Elektronide antiosakesi nimetatakse positroniteks. Neid saab luua raskemetalli, näiteks volframi, sihtmärgi tabamisel suure voolutugevuse ja suure energiaga elektronidega. Kuid peale positronite genereerib sihtmärk peaaegu võrdses koguses elektrone, mida samaaegselt püüavad elektrilised ja magnetilised jõud sihtmärgile järgnevas positroni püüdmise osas.
Elektronid ja footonid eraldatakse magnetjõuga vahetult pärast püüdmisfaasi. Positronide ja elektronide samaaegne tuvastamine hõivavas osas on keeruline. Kolm tegurit raskendavad nende selget nägemist:
- Kiirguskarm keskkond.
- Ruumi puudumine kiirmonitoride paigutamiseks.
- Vajadus teha vahet positronitel ja elektronidel lühikese aja jooksul.
Neid toodetakse suurtes kogustes SuperKEKB B-tehases (SuperKEKB), kus need purustatakse elektronideks heledusega, mis püstitab maailmarekordeid. Füüsikud uurivad mateeria saladusi, antiaine tasakaalustamatus ja muude eksootiliste osakeste jäljed väljaspool standardmudelit, uurides nendes kohtumistes B-mesonite ja anti-B-mesonite sadu lagunemismustreid. Selle katse üks olulisi komponente on positroni intensiivsuse tõstmine, et suurendada kokkupõrkesagedust.
KEK-i prof Tsuyoshi Suwada juhitud meeskond paigaldas edukalt uut tüüpi kiirmonitori SuperKEKB positroniallikasse.
Suwada ütles, “Idee on kasutada lairiba-kiiremonitori koos lihtsa varrasantenniga. See idee on raadiosageduslainete tuvastamise tehnikates hästi tuntud. KEKis katsetati esimest korda edukalt laetud osakeste kiirte kasutamist suure energiaga kiirendites, näiteks elektron- ja positronikiirtes. Selgub, et elektronkiir (või positronikiir) eelneb positronikiirele (või elektronkiirele) teatud ajavahemikuga ajapiirkonnas. jäädvustamise sektsioon."
"Huvitaval kombel leidsime katsetes, et ajavahemik nende vahel elektronid ja positronid varieerub keerukalt keskmiselt vahemikus 20 kuni 280 ps ja nende liikumisjärjekord on olenevalt hõivamise sektsiooni töötingimustest. Püüdmisfaasis 0 kraadi eelnevad miinussignaali polaarsusega elektronid plusssignaali polaarsusega positronidele ja ajavahemik on 137 ps.
"180 kraadi püüdmise faasis on positronid plusssignaali polaarsusega eelneb miinussignaali polaarsusega elektronidele ja ajavahemik on 140 ps. Selgub, et elektronide ja positronite vaheline ajavahemik varieerub ajapiirkonnas keerukalt ja liikumisjärjestust vahetatakse püüdmisfaasides 50 ja 230 kraadi.
"SuperKEKB-s rakendatud positronite täiustatud püüdmise efektiivsus aitas SuperKEKB-l parandada oma maailmarekordilist heledust."
“Kasulik info on pihusti linaci juures saadava kiirseiresüsteemi kiirguskahjustuste kohta selle pikemaajalises töös. Seda uut kiirmonitori saaks rakendada järgmise põlvkonna B-tehastes ja tulevastes e+ e- lineaarsed põrkajad."
Ajakirja viide:
- Suwada, T. Positroni püüdmise protsessi otsene vaatlus superKEKB B-tehase positroniallikas. Sci Rep 12, 18554 (2022). DOI: 10.1038/s41598-022-22030-5
