Belle実験におけるBの物理

小林・益川理論の検証実験
KEKB加速器とBelle検出器
つくば市高エネルギー加速器研究機構
に建設したBファクトリー加速器(KEKB)
は、エネルギー8GeVの電子と3.5GeVの
陽電子ビームを高頻度で衝突させ、B中
間子とその反粒子である反B中間子を
大量に対生成させる装置です。衝突点
にあるBelle測定器では、瞬時に起こるB
中間子の崩壊過程が精密に記録されま
す。1999年に実験を開始、2001年夏に
はCP対称性の破れを発見し、その後の
実験結果と共に小林・益川理論を証明
することに成功しました。
世界最高強度
KEKB加速器
34
10
-2
-1
cm s
ピークルミノシティ 1.7 x
積分ルミノシティ > 850 fb-1
e-(8GeV)
e+(3.5GeV)
一日当たり100万対以上
大量のB中間子対を生成
B g K+p-崩壊での
直接的CP対称性の破れの兆候
ユニタリー三角形を確認
小林益川理論を証明
B中間子での
CP対称性の破れを発見
高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)
Belle検出器
電磁カロリーメーター
16X0
エアロジェル
チェレンコフ検出器
n=1.015~1.030
3.5 GeV e+
B g p+p-崩壊での
直接的CP対称性の破れを発見
B中間子の崩壊を精密測定
 崩壊点を高精度測定
 優れた粒子種識別能力
飛行時間検出器
8 GeV e-
中央飛跡検出器
small cell +He/C2H5
シリコン・バーテックス検出器
3(4) layer DSSD
m / KL 検出器
14/15 layer RPC+Fe
Δz~200μm
検出されたB中間子対崩壊事象の例