Articulo de referencia

KEK

Coordinates : 36°08′55″N 140°04′37″E / 36.14861°N 140.07694°E / 36.14861; 140.07694 Research Organization 高エネルギー加速器研究機構 "},"image":{"wt":"KEK and Mt Tsukuba.jpg"},"caption":{"wt...

Coordinates: 36°08′55″N140°04′37″E / 36.14861°N 140.07694°E / 36.14861; 140.07694

The High Energy Accelerator Research Organization (高エネルギー加速器研究機構, Kō Enerugī Kasokuki Kenkyū Kikō), known as KEK, is a Japanese organization whose purpose is to operate the largest particle physics laboratory in Japan, situated in Tsukuba, Ibaraki prefecture. It was established in 1997.[1] The term "KEK" is also used to refer to the laboratory itself, which employs approximately 695 employees.[2] KEK's main function is to provide the particle accelerators and other infrastructure needed for high-energy physics, material science, structural biology, radiation science, computing science, nuclear transmutation and so on. Numerous experiments have been constructed at KEK by the internal and international collaborations that have made use of them. Makoto Kobayashi, emeritus professor at KEK, is known globally for his work on CP-violation, and was awarded the 2008 Nobel Prize in Physics.

36°08′55″N140°04′37″E / 36.14861°N 140.07694°E / 36.14861; 140.07694

History

KEK was established in 1997 in a reorganization of the Institute of Nuclear Study at the University of Tokyo (established in 1955), the National Laboratory for High Energy Physics (established in 1971), and the Meson Science Laboratory of the University of Tokyo (established in 1988).[1] However, the reorganization was not a simple merge of the aforementioned laboratories. As such, KEK was not the only new institute created at that time, because not all of the work of the parent institutions fell under the umbrella of high energy physics; for example, the Center for Nuclear Study, the University of Tokyo, was concurrently established for low energy nuclear physics in a research partnership with RIKEN.

  • 1971: National Laboratory for High Energy Physics (KEK) was established.
  • 1976: The protonsynchrotron (PS) produced an 8 GeV beam as designed. The PS achieved 12 GeV.
  • 1978: The Booster Synchrotron Utilization Facility and a Photon Factory (PF) were founded.
  • 1982: The PF succeeded in storing a 2.5 GeV electronbeam.
  • 1984: The Transposable Ring Intersecting Storage Accelerator in Nippon (TRISTAN) Accumulation Ring (AR) accelerated an electron beam to 6.5 GeV.
  • 1985: The AR accelerated a positron beam to 5 GeV.
  • 1986: The TRISTAN Main Ring (MR) accelerated both electron and positron beams to 25.5 GeV.
  • 1988: The MR energy was upgraded to 30 GeV with the help of superconducting accelerating cavities.
  • 1989: Accelerator and Synchrotron Radiation Science departments were established in the Graduate University for Advanced Studies.
  • 1994: KEKB B-factory construction began.
  • 1995: TRISTAN experiments (AMY, JADE, TOPAZ, VENUS) finished.
  • 1997: The High Energy Accelerator Research Organization was established.
  • 1998: First beam storage at KEKB (KEK B-factory) ring.
  • 1999: The Long-baseline Neutrino Oscillation experiment (K2K) began. The Belle experiment at the KEKB began operation.
  • 2001: Construction of High Intensity Proton Accelerators (J-PARC) started.
  • 2004: Became the Inter-University Research Institute Corporation High Energy Accelerator Research Organization. K2K experiment ended.
  • 2005: Tokai Campus was opened. Experiments at PS ended.
  • 2006: J-PARC Center was established.
  • 2008: Prof. Makoto Kobayashi won the 2008 Nobel Prize in Physics.
  • 2009: J-PARC construction was completed.
  • 2016: First turns and successful storage of beams in the SuperKEKB electron and positron rings[3]
  • 2017: Completed the 'rolling-in' of the Belle II experiment in Tsukuba, Japan.
  • 2018: First collisions of SuperKEKB beams inside Belle II detector[4]

Organization

KEK has four main laboratories

Los científicos del KEK imparten formación a los estudiantes de doctorado de la Escuela de Ciencias de Aceleradores de Alta Energía de la Universidad de Posgrado para Estudios Avanzados .

Ubicación

  • Campus de Tsukuba: 1-1 Oho, Tsukuba, Ibaraki 305–0801, Japón
  • Campus Tokai: 2-4 Shirane Shirakata, Tokai-mura, Naka-gun, Ibaraki 319–1195, Japón

aceleradores de partículas

Complejo actual

Detector BELLE
Linac KEK e+/e-

Complejo cerrado

  • Sincrotrón de Protones ( PS ): Un complejo acelerador para acelerar protones hasta 12 GeV. El PS constaba principalmente de un preacelerador de 750 keV, un acelerador lineal de 40 MeV, un sincrotrón de refuerzo de 500 MeV y un anillo principal de 12 GeV. El PS se utilizó para física nuclear y de partículas . También proporcionó el haz de protones de 12 GeV a una línea de haces de neutrinos en KEK para el experimento KEK- Kamioka ( K2K ). El PS alcanzó su energía de diseño de 8 GeV en 1976. El PS fue clausurado en 2007.
  • Línea de haz de neutrinos: Una línea de haz para impulsar neutrinos hacia Super-Kamiokande , que se encuentra a unos 250  km de KEK, y un experimento de oscilación de neutrinos llamado K2K se llevaron a cabo entre 1999 y 2004. Un experimento de oscilación de neutrinos llamado Tokai to Kamioka ( T2K ) se ha llevado a cabo utilizando J-PARC desde 2009.
  • Acelerador de Almacenamiento de Intersección de Anillo Transponible en Japón (TRISTAN): Este colisionador de electrones y positrones estuvo en funcionamiento desde 1987 hasta 1995. Su objetivo principal era la detección del quark top . La energía de los electrones y positrones era de 30  GeV. TRISTAN contaba con tres detectores: TOPAZ, VENUS y AMY. El KEKB se construyó utilizando el túnel de TRISTAN.

