Experiência Belle - Belle experiment

O detector Belle em Tsukuba Hall, KEK

O experimento Belle foi um experimento de física de partículas conduzido pela Colaboração Belle , uma colaboração internacional de mais de 400 físicos e engenheiros, na Organização de Pesquisa do Acelerador de Alta Energia ( KEK ) em Tsukuba , Prefeitura de Ibaraki , Japão . O experimento foi executado de 1999 a 2010.

O detector Belle foi localizado no ponto de colisão do elétron de energia assimétrica - colisor de pósitron , KEKB . Belle em KEKB juntamente com a experiência BaBar no PEP-II acelerador em SLAC eram conhecidos como os B-fábricas como eles colidiram elétrons com positrões na energia de centro de impulso igual à massa do
ϒ
(4S) de ressonância , que decai para pares de mesões B .

O detector Belle era um detector hermético de partículas multicamadas com grande cobertura de ângulo sólido , localização do vértice com precisão da ordem de dezenas de micrômetros (fornecida por um detector de vértice de silício), boa distinção entre píons e kaons na faixa de momentos de 100 MeV / c para poucos GeV / c (fornecido por um detector Cherenkov ), e um calorímetro eletromagnético de precisão de alguns por cento (feito de cristais cintilantes CsI ( Tl ) ).

O experimento Belle II é uma atualização do Belle que foi aprovado em junho de 2010. Ele está atualmente sendo comissionado e está previsto para iniciar a operação em 2018. Belle II está localizado em SuperKEKB (um acelerador KEKB atualizado ) que se destina a fornecer um fator 40 maior luminosidade integrada.

Resultados

A câmara de rastreamento de deriva central aposentada de Belle, agora exibida no Museu Nacional da Natureza e Ciência .

O experimento foi motivado pela busca de violação de CP . No entanto, o experimento também realizou estudos extensivos de decaimentos raros, pesquisas por partículas exóticas e medições de precisão das propriedades dos mésons D e partículas de tau . O experimento resultou em quase 300 publicações em periódicos de física.

Os destaques do experimento Belle incluem

• uma observação de grande violação de CP no sistema de meson B neutro
• medição da fração ramificada de decaimentos inclusivos${\ displaystyle B \ to X_ {s} \ gamma}$
• observação da transição com e${\ displaystyle b \ to sl ^ {+} l ^ {-}}$${\ displaystyle B \ to Kl ^ {+} l ^ {-}}$${\ displaystyle B \ to K ^ {*} l ^ {+} l ^ {-}}$
• medição do uso do gráfico Dalitz${\ displaystyle \ phi _ {3}}$${\ displaystyle B \ para DK, D \ para K_ {S} \ pi ^ {+} \ pi ^ {-}}$
• medição dos elementos da matriz de mistura de quark CKM e${\ displaystyle | V_ {ub} |}$${\ displaystyle | V_ {cb} |}$
• observação de violação direta de CP em e${\ displaystyle B ^ {0} \ to \ pi ^ {+} \ pi ^ {-}}$${\ displaystyle B ^ {0} \ to K ^ {-} \ pi ^ {+}}$
• observação de transições${\ displaystyle b \ a d}$
• evidência para ${\ displaystyle B \ to \ tau \ nu}$
• observações de uma série de novas partículas, incluindo o X (3872)

Amostras de dados

O acelerador KEKB era a máquina de maior luminosidade do mundo na época. Uma grande fração dos dados foi coletada no
ϒ
(4S). A luminosidade instantânea excedeu2,11 × 10 ³⁴  cm ⁻² · s ⁻¹ . A luminosidade integrada coletada no
ϒ
(4S) a massa era sobre 710  fb ⁻¹ (correspondendo a 771 milhões
B

B
pares de mesões). Cerca de 10% dos dados foram registrados abaixo do
ϒ
(4S) ressonância para estudar fundos. Além disso, o KEKB realizou corridas especiais no
ϒ
(5S) ressonância para estudar
B
_smésons , bem como no
ϒ
(1S) ,
ϒ
(2S) e
ϒ
(3S) ressonâncias para procurar evidências de matéria escura e o bóson de Higgs . As amostras de
ϒ
(1S) ,
ϒ
(2S) e
ϒ
(5S) coletados pela Belle são as maiores amostras disponíveis do mundo.

Veja também

• Fábrica B
• 
  B
  -
  B
  oscilação

Referências

links externos

• Site oficial da Belle
• Site de colaboração do Belle II
• Site público do Belle II

Coordenadas : 36 ° 09′28 ″ N 140 ° 04′31 ″ E / 36,15778 ° N 140,07528 ° E / 36.15778; 140.07528