В лаборатории KEK (Цукуба, Япония) на электрон-позитронном коллайдере SuperKEKB, в экспериментах на котором принимают активное участие Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), был поставлен рекорд светимости – установка достигла параметров 2,40x1034см-2с-1. Светимость, характеризующая эффективность столкновения пучков, – это количество взаимодействий частиц, происходящих в единицу времени. На данный момент полученное значение светимости – самое высокое в мире. Результаты опубликованы на официальном сайте организации. 

 
График светимости коллайдера SuperKEKB Иллюстрация KEK 
График светимости коллайдера SuperKEKB. Иллюстрация KEK
 

SuperKEKB – электрон-позитронный коллайдер Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). На установке реализуется международный эксперимент Belle II, являющийся продолжением Belle, где впервые, параллельно с экспериментом BaBar в лаборатории SLAC (США), было экспериментально обнаружено нарушение закона сохранения комбинированной четности в распадах B-мезонов. 
 
«В эксперименте Belle II проводится прецизионная проверка современной теории элементарных частиц – Стандартной модели (СМ), а также поиском Новой физики – явлений за пределами СМ, – рассказал главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, участник международного эксперимента Belle II, заведующий лабораторией Междисциплинарного центра физики элементарных частиц и астрофизики НГУ (МЦФЭЧиА НГУ), доктор физико-математических наук Семен Эйдельман. – Увеличение светимости коллайдера, то есть эффективности столкновения пучков частиц, позволит увеличить число зарегистрированных событий, например, рождения и распадов B, D-мезонов и тау-лептонов – как разрешенных СМ, так и процессов, подавленных или запрещенных теорией».

Предыдущий рекорд светимости был достигнут на протон-протонном коллайдере LHC (Large Hadron Collider) в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) в 2018 г. Значение светимости установки составило 2,14 x 1034см-2с-1. В июне 2020 г. коллайдер SuperKEKB побил существующий рекорд, достигнув 2,40 x 1034см-2с-1. В течение нескольких последующих лет японский коллайдер достигнет своей проектной светимости, которая будет в 40 раз превосходить прежнюю величину, и составит 8 x 1035 см-2 с-1. Достижение 2020 г. стало возможным благодаря реализации на коллайдере SuperKEKB ряда передовых технологий в области ускорителей частиц, которые впервые в мире применены на таком большом ускорителе.
«Увеличение светимости происходит постепенно, сейчас специалисты занимаются настройкой различных систем SuperKEKB, – добавил Семен Эйдельман. – У коллайдера очень много параметров и систем, скажем так, «ручек», которые нужно покрутить, чтобы настроить оптимальный режим столкновения пучков и эффективность этих столкновений. Так, например, в коллайдере реализованы технологии «crab waist» и метод нано-пучков, которые способны повысить светимость установки в сотни раз, и все их нужно откалибровать. Метод «crab waist» был предложен итальянским физиком Панталео Раймонди, а в дальнейшее его развитие заметный вклад внесли физики ИЯФ СО РАН, которые провели множество расчетов и моделирований».

ИЯФ СО РАН внес большой вклад в создание ускорительного комплекса коллайдера SuperKEKB и детектора для экспериментов на новом коллайдере.
«В 2012 г. ИЯФ СО РАН было произведено и поставлено в КЕК 702 вакуумные камеры общей длиной около 1900 м для нового позитронного кольца коллайдера SuperKEKB. Камеры имеют сложный профиль, порты для присоединения вакуумных насосов и специальный блок для измерения положения пучка. Особенностью этих камер является то, что все их элементы изготовлены из высокопрочных алюминиевых сплавов, – рассказал главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, ведущий научный сотрудник МЦФЭЧиА НГУ, доктор физико-математических наук Борис Шварц. – Изготовление этих камер потребовало специальных расчетов и конструирования в КБ ИЯФ, а также освоения новых технологий в экспериментальном производстве ИЯФ. Важную роль в этом сыграл наш большой опыт в разработке и изготовлении ускорителей как для работ в Институте, так и для зарубежных лабораторий. Кроме того, в 2012 году в ИЯФ СО РАН было изготовлены 220 корректирующих магнитов для SuperKEKB».

По словам специалиста, большая работа была выполнена физиками Института и при создании детектора для экспериментов на новом коллайдере. «Группой ИЯФ СО РАН была разработана новая электроника электромагнитного калориметра детектора Belle II, создан необходимый пакет программ, произведена установка и настройка новой электроники. Был также разработан и создан монитор светимости, позволяющий измерять эту важную величину в реальном времени. Таким образом, рекордная светимость, опубликованная в данном сообщении, была измерена прибором, созданным нашими физиками», – пояснил Борис Шварц.

Следует отметить, что в подготовке и проведении эксперимента Belle II принимают активное участие студенты и аспиранты НГУ и ИЯФ СО РАН. «Участие в передовом международном эксперименте дает возможность молодым физикам получить уникальный опыт работы на самом современном оборудовании в составе большой команды физиков и внести свой вклад в получение новых физических результатов на самом передовом рубеже науки», – рассказал главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией НГУ, доктор физико-математических наук Александр Кузьмин.

