​Эксперимент Belle II — это один из экспериментов в физике высоких энергий, работающий на передовых рубежах современной науки. Данные, полученные в результате эксперимента, позволят проверить предсказания Стандартной модели для вероятностей редких распадах B- и D-мезонов и t-лептона, улучшить точность измерения параметров нарушения симметрии между веществом и антивеществом и, возможно, обнаружить проявления новой физики.

Эксперимент проводится в Японии, в исследовательской организации высоких энергий КЕК, на коллайдере SuperКЕКВ. В нем задействованы сотрудники лабораторий изучения физики В- и D-мезонов, изучения свойств b- и c-кварков в е+е-аннигиляции и физики тяжелых кварков в адронных взаимодействиях Междисциплинарного центра физики элементарных частиц и астрофизики Физического факультета НГУ, а также исследователи лабораторий Института ядерной физики им. Г. К. Будрека СО РАН.

Сотрудничество лабораторий ИЯФ СО РАН и международной организации по исследованиям ускорителей высоких энергий КЕК (Япония) продолжается с 1993 года. В 2014 году в НГУ были организованы лаборатории ЛИФМ и ЛИСКА МЦФЭЧиА ФФ НГУ, сотрудники которых активно и плодотворно участвуют в эксперименте Belle и Belle II. 

Группа ученых занимается модернизацией калориметра детектора Belle II — системы для регистрации и измерения энергии и направления фотонов, электронов и идентификации заряженных частиц. Калориметр включает около девяти тысяч счетчиков на основе сцинтилляционных кристаллов CsI(Tl). Российские физики разработали электронику калориметра и теперь занимаются поддержкой этой электроники и калибровкой счетчиков.

Физики лабораторий НГУ разрабатывают и поддерживают систему сбора данных калориметра — программного обеспечения для считывания зарегистрированных данных с высокой скоростью. Кроме того, физики лабораторий НГУ разработали модуль, позволяющий оперативно измерять светимость коллайдера, выделяя события упругого электрон-позитронного рассеяния и измеряя их частоту. Данные этого модуля используются как для настройки коллайдера, так и для определения количества полезных событий, записанных в эксперименте.

— Взаимодействие элементарных частиц описывается современной теорией, так называемой Стандартной моделью. Результаты многих экспериментов прекрасно согласуются с этой теорией. Однако на очень малых расстояниях возможны проявления новых, неизвестных взаимодействий. Эксперимент Belle II — это прецизионный эксперимент, направленный на поиск проявлений новой физики. В экспериментах, проводимых в ЦЕРНе на Большом адронном коллайдере, увеличивается энергия взаимодействующих частиц, что позволяет сблизить эти частицы и обнаружить проявление новых взаимодействий. В нашем эксперименте мы работаем на меньших энергиях, но проводим измерения с очень высокой точностью, что позволяет обнаружить проявления взаимодействий, происходящих глубоко внутри взаимодействующих частиц, — объяснил заведующий ЛИФМ ФФ Александр Кузьмин.

С апреля по июнь 2019 года в КЕК проводился очередной сеанс набора статистики на установке Belle II. Это был первый набор данных со всеми работающими подсистемами детектора. Ученые проверили работоспособность всех подсистем и системы сбора данных Belle II и записали экспериментальные данные, обработка которых ведется в настоящее время. По словам Александра Кузьмина, в течение сеанса на коллайдере SuperКЕКВ была получена светимость 1034см-2с-1, сравнимая со светимостью предыдущей установки КЕКВ. Это значительное достижение, но в будущем светимость предстоит увеличить в 80 раз.

— Для обнаружения редких распадов требуется исследовать большое количество распадов B- и D-мезонов и t-лептона. Частота рождения этих частиц определяется светимостью установки — величиной, характеризующей частоту взаимодействия электронов и позитронов в коллайдере. Светимость зависит от интенсивности электрон-позитронных пучков и их размеров. Создание коллайдера, обеспечивающего эффективное взаимодействие плотных, интенсивных пучков, — это сложная задача ускорительной физики. SuperКЕКВ — это установка, которая будет иметь самую высокую светимость в мире, — утверждает Александр Кузьмин.

