2009/11/10

ILC NewsLine 2009年11月5日号

ILC NewsLine 2009年11月5日号　［英文記事］

■特集記事

神秘的な宇宙－アルバカーキへ
大勢の聴衆を引き寄せた一般講演

(The mysterious Universe – brought to Albuquerque
Public lecture draws impressive crowd)


Jim Brau氏による宇宙の神秘についての講演は、アルバカーキの幅広い層の聴衆を魅了した。


一般講演は、ニューメキシコ大学で開催された。画像：ILC。

10月1日にアルバカーキ大学で開催された一般講演を行ったJim Brau氏（Brau氏はオレゴン大学教授であり、ILC物理測定器研究の米州地域コンタクトでもある）は、特に若い観衆に来てもらいたいと考えていた。もっともそれは、ティーンエイジャーや大学生を念頭においてのもので、7才の子供までも考えての上のことではなかった・・・。しかし、Brau氏の言葉は最年少ファンにも素粒子物理学をきちんと伝えたようである。－Abigail Zwartzさんは、熱心に取ったメモを、翌日学校で発表するほど、彼の講演にひきこまれたというのだ。

Brau氏の講演は、リニアコライダー・ワークショップ（正確には、アメリカ線形加速器物理学グループ会議：ALCPG09）中に開催された一般講演のはじめに行われた。「宇宙の神秘-粒子加速器で探る私たちの世界-」というタイトルの講演は、素粒子物理学に留まらず、周辺分野、ガリレオ、ニュートン、アインシュタイン、宇宙論、空間と時間、粒子、力、反物質、ダークマターとダークエネルギーなど全ての世界へ誘う、1時間の冒険物語であった。もちろん、これは次世代の素粒子物理学の大型プロジェクトを念頭においてのものである。今月、稼働再開予定の大型ハドロンコライダー（LHC）、そして近未来の将来計画、ILCのことである。

ニューメキシコ大学の人類学部の講堂で開催された一般講演には、多くの大学生、地元の天文クラブのメンバー、物理学教師、そして、もちろん、Abigailさんと彼女の両親など、100名以上が集まった。（Abigailさんの母は素粒子物理学者で、ワークショップの主催メンバーであり、一般講演も主催したのSally Seidel氏。）人目を引くポスターが作られ、この講演を宣伝するため数日のあいだキャンパスで掲示された。いや、されるはずだった。どうやら告知ポスターは学生たちのあいだで余りに人気を博し、ほとんどが一晩で掲示板から消えてしまったそうである。

この一般講演は大変に好評だったので、今後もリニアコライダーの会議に合わせて、同じような催しが行われることだろう。講演を引き受けてくださる方は、コミュニケーターまでご連絡ください！講演会は現地語で行われるので、プレゼンをしたり、真空、粒子、ブラックホール等についての質問に答えるときに何語で対応できるか、なども教えてください。

Brau氏は、1時間にわたり、基礎から始まって、仮説と実験を組み合わせ、様々な理論の位置づけを行い、今後の物理学の中心課題について話した後、アインシュタインの言葉を引用し、講演を締めくくった。「最も美しい経験は、神秘的なもの。そしてそれこそが、真の芸術や真の科学の揺りかごとなる根本的な感情だ」

    ［英文記事］

    ■世界の各地より


    Fermilab Todayより：    SRF冷凍機システムは、なぜクール（冷たい、格好よい）なのか

    （From Fermilab Today: SRF cryogenics system proves its 'cool' factor）

    最近、エンジニアは、2K（摂氏-271℃）まで、このSRF試験ユニットを冷却した。

    米国フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）は、超伝導RF（SRF）の専門技術の獲得にむけさらに一つの重要マイルストーンを通過した。

    10月初め、新ミュオン実験棟のRFユニット試験設備の冷凍機システムの初のテストで、Fermilabは、超伝導前段加速空洞の絶対温度2度（2K：摂氏-271℃）までの冷却に成功した。これは、構想中のプロジェクトXなどの次世代加速器で使用が想定されている空洞の運転に必要な低温である。このテストの成功で、新試験設備での冷凍機システムは完了した。

    「テストの成功によって、システムがきちんと機能し、仕事に自信をもってよいことが証明されました」と、エンジニアのJerry Leibfritz氏は語った。

    今後、まず、空洞一台を格納できるこの小型クライオモジュールを使って、新ミュオン実験棟に最近設置された冷凍機とRF電源システムのテストが行われる。次に、FermilabはプロジェクトXやILC用で使われるのと類似のクライオモジュールの試験も行う予定である。

    この極低温設備の建設にあたっては、予算制約のため、担当者たちは、Fermilabのテバトロンからの部品を使い回し、また、トーマス・ジェファーソン国立加速器施設（J-lab）から巨大な真空ポンプの払い下げをうけた。今後は、米国の再生・再投資法による予算拠出により、Fermilabでは新ミュオン実験棟に隣接した敷地に、劇的に能力を増強した大規模な極低温設備が建設される。

    クライオモジュールの制作・試験を行う施設は、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）に大規模なものがあり、また、日本の高エネルギー加速器研究機構（KEK）でも稼働・拡張中である。米国では、Fermilabが、一台数百万ドルもするILC型クライオモジュールの制作・試験を行うことができる唯一の研究所である。Fermilabでのこの設備立ち上げは、DESY、INFN、KEKやアルゴンヌ国立研究所、J-lab、スタンフォード国立加速器研究所、コーネル大学などの内外のパートナーによる協力で可能となったものである。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    CLICワークショップ報告

    (Report on the CLIC workshop)


    Barry Barish氏

    9月に米国アルバカーキで開催されたALCPGとILCの合同ワークショップの目玉は、Jean-Pierre Delahaye氏によるコンパクトリニアコライダー研究（CLIC)についての講演だった。彼は、CLICの状況と計画について非常に素晴らしい解説を行い、ILCからの観衆に好評を博した。これは、CLICとILCという2研究グループ間でのコミュニケーションと協調をより円滑にする活動が、さらに一歩進んだことを示すものだ。お礼に、私は、10月12日に欧州合同原子核研究機構（CERN）で開催されたCLIC09ワークショップでILCの状況と計画について講演した。アルバカーキでのDelahaye氏と同じように、私はCLICワークショップでも手厚いもてなしを受け、CLICの観衆と意気投合することができ、光栄であった。この熱心な研究者グループは、同じ究極の目標をもち、LHCを補完する私たちの次世代レプトンコライダーに取り組んでいる。個人的には、ワークショップに参加したことが、CLICの効果的な短期集中コースとして役立った。そこで私はワークショップでうけた個人的感想をいくつかお伝えしたい。

    CLICは2ビームコンセプトがベース

    CLIC駆動ビームコンセプトの原理実証を行うCTF 3試験設備の概念図（CLIC09ワークショップでのFrank Tecker氏の講演より）

    今回のワークショップでは、2つのトピックが際立っていた。一つは、概念設計報告書（CDR）の2010年中の完成にむけた詳細な活動計画。もう一つは、CLICコンセプトを支える2ビーム加速方式の実現可能性を実証するためにCLIC試験設備（CTF3）で進められている野心的な実験である。LCにむけた測定器研究と多くの相乗効果をもたらしているCLIC物理学測定器の開発状況については、山本均氏がILC NewsLineで既に触れている。

    CLICのCDRは、技術的な詳細さにおいて、2007年に作成されたILC基準設計報告書（RDR）に対応する、とのことである。RDRは、計画概要、加速器、物理・測定器の3巻から成る。しかし、ILCのRDRとは対照をなすのは、CLICのCDRでは、2ビーム実現可能性の試験結果の文書化が強調されている点である。ILC RDRがSCRFに基づいた加速器の概念設計を提示したところように、CLIC CDR は、二ビーム加速の考え方に基づいた加速器の概念設計を論ずることになる。留意すべきなのは、ILCとCLICでは基本技術が大きく異なってはいるが、コスト、性能、リスクなど、多くの重要な比較参照箇所があるところである。私たちは合同ワーキンググループ（ディレクターズ・コーナー6月18日号参照）を結成し、どのような点で、どのような比較を行えばよいのか検討をおこなうべく、対話を始めているところである。

    CLIC CDRは、2011年前半にCERN理事会が重大な決定をするうえでの材料を提供する、非常に重要なマイルストーンである。CERN理事会は、CLICに関して、2016年までの複数年を通ずる技術設計に着手するか否かを決定することになっている。技術設計に加え、R&D、コスト対パフォーマンスの検討、エンジニアリング最適化、工業化といった課題についての作業が続けられる。CLICの指導部の見解では、この技術設計フェーズを経て、2020年代半ばのタイム・スケールで、CLIC建設に関する決定が可能になろう、とのことである。

    CTF 3の設備パラメーターとCLICパラメーターの比較
    CLICワークショップでの集合写真。画像提供：CERN。

    建設準備にむけた私たちILCのアプローチは、多少異なっているので、コメントしておきたい。ILCでは、類似タイプのシステム運転やビームテストを重視している。その最初のものはDESYのFLASH施設であり、ここからは非常に多くのことをすでに学んでいる。また、より長期的には、ILCクライオモジュールを運転し、ビームテストを行う施設として、FermilabとKEKの両方で試験設備の建設のためにに大きな投資が行われている。

    CTF3試験の成否は、CLIC技術をベースにレプトンコライダーの設計が可能かどうかを占う極めて重要な事項である。CTF3で現在行われているの試験には、2ビーム加速のテスト、RF構造、超低ビーム・エミッタンスとビームサイズ、測定器バックグラウンド問題、運営上のマシン保護問題などといった、多岐にわたる詳細なR&Dプログラムが含まれている。

    私は、これまでも数回、CLIC/ILC共同研究グループについて書いてきた。ILCとCLICの間で実際に有用で意味をなす比較や情報交換を行っていくうえで、こうしたワーキンググループの役割は重要である。私たちは、こうした課題にいかに取り組むかに関して、ワーキンググループを通じてCLICと緊密に共同していきたい。

    全体として、私はCLICで行われている熱心で献身的な仕事ぶりに大変感銘をうけた。ILCまわりの私たちは、LHCの次は、LHCが指し示すエネルギー領域で稼働するレプトンコライダーを建設するのが仕事になる、と考えている。CLICまわりの同僚諸氏もその点は同様である、次世代リニアコライダーに向け、異なるアプローチを継続するのは健全なことである。次世代の科学の可能性を考え、それに正しく適合する加速器技術を適切に準備していくうえで、これは必要なことである。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    4 November 2009 - Ingrid Gregor
    Capricorn One


    30 October 2009 - Ingrid Gregor
    The Naked Die!


    29 October 2009 - Frank Simon
    The IEEE/NSS conference: Exciting new Technology, Fun… and suffering

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    Linear Collider Testbeam Workshop
    LAL, Orsay, France
    3-5 November 2009

    ILC Accelerator Design & Integration Meeting
    DESY, Germany
    2-3 December 2009

    ■ニュース記事

    From Science Daily

    2 November 2009

    「ダークマターとダークエネルギーは95％の宇宙を構成」詳細な測定で明らかに

    宇宙の構造の種の詳細画像を国際チームが発表..

    ［英文記事］

    From CERN Courier
    30 October 2009
    加速器R&Dは、協力的な後押しを得る
    EU委員会、および欧州の大学、研究センター、産業界は、新4年プロジェクトEuCARDを立ち上げた。これは、CERNがコーディネートする高エネルギー物理学、原子核物理学、光源のための加速器R&Dを中心とするもの。
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇トリック？不具合？
    11月1日（日）、ドメイン名不具合があり、読者やILC共同研究者のみなさんがlinearcollider.orgウェブサイトの閲覧ほかを行うことができなくなりました。不具合の修正はすぐに行われたが、問題の性質上、正しいドメイン登録が全ネットワークに行き渡るには数時間かかりました。トラブルの原因は、現在調査中。


    ILCウェブ・チームは、ご迷惑をおかけしたことをお詫び申し上げます。

    ◇arXiv preprints
    0911.0006
    SiD Letter of Intent

    (2009/11/10) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/11/02

    ILC NewsLine 2009年10月29日号

    ILC NewsLine 2009年10月29日号　［英文記事］

    ■世界の各地より

    ILC共同研究グループに関する中国からのニュース

    （News from China on ILC collaboration）


    工場での真空容器製作
    被冷却体の組み立て作業

    電子ビーム溶接の前のIHEP1.3GHzの大結晶低損失型9セル空洞   

    電場の一様性測定と調整（目標は98%の一様性）

    国際リニアコライダー（ILC）の実現に向けての努力は、国際協力で行われている。そこでは主に技術開発に力が注がれているが、若い世代の育成も、ILCにとって重要である。9月7-18日まで、中国が受け入れ国となり北京の怀柔区で第4回国際リニアコライダースクール（ILCスクール）が行われた。21カ国69人の参加学生のうち、アジアからは29人が参加し、そのうち中国の学生は15人だった。2005年以降、ILC関連分野を専攻する中国の博士課程の学生は着実に増加しており、その研究開発項目はビームダイナミクス一般、最終収束系、超伝導技術（超伝導空洞、カップラー、クライオスタットなど）、陽電子源、ダンピング・リング、など幅広い。素粒子物理学から始まり、詳細な加速器物理とそのテクノロジーを学び、具体的なプロジェクトへと向かう途上で、学生がILCスクールに参加して世界からの知識を吸収するのは、非常に重要で、実り多いものだ。中国の学生がILCスクールの修了試験で高得点を得たことも、中国にとってよい知らせだ。第一回目のスクールで、彼らはトップ10のうち第二位（中国科学院高能物理研究所：IHEP）、第三位（IHEP/北京大学）、第八位（精華大学）を占めた。第三回目のスクールから、中国の学生は、成績リストの一番上に名前を並べている。主催者として、ILCの世界的な共同研究グループとの活発な関係より、こうした優れた成績を挙げることで学生が得るものは大きいと思っている。毎年、630万人の学生が、中国の大学を卒業する。人的資源の質と量の良いバランスは、ILCのような世界規模の大きな科学共同研究グループに中国が参加するうえで、非常に重要である。


    IHEPテスト・クライオモジュールの内部構造

    ILC関連の技術開発に関しては、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY)の欧州X線レーザープロジェクト（XFEL）との共同研究で、IHEP（北京）はプロトタイプPXFEL1のためにその極低温の構成部品（「被冷却体」）と同様に長さ12.2メートルの外の真空室から成るクライオモジュールを製作し、1メートルにつき平均で30メガボルト以上の（加速）勾配がでることが検証され、大きな成果を挙げることができた。こうした進捗は、IHEPでのILC関連の技術開発も後押しする。例えば、9セル超伝導空洞、強力なカップラー、テスト・クライオスタット、低レベルの高周波（RF）の制御、チューナーと空洞表面処理技術などである。IHEPの1.3GHzの9セル超伝導空洞のための空洞横置き試験装置は、欧州と米国のテストスタンドと類似しているが、アジアで唯一の1.3GHzの9セル空洞専用の独立空洞テストスタンドとなるだろう。高エネルギー加速器研究機構（KEK）の超伝導RF試験施設（STF）でのクライオモジュールは、4つの空洞を納めるものだからだ。中国のこのプログラムの狙いは、ILCで必要とされる、高加速勾配の性能のばらつきの小さい空洞を組み立て、1.3GHzの強力なカップラーや、チューナーとLLRFと組み合わせたクライオモジュールの安定な運転制御システムを組みあげることである。このテクノロジーを適用した、60MeV 1.3GHzの超伝導直線加速器による、エネルギー回収型リニアックとテラヘルツ試験設備への応用がIHEPで計画されている。

    来年3月26-30日のあいだ、国際リニアコライダーワークショップ2010（LCWS10とILC10）が、中国・北京にある友誼賓館（フレンドシップ）ホテルで開催される。2008年にオリンピックが開催された北京は、この重要なワークショップへの世界の友人の参加を大いに歓待する。このワークショップからより多くの進展が報告されることを期待している。

    ［英文記事］

    ■特集記事

    1枚のシートに全てをプロット
    空洞研究のための標準ツールになるDESYデータベース

    （One sheet to plot them all
    DESY database becomes standard tool for cavity research）


    9セル空洞のための新しい世界データベース、そこではCamille Ginsburg氏が写真で持っているような単セル空洞は扱わない。
    画像：Fermilab。

    アイデアは、単純に見えるー9セルTESLA型空洞に関する世界中に存在する全てのデータを集める-、正確に言えば、すべてのテスト、製造過程、そして加速勾配の記録などを、ひとつのフォーマットにまとめる。目的は、世界中の全ての空洞作製者が空洞性能を比較するための必要なデータを引きあてることができるようにすること、である。しかし、既存の複数のデータセットを一つに統合しようとした人なら誰でもわかるように、これは、そんなに容易なことではない。しかし、ILCの加速器の専門家は、世界初の世界的な空洞データベースをセットアップすることを決心し、このためにDESYによって開発されたデータ・ベース・システムを使うことにした。

    この作業を後押ししているのは、ILCの挑戦のひとつ、『性能歩留まり』というキーワードである。これは、 『空洞のうち、いくつの空洞が必要な加速勾配に達したかの割合』を意味する。『加速勾配』とは、単位長さあたり（つまり1メートルあたり）電子または陽電子に空洞が与えることができるエネルギーのことで、この加速勾配の性能を確立するのがILC研究開発の中心的課題の一つなのである。 高い加速勾配とは効率的な加速を意味し、これは短い距離による加速ということも意味するので、低コストの実現にもつながる。性能歩留まりについての信頼おける議論を行うには、大量の統計データに依る以外の方法はない。「そういうわけで、私たちには統計が必要です。世界中からのデータを比較して、空洞成績の期待値を高い信頼度で評価するために、このデータベースが必要なのです」と、ILC空洞データベース・プロジェクトを担当している米国フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）のCamille Ginsburg氏は言う。


    空洞データベースに基づくプロットの例。

    ILCの空洞表面処理に取り組んでいる研究所（Fermilab、米国ジェファーソン研究所、コーネル大学、DESY、KEK）はDESYのDieter Gall氏とVladimir Gubarev氏が開発してきたDESYデータ・ベース・システムを使用することに7月に同意した。これまでに76台の空洞のデータ（たとえばTB9ACC011といったプロダクション名、近年行われた全高周波テストや表面処理の情報）がアップロードされ、サーバーに暫定保存された。これらのデータベースを使えば、集積されたデータにたいして同一条件の『カット』を施すことができるようになる― たとえば特定のメーカーでつくられた微粒子ニオブ製の空洞の初のテスト後のデータだけを見る、といったようにである。このデータベースによると、1メートルにつき約15メガボルトの加速勾配が出せる空洞はどれほどの頻度であるのかというと、それは100%である、つまり15MV/mの性能歩留まりは世界の空洞を集めてくると100%であるのがわかる、といった具合である。加速勾配性能の要求値を上げるにつれて、性能歩留まりは下がるが、いろいろな「カット」を適用して対応する性能歩留まりを研究すれば、空洞開発メーカーに対して、開発コスト研究や空洞処理R&Dへの定量的なガイダンスを提供することも可能になる。

