Bファクトリー

素粒子物理学において、Bファクトリー（Bfactory）またはビューティーファクトリー（ beauty factory）は、 B中間子の特性と挙動を小さな統計的不確実性で測定できるように、大量のB中間子を生成および検出するように設計された粒子衝突実験である。タウレプトンとD中間子もBファクトリーで大量に生成される。^[1]

歴史と発展

一種の「プロトタイプ」または「先駆者」Bファクトリーは、DESYのHERA-B実験であり、実際のBファクトリーが建設/運用される前の1990年代から2000年代にかけてB中間子物理学を研究するために計画されました。^[2]しかし、通常、HERA-BはBファクトリーとは見なされていません。

1990年代には2つのBファクトリーが設計・建設され、1999年後半から稼働した。日本のつくばにある KEKB衝突型加速器のBelle実験と、米国カリフォルニア州SLACの PEP-II衝突型加速器のBaBar実験である。どちらも電子陽電子衝突型加速器で、質量中心エネルギーはϒ(4S)共鳴ピークに調整されており、これは2つのB中間子に崩壊する閾値のすぐ上にある（両方の実験とも、異なる質量中心エネルギーでより小さなデータサンプルを取得した）。BaBarは予算削減のため2008年にデータ収集を予定より早く終了したが、Belleは2010年まで稼働し、当初の目標積分光度に達したことと、実験のアップグレード工事が開始されることとなったためデータ収集を停止した（下記参照）。^[3]

現在の実験

2010年代から2020年代にかけて、3つの「次世代」Bファクトリーが建設される予定だった。イタリアのローマ近郊のSuperB、Belleのアップグレード版であるBelle II ^[4]、 PEP-II加速器のアップグレード版であるSuperPEP-IIである。SuperBはキャンセルされ、^[5] SuperPEP-IIの提案は実行されなかった。しかし、Belle IIは2018年にデータの取得に成功し、現在稼働している唯一の次世代Bファクトリーである。^[6]

Belle II に加えて、LHC (CERN)のLHCb実験があります。この実験は 2010 年に運用が開始され、主にボトムクォークを含むハドロンの物理を研究しており、この「次世代」の B ファクトリーであると理解できます。しかし、LHCb は通常 B ファクトリーとは呼ばれません。実験と (おそらくより重要なことですが) 対応する衝突型加速器 (つまり、LHC ) は b クォーク粒子の研究のためだけに使用されているわけではなく、b クォークの物理以外にも目的があるためです。^[7]

参照

参考文献

^ Volk, JT; Yager, PM; Edelstein, R.; /Carnegie Mellon U.; Christian, D.; /Fermilab; Lundberg, B.; Reay, NW; Reibel, K.; Sidwell, RA; Stanton, N. (1987-01-01). Tevatron Collider Beauty Factory に関する意向書(PDF) (レポート). pp. FERMILAB–PROPOSAL–0783, 992264. doi : 10.2172/992264 .
^ Križan, Peter (1999)、「HERA-B 実験」、Lellouch, Daniel、Mikenberg, Giora、Rabinovici, Eliezer (編)、International Europhysics Conference on High Energy Physics、Springer Berlin Heidelberg、pp. 1188–1191、doi :10.1007/978-3-642-59982-8_229、ISBN 978-3-642-64208-1
^ ビーヴァン、AJ;ゴロブ、B.マンネル、TH;プレル、S.ヤブスリー、BD;相原博司；アヌリ、F.アルノー、N.オーシェフ、T.ベネケ、M.ベリンジャー、J. (2014)。「B ファクトリーの物理学」。ヨーロッパ物理ジャーナル C . 74 (11): 3026.arXiv : 1406.6311。Bibcode :2014EPJC...74.3026B。土井：10.1140/epjc/s10052-014-3026-9。ISSN 1434-6044。S2CID 9063079。
^ オーシェフ、T.;バーテル、W.ボンダール、A.ブロジツカ、J.ブラウダー、TE;チャン、P.チャオ、Y.チェン、KF。ダルセノ、J.ドルツコイ、A.江成泰也 (2010-02-26) 「スーパーBファクトリーの物理学」。arXiv : 1002.5012 [hep-ex]。
^ 「イタリア、10億ユーロのスーパーB衝突型加速器を中止」Physics World 2012年11月28日2020年3月23日閲覧。
^ 「SuperKEKBが初の衝突を達成」Physics World 2018-04-30 . 2020-03-16閲覧。
^ “Experiments | CERN”. home.cern . 2020年3月23日閲覧。

外部リンク

BaBarホームページ
ベルホームページ
Belle II ホームページ

[1] Volk, JT; Yager, PM; Edelstein, R.; /Carnegie Mellon U.; Christian, D.; /Fermilab; Lundberg, B.; Reay, NW; Reibel, K.; Sidwell, RA; Stanton, N. (1987-01-01). Tevatron Collider Beauty Factory に関する意向書(PDF) (レポート). pp. FERMILAB–PROPOSAL–0783, 992264. doi : 10.2172/992264 .

[2] Križan, Peter (1999)、「HERA-B 実験」、Lellouch, Daniel、Mikenberg, Giora、Rabinovici, Eliezer (編)、International Europhysics Conference on High Energy Physics、Springer Berlin Heidelberg、pp. 1188–1191、doi :10.1007/978-3-642-59982-8_229、ISBN 978-3-642-64208-1

[3] ビーヴァン、AJ;ゴロブ、B.マンネル、TH;プレル、S.ヤブスリー、BD;相原博司；アヌリ、F.アルノー、N.オーシェフ、T.ベネケ、M.ベリンジャー、J. (2014)。「B ファクトリーの物理学」。ヨーロッパ物理ジャーナル C . 74 (11): 3026.arXiv : 1406.6311。Bibcode :2014EPJC...74.3026B。土井：10.1140/epjc/s10052-014-3026-9。ISSN 1434-6044。S2CID 9063079。

[4] オーシェフ、T.;バーテル、W.ボンダール、A.ブロジツカ、J.ブラウダー、TE;チャン、P.チャオ、Y.チェン、KF。ダルセノ、J.ドルツコイ、A.江成泰也 (2010-02-26) 「スーパーBファクトリーの物理学」。arXiv : 1002.5012 [hep-ex]。

[5] 「イタリア、10億ユーロのスーパーB衝突型加速器を中止」Physics World 2012年11月28日2020年3月23日閲覧。

[6] 「SuperKEKBが初の衝突を達成」Physics World 2018-04-30 . 2020-03-16閲覧。

[7] “Experiments | CERN”. home.cern . 2020年3月23日閲覧。