ベル実験

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ベル実験(—じっけん、Belle experiment)とは、高エネルギー加速器研究機構KEKB加速器において現れるCP対称性の破れの研究を遂行する国際共同実験である。 ベル実験の名称 Belle は 本実験で研究に利用されるB中間子が el(電子)とle(電子の反粒子である陽電子)の衝突から生成される様子を表している。

研究チームは400人以上の物理学者、及び技術者により構成される。

最近の研究成果[編集]

ベル実験における物理[編集]

ベル実験では多様な物理の研究が遂行されている。例を以下にあげる。

  • B中間子の崩壊で現れるCP対称性の破れの研究
CP対称性の破れを記述する小林・益川模型の精密検証をおこなう。
  • B中間子稀崩壊の研究
B中間子の崩壊で間接的に寄与する可能性のある新粒子の研究をおこなう。
  • B中間子以外のD中間子、およびτレプトン崩壊の研究
Bファクトリーでは、B中間子のほかにもさまざまな粒子が発生する。これらの崩壊を詳しく研究する。
  • 新しいハドロン状態の生成の研究
4つのクォークから構成される新粒子、5つのクォークから構成されるペンタクォークなど。
  • 2光子生成過程の研究
光子構造関数の研究など。

ベル測定器[編集]

BELLE検出器

KEKB加速器の円形リング上の一か所(筑波実験棟)にベル測定器が設置されている。この測定器では、電子・陽電子衝突でおこった反応の様子が記録されている。大きさは8m x 8m x 8m、重量は1,500トン程度である。 ベル測定器は、複数のサブ測定器から構成されており、これらの情報を複合的に組み合わせることで反応で発生した粒子の情報が最大限に引き出される。粒子の運動量、エネルギー、崩壊点、粒子の種類などが測定される。ベル測定器のサブ測定器のなかで特徴的なものにエアロゲルから発生するチェレンコフ放射を利用したACC(Aerogel Cherenkov Counter)がある。ACCでは粒子が検出器を通過した際のチェレンコフ放射の有無により数ギガ電子ボルトの運動量におけるパイ中間子K中間子の粒子識別を行うことができる。

ロゴに関して[編集]

ベル実験のロゴには 青色の背景に B の文字が描かれている。このBはベル実験で研究対象となるB中間子をあらわしている。また、Bは e と eの左右逆向きがそれぞれ横向きになった文字から構成されていることもわかる。これらは、電子陽電子(電子の反粒子)を示しており、B中間子が電子と陽電子の衝突から生成される様子を表現している。Bの下に書かれている BELLE とはベル実験のグループ名である。しかしながら、ロゴがベル実験初期に作成されたこともあり、この綴りは正しくない。ベル実験の正しい表記は BELLE ではなくBelleである。

注) Bを構成している e と 左右逆向きの e は それぞれ電子と陽電子を示しているが、その文字の大きさはエネルギーの大きさを示しているわけではない。ロゴでは陽電子のほうが電子より文字が大きいが、実際の衝突に用いられるエネルギーは電子が8ギガ電子ボルト、陽電子は3.5ギガ電子ボルトであり、電子の方がエネルギー値が高い。

ビー・ラボ[編集]

ビー・ラボ(B-Lab) とは新しい素粒子発見のための公開プログラムである。高校生を対象としている。ビー・ラボに参加すると、高エネルギー加速器研究機構のスタッフの指導のもと、ベル実験で収集された実験データを取り扱い、データ解析を行うことができる。もし、このプログラムにより新粒子が発見された場合、発見者の名前がベル実験の測定器にネームプレートとして刻まれることになっている (しかしながら新粒子発見の報告はまだない)。解析は Windows上で行う。 解析プログラムには ROOTが用いられている。

ベル・プリュス[編集]

高校生のための素粒子サイエンスキャンプ。不定期に行われている。ベルの研究者がおこなっている研究活動を一般の高校生が経験することができる。キャンプにはソフトウェアコース、ハードウェアコースが設けられている。

将来計画[編集]

ベル実験グループでは、将来計画としてBelleIIを検討している。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]

座標: 北緯36度9分28秒 東経140度4分30.6秒 / 北緯36.15778度 東経140.075167度 / 36.15778; 140.075167 (Belle 検出器)