    最終的には、このデータベース研究によって、ニオブ材の選別や空洞表面処理のよりよい理解が得られる可能性があります。「ですが、私たちはR&D目的のためだけにこのデータベースを使っているわけではありません」と、Ginsburg氏は言う。欧州XFELの全ての空洞のデータも同様にデータベースに集積されることになっている。ILC運転のための31.5MV/m、ILC試験のための35MV/mと比べて、XFELで要求される加速勾配は25MV/mと低いものでああるが、基本的な性質はよく似ている。研究チームは、次の夏までにさらに約16台の空洞のデータを追加する予定であり、性能歩留まりと空洞製作についてのより深い理解が進むことが期待されている。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    どこでも加速器－ILCで

    （Accelerators everywhere – the ILC in context）


    Brian Foster氏

    今号のディレクターズ・コーナーは、国際共同設計チーム（GDE) 欧州地域ディレクター、Brian Foster氏の執筆。

    「ツイッター」や「フェイスブック」のファンではないけれども、「今何してる？」という質問へ答えることが、今回に限っては面白いと言える。私は、〆切に間に合うよう、ワシントンD.C.で開催中の米エネルギー省が後援する「米国の将来のための加速器」会議の昼休みにこの原稿を書いている。この会議は、米国における将来の加速器物理の認知度を高め、戦略を示すのが目的である。午前の講演には、啓発されたり、面白かったり、腹を立てたり、バラエティに富んでいた。続きを読んで欲しい。

    ワシントンD.C.で開催された「米国の将来のための加速器」会議から、Brian Foster氏の執筆。

    私自身、加速器物理学者ではないが、近頃の私は研究時間の大部分を、ILC欧州地域ディレクターとして過ごしている。そこで、加速器物理の分野について私がよく知っていることを少しだけ取りあげてみた。加速器科学への私の関わりは長年にわたるもので、素粒子物理学の進歩は、加速器の進歩によるものだということを紛れもない真実と私は信じてきたし、加速器は私たちの研究生活と切っても切れないものである。したがって、「加速器」は、私の生涯でもう一つの大きなの関心事である「啓蒙活動」の手段として、また、「インパクト」、「情報交換」、「技術移転」など、私たちがいわゆるブルースカイ・リサーチ（応用への糸口が見えない基礎研究）への予算拠出のために政府がひねり出す「はやり言葉」に裏付けをあたえるうえで、極めて有効である。そうした信念を持っていたので、私は、英国オックスフォード大学とロンドン大学ロイヤル・ホロウェイ校の共同施設である、ジョン・アダムズ・加速器科学研究施設（JAI）を立ち上げたのである。この施設はまもなく、Ken Peach氏の後任として、私たちILCの同僚であるAndrei Seryi氏を施設長として迎える。これらはワシントン会議に参加した理由でもあったので、私は米国加速器科学における教育プログラムを拡大する際の手本の例として会議中にJAIの名が挙げられるのを聞いて、非常に嬉しく思った。

    加速器科学分野で大学院生を教育することの重要性と、広範な分野をカバーするという加速器の特性については、DOE科学局の新局長、Denis Kovar氏とWilliam Brinkman氏の序言で強調された。ILCにも多数の言及があり、これらについたは以下で述べる。しかし、午前のセッションのヤマ場は、ロッキード・マーチン社の前CEO、Norman Augustine博士の講演であった。Augustine氏の名前は、いろいろな米国の政府研究委員会（特にEPP2010）での活躍を通して、私たちの多くがよく知るところだ。彼は、米国の将来科学における、加速器の意義を強調した。彼のいくつかの発言は、非常に励まされた。彼は、素粒子物理学を、エキサイティングかつより深い思索を促す重要なものと位置づけるものとともに、物理理論で未解決の問題のいくつかを解明する新粒子を発見することより知的刺激をそそられることが他にあろうか、と問いかけたのだ。彼はまた、非常に印象的な話も披露した。企業内施設、例えば伝説のBell研究所のような企業研究所で重要なR＆Dが行われる時代は、終わっている、と言うのである。彼の会社（Lockheed Martin社）では、あるR&Dの推進にのめりこむようになり、それを継続するためにR&D予算を大幅に増やす計画を立案した。この予算増額は会社全体のバランスシート上ではほとんど目立たない程度のものだったのだが、CEOはこのR＆Dの持つ将来的な見通しに非常に自信を持っていたため、ウォール街で投資マネージャー相手にプレゼンをした。すると、彼の講演がまだ終わらないうちに、観衆はロッキード社の株を売るために会場を去リ始めたのだ。そしてその後数年で、株は、30%も値が下がってしまった。その理由について、ウォール街の匿名のアナリストが述べたことについて、意訳すると、「いいですか。R&Dの資本回収期間は10年。平均的な株主が株を所有するのはおよそ18ヵ月です。R&Dが完成するころまでには、大概の投資家はライバル社の株に買い換えているでしょう。そのとき、あなたの会社がこれ以上アイディアは持っていなければこれ幸い、というわけです。要するに、私たちはそのような近視的なマネジメントの会社への投資を勧められないのです」。少なくとも英国においては非常に明らかに、より商業生産と密接に関係した研究に向けて重点をシフトする動きを推進しているのは、おそらくはこうした手の市場の力である。市場がもはや会社にR&Dへの投資を許さないのであれば、政府が唯一の資金源となる。しかし、政府は昨今の財政展望のなか、R&Dの総予算を増額する考えはない。そこで、応用研究から新しい製品が生まれるのが確かであれば、このような方向転換は必然的となろう。

    これは、私が上に触れた午前の、啓蒙的な部分である。腹が立った部分というのは、Brinkman博士が発言中に触れた、2,000億ドルのILC「コスト」のDOEが出した数字へのAugustine博士の反応であった。Augustine博士はEPP2010のときILCを検討していたときは1,000億ドルであったと述べ、ILCのコストは制御がきかなくなってしまった、との印象を聴衆に与えたのである。私たちはみな、それは真実ではなく、そして、加速器設計と統合（あるいは、ストローマンベースライン2009）プロセスにより、ILCのコストを下げるための懸命の取り組みが進んでいることを知っている。Augustine博士が言及した「ILCコスト」の変化の主要部分は、DOEが、将来のしかるべきときに仮定する建設時期に至るまでのインフレ率（毎年4%）、そして、さらに建設期間中のインフレ分を見込んだ補正をかけた、「そのときの実支出額」としての数字だ、ということだ。これらを足しあげて、DOEの会計で算入する必要予備費も加えた総計で、2,000億ドルという数字になるのだ。Augustine博士がこの数字を聞くと、ILCコストが増大したと思うかもしれない。しかし、実際に増えたのは、DOE会計実務の保守主義者ぶりのほうである。2025年にカップ1杯のコーヒーの価格を同じように話しはじめたら、スターバックスの株価は、Augustine博士の逸話でのLockheed Martin社と同じような運命に苦しむことになるだろう。明らかに、私たちは、コスト抑制の努力を続け、実際にコストを下げるべきだが、おそらくより大切なのは、私たちが言っているコストとは何なのか、を幅広く、正確に、確実に（特にAugustine博士のような有力な人物）伝えることである。

    会議の話に戻ろう。午後のセッションは、加速器の歴史と将来について語るMaury Tigner氏の講演からはじまったところだ。加速器は本当に現代科学の基礎の多くを支えている。宇宙の基本的な構造であろうが、または今年のノーベル化学賞が与えられたリボゾームの特徴であるにせよ、構造を知る、ということに科学の基礎があるからだ。私たちは、できるだけ早くILCを稼働させる必要がある。解明しなければならない構造は、本当に、いたる所にあるからだ。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    Orlando, Florida, USA
    25-31 October 2009

    6th ILC Positron Source Collaboration Meeting
    IPPP, Durham, UK
    28-30 October 2009

    6th ILC Positron Source Collaboration Meeting
    IPPP, Durham, UK
    28-30 October 2009

    Linear Collider Testbeam Workshop
    LAL, Orsay, France
    3-5 November 2009

    ■ブログライン

    25 October 2009 - Frank Simon
    The Sunshine State


    ■ニュース記事

    From CERN
    26 October 2009

    ビームがLHCに戻る！
    「先週末（10月23-25日）、2008年9月の事故後1年間の停止後はじめて、大型ハドロンコライダー（LHC）に再びビームが戻った・・・.」

    ［英文記事］

    From Science
    22 October 2009

    それはある！オバマは粒子加速器による「神の粒子」レースを強化
    「.・・・6月末に49億ドルの科学局長となったBrinkman氏は、LHCで垣間見る新粒子と現象の詳細を研究する、全長30キロメートルの直線粒子加速器ILCの提唱者にたいして厳しい言葉を投げかけた・・・.」
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇熱狂を聞く：米国の加速器の将来

    （Hearing the buzz: future of accelerators in the US）

    加速器は、最近ちょっとした話題の言葉だ。べつに驚くことでもないがー。というのは、LHCが間もなく運転を再開するし、テバトロンがまだ精力的に運転しているからだ。先週と今週、加速器の話題を集中的に扱う2つの会議がワシントン（DC）で開催された。10月22日の高エネルギー物理学評価委員会（HEPAP）と、10月26日の（今号のBrian Foster氏のディレクターズ・コーナー参照）の『米国の将来のための加速器』会議である。講演と議論の多くはILCに関係するものであり、米国における関係者の見解と加速器計画を知りたい場合は、HEPAP講演はこちら。米国の加速器会議の講演はこちらより。

    ◇arXiv preprints
    0910.4753
    Future Facilities Summary

    0910.4384
    Superconducting RF cavity R&D for future accelerators

    0910.3924
    TeV Scale Inverse Seesaw in SO(10) and Leptonic Non-Unitarity Effects

    0910.3820
    Calibration Studies and the Investigation of Track Segments within Showers with an Imaging Hadronic Calorimeter

    (2009/11/02) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/10/28

    ILC NewsLine 2009年10月22日号

    ILC NewsLine 2009年10月22日号　［英文記事］

    ■リサーチ・ディレクター・レポート

    リニアコライダー測定器開発

    (Linear collider detector development)


    山本均氏
    今月のリサーチ・ディレクター・レポートは、リニアコライダー物理・測定器国際研究組織の共同議長であり、アジア地域の測定器コンタクト、山本均氏の担当である。

    欧州合同原子核研究機構（CERN）で開催されたCLIC09ワークショップに参加した帰りの飛行機でこの記事を書いている。参加者は20を超える国から約250名。そのうち、物理と測定器セッションの参加はおよそ50名。ワークショップは連続会議シリーズの第3回目であり、回を重ねるごとに、ILC研究者グループの参加は増えている。私は、物理と測定器ワーキンググループの世話人をつとめた。今回の会議には、ILC実験計画執行組織の地域コンタクトとして参加したわけではないが、いくつかの情報をILC NewsLineの読者のみなさんにお伝えしたいと思う。

    CLIC版のSiD測定器の中の擬似イベントシミュレーション

    CLICは、大電流の低エネルギー・ビームが主線形粒子加速器に高周波（RF）を供給する、というビーム駆動タイプのRF技術がベースのリニアコライダーである。計画では、500ギガ電子ボルト（GeV）の衝突エネルギーで運転を開始し、将来的には3テラ電子ボルト(TeV)までアップグレード予定。 500GeV加速器の公称ルミノシティ目標は、2.3× 1034 cm-1s-1（ILCとほぼ同じ）。3TeV加速器の公称ルミノシティは5.9× 1034 cm-２s-1で、ほぼ3倍である。かなりチャレンジングな技術であるため、諸パラメータの値を数分の一のレベルまで緩めた『緩和』パラメーター・セットと呼ばれる、より控え目なルミノシティ目標もある。現在、CLICの関係者たちは、2010年末の完成を目標とする概念設計報告書（CDR）の執筆に忙しい。『最短で成功前提の』長期計画では、2016年頃に技術設計報告書（TDR）を執筆し、2024年頃に最初のビーム運転を行うことを構想している。 CLICの主線形加速器のRF源は、ILCのものと非常に異なってはいるが、緊密な協力関係がCLICとILC双方のためになる、広範囲で共通の問題がある。これは、物理と測定器活動にはさらに重要なことであり、この領域においてCLICとILC間で共同研究グループを育成する目的で合同ワーキンググループがつくられている。

    CLIC測定器の設計は、ILCのために研究されてきたことをほぼそのまま活用することができる。実際、これまでのところのCLICの測定器モデルは、シリコン測定器（SiD）と国際大型測定器（ILD）の修正版である。これらの測定器モデルは、小規模な変更をかけただけで、CLICで妥当な性能が得られることが示された。たとえば、ILCのために開発された粒子フロー・アルゴリズムが、最大500GeVまでのジェット・エネルギーに十分なエネルギー分解能（3-4パーセント）を与えるとわかっている。しかし、小規模であっても、こうした適切な修正を適用するのは非常に大切だ。まず、CLICではジェットのエネルギーが高いため、ILC用よりも厚いハドロン・カロリメータが必要である。更に、低エネルギーの電子-陽電子対によるバックグラウンドが増大するため、ビーム・パイプの半径はおよそ2倍にしなければならない。より高い衝突エネルギーでの重要な物理イベントには、測定器の前方・後方領域に多数の粒子を発生するものが多いが、この領域はハドロン2光子相互作用によるバックグラウンドがILCよりも非常に強い部分であ
    る。これのような高いレートのバックグラウンドに対処するには、約10ナノ秒のオーダーのタイムスタンピング能力が、必要だと考えられている。タイムスタンピングはCLICにとって重要な挑戦的課題であり、ワークショップ中には、特別なパネル・ディスカッションの場が設けられた。たとえば、いまのところ、必要とされる条件を満たすバーテックス測定技術は存在していない。

    物理学と測定器に関する大部分の研究は、CLICとILCに共通する。ILC測定器の開発は、測定器-構造体の統合設計とプッシュプル設計でCERNの専門家からすでに支援を受けている。厳しいタイムスタンピング条件のようなCLICに特有の問題も、そこで開発される技術解は、ILC測定器に役立つものとなろう。ILC測定器の全ての問題はすでに解決され、CLICに特有な問題には興味がないと考えていると、ILC測定器を改良する大きな機会を逃すかもしれない。物理学と測定器で行われてきた研究において、CLICとILCのこれまでの作業量にはまだ大きな違いが
    あるのは事実であるし、ILCの活動が ILCのためにならない目的に費やされることを期待することは出来ない。しし、ILCの物理・測定器研究者グループがCLICのために行う少しばかりの作業が、巡り巡ってILCのためにはるかに大きな収益をもたらす、ということは大いにあり得る話しである

    ［英文記事］

    リサーチ・ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■特集記事

    CALICE共同研究グループは、新しいフェーズに入る

    （CALICE collaboration enters new phase）

    ILC概念測定器評価報告の公表直後に、CALICE（リニアコライダー実験のためのカロリメータ）共同研究グループは、リヨン（フランス）で9月16日から9月18日に会議を持った。会議は、このグループが重要な新フェーズに移行するにあたり、最近のテストビーム結果に関する活発な議論を行い、次世代のためのR&Dと研究戦略を検討する場となった。ほとんど全ての参加国からの出席者が集まった。


    IPNLリヨンの「黄金の頭公園」に集まるCALICE会議の参加者。画像提供：IPNL。

    出席者数は、91名という記録的な数に達した。その理由は、フランスがカロリメータについての長年の経験をもつこと、フランスがCALICE設立に関わった国の一つであった、というあたりにあるのだろう。CERNからも新たな参加者が多数あった。リニアコライダーのための物理測定器研究グループ、LCD、と呼ばれている新しいグループがこの5月にCALICE共同研究グループに加わった。「IDAG（国際測定器諮問委員会）評価結果の直後にこれほど多くの出席者を得たことは、この協同研究にとってたいへん良いことです」と、Felix Sefkow氏（CALICE共同研究グループのスポークスマン）が言う。「これは、測定器R&Dのための横断的共同研究をおこなう、という方法論が、ILC測定器を開発するのに非常に適していたことの証明で、その有効性は今後も続くでしょう。」ILC実験計画執行組織の地域コンタクトであるFrançois Richard氏は、このIDAG評価結果について出席者と話し合った。「我々は、測定器コンセプトチームとR&Dチームとの接点を、今後強める必要がある」と、Sefkow氏が言った。「測定器形式の最終決定を下すまでのあいだは共同してことに当たっていく姿勢を示すことが重要だ。」

    このCALICEミーティングでは、2つの新しいセッションが、追加された。第一は、CERNメンバーの参入に関係するもの。彼らの主な貢献は「より高エネルギー」に関する話題である。それは、CLICでの高エネルギー領域におけるカロリメータ研究である。この仕事は、CALICEですでに追求されてきたことに関連する。（より詳しくはILC-CLIC測定器開発状況を参照のこと）。「CLICにおけるエネルギー測定器のアイデアが、うまくCALICEの中に取り入れられて喜ばしい。我々の共同研究グループの効率は非常に高い」と、Sefkow氏が言った。


    CALICE会議参加者のためのフランス料理
    新セッションの2つ目は、測定器の機械構造についてであった。この研究は、これまで主に測定器コンセプトグループが追求してきたものである。しかし、現在、研究の新フェーズに入るにさいして、CALICEでも機械的な精度仕様を評価し、統合システムとしても測定器を目指す機運が高まっている。この仕事の第一フェーズとして、まず、「粒子フローアルゴリズム」を使った一連のデータ収録動作の妥当性が確認された。粒子フローアルゴリズムとは、粒子シャワーを3次元的に再構成するための鍵となるソフトウェア技術である。この高精細カロリメータの動作原理が証明されたいま、第二フェーズでの重要な仕事は、将来のある所点でILCで必要となる測定器が実際に建設できることを確立するところにある。そのためにはそれぞれのタイプのカロリメータについて、フルスケールの試作器を製作し、その動作を実証する必要がある。真に現実的な測定器の設計には、システム的な統合を念頭においた機械的設計行い、概念グループのこれまでの仕事を補完するとともに、不感領域をできるだけ小さくし、実装のできる限りの高密度化を図ることが重要だ。

