experimento bella

El experimento Belle fue un experimento de física de partículas realizado por Belle Collaboration , una colaboración internacional de más de 400 físicos e ingenieros, en la Organización de Investigación de Aceleradores de Alta Energía ( KEK ) en Tsukuba , Prefectura de Ibaraki , Japón . El experimento se desarrolló entre 1999 y 2010. ^[1]

El detector Belle estaba situado en el punto de colisión del colisionador de electrones y positrones de energía asimétrica , KEKB . Belle en KEKB junto con el experimento BaBar en el acelerador PEP-II en SLAC fueron conocidos como las fábricas B, ya que colisionaron electrones con positrones en el centro de momento, energía igual a la masa del
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(4S) resonancia que decae en pares de mesones B.

El detector Belle era un detector hermético de partículas multicapa con gran cobertura de ángulo sólido , ubicación de vértices con precisión del orden de decenas de micrómetros (proporcionada por un detector de vértices de silicio), buena distinción entre piones y kaones en el rango de momentos de 100 MeV/c. a unos pocos GeV/c (proporcionados por un detector Cherenkov ) y un calorímetro electromagnético de precisión de unos pocos por ciento (hecho de cristales centelleantes de CsI ( Tl ) ).

El experimento Belle II es una actualización de Belle que se aprobó en junio de 2010. ^[2] Actualmente se está poniendo en servicio ^[3] y se prevé que comience a operar en 2018. ^[4] Belle II está ubicado en SuperKEKB (un KEKB mejorado acelerador) que está destinado a proporcionar un factor de 40 mayor luminosidad integrada. ^[5]

Resultados

El experimento fue motivado por la búsqueda de violaciones de CP . ^[6] Sin embargo, el experimento también realizó estudios extensos de desintegraciones raras, búsquedas de partículas exóticas y mediciones de precisión de las propiedades de los mesones D y las partículas tau . ^[1] El experimento ha dado lugar a casi 300 publicaciones en revistas de física.

Los aspectos más destacados del experimento Belle incluyen

una observación de una gran violación de CP en el sistema de mesones B neutro ^[7]
medición de la fracción de ramificación de desintegraciones inclusivas ^[8] $B\to X_{s}\gamma$
observación de la transición con ^[9] y ^[10] $b\to sl^{+}l^{-}$ $B\to Kl^{+}l^{-}$ $B\to K^{*}l^{+}l^{-}$
medición del uso del gráfico de Dalitz ^[1] $\phi _{3}$ $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$
medición de los elementos de la matriz de mezcla de quarks CKM y ^[1] $|V_{ub}|$ $|V_{cb}|$
observación de violación directa de CP en ^[11] y ^[12] $B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}$ $B^{0}\to K^{-}\pi ^{+}$
observación de transiciones ^[13] $b\a d$
evidencia de ^[14] $B\to \tau \nu$
observaciones de varias partículas nuevas, incluida la X (3872) ^[15]

Muestras de datos

El acelerador KEKB era en aquel momento la máquina con mayor luminosidad del mundo . ^{[ cita necesaria ]} Una gran fracción de los datos se recopiló en el
ϒ
(4S). La luminosidad instantánea superó2,11 × 10 ³⁴ cm ⁻² ·s ⁻¹ . La luminosidad integrada recogida en el
ϒ
(4S) la masa era aproximadamente710 fb ⁻¹ (correspondiente a 771 millones
B

B
pares de mesones). Alrededor del 10% de los datos se registraron debajo del
ϒ
(4S) resonancia para estudiar fondos. Además, KEKB realizó recorridos especiales en
ϒ
(5S) resonancia para estudiar
B
_smesones así como en el
ϒ
(1S) ,
ϒ
(2S) y
ϒ
(3S) resonancias para buscar evidencia de Materia Oscura y el Bosón de Higgs . las muestras de
ϒ
(1S) ,
ϒ
(2S) y
ϒ
(5S) recolectadas por Belle son las muestras más grandes disponibles en el mundo. ^{[ cita necesaria ]}

Ver también

Referencias

^ abcd Bevan, AJ; Golob, B.; Mannel, Th; Prell, S.; Yabsley, BD; Aihara, H.; Anulli, F.; Arnaud, N.; Aushev, T. (1 de noviembre de 2014). "La Física de las Fábricas B". La revista física europea C. 74 (11): 3026. arXiv : 1406.6311 . Código Bib : 2014EPJC...74.3026B. doi :10.1140/epjc/s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044. S2CID 9063079.
^ "KEK: Comunicado de PRENSA (se ha aprobado el plan de actualización de KEKB)". 2010. Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2014.
^ "Bella II". www.belle2.org . Consultado el 28 de abril de 2017 .
^ "SuperKEKB". www-superkekb.kek.jp . Consultado el 30 de abril de 2017 .
^ Abe, T.; Adachi, I.; Adamczyk, K.; Ahn, S.; Aihara, H.; Akai, K.; Aloi, M.; Andricek, L.; Aoki, K. (1 de noviembre de 2010). "Informe de diseño técnico de Belle II". arXiv : 1011.0352 [física.ins-det].
^ Cheng, MT; Chu, ML; Wang, CH; Chen, HS; Li, J.; Zhu, YC; Wang, TJ; Yu, ZQ; Kawai, H. (1 de enero de 1994). "Carta de intención para un estudio de la violación de CP en la desintegración del mesón B".
^ Abe, K.; Asai, K.; Abe, R.; Adachi, I.; Ahn, Byoung Sup; Aihara, H.; Akatsu, M.; Alimonti, G. (14 de agosto de 2001). "Observación de una gran violación de CP en el sistema del mesón B neutro". Cartas de revisión física . 87 (9): 091802. arXiv : hep-ex/0107061 . Código bibliográfico : 2001PhRvL..87i1802A. doi : 10.1103/PhysRevLett.87.091802. ISSN 0031-9007. PMID 11531561. S2CID 3197654.
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enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el experimento Belle .

Sitio web oficial de Bella
Sitio web de colaboración Belle II
Sitio web público Bella II
Registro del experimento KEK-BF-BELLE en INSPIRE-HEP

36°09′28″N 140°04′31″E / 36.15778°N 140.07528°E / 36.15778; 140.07528