KEK - KEK - Wikipedia

Для использования в других целях см. Кек.
Ускоритель высокой энергии
Исследовательская организация
高 エ ネ ル ギ ー 加速器 研究 機構
КЕК и гора Цукуба.jpg
Учредил1 апреля 1997 г.
Штаб-квартираЦукуба, Ибараки, Япония
Генеральный директор
Масанори Ямаути
ПринадлежностиМинистерство образования, культуры, спорта, науки и технологий
Интернет сайтhttp://www.kek.jp/en/

Организация по исследованию ускорителей высоких энергий (高 エ ネ ル ギ ー 加速器 研究 機構, Ко Энерюги Касокуки Кенкью Кико), известный как KEK, это японская организация, целью которой является управление крупнейшей физика элементарных частиц лаборатория в Японии, расположенная в Цукуба, Префектура Ибараки. Он был основан в 1997 году.[1] Термин «KEK» также используется для обозначения самой лаборатории, в которой работает около 695 сотрудников.[2] Основная функция KEK - обеспечение ускорители частиц и другая инфраструктура, необходимая для физика высоких энергий, материаловедение, структурная биология, радиация наука, вычислительная наука, ядерная трансмутация и так далее. Многочисленные эксперименты были проведены в KEK внутренними и международными коллаборациями, которые использовали их. Макото Кобаяши, заслуженный профессор KEK, всемирно известен своей работой над CP-нарушение, и был награжден 2008 Нобелевская премия по физике.

Координаты: 36 ° 08′55 ″ с.ш. 140 ° 04′37 ″ в.д. / 36,14861 ° с.ш.140,07694 ° в. / 36.14861; 140.07694

История

KEK был основан в 1997 году в результате реорганизации Института ядерных исследований, Токийский университет (создана в 1955 г.), Национальная лаборатория физики высоких энергий (создана в 1971 г.) и Лаборатория мезонов Токийского университета (создана в 1988 г.).[1] Однако реорганизация не была простым слиянием вышеупомянутых лабораторий. Таким образом, KEK был не единственным новым институтом, созданным в то время, потому что не вся работа головных организаций подпадала под действие физики высоких энергий; например, Центр ядерных исследований при Токийском университете был одновременно создан для ядерной физики низких энергий в исследовательском партнерстве с RIKEN.

  • 1971: Создана Национальная лаборатория физики высоких энергий (КЭК).
  • 1976: The протон синхротрон (PS) произвел 8 GэВ балка в соответствии с проектом. PS достиг 12 ГэВ.
  • 1978: Бустер Синхротрон Объект утилизации и Фотон Основаны фабрики (ФЗ).
  • 1982: PF удалось сохранить 2,5 ГэВ электрон луч.
  • 1984: Транспонируемый ускоритель хранения данных с пересекающимися кольцами в Nippon (TRISTAN) Accumulation Ring (AR) ускорил электрон пучок до 6,5 ГэВ.
  • 1985: AR ускорила позитрон пучок до 5 ГэВ.
  • 1986: Главное кольцо TRISTAN (MR) ускоряет оба электрон и позитрон пучки до 25,5 ГэВ.
  • 1988: Энергия МР была увеличена до 30 ГэВ с помощью сверхпроводящий ускоряющие полости.
  • 1989: Отделение ускорителей и синхротронного излучения было создано в Аспирантура перспективных исследований.
  • 1994: KEKB Начато строительство Б-завода.
  • 1995: TRISTAN эксперименты (ЭМИ, ДЖЕЙД, ТОПАЗ, ВЕНЕРА) закончили.
  • 1997: Создана Организация по исследованию ускорителей высоких энергий.
  • 1998: Хранение первого луча в KEKB (KEK B-factory) кольцо.
  • 1999: Длинная база Колебания нейтрино эксперимент (K2K ) началось. В Belle эксперимент на KEKB началась операция.
  • 2001: Строительство ускорителей протонов высокой интенсивности (J-PARC ) началось.
  • 2004: Стал Межуниверситетским научно-исследовательским институтом корпорации по исследованию ускорителей высоких энергий. K2K эксперимент закончился.
  • 2005: Открыт кампус Токай. Эксперименты на PS закончились.
  • 2006: J-PARC Центр создан.
  • 2008: Проф. Макото Кобаяши выиграл 2008 Нобелевская премия по физике.
  • 2009: J-PARC строительство было завершено.
  • 2016: Первые очереди и успешное хранение балок в SuperKEKB электронные и позитронные кольца[3]
  • 2017: Завершена обкатка Belle II эксперимент в Цукубе, Япония.
  • 2018: Первые столкновения лучей SuperKEKB внутри детектора Belle II[4]

Организация

KEK имеет четыре основных лаборатории

Ученые КЭК проводят обучение Кандидат наук. курсантов Школы наук об ускорителях высоких энергий в Аспирантура перспективных исследований.

