KEKBの国際協力

2008.9.25掲載

LHC Crab Cavity実験における協力

2008年9月10日、スイス・ジュネーブにある欧州合同原子核研究機関(CERN)において、周長27kmの円形陽子衝突型加速器(Large Hadron Collider、LHC)を用い、4500億電子ボルト(0.45TeV)の陽子ビームを周回させることに成功したニュースをご存知の方も多いかと思います。今後、陽子を10兆電子ボルト(10TeV)に加速し、衝突実験を開始する予定です。この世界最高のエネルギーを生み、宇宙誕生初期の状態を再現する衝突実験には日本の研究者をはじめ世界中の多くの研究者が参加しており、質量の起源であるヒッグス粒子、暗黒物質の候補である超対称粒子の発見が期待されているところです。

このような衝突実験には衝突で発生するエネルギーが重要ですが、衝突頻度(輝度)も同等に重要です。先に述べた新粒子の生成確率は非常に小さいため、多くの衝突をさせる必要があります。LHCでは将来の輝度増強を目指し幾つかの計画を準備しており、その中の1つとして“クラブ交差”があります。LHC加速器は高エネルギー加速器研究機構のKEKB加速器と同様に有限角衝突を行っています。これはビーム同士が少し斜めに衝突するもので、衝突点付近のビームの分離が簡単になる反面、衝突頻度(輝度)が悪くなるという欠点があります。これを補うため、あらかじめビームを少し傾けておいて衝突させる方法(つまりクラブ交差)が考案されました。クラブ交差は有限角衝突でありながら正面衝突を可能にする画期的な方法です。ビームを少し傾けるための装置がクラブ空洞で、本機構では世界に先駆けて超伝導クラブ空洞を研究開発しました。2006年にクラブ空洞を2台製作し、2007年からKEKB加速器のクラブ交差実験を行っています。

KEKB加速器のクラブ空洞実用化を受け、LHCでもクラブ交差が真剣に検討されています。LHCで必要なクラブ空洞は、LHCのエネルギーが高いこともあり、KEKBクラブ空洞の数倍の高電圧を発生させる能力が必要です。LHCクラブ空洞の設計は、現在のところ主としてCERNと米国の研究グループによって行われていますが、本機構ではクラブ空洞に関する豊富な経験を有しており、クラブ空洞の設計、製作への関与を強く求められています。また、機構としてもLHCクラブ交差実現のため何らかの寄与をする必要があると考えております。

このような背景から、今年7月15日ʌBFP4e[zI͈&xX=)jd c# 0L 8D)!eۃ +>Ip>qۡ^)4 ht< 17VAmuB<\JI|9tvc#c j@X#aBPF:G0F |ȣ L`k1dq;郜\>vȓ [r9>yٗ 5Ru*qV@$FjO#ik|)QsF( y,d--5gi=*, ^q]*sP=ݡ~HPIrj4V9o]&\lMT :m~wxg錄DN ՞+滀8Sr@Q/v*=5+P&>yD2mf(Qr]r=1ȋYiӝ!5F|'lKznjm⣤y7yǷg4ocJTVT,Q|JN98r H'xχ؝s 5Kof;TMEC2|^{ULܥOnJrs2ƀn1Wa;Ƽ*6*ER*.Aq3Wv6F;x1w`7e89G>UL í܎[SP^7$XNBGcO/u]ZT| &o ТNpB-EroN"ETG8WM@6u'mD OƚHF}"ZsZ@ihմSEvٹǧq?߾r/z) zSoi BFG({?djBu P}r#P7[ǦC]kV;xu=_|(3 %(!B}8Mrdg{J uWW]Uܲ&`WW]$z πWP hTlZO((z ޸E,%mPM)"O$Si9l|}~R#>@R8<iS$MZ(dMEzW )_Xpx:&Kɗ?|RG=G"]*%ӈ .:y;xe*Jǐ! qnu:էhggJ*>9h=STEN`sŹXȷLdI4$YR&(4`;f(vbύ?dBL'u7` V;ۋgЄARuim}3H]GSJNPb]lķLlHGL1~ ;L#0e 'cڠG'1oBJqv!&Kdp|a)bZS*A1q*~#2xFq5W3jո4D,`Ę}D G=03ˢ̤tFs~U,) +W=.oN6LՇd%Y6FI5Y2_#rBr/arD;KdB^Қ-˯|JeF"Q-Fc;1kp4h0((o#>@ͫ)OKbX&1܆#K 4PBP6MW _qB*1d18R 椻,q s*xlVdj *jK@ +Qsidp6Ţm=ui ΀Jvy7Q$#  ҋqX8''^DhIg8KAO, \g!Gō45'K#qZNhs~U ָA0H =JL.R;ORPmJqWlDMgjr])K;ǣŅ\I~u u TL7KYX`L16yLW:/:} ֽE"}4 u6=WT/LALC#w? ֢]I scϩfsAwf &<.*F١@yEbZ#OA_!IU@@D]3xz*$ ^/ $jl8V5/Gzg*{ RzO`K:g&Jt'kPdMٞ3:au>#B8z