Improving the automated calibration at Belle II

In 2019 a Python plugin package, b2cal, based on the Apache Airflow workflow management platform was developed to automate the calibration at Belle II. It uses Directed Acyclic Graphs to describe the ordering of processes and Flask to provide administration and job submission web pages. This system was hosted in Melbourne, Australia and submitted calibration jobs to the High Energy Accelerator Research Organization in Japan. In 2020 the b2cal was dockerised and deployed at the Deutsches Elektronen-Synchrotron Laboratory in Germany. Improvements have been implemented that allow jobs to be submitted to multiple calibration centers and for the amount of required human interactions to be greatly reduced. All job submissions and validation of calibration constants now occur as soon as possible. In this paper, we describe the upgrades to the automated calibration at Belle II.

Commissioning characterization and exploitation of the CERN Shielding Benchmark Facility (CSBF)

Μία από τις κύριες εφαρμογές του κώδικα προσομοιώσεων FLUKA Monte Carlo, είναι ο σχεδιασμός νέων εγκαταστάσεων ιοντίζουσας ακτινοβολίας. Ένα αναπόσπαστο κομμάτι της διαδικασίας ανάπτυξης του κώδικα FLUKA, είναι η συγκριτική αξιολόγηση προγνωστικών για νέα χαρακτηριστικά έναντι πειραματικών δεδομένων, για παράδειγμα, συγκριτική αξιολόγηση της διείσδυσης σε βαθιά θωράκιση από σωματίδια που προέρχονται από επιταχυντή πρωτονίων υψηλής ενέργειας εν λειτουργία. Για το λόγο αυτό, το CERN High Energy Accelerator Mixed Field Facility (CHARM) και το CERN Shielding Benchmark Facility (CSBF) σχεδιάστηκαν ειδικά για την απόκτηση πειραματικών δεδομένων για μελέτες διείσδυσης σωματιδίων σε βαθιά θωράκιση. Οι κύριοι στόχοι αυτής της διατριβής, είναι ο σχεδιασμός και ο χαρακτηρισμός του CSBF, τόσο με προσομοιώσεις των φασμάτων ακτινοβολίας με FLUKA Monte Carlo, όσο και με την επικύρωση τους με πειράματα ενεργοποίησης. Το πρώτο πρωτότυπο του CSBF εγκαταστάθηκε, μαζί με ολόκληρη τη θωράκιση της εγκατάστασης CHARM, κατά τη διάρκεια του Long Shut-down 1 (LS1) το 2013/2014. Η εγκατάσταση CHARM λειτουργεί με δέσμη πρωτονίων 24GeV/c από τον Σεπτέμβριο του 2014. Ένας πρώτος χαρακτηρισμός της εγκατάστασης CSBF πραγματοποιήθηκε τον Ιούλιο του 2015, με την πραγματοποίηση πειραμάτων ενεργοποίησης ανιχνευτών βισμουθίου και αλουμινίου στο CSBF. Οι προσομοιώσεις Monte Carlo με τον κώδικα FLUKA, πραγματοποιήθηκαν για την εκτίμηση των αποδόσεων παραγωγής ισοτόπων βισμουθίου και νατρίου, για αυτά τα δείγματα. Οι αποδόσεις παραγωγής που εκτιμήθηκαν από τις προσομοιώσεις FLUKA Monte Carlo, συγκρίθηκαν με τις αποδόσεις παραγωγής που λήφθηκαν από τις μετρήσεις της γ-φασματοσκοπίας των δειγμάτων, λαμβάνοντας υπόψη το προφίλ της έντασης δέσμης. Με την εμπειρία που αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια της εκστρατείας ενεργοποίησης το 2015, το CSBF αναβαθμίστηκε σημαντικά κατά τη διάρκεια της εκτεταμένης τεχνικής διακοπής στο τέλος του έτους 2016. Συνεπώς, τον Σεπτέμβριο του 2016 πραγματοποιήθηκε μια δεύτερη εκστρατεία πειραμάτων με ενεργοποίηση δειγμάτων βισμουθίου, αλουμινίου και ινδίου, που τοποθετήθηκαν στο CSBF, για να χαρακτηρίσουν την αναβαθμισμένη έκδοση του CSBF. Οι προσομοιώσεις Monte Carlo με τον κώδικα FLUKA, πραγματοποιήθηκαν για την εκτίμηση των ειδικών αποδόσεων παραγωγής των ισοτόπων βισμουθίου, νατρίου και ινδίου, για τα δείγματα αυτά, στη νέα εγκατάσταση και έπειτα συγκρίθηκαν με τις αποδόσεις παραγωγής που λήφθηκαν από τις μετρήσεις γ-φασματοσκοπίας των δειγμάτων, λαμβάνοντας υπόψη το προφίλ της έντασης δέσμης. Παράλληλα με την εκστρατεία ενεργοποίησης το 2016, πραγματοποιήθηκε μια σειρά μετρήσεων με θάλαμο ιονισμού υδρογόνου υπό υψηλή πίεση 20 bar, βαθμονομημένο για τη μέτρηση ρυθμού ισοδύναμης δόσης περιβάλλοντος, στo shielding material test location. Με τη σύγκριση του ρυθμού δόσης που μετρήθηκε σε διαφορετικές θέσεις, υπολογίζεται ο μέσος όρος του μήκους εξασθένησης φάσματος νετρονίων των διάφορων, συνήθως, χρησιμοποιούμενων υλικών θωράκισης. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν για τις εκστρατείες ενεργοποίησης το 2015 και το 2016 έδειξαν ότι τα πεδία ακτινοβολίας στο CSBF είναι τώρα καλά κατανοητά και καλά περιγραφόμενα από την FLUKA. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κατευθυντήριες γραμμές για παρόμοιες μελέτες σε μελλοντικούς επιταχυντές πρωτονίων και σε ιατρικές εγκαταστάσεις.

Criticising Einstein: Science, Politics, and International Relations during the Chinese Cultural Revolution

In China during the Cultural Revolution (CR), physicist Albert Einstein became one of the main targets of criticism. Why did China criticise him, while it was developing nuclear weapons based on his theories? This article argues that basic research in China then was entangled in power struggle which contained a controversy over China’s handling of intellectuals and its conception of the West. Even during the CR, however, scientists’ struggle for building a high-energy accelerator continued. Zhou Enlai supported it for his own power struggle as well as China’s nuclear development. The Lin Biao incident and the Sino-US rapprochement provided Zhou and his group opportunities to undermine the CR’s logic. Thus, this article argues that rebuilding of basic research in China was intertwined with both domestic and international politics.

Injection and induction acceleration of Ar3+ in the KEK Digital Accelerator

Four microseconds long Ar3+ beam with injection energy of 15 keV/u has been injected into the Digital Accelerator of the High-Energy Accelerator Research Organization. Beam production, transportation, and injection are described as well as machine properties. Results of a free running experiment under static magnetic field and longitudinal confinement and acceleration under a fast ramping magnetic field are presented in detail with a brief discussion on the beam lifetime.