El KEK se creó en 1997 como resultado de una reorganización del Instituto de Estudios Nucleares de la Universidad de Tokio (fundado en 1955), el Laboratorio Nacional de Física de Altas Energías (fundado en 1971) y el Laboratorio de Ciencias Meson de la Universidad de Tokio (fundado en 1988). [1] Sin embargo, la reorganización no fue una simple fusión de los laboratorios antes mencionados. Como tal, el KEK no fue el único instituto nuevo creado en ese momento, porque no todo el trabajo de las instituciones matrices se enmarcaba en la física de altas energías; por ejemplo, el Centro de Estudios Nucleares de la Universidad de Tokio se creó simultáneamente para la física nuclear de bajas energías en una asociación de investigación con RIKEN .
1971 : Se crea el Laboratorio Nacional de Física de Altas Energías (KEK).
1976 : El sincrotrón de protones (PS) produjo un haz de 8 G eV, tal como estaba previsto. El PS alcanzó los 12 GeV.
1982 : El PF logró almacenar un haz de electrones de 2,5 GeV .
1984 : El acelerador de almacenamiento con intersección de anillos transponibles en Nippon (TRISTAN) El anillo de acumulación (AR) aceleró un haz de electrones a 6,5 GeV.
Anillo avanzado de fábrica de fotones (PF-AR): un anillo de almacenamiento de electrones que se utiliza para experimentos con luz de sincrotrón . Este acelerador genera rayos X pulsados de alta intensidad con un haz de electrones de 6,5 GeV. La longitud circunferencial es de unos 377 m. Este anillo solía funcionar como sincrotrón de refuerzo para TRISTAN, el colisionador de electrones y positrones, y originalmente se lo denominaba anillo de acumulación TRISTAN (AR).
Acelerador lineal KEK e+/e-
Acelerador lineal KEK e+/e-: complejo acelerador lineal utilizado para inyectar electrones de 8,0 GeV y positrones de 3,5 GeV al KEKB. El acelerador lineal también proporciona electrones de 2,5 GeV para el PF y electrones de 6,5 GeV para el PF-AR. En los últimos años, el acelerador lineal se ha actualizado para el SuperKEKB .
Instalación de prueba de aceleradores (ATF): un acelerador de prueba se centra en generar un haz de emisión muy baja. Esta es una de las técnicas esenciales para la realización de un futuro colisionador lineal de electrones y positrones. La energía del haz de electrones es de 1,28 GeV en funcionamiento normal.
El acelerador digital KEK (KEK-DA) es una renovación del sincrotrón de protones de 500 MeV, que se cerró en 2006. El acelerador lineal de tubo de deriva de 40 MeV y las cavidades de radiofrecuencia existentes se han reemplazado por una fuente de iones de resonancia ciclotrónica electrónica (ECR) integrada en un terminal de alto voltaje de 200 kV y celdas de aceleración por inducción, respectivamente. Un DA es, en principio, capaz de acelerar cualquier especie de ion en todos los estados de carga posibles. [5]
Complejo de apagado
Sincrotrón de Protones ( PS ): Complejo acelerador para acelerar protones hasta 12 GeV. El PS estaba compuesto principalmente por un preacelerador de 750 keV, un acelerador lineal de 40 MeV, un sincrotrón de refuerzo de 500 MeV y un anillo principal de 12 GeV. El PS se había utilizado para física nuclear y de partículas . El PS también había proporcionado el haz de protones de 12 GeV a una línea de haz de neutrinos en KEK para un experimento de KEK a Kamioka ( K2K ). El PS alcanzó su energía de diseño de 8 GeV en 1976. El PS se cerró en 2007.
Acelerador de almacenamiento de intersecciones de anillos transponibles en Japón (TRISTAN): un colisionador de electrones y positrones que estuvo en funcionamiento entre 1987 y 1995. El objetivo principal era detectar el quark top . La energía de los electrones y positrones era de 30 GeV. TRISTAN tenía tres detectores: TOPAZ, VENUS y AMY. KEKB se construyó mediante el uso del túnel de TRISTAN.
