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来源：24直播网2026-05-11 19:49:11

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BELLE实验

BELLE实验的目标是观测B介子衰变中的CP破坏，更好地了解CP破坏现象。物理实验使用的探测器性能如下表所示：

BELLE 探测器

硅顶点探测器（SVD）具有区分B介子

两个衰变点约100微米的良好位置分辨率

CsI(Tl)晶体

SVD配置——SVD有三个圆柱体探测层，

由8、10和14个单元的双面硅探测器组成。

第一个阶梯

一个飞行时间计数器的模块

中心漂移室结构

CsI 量能器用来测量电子和光子的

能量，它由8736块CsI(Tl)晶体组成。

从横穿磁场的轨迹弯曲处测量带电粒子的横向动能

桶部气凝硅胶契仑可夫计数器（ACC）外壳

计数器

在1.2GeV/c 到4.0 GeV/c动能范围内，

ACC用来把K+与pi+区分开来

低动量（至1.2GeV）的pi+/K+被塑料闪

烁体计数器分开，时间分辨率为100ps

传感丝：直径30微米镀金钨

场丝：直径120微米铝

气体：50%氦和50%C2H6的混合

1.5T超导磁铁

桶部KL和m子探测器（KLM）

KLM用于探测通过内探测器的高动量(>600MeV/c)的K介子和μ子

端盖KLM

KLM由一个桶部和2个端盖组成，为14层铁和5层寻迹装置夹心结构

读出电子学

事例生成器和在线集群

BELLE控制室

BELLE 数据获取系统整体结构

参加BELLE实验组的有来自11个国家和地区49个研究机构的300名物理学家。最近，BELLE实验组宣布发现了一个新的不寻常的亚原子粒子。研究人员把其称为X (3872)，它与一个氦原子重量大约相同，只存在10-21 秒，然后衰变成其他寿命较长我们更为熟悉的粒子。这一发现引起高能物理界的高度重视诺丁汉森林预测比分。到目前为止，BELLE组已发表论文109篇。

12 GeV KEK-PS实验　

1995年以来，KEK和来自国外的一些物理学家利用KEK的质子同步加速器做了大量实验，一些实验的结果已经发表，一些实验所获得的数据正在分析中，少量实验正取数据，个别实验正在准备中。所有实验涉及以下几个方面：K稀有衰变，强子物理，奇异核物理、中微子振荡和原子物理。具体实验项目，请见以下PS实验一览表。

长基线中微子振荡实验（K2K）

中微子质量是目前了解基本粒子物理最大的奥妙之一。为验证或否定中微子质量的可能性，利用KEK12 GeV质子同步加速器和距其250公里之外由东京大学宇宙线研究所运行的探测器进行了长基线中微子实验（K2K）。在KEK产生中微子束流，利用附近一套探测器精确地进行束流通量和错误种类中微子污染的测量。然后通过将超级神冈的测量结果和前置探测器的测量结果加以比较，寻找因中微子振荡引起的任何可能的效应。

图中有K2K实验的一些重要方面。深黑色的箭头是250公里的通道，中微子从KEK穿过该通道到达超级神冈。绿色部分是“日本的阿尔卑斯山”，束流从其下部穿过。右边中间展开部分是模仿KEK实验室的地面，有束流靶区和前置探测器大厅。

12 GeV质子同步加速器的强质子束流在铝靶处产生无数p介子。这些p介子聚焦，在200米的衰变道中衰变成m子和中微子。从转储屏蔽产生的中微子在1毫秒内通过前置探测器到达超级神冈。

KEK有一台千吨契仑可夫探测器（日本宇宙线研究所维护）和一台细粒度闪烁光纤探测器，用来测量中微子通量和束流成分。细粒度探测器后面有一个铅玻璃矩阵，用来测量束流成分，还有m子和丝室探测器，用来进行精确测量m子谱。这一整套探测器位于地下一个孔中，这样束流中心可正确地瞄准远处的探测器。因为地球曲率的原因，从靶到超级神冈的直线朝下指向1.5度进入地下。

K2K实验利用KEK附近的探测器测量中微子束流的通量和能谱，然后测量远处超级神冈探测器中任何的差别。通量的赤字或能谱的畸变为中微子振荡的证据。实验的结果如下：

1）在超级神冈观测到56个事例，而非振荡假设的预期数为80.1 (+6.2，-5.4)。

2）观测到的中微子谱揭示了从中微子振荡效应期待的畸变类型。

根据以上结果，得出以下结论：

1）如果没有振荡，只观测到56个事例和因统计的波动所观测到的能谱畸变的概率小于1%。

2）K2K的实验结果与人们期待的超级神冈以前发表的大气中微子振荡结果一致。现在开始有足够的数据利用振荡效应来观测能谱的畸变。

由于2001年11月2 日超级神冈事故破坏了一半多的探测器光倍增管，所以2002年K2K的束流时间推迟到2003年。超级神冈探测器重建和填充50，500吨水后，2001年年底实验开始重新取数据。虽然只安装了一半的光倍增管，因K2K中微子束流的高能量原因，K2K数据受到的影响很小。

1987年，神冈首次发现来自超新星的中微子。从此，日本科学家们决定在日本开展中微子研究。发现超新星的中微子15年后，现在中微子研究探索粒子物理和天体物理中的基本问题。在这些领域里，仍有许多未解决的问题，日本科学家将继续面对这些挑战。

（高能所科研处制作侯儒成编译)

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