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KEKB (acelerador)

Un esquema del complejo acelerador KEKB.

36°9′17″N 140°4′19″E / 36.15472, -140.07194

KEKB fue un acelerador de partículas utilizado en el experimento Belle para estudiar la violación de CP . KEKB estaba ubicado en KEK ( High Energy Accelerator Research Organisation ) en Tsukuba , Prefectura de Ibaraki , Japón . Ha sido reemplazado por su actualización, el acelerador SuperKEKB (ubicado en el mismo sitio). El SuperKEKB es una actualización de luminosidad de KEKB. SuperKEKB tuvo sus primeras colisiones de partículas en 2018. El acelerador SuperKEKB produce haces de partículas para el experimento Belle II , que es una actualización del experimento Belle (ubicado en el mismo sitio que Belle). Los experimentos Belle estudiaron hadrones de quarks b para investigar la violación de CP.

KEKB fue llamado una fábrica B por su copiosa producción de mesones B que proporcionan un modo de oro para estudiar y medir la violación CP debido a su propiedad de decaer en otros mesones más ligeros. KEKB era básicamente un colisionador electrón - positrón asimétrico , con electrones que tienen una energía de 8 GeV y positrones que tienen una energía de 3,5 GeV , dando 10,58 GeV de energía en el centro de masa, que es igual a la masa del mesón Υ(4S) .

Básicamente, existen dos anillos para acelerar electrones y positrones . El anillo para electrones, que tiene una energía de 8 GeV, se llama anillo de alta energía (HER), mientras que el anillo para positrones, que tiene una energía de 3,5 GeV, se llama anillo de baja energía (LER). El HER y el LER se construyen uno al lado del otro en el túnel, que ya se ha excavado en el pasado para el antiguo acelerador TRISTAN. TRISTAN fue el primer sitio en confirmar la polarización del vacío alrededor de un electrón [1] y funcionó a energías del centro de masa entre 50 y 61,4 GeV. Hubo tres experimentos en el antiguo acelerador TRISTAN: Venus, Topaz y AMY . Las cavidades de RF en el HER utilizan tecnología de RF superconductora (SRF) , mientras que las cavidades de RF en el LER utilizan un diseño de conducción normal denominado ARES. [2] La circunferencia de cada anillo es de 3016 m y tiene cuatro secciones rectas. En el KEKB solo hay un punto de interacción en la "zona Tsukuba", donde se encuentra el experimento Belle . Las demás zonas (llamadas "Fuji", "Nikko" y "Oho") actualmente no se utilizan activamente en ningún experimento.

Como la energía de los electrones y positrones es asimétrica, los pares de mesones B se crean con un impulso de Lorentz βγ de 0,425, lo que permite mediciones de los tiempos de desintegración del mesón B a través de la distancia desde el punto de colisión (conocido).

Una sección del acelerador KEKB. El anillo de la izquierda (azul) es para los electrones y el de la derecha (verde) para los positrones.

El diseño de interacción de ángulo de cruce finito líder de KEKB proporciona su alta luminosidad. En la última actualización, KEKB instaló cavidades de cangrejo en cada uno de sus haces de aceleración para rotar los haces de electrones o positrones acelerados, con la esperanza de aumentar aún más su luminosidad. Sin embargo, la mejora no es clara y actualmente se está ajustando.

Véase también

Referencias

  1. ^ Levine, I.; TOPAZ Collaboration (1997). "Medición del acoplamiento electromagnético en grandes transferencias de momento". Physical Review Letters . 78 (3): 424–427. Código Bibliográfico :1997PhRvL..78..424L. doi :10.1103/PhysRevLett.78.424.
  2. ^ K. Akai et al., "Sistemas de RF para la fábrica B de KEK", Instrumentos nucleares y métodos en la investigación en física A 499 (2003) 45–65

Enlaces externos