Красавица эксперимент

1999-2010 Японский эксперимент по физике элементарных частиц.

Детектор Belle в зале Цукуба, КЕК.

Эксперимент Belle — эксперимент по физике элементарных частиц , проведенный Belle Collaboration , международным сотрудничеством более 400 физиков и инженеров, в Исследовательской организации ускорителей высоких энергий ( KEK ) в Цукубе , префектура Ибараки , Япония . Эксперимент проводился с 1999 по 2010 год. ^[1]

Детектор Belle располагался в точке столкновения электрон - позитронного коллайдера асимметричной энергии KEKB . Belle в KEKB вместе с экспериментом BaBar на ускорителе PEP-II в SLAC были известны как B-фабрики , поскольку они сталкивали электроны с позитронами при энергии центра импульса, равной массе
ϒ
(4S) резонанс , распадающийся на пары B-мезонов .

Детектор Belle представлял собой герметичный многослойный детектор частиц с большим охватом телесных углов , расположением вершин с точностью порядка десятков микрометров (обеспечиваемое кремниевым вершинным детектором), хорошим различием пионов и каонов в диапазоне импульсов от 100 МэВ/с. до нескольких ГэВ/с (обеспечивается черенковским детектором) и электромагнитный калориметр с точностью до нескольких процентов (сделанный из сцинтилляционных кристаллов CsI ( Tl ) ).

Эксперимент Belle II представляет собой модернизацию Belle, одобренную в июне 2010 года. ^[2] В настоящее время он вводится в эксплуатацию, ^[3] и, как ожидается, начнет работу в 2018 году. ^[4] Belle II расположен в SuperKEKB (модернизированный KEKB) . ускоритель), который призван обеспечить в 40 раз большую интегрированную яркость. ^[5]

Полученные результаты

Выведенная из эксплуатации центральная камера слежения за дрейфом из Белль, теперь выставленная в Национальном музее природы и науки .

Эксперимент был мотивирован поиском CP-нарушения . ^[6] Однако в ходе эксперимента также были проведены обширные исследования редких распадов, поиски экзотических частиц и прецизионные измерения свойств D-мезонов и тау-частиц . ^[1] Результатом эксперимента стало почти 300 публикаций в физических журналах.

Основные моменты эксперимента Belle включают в себя

• наблюдение большого CP-нарушения в системе нейтральных B-мезонов ^[7]
• измерение доли ветвления инклюзивных распадов ^[8] ${\displaystyle B\to X_{s}\gamma }$
• наблюдение перехода с ^[9] и ^[10] ${\displaystyle b\to sl^{+}l^{-}}$ ${\displaystyle B\to Kl^{+}l^{-}}$ ${\displaystyle B\to K^{*}l^{+}l^{-}}$
• измерение с использованием графика Далитца ^[1] ${\displaystyle \phi _{3}}$ ${\displaystyle B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}}$
• измерение элементов матрицы смешивания кварков CKM и ^[1] ${\displaystyle |V_{ub}|}$ ${\displaystyle |V_{cb}|}$
• наблюдение прямого CP-нарушения в ^[11] и ^[12] ${\displaystyle B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}}$ ${\displaystyle B^{0}\to K^{-}\pi ^{+}}$
• наблюдение переходов ^[13] ${\displaystyle b\to d}$
• доказательства ^[14] ${\displaystyle B\to \tau \nu }$
• наблюдения ряда новых частиц, включая X(3872) ^[15]

Образцы данных

Ускоритель KEKB в то время был машиной с самой высокой светимостью в мире . ^{[ нужна ссылка ]} Большая часть данных была собрана на
ϒ
(4С). Мгновенная светимость превысила2,11 × 10 ³⁴  см ^-2 ·с ^-1 . Интегральная светимость, собранная на
ϒ
(4S) масса составляла около710  фб ^-1 (что соответствует 771 миллиону
Б

Б
мезонные пары). Около 10% данных было записано ниже
ϒ
(4S)-резонанс для изучения фона. Кроме того, КЭКБ провел специальные пробеги на
ϒ
(5S) резонанс для изучения
Б
_смезонов , а также на
ϒ
(1С) ,
ϒ
(2S) и
ϒ
(3S) резонансы для поиска доказательств существования темной материи и бозона Хиггса . Образцы
ϒ
(1С) ,
ϒ
(2S) и
ϒ
(5S), собранные Belle, являются крупнейшими в мире образцами. ^{[ нужна цитата ]}

