткнень, встановивши рекорд 2,22×1034 см−2с−1.[5]

SuperKEKB
Зображення
Країна  Японія
На заміну KEKBd
Офіційний сайт​(англ.)
CMNS: SuperKEKB у Вікісховищі

Принцип роботи ред.

Дизайн SuperKEKB використовує багато компонентів від KEKB.[6] За нормальної роботи SuperKEKB зіштовхує електрони при 7 ГеВ з позитронами при 4 ГеВ[2] (порівняно з KEKB при 8 ГеВ та 3,5 ГеВ відповідно). Отже, енергія зіткнень в системі центру імпульсу приблизно дорівнює масі резонансу Υ(4S) (10,57 ГеВ/c2).[7] Прискорювач також буде іноді працювати при енергіях інших Υ резонансів, щоб отримати зразки інших B мезонів та власне Y резонансів. Асиметрія в енергії двох пучків забезпечує ненульовий релятивістський імпульс Лоренца для B-мезонів, що утворюються в результаті зіткнення. Це дозволяє вимірювати політ B-мезонів та виокремлювати їх від фону.

Напрямок пучка з більшою енергією визначає напрямок «вперед» і впливає на конструкцію більшої частини детектора Belle II.

Як і в випадку KEKB, SuperKEKB складається з двох кілець: одне для високоенергетичного пучка електронів (high-energy ring, HER) і друге для низькоенергетичного пучка позитронів (low-energy ring, LER). Прискорювач має периметр 3016 м із чотирма прямими секціями та експериментальними залами в центрі кожної з назвами «Цукуба», «Охо», «Фудзі» та «Нікко».[2] Експеримент Belle II розташований у єдиній точці зіткнень в Цукуба-Холі.[8]

Світність ред.

Цільова світність для SuperKEKB становить 8×1035 см−2с–1, що є в 40 разів більшою за світність у KEKB.[9] Це досягається завдяки схемі «нано-пучків», вперше запропонованою[10] для європейського експерименту SuperB (який в підсумку скасувано). У схемі «нанопучків» на SuperKEKB ширина пучків зменшується у вертикальному напрямку з допомогою магнітів. В той же час, збільшується кут перетину двох пучків, що в підсумку зменшує площу перетину. Світність ще більше збільшується вдвічі за рахунок більшого струму пучка, ніж у KEKB.

Завдяки використанню цієї технології, 15 червня 2020 року SuperKEKB встановив світовий рекорд найвищої світності у колайдерному експерименті: 2,22×1034 см−2с−1 . 21 червня 2020 року SuperKEKB побив власний рекорд і досягнув світності у 2,40×1034 см−2с–1. Попередній світовий рекорд 2,14×1034 см−2с−1 був досягнутий на ВАК у 2018 році.[11][12]

Див. також ред.

Примітки ред.

  1. ↑ Ohnishi, Y.; Abe, T.; Adachi, T.; Akai, K.; Arimoto, Y.; Ebihara, K.; Egawa, K.; Flanagan, J.; Fukuma, H. (26 березня 2013). Accelerator design at SuperKEKB. Progress of Theoretical and Experimental Physics (англ.). Т. 2013, № 3. с. 3A011—0. doi:10.1093/ptep/pts083. ISSN 2050-3911. Архів оригіналу за 10 листопада 2021. Процитовано 24 січня 2021.
  2. ↑ а б в SuperKEKB. www-superkekb.kek.jp. Архів оригіналу за 31 березня 2019. Процитовано 21 травня 2017.
  3. ↑ Congratulations to SuperKEKB for "first turns" | CERN. home.cern (англ.). Архів оригіналу за 7 липня 2018. Процитовано 21 травня 2017.
  4. ↑ Electrons and Positrons Collide for the first time in the SuperKEKB Accelerator. kek.jp (англ.). Архів оригіналу за 17 червня 2019. Процитовано 26 квітня 2018.
  5. ↑ SuperKEKB collider achieves the world's highest luminosity. kek.jp (англ.). Архів оригіналу за 29 листопада 2020. Процитовано 26 червня 2020.
  6. ↑ Ohnishi, Yukiyoshi; Abe, Tetsuo; Adachi, Toshikazu; Akai, Kazunori; Arimoto, Yasushi; Ebihara, Kiyokazu; Egawa, Kazumi; Flanagan, John; Fukuma, Hitoshi (1 січня 2013). Accelerator design at SuperKEKB. Progress of Theoretical and Experimental Physics. 2013 (3): 3A011. Bibcode:2013PTEP.2013cA011O. doi:10.1093/ptep/pts083.
  7. ↑ Patrignani, C.; Group, Particle Data (2016). Review of Particle Physics. Chinese Physics C (англ.). 40 (10): 100001. Bibcode:2016ChPhC..40j0001P. doi:10.1088/1674-1137/40/10/100001. ISSN 1674-1137. Архів оригіналу за 3 лютого 2021. Процитовано 24 січня 2021.
  8. ↑ Belle II Experiment. belle2.jp (амер.). Архів оригіналу за 31 травня 2019. Процитовано 22 травня 2017.
  9. ↑ SuperKEKB. www-superkekb.kek.jp. Архів оригіналу за 30 січня 2021. Процитовано 23 січня 2021.
  10. ↑ Bona, M.; / та ін. (18 травня 2007). SuperB: A High-Luminosity Asymmetric e+e- Super Flavor Factory (англ.). № SLAC-R-856, 907708. с. SLAC–R–856, 907708. doi:10.2172/907708. Процитовано 24 січня 2021. {{cite news}}: Явне використання «та ін.» у: |last2= (довідка)
  11. ↑ KEK reclaims luminosity record. CERN Courier (en-GB) . 30 червня 2020. Архів оригіналу за 18 січня 2021. Процитовано 8 вересня 2020.
  12. ↑ SuperKEKB collider achieves the world's highest luminosity. Interactions (англ.). Архів оригіналу за 1 лютого 2021. Процитовано 8 вересня 2020.

Посилання ред.

Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=SuperKEKB&oldid=35739219