    ビームテスト、とくに複数測定器の同時テストは、サブ測定器群と信号処理回路の複雑なシステムが実際に動作することを証明する鍵となる。「IDAGレポートでは、カロリメータのビームテストが重要であるとされています。大変に我が意を得たり、の思いです」と、Sefkow氏は言う。彼らが2006から2007年までに収集したほとんど全てのデータは現在までに解析済みである。会議では、今年米国フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）で行った電磁カロリメータ（ECAL）およびハドロンカロリメータ（HCAL）からなる複合シンチレータシステムのテストビームによる解析結果が議論された（NewsLine記事を参照）。リヨンで報告された小規模セットアップによる初のテストに続いて、2010年にはFermilabで原理証明を行うハドロンカロリメータのためのガスの読出し技術の実験を行う予定だ。第二段階としてのシステムの組み合わせの評価にも、同様のテストビームが必要である。CERNでは、異なるガスを用いたHCAL測定器要素を並行する試みも始まっている。HCALが挑む課題の一つは、ハドロン粒子群を再構成することである。ハドロン粒子シャワーのふるまいはあまりよくモデル化されていないため、会議ではハドロンカロリメータの専門家とCERNからの専門家でシミュレーションプログラムGEANT4の研究者との間で建設的な交流が行われた。次のCALICEミーティングは、春に米国テキサス州で行われる。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    リニアコライダー推進に取り組むILCSC

    （ILCSC grapples with moving the Linear Collider forward）


    Barry Barish氏

    ハンブルグで開催されたレプトンフォトン会議の会期中の8月19日、将来加速器国際委員会（ICFA）の小委員会である、国際リニアコライダー運営委員会（ILCSC）は、年2回の定例会合を行った。ILCSCは、ILCの加速器と測定器R&Dそして設計活動に対し、科学面と技術面の監督を行っている。8月の会議は、ILCSCは、測定器趣意書（LOI）の認証をはじめ、ILC-CLIC（コンパクトリニアコライダー）共同研究グループ、ガバナンスとサイト選定についての活動にいたる、幅広い問題を扱い、議題は盛りだくさんであった。今回は、Enzo Iarocci氏が委員長をつとめる最後の会議。次期委員長はJon Bagger氏（米国ジョン・ホプキンス大学）である。

    ILCSC委員長、Enzo Iarocci氏

    ハンブルグでのILCSCとICFA会議メンバー。休憩時間にて。

    会議で、Jean-Eudes Augustin氏（ILCSCプロジェクト諮問委員会（PAC）委員長）は、2009年5月にバンクーバーで行われたレビューの結論を述べた。PACレビューは、加速器諮問委員会（AAP）の内部技術レビューの直後に行われたもの。PACは、AAPによる技術事項に関する勧告に同意し、国際測定器諮問委員会による2つの測定器概念のLOIの認証を支持し、また、より一般的な問題を扱ったAAPの技術提言にも合意するむねを表明した。おそらく、これらの中でも最も重要な事項は、各国研究所の優先研究プログラムと、GDEが追求する国際的なマイルストーンをいかに整合させるのかについて、ILCSCと研究所所長連とのあいだでの協議の場を設けよう、という提言である。GDEと各国研究所の協力関係は、公式な合意書ではなく、『ベストエフォート型』の了解に基づいている。ILC R&Dと加速器設計に関する私たちの重要な進歩からもわかるように、主要研究所からの寄与を得て、この共同開発は概ねよく機能している。

    しかしながら、GDEのマイルストーン達成はこれらの研究所からの寄与に依存する以上、研究所での活動優先順位の変更によっては、幹部の配置換えなどを通して大きな影響を被る可能性があることは認識しなければならない。これにはやむを得ないところもあるが、私たちの、そしてPACやILCSCが期待するのは、研究所長とILCSCの対話を通して研究所のコミットメントが確保され、ILCの世界的なマイルストーンのなかでも最重要のものが達成されることである。2月にブルックヘブン国立研究所で開催の次回ILCSCとICFA会合の会期中に、そのような場が準備されることを期待している。

    いまは、11月初旬に韓国浦項で開催される次回PACレビューの準備を行っているところだ。そのレビューでは、私たちがALCPG09で示し、集中的な議論の中この秋取り組んでいこうとしている、新しいILC加速器ベースラインの提案に焦点をあてられる。PAC会議では、実験プログラムと今回の会議におけるLOI認証プロセスの結果についてのレビューも行われる。浦項でのPAC会議後、Lyn Evans氏（CERN）が次期PAC委員長に就任する。私たちは、彼と一緒に仕事をし、特に彼の広くて価値あるLHC経験から学ぶのを楽しみにしている。

    8月のILCSC会議で議論されたもう一つの重要案件は、ILC-CLICの共同研究グループについてであった。私は、共同研究のいくつかの課題例を挙げ、7つのワーキンググループの概要について示した。そして、6月のGDE役員会とCLIC運営委員会の合同会議で、もう一つグループをつくってより一般的な問題に取り組むことを決めたことを報告した。ここで言う一般的な問題とは、2つの加速器システムのアプローチをどのようなポイントから比較するか、比較に必要な情報項目を洗い出すこと、そして、2012年あるいは2013年と目される意志決定時期に向けて双方仮なにを準備するかの内容や日程のすりあわせ、などである。「一般問題」グループの役割と任務にの議論の後、この一般問題グループは、GDEにかんしてはILCSC、CLICに関しては同等の上部委員会に直接報告するという条件つきで承認された。仮の任務は、下記の通り。

    ILCSCは、以下の任務においてCLIC/ILC一般問題ワーキンググループの設立を承認する：

    • リニアコライダーを推進すること
    • ILCとCLICの設計概念の準備作業の効率化を目指し、両者の協力関係の要目を明らかにすること
    • ILCとCLICの詳細な活動計画を吟味し、サイト選定、技術問題、プロジェクト計画に関して共通の課題を洗い出すこと
    • 双方のプロジェクト実施計画における課題を議論すること
    • 2つのアプローチ間の比較に必要な要目を洗い出すこと。本ワーキンググループの結論は、共同文書の作成を念頭におき、ILCSCとCLIC共同研究グループ委員会に報告すること。

    新グループがつくられて活動が始まったら、また報告したいと思う。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    21 October - Frank Simon
    The Open Day


    21 October - Ingrid Gregor
    A hitchhiker’s guide to the conference galaxy

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    FCAL Collaboration Meeting
    CERN, Geneva, Switzerland
    21-22 October 2009

    2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    Orlando, Florida, USA
    25-31 October 2009

    6th ILC Positron Source Collaboration Meeting
    IPPP, Durham, UK
    28-30 October 2009

    Linear Collider Testbeam Workshop
    LAL, Orsay, France
    3-5 November 2009

    ■ニュース

    From CERN bulletin
    19 October 2009

    LHCの最新情報：LHC冷却！
    10月8日（木）、セクター6-7が1.9Kの極低温に到達。続いて今週、最後のセクター3-4も到達。マシンの最終的な立ち上げに向けての重要なステップを記した。
    ［英文記事］

    From nature
    15 October 2009

    評価で問題を指摘されたEU研究プログラム
    監査は、EU予算プロジェクトの持続性の欠如を批判。
    ［英文記事］

    From nature
    14 October 2009

    米国の緊急経済対策費は、どこへ？
    どうやって機関はたなぼたのお金を分割したのだろう。
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇ILC Internal Document
    2009-041
    ILC Global Design Effort - Project Managers’ Report - September 2009

    ◇arXiv preprints
    0910.3316
    Neutralino Dark Matter and Higgs mediated Lepton Flavor Violation in the Minimal Supersymmetric Standard Model

    0910.2636
    Monte carlo study of the physics performance of a digital hadronic calorimeter

    0910.2579
    γ γ → μ τ b bbar in Susy Higgs mediated lepton flavor violation

    ■今週のイメージ

    エール大学院から最高の名誉がBill Willis氏に

    （Bill Willis receives highest honour from Yale Graduate School）


    ILCの加速器諮問委員会委員長、Bill Willis氏は、10月6日にエール大学院から、Ｗ・クロス・メダルを授与された。メダルは、「優れた業績」をおさめた3人の他の卒業生にも与えられた。Willis氏の受賞は、「彼の従事する研究分野の発展にとって重要かつ広汎な実験的貢献」による。彼は、ブルックヘブン国立研究所、FermilabとCERNなど、国家的および国際的な研究所の著名な役員でもあった。彼は、多くの国際的な科学諮問委員会のメンバーをつとめており、現在はILCの研究開発委員会の委員長でもある。」

    (2009/10/28) |

    2009/10/19

    ILC NewsLine 2009年10月15日号

    ILC NewsLine 2009年10月15日号　［英文記事］

    ■特集記事

    SLAC Today より：人々：Andrei Seryi氏

    （From SLAC today: People: Andrei Seryi）

    (Photo - Andre Seryi)
    Andrei Seryi氏
    (写真：Diana Rogers)

    米スタンフォード国立加速器研究所（SLAC）の上級科学者であり、SLAC加速器科学実験テストビーム施設（FACET）プロジェクトのプロジェクトマネージャーであるAndrei Seryi氏は、1986年に研究者生活を始めて以来、3か国5か所の研究所を渡り歩いてきたが、最近の10年はSLACに所属している。この間、Seryi氏は、自身の加速器研究とSLACにおける設計プロジェクトを続けつつ、国際的な共同研究活動を率い、線形加速器実験施設の設計・建設に携わってきた。

    現在、Seryi氏はSLACのFACETプロジェクトに主に従事している。FACETは、電子ビームと陽電子ビームのプラズマ航跡場加速の先端の方式を研究するためにつくられた実験施設である。

    「プラズマ加速は次世代加速器の基本を変えるかもしれない非常に有望な技術。私はFACET専門チームをリードできて喜んでいます」と、Seryi氏は述べた。

    Seryi氏は先端加速器試験施設（ATF）の国際共同研究グループの共同スポークスマンでもあり、また、リニアコライダーのためのビーム収束システムのプロトタイプである、ATF2試験施設の責任者も務めている。ATF2は、今年始め、日本の高エネルギー加速器研究機構（KEK）で稼働開始した。

    「私がビーム収束の研究をはじめたのは1988年。博士号の論文研究に取り組んでいた時期でした」と、Seryi氏。彼の博士論文は、線形加速器のためのビーム収束システム設計がテーマ。彼は、ILCとATF2に向けたビーム収束システムの技術設計を行う際、世界中から集まった約100人の研究者グループを率いるためにこの分野に戻ってきた。

    「Andreiは、SLACで最も優秀な加速器物理学者の一人です」と、Tor Raubenheimer氏（SLACの加速器研究部長）は言う。「彼を採用したのは1999年、次世代のリニアコライダーの研究に加わってもらうためでした。よくやってくれました」。

    来年、Seryi氏はジョン・アダムズ・加速器科学研究施設（JAI）の次期施設長に就任する。氏は技術設計と国際協力からのこれまでの経験を活かし、新たな挑戦に乗り出す。JAIは2004年に英国オックスフォード大学とロンドン大学ロイヤル・ホロウェイ校の共同施設として設立された。Seryi氏は2010年8月に施設長に、オックスフォードのウォルフソン・カレッジの特別研究員に就任する。

    「AndreiがJAIの施設長に就任するにあたり、彼は加速器科学における世界の主要な機関のうちの1つであるJAIに、加速器科学の幅広い知識と相当なエネルギーを注いでくれるでしょう」、とSLACの素粒子物理学天体物理学所長David MacFarlane氏は述べた。「今後、SLACとJAIの間の関係をより強めていくのを楽しみにしています」

    Seryi氏も同感だ。「加速器科学は、基本的な発見を推進するエンジン。産業、生物学、医療においては、加速器の応用を通して、日常生活へますます重要な貢献をしていく。私は、JAIとSLAC間での共同研究を強化したいと思っています。共同研究グループには、ATF2、FACET、そしてその他たくさんの次世代プロジェクトの実験も含むこととなる。多くのものがSLACにつながっていくでしょう」

    「JAIでのAndrei氏と彼の新しいチームと、今後協力していけることを楽しみにしています」と、Raubenheimer氏は述べた。

    ［英文記事］

    ■世界の各地より

    次世代センサーのためのSOI技術

    (SOI technology for next-generation sensors)

    センサーと言われて、何を思い浮かべるだろうか？私たちの身の回りにはたくさんのセンサーがある。たとえば、現在のデジタルカメラの基礎であり、今年のノーベル物理学賞の技術でもあるCCD（電荷結合素子）もセンサーだ。このように、センサーは私たちの日常生活には不可欠な装置であり、ILCにとっても重要な技術である。近年、多くの新しいセンサーがILC向けに開発されているが、そのうちのひとつが、KEKの測定器開発室で開発中の粒子検出器のためのSilicon-On-Insulator（SOI）技術を使用したピクセル・センサーである。このセンサーは、シリコン・バーテックス検出器のような粒子センサーの部品での代替オプションのうちのひとつとして用いられている。 


    KEKのモノリシックピクセル検出器のプロトタイプ


    新センサーは、荷電粒子だけでなく、可視レーザー光も検出可能である。

    「放射線センサーによるピクセル検出器とモノリシック・チップのインテリジェント大規模集積回路は、例えば素粒子物理学または医学画像などの多くの分野で、長い間求められてきたものです」と、KEKの新井康夫教授は述べる。「KEKが測定器開発室を立ち上げたことを機に、OKIセミコンダクタ株式会社と協力し、2005年にSOI技術に基づいたピクセル検出器の開発をはじめました。この新センサーのコンセプトは、非常にシンプルなものです。私たちは、読み出し信号処理回路のための低抵抗シリコンとセンサーのための高電気抵抗率シリコンという、2枚のSOIウエハーを互いの表面で結合させました。2枚の層は二酸化けい素で接着し、モノリシックな装置にこぎつけました」と、新井氏は説明した。

    このSOI技術を利用したアプローチには、今日の最先端技術である、ハイブリッド・ピクセル検出器と比較しても、多くの利点がある。ハイブリッド・ピクセル検出器は、センサーチップと読み出しエレクトロニクスを別々につくり、金属バンプ（（注）半導体チップの素子面あるいは受け側の基板に形成された突起電極）により接合する。この金属バンプは多重散乱の原因となったり、位置分解能の制限や、読み出し速度の低下といった問題を引き起こすこともある。「SOI技術を適用すると、金属バンプが必要なくなるので、多重散乱を抑えることができます。また、高分解能化も期待できます。」さらに、SOIプロセスは通常、放射線への耐性があるため、高エネルギー物理学や宇宙研究のような分野での利用に適している。

    「とは言うものの、SOIは、新しい技術ではないのです」と、幅淳二氏（KEK測定器開発室のプロジェクトリーダー）は言う。SOI技術は1990年代後半から半導体産業で実用化されている。産業界では主に、SOI技術は（従来技術である）CMOSプロセスに比較した、高速・低電力消費の性能を求めて使われてきた。「私たちは、モノリシック構造のピクセル検出器をつくるためにSOI技術を使いました。SOI技術を使って製造される集積回路は、未使用のシリコン領域があります。このシリコン領域を放射線検出器として使って、モノリシック構造のピクセル検出器を作ることができるのです」と、幅氏。通常のバルクCMOSでは、シリコン基板上にトランジスタを形成する。しかし、SOI CMOSでは絶縁物の上にトランジスタを形成していく。バルクCMOSに比べて、SOI CMOSは、寄生容量が削減されるため、より高速で消費電力が少ない回路をつくることが可能となるのである。

    現在、新センサーは、プロトタイプ段階にある。研究チームは、いくつかのトランジスタ・テスト・チップとイメージセンサーの開発を行った。最初のテストでは、32×32ピクセルで画像センサーをつくり、読み出し信号処理回路の基本性能を確認した。それから、チップのサイズを25平方ミリメートルまで大きくして、ピクセルサイズを128×128にし、プロトタイプでX線画像を取得した。現在得られる最小の画像サイズは、10×10マイクロメートルとなっている。「次のステップは、センサー性能の向上です。私たちの最大の関心事は、この技術を、高エネルギー物理学に活かして行くことと、X線研究への応用です」と、新井氏は語る。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    LHC立ち上げに備えるCERN

    (CERN prepares for LHC commissioning)


    Barry Barish氏
    欧州合同原子核研究機構（CERN）の大型ハドロンコライダー（LHC）が世界の高エネルギー物理の檜舞台に戻ってくる。LHCは、1ビームあたり7TeVのエネルギーで陽子を衝突させるべく設計された世界最大、世界最高エネルギーの粒子加速器。ほぼ1年前、この複雑な次世代加速器、LHCの立ち上げが始められ、主リングの初ビーム周回に成功をおさめたが、その後の運転は2台の超伝導磁石間に起きた深刻な故障により中断させられた。昨年は修理に時間を費やし、将来の類似事故への防止策に追われた。修理は完了間近であり、11月中旬には立ち上げ再開の目処がついている。私たちは、9月末に米アルバカーキで開催された米国線形加速器物理学グループ・ワークショップ（ALCPG09）で、LHCの状況と立ち上げの計画に関してPhilippe Lebrun氏から報告を聞く機会に恵まれた。
    Philippe Lebrun氏（CERN）

    現在は、コンパクトリニアコライダー（CLIC）設計チームのメンバーであるPhilippe Lebrun氏は、かつては、CERNの加速器技術部長をつとめた人物で、LHCプロジェクト用の超伝導磁石、クライオジェニックス、真空技術の責任者であった。Lebrun氏は、LHCの技術的問題と挑戦について発表を行い、ダイポール電磁石用の電力供給試験中の不具合と、隣接電磁石の間のパワーラインで起こった故障と損傷についてかなり詳しく説明した。彼は、リングにおけるあらゆる問題に対応するために、どのような損傷修理や、検証作業が行われたのか、を説明した。

    Lebrun氏は、LHCは11月に、当初は1ビームにつき3.5TeV（7TeVの衝突エネルギー）で運転を再開すると述べた。電気代が高額になるため、通常、CERNは冬期はシャットダウンしているが、この運転は冬中行われる計画である。最初の運転では、もっとも脆弱な電気接続部にも安全係数2を見込み、ここで運転やクェンチ監視の経験を積み、同時に、別の試験セットアップで大電流に条件下での電気接続部の測定を行っていく。

    最後に修理された電磁石の再設置（2009年4月30日）
    第一フェーズの運転に続き、2010年の春には、エネルギーをあげ、1ビームにつき最高およそ5TeVでの運転を行うかどうかの決定を行うことになっている。現在の計画では、2010年末に大きなシャットダウンが予定されている。シャットダウン後の計画は、1ビームにつきおよそ7TeVまでのエネルギー増強にむけての作業と、物理解析に必要なデータ量を確保するための連続運転期間との兼ね合いにかかっている。7TeVに達するには、接合部の部分的補修や、現場での電磁石の再トレーニング＊を行わねばならず、これにはより長期のシャットダウンが必要だ。

    ＊超伝導磁石のトレーニングとは、クェンチ限界を少しこえる電流を超電磁石に何回か流す「慣らし運転」のこと。こうすることで、所定電流での安定動作が確保できるようになる。

    いずれにせよ、立ち上げ再開は喜ばしい。設計レベルまでエネルギー増強とルミノシティ蓄積を通して、物理の研究がさらに進み新たなフロンティアが開けていくことを大いに期待している。ILCについては、私たちは現実的なタイムテーブルと、今後の物理の展開シナリオを見究める必要がある。そのシナリオこそがILCを次の素粒子物理学プロジェクトとして推進していく原動力となる。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    14 October 2009 - Frank Simon
    Off the deep end...


