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2リング・非対称エネルギー・電子・陽電子衝突型加速器 |
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Bファクトリーは、2リングからなる非対称エネルギーの電子・陽電子衝突型加速器である。B中間子(反ボトムクォークと軽いクォークから構成される中間子)とその反粒子である反B中間子を大量に(いわば工場のように)作り出すのでBファクトリーと呼ばれる。異なるエネルギーの電子と陽電子を衝突させるため(非対称エネルギー)、Bファクトリーでは2リングが必要となる。既存の周長3kmのトンネルの中に、電子を蓄積する8GeVのリングと陽電子を蓄積する3.5GeVのリングを左右に並べて設置する。8GeBと3.5GeVというエネルギーは、B中間子の一対をちょうど作り出すエネルギーである。2つのリングは一ケ所で交差し(この点を衝突点という)、 そこで電子と陽電子が衝突する。衝突点を囲んでBELLEと呼ばれる測定器が設置される。 Bファクトリー加速器の建設は平成6年度から始まり、5年後の平成10年度に建設を終了し、平成11年度から実験を開始した。
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突型加速器の性能はルミノシティとよばれるパラメータで表される。Bファクトリーの目標ルミノシティは1034cm-2s-1と非常に大きい。 ルミノシティは蓄積される電流に比例し、衝突点でのビームを高さ3ミクロン幅300ミクロンまで絞り込むが、それでも必要な電流は電子リングにおいては1.1A、陽電子リングでは2.6Aに達する。このような大きな電流は5000個にのぼるバンチ(電子又は陽電子が1000億個程度集まったかたまり)に分散して蓄積させる。このような大電流を加速および蓄積するために、特殊な高周波加速空洞やビームを安定化するためのビームフィードバック装置、強力な放射光による発熱にたえられる銅の真空ダクトが用いられる。
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Bファクトリーは電子(e-)を蓄積する高エネルギーリング(8GeV)と陽電子(e+)を蓄積する低エネルギーリング(3.5GeV)の2つのリングからなる。2つのリングは筑波実験棟で交差し、電子と陽電子が衝突する。この衝突点を囲んでBELLE測定器が据え付けられる。富士実験棟ではリングが上下に交差して、ビームは衝突しない。
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