6月15日，日本高能加速器研究中心(KEK)的SuperKEKB對撞機取得了2.226×10^34 cm^-2s^-1的瞬時亮度。該亮度刷新了此前由歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)于2018年創(chuàng)造的2.14 ×10^34 cm^-2s^-1的記錄。6月21日， SuperKEKB對撞機亮度進一步提高，達到2.40×10^34 cm^-2s^-1的瞬時亮度。
SuperKEKB對撞機的成就是包括中國在內(nèi)的世界各國通力合作的結(jié)晶，也為我國新一代對撞機的設(shè)計建造提供了思路。工作在該裝置上的Belle II探測器由Belle II國際合作組建造，該合作組聚集了全世界26個國家和地區(qū)115個研究單位的約1000名物理學家和工程師，從事標準模型的精確檢驗及超出標準模型新物理的尋找等開放性前沿課題的研究。超高亮度的SuperKEKB是采集海量實驗數(shù)據(jù)，研究稀有過程的保障，為Belle II合作組的物理學家們探索自然創(chuàng)造了前所未有的條件。
我國自1997年與KEK簽署協(xié)議參加B介子工廠——KEKB及Belle實驗的合作，2010年開始參加了上述實驗的升級工作。Belle II中國組目前包括中國科學院高能物理研究所、中國科學技術(shù)大學、北京大學、復旦大學等九個單位，在Belle II實驗的設(shè)計與建造、調(diào)試與運行維護、軟件開發(fā)與科學計算等方面都作出了重要貢獻，我國將重點參與B介子物理、中性D介子混合與CP破壞和奇特強子態(tài)的研究。
日本高能加速器研究機構(gòu)位于日本筑波市，是世界上主要的高能物理研究中心之一。SuperKEKB對撞機是該中心運行的大型超高亮度非對稱正負電子對撞裝置，其對撞能量瞄準B介子能區(qū)，被稱作超級B介子工廠。其前身KEKB對撞機在1999-2010年運行期間也曾創(chuàng)造并長期保持了對撞亮度的世界紀錄，直到2018年被LHC對撞機在p-p對撞中趕超。
對撞亮度是指粒子束團對撞過程中，單位時間單位橫截面內(nèi)發(fā)生對撞的粒子數(shù)量。因此，更高的亮度意味著更高的數(shù)據(jù)采集能力，是對撞機最核心的性能指標之一。SuperKEKB的設(shè)計亮度高達8 ×10^35 cm^-2s^-1，是當前亮度記錄的約40倍。為保證這一史無前例的技術(shù)指標能夠順利實現(xiàn)，SuperKEKB計劃使用的束流強度約為KEKB的兩倍，在設(shè)計上則首次采用了新的“納米束”方案(“nano-beam” scheme)，即在正負電子束團對撞區(qū)域，通過兩個超導四極磁鐵提供的磁場，壓縮束團垂直方向的尺寸至50納米左右（即一個普通病毒的尺寸），使束團垂直方向變得更致密，同時增大正負束團水平交叉角，以減小交叉面積，從而在束團長度不變的情況下增加對撞的有效截面，提高對撞亮度。
目前，獲取亮度記錄時應用的束流強度仍只相當于KEKB的1/3至1/2；束團垂直方向的尺寸壓縮至220納米左右。這意味著SuperKEKB的亮度在未來還有很大的上升空間。
相關(guān)閱讀：
1. 英文版新聞發(fā)布：https://www.kek.jp/en/
2 第一屆Belle II實驗中國組學術(shù)研討會在復旦大學召開：
http://imp.fudan.edu.cn/1c/49/c1002a138313/page.htm
3 “絕世美女二世”Belle II：
http://www.innoctf.com/kxcb/zxgx/201704/t20170425_4779856.html
SuperKEKB對撞機亮度達到2.40×10^34 cm^-2s^-1的瞬時亮度
新的“納米束”方案(“nano-beam” scheme)
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