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次世代加速器建設に向けた準備を整える研究者
国際リニアコライダーの技術設計報告書を公開
※LCコミュニケーションチームからのプレスリリース(2013年6月12日)を翻訳転載します。
東京、ジュネーブ、シカゴ - 2013年6月12日(水)、次世代素粒子物理研究プロジェクト「国際リニアコライダー(ILC)※1」の技術設計報告書(5巻組)が完成、公開され、同日にアジア、欧州、米州の3地域で記念式典が開催されました。同設計報告書の国際将来加速器委員会(ICFA)への提出は、式典が最後に執り行われた米国会場で、行われました。ICFAは、高エネルギー物理研究に用いられる粒子加速器の建設、運用に係る国際協力を推進する組織です。ILCは、欧州合同原子核研究機関(CERN)の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)実験における物理研究をさらに推進するものとして期待されています。この技術設計報告書は、ILCについて、最新の、最も精査された技術設計を記載したものです。
この国際式典は、まず日本の東京から始まり、スイス・ジュネーブのCERN会場に引き継がれ、米国で締めくくられました。各地域では、シンポジウム、一般講演会、レセプションなど、様々な報告書完成記念イベントが実施され、参加した研究者、関係者がこれまでの研究開発の成果を祝いました。報告書の譲渡式は各地域の式典で行われ、各式典の終わりにインターネット上で地域間の「バーチャルな握手」が行われ、次の式典会場へと引き継がれました。
報告書の完成にあたり、ILCチームに感謝の意を表するとともに、このプロジェクトの次のステップへの進捗を楽しみにしています。この報告書は、国際的な活動と協力によって、完成度の高い、大規模な加速器設計が完成したことを示すものです」と、将来加速器国際委員会のピア・オドーネ議長。
「技術設計報告書の公開は、重要な一里塚です。この報告書の作成には、非常に多くの人たちが努力しました。この報告書は、計画実現に向けた説得力のある資料となります。ここに出来上がった技術設計によって、この計画の建設の可能性を自信をもって訴えていくことが出来るようになりました」とILC国際運営委員会のジョナサン・バガー委員長は述べました。
「技術設計報告書は加速器の建設準備が次のステップに進める段階に到達したことを物語っています」と国際共同設計チームのディレクター、バリー・バリッシュ氏。「技術は確立され、R&Dのマイルストーンは達成されました。物理研究の意義は明確であり、明日にでも建設を始めることが出来ます。必要なのは、明確な政治的決断であり、日本がこのプロジェトをホストしてくれる可能性は大きいと思っています」
「LHC加速器でのヒッグス粒子の発見は、ILCの意義をより説得力をあるものにしました。ILCはヒッグス粒子の性質を詳細に調べることが出来ます。つまり、LHC加速器での研究の成功をさらに補強することができるのです」と、国際実験管理組織のディレクター、山田作衛氏は述べています。
「技術設計報告書はILC設計の成熟度、緻密さ、そして堅固さを示す素晴らしい文書です。ILCは、世界の素粒子物理研究の次の最優先事項であるべきでしょう」と、リニアコライダー・コラボレーション(LCC)※2のディレクター、リン・エバンス氏。
「技術設計報告書は、長年にわたる国際協力R&Dの成果と、国際共同設計チームに課せられた任務の終了を意味するものです。同報告書には、最適化された技術設計、現実的な実施計画、コストとリスク情報など、ILCを各国政府に提案するために必要な全ての要素が盛込まれています。
報告書に記載された重要な成果として、世界各地の超伝導高周波加速試験施設の建設・運転の成功、超伝導加速空洞の製造法の飛躍的な進歩が挙げられます。ビーム加速には1万6千台の超伝導空洞が必要とされますが、それらの大量生産に向けた計画も立案されました。粒子の衝突現象を捉える二つの最先端粒子測定器の詳細なベースライン設計も含まれています。また、建設地決定に向けた地質や土木工事に関する研究結果も記載されています。
ILC設計の取組みは、新組織リニアコライダー・コラボレーションで引き続き行われます。リニアコライダー・コラボレーションは、エネルギー・フロンティアの2つのリニアコライダー研究プロジェクト「ILC」と「CLIC」を推進します。
用語解説
※1 国際リニアコライダー(ILC)
ILCは世界20数カ国の100を超える研究所、大学の1000人を超える研究者およびエンジニアが国際協力で推進するプロジェクト提案で、国際共同設計チーム(GDE)が活動の取りまとめを行ってきました。それぞれ電子と陽電子(電子の反粒子)を加速する二つの直線加速器を持つ全長31キロメートルの施設で、高エネルギーの電子・陽電子のビームを正面衝突させます。それらのビームは、絶対温度でほぼ零度まで冷却された装置の中で超伝導加速空洞によって、250ギガ電子ボルトのエネルギーまで加速されます(衝突エネルギーは500ギガ電子ボルトとなります)。電子と陽電子のビームは、測定器の中心で衝突。その衝突回数は7000回／秒にもおよび、新粒子を産み出します。電子・陽電子のビームは「バンチ」とよばれ、200億個の粒子の塊です。衝突反応を効率的に起こすために、衝突させるビームは、極めて小さなサイズ(厚さ数ナノメートル、幅数百ナノメートル)まで絞り込まれます。これらの粒子の衝突反応は、高性能の測定器によって記録され、それらのデータが、例えばヒッグス粒子の詳細な性質やダークマター等の新たな物理研究に使われます。
http://www.linearcollider.org/ILC
※2 リニアコライダー・コラボレーション(LCC)
リニアコライダー・コラボレーション(LCC)は、CERNのLHC実験の結果を補完し、さらに深化することに期待がかかる二つの次世代型粒子加速器構想「ILC」「CLIC」の二つのプロジェクトをひとつにまとめ、世界各地で行われている加速器および測定器の研究開発活動を調整する組織です。LHCの前プロジェクトマネジャーを務めたリン・エバンスがディレクターを務め、次世代加速器の建設実現にむけた活動を取りまとめます。世界の2000名を超える素粒子物理学者、加速器科学者、エンジニアが、ILC・CLICの両プロジェクトに参加しており、最先端の測定器開発研究、加速器技術の開発研究、30キロメートルを超える直線トンネル建設のための土木建設分野での研究、信頼性の高いコスト試算等、大規模プロジェクトに必要とされる諸分野における研究開発を行っています。
http://www.linearcollider.org/
お問い合わせ
LCC広報担当: communicators*linearcollider.org (* -> @)
参考資料
技術設計報告書(PDF)ダウンロード
画像、映像等
ILCに参加する研究所／大学リスト