Eksperiment

Pospeševalnik KEKB

KEKB je asimetrični trkalnik elektronov in pozitronov z visoko luminoznostjo, ki deluje v območju resonanc Υ. Energiji žarkov sta okrog 8 GeV (elektroni) in 3.5 GeV (pozitroni). Največkrat sta izbrani tako, da težiščna energija ustreza resonanci Υ(4S), ki ima maso 10.58 GeV/c². Luminoznost je okrog 10³⁴ cm⁻²s⁻¹ . Asimetrična energija žarkov omogoča natančne meritve živjenjskih časov mezonov B, kar skupaj z visoko luminoznostjo potrebujemo za opazovanje kršitve simetrije CP.

Trkalnik KEKB ima obseg 3 km. Shranjevalna obroča, ki ju polnijo z linearnim pospeševalnikom, sta ločena, razen v predelu, kjer žarka trčita. Tam se nahaja spektrometer BELLE. V posameznem shranjevalnem obroču kroži nekaj sto gruč elektronov oz. pozitronov. Pozamezna gruča ima obliko zelo razpotegnjenega in v vertikalni smeri stlačenega elipsoida z dolžino 6.5 mm. Interakcijska točka je torej v prečni smeri razmeroma natančno določena.

Pri energiji resonance Υ(4S) ne nastajajo samo pari mezonov B kot razpadni produkti le-te, temveč tudi drugi delci. Znatni del produkcijskega preseka namreč zavzema kontinuum, to je produkcija lažjih parov kvarkov ter parov leptonov.

 

Spektrometer BELLE

S spektrometrom BELLE zaznavamo končne produkte trkov elektrona in pozitrona. To so dolgoživi oz. stabilni nabiti delci elektron, mion, pion, kaon in proton ter njihovi antidelci, fotoni  in dolgoživi kaoni. Spektrometer ima cilindrično geometrijo. Pozamezne detektorske komponente si sledijo, od znotraj navzven, takole: silicijev verteks detektor (SVD), osrednja potovalna komora (CDC), pragovni števec Čerenkova (ACC), merilec časa preleta (TOF), elektromagnetni kalorimeter (ECL) in mionske komore (KLM). Solenoidni superprevodni elektromagnet, katerega ovoji so postavljeni za ECL, proizvaja magnetno polje gostote 1.5 T. Spektrometer ima premer okrog 8 m in dolžino okrog 7.5 m ter pokriva kot med 17 in 150 stopinj glede na smer elektronskega žarka, kar predstavlja 92% prostorskega kota v težiščnem sistemu.