В настоящее время новосибирские ученые обеспечивают работоспособность и дальнейшее улучшение калориметра и системы измерения светимости Веlle II. В течение прошедшего сеанса набора данных проводились калибровки, а также проверка и настройка системы сбора данных калориметра. Эксперимент Belle II только начинает работу. Детектор будет набирать и записывать данные в течение следующих 5 лет и производить уникальные данные по физике элементарных частиц. 

Источники

Эксперимент Belle II пройдет с участием ученых Академгородка
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 15/08/2019

Похожие новости

  • 12/05/2016

    Ученые представили результаты анализа всех доступных данных по измерению осцилляций Bs-мезонов

    Коллектив ученых из эксперимента LHCb на Большом адронном коллайдере, в состав которого входит группа из Новосибирского государственного университета и Института ядерной физики СО РАН, выяснил, с какой вероятностью B0s-мезон, состоящий из прелестного антикварка и странного кварка, превращается в свою античастицу и наоборот.
    1619
  • 26/07/2019

    Новосибирские ученые поучаствовали в эксперименте на Большом адронном коллайдере

    ​Сотрудники совместной лаборатории Института ядерной физики СО РАН и НГУ принимают участие в одном из двух самых больших экспериментов, ведущих набор и анализ данных при столкновениях пучков протонов сверхвысоких энергий в Большом адронном коллайдере, расположенном в ЦЕРНе (Европейском центре по физике высоких энергий).
    434
  • 19/09/2019

    НГУ и ИЯФ СО РАН представили на форуме «Технопром» инновационную методику лечения рака

    ​​C 18 сентября в рамках VII Международного форума технологического развития «Технопром» Новосибирский государственный университет и Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера представят стенд, посвященный совместной работе центра бор-нейрозахватной терапии онкологических заболеваний.
    483
  • 26/08/2016

    Ученые СО РАН представили результаты работы на Международной конференции в области высоких энергий

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН приняли участие в 38-й Международной конференции в области физики высоких энергий в Чикаго (ICHEP-2016).
    3092
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    3420
  • 27/04/2016

    Руководитель радиационного центра ИЯФ СО РАН - об электронной пастеризации продуктов

    Радиационный центр Института ядерной физики СО РАН и Новосибирского государственного университета был открыт в июле 2014 года. С начала 2016 года на территории России и ряда стран СНГ разрешено использовать холодную электронную пастеризацию пищевых продуктов.
    2962
  • 09/06/2018

    ИЯФ СО РАН предоставит площадку для лечения

    ​Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН готов предоставить на своей территории площадку для лечения методом бор-нейтронозахватной терапии онкобольных, которым не помогают другие методы. Это должно быть временным решением до появления специализированной клиники, проект которой разрабатывается в Новосибирском государственном университете.
    1394
  • 06/08/2019

    Новосибирские ученые начали разработку высокоэффективных компактных лазеров

    ​В последнее десятилетие во многих лабораториях мира активно исследуются возможности создания высокоэффективных, мощных и компактных лазеров, генерирующих пучки излучения в среднем инфракрасном диапазоне, в частности на длинах волн 3–8 мкм.
    401
  • 09/04/2019

    Сибирские ученые оптимизируют работу электронных дисплеев органическими полупроводниками

    ​Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) займутся исследованием свойств органических полупроводников (материалов, используемых в электронике), чтобы повысить эффективность используемых сейчас электронных дисплеев, сообщил ТАСС руководитель лаборатории органической оптоэлектроники НГУ Евгений Мостович.
    764
  • 22/08/2018

    Учеными впервые запечатлены флуктуации при квантовом фазовом переходе

    Физики впервые смогли напрямую зафиксировать локальную динамику системы, которая совершает квантовый фазовый переход, — аналог таких процессов, как конденсация и кристаллизация. В результате ученые пронаблюдали квантовый аналог пузырей пара, которые появляются в воде во время кипения.
    977