SuperKEKB - SuperKEKB

SuperKEKB è un collisore di particelle situato presso la KEK ( High Energy Accelerator Research Organization ) a Tsukuba , nella prefettura di Ibaraki , in Giappone . SuperKEKB fa scontrare elettroni con positroni all'energia del centro del momento vicino alla massa della risonanza Υ(4S) rendendolo una fabbrica B di seconda generazione per l' esperimento Belle II . L'acceleratore è un aggiornamento dell'acceleratore KEKB , che fornisce una luminosità circa 40 volte superiore , dovuta principalmente ai magneti di focalizzazione a quadrupolo superconduttori . L'acceleratore ha raggiunto il "primo giro" (prima circolazione di fasci di elettroni e positroni) nel febbraio 2016. Le prime collisioni si sono verificate il 26 aprile 2018. Alle 20:34 del 15 giugno 2020, SuperKEKB ha raggiunto la più alta luminosità istantanea al mondo per un acceleratore a fascio in collisione , stabilendo un record di 2,22×10 34 cm −2 s −1 .

Descrizione

Il design SuperKEKB riutilizza molti componenti di KEKB. In condizioni normali, SuperKEKB fa scontrare elettroni a 7 GeV con positroni a 4 GeV (rispetto a KEKB a 8 GeV e 3,5 GeV rispettivamente). L'energia del baricentro delle collisioni è quindi alla massa della risonanza Υ(4S) (10,58 GeV/c 2 ). L'acceleratore effettuerà anche brevi corse ad energie di altre risonanze Υ , al fine di ottenere campioni di altri mesoni B e barioni. L'asimmetria nell'energia del raggio fornisce una spinta di Lorentz relativistica alle particelle del mesone B prodotte nella collisione. La direzione del raggio ad alta energia determina la direzione "in avanti" e influisce sul design di gran parte del rivelatore Belle II .

Come con KEKB , SuperKEKB è costituito da due anelli di accumulo: uno per il fascio di elettroni ad alta energia (l'anello ad alta energia, HER) e uno per il fascio di positroni a bassa energia (l'anello a bassa energia, LER). L'acceleratore ha una circonferenza di 3016 m con quattro sezioni rettilinee e sale sperimentali al centro di ciascuna, denominate "Tsukuba", "Oho", "Fuji" e "Nikko". L' esperimento Belle II si trova nel singolo punto di interazione nella Tsukuba Hall.

Luminosità

La luminosità target per SuperKEKB è 8×10 35 cm −2 s −1 , questo è 40 volte maggiore della luminosità a KEKB . Il miglioramento è dovuto principalmente a un cosiddetto schema "nano-beam", originariamente proposto per l' esperimento SuperB annullato . Nello schema del nano-raggio di SuperKEKB, i raggi vengono schiacciati nella direzione verticale e l'angolo di incrocio viene aumentato, il che riduce l'area dell'incrocio. La luminosità è ulteriormente aumentata di un fattore due, a causa di una corrente del fascio maggiore rispetto a KEKB. La messa a fuoco e l'angolo di incrocio sono ottenuti da due nuovi magneti quadrupolari superconduttori nel punto di interazione che sono stati installati nel febbraio 2017.

Il 15 giugno 2020, SuperKEKB ha stabilito un nuovo record mondiale per la massima luminosità istantanea per un acceleratore a fascio in collisione: 2,22×10 34 cm -2 s -1 . (Il 21 giugno 2020, SuperKEKB ha battuto il proprio record e ha raggiunto una luminosità istantanea di 2,40×10 34 cm -2 s -1 .) Il precedente record mondiale di 2,14×10 34 cm -2 s -1 è stato raggiunto da LHC in 2018.

Guarda anche

Riferimenti

  1. ^ a b c d e f g Ohnishi, Yukiyoshi; Abe, Tetsuo; Adachi, Toshikazu; Akai, Kazunori; Arimoto, Yasushi; Ebihara, Kiyokazu; Egawa, Kazumi; Flanagan, Giovanni; Fukuma, Hitoshi (1 gennaio 2013). "Progettazione dell'acceleratore al SuperKEKB" . Progresso della Fisica Teorica e Sperimentale . 2013 (3): 3A011. Bibcode : 2013PTEP.2013cA011O . doi : 10.1093/ptep/pts083 .
  2. ^ a b c "SuperKEKB" . www-superkekb.kek.jp . Estratto il 21 maggio 2017 .
  3. ^ "Congratulazioni a SuperKEKB per i "primi turni" | CERN" . home.cern . Estratto il 21 maggio 2017 .
  4. ^ "Eletroni e positroni si scontrano per la prima volta nell'acceleratore SuperKEKB" . kek.jp . Estratto il 26 aprile 2018 .
  5. ^ "Il collisore SuperKEKB raggiunge la massima luminosità al mondo" . kek.jp . Estratto il 26 giugno 2020 .
  6. ^ Patrignani, C.; Gruppo, Dati sulle particelle (2016). "Rassegna di fisica delle particelle" . Fisica cinese C . 40 (10): 1000001. Bibcode : 2016ChPhC..40j0001P . doi : 10.1088/1674-1137/40/10/100001 . ISSN  1674-1137 .
  7. ^ "Esperimento Bella II" . belle2.jp . Estratto il 22 maggio 2017 .
  8. ^ "SuperKEKB" . www-superkekb.kek.jp . Estratto il 23 gennaio 2021 .
  9. ^ Collaborazione SuperB (4 settembre 2007). "SuperB: una fabbrica asimmetrica e+ e- Super Flavor ad alta luminosità. Report di progettazione concettuale". arXiv : 0709.0451 [ hep-ex ].
  10. ^ "L'Italia cancella il collisore SuperB da 1 miliardo di euro - physicsworld.com" . Physicworld.com . Estratto il 28 maggio 2017 .
  11. ^ "Esperimento Belle II su Twitter" . Twitter . Estratto il 28 maggio 2017 .
  12. ^ "KEK rivendica il record di luminosità" . Corriere del CERN . 30 giugno 2020 . Estratto l' 8 settembre 2020 .
  13. ^ "Il collisore SuperKEKB raggiunge la massima luminosità al mondo" . Interazioni . Estratto l' 8 settembre 2020 .

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