В ускорительном центре КЕК (Цукуба, Япония) завершена установка детектора Belle II в место встречи пучков коллайдера SuperKEKB, сообщает пресс-служба КЕК. Общий вес детектора превышает 1400 тонн. Одна из его ключевых систем – 40-тонный электромагнитный калориметр на основе кристаллов йодистого цезия – был создан и разработан при определяющем участии Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного университета (НГУ). Интеграция детектора и ускорителя – это важный шаг к началу набора данных уже в этом году.
SuperKEKB – электрон-позитронный коллайдер, создаваемый в Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). Коллайдеру KEKB принадлежит мировой рекорд светимости установок со встречными пучками. Проектная светимость нового коллайдера – SuperKEKB – в 40 раз превосходит светимость своего предшественника и составляет 8x1035 см-2с-1. Это открывает совершенно новые возможности для изучения редких распадов B- и D-мезонов, тау-лептона, а также поиску эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели.
Среди возможных примеров таких эффектов – отклонение суммы углов Треугольника Унитарности от 180 градусов, обнаружение процессов, идущих с нарушением лептонного числа и другие. Новый эксперимент будет выполняться международной коллаборацией Belle II, в состав которой входит более 700 исследователей из 23 стран Азии, Европы, Северной Америки и Австралии. ИЯФ СО РАН – один из основных российских партнеров. При определяющем участии Института разработана и создана одна из ключевых систем детектора Belle – 40-тонный электромагнитный калориметр на основе кристаллов йодистого цезия.
Ведущий научный сотрудник ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией НГУ, доктор физико-математических наук Александр Кузьмин:
«Модифицированный калориметр позволит с большой эффективностью и высокой точностью регистрировать и измерять энергию фотонов и, следовательно, восстанавливать нейтральные пи-мезоны. Для регистрации процессов с нейтральными частицами в конечном состоянии Belle II будет иметь преимущество по сравнению с детектором LHCb на Большом адронном коллайдере. Результаты, полученные в обоих экспериментах, позволят нам продвинуться в изучении процессов, происходящих на малых расстояниях и, возможно, обнаружить проявления Новой физики. Мы с нетерпением ждем новых результатов».
Для нового эксперимента новосибирскими исследователями разработана электроника регистрации, создано программное обеспечение. Новосибирскими физиками из ИЯФ СО РАН и НГУ разработаны новые модельно-независимые методы анализа экспериментальных данных, которые позволят улучшить точность измерения параметров нарушения комбинированной четности. Кроме того, предложен и реализован новый подход к изучению новых экзотических состояний материи – тяжелых кваркониев.
«Сотрудничество в рамках такого крупного международного эксперимента, – отмечает Александр Кузьмин, – дает возможность молодым ученым и студентам принять участие в этом проекте и получить уникальный опыт».
След космической частицы в торцевом калориметре Belle II