Место расположения

  • Кампус Цукуба: 1-1 Охо, Цукуба, Ибараки 305-0801, Япония
  • Кампус Токай: 2-4 Ширане Сираката, Токай-мура, Нака-гун, Ибараки 319-1195, Япония

Ускорители элементарных частиц

Текущий комплекс

BELLE детектор
KEK e + / e- Linac
  • KEK e + / e- Linac: A линейный ускоритель комплекс, используемый для инжекции электронов 8,0 ГэВ и позитронов 3,5 ГэВ в KEKB. В линейный ускоритель также обеспечивает электроны на 2,5 ГэВ для PF и электроны на 6,5 ГэВ для PF-AR. В последние годы линейный ускоритель был модернизирован для SuperKEKB.
  • Стенд для испытаний ускорителей (ATF): тестовый ускоритель ориентирован на создание пучка со сверхнизким эмиттансом. Это одна из важнейших методик создания будущего электронно-позитронного линейного коллайдера. Энергия пучка электронов при нормальной работе составляет 1,28 ГэВ.
  • Испытательная установка сверхпроводящих радиочастот (STF): испытательная установка для создания и эксплуатации испытательного линейный ускоритель с высоким градиентом сверхпроводящий резонаторов, как прототип основных линейных ускорителей для Международный линейный коллайдер (ILC).
  • Японский исследовательский комплекс протонных ускорителей (J-PARC ): Комплекс протонного ускорителя, состоящий в основном из 600 МэВ линейный ускоритель, a 3 ГэВ синхротрон и 50 ГэВ синхротрон. J-PARC был создан в сотрудничестве между KEK и JAEA, и используется для ядерная физика, физика элементарных частиц, мюон наука, нейтрон наука, Система с приводом от ускорителя (ADS) и ряд других приложений.
  • Цифровой ускоритель KEK (KEK-DA) представляет собой реконструкцию бустерного протонного синхротрона KEK на 500 МэВ, который был остановлен в 2006 году. Существующий линейный ускоритель с дрейфовой трубкой на 40 МэВ и ВЧ резонаторы были заменены ионным источником электронного циклотронного резонанса (ЭЦР), встроенным в Высоковольтный терминал 200 кВ и индукционные ускорительные ячейки соответственно. DA, в принципе, способен ускорять любой тип иона во всех возможных зарядовых состояниях.[5]

Комплекс останова

  • Протонный синхротрон (PS): Ускорительный комплекс для ускорения протонов до 12 ГэВ. PS состоял в основном из предускорителя на 750 кэВ, 40 МэВ линейный ускоритель, бустер на 500 МэВ синхротрон и главное кольцо на 12 ГэВ. PS использовался для ядерный и физика элементарных частиц. PS также предоставил пучок протонов 12 ГэВ для нейтрино луч пучка в KEK для KEK в Камиока (K2K ) эксперимент. В 1976 году ПС достигла проектной энергии 8 ГэВ. В 2007 году ПС была остановлена.
  • Neutrino Beam Line: Линия луча для нейтрино Супер-Камиоканде, что примерно в 250 км от КЭК, и осцилляция нейтрино эксперимент назван K2K проводился с 1999 по 2004 год. осцилляция нейтрино эксперимент назван Токай к Камиока (T2K ) был проведен с использованием J-PARC с 2009 года.
  • Переносной ускоритель накопителя с пересекающимися кольцами в Ниппоне (ТРИСТАН): электрон-позитронный коллайдер работал с 1987 по 1995 год. Основная цель заключалась в обнаружении верхний кварк. Энергия электронов и позитронов составляла 30 ГэВ. В TRISTAN было три детектора: TOPAZ, VENUS и AMY. KEKB был построен с использованием туннеля TRISTAN.

