2019年3月11日，SuperKEKB对撞机奏效开动三期工程(Phase 3)阶段的运行责任，这是SuperKEKB物理运行的开动，与此同期，运行在该对撞机上的Belle II探伤器也开动对撞数据的采集迷奸 丝袜，投入物理连络阶段。这是日本引颈的粒子对撞机发展史上的迫切里程碑之一。

位于日本科学城——筑波市的高能加快器连络机构(KEK)，是日本的国度实验室，宇宙著明的高能物理连络中心之一。该机构的KEKB加快器运行于1999至2010年时间，现在仍保合手着宇宙正负电子对撞机的最高亮度记录。行为其继任者，SuperKEKB加快器筹画达到KEKB最高亮度的四十倍以上，成为全宇宙第一的超等B介子工场。Belle II实验的场合是蚁集畸形于其前任——Belle实验50倍以上的数据，用于寻找荫藏在亚原子粒子里面的新物理，以揭示天地产生早期的谜题。Belle II实验将成为接下来十余年的时期里，外洋上动身点进的粒子物理实验之一。

复旦大学于2017年加入Belle II实验，成为认果真Belle II互助组成员，并于2018年与KEK签署了对于开展Belle II实验的框架互助契约。我校现在正基于当代物理连络所鼎力开展高能核物理与粒子物理等方面的连络，Belle II实验是我校参与的迫切外洋互助实验。我校现在有一位后生连络员担任Belle II互助组的推行委员会(Executive Board)委员，又名施展担任粲偶素物理组的召集东谈主以及Belle II经济委员会委员。我校在Belle II实验中承担越来越迫切的连络任务，包括新强子态、重夸克偶素和B介子衰变等物理连络，以及Belle II探伤器中的KL和Muon子探伤器(KLM)的运行惊奇、升级研发以及全局数据获取系统(DAQ)的升级连络等。我转换在参与的大型外洋互助实验还有位于好意思国的STAR与sPHENIX实验、在欧洲核子连络中心(CERN)的CMS实验以及在中国科学院高能物理连络所的BESIII实验。

Belle II实验的神态阐发

Belle实验于2010年收尾取数，与其位于好意思国斯坦福加快器中心的BaBar实验，共同在B介子衰变的弱相互作用中考据了电荷-宇称守恒的破缺(Charge-Parity Violation， 简称为CPV)。实验连络得到诺贝尔基金会的招供，并径直使得2008年诺贝尔物理学奖被授予发展了弱相互作用经过中的CPV表面的小林诚和益川敏英两位施展。

Belle II和SuperKEKB于2010年底开动建筑，是Belle 和KEKB的迫切升级。SuperKEKB加快器以对撞亮度达到KEKB的40倍行为瞎想场合。此场合的收场主要基于顶端的束流尺寸瞎想，行将束流尺寸缩减至纳米门径，称为“nano-beam”决议。在这么的瞎想下，对撞点处的束流尺寸会缩减至KEKB的1/20。同期，将束流强度增至KEKB束流的两倍，以最终达到40倍于KEKB的对撞亮度。这些升级将大幅度提升数据的产生量，但同期也将会使得束流本底显赫增强。新建造的Belle II探伤器将适宜在如斯极点条款下的高能粒子探伤和数据获取责任。

SuperKEKB加快器的一期工程（Phase 1）于2016年2月奏效收尾，在加快器双环中均收场了低放射低强度水平束流的环形运转，但莫得进行对撞实验。随后，实验东谈主员装配了用于束流最终聚焦的超导磁铁和Belle II的外层探伤器。二期工程（Phase 2）开动于2018年3月，并于曩昔4月26日的领先几小时内得到首批对撞事例。Belle II互助组成员在2018年的多个外洋会议上论说了Phase 2运行的初步服从。

在通盘内层顶点探伤器装配完成后，Belle II完成了沿途的子探伤器装配责任，并为物理运行阶段——即三期工程（Phase 3）——的永远数据采集作念好了准备。

Belle II 实验的物理场合

寻找粒子物理法度模子无法解释的新物理风物和对已知风物的精准测量是Belle II实验升级的主要场合。

SuperKEKB加快器上的正负电子对撞经过将产生渊博低本底的B介子对事例。这些粒子衰变经过是寻找和发现与现时公认表面存在偏差的物理风物的理思素材。一朝发现与现存表面存在显赫偏差的风物，就将会是自20世纪70年代法度模子降生以来首批新物剪发现之一。

