平成3年に建設された新しい実験ホールは陽子加速器の北側に設けられたので北カウンターホールと呼ばれています。
陽子加速器で最大エネルギー（120億電子ボルト）にまで加速された陽子はこうした実験施設へ引き出されます。取り込まれた陽子は金属の標的（ターゲット）に衝突し、パイ中間子、K中間子、反陽子など色々な二次粒子を生み出します。これらの二次粒子は磁場や電場を使って集められ、それぞれの実験に利用されます。
ここでの素粒子・原子核物理学の研究は、これらのビームを使って、素粒子物理学の主要テーマであるK中間子のまれな崩壊過程の超精密な測定、ニュートリノ振動実験、π、K中間子による原子核物理学研究など多方面に及んでいます。
北カウンターホールには超伝導電磁石を用いた大型スペクトロメーター（反応粒子の検出装置）２基が建設されました。
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