ベル実験

Belle実験は、日本の茨城県つくば市にある高エネルギー加速器研究機構（KEK）で、 400人以上の物理学者とエンジニアによる国際協力であるBelleコラボレーションによって実施された素粒子物理学実験である。実験は1999年から2010年まで行われた。^[1]

Belle検出器は、非対称エネルギー電子陽電子衝突 型加速器KEKBの衝突点に位置していた。KEKBのBelleとSLACのPEP-II加速器のBaBar実験は、電子と陽電子を衝突させるBファクトリーとして知られていた。これは、電子の質量に等しい運動量中心エネルギーで電子を陽電子と衝突させるためである。
ϒ
（4S） 共鳴はB中間子の対に崩壊する。

Belle 検出器は、広い立体角範囲、数十マイクロメートル単位の精度での頂点位置の検出(シリコン頂点検出器による)、 100 MeV/cから数 GeV/c の運動量範囲でのパイ中間子とカオンの優れた識別 (チェレンコフ検出器による)、および数パーセントの精度の電磁カロリメータ( CsI ( Tl )シンチレーション結晶で作られた) を備えた密閉型多層粒子検出器でした。

Belle II実験は、 2010年6月に承認されたBelleのアップグレードです。^[2]現在試運転中であり、^[3] 2018年に運転を開始する予定です。^{[4] Belle IIは}SuperKEKB（アップグレードされたKEKB加速器）に設置されており、40倍の積分光度を提供することを目指しています。^[5]

この実験はCP対称性の破れの探索を目的として行われた。^{[6]しかし、この実験ではまた、稀な崩壊の広範な研究、エキゾチックな粒子の探索、} D中間子やタウ粒子の特性の精密測定も行われた。^[1]この実験の結果、物理学の雑誌に約300本の論文が発表された。

Belle実験のハイライトは次のとおりです。

• 中性B中間子系における大きなCP対称性の破れの観測^[7]
• 包括的崩壊の分岐率の測定^[8]${\displaystyle B\to X_{s}\gamma }$
• ^[9]と^[10]による遷移の観察${\displaystyle b\to sl^{+}l^{-}}$${\displaystyle B\to Kl^{+}l^{-}}$${\displaystyle B\to K^{*}l^{+}l^{-}}$
• ダリッツプロットを用いた測定^[1]${\displaystyle \phi _{3}}$${\displaystyle B\to DK,D\to K_{S}\pi ^{+}\pi ^{-}}$
• CKMクォーク混合行列要素の測定と^[1]${\displaystyle |V_{ub}|}$${\displaystyle |V_{cb}|}$
• ^[11]と^[12]における直接的なCP対称性の破れの観測${\displaystyle B^{0}\to \pi ^{+}\pi ^{-}}$${\displaystyle B^{0}\to K^{-}\pi ^{+}}$
• 遷移の観察^[13]${\displaystyle b\to d}$
• ^[14]の証拠${\displaystyle B\to \tau \nu }$
• X(3872) ^[15]を含む多数の新粒子の観測

KEKB加速器は当時世界最高の輝度を誇る装置だった。 ^[要出典]データの大部分は
ϒ
（4S）瞬間光度は2.11 × 10 ³⁴  cm ⁻² · s ⁻¹。​
ϒ
（4S）質量は約710  fb ⁻¹（7億7100万
B

B
中間子対）の約10％のデータは、
ϒ
（4S）共鳴をバックグラウンド研究のために行った。さらに、KEKBは
ϒ
（5S）共鳴して学ぶ
B
_s中間子だけでなく
ϒ
（1S）、
ϒ
（2S）と
ϒ
（3S）共鳴を利用して暗黒物質とヒッグス粒子の証拠を探します。
ϒ
（1S）、
ϒ
（2S）と
ϒ
Belle が収集した(5S)は、入手可能なサンプルとしては世界最大です。^[要出典]

• Bファクトリー
• 
  B
  –
  B
  発振

ウィキメディア・コモンズには、 Belle 実験に関連するメディアがあります。

• ベル公式サイト
• Belle II コラボレーション ウェブサイト
• Belle II パブリック ウェブサイト
• INSPIRE-HEPにおけるKEK-BF-BELLE実験の記録

北緯36°09′28″ 東経140°04′31″ / 北緯36.15778° 東経140.07528° / 36.15778; 140.07528