Les antiparticules d'électrons sont appelées positrons. Ils peuvent être créés en frappant une cible de métal lourd, comme le tungstène, avec des électrons à haute intensité et haute énergie. Cependant, en plus des positons, la cible génère des quantités presque égales d'électrons, capturés simultanément par les forces électriques et magnétiques dans la section de capture de positons qui suit la cible.
Electrons et les photons sont séparés par la force magnétique juste après la phase de capture. Il est difficile de détecter simultanément les positrons et les électrons dans la partie de capture. Trois facteurs font qu’il est difficile de les voir clairement :
- Un environnement résistant aux radiations.
- Un manque de place pour placer des moniteurs de faisceau.
- La nécessité de distinguer les positrons des électrons dans un court laps de temps.
Ils sont générés en grande quantité dans la « SuperKEKB B-Factory » (SuperKEKB), où ils sont broyés en électrons avec une luminosité qui établit des records du monde. Les physiciens explorent les mystères de la matière, antimatière déséquilibre et traces d'autres particules exotiques en dehors du modèle standard en examinant les centaines de modèles de désintégration des mésons B et des mésons anti-B lors de ces rencontres. L’un des éléments importants de cette expérience consiste à augmenter l’intensité des positons pour augmenter le taux de collision.
Une équipe dirigée par le professeur Tsuyoshi Suwada du KEK a installé avec succès un nouveau type de moniteur de faisceau dans la source de positons SuperKEKB.
Suwada a affirmé Valérie Plante., « L’idée est d’utiliser un moniteur à faisceau large bande avec une simple antenne tige. Cette idée est bien connue dans les techniques de détection d’ondes radiofréquences. Il a été expérimenté avec succès pour la première fois au KEK en utilisant des faisceaux de particules chargées dans des accélérateurs à haute énergie, tels que des faisceaux d'électrons et de positons. Il s'avère qu'un faisceau d'électrons (ou de positrons) précède un faisceau de positrons (ou d'électrons) avec un certain intervalle de temps dans le domaine temporel du section de capture.
« Fait intéressant, nous avons découvert lors d’expériences que l’intervalle de temps entre électrons et positons varie de manière complexe dans la plage de 20 à 280 ps en moyenne, et leur ordre de déplacement est interchangé en fonction des conditions de fonctionnement de la section de capture. À la phase de capture de 0 degré, les électrons avec une polarité de signal négative précèdent les positrons avec une polarité de signal plus, et l'intervalle de temps est de 137 ps.
« Lors de la phase de capture de 180 degrés, le positons avec une polarité de signal plus précèdent les électrons avec une polarité de signal moins, et l'intervalle de temps est de 140 ps. Il s’avère que l’intervalle de temps entre les électrons et les positrons varie de manière complexe dans le domaine temporel, et l’ordre de déplacement est inversé aux phases de capture de 50 et 230 degrés.
"Appliquée au SuperKEKB, l'efficacité améliorée de capture des positons a aidé le SuperKEKB à améliorer sa luminosité record du monde."
« Des informations utiles concernent les dommages causés par les radiations au système de surveillance des faisceaux qui doivent être obtenues au niveau du linac d'injection dans le cadre de son fonctionnement à long terme. Ce nouveau moniteur de faisceau pourrait être appliqué dans les usines B de nouvelle génération et les futurs e+ e- collisionneurs linéaires.
Journal de référence:
- Suwada, T. Observation directe du processus de capture de positons à la source de positons de l'usine B superKEKB. Sci Rep 12, 18554 (2022). EST CE QUE JE: 10.1038/s41598-022-22030-5