    13 October 2009 - Frank Simon
    The Yearly Madness


    13 October 2009 - Ingrid Gregor
    Star Trek IV

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    CLIC09 Workshop
    CERN
    12-16 October 2009

    12th International Conference On Accelerator And Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2009)
    Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    12-16 October 2009

    EUDET Annual Meeting
    University of Geneva and CERN, Geneva, Switzerland
    19-21 October 2009

    FCAL Collaboration Meeting
    CERN, Geneva, Switzerland
    21-22 October 2009

    2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    Orlando, Florida, USA
    25-31 October 2009

    6th ILC Positron Source Collaboration Meeting
    IPPP, Durham, UK
    28-30 October 2009

    ■ニュース記事

    From European XFEL
    13 October 2009

    HRB 111165：欧州XFEL準備完了！
    「ただいま公式に、運営基盤が法制化さられました」、Massimo Altarelli氏とKarl Witte氏は、欧州XFEL有限会社の最高経営責任者として、活動開始を喜んだ。

    「英文記事］

    From nature blogs
    12 October 2009

    英国メディア + CERN関係研究者の逮捕 +アルカイダ=常温核融合？
    ・・・待って？「核」と「アルカイダ」と言いましたか？メディアに確認しなければ。たくさんの報道があったけれども、一番良いのは英国メディアに問い合わせること。Daily Express によれば、逮捕されたのは「アルカイダ関連の核問題専門家」。


    ［英文記事］

    From interactions.org
    9 October 2009

    英国の加速器研究に後押し
    英国科学技術施設審議会（STFC）は、コッククロフトとジョン・アダムズ・加速器科学研究施設にたいするおよそ2億ポンドの予算拠出を発表、英国の加速器研究への追い風となった。

    ［英文記事］

    From Science
    9 October 2009

    ロシアの国外在住者は、国の科学支援に意見書
    ・・・書簡によれば、彼らは、具体例としてILCの建設を使って、ロシアが世界規模の科学プロジェクトを誘致することを提唱している。この高エネルギー粒子コライダー（LHCの後継施設と目される）は、情報科学、生物学、材料科学など、多くの分野でロシアの研究を底上げする、としている。

    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇arXiv preprints
    0910.2235
    A Finely-Predicted Higgs Boson Mass from A Finely-Tuned Weak Scale

    0910.2106
    Supersymmetry and other New Physics at gamma gamma colliders

    0910.1305
    High-gradient SRF Cavity with Minimized Surface E.M. Fields and Superior Bandwidth for the ILC

    ■今週のイメージ

    徐々に（巨大で黄色の）形をあらわすRFユニットテスト施設

    （RF Unit Test Facility takes (big and yellow) shape）

    米国フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）のエンジニアと技術者がILC型クライオモジュールの試験機第一号を実験施設に移動しているところ。このクライオモジュールは、SRF試験施設内のFermilab次世代R&Dテストビーム加速器の前段に使われる。
    写真提供：Fermilab

    (2009/10/19) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/10/12

    ILC NewsLine 2009年10月8日号

    ILC NewsLine 2009年10月8日号　［英文記事］

    ■世界の各地より

    ILC9セル空洞縦測定用の新タイプの熱センサー

    （New type of thermal sensors for vertical testing of nine-cell cavities for the ILC）


    新しい熱センサー部品。右側が感知ユニット、左側はスイッチ。

    縦測定のため空洞に取り付けられた新型熱センサー。新タイプとカーボン抵抗タイプの両方が取り付けられている。

    高エネルギー加速器研究機構（KEK）の超伝導RF試験施設（STF）では、京都大学の研究者たちが、ILC超伝導空洞の縦測定を行う際に、新タイプの熱センサー試験を実施している。このセンサーは京都大学とKKEの共同研究で開発中のもの。研究チームは、空洞の発熱測定のさいに、大量の配線が込み入ってしまう問題を解決すべく開発を進めている。現在、STFで9セル空洞の縦測定に使われているのは、カーボン抵抗によるセンサーだ。すでに9セル空洞の外表面には、350個のセンサーが取り付けられているが、空洞表面の温度を測るためには。各センサーの両端に合計700本の信号線を取り付け、液体ヘリウムの冷却エリアを通って外部へと繋ぐ必要がある。「開発期間を短縮するため、従来の超伝導空洞R&Dで証明済みのカーボン抵抗を選択しました。構造自体は単純で洗練されたものではありません」とこのセンサーを設計したKEK研究者の山本康史氏。試験中空洞は、絶対温度2度（−271℃）まで冷却されるが、入熱を防ぎ、温度上昇を最少に保つには、鉛ワイヤーの本数を最小限にとどめることが望ましい。「現行のシステムでは多数の信号線が必要ですし、カーボン抵抗の製造が停止されたことも受けて、代わりとなる新しい熱センサーの開発を考えました。」

    新型の熱センサーは、16から32個の小さなチップセンサーが、柔軟なポリイミドのフィルムでつくられた「バンド」の上に等間隔に配列されたもので、超伝導空洞に巻き付けるようになっている。この形状の採用で、空洞表面のセンサー密度を上げ、熱分配データをより詳細に取得することができる。「センサーの配置間隔を１センチにする計画です。これによって、一つのセルに1024個のセンサーがつけられることになります」と京都大学准教授の岩下芳久氏。一台の空洞に装着できる熱センサーの総数は、一万以上にも及ぶ。この装置のもう一つの特徴は、アナログ・マルチプレキサーである。これは自動スイッチのようなもので、センサーからの信号を数十マイクロ秒ごとに切り替えてエンコーダに送る。この機能により、配線数を大幅に減らすことができる。「一つの空洞セルあたり必要な信号線はわずか32本に留められています」と岩下氏。

    この新型センサーに使われている部品はいずれも汎用品である。「液体ヘリウム温度の極低温環境での動作は確認済みです。ポリイミドフィルムは柔軟性を保ち、センサーはOK、マルチプレキサーでの回路切り替えも動作しました。」チームは今後、大量のデータ表示とスィッチ切り替えの高速化を目指している。熱センサーと一緒に設置するX線センサーの選定と動作確認も進めている。

    ［英文記事］

    ■特集記事

    リニアな発展

    CERNの新しい測定器R&DグループがILCとの共同作業の道

    （Linear developments

    New detector R&D group at CERN looks for synergies with ILC）

    欧州合同原子核研究機構（CERN）のリニアコライダー測定器開発グループは、発足してまだ一年もたたないが、急速に拡大している。多数の学生や研究者がシミュレーションを始めており、来年にはハードウェア開発のための予算が下りる。この測定器R&Dグループ（LCD）のリーダーはLucie Linssen氏。コンパクトリニアコライダー研究（CLIC）をおこなっているCERNを本拠地とするこのグループの中心課題は、CLICで生成される衝突を記録する測定器である。CLICの衝突エネルギーはILCの500GeVより高い3TeVであり、バックグラウンドノイズはILCよりも多い。ILCではバンチ間隔が340ナノ秒であるが、CLICではわずか0.5ナノ秒であり、バンチ衝突の時間パターンも大幅に異なっている。


    重心エネルギー3TeVでのe+e-イベントのシミュレーション。重い超対称性ヒッグズ粒子が1.1TeVでされたときの様子。

    しかしながら、CLICの物理は、世界中のILC測定器のR&Dプロジェクトと大いに関係する。CLIC測定器のシミュレーションは、国際大型測定器（ILD）やシリコン測定器設計研究（SiD）で行われたシミュレーションに基づくもので、同じソフトを使用している。CERNはまた、CALICEコラボレーションとFCAL、LCTPCグループの正式メンバーでもある。「私たちは一つのコミュニティとして可能な限り共同に作業を進めたいと思っています。同じものを改めて作る必要はありません」と多くの実験で技術コーディネーターを務めてきた素粒子物理学者のLucie Linssen氏は言う。

    CLIC測定器グループはまた、トラッキング検出器の精密読み出し回路の開発、ソレノイドコイルの研究、信号の高速読み出しなどに携わっている。粒子の軌道を正確に求めるには、その粒子がどの時刻におきたビーム衝突で生成されたのかを正確に決める必要がある。この「タイムスタンピング」は、CLIC測定器では不可欠であり、ILC測定器もこの技術から得るものが大いにある。

    来年から予算が増額されれば、シミュレーションに留まらず、実際のハードウェアのプロジェクト開始も可能となる。とくに期待と不安をもって待ち望まれているのが、吸収材にタングステンを使うハドロンカロリメータの試作計画である。カロリメータは通過する粒子のエネルギーを測定するものだが、まず粒子を何かの物質と相互作用させなくてはならず、そのために、吸収層（吸収材としてILDやSiDでは鉄が使われる）とそこで生成される粒子シャワーを検知する測定器層が何重にも重なったサンドイッチ構造が使われる。鉄よりも密度がずっと大きいタングステンは、吸収材として非常に優れている。が、タングステンの加工性は非常に悪く、これを使った大規模カロリメータの建設例はまだ無い。「成功すれば、物理解析上、素晴らしい性能が期待されます」とCALICEコラボレーションの代表者であるFelix Sefkow氏。「一緒に仕事ができて嬉しく思います。結果はカロリメータ・コミュニティにとっても興味深いものとなります。」

    カロリメータの試験ビームのために制作された移動式ステージを、CERN LCDグループが使うにはどうしたら良いのか、ついての議論が二週間前に始まった。測定器層として、最初は、これまでのビーム試験でよく使い込まれたシンチレータが予定されているが、他の技術を適用する可能性もある。展開が期待される。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    ロケット科学者を夢見た田内利明氏がGDE役員会に加わる
    （Toshiaki Tauchi, a would-be rocket scientist, joins the GDE Executive Committee）


    Barry Barish氏
    国際共同設計チーム役員会（EC）の拡張が完了した。今日、私は田内利明氏がECへの参加を承諾したことを発表し、彼の参加を心から歓迎したい。昨春に、私はECに新たに3名を加えて拡張し、次フェーズの活動にて技術とポリシーの両面の課題に幅広い知識とスキルを持たせることを発表した。田内氏はILCのR&D活動でよく知られており、加速器と測定器のインターフェース課題での活動の中心的位置にいた。
    GDE役員会新メンバーの田内利明氏（KEK）

    田内利明氏は、1981年に高エネルギー物理実験で、名古屋大学から博士号を取得した。米スタンフォード線形加速器センター（現SLAC国立加速器研究所）にて客員研究員として大型アパーチャ・ソレノイド・スペクトロメータ（LASS）実験に携わり、1982年にKEKの研究員としてTRISTAN電子陽電子コライダーのTOPAZ実験に参加した。TOPAZとは、TOPとZにちなみ、田内氏の指導教官であった名古屋大学名誉教授の梶川良一氏によって名づけられたものである。1989年にKEK准教授となり、将来リニアコライダーのR&Dで活動を始め、衝突地点での課題や加速器‐測定器インターフェースを専門としている。近年では、私たちのR&D活動で不可欠な先端加速器試験施設（ATF）で活動し、ILCに必要な小さなビーム作成のデモンストレーションと理解に力を注いでいる。

    田内氏の小さいころの夢は野球選手になることであったと言う。森徹という有名なホームラン王が彼の地元のチームである中日ドラゴンズにいた。中学校の時に野球部に所属し、高校では登山部に所属、両方の部で部長を務めた。アポロ11号の月表面着地を見て、彼は別の夢を追った。それはロケット技術者になることで、そこから彼は科学への興味を覚えた。高校生のとき量子力学を学び、物理に興味を持った。極小のものや10-19といった階乗、膨大な数字に惹かれ、大学で物理を専攻することを考え始めた。

    ECメンバーである横谷馨氏（KEK）に助言を得る田内氏（左）
    大学では物理以外にも尺八部に所属し、近くの女子大琴部との合奏を楽しんだという。物理と音楽ばかりではなく、休日にはサイクリングや登山を楽しみ、アルバート・アインシュタインと坂田昌一を尊敬する。

    田内氏はGDEのECに参加することについてコメントを表明している。「物理学者として、理想的には、バックグラウンドノイズの少ない高エネルギーの電子陽電子コライダーのような素晴らしい環境で、実験をすぐにでも始めたい。しかし物理方向から全ての要件を満たすような理想的な加速器というのは、実現可能なものではない。ILCは将来プロジェクトで第一のものであり、一つのプロジェクトとして共に考え、重要な決定事項についてはリアルタイムで共有すべきだ。GDEと測定器コミュニティとのコミュニケーションをより効率よくするために貢献したい。私はスタートが遅いので、最初は慎重なオブサーバーとして貢献したい」と言う。

    田内氏の識見と能力は明らかで、ECはこれによって得るところ大である。ECの拡大計画は、技術設計やプロジェクト設置計画を今後二、三年で開発していくことに対応しつつ、ILC/GDEコラボレーションの全般を監督するためである。私はすでによく機能しているECに、重要な能力をもつGarbincius氏、Delahaye氏、そして田内氏が加わることで強化されたと信じている。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    8 October 2009 - Ingrid Gregor
    The Matrix


    7 October 2009 - Frank Simon
    Pixels in Spain

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    CLIC09 Workshop
    CERN
    12-16 October 2009

    12th International Conference On Accelerator And Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2009)
    Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    12-16 October 2009

    EUDET Annual Meeting
    University of Geneva and CERN, Geneva, Switzerland
    19-21 October 2009

    FCAL Collaboration Meeting
    CERN, Geneva, Switzerland
    21-22 October 2009

    2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    Orlando, Florida, USA
    25-31 October 2009

    ■ニュース記事

    From Cern Bulletin
    5 October 2009

    LHCから近況：大規模冷却にむけて
    8セクターのうち6セクターが目標のクライオジェニック温度(1.9 Kは約-271 °C)に冷却され、大型ハドロンコライダー（LHC）の立ち上げは順調に進行している。現在のスケジュールでは、加速器全体の冷却が完了するのは再来週まで。
    ［英文記事］

    From Physics Today
    5 October 2009

    英国が科学予算の厳しい現状に備える
    ロンドン・タイムズに、英国がCERNから脱退を考えていると示唆する記事が掲載され、物理コミュニティに衝撃が走った。科学技術施設委員会（STFC）は否定するが、英国科学予算の評価はまだ継続中である。
    ［英文記事］

    From University of Oxford and Royal Holloway University of London
    2 October 2009
    ジョン・アダムズ・研究施設に新ディレクター
    ．．．Andrei Seryi氏がジョン・アダムズ・加速器科学研究施設（JAI）の次期ディレクターとなる。現在はSLACの加速器科学および実験試験ビーム施設と国際リニアコライダーのビームデリバリーシステムのリーダーを務める。Seryi教授は日本の先端加速器試験施設（ATF)コラボレーションの共同スポークスパーソンも務める。

    ［英文記事］

    From Cern Courier
    30 September 2009

    将来を共に
    テラ・スケールの素粒子物理研究のため、将来電子陽電子コライダーのR&Dが進む中、CERNでは、加速器と測定器の両分野での世界共同のコミュニティに向けた方策を取りつつある。
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇arXiv preprints
    0910.0359
    Card game restriction in LHC can only be successful!