Бег и планы на будущее

  • SuperKEKB: Электрон-позитронный коллайдер, состоящий из электрона 7 ГэВ. кольцо для хранения и позитрон на 4 ГэВ кольцо для хранения, чтобы достичь более высокого яркость за счет увеличения тока пучка, фокусировки пучков в точке взаимодействия и уменьшения электромагнитного взаимодействия пучка с пучком. Целевая светимость была установлена ​​на 8 × 1035 см−2 s−1, что примерно в 60 раз выше первоначальной проектной стоимости KEKB. SuperKEKB использует схему нанопучков. KEK построит новый демпфирующее кольцо для генерации пучка позитронов в наномасштабе. В октябре 2010 года правительство Японии официально одобрило проект SuperKEKB, а в июне 2010 года первоначальный бюджет в размере 100 миллионов долларов (100 иен = 1 доллар) для Программы поддержки очень продвинутых исследований был выделен на 2010-2012 годы. Общий бюджет программы составляет около 315 миллионов долларов (100 йен = 1 доллар). Модернизация будет завершена, и первые столкновения были проведены в 2018 году. Наибольшая светимость будет достигнута в 2021 году. Belle II эксперимент будет проводиться с использованием SuperKEKB.
  • Компактный Линак для восстановления энергии (cERL): тестовый ускоритель будущего синхротронный источник света названный Линак для восстановления энергии (ERL). cERL будет изучать неопределенность физика ускорителя в ERL через пучковые эксперименты. Ввод в эксплуатацию пучка электронов cERL запланирован с 2013 г. с пучком электронов 35 МэВ. У KEK есть план по созданию ERL на 5 ГэВ, обеспечивающего сверхвысокую яркость и ультракороткий импульсный синхротронный свет после экспериментов cERL.
  • Международный линейный коллайдер (ILC): будущий электрон-позитронный линейный коллайдер, состоящий из сверхпроводящих полостей длиной примерно 31 километр и двух демпфирующих колец для электронов и позитронов с окружностью 6,7 километра. Энергия электронов и позитронов будет до 500 ГэВ с возможностью повышения до 1 ТэВ. В ILC задействовано около 300 лабораторий и университетов по всему миру: более 700 человек работают над дизайном ускорителя и еще 900 человек - над разработкой детекторов. Работа по проектированию ускорителя координируется Global Design Effort, а работа по физике и детекторам - World Wide Study.[6]

Компьютеры[7]

Синий ген

KEK имеет компьютеры самого быстрого класса в Японии, а вычислительный исследовательский центр в KEK управляет компьютерными системами. Теоретические рабочие характеристики SR16000, a супер компьютер сделан HITACHI, составляет 46 тФЛОПЫ. Теоретические рабочие характеристики Синий ген Решение, суперкомпьютер от IBM, составляет 57,3 терафлопс. Эти суперкомпьютеры использовались для изучения квантовая хромодинамика и числовой физика ускорителя в основном, и эти суперкомпьютеры были выключены, чтобы представить следующий суперкомпьютер в будущем. Центр вычислительных исследований также управляет другими компьютерными системами: KEKCC, B-factory Computer System и Synchrotron Light Computer System.

KEK организовал первый веб-сайт в Японии 30 сентября 1992 года. Оригинальный веб-сайт все еще можно увидеть.[8]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "История". KEK. Получено 2016-08-12.
  2. ^ 各種 デ ー タ (на японском языке). KEK. Получено 2016-08-12.
  3. ^ «2 марта 2016 - KEK: Первые повороты и успешное хранение пучков в электронных и позитронных кольцах SuperKEKB». www.interactions.org. Получено 2016-08-10.
  4. ^ "Доклад на KEK: электроны и позитроны впервые сталкиваются в ускорителе SuperKEKB". Получено 2018-05-29.
  5. ^ Т. Ивашита ; и другие. (2011). «Цифровой ускоритель КЭК». Специальные темы Physical Review: ускорители и пучки. 14 (7): 071301. Bibcode:2011ПхРвС..14г1301И. Дои:10.1103 / PhysRevSTAB.14.071301.
  6. ^ ILC-Факты и цифры
  7. ^ Центр вычислительных исследований в КЭК
  8. ^ Первый веб-сайт в Японии (японский)

внешняя ссылка