В международном эксперименте Belle II участвуют примерно 1000 физиков и инженеров из 119 университетов и лабораторий, расположенных в 26 странах и регионах по всему миру. От России, помимо группы из ИЯФ СО РАН и НГУ – самой большой по численности – принимают участие специалисты из Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики», Московского физико-технического института, а также Института физики высоких энергий им. А. А. Логунова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт».

Источники

Японский коллайдер SuperKEKB, построенный с участием сибирских ученых, поставил рекорд светимости
Интерфакс-Россия, 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB поставил рекорд светимости
Институт ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН (inp.nsk.su), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
ТАСС, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Seldon.News (news.myseldon.com), 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB поставил рекорд светимости
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB поставил рекорд светимости
Поиск (poisknews.ru), 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB поставил рекорд светимости
Наука в Сибири (sbras.info), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Беларусь Сегодня (sb.by), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Новости России и Мира (novostidny.ru), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
AtomInfo.Ru, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Gazeta-News (gazeta-news.ru), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
News2world.net, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Bisnes-sodeistvie.ru, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Деловой Казахстан (dknews.kz), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
3news.ru, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Стартовая страница Беларуси (21.by), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Общенациональное телевидение (ont.by), 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB установил рекорд светимости
Seldon.News (news.myseldon.com), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Kyivweekly.com, 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB установил рекорд светимости
Pcnews.ru, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
РИА Новости, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB поставил рекорд светимости
Популярная механика (popmech.ru), 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB установил рекорд светимости
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Mukola.net, 26/06/2020
Японский коллайдер поставил рекорд светимости
Зеленоград info (зеленоград-инфо.рф), 26/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB поставил рекорд светимости
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 27/06/2020
Японский коллайдер SuperKEKB поставил мировой рекорд светимости
ИА Красная весна (rossaprimavera.ru), 27/06/2020
С участием новосибирских ученых на японском коллайдере поставлен рекорд светимости
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 28/06/2020

Похожие новости

  • 23/09/2020

    TAIGA признана выдающейся российско-немецкой коллаборацией

    Ученые России и Германии получили престижную награду на заключительной церемонии Года российско-немецкого сотрудничества в области науки и образования. Ученые Института ядерных исследований РАН работают над сооружением обсерватории TAIGA (Tunka Advanced Instrument for Cosmic Ray and Gamma Astronomy) в Сибири, в Тункинской долине, в коллаборации с коллегами из других российских и немецких институтов.
    437
  • 29/05/2020

    В ЦЕРН уточнили свойства загадочной частицы X(3872)

    ​​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила о новых данных, полученных при анализе частицы X(3872).
    1210
  • 20/03/2019

    Время научной дерзости: зачем ученые ищут Новую физику

    В конце февраля этого года мир узнал, что коллаборация LHCb (CERN), в которую входит более десяти российских научных организаций, в том числе Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.
    680
  • 28/02/2019

    В ЦЕРН обнаружили новую частицу, которая уточнит кварковую модель

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила об открытии нового состояния c-кварка и анти c-кварка – частицы ψ3(1D).
    1422
  • 15/08/2019

    Эксперимент Belle II пройдет с участием ученых Академгородка

    ​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.
    1094
  • 27/03/2019

    Эксперимент в ЦЕРН подтвердил существование редких многокварковых состояний

    Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), 26 марта на конференции Moriond QCD объявила об обнаружении в распадах Λb-бариона трех пентакварков – «экзотических» структур, состоящих из пяти кварков.
    880
  • 25/10/2016

    Экспериментальная установка покажет, как бороться с перегревом термоядерного реактора

    Ученые Института ядерной физики СО РАН им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН), Московского энергетического института (НИУ МЭИ) и ОИВТ РАН создали экспериментальный стенд РК-3, на котором будут проводиться исследования гидродинамики и теплообмена жидкометаллических теплоносителей в условиях ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor) и других термоядерных реакторов-токамаков.
    2093
  • 04/06/2020

    Эксперимент геологов и физиков внес вклад в понимание природы железных метеоритов

    Научная группа Института физики высоких давлений им. Л. Ф. Верещагина РАН (ИФВД РАН), Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН (ИГМ СО РАН), Новосибирского государственного университета (НГУ) совместно со специалистами Института ядерной физики им.
    511
  • 14/04/2017

    На коллайдер SuperKEKb в Японии установили детектор Belle II с российским оборудованием

    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.
    1844
  • 27/11/2019

    Фабиола Джанотти: ЦЕРН рассчитывает на высокий уровень науки России

    Президент РФ Владимир Путин 12 ноября ратифицировал соглашение с Европейской организацией ядерных исследований (ЦЕРН) о научно-техническом сотрудничестве в области физики высоких энергий. О том, что даст это соглашение ЦЕРН, почему отсутствие результата в исследованиях тоже важно для развития науки, какие коллайдеры ЦЕРН хотел бы построить в ближайшее время и на какие российские технологии рассчитывает при обновлении Большого адронного коллайдера (БАК), корреспонденту РИА Новости Елизавете Исаковой рассказала генеральный директор ЦЕРН Фабиола Джанотти.
    543