寻找此类新物理需要极大的B介子对数据样本，其统计量为以往正负电子对撞中蚁集到数据样本的好多倍。为了取得这种统计量的数据样本，Belle II实验筹画产生约为原Belle实验50倍的B介子对事例（Belle实验蚁集了约7.6亿个这种事例），成为宇宙第一的超等B工场。

Belle II实验的学科布景

天地中的通盘可见物资齐是由原子组成迷奸 丝袜，原子由原子核以及环绕其外的电子组成。原子核由质子和中子衔尾而成，这两种粒子统称为核子。核子的里面存在更小的粒子——夸克。现在，在基本粒子物理中渊博以为夸克以及轻子（电子、中微子等）是“基本粒子”，它们是最小的物资单元，不成被链接分割下去。

夸克和轻子除外，还存在“力的捎带者”——传播子，它们在基本粒子之间传播基本相互作用（电磁力、强力和弱力）。希格斯粒子(Higgs)于2012年在欧洲核子连络中心被发现，并成为2016年诺贝尔物理学奖的受奖内容。在希格斯机制中，希格斯粒子是基本粒子得到质地的关节。引力是另一种基本相互作用，行为其捎带者的粒子还未被径直探伤到。

夸克无法单独存在，只可成对或者以三个为一组的方式存在。像质子和中子一类，由三个夸克组成的粒子被称为重子，相应地，由成对夸克组成的粒子被称作介子。

基本粒子和基本相互作用的性质和行为由粒子物理法度模子来描述。但现在仍有好多超出法度模子表面范围的风物存在，比如天地中的物资显赫多于反物资，何况存在渊博的暗物资和暗能量等。这些齐泄闪现法度模子的不完善。为了得到天地执行和物理法例的全景，探索超出法度模子的物理是现时表面和实验的需求。

近些年来，在B物理中发现的渊博新物理迹象引起了宇宙范围的锋利孤寒。Belle II将在接下来的十余年里集合满盈的数据，证据或摈弃这些可能性。

Belle II实验关系的专科术语

SuperKEKB加快器

SuperKEKB是日本最大的正负电子对撞机，修建在日本KEK国度实验室筑波园区地下11米处。SuperKEKB是双环结构，每个环的周长约为3千米。对撞机中的束流能量不合称，对撞的总能量约为10.6GeV。非对称能量束流的瞎想是为了使衰变中产生的粒子得到一定的速率以便航行更长的距离，便于探伤器寻找和重建粒子的径迹。

Belle II 探伤器

Belle II探伤器是环绕在SuperKEKB加快器对撞点位置的大型空洞粒子探伤器，长宽高均为8米傍边，重约1400吨。Belle II探伤器的场合是测量由介子衰变产生的粒子谱，鉴识它们的种类并测量它们的能量和动量。Belle II探伤器如吞并个数码相机，大致测量粒子衰变的关节信息。

Belle II互助组

Belle II互助组是一个外洋互助组，由来自于宇宙范围的26个国度和地区的近900名科研东谈主员组成。互助组的科研东谈主员在子探伤器的瞎想、拼装、测试、试运行以及实验操作等多方面开展凡俗的互助。物理数据分析责任基于群众分辩式蓄意蚁集。该蚁集以KEK实验室的蓄意连络中心为中枢，纠合宇宙范围内稠密的国度实验室和大学的蓄意机系统而成。

对撞亮度

对撞亮度（或简称“亮度”）是粒子物理实验中的一个常用成见，表征加快器束流中有些许粒子不错发生对撞。亮度乘以粒子相互作用对应的产生截面就得到单元时期内相互作用发生的次数。KEKB对撞机保合手着现在正负电子对撞亮度的宇宙记录，为2.1×1034 cm-2s-1，SuperKEKB对撞机的瞎想亮度是0.8×1036 cm-2s-1.

顶点探伤器

Belle II的顶点探伤系统是重建B介子衰变顶点的基础。它包含两层位于里面的硅像素探伤器（PXD）和外围的四层硅微条探伤器（SVD）。PXD由75微米尺寸的传感器组成，SVD由双侧硅微条组成，凭借创新性的“Origami”本事，使得读出电子学大致舍弃于位于传感器顶端的高放射敏锐区域。

图1. Belle II实验的工程时期表  

图2. SuperKEKB加快器卓绝主截至室 

图3. Belle II探伤器卓绝主截至室  

蔓延阅读：

https://www.kek.jp/en/newsroom/2019/03/11/1600/