Planes de carrera y futuro
SuperKEKB : un colisionador electrón-positrón, que consta de un anillo de almacenamiento de electrones de 7 GeV y un anillo de almacenamiento de positrones de 4 GeV , para lograr una mayor luminosidad mediante el aumento de la corriente del haz, enfocando los haces en el punto de interacción y haciendo que las interacciones electromagnéticas haz-haz sean pequeñas. La luminosidad objetivo se ha establecido en 8×10 35 cm −2 s −1 , aproximadamente 60 veces mayor que el valor de diseño original del KEKB. SuperKEKB ha adoptado un esquema de nanohaz. KEK construirá un nuevo anillo de amortiguación para generar el haz de positrones a escala nanométrica. En octubre de 2010, el gobierno japonés aprobó formalmente el proyecto SuperKEKB, y en junio de 2010 se asignó un presupuesto inicial de 100 millones de dólares (¥100 = $1) para un Programa de Apoyo a la Investigación Muy Avanzada para 2010-2012. El presupuesto total del programa es de unos 315 millones de dólares (100 yenes = 1 dólar). La actualización se completará y las primeras colisiones se han llevado a cabo en 2018. La luminosidad máxima se alcanzará en 2021. El experimento Belle II se llevará a cabo utilizando SuperKEKB .
Activo linac de recuperación de energía compacto (cERL): acelerador de pruebas para una futura fuente de luz de sincrotrón denominada Activo linac de recuperación de energía (ERL). El cERL estudiará la incertidumbre de la física del acelerador en el ERL a través de experimentos con haces. La puesta en servicio del haz en el cERL está prevista para 2013 con un haz de electrones de 35 MeV. KEK tiene un plan para construir un ERL de 5 GeV, que proporcionará luz de sincrotrón de pulsos ultracortos y de brillo ultraalto, después de los experimentos del cERL.
Colisionador lineal internacional (ILC): un futuro colisionador lineal de electrones y positrones que consta de cavidades superconductoras con una longitud de aproximadamente 31 kilómetros y dos anillos de amortiguación, para electrones y positrones, con una circunferencia de 6,7 kilómetros. La energía de los electrones y positrones será de hasta 500 GeV con una opción de ampliación a 1 TeV. En el ILC participan casi 300 laboratorios y universidades de todo el mundo: más de 700 personas trabajan en el diseño del acelerador y otras 900 en el desarrollo del detector. El trabajo de diseño del acelerador está coordinado por el Global Design Effort, y el trabajo de física y detector por el World Wide Study. [6]
KEK tiene computadoras que son la clase más rápida en Japón, y el Centro de Investigación Informática en KEK administra los sistemas informáticos. El rendimiento operativo teórico de SR16000, una supercomputadora hecha por Hitachi , es de 46 TFLOPS . El rendimiento operativo teórico de Blue Gene Solution, una supercomputadora hecha por IBM , es de 57,3 TFLOPS. Estas supercomputadoras se habían utilizado para estudiar cromodinámica cuántica y física numérica de aceleradores principalmente, y estas supercomputadoras han sido apagadas para introducir una próxima supercomputadora en el futuro. El Centro de Investigación Informática también administra los otros sistemas informáticos: KEKCC, B-factory Computer System y Synchrotron Light Computer System. [7]
KEK alojó el primer sitio web en Japón el 30 de septiembre de 1992. El sitio web original todavía se puede ver. [8]
^ ab "Historia". KEK . Consultado el 12 de agosto de 2016 .
^各種データ (en japonés). KEK . Consultado el 12 de agosto de 2016 .
^ "2 de marzo de 2016 - KEK: Primeros giros y almacenamiento exitoso de haces en los anillos de electrones y positrones SuperKEKB". www.interactions.org . Marzo de 2016 . Consultado el 10 de agosto de 2016 .
^ "Un informe sobre el terreno en KEK: electrones y positrones chocan por primera vez en el acelerador SuperKEKB". 26 de abril de 2018. Consultado el 29 de mayo de 2018 .