Смотрите также

• Б-фабрика
• 
  Б
  –
  Б
  колебание

Рекомендации

1. Беван, AJ; Голоб, Б.; Маннель, Т; Прелл, С.; Ябсли, Б.Д.; Айхара, Х.; Анулли, Ф.; Арно, Н.; Аушев, Т. (01 ноября 2014 г.). «Физика фабрик B». Европейский физический журнал C . 74 (11): 3026. arXiv : 1406.6311 . Бибкод : 2014EPJC...74.3026B. doi : 10.1140/epjc/s10052-014-3026-9. ISSN  1434-6044. S2CID  9063079.
2. «KEK: ПРЕСС-релиз (план обновления KEKB утвержден)» . 2010. Архивировано из оригинала 26 декабря 2014 г.
3. "Белль II". www.belle2.org . Проверено 28 апреля 2017 г.
4. "СуперКЕКБ". www-superkekb.kek.jp . Проверено 30 апреля 2017 г.
5. Эйб, Т.; Адачи, И.; Адамчик, К.; Ан, С.; Айхара, Х.; Акаи, К.; Алои, М.; Андричек, Л.; Аоки, К. (1 ноября 2010 г.). «Отчет о техническом проекте Belle II». arXiv : 1011.0352 [физика.ins-det].
6. Ченг, Монтана; Чу, МЛ; Ван, Швейцария; Чен, HS; Ли, Дж.; Чжу, ЮК; Ван, Ти Джей; Ю, ZQ; Каваи, Х. (1 января 1994 г.). «Письмо о намерениях по изучению CP-нарушения при распаде B-мезона».
7. Абэ, К.; Асаи, К.; Абэ, Р.; Адачи, И.; Ан, Бён Суп; Айхара, Х.; Акацу, М.; Алимонти, Дж. (14 августа 2001 г.). «Наблюдение большого CP-нарушения в системе нейтральных B-мезонов». Письма о физических отзывах . 87 (9): 091802. arXiv : hep-ex/0107061 . Бибкод : 2001PhRvL..87i1802A. doi :10.1103/PhysRevLett.87.091802. ISSN  0031-9007. PMID  11531561. S2CID  3197654.
8. Абэ, К.; Асаи, К.; Адачи, И.; Ан, Бён Суп; Айхара, Х.; Акацу, М.; Алимонти, Дж.; Аоки, К. (5 июля 2001 г.). «Измерение доли ветвления инклюзивных распадов B → Xsγ с помощью детектора Белля». Буквы по физике Б. 511 (2–4): 151–158. arXiv : hep-ex/0103042 . Бибкод : 2001PhLB..511..151B. дои : 10.1016/S0370-2693(01)00626-8. S2CID  119360083.
9. Абэ, К.; Асо, Т.; Абэ, Р.; Адачи, И.; Ан, Бён Суп; Айхара, Х.; Акацу, М.; Асано, Ю. (2002). «Наблюдение распада B → K l + l −». Письма о физических отзывах . 88 (2): 021801. arXiv : hep-ex/0109026 . Бибкод : 2002PhRvL..88b1801A. doi : 10.1103/PhysRevLett.88.021801. ISSN  0031-9007. PMID  11801003. S2CID  15298752.
10. Исикава, А.; Абэ, К.; Абэ, К.; Абэ, Т.; Адачи, И.; Ан, Бён Суп; Айхара, Х.; Акаи, К.; Акацу, М. (24 декабря 2003 г.). «Наблюдение B → K * ℓ + ℓ −». Письма о физических отзывах . 91 (26): 261601. arXiv : hep-ex/0308044 . Бибкод : 2003PhRvL..91z1601I. doi : 10.1103/PhysRevLett.91.261601. ISSN  0031-9007. PMID  14754037. S2CID  26236764.
11. Абэ, К.; Акэмото, М.; Абэ, Н.; Абэ, Т.; Адачи, И.; Айхара, Х.; Акаи, К.; Акацу, М. (6 июля 2004 г.). «Наблюдение большого нарушения CP и доказательства прямого нарушения CP в распадах B 0 → π + π −». Письма о физических отзывах . 93 (2): 021601. arXiv : hep-ex/0401029 . Бибкод : 2004PhRvL..93b1601A. doi : 10.1103/PhysRevLett.93.021601. ISSN  0031-9007. PMID  15323897. S2CID  23736093.
12. Чао, Ю.; Чанг, П.; Абэ, К.; Абэ, К.; Абэ, Н.; Адачи, И.; Айхара, Х.; Акаи, К.; Акацу, М. (5 ноября 2004 г.). «Доказательства прямого нарушения CP в распадах B 0 → K + π −». Письма о физических отзывах . 93 (19): 191802. arXiv : hep-ex/0408100 . Бибкод : 2004PhRvL..93s1802C. doi : 10.1103/PhysRevLett.93.191802. ISSN  0031-9007. PMID  15600826. S2CID  40785991.
13. Мохапатра, Д.; Накао, М.; Нисида, С.; Абэ, К.; Абэ, К.; Адачи, И.; Айхара, Х.; Анипко Д.; Аринштейн, К. (9 июня 2006 г.). «Наблюдение b → d γ и определение | V td / V ts |». Письма о физических отзывах . 96 (22): 221601. arXiv : hep-ex/0506079 . Бибкод : 2006PhRvL..96v1601M. doi : 10.1103/PhysRevLett.96.221601. ISSN  0031-9007. PMID  16803300. S2CID  7745694.
14. Икадо, К.; Абэ, К.; Абэ, К.; Адачи, И.; Айхара, Х.; Акаи, К.; Акэмото, М.; Анипко Д.; Аринштейн, К. (22 декабря 2006 г.). «Свидетельства чисто лептонного распада B − → τ − ν ¯ τ». Письма о физических отзывах . 97 (25): 251802. arXiv : hep-ex/0604018 . Бибкод : 2006PhRvL..97y1802I. doi : 10.1103/PhysRevLett.97.251802. ISSN  0031-9007. PMID  17280341. S2CID  37468451.
15. Чой, С.-К.; Олсен, СЛ; Абэ, К.; Абэ, Т.; Адачи, И.; Ан, Бён Суп; Айхара, Х.; Акаи, К.; Акацу, М. (23 декабря 2003 г.). «Наблюдение узкого чармониоподобного состояния в исключительных распадах B ± → K ± π + π − J / ψ». Письма о физических отзывах . 91 (26): 262001. arXiv : hep-ex/0309032 . Бибкод : 2003PhRvL..91z2001C. doi : 10.1103/PhysRevLett.91.262001. ISSN  0031-9007. PMID  14754041. S2CID  1017547.

Внешние ссылки

• Официальный сайт Белль
• Веб-сайт сотрудничества Belle II
• Публичный веб-сайт Belle II
• Рекорд эксперимента KEK-BF-BELLE на INSPIRE-HEP

36 ° 09'28 "N 140 ° 04'31" E  /  36,15778 ° N 140,07528 ° E  / 36,15778; 140.07528