    0909.5323
    W physics at the ILC with polarized beams as a probe of the Littlest Higgs Model 

    ■今週のイメージ

    アルバカーキの印象

    （Impressions from Albuquerque）

    (2009/10/12) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/10/05

    ILC NewsLine 2009年10月1日号

    ILC NewsLine 2009年10月1日号　［英文記事］

    ■特集記事
    SLAC todayより：国際リニアコライダーを駆動する

    （From SLAC today: Bringing Power to the International Linear Collider）

    (Photo)
    同軸タップオフ設計図を前にした、加速器研究者Chris Adolphsen氏とChris Nantista氏。（写真：Nicholas Bock氏）

    全長30キロメートル以上におよぶ、史上最長の素粒子加速器となる国際リニアコライダー(ILC)は、素粒子物理を探求するためのコライダーである。

    史上最長の加速器の建設には、さまざまな困難が伴う。その実現にむけた多くの課題にとりくむため、世界中の200以上の研究機関が共同研究開発をお こなっている。米SLAC国立加速器研究所で、加速器研究者Chris Adolphsen氏とChris Nantista氏が、取り組んでいるのは、高エネルギーでの粒子衝突を実現するのに必要な電力を加速器にどのようにして供給するか、という課題である。

    多くの線型加速器で、必要な電力を供給するのは、クライストロンと呼ばれる機材である。クライストロンは、加速器空洞のなかに、加速電場を発生する ための高周波電力を生成する装置である。クライストロン技術自体は70年近く知られており、粒子加速器でも初期から使われてきたもので、新しいものではな い。その間、クライストロンからの高周波電力を加速管につなぎこむところについては、様々な手法が駆使され、大きな問題が生じたことはない。しかし、どの ような手法でも、ILCのスケールにまで適用するとなると、特有の問題が生まれてくる。

    最も懸念されるのがコストである。現在のILC計画では、加速器空洞やこれを冷却することに伴う装置のためのトンネルと、クライストロンとこれを運 転するためのモジュレーター（変調器電源）のためのトンネルと、二本の並行トンネルが必要とされている。並行トンネルを採用する最大の理由は、信頼性の確 保のためである。こうしておけば、クライストロンは、加速器運転中であっても人間がアクセスすることが可能で、問題が生じたときには加速器を停止させるこ となく修理作業を行うことができる。しかし、100メートルの地下に30キロメートルにもおよぶトンネルを掘るのは、たとえ一本でも値の張るものである。 これが二本であれば、なおさらのことだ。

    「私たちは、このコスト低減のための代案を探しているのです」とSLAC加速器研究者のChris Nantista氏。「ひとつは、並行トンネルをやめ、トンネル一本でなんとかならないのか、ということです。」

    トンネルの一本化は、簡単な技ではない。クライストロンへのアクセスは大きな制約を受けると同時に、全ての機材を一本のトンネルに詰め込む上での空間的な問題がある。また、クライストロンは熱を発生する。水冷や空冷のため、地上との間に配管を通さなければならない。

    かつてのSLACではリニアックの建設者は、地下8メートルの加速器トンネルのすぐ上の地上部分に、12メートルに一台、という一定の割合でクライ ストロンを設置することで、この問題を解決した。これはなかなか良いで、クライストロンへのアクセスが容易となり、排熱は大気中に逃がすことができる。ク ライストロンが設置されている建物は、 北京空港に次いで世界で二番目に長いものである。だが、ILCでのクライストロンのために同じような建物を作るとすると、長さは9倍になり、巨額のものとなる。

    そこで、Adolphsen氏は別の手法を考えた。それは、クライストロンを地上に設置するところは同じだが、一様にではなく、60～70台ごとに 一まとめにしてクライストロンを設置する、というものである。一つのクラスターからの高周波電力はまず一本の大型の主導波管を通してトンネル内に伝送さ れ、トンネルの中で38メートルごとに枝分かれしては個別の加速空洞に電力が供給される。一つのクラスターからは線形加速器の上流向けと下流向けの双方向 に1.25キロメートルにわたって高周波電力が送りだされ、2.5キロメートルの範囲がカバーされる。従来案に比較して、このクライストロンのクラス ター・モデルは建設費として3億ドルを削減できると期待されている。

    「クラスター案には二つの利点があります」とAdolphsen氏。「一つはトンネルを一本減らせること、もう一つは冷却システムを簡略化できることです。」

    クラスター・モデルにも、課題はある。クライストロン・クラスターからの主導波管を通過するのは300メガワットもの大電力である。これほどの高周波電力をいかに合成、伝送し、高効率で分配するかは、難しい課題である。

    ILCコラボレーションには、別のシングル・トンネルの実装案もある。高エネルギー加速器研究機構（KEK）の研究グループは、小型で小電力のクライストロン を、加速空洞のあるトンネル内に設置する案を追求している。この構想では、クライストロンへのアクセス制約の問題を、高信頼化のための方策を導入すること で補おう、としている。

    今年末に、ILCの国際共同設計チーム（GDE）はこれら二つの設計オプションの検討評価を行う。その間、Adolphsen 氏とNantista氏はクライストロンのクラスター設計の実現可能性についての研究試験を続けていく。主導波管から高周波電力を枝分かれさせるために、 「同軸タップオフ」という装置が、Nantista 氏によって設計されたが、この装置のプロトタイプと、10メートル長の導波管プロトタイプが建設される。このプロトタイプを使って、装置がフルサイズの電 力使用レベルに耐えうるものかを試験するのである。

    「この構想の実現可能性を確信するために必要なデモンストレーションです」とNantista氏。「成功すると期待しています」

    ［英文記事］

    ■世界の各地より

    ILC加速勾配仕様を達成したクライオモジュール
    SCRF技術による欧州XFELクライオモジュールで新記録

    （Cryomodule surpasses ILC gradient test
    European-XFEL cryomodule using SCRF technology sets new record）

    欧州XFEL用のクライオモジュールの試験機が、最近の試験で、加速勾配32メガボルト/メートル以上を達成し、超伝導RF技術で制作されたクライ オモジュールの加速勾配の世界記録を更新した。ILCではこのようなクライオモジュールを装備したシステムの性能を実証する必要があるが、今回の記録達成 はその重要な一歩である。今回のこの加速モジュールは、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）のFLASH自由電子レーザー施設に設置され、FLASHのビームエネルギーの 1.2GeVまでの増強に使われる。これにより、4.5ナノメートルまでの短波長のレーザー光が、来年の実験から利用できるようになる。


    DESYの試験ベンチで加速勾配の世界記録を更新したクライオモジュール

    欧州XFELでの加速モジュールの加速勾配仕様は25 MV/mであるが、今回の実験で、これは容易に達成された。この加速モジュールのうち外側の真空容器とコールドマスと呼ばれる冷却関連機器は、中国高能物理研究所（IHEP）の指導のもと、中国北京市で製造された。中国は今後、XFELで使われるクライオモジュールの一部部品を、国際協力プログラムの一環として現物供給する。 PXFEL1と呼ばれるこのモジュールの組み立て試験と並行して、DESYチームは、欧州XFELでの空洞関連の実装の最終改訂も確認した。これにより、 最新の空洞ストリング実装がXFELのモジュール設計に取り入れられ、中国からのプロトタイプに搭載されることになったのである。

    PXFEL1 プロトタイプは、今年2009年の4月から6月にかけて、DESYで組み立てられ、この作業には欧州XFELのモジュールの組み立て量産を行うCEAサク レイからのチームも参加した。完成したプロトタイプは、ただちにDESY敷地内のクライオモジュール試験ベンチ（CMTB）に据え付けられ、摂氏‐271 度（絶対温度2K）まで冷却された。RFカップラーの試験を成功裏に終えたあと、平均加速勾配として32.5 MV/mにも達する結果を得た。PXFEL1の個別空洞は、独立に運転されたさい、いずれも、過去の単体試験で得られた加速勾配を記録した。

    こ のモジュールは、ヒートロス特性の試験にも合格し、摂氏‐271度に至る冷却時におこる熱収縮や機械変動は、許容範囲内にあることが確認された。 PXFEL1の制作試験を行ったのは欧州XFEL計画の枠組みに参加するチームのうち、北京IHEP、サクレイCEA-IRFU、オルセイIN2P3- LAL、ミラノINFN、マドリッドCIEMAT、そしてDESY、の各グループによるコラボレーションである。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    ケベック市でFALC会議

    （FALC meets in Quebec City）


    Barry Barish氏

    財政担当者会合（FALC）は、2009年7月13日、第十五回目の会議をケベック市にて開催した。FALCは国際共同設計チーム（GDE）のリソース課題をオーバーサイトする機関で、さらに、大型コライダーの予算拠出状況や展望についての意見交換を行っている。私は、台湾中欧研究所の物理研究所での大 きな評価委員会のために台湾に長期にわたって滞在する必要があったため、この会議には参加することはできなかった。代理として、アメリカ地域ディレクター のMike Harrison 氏(BNL)がGDEの状況報告を行い、欧州地域ディレクターBrian Foster氏がガバナンスについて議論し、GDEアドミニストレーターMaxine Hronek氏が共有資金について報告した。

    FALC議長Pierre Coulomb氏
    FALCにGDE報告をするMike Harrison氏。
    FALC会議にて、CERN所長Rolf Heuer氏
    セッション中のFALCメンバー

    Mike Harrison氏は、GDEの技術進捗についてFALCに報告した。この報告は、R&Dプログラムの状況、リソース評価、AAP（GDEの内部諮問委員会）とPAC（国際リニアコライダー運営委員会（ILCSC）が外部委員会として設置するロジェクト諮問委員会）、による技術評価の結果、測定器趣意書提出後の実験プログラム、 GDEに参加する研究所による公式コミットメントの課題、また、ILCとCLIC間での共通課題について可能な範囲での協力関係を形成したことなど、幅広 い話題について触れるものである。次いで、Brian Foster氏がGDEのILCガバナンスに関わる現行の活動について報告した。Brian氏は、他の大型プロジェクトに関する研究の結果や、ILCガバ ナンス・モデルのためにそこから引き出される考察などについて述べた。将来加速器国際委員会（ICFA）議長の鈴木厚人氏は、ガバナンス検討のためのICFA/ILCSCによる計 画素案について述べた。最後に、Maxine Hronek氏が、「共有資金」についてこれまでの一年の支出と次年の提案について発表し、了承された。共有資金は、GDEにおける唯一の直接予算で必要 不可欠なものであり、その拠出は英国Richard Wade 氏が議長を務めるFALCリソース・グループによって運営されている。

    ILC報告に加え、Torsten Akesson氏が、欧州における素粒子物理研究と欧州委員会のより公式な協定策定にむけた、欧州合同原子核研究機構（CERN）と欧州委員会間の活発な議論について報告した。 Akesson氏は、CERNでの科学研究とCERN加盟国の拡大について検討を行っているCERN理事会ワークグループの活動状況について報告した。ま たAkesson氏は、CERNで9月に非メンバー国が招かれ、国際的な加速器プロジェクトや非加速器実験において、CERNとどのような関係を持ちうる のかについての意見招請が行われることになっていることを報告した。

    7月のFALC会議ではまた、FALCのメンバーの拡大、FALCの役割の拡張について議論された。FALCの機能は、主に関係監督官庁間での情報 交換を行うことにあるが、将来の国際プロジェクトの状況情報を共有するよい機会でもある。今回は、国際プロジェクトとは何か、何をもってそれと定義するか についての議論が行われ、LHCアップグレードであるSuper-LHCが、国際プロジェクトのひな形の一つである、と結論された。

    次の会議は、2010年1月にインドのムンバイで開催される。この会議では、ILC設計のベースライン更新の提案素案が議論の焦点になる。これは、 技術設計報告書に向けての今後3年間の主要な活動内容を規定するものである。インドで開催されるこの会議は、また、ILC加速器と測定器プログラムへのイ ンドの関与を深める機会にもなると期待している。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    30 September 2009 - Frank Simon
    On the Top of Spain


    29 September 2009 - Frank Simon
    Hard-cooked Eggs

    ■カレンダー
    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    2009 Linear Collider Workshop of the Americas (ALCPG09)
    The University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico, USA
    29 September - 3 October 2009

    The mysterious universe - Exploring our world with particle accelerators
    Free public lecture by Jim Brau
    University of New Mexico, Albuquerque (Anthropology Lecture Hall 163), New Mexico, USA
    1 October 2009, 7pm

    CLIC09 Workshop
    CERN
    12-16 October 2009

    12th International Conference On Accelerator And Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2009)
    Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    12-16 October 2009

    FCAL Collaboration Meeting
    CERN, Geneva, Switzerland
    21-22 October 2009

    2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    Orlando, Florida, USA
    25-31 October 2009

    ■ニュース記事

    From Fermilab Today
    28 September 2009

    米国製の超伝導RF空洞がベンチマーク記録を達成
    米国製の超伝導RF空洞が、国際リニアコライダーに必要とされる勾配ベンチマークを初めて達成した。
    ［英文記事］

    From IC Russia
    28 September 2009

    ドゥブナでユニークな重イオンコライダーを建設
    モスクワ地域のドゥブナにある共同原子核研究所が、ユニークな重イオン施設を建設、2015年に稼働予定。
    ［英文記事］

    From Times
    27 September 2009

    宇宙の謎の解明でCERNの向こうを張る英国研究者
    英国北部の地下1マイルにあるカリウム採掘鉱で研究を進める英国グループが、宇宙で最も見つけにくい物質の発見に向けて、世界最大の高価なCERN加速器に挑戦している。
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    夜の講演

    （Lecture tonight!）


    ニュー・メキシコ大学で今夜、Jim Brau氏が素粒子加速器と宇宙の謎について講演。お見逃しなく！

    ILC Report
    2009-021
    IDAG Report on the Validation of Letters of Intent for ILC detectors

    arXiv preprints
    0909.5148
    Lepton-Specific Two-Higgs Doublet Model: Experimental Constraints and Implication on Higgs Phenomenology

    0909.4812
    Higgs boson phenomenology and VEV shift in the RS scenario

    0909.4662
    SUSY Predictions for the LHC

    0909.3960
    Precision Polarimetry at the ILC: Concepts, Simulations and experiments

    ■今週のイメージ

    ようこそアルバカーキへ！


    （Welcome to Albuquerque!）

    現在開催されているALCPG09会議の会場であるニュー・メキシコ大学にあるキャンパスアートワーク。学生会館の前に立つユニークなこの像がILCコミュニティを歓迎。

    (2009/10/05) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/09/28

    ILC NewsLine 2009年9月24日号

    ILC NewsLine 2009年9月24日号　［英文記事］

    ■特集記事
    9 mA再訪
    DESYのFLASH加速器をILCのパラメータで運転
    （9 mA revisited
    Machine experts run DESY’s FLASH accelerator under ILC parameters）

    超伝導線型加速器FLASHでは、長期間の準備と、前試験を経て、ILCと同じ運転条件の大電流、多バンチの電子ビームを生成、加速器ビームラインの最後まで通すことの実証にさきごろ成功した。これに至る二週間は、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）まわりでILC加速器の開発に携わる加速器研究者にとって、最も重要（かつ張りつめた）二週間だった。ILC条件での日夜を通じたシフト運転を月曜に終え、FLASHは運転休止期にはいり、レーザー光ユーザを念頭においた大規模なアップグレード作業を始める。


    DESYコントロールルームでの研究者らの真剣な面持ち

    LCチームの到達目標は高く、要要求水準も高い。「FLASHの運転記録をいくつも更新しました」とアルゴンヌ国立研究所からの共同研究責任者John Carwardine氏。「困難にぶつかることもありましたが、それにより大切なことも学びました。」電流9ミリアンペア、パルス長800マイクロ秒でビームを加速するには、空洞は最大定格の入力電力で稼働する必要がある。パルス長に関しては、先週の終わりまでに、800マイクロ秒での運転が、連続10時間以上行われ、ビーム源の新レーザを立ち上げることができたことが示された。電流値に関しては、最終的に、300～500マイクロ秒という短いビームパルスにて9mA で数時間運転し、800マイクロ秒の長いビームパルスでは、6mAで2,400バンチを短時間ではあるが運転した。


    ※訳注：今回の焦点はあくまでビーム運転にあった。それが空洞やRFシステムの電力収支として何を意味するのかを付言しておく。基準設計報告書（RDR）記載のILCのビーム仕様は、繰り返し5Hzで、一パルスのビームパルス長は 970マイクロ秒。このパルス中には369.23nsの間隔で2625個のバンチが連なっている。バンチ一個中の電子または陽電子数は2.07×1010個、すなわち、電荷にすると3.32nC。これを使えば、ビームパルス中の「平均電流」は 3.32×10-9 / 369.23 ×10-9 = 0.009Aと算出される。これが「電流9mA」の意味。ところで、空洞としては、このレートで流れてくるビーム「電流」を平均加速勾配31.5MV/mで加速しなければならない。これに必要な入力電力は、一メートルあたり、0.009×31.5×106 = 283kW。空洞一台の長さはちょうど1mに近いので、これだけの電力を空洞一台ごとに供給する必要があり、すなわち、空洞に装着されている入力結合器は、この通過電力に耐えなければならない。ちなみに、RDRでは、一本のクライストロンで26台の空洞を運転するが、そうすると、それに必要なクライストロン電力は 0.283×26 = 7.4MW。これに対して、クライストロン仕様では10MW出力すべし、といっているのは、途中の導波管での損失や低電力高周波制御システム（LLRF）での制御取りしろを残すために、2割半の余裕をとるという意味である。さて、話をもとに戻してFLASHだが、ビームの平均電流として 9mA にアプローチする運転を彼らが行ったところは確かで、これは大変な仕事。だが、加速勾配は31.5MV/m よりもずっと低く、20MV/m前後か、それよりも少し高い程度。したがって、空洞への入力電力は 200kW を切っている程度であり、「空洞を限界までプッシュした」というのには、多少説明が必要であろう。「FLASHでの水準としては、既設空洞の限界までした」というなら正しいが、だからといってそれが、そのまま空洞電力とか入力結合器の電力としてILC仕様にまで到達した、という訳ではない。

    今回の実験に先だって、チームが大電流加速試験を最後に行ったのは一年前のことである。このときには、ILC R&D 計画の目標の中でもプライオリティの高い、ビームの位相・エネルギーの安定化を示すなど、大きな成果を短期間に上げたものの、真空パイプの不具合によって実験中断を余儀なくされた。今回の実験のためには、ダンプライン内でのビーム位置を測定し、ビームロスを検知するための諸システムが新規に設置された。DESYのZeuthen支所で開発された、ダイアモンド片とサファイア片を使用するビームハローの測定装置は、ILC的な運転条件で行う最長ランのための、そうした改善点の一つである。このほか、LLRFのアップグレードや、毎秒300万ものビームバンチ（昨年の三倍以上）生成するための新レーザーの設置も行われた。


    DESY FLASHでの二週間のILC加速器研究が成功裏に終了し（特集記事を参照）、人気のなくなった制御室のブルー画面と清掃係員。ILCチームは豊富なデータを得て、目標性能を満たす制御室を後にした。

    FLASHでの研究は、3地域からのILC加速器専門家がDESYのFLASH加速器専門家に加わったプロジェクトで、コントロールルームは国際感あふれたものとなった。9mAの研究は、FLASHと欧州X線レーザープロジェクト（XFEL）への重要なデモンストレーションとなった。たとえば、FLASHの将来プログラムでは、先週200メートルのトンネルを通っていたような、長いバンチトレインがまさに必要である。ビームを調整するのに必要なRF電力の理解を深めることは、もう一つの目標であったが、ここで得た知見はILCのコスト最適化に有用である可能性がある。この研究は、将来のR&Dプロジェクトの優先順位を考えるのに役立つだろう。

    月曜日の朝5：35に終わった実験からは、25テラバイトものデータが得られた。「この実験は間違いなく、FLASHの長バンチトレイン高電流稼働に向けての大きな一歩となり、XFELとILCにとっても重要な試験とデータを提供しました」とラン終了の報告Eメールで、Nick Walker氏、John Carwardine氏、そしてSiggi Schreiber氏ら責任者が書いている。「このようなランを成功裏に終えた今、重要なことはすぐ次ステージ計画を立ち上げることです！将来の9mAコラボレーションの成功を楽しみにしています。」


    ［英文記事]

    ILC NewsLineアンケート結果

    (ILC NewsLine Survey result)


    NewsLineの読者は、もっと物理の話を読みたいと思っている。画像：J. Wise, M. Bradac (Stanford, KIPAC)

