Antipartiklene til elektroner kalles positroner. De kan lages ved å treffe et mål av tungmetall, for eksempel wolfram, med høystrøm, høyenergielektroner. Men i tillegg til positroner, genererer målet nesten like mengder elektroner, samtidig fanget av elektriske og magnetiske krefter i positronfangstdelen som følger målet.
elektroner og fotoner separeres med magnetisk kraft like etter fangstfasen. Det er utfordrende å oppdage positroner og elektroner i fangstdelen samtidig. Tre faktorer gjør det vanskelig å se dem klart:
- Et strålingshardt miljø.
- Mangel på plass til å plassere strålemonitorer.
- Behovet for å skille mellom positroner og elektroner på kort tid.
De genereres i store mengder i "SuperKEKB B-Factory" (SuperKEKB), hvor de knuses til elektroner med en lysstyrke som setter verdensrekorder. Fysikere ser på materiens mysterier, antimaterie ubalanse, og spor av andre eksotiske partikler utenfor standardmodellen ved å undersøke hundrevis av forfallsmønstre av B-mesoner og anti-B-mesoner i disse møtene. En av de viktige komponentene i dette eksperimentet er å øke positronintensiteten for å øke kollisjonshastigheten.
Et team ledet av prof. Tsuyoshi Suwada fra KEK installerte vellykket en ny type strålemonitor i SuperKEKB-positronkilden.
Suwada sa, "Ideen er å bruke en bredbåndsstrålemonitor med en enkel stangantenne. Denne ideen er velkjent innen radiofrekvensbølgedeteksjonsteknikker. Det ble vellykket eksperimentert med bruk av ladede partikkelstråler i høyenergiakseleratorer, som elektron- og positronstråler, for første gang ved KEK. Det viser seg at en elektron (eller positron) stråle går foran en positron (eller elektron) stråle med et visst tidsintervall i tidsdomenet i fangstseksjon."
"Interessant nok fant vi i eksperimenter at tidsintervallet mellom elektroner og positroner varierer mye i området fra 20 til 280 ps i gjennomsnitt, og reiserekkefølgen deres endres avhengig av driftstilstanden til fangstseksjonen. Ved fangstfasen på 0 grader går elektronene med minussignalpolaritet foran positronene med plusssignalpolaritet, og tidsintervallet er 137 ps."
"Ved fangstfasen på 180 grader vil positroner med plusssignalpolaritet går foran elektronene med minussignalpolaritet, og tidsintervallet er 140 ps. Det viser seg at tidsintervallet mellom elektronene og positronene varierer intrikat i tidsdomenet, og reiserekkefølgen utveksles ved fangstfasene på 50 og 230 grader."
"Tilført i SuperKEKB, hjalp forbedret fangsteffektivitet av positroner SuperKEKB til å forbedre sin verdensrekordlysstyrke."
"Nyttig informasjon handler om strålingsskaden til stråleovervåkingssystemet som skal oppnås ved injektoren linac i dens langsiktige drift. Denne nye strålemonitoren kan brukes i neste generasjons B-fabrikker og fremtidige e+ e- lineære kollidere."
Tidsreferanse:
- Suwada, T. Direkte observasjon av positronfangstprosessen ved positronkilden til superKEKB B-fabrikken. Sci Rep 12, 18554 (2022). GJØR JEG: 10.1038/s41598-022-22030-5
