벨 실험

KEK 츠쿠바 홀의 벨 검출기

벨 실험은 400명 이상의 물리학자 및 엔지니어로 구성된 벨 콜라보레이션(Belle Collaboration)이 일본 이바라키현 쓰쿠바시의 고에너지 가속기 연구 기구(KEK)에서 실시한 입자 물리학 실험이다.이 실험은 1999년부터 ^[1]2010년까지 진행되었다.

벨 검출기는 비대칭 에너지 전자-양전자 충돌기(KEKB)의 충돌 지점에 위치했다.KEKB의 벨은 SLAC의 PEP-II 가속기의 BaBar 실험과 함께 B-팩토리로 알려져 있는데, B-팩토리로 B-팩토리가 B 메손 쌍으로 붕괴되는 δ
(4S) 공명 질량과 동일한 운동 중심 에너지에서 전자와 양전자를 충돌시키기 때문이다.

벨 검출기는 큰 고체 각도 커버리지, 수십 마이크로미터(실리콘 정점 검출기에서 제공), 100 MeV/c에서 몇 GeV/c까지의 순간의 파이온과 카이온 사이의 좋은 구별(체렌코프 검출기에서 제공), 몇 퍼센트 pr을 가진 밀폐된 다층 입자 검출기였다.에코시젼 전자 열량계(CsI(Tl) 섬광 결정으로 제조).

Belle II 실험은 2010년 ^[2]6월에 승인된 Belle의 업그레이드입니다.현재 ^[3]취역 중이며,^[4] 2018년에 운행을 시작할 예정이다.Belle II는 SuperKEKB(업그레이드된 KEKB 액셀러레이터)에 배치되어 있습니다.이는 40배 큰 통합 광도를 제공하기 ^[5]위한 것입니다.

결과.

현재 국립 자연 과학 박물관에 전시되어 있는 벨의 퇴역 중앙 표류 추적실입니다.

그 실험은 CP ^[6]위반에 대한 탐구에 의해 동기 부여되었다.그러나 이 실험은 희귀한 부식에 대한 광범위한 연구, 외래 입자의 탐색 및 D 중간자 및 타우 ^[1]입자의 성질에 대한 정밀 측정도 수행했습니다.그 실험은 물리학 저널에 거의 300개의 논문을 발표했다.

벨 실험의 하이라이트는 다음과 같습니다.

중성 B중간자계에서의^[7] 대규모 CP 위반
$B\to X_{s}\gamma$ B $B\to X_{s}\gamma$ $B\to X_{s}\gamma$ s $B\to X_{s}\gamma$ { $displaystyle$ B \ $to$ X _ { $s$ } \ $gamma }$ 의 $B\to X_{s}\gamma$ ^[8] 분기율 측정
$b\to sl^{+}l^{-}$ $B\to K^{*}l^{+}l^{-}$ $B\to Kl^{+}l^{-}$ + $B\to Kl^{+}l^{-}$ l $b\to sl^{+}l^{-}$ - $B\to Kl^{+}l^{-}$ {\ $displaystyle$ b $\to$ sl $^{+}l^{-}}$ - {\ $B\to K^{*}l^{+}l^{-}$ B $\to$ Kl $^{+}$ $B\to K^{*}l^{+}l^{-}$ $^{-}$ 및 B → l + l $B\to K^{*}l^{+}l^{-}$ - $B\to K^{*}l^{+}l^{-}$ {\ $displaystyle$ B $\to$ K $^{+}l^{-}}$ {-} ^{-} } 에서의 b $b\to sl^{+}l^{-}$ l + l - {-} 전이의 $b\to sl^{+}l^{-}$ 관측치
B $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ K $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ 、 $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ + $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ - $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ \ $display style$ B \ $to DK 、$ D \ $pi$ ^ { + } \ $pi$ ^ { - $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ } Dalitz^[1] 플롯을 $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$ 하여 $\phi _{3}$ 3 \ $displaystyle$ \ $phi$ _ { - $\phi _{3}$ } 측정 $\phi _{3}$ $B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}$
CKM 쿼크 혼합 매트릭스 $|V_{ub}|$ $|V_{ub}|$ $|V_{ub}|$ b { $displaystyle$ V _ { $ub }$ 및 $|V_{ub}|$ V $|V_{cb}|$ b $|V_{cb}|$ { $displaystyle$ V _ { $cb }$ 측정
B $B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}$ $B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}$ $B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}$ + $B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}$ - - - $B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}$ B $^{0} \pi ^{+}$ \ $pi$ ^{-} $B^{0}\to K^{-}\pi ^{+}$ $B^{0}\to K^{-}\pi ^{+}$ 0 $B^{0}\to K^{-}\pi ^{+}$ - $B^{0}\to K^{-}\pi ^{+}$ + {\ $displaystyle B$ ^{ $0}$ \pi $^{-}$ \pi ^{-}}의 $B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}$ CP 위반 관측
$b\to d$ $b\to d$ $b\to d$ \ $display style$ b\ $to$ d의 천이 $b\to d$ ^[13] 관찰
$B\to \tau \nu$ $B\to \tau \nu$ $B\to \tau \nu$ for $（$ \ $display style B$ \ to $\ display$ \ $B\to \tau \nu$ nu ）
X(3872)[15]를 포함한 많은 새로운 입자의 관측

데이터 샘플

KEKB 가속기는 ^{[citation needed]}당시 세계에서 가장 높은 광도 기계였다.데이터의 상당 부분이 δ
(4S)에서 수집되었다.순간 광도는 2.11×10cm³⁴⁻²·s를⁻¹ 넘었다.δ
(4S) 질량에서 수집된 통합 광도는 약 710fb⁻¹(7억7100만 BB

중간자 쌍에 해당)였다.데이터의 약 10%가 배경을 연구하기 위해 δ
(4S) 공명 아래에 기록되었다.또한 KEKB는 B 중간자와 δ
(1S), δ
(2S) 및 δ
(3S) 공명을 연구하기
_s 위해
δ(5S) 공진에서 특수 실행을 수행하여 암흑 물질과 힉스 보손의 증거를 탐색했다.Belle이 수집한 δ
(1S), δ
(2S) 및 δ
(5S)의 샘플은 세계에서 가장 ^{[citation needed]}큰 샘플이다.

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레퍼런스

^ ^a ^b ^c ^d Bevan, A. J.; Golob, B.; Mannel, Th; Prell, S.; Yabsley, B. D.; Aihara, H.; Anulli, F.; Arnaud, N.; Aushev, T. (2014-11-01). "The Physics of the B Factories". The European Physical Journal C. 74 (11): 3026. arXiv:1406.6311. Bibcode:2014EPJC...74.3026B. doi:10.1140/epjc/s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044. S2CID 9063079.
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외부 링크

좌표:36°09′28§ N 140°04′31§ E/36.1578°N 140.07528°E/ 36 . 078 ; 140 . 07528

[:0-1] Bevan, A. J.; Golob, B.; Mannel, Th; Prell, S.; Yabsley, B. D.; Aihara, H.; Anulli, F.; Arnaud, N.; Aushev, T. (2014-11-01). "The Physics of the B Factories". The European Physical Journal C. 74 (11): 3026. arXiv:1406.6311. Bibcode:2014EPJC...74.3026B. doi:10.1140/epjc/s10052-014-3026-9. ISSN 1434-6044. S2CID 9063079.

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