    NewsLineチームは今夏、3度目のアンケートを行った。読者はどのような方々か？内容にご満足いただいているか？アンケート回答によると、読者の方々には頻繁に読んでいただいているし、一般的には題材に満足していて、新しいテーマのある号を楽しみにしているとのことだ。さらにもっと科学そのものを記事や、ILCと他の素粒子物理や加速器プロジェクトとの関わりを見たいという意見もあった。

    さらに多くの読者
    このアンケートは英語と日本語でとられ、2206名の講読者に送られた。2007年のアンケート時の1850から増加していて心強い。今年の結果としてまずわかるのは、NewsLineはより頻繁に読まれているものの、閲読時間は短くなっていることである。約78.5％の読者（2007年は75.4％）がNewsLineに毎週目を通しており、67.6％の読者が少なくとも5分以上をかけて読んでいる（2007年は86％）、と出た。コメントはおおむね肯定的で、67.7％の読者が、NewsLineを「とても役立つ」か「大変役立つ」と考えている。NewsLineは多くの読者にとって、ILCプロジェクトについての最新状況を知り、現行の研究や政治的決定についての一番新しい情報を得る一番よい手段であるようだ。80.6％の読者が、「Read more」のリンクをよくクリックする（2007年は71.9％）と答えている。


    NewsLineの読者はどんな人たちか。（詳細はクリック）

    テーマのある号：増やすべき
    NewsLineの新しい特徴として、テーマにそった特集立てがある。これについては激励をいただいたが、この特徴に気がつかれた読者の方々は好ましい、と答えている（67.9％）。また、大きな改善点である、と答えた人もいる。これらの号はILCのキーとなる課題の説明（電子雲特集参照）、ILCのもたらすものを一般の人に説明（ILCの波及技術）、またILCのマイルストーンでの役割を担っている提唱者の様々な意見を読むこと（概念測定器認証）を必要とする読者にとってよい企画であったようだ。もちろん今後も継続したい。

    もっとたくさんの科学を
    NewsLineの読者は一般的に記事の内容、書きぶり、分量を適切と考えている。ディレクターズ・コーナーは主にBarry Barish氏によって執筆され、毎月一回国際共同設計チームの（GDE)役員会のメンバーと地域ディレクターの間でかわるがわる執筆されているが、このコーナーが一番読者にとって目を引くものとなっている。39％がこのコーナーを毎回読んでいる。このコラムの改善方法については、多くのコメントをいただいた。一般的には、フォーマルすぎない書き方である現在のやりかたがよいと考えており、89.1％がILCプロジェクトの重要な課題についてカバーされている、と答えている。NewsLineの特集記事については、プロファイル、測定器や加速器のバランスには満足している。また、53.8％がもっと、物理に関する記事を読みたい、とも言っている。


    NewsLine閲読にかける時間
    （詳細はクリック）    

    どのような記事をもっと希望するか？
    （詳細はクリック）

    Twitter使用者の割合（詳細はクリック）   

    ブロガ読者の割合
    （詳細はクリック）

    NewsLineの見地を深めよう
    読者の要求として、ILCへの関連が十分にあるのならば、他の素粒子物理実験、超伝導技術プロジェクト、そして将来加速器へのリンクが欲しいとの要望があった。天文素粒子物理や宇宙論についてももっとふれて欲しい、と答えた人もいる。60.8％の読者がILCプロジェクトに直接携わっているのだから、これは当然だろう。特別なこだわりを持っていないこのコミュニティでは、40.6％が、NewsLineで他の研究所のニュースを読みたい（2007年は27.13％）と答え、64.1％が他のソースから選ばれたニュースを読む（2007年は46.5％）と答えている。

    ソーシャル・ネットワーク
    NewsLine読者のほとんどが、習慣的にブログを読む（67.8％が常に読むか時折読む）と答えているが、大多数がソーシャル・ネットワークについては使用しないか、知らないと答えている。また、もしできたとしても、NewsLineの記事にコメントをするかどうかわからないと答えている。しかしソーシャル・ネットワークは一般的に、コミュニティ外にILC、素粒子物理、科学について宣伝するのに役立つ。NewsLineチームは、このソーシャル・ネットワーク・ツール案についてを検討を行っている。

    NewsLineの向上に力を
    残念ながら8.4パーセントの読者からしか回答を得られなかったため、上記の数字の精度は非常に高いものではないとも思われる。（読む時間が減って）アンケートにお気づきでなかったからだろうか？このアンケート結果が一般的な傾向を正しく反映しており、回答がないのが、前回のアンケートから付け加える必要がなかったからであることを願っている。アンケートは閉め切られたが、年中いつでもコメントは受け付けている。ILCコミュニケーターから、今回のアンケートに回答し、興味深く学習になるコメントをしてくださった方々にお礼を申し上げたい。頂いたご回答をよく吟味し、今後の質の向上に活かしていきたい。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    202X年にILCを運転、維持すること

    （Operating and maintaining the ILC in the year 202X）


    Ewan Paterson氏

    今週のディレクターズ・コーナーは、GDEの役員会メンバーEwan Paterson氏による。

    ILCがまだ設計段階で立ち上げまで何年も先だというのに、GDE内のあるグループでは年次の運転・メンテナンスのスケジュールについて議論しているのはなぜだろうか。それは、装置の修理、メンテナンス、アップグレードのサイクル構想が、システム設計や機材開発のR&Dに影響を及ぼすからであり、こういったことをILCが稼働を始めるまでに準備できている必要があると考えるからである。


    ストローマン・ベースライン2009パラメータに基づく運転稼働率評価の中間結果

    コライダーにおける高エネルギー物理学の成功を測るものさしは、実現された積分ルミノシティである。これは平均ルミノシティ（単位面積内で起こる毎秒の粒子衝突の頻度）と稼働時間（スケジュール上の稼働時間からスケジュール外のダウンタイムを引いた値）を掛け合わせた値である。後者を評価するのはとても複雑な問題で、機材やシステムが故障する頻度（故障間の平均時間、MTBF）、修理に要する平均時間MTTR、そして、上流のシステム故障による下流システムでのビーム運転の阻害など、他の加速器システムへの影響を評価しなくてはならない。最後にビーム診断にとってもっとも大切なツールはビームそのものであって、それが無くなると大方の話はストップしてしまう、ということである。加速器設計が複雑になるにつれ、評価問題の構造もより複雑になる。

    これは加速器設計には昔からの課題であり、さまざまなツールが設計者を支援するために使用されてきた。ILCの場合、もっと包括的な手法として、加速器運転の様子をシミュレートするコンピューター・モデルが開発され、これに実在の加速器で何年にもわたって培われた経験を、良かれ悪しかれ、盛り込んできた。たとえばこのモデルでは、あるシステムで故障が一つ起こったら、それを直すための時間を勘定するだけでなく、他のシステム（複数）にこの故障が及ぼす影響を考え、全システムが稼働パフォーマンスに復帰するまでの時間も勘定している。スタッフやスペア機材が故障の発生場所から何キロも離れたところにあり、アクセスポイントの間隔もキロメートル単位であるような大きな施設で、特に重要になってくる課題もある。5分間で即対応といったことはあり得ず、修理に必要なのは少なくとも1，2時間、というのが普通になろう。してみると、小さな問題と思っていたものの影響も無視できなくなってくる。コンピューター・モデルではいつでもそうだが、プログラムの前提をよく吟味理解している必要がある。でたらめの前提でことを進めれば、でたらめの結果になる、という格言はここにも通用する。

    基準設計報告書（RDR）作成前、また作成中、Availsim（Barry氏の 9月3日のディレクターズ・コーナー参照）と呼ばれるコンピューター・プログラムを使って、ILCの「稼働率」と時間積分ルミノシティの評価が行われた。機材の故障率は世界の既存加速器のものと同等、と仮定して計算すると、懸念されたとおり、機材の多さとオペレーションの複雑さのため、通常の大型高エネルギー加速器で実現できている稼働率85%にILCが達するのは難しい、という結果が得られた。稼働率85%を達成するためには、多くのシステムで機材の信頼性の向上、冗長化、もしくは両方の組み合わせが必要である。稼働率劣化をもたらす主要な要因は特定され、いくつかの機材には冗長化を導入する設計変更がなされた。加えて、冗長化が現実的でないかコストが高くなるところでは、機材の長寿命化を念頭においたエンジニアリング上の開発ゴールが設定された。

    RDRからの例として、電源、電子回路を取り上げる。「電源回路は、モジュラー化設計し、冗長化のためにユニットごとに余備モジュールを一基導入する。加速器トンネルの外に設置されるほとんどの電子回路モジュールは、電力を切断することなく交換可能なように設計する。これによって、故障モジュールが発生しても、ビームへの影響を拡大することなく交換することができる」とある。その具体例として、高稼働率電源がSLACで開発され、そのプロトタイプがKEKのATF2で稼働している。これらの考え方の前提で大切なのは、こうしたモジュール、クライストロン、モジュレーターといった装置のほとんどは、ILCのビーム運転中に交換できるところにある、という点である。これが、双子トンネルを建設して加速器のビーム運転中に人間がアクセスできる場所をつくる必要がある、つまり、ビームトンネルと並行するサポートトンネルもしくは同等のアルコーブをつくる必要がある、という議論の根拠の一つである。現在議論中のシングルトンネル設計では、このアクセスに関する仮定はご破算になっている。というわけで、アクセスのタイミングをあらかじめ取り決めておいて、これやあれやの装置メンテナンスをいかに行うのか、加速器システム全体の稼働率を考えるのに重要な焦点となる。


    ILCの年次運転スケジュールの一例

    メンテナンス、修理、アップグレードのためのスケジュールを組む上での一般的な要件とは何だろうか。一般的に、システム全体にわたるアップグレードや、超伝導システムを常温に戻して行わなければならない作業には、長時間のシャットダウンが必要になる。たとえば、修理やアップグレードのために、超伝導リニアックの一セクション（2.5キロメートル）を常温まで上げなければいけない場合、温めるのに一週間、冷やすのにさらに一週間がかかる。したがって、空洞関連の冷却部分の作業には少なくとも一か月がスケジュールされる必要がある。しかし、ほかの多くの保守は、比較的頻繁にある、数シフトのダウンタイムの間に行うことができる。スケジュールされている測定器のプッシュ・プルの時間に、加速器メンテナンスか開発の組み合わせが可能であると考えられている。RDRでは、年間スケジュール上で9ヶ月の運転と、3ヶ月のダウンタイムが見積もられている。ここでは、半年ごとに1ヶ月の長期ダウンタイムを取り(1+5+1+5)、一回5ヶ月の運転期間二回を通して、小刻みに総計1ヶ月分の保守日が埋め込まれている。図にある2022年の稼働スケジュールの例は、ストローマン・ベースライン2009研究での加速器稼働率を見積もるために、Availsimで使用されているものである。二種類のリニアック高周波システム、すなわち、クライストロン・クラスターシステムと分散RFシステム（Barish氏の 7月23日のディレクターズ・コーナー参照）は、元のRDRソリューションと比較して、妥当と考えられる運転条件やスケジュールのもとで、適切な稼働率を維持しうることがわかっている。

    ILCシステム全体でのこうした研究は現在も行われており、その結果は米アルバカーキのALCPG 09ワークショップにて報告される予定だ。ストローマン・ベースライン2009パラメータによる中間結果と、運転スケジュールはパイチャートに示した通りである。ビーム時間のロスには、どのシステムも同様に寄与していることがわかる。どのシステムの担当者も、こんなはずは無い、と言いたくなるに違いない。そこでテストを提案したい。大加速器の運転に従事してきた人なら誰でも同意すると思うが、大きな故障というのはたいてい休日をはさんだ三日休み前の金曜の晩に起こる、と相場が決まっている。さて、Availsimに計算させたら、これと一致する予言をするだろうか、それとも、これは私の記憶違いであって、ちゃんと記録データを見直しなさい、と言うだろうか？解答はオフラインにて！

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    23 September - Ingrid Gregor
    Into thin air


    18 September - Frank Simon
    CALICE - Alive and Kickin'

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    14th International Conference on RF Superconductivity (SRF2009)
    Berlin, Germany
    20-25 September 2009

    2009 Linear Collider Workshop of the Americas (ALCPG09)
    The University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico, USA
    29 September - 3 October 2009

    The mysterious universe - Exploring our world with particle accelerators
    Free public lecture by Jim Brau
    University of New Mexico, Albuquerque (Anthropology Lecture Hall 163), New Mexico, USA
    1 October 2009, 7pm

    CLIC09 Workshop
    CERN
    12-16 October 2009

    12th International Conference On Accelerator And Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2009)
    Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    12-16 October 2009

    2009 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference
    Orlando, Florida, USA
    25-31 October 2009

    ■ニュース

    From interactions
    23 September 2009
    エネルギー省が加速器シンポジウムをアナウンス
    会議は産学、研究所から著名なスピーカーによる講演を予定、ポスターセッションとレセプションで締めくくる。
    ［英文記事］

    From UNM Today
    22 September 2009

    国際会議の会期中に暗黒物質と暗黒エネルギーのレクチャー
    ニュー・メキシコ大学は「ミステリアスな宇宙、素粒子加速器で探る世界」と題する一般講演を主催する。10月1日午後7時、人類学レクチャーホール163にて。
    ［英文記事］

    From Guardian
    22 September 2009

    大型ハドロンコライダーは費用に見合うのか？
    ジェネーブ近郊のCERNの研究者は、事故から一年を経て、素粒子加速器の立ち上げ間近にある。最近のビデオでは、ヒッグズ粒子探しをしている物理学者が、社会は宇宙を理解するためにどれだけの経費なら負担するのかを問う。
    ［英文記事］

    From Nature
    22 September 2009
    象とニュートリノ
    自然保護団体がインドの野生動物保護区域の物理観測所に異議。
    ［英文記事］

    From Discover
    21 September 2009
    運転終了近づくTevatron
    ファンファーレもなく、先週フェルミ研究所のTevatronと二つの実験CDFとD0が11週のシャットダウンから復帰、20歳以上のコライダーの最後となるランを開始した。
    ［英文記事］

    From CERN Bulletin
    21 September 2009
    CLICの上の星々
    将来リニア加速器の一プロジェクト、CLICに必要なアラインメントを実現するため、CERNの測量グループはかつてない測量作業に乗り出した。
    ［英文記事］

    From CERN Bulletin
    21 September 2009
    LHC近況：磁石スイッチ
    冷凍機系統と電気系統において独立した8基のセクターをもつLHCでは、加速器をセクターごとに立ちあげることがで
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇arXiv preprints
    0909.3450
    Pomeron Odderon interference in production of two π+ π- pairs at LHC and ILC

    0909.3240
    From the LHC to Future Colliders

    0909.3197
    MICROMEGAS chambers for hadronic calorimetry at a future linear collider

    0909.3113
    Phenomenology of the minimal B-L extension of the Standard Model

    ■今週のイメージ
    ベルリンで超伝導専門家が会す

    （Superconductivity experts meet in Berlin）

    世界から集まった300名もの高周波超伝導の専門家が、今週ベルリンで第14回RF超伝導国際会議（SRF2009）に会し、空洞の新しい表面処理、検査手法、超伝導加速器の新しい応用などについて議論した。空洞の大量生産についての企業関係者との熱い議論や、ニオブが「最終材料」であるかなどの挑発的な「熱い話題」もあった。
     

    (2009/09/28) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/09/24

    ILC NewsLine 2009年9月17日号

    ILC NewsLine 2009年9月17日号　［英文記事］

    ■リサーチ・ディレクターズ・レポート
    測定器趣意書の認証

    （Validation made of the Letters of Intent）


    山田作衛氏

    8月、ILC物理・測定器のコミュニティは、大きく一歩前進した。8月17日に、私は国際測定器諮問委員会（IDAG）より３つの測定器趣意書（LOI）認証についての、詳細な調査結果報告を受け取った。IDAGの委員長はじめメンバーの方々には、三月にLOIを受理してからこの比較的短時間の間に大量の資料を評価するために作業いただき、感謝の意を表したい。この報告に記されている評価は、それぞれの測定器提案における、サブシステム毎の評価、そして統合された一つのシステムとしてベンチマーク反応を例にとりいかなるパフォーマンスが期待されるかについてのものである。さらに、加速器・測定器インターフェースについて、プッシュ・プルの必要性の観点からの検討も行われた。結論としては、国際大型測定器（ILD）とシリコン測定器設計研究（SiD）の設計が、相補的な測定器として、詳細設計へ進むことが勧告された。二重読み出しカロリメータ技術については、さらなる開発を実施することが勧告された。IDAGは、LOI執筆および追加質問への回答のために詳細な研究検討を行ったすべてのグループに対して、感謝の意を表している。それぞれのグループによる多大な努力を知るものとして、私もIDAGと同様に感謝したい。評価の詳細については、IDAG委員長のMichel Davier氏が、米国アルバカーキで開催されるアメリカ線形加速器物理学グループ（ALCPG）と国際共同設計チーム（GDE)のワークショップにて、初日に発表を行う予定だ。


    最近のハンブルグでの会議で、ILCSCはILDとSiDの認証に同意した。（画像提供：DESY）

    IDAGからの報告は、レプトン・フォトン会議09の会期にあわせて国際リニアコライダー運営委員会（ILCSC）会議がハンブルグで開催される数日前に、タイミングよくなされた。ILCSCはIDAGの勧告を了承し、これにより認定後の新しいステージが始まることになる。

    それぞれの測定器グループは、2012年までに測定器の詳細ベースライン設計を完成させるための予定を組んでいく。両者とも、この作業をすでに開始しているが、必要な仕事はこれから増えていくこともあり、必要な予算・人材リソースの見積もりなど、より突っ込んだ計画をたてることが重要である。過去に配布されている全般活動計画（前回コラムを参考）をもとに、両グループはこれらの立案作業を始めている。アルバカーキ会合では、さらに進展がみられるであろう。リソースの見通しについてはまだ不確定要素がある。サポートを確保するためにも明確なアウトラインを持っておく意義は大きく、予算申請のための土台となる。この計画については、11月上旬に韓国浦項市で開催されるILCプロジェクト諮問委員会（PAC）にて、測定器グループの他の進捗とともに説明報告するつもりだ。

