इलेक्ट्रॉनों के प्रतिकणों को पॉज़िट्रॉन कहा जाता है। इन्हें उच्च-धारा, उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों के साथ टंगस्टन जैसे भारी धातु के लक्ष्य को मारकर बनाया जा सकता है। हालाँकि, पॉज़िट्रॉन के अलावा, लक्ष्य लगभग समान मात्रा में इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करता है, साथ ही लक्ष्य का अनुसरण करने वाले पॉज़िट्रॉन कैप्चर अनुभाग में विद्युत और चुंबकीय बलों द्वारा पकड़ा जाता है।
इलेक्ट्रॉनों और फोटोन कैप्चर चरण के ठीक बाद चुंबकीय बल द्वारा अलग हो जाते हैं। कैप्चरिंग हिस्से में पॉज़िट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों का एक साथ पता लगाना चुनौतीपूर्ण है। तीन कारक उन्हें स्पष्ट रूप से देखना कठिन बनाते हैं:
- विकिरण-कठोर वातावरण.
- बीम मॉनिटर रखने के लिए जगह की कमी।
- कम समय में पॉज़िट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों के बीच अंतर करने की आवश्यकता।
वे "सुपरकेकेबी बी-फैक्ट्री" (सुपरकेकेबी) में बड़ी मात्रा में उत्पन्न होते हैं, जहां उन्हें ऐसी चमक पर इलेक्ट्रॉनों में कुचल दिया जाता है जो विश्व रिकॉर्ड बनाता है। भौतिक विज्ञानी पदार्थ के रहस्यों की जांच करते हैं, प्रतिकण इन मुठभेड़ों में बी मेसॉन और एंटी-बी मेसॉन के सैकड़ों क्षय पैटर्न की जांच करके मानक मॉडल के बाहर असंतुलन, और अन्य विदेशी कणों के निशान। इस प्रयोग का एक महत्वपूर्ण घटक टकराव की दर को बढ़ाने के लिए पॉज़िट्रॉन की तीव्रता को बढ़ाना है।
केईके के प्रो. त्सुयोशी सुवाडा के नेतृत्व में एक टीम ने सुपरकेकेबी पॉज़िट्रॉन स्रोत में एक नए प्रकार के बीम मॉनिटर को सफलतापूर्वक स्थापित किया।
सुवाडा कहा, “विचार एक साधारण रॉड एंटीना के साथ वाइडबैंड बीम मॉनिटर का उपयोग करने का है। यह विचार रेडियो-फ़्रीक्वेंसी तरंग पहचान तकनीकों में प्रसिद्ध है। केईके में पहली बार इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन बीम जैसे उच्च-ऊर्जा त्वरक में चार्ज कण बीम का उपयोग करके इसका सफलतापूर्वक प्रयोग किया गया था। यह पता चलता है कि एक इलेक्ट्रॉन (या पॉज़िट्रॉन) किरण, समय डोमेन में कुछ समय अंतराल के साथ एक पॉज़िट्रॉन (या इलेक्ट्रॉन) किरण से पहले आती है। कैप्चर अनुभाग।"
“दिलचस्प बात यह है कि हमने प्रयोगों में पाया कि बीच का समय अंतराल इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन औसतन 20 से 280 पीएस की सीमा में जटिल रूप से भिन्नता होती है, और कैप्चर अनुभाग की संचालन स्थिति के आधार पर उनका यात्रा क्रम आपस में बदल जाता है। 0 डिग्री के कैप्चर चरण में, माइनस सिग्नल पोलरिटी वाले इलेक्ट्रॉन प्लस सिग्नल पोलरिटी वाले पॉज़िट्रॉन से पहले आते हैं, और समय अंतराल 137 पीएस है।
“180 डिग्री के कैप्चर चरण पर, पॉज़िट्रॉन प्लस सिग्नल पोलरिटी के साथ माइनस सिग्नल पोलरिटी वाले इलेक्ट्रॉनों से पहले, और समय अंतराल 140 पीएस है। यह पता चला है कि इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के बीच का समय अंतराल समय क्षेत्र में जटिल रूप से भिन्न होता है, और यात्रा क्रम 50 और 230 डिग्री के कैप्चर चरणों में परस्पर बदल जाता है।
"सुपरकेकेबी में लागू, पॉज़िट्रॉन की बढ़ी हुई कैप्चर दक्षता ने सुपरकेकेबी को अपनी विश्व रिकॉर्ड चमक में सुधार करने में मदद की।"
“बीम मॉनिटर सिस्टम की विकिरण क्षति के बारे में उपयोगी जानकारी इसके दीर्घकालिक संचालन के दौरान इंजेक्टर लिनैक पर प्राप्त की जानी है। इस नए बीम मॉनिटर को अगली पीढ़ी के बी-कारखानों और भविष्य के ई में लागू किया जा सकता है+ e- रैखिक कोलाइडर।"
जर्नल संदर्भ:
- सुवाडा, टी. सुपरकेकेबी बी-फ़ैक्टरी के पॉज़िट्रॉन स्रोत पर पॉज़िट्रॉन कैप्चर प्रक्रिया का प्रत्यक्ष अवलोकन। विज्ञान प्रतिनिधि 12, 18554 (2022)। डीओआई: 10.1038/s41598-022-22030-5
