Кіріспе

1999–2010 жылдар аралығындағы жапондық бөлшектер физикасы эксперименті

Белль эксперименті – 400-ден астам физиктер мен инженерлердің халықаралық ынтымақтастығы Белль ынтымақтастығы ұйымдастырған, Жапонияның Ибараки префектурасының Цукуба қаласындағы Жоғары Энергиялық Үдеуші Зерттеу Ұйымында (KEK) жүргізілген бөлшектер физикасы эксперименті. Эксперимент 1999 жылдан 2010 жылға дейін жалғасты. Белль детекторы KEKB асимметриялық энергиялы электрон-позитрон коллайдерінің соқтығысу нүктесінде орналасқан. Белль (KEKB-де) және BaBar (SLAC-дегі PEP II үдеткішінде) эксперименттері B-фабрикалары деп аталды, себебі олар электрон мен позитронның соқтығысуын импульс энергиясының ортасы (4S) резонансының массасына тең болатын деңгейде жүргізіп, оны B мезондарының жұптарына ыдыратуға мүмкіндік берді. Белль детекторы – үлкен кеңістіктік бұрышпен қамтылған герметикалық көп қабатты бөлшектер детекторы, ондаған микрометрлік дәлдіктегі нүктелік орналасу (силиконды нүктелік детектормен қамтамасыз етілген), 100 МэВ/с-тан бірнеше ГэВ/с-қа дейінгі импульстар диапазонында пиондар мен каондарды жақсы ажырату (Черенков детекторымен қамтамасыз етілген) және бірнеше проценттік дәлдіктегі электромагниттік калориметр (CsI(Tl) сцинтилляциялық кристалдарынан жасалған) болып табылады. Белль II эксперименті – 2010 жылдың маусымында мақұлданған Белльдің жаңартылған нұсқасы. Қазіргі уақытта іске қосылуда және 2018 жылы жұмысын бастауы күтілуде. Белль II SuperKEKB-де (KEKB үдеткішінің жаңартылған нұсқасы) орналасқан, ол 40 есе артық интегралдық жарықтылықты қамтамасыз етуге бағытталған.

Деректер үлгілері

КЕКБ акселераторы сол кезде әлемдегі ең жоғары жарықтықтағы машина болды. Деректердің көп бөлігі (4S) энергиясында жиналды. Жедел жарықтық 2,11-ден асты. (4S) массасында жиналған интегралды жарықтық шамамен 710-ға тең болды (бұл 771 миллион мезон жұбына сәйкес келеді). Деректердің шамамен 10% (4S) резонансынан төмен энергиядағы фонды зерттеу үшін тіркелді. Сонымен қатар, КЕКБ мезондарды зерттеу үшін (5S) резонансында, ал қараңғы материя мен Хиггс бозонының іздерін табу үшін (1S), (2S) және (3S) резонанстарында арнайы жүктемелер жүргізді. Белл детекторлары жинаған (1S), (2S) және (5S) үлгілері әлемдегі ең үлкен үлгілер болып табылады.