    認証に伴い、私たちは物理実験委員会と5つの共通作業グループの再編成を始めている。大部分の共通作業グループは、認証を受けたグループや他からのメンバーを加えるなど、増強する必要がある。二つの測定器グループが加速器チームと話し合う中で、加速器測定器インターフェース・グループが重要になってくる。加速器チームとのより徹底した議論が、ビーム衝突点とプッシュ・プル構想との統合のために必要である。これらの課題については、双方の測定器グループ同士でも議論が必要である。エンジニアリングツールグループは、メンバーを増やし、測定器設計の次フェーズで必要な共通エンジニアリングツールについての調査を続ける。新ステージでのLoIグループとさまざまな測定器開発コラボレーションの間の連携協力を強化するうえで、測定器R&Dグループの仕事も増えてくる。ソフトウェア・グループは、新しいステージにおける要求に応えるべく、必要なツールやデータを調査している。物理グループでは、LOIで研究されたベンチマーク反応の見直し再評価を行っていく。詳細な測定器システム設計で、ベンチマーク反応や想定するバックグラウンドの追加が必要となる可能性があるからである。物理グループによって新しいベンチマーク反応が導入されれば、それを受けてソフトウェア・グループが測定器グループにサポートを適宜提供することになっている。

    こういった活動がさらに、IDAGにより2012年までモニターされる。IDAGは認証されたグループの進捗をモニターし、予定通りに詳細なベースライン設計を完成するために必要な事項について私に助言を行う。IDAGからの有効な助言を得て測定器グループの仕事に最大に活かせるような流れをどのように組めば良いのか、その仕組みを現在検討中である。

    ［英文記事］

    リサーチ・ディレクターズ・レポート・バックナンバー

    ■特集記事
    ILC測定器の進展

    国際測定器諮問委員会が報告書を発行

    （Progress on ILC detectors
    International Detector Advisory Group completed its report）


    ILCの二つの測定器設計ILDとSiDがIDAGによって認証された。（Marco Oriunno 氏によるSiDのCADモデル）

    測定器趣意書（LOI）を提出した3つの測定器設計のうちの二つ、ILD（国際大型測定器）とSiD（シリコン測定器設計）が、Michel Davier氏が委員長を務める国際測定器諮問委員会（IDAG）の勧告を経て、このほどILCの運営委員会（ILCSC）による認証を受けた。先日開かれたハンブルグで行われた会議で、ILCのリサーチ・ディレクター山田作衛氏（今週のリサーチ・ディレクターズ・コーナーも参照）が、ILCSCの認証プロセスに関するIDAG報告書を開示するとともに、その受諾について報告した。これにより、ILCの測定器のシステム設計を行っているILDとSiDの両グループメンバーは、将来のILCにおける衝突反応を精査する測定器システムの設計開発にむけた作業を活発化する。

    測定器設計案の認証は、設計完成を意味するわけではないし、ILDとSiDがILCの測定器として選定されたことをさすものでもない。ILC建設が開始するまでに新しい技術が出てくるかもしれないし、測定器趣意書にも記載されているように、並行するR&Dプロジェクトで進められているサブ測定器に関する別スキームも存在する。

    IDAG報告書の結論
    「ILDとSiD設計を認証し、両設計の研究を、次フェーズのGDEとの詳細ベースライン開発において継続することを勧告する。両設計は、二つの測定器のプッシュ・プル構想開発上十分な基礎設計を有すると同時に、設計概念と性能の双方で多様な相補的性格をもっている。カロリメータ・ベースラインの類似性は高いが、荷電粒子の軌道計測方式については大きな差異が存在し、両者の併用によってILCの物理研究における対応能力は大幅に強化される。加速器TDRフェーズの完了までの間に、現実性ある実装システムソリューションの提出が可能と判定行う。」

    ILCでの衝突点は一箇所のみではあるが、プッシュ・プルという構想によって、測定器は二つ準備することが考えられている。つまり、一つの測定器がデータ収集のため衝突点位置に設置されているあいだ、もう一つはスタンバイ位置に移動してそこでメンテナンスや検査が行なわれる。測定器の移動や放射線遮へいは複雑な課題であって、今年4月に発行された「プッシュ・プル測定器配置における電子陽電子リニアコライダーの測定器と衝突地点設計の機能的要件について」の加速器-測定器インタフェースグループ(MDI)の取りまとめに伴い、測定器設計では、測定器趣意書にこれらの課題について対応することが求められた。

    IDAGは、提出された趣意書だけを元にILDとSiDを選んだのではない。設計グループのメンバーはIDAGの会合席上に召集され、LOIでの不明点についての質問を受け、IDAGが直接比較できるよう、あらかじめ合意されていた物理事象に関するシミュレーション結果を提出した。IDAG報告書には、測定器開発の次フェーズに関する勧告事項も書かれてある。2012年に完成予定のベースライン設計報告書に先駆けて、測定器設計が現実に動作すること、そしてシミュレーションが妥当であることが示されなければならない。

    三つ目の4thと呼ばれるLOIは認証されなかったが、IDAGは、より高エネルギーのコライダーのため、4thの二重読み出しカロリメトリーについての多研究所間でのコラボレーションR&Dはサポートされるべき、としている。

    2009年5月のILC測定器設計認証についての特集号もご参照のこと。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    リニアコライダー加速器スクールが中国にて開催中
    （    Linear Collider Accelerator School underway in China）


    Barry Barish氏

    今週のコラムは、現在 中国北京市から一時間ほどの美しい公園のような怀柔区にある、集賢ホテルで開催されている、第四回国際リニアコライダー加速器科学スクールの講師としての執筆となる。ここはカリキュラムのつまったスクールの開催場所としては最適で、70人の学生らは質の高い講義を聴講し、宿題を毎晩こなして、友人を作るのにいそしんでいる。私のレクチャーでは、丸一日をかけてテラスケールの物理、ILC加速器と測定器のイントロダクションをおこなった。


    今年の美しいリニアコライダー加速器スクール会場

    講堂

    夕方の宿題とチュートリアル・セッション

    オーガナイザーとスタッフ

    スクールの主題は、テラ電子ボルト(TeV)領域のリニアコライダーで、国際リニアコライダー（ILC）やコンパクトリニアコライダー（CLIC）、ミューオンコライダーも含まれる。過去二年のあいだ、このスクールはプログラムを拡大し、ILCのみに限らず、将来加速器を幅広く扱うようになったのである。これら３つの、将来プロジェクトは、物理の観点から大きく重複するところがあると同時に、次世代素粒子物理施設としては互いに競争相手ともなるものである。しかしながら、加速器物理のトピックとしては、この三つには差異と同時に共通点も多く、加速器物理を学ぼうとする学生にとっては、共通の物理目標を動機とする加速器R＆Dに幅がでることで、豊富で取り組みがいのあるカリキュラムとなっている。

    今年のスクールと前回のスクールとの主な違いは、カリキュラム内容の深さにある。そのため、前回のスクール参加者など、上級学生の参加も奨励されている。今年のスクールでは最初の二日間の共通レクチャーで、私の入門的な講義とILC紹介、Frank Tecker氏 (欧州原子核研究所：CERN)によるCLIC講義、そしてBob Palmer氏 (米ブルックヘブン国立加研究所)によるミューオンコライダーの講義を行った。続いて、Daniel Schulte氏によって１）ビーム源、ダンピングリング、リニアック、そしてビーム収束システムの加速器物理、２）超伝導と常伝導RF技術、低レベルと高電圧RFの二つのパラレルコースに関する全体的な紹介が行われた。

    このリニアコライダースクールへの受講希望者は大変多く、学生は高い競争率を突破して選考された者ばかりであり、今回も大きな成功をおさめた。若い加速器研究者にTeVレプトンコライダーを開発するための最前線の課題を伝え、人材を育成するため加速器物理における良質のスクールへの需要は、世界各地で、非常に大きい。講義内容はいずれも大変魅力的なものであり、TeVレプトンコライダーで活動している多くの最も活動的で知識のある加速器研究者が、多忙な時間を割いて講師として参加した。


    Bob Palmer 氏(BNL)がミューオンコライダーの複雑さについて説明している

    最後に、このスクールの組織と活動は、Alex Chao氏 (米SLAC国立加速器研究所) とWeiren Chou 氏(米フェルミ国立加速器研究所)のご尽力によることを記したい。彼らは、国際カリキュラム委員会との協力のもと、カリキュラムの作成や、講師の人選と参加打診をおこなった。スクール会場での環境整備に配慮し、そして何よりも、宿題への取り組み、講師との交流、厳格な修了試験など、スクールへの真摯な取り組みを促すにあたって、大きな役目を果たされた。

    組織、サポート、また講義で素晴らしい仕事をしてくれた、関係する全ての人たちに、心からお礼を申し上げたい。ILC GDEは、来年の次回スクールの、CERNでの実施に際して、再びスポンサーし、講師として参加することを楽しみにしている。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    16 September - Ingrid Gregor
    Ingrid vs. InGrid


    15 September - Frank Simon
    Travel madness


    14 September - Frank Simon
    Fall School on High Energy Physics

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    14th International Conference on RF Superconductivity (SRF2009)
    Berlin, Germany
    20-25 September 2009

    2009 Linear Collider Workshop of the Americas (ALCPG09)
    The University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico, USA
    29 September - 3 October 2009

    The mysterious universe - Exploring our world with particle accelerators
    Free public lecture by Jim Brau
    University of New Mexico, Albuquerque (Anthropology Lecture Hall 163), New Mexico, USA
    1 October 2009, 7pm

    CLIC09 Workshop
    CERN
    12-16 October 2009

    12th International Conference On Accelerator And Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2009)
    Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    12-16 October 2009


    今後のスクール

    Fourth International Accelerator School for Linear Colliders
    Beijing, China
    7-18 September 2009


    ■ニュース

    From Jefferson Lab
    17 September 2009
    アメリカ製超伝導RF空洞が基準に達する
    米国エネルギー省（DOE）のトーマス・ジェファーソン国立加速器研究所は、アメリカ製超伝導RFニオブ空洞の試験で成功をおさめ、先端素粒子加速器技術分野で前進。提案されている国際リニアコライダー（ILC）の仕様を満たす性能を得た。

    ［英文記事］

    From Physics World
    16 September 2009
    CERNトップがリニアコライダーを目標に
    CERNトップは、大型ハドロンコライダー（LHC）の次の素粒子物理学での大型実験施設をジェネーブの研究所に建設希望することを表明。physicsworld.comとのインタビューで、Rolf-Dieter Heuer氏は、CERNが、電子と陽電子を直線加速器で衝突させる実験を誘致すべきと発言。この加速器の設計は未だ国際素粒子物理コミュニティでは決定されていないものの、Heuer氏はそのCERNでの建設することに意欲を見せた。
    ［英文記事］

    From Invernews
    15 September 2009
    ORGANIZADO POR EL IFCA Y EL CSIC: Expertos mundiales en Física debaten en Santander sobre la partícula de Higgs
    Este congreso congregará en Santander a investigadores de renombre internacional en el campo de la búsqueda de la partícula de Higgs, tanto en el LHC (Large Hadron Collider) del Laboratorio Europeo de Física de Partículas CERN de Ginebra (inaugurado en 2008 y que comenzará a tomar datos en 2009), como en el Tevatron-Fermilab de Chicago y en el futuro colisionador de partículas ILC (International Linear Collider).
    ［スペイン語記事］

    From Times
    11 September 2009
    物理の将来：iPodかLHCか
    ．．．暗黒物質やクォークが物理の全てではない。物理は、エネルギー危機への解決策を得る手段でもある。医療物理は何百何千もの命を、磁気共鳴画像（MRI）のような技術によって救った。産業界が次の必須機材を開発するうえで、物理は欠くことのできない学問である。
    ［英文記事］

    From Wired
    9 September 2009
    易しい高エネルギー素粒子物理
    ．．．彼らが話しているのは、ILC、国際リニアコライダーと呼ばれる加速器についてだ。この加速器はまだ初期の計画段階にある。リング状でなく二本の直線加速器が素粒子を衝突させるので、長い土地が必要になる。しかし、リニアコライダーの利点は衝突エネルギーのぶれを小さくすることが出来るところで、これにより精密測定が可能になる、というところである。
    Read more...
    ［英文記事］

    From SLAC today
    8 September 2009

    シリコン測定器の認証、次のステップへ
    次世代リニアコライダーのために構想されてきた3つの測定器設計案のうち二つが、国際測定器諮問委員会によって認証され、国際リニアコライダー運営委員会によって了承された。
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇arXiv preprints

    0909.2398
    Analysis of Tau-pair process in the ILD reference detector model

    0909.1750
    NLO QED Corrections to Hard-Bremsstrahlung Emission in Bhabha Scattering

    0909.1317
    The impact of a strongly first-order phase transition on the abundance of thermal relics

    ■今週のイメージ
    JLabより：練習
     （From JLab: Practice makes perfect）

    ジェファーソン研究所の超伝導RF科学技術施設の研究者Rongli Geng氏が、国際リニアコライダーの、試験用加速器空洞のプロトタイプにケーブルを接続している。Geng氏は将来加速器のために、超伝導RF空洞のパフォーマンスを向上する研究をしている。(写真：ジェファーソン研究所）プレスリリース


    (2009/09/24) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/09/14

    ILC NewsLine 2009年9月10日号

    ILC NewsLine 2009年9月10日号　［英文記事］

    ■世界の各地より
      Fermilab Todayより：米経済復興再投資法がSRF技術に投資、米産業界に恩恵

    （From Fermilab Today: ARRA funds SRF technology, U.S. industry to benefit）

    米フェルミ国立加速器研究所では、経済再建予算を超伝導RF試験施設に投じ、プロトタイプ加速器のためのクライオモジュールを製作する。

    8月に、米国エネルギー省は米国経済復興再投資法により、フェルミ研究所に5,270万ドルの予算を投じ、次世代加速器と素粒子物理の将来にとってカギとなる超伝導RF空洞の試験、開発を行う。この予算により、フェルミ研究所の超伝導RFプログラムを拡充し、試験施設を拡大、米国の生産能力が強化されることになる。

    「復興法により、私たちの活動が加速され、また、以前できなかったことが、できるようになるでしょう」とフェルミ研究所の国際リニアコライダー（ILC)プログラムのディレクターBob Kephart氏は言う。

    フェルミ研究所は、527億ドルのうち約80パーセントを米産業界への刺激予算として執行する。

    「今までに積極的な開発を進めてきましたが、プロジェクトX計画やILCで必要な加速器空洞を制作できる企業はまだ米国には存在しません」とKephart氏。「経済復興法のおかげで、米産業の能力を上げ、超伝導RF機材の生産での競争力も上げることができるでしょう。」

    この計画によると、フェルミ研究所は約40台の空洞と他のクライオモジュール機材を米企業から購入し、SRF機材の制作における米国産業界の競争力の向上が見込まれる。

    フェルミ研究所は、この予算の一部を、アルゴンヌ国立研究所やトーマス・ジェファーソン加速器施設、SLAC国立加速器研究所での既存超伝導RF基盤施設のアップグレードにも振り分ける。

    フェルミ研究所では、空洞発注に加え、クライオモジュールを摂氏マイナス271度に冷却するため、敷地内の新ミューオン研究施設に冷凍機プラントを建設、また熱処理炉や超伝導RF空洞の品質や性能を試験するシステムも導入する。これらにより、フェルミ研究所が超伝導RF開発の世界有数のセンターとなることだろう。

    SRF空洞は、素粒子ビームを大変効率的に加速できるため、素粒子ビームを加速するプロジェクトXやILC、ミューオンコライダーをはじめとする多くの将来加速器プロジェクトで、よく選択される技術となってきている。また、SRF技術は医療やエネルギー、物質科学にもポテンシャルがあると、研究者は期待している。

    ［英文記事］

    ■特集記事

    GRACEな学生たち
    GRACEツール第一回スクール、KEKで開催される

    （GRACE-ful students
    First school for GRACE tool held at KEK）

    将来の高エネルギー実験で最重要な研究項目の一つに、標準理論でまだ発見されていない最後の粒子であるヒッグズ粒子の探求がある。また標準理論を超えた新しい物理である超対称性も重要な分野である。8月31日から9月3日まで、高エネルギー物理の探求に欠かせないツールの一つを教える第一回「GRACEスクール」が、つくば市にある高エネルギー加速器研究機構（KEK）で、工学院大学との協賛のもと開催された。


    4日間の厳しいプログラムを終えて笑顔のGRACEスクールの学生ら。

    GRACEとは、散乱振幅の自動生成システムで、大型ハドロンコライダー（LHC）やILCといった近未来の高精度実験に対応する、高度な理論解析に必要なものである。これらの実験では、反応数も、生成される粒子数も膨大で、反応確率を手で計算することは不可能である。GRACEはこのような膨大な量の計算をこなすものである。

    膨大な量の計算をするため、GRACEは、積分計算のための数値処理法、ファインマン・ダイアグラムを扱うための数式処理法、そして計算速度を上げるため並行計算技術を駆使している。

    特にILCでは、基礎粒子である電子・陽電子の衝突を行うため、精度の高いデータが期待される一方、高次反応に関する補正計算を行うことが必須要件になってくる。GRACEは、「ワンループ・ダイアグラムとその高次」を扱うことのできる優れた機能を持っている。たとえば、ILCからの実際のデータとGRACEの計算結果を比較することによって、提示されている多くの理論のなかから正しいものを判定することができる。

    KEKで開催された本スクールは、理論や実験に興味のある院生がGRACEシステムのハンズオン経験を得ることを目的としている。10名の学生が、計算の背景となる素粒子理論の講義やGRACEシステムを使用しての実際の計算、データ解析に必要なイベント生成ソフトの開発など、4日間のハードなプログラムコースを修了したばかりだ。

    スクールの最終日、学生は計算結果について発表を行った。学生たちはみな、LHCやBelle、スーパーカミオカンデなどの物理実験のいずれかのメンバーであり、行った計算はそれらの実験に関連するものである。「今回のスクールはとてもうまく行きました。初めての試みでしたから、主催した研究者には手探りで進めていたところがありますが、学生と研究者の双方にとって素晴らしい機会となりました。学生たちは大変熱心でした」とKEKの素粒子原子核研究所の研究機関講師で本スクールの学長の栗原良将氏。「ILCは実現までに時間のかかる国際プロジェクトです。若い世代の参加が、ILCの実現に不可欠です。このスクールは彼らを触発するよい機会であったといえるでしょう。」次のGRACEスクールは来年夏に開催される予定。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ･コーナー