Correr y planes futuros

  • SuperKEKB : Un colisionador de electrones y positrones, compuesto por un anillo de almacenamiento de electrones de 7 GeV y un anillo de almacenamiento de positrones de 4 GeV , para lograr una mayor luminosidad mediante el aumento de la corriente del haz, el enfoque de los haces en el punto de interacción y la reducción de las interacciones electromagnéticas haz-haz. La luminosidad objetivo se ha fijado en 8 × 10³⁵ cm⁻² s⁻¹ , aproximadamente 60 veces superior al valor de diseño original del KEKB. SuperKEKB ha adoptado un esquema de nanohaz. KEK construirá un nuevo anillo de amortiguación para generar el haz de positrones a nanoescala. En octubre de 2010, el gobierno japonés aprobó formalmente el proyecto SuperKEKB, y en junio de 2010 se asignó un presupuesto inicial de 100 millones de dólares (¥100 = $1) para un Programa de Apoyo a la Investigación Muy Avanzada para el período 2010-2012. El presupuesto total del programa asciende a unos 315 millones de dólares (100 yenes = 1 dólar). La actualización se completará y las primeras colisiones se realizaron en 2018. La máxima luminosidad se alcanzará en 2021. El experimento Belle II se llevará a cabo utilizando SuperKEKB .
  • Acelerador lineal compacto de recuperación de energía (cERL): Un acelerador de prueba para una futura fuente de luz sincrotrón denominada Acelerador lineal de recuperación de energía (ERL). El cERL estudiará la incertidumbre de la física del acelerador en el ERL mediante experimentos con haces de electrones. La puesta en marcha del haz en el cERL está prevista para 2013 con un haz de electrones de 35 MeV. El KEK tiene previsto construir un ERL de 5 GeV, que proporcionará luz sincrotrón de ultra alto brillo y pulsos ultracortos, tras la finalización de los experimentos del cERL.
  • Colisionador Lineal Internacional (ILC): Un futuro colisionador lineal de electrones y positrones que consta de cavidades superconductoras de aproximadamente 31 kilómetros de longitud y dos anillos de amortiguación, para electrones y positrones, con una circunferencia de 6,7 kilómetros. La energía de los electrones y positrones alcanzará hasta 500 GeV, con la opción de actualizarla a 1 TeV. Casi 300 laboratorios y universidades de todo el mundo participan en el ILC: más de 700 personas trabajan en el diseño del acelerador y otras 900 en el desarrollo del detector. El diseño del acelerador está coordinado por el Esfuerzo de Diseño Global, y el trabajo de física y detectores por el Estudio Mundial. [ 6 ]

Computadoras

Gene azul

KEK cuenta con supercomputadoras de la clase más rápida de Japón, y el Centro de Investigación en Computación de KEK administra los sistemas informáticos. El rendimiento operativo teórico de SR16000, una supercomputadora fabricada por Hitachi , es de 46 TFLOPS . El rendimiento operativo teórico de Blue Gene Solution, una supercomputadora fabricada por IBM , es de 57,3 TFLOPS. Estas supercomputadoras se utilizaron principalmente para estudiar la cromodinámica cuántica y la física numérica de aceleradores , y se han desactivado para dar paso a una nueva supercomputadora en el futuro. El Centro de Investigación en Computación también administra otros sistemas informáticos: KEKCC, el Sistema Informático de la Fábrica B y el Sistema Informático de Luz de Sincrotrón. [ 7 ]

KEK alojó el primer sitio web en Japón el 30 de septiembre de 1992. El sitio web original todavía se puede ver. [ 8 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 "Historia" . KEK. Archivado del original el 28-05-2023 . Recuperado el 12-08-2016 .
  2. 各種データ(en japonés). KEK. Archivado del original el 8 de abril de 2019. Consultado el 12 de agosto de 2016 .
  3. "2 de marzo de 2016 - KEK: Primeros giros y almacenamiento exitoso de haces en los anillos de electrones y positrones de SuperKEKB" . www.interactions.org . Marzo de 2016. Archivado del original el 29 de agosto de 2016. Consultado el 10 de agosto de 2016 .
  4. "Informe desde tierra en KEK: Electrones y positrones colisionan por primera vez en el acelerador SuperKEKB" . 26 de abril de 2018. Archivado del original el 29 de mayo de 2018. Consultado el 29 de mayo de 2018 .
  5. T. Iwashita; et al. (2011). "Acelerador digital KEK" . Physical Review Special Topics: Accelerators and Beams . 14 (7) 071301. Bibcode : 2011PhRvS..14g1301I . doi : 10.1103/PhysRevSTAB.14.071301 . 
  6. Datos y cifras de la ILC
  7. "Centro de Investigación en Computación en KEK" . Archivado del original el 17 de abril de 2011. Consultado el 5 de junio de 2011 .
  8. "Primer sitio web en Japón (japonés)" . Archivado del original el 27 de mayo de 2011. Consultado el 5 de junio de 2011 .
  • Sitio web oficial
  • Sitio web oficial del Colisionador Lineal Internacional
  • Primer sitio web en Japón