    新しいILCベースラインと国際的なコンセンサス

    （A new ILC baseline and global consensus）


    Barry Barish氏

    国際共同設計チーム（GDE）が最も誇ることの一つに、ILC基準設計を作成するための国際的なプロセスを遂行したことがある。これは、私たちの在り方や意思決定プロセスの組織手法の、根本的な成功であるということがいえる。結果として、基準設計報告書（RDR）は、技術とコスト評価の詳細なコンセプトとして広く受け入れられている。今、私たちは加速器設計と統合（AD&I）と呼ぶ次の段階にあり、ILCのベースラインに多くの重要な改訂が行われると考えている。この改訂の提案、吟味、決定でも、私たちは国際的なプロセスを通して行っていくことをここに確認しておきたい。


    技術設計フェーズの新しいベースライン作成のためのGDEスケジュール。ここにあるように、ベースライン変更はこのフェーズ期間中にも行われる可能性がある。

    まず、RDR（2007年8月）にある現在のILC基準設計に至ったプロセスをもう一度見てみよう。国際技術勧告委員会（ITAP）の勧告をうけた2004年の将来加速器国際委員会（ICFA）の決定によって、運転エネルギーは初期に500GeV、拡張可能性として1TeVも視野にいれたリニアコライダーは超伝導RFを基幹技術として設計を行うことになり、その設計を下から積みあげる仕事が始まった。世界中からの加速器研究者がKEKで開催されたワークショップに集まり、いくつかのワーキング・グループが編成された。これが、ILCへの初期設計活動の中核へと発展したのである。

    GDE自体は、2005年の春にICFAとその小委員会、国際リニアコライダー運営委員会（ILCSC）の信任を得て立ち上がった。GDEは2005年8月にスノーマスにて第一回目の公式会議を開き、すでによく機能していたワーキング・グループを拡張し、初期のベースラインについて国際的なコンセンサスを築き始めた。これは、スノーマスのワーキング・グループによる勧告やフォローアップ研究、新しく立ち上げたウェブページでの掲示などを通して行われた。

    これにより、ほとんどの仕様選択やパラメータにおいてコンセンサスがとれるようになったが、いくつかの難しい選択事項については、GDE役員会にて決定された。これらはひとつのベースラインを作るという観点から決定されたが、後になってデザインの置き換えも可能となるよう、代替選択肢も残された。このあと、2005年12月にフラスカティにて開催された大きなコラボレーション会議で、ベースラインの選択を詳細に吟味、初期ベースラインのコンセンサスを得た。これは、変更管理委員会を通して、進展するベースラインのための、よく定義されたプロセスを作成していたからこそ、可能であったものである。

    この初期ベースラインは文書化され、一年にわたる基準設計が始まった。基準設計と初期のベースラインとは、大きな相違がいくつかある（ダンピングリングを左右どちらかの端ではなく中心におくことなど）ことは強調されるべきであろう。これらの変更プロセスは国際的なプロセスであり、したがって、RDRにみられる設計は国際的なコンセンサスを維持することができたと言える。

    これから3年間にわたっての技術設計活動のための新しいベースライン開発プロセスも、RDRフェーズ初期に見られたボトムアップのプロセスがトップダウンになったという違いがあるだけである。このプロセスを指導しているのはプロジェクト・マネジャーであり、その活動は、RDRベースライン仕様を、よりコストとリスク、パフォーマンスの最適化されたものへと進化させるという、明確なゴールをもっておこなわれている。ただし、変更点については、リソースが限られているため、私たちは選択的にならざるをえず、７つだけの大きな変更点が選ばれた。

    これらの提案されている変更点についてのオープンな議論は、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）で5月に行われ、その後、沢山の課題研究がなされた。提案されている新しいベースラインは、9月のアルバカーキでのALCPG会議で議論され、さらに12月のDESYで集中会議が開かれる。その後の内部、外部双方での吟味評価のため、この改定案は文書化されることになっている。外部的にはILCSC PACによって、内部的にはAAP委員会によって評価を経て、最終的に2010年3月北京でのコラボレーション承認に至ることになる。この北京会議に至るまでのあいだの期間に、さまざまな視点からの意見を考慮し、ベースラインのコンセンサスを得ようとしているのである。

    提案のうちには複雑なものもあって、決断には困難が予測されものもある。したがって、課題に注意深く取り組むことは重要である。たとえば、2トンネルからシングル・トンネルへと移行することが検討されているが、安全面と稼働率の両方から十分な確信がもてなくてはならない。また、低電力オプションも検討しているが、その影響は最終収束系や測定器にまで及び、これらについての考慮も必要である。他の改訂点についても、詳細な研究が必要である。

    私の見解では、コスト増加を押さえ、あるいは低減しつつ2012年までに整合性のある技術設計に結実するような新しいベースラインは、来年春までに必ず成立できるはずである。そののち、RDRフェーズで行ったように、設計変更に関する管理システムを設立し、これによりベースラインを維持発展させていきたい。また、現在のR&Dプログラムで追求されているいくつかの新技術が成熟をみて、ゆくゆくは技術設計に盛り込まれていくことも強く期待している。上で説明したようなプロセスを通して、先進的かつ現実的なILC設計をもって、この計画を政府に提案することができるはず、と信じている。

    ［英文記事］

    ディレクターズ･コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    6 September - Ingrid Gregor
    In Vino Veritas

    5 September - Frank Simon
    Navigation From Hell

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    14th International Conference on RF Superconductivity (SRF2009)
    Berlin, Germany
    20-25 September 2009

    2009 Linear Collider Workshop of the Americas (ALCPG09)
    The University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico, USA
    29 September - 3 October 2009

    The mysterious universe - Exploring our world with particle accelerators
    Free public lecture by Jim Brau
    University of New Mexico, Albuquerque (Anthropology Lecture Hall 163), New Mexico, USA
    1 October 2009, 7pm

    CLIC09 Workshop
    CERN
    12-16 October 2009

    12th International Conference On Accelerator And Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2009)
    Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    12-16 October 2009


    今後のスクール

    Fourth International Accelerator School for Linear Colliders
    Beijing, China
    7-18 September 2009


    ■ニュース

    From Physorg.com
    7 September 2009
    Belleがごく希なB崩壊で新物理へのヒントを発見
    B Factory実験の目的は、二番目に重たいクォークを含むB中間子（ボトム）を生成することによって、素粒子の基本原理を、解明することである。
    ［英文記事］


    From Le Monde
    5 September 2009
    Retour vers le Big Bang
    Un régime de croisière [pour le LHC] qui, justifie le directeur, assure "un fonctionnement en toute sécurité", tout en offrant aux physiciens la possibilité de vraies découvertes. L’accélérateur le plus puissant après celui du CERN, le Tevatron américain du Fermilab de Chicago, ne développe qu’une énergie de 2 TeV.
    ［フランス語記事］

    From Symmetry Breaking
    3 September 2009
    トルコが加速器センター計画
    TACは中東で二番目の加速器となる。最初のSESAMEはシンクロトロン光源で、フランス、ドイツ、スイス、イギリス、米の研究所からリサイクルされた機材で、ヨルダンに建設されたものだ。
    ［英文記事］

    From Live Science
    2 September 2009
    スペースステーション実験で反物質銀河を探る
    アルファ磁気スペクトロメータ（AMS）は何年もかかる計画であったが、完成まで数か月をひかえるところまでやってきた。．．．また、長年の宇宙の謎に迫りたい国際物理コミュニティにとっても希望の的である。
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇ミステリアス・ユニバース
    アルバカーキにてALCPG会議期間中にJim Brau氏による一般講演

    謎につつまれた宇宙を探求するための素粒子加速器の役割について、Jim Brau氏による無料一般講演を行います。10月1日にニュー・メキシコ大学にて、7時開演。詳細はこちら。

    ◇arXiv preprints
    0909.1064
    Full electroweak one-loop corrections to W+ W-Z0 production at the ILC

    0909.1052
    Measurement of the Higgs boson decay branching ratio to charm quarks at the ILC

    0909.0961
    Status of the global electroweak fit of the Standard Model

    0909.0419
    Photon 2009: Summary of Theory Talks

    0909.0290
    Lepton Jets in (Supersymmetric) Electroweak Processes


    ■今週のイメージ
    SCRF－超伝導ローラーコースター技術

    （SCRC – superconducting roller coaster technology）

    この科学ファンコーナーでの超低温ローラーコースターは、先週のKEK一般公開でのたくさんあったアトラクションの一つ。つくば市や市外から約4000人もの訪問客が、ILCも含む研究所の広い活動を体験した。写真：峠暢一氏

    (2009/09/14) カテゴリー: ILC NewsLine |

    2009/09/08

    ILC NewsLine 2009年9月3日号

    ILC NewsLine 2009年9月3日号［英文記事］

    ■特集記事
    Cornell Chronicleより：コーネル大学の電子貯蔵リングは国際リニアコライダーのテストケース
    （From Cornell Chronicle    : Cornell electron storage ring is test case for International Linear Collider    ）


    Cesrta2 Jason Koski/University Photography
    研究サポート技術者Daniel Sabol氏が、 CesrTAプログラムの診断超伝導ウィグラー磁石の設置作業中に冷凍機の接続準備を行っているところ。背後には真空テクニシャンの Tobey Moore氏と真空研究員の Yulin Li氏。

    提案されている国際リニアコライダー（ILC）で何をしたいのかという構想内容は極めてよく整理されている―絞り込まれた電子・陽電子ビームを未踏のエネルギーで衝突させ、ビッグバン状態を再現して宇宙起源の謎を探ることだ。

    どのようにそれを実現するかは、簡単な話ではない。

    まだ建設まで何年もかかると思われる現在の段階にあって、ILCではその主要部分の一つであるダンピングリングと呼ばれる装置に関する知見を集積しつつある。これを行っているのが、コーネル大学でダンピングリングのプロトタイプで仕事をしている研究者たちである。この二年計画のプロジェクトは、コーネル大学の既存の電子貯蔵リング（CESR）を、CESR試験加速器（CesrTA）と呼ばれるダンピングリングに改造して行われている。

    「ダンピングリングには基礎的な加速器物理の課題があり、これに適切に対処しなくてはILC設計が最終的に成り立たなくなる可能性もあります」とCESRの研究員でCesrTAプロジェクト・ディレクターのMark Palmer氏は言う。

    ILCは、スイスのジェネーブにある欧州合同原子核研究機構（CERN）で稼働している陽子‐陽子衝突加速器である大型ハドロンコライダー（LHC）とは、相補的な関係にある加速器である。LHCで観測された粒子が、ILCでより詳細に分析されることになるからだ。ILCの最終設計は2012年までに完成される予定だ。

    ダンピングリングは円形の加速器で、その中で電子と陽電子のビームは冷却され、絞りこまれる。ビームはそのあと線形加速器で一直線にほぼ光速まで加速され、対向するもう一つのビームと衝突させられる。これがILCの設計のエッセンスである。そのためには、100億個もの電子や陽電子が、狭い空間のなかに、ぎっしりと詰めこまれている必要がある。これが低エミッタンスという状態だ。

    「このタイプのダンピングリングで、従来あまりよく研究されていなかった極小エミッタンスの領域に、私たちは到達しようとしています」とCesrTAで研究する物理学院生のJim Shanks氏。

    CesrTAの研究者はダンピングリングを開発するために、数々の課題に取り組んでいる。研究者たちは、CESRに「ウィグラー」と呼ばれる電磁石 （ビームを前後にくねらせて、シンクロトロン放射によってエネルギーを放出させることにより、電子や陽電子ビームを冷やし、絞る役目をするもの）を追加している。

    Cesrta1
    Jason Koski/University Photography
    CESR研究員の Mark Palmer氏が CesrTAの目標を説明する。

    しかし、シンクロトロン放射がビームパイプの内壁にぶつかると、電子がそこからはじき出される、という問題もある。これらの電子はビームパイプの中に滞留し、周回する電子や陽電子ビームの邪魔をする。電子雲と呼ばれるこの現象により、ビームが散乱されてしまう。これを抑えることが、CesrTAでカギとなるゴールである。この問題は新しいものではない。他の実験でも電子雲が深刻な問題となっている。

    CesrTA研究者は、CESRリングの様々な箇所で12のウィグラーを設置し、そのいくつかに違った手法の電子雲対策を組み込んで研究をおこなっている。一台のウィグラーの真空パイプ内部にはチタン窒化物でコーティング、もう一台には溝加工が施されている。これらすべてには電子雲の程度を測るための測定装置が取り付けられ、対策の効果を調べていく。

    CESRリングのCesrTAへの改造は、2008年初めから行われており、CESR施設はCesrTAとコーネル大学のシンクロトロン放射光源の両方の用途のため運転されている。

    CesrTAプログラムの予算は、米国エネルギー省と米国国立科学財団の二つから拠出されており、ここでの実験はアルゴンヌ国立研究所、ブルックリン国立 研究所、カリフォルニア・ポリテクニック州立大学、コッククロフト研究所、CERN、フェルミ国立研究所、高エネルギー加速器研究機構、フラスカティ国立研究所、ローレンス・バークレー国立研究所、そしてSLAC国立加速器研究所による国際的なコラボレーションによって行われている。

    ［英文記事］


    ■世界の各地より

    サッカー場から場の強さまで
    XFEL加速器モジュールの試験施設建設開始される

    （From football field to field strengths
    Construction starts for XFEL accelerator module test facility）

    あるものが他のものに姿を変えるのをイメージするには、想像力が必要だ。サッカー場を例にとってみよう。何が思い浮かぶだろう。走る、競争、ゴール、熱狂だろうか？そこで新しい加速器を建設することを想像してみよう。この競技場をどのように使うだろうか。ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）の欧州XFELのチームにとっては、その答えを出すのは容易いことだ。加速、競争、ゴールというと？もちろん加速器モジュールの試験施設である。想像力をもう少し働かせると？ILCのための加速器モジュール試験施設だ。


    DESYに欧州XFELのために建設されている加速器モジュールの試験施設。3つのモジュールを並べて試験できる。

    試験施設がDESYのサッカー球場に取って代わる。クライオジェニックの建物に隣接しているという理由からだ。

    7月21日の礎石式

    初めに戻ろう。他の研究所と同様、DESYでは常に、欧州X線自由電子レーザー（XFEL）のような新しいプロジェクトのための、ハイテクの施設のための場所が足りないという問題を抱えている。ILCと同じ技術に基づいた直線加速器を使って、3キロメートル以上の長さにわたって電子を加速し、X線レーザーを作りだす。建設は今年の上旬に始まり、レーザーは2014年から稼働する。これを成功させるためには、100もの加速器モジュールと産業界で製造されたニオブ空洞を、運転時と同じ条件で、つまり超低温の環境で試験する必要がある。そして、この計画で使われるいくつかの中枢施設のたまたま近所に、DESYキャンパスのサッカー場があった、ということである。「試験施設の立地は、液体ヘリウムの供給をスムーズにするため、クライオジェニックホールに近接している必要がありました」とDESYのBernd Petersen氏。そういうわけで、サッカー場が400平方メートルの試験ホールへと衣替えすることとなった。

    「サッカー場が無くなることは残念なことです」とDESY高エネルギー物理のディレクターで、サッカーファンのJoachim Mnich氏。「サッカーファンの多いドイツです。救いは、ILCとXFELが類似していることから、XFEL運転中にILC関連の試験を行うために使用できるかもしれない、ということですね。」

    加速器モジュール試験施設（AMTF）の建設は7月に開始された。鍬入れでは、3人の政治家が1メートルほどの表土に新しいホールに礎石を据えた。AMTFはX線自由電子レーザーへのDESYの寄与として建設され、2011年に稼働開始する予定だ。欧州XFEL用の空洞すべてと、組み上がった加速器モジュールは、最終目的地のトンネルに据え付けられる前にここを通過することになる。

    このホールに設けられるのは、加速器モジュールのための試験ベンチが3台、空洞の縦試験のためのクライオスタットが2台、そしてRFシステムのためのウェーブガイドの試験・設置するためのエリアが1台、である。欧州XFEL空洞の加速勾配はILCのものより低くてもよいが、その他の品質は同様に高いものでなければならない。空洞は工業化された連続精算工程で製作されるもので、これは、世界の空洞専門家の注目の的である。16,000台の空洞を使うILCの建設の前に、この欧州XFELの空洞制作を通して莫大な量の知見が得られることが期待されるからである。試験では、ヘリウム容器におさめられた空洞は、4本一組にまとめて試験スタンドで液体ヘリウム漬けにされ、加速電場やQ値の測定が行われる。この試験に合格したXFEL空洞は、フランスのサクレーにあるCEAに送られ、そこで100台のクライオスタットモジュールの最終組み立てが行われる。

    完成したクライオスタットモジュールがDESYに送り返され、AMTFにて完全なシステム検査を受け、運転環境（ビームはないが）での真空とヘリウム漏れの試験や、加速電場測定や侵入熱測定（熱絶縁の性能確認）が行われる。CEAからは毎週一台のモジュールが送られてくることになっており、一台あたり10から14日間の時間をかけて試験が行われ、その後、導波管が取り付けられる。

    AMTFの設計のもとになっているのは、ILCの技術的・精神的な前身である旧TESLA計画のための試験施設である。当時の目標はTESLA加速器モジュールの4分の1を試験することであった。「さもなければ、試験ホールは巨大になってしまいます」とBend Petersen氏。ILC試験施設もおそらく同様になるのではないだろうか。初期のモジュールにはすべて厳密な試験をおこない、制作ラインの成熟に伴い、試験するモジュールは４台のうち1台といったレートにする。試験の内容自体は変わらない。

    現在のところ、欧州XFELが終了しても、AMTFをILCに引き渡す計画はない。ホールはXFEL会社の持ち物であり、これをどのように使用するかは会社の決定に依存する。しかし想像力と希望で言うと、よいタイミングであれば、これが現在日本や米国で建設中の試験施設に仲間入りすることがあるかもしれない。

    ［英文記事］

    ■ディレクターズ・コーナー

    ILC技術進捗について最新の情報を得るためには

    （Keeping up with ILC technical progress）


    Barry Barish氏
    プロジェクト・マネジャー月刊報告所のカバーページ

    このコーナーを執筆するときに難しいのは、プロジェクト外にあって興味をお持ちの読者と国際共同設計チーム（GDE）メンバーの技術専門家の両方に有用なコーナーを書くという点である。最近のILC NewsLineのアンケートでは、読者はこの二つのカテゴリーにすっぱりと別れていることが分かっているが、これに対応して内容のバランスをとるための努力をしている次第である。このコラムでは、私はまた、ILCについて、もっと一般社会的な内容や視点も提供したいと思っている。しかし今日は、詳細なILC技術開発のための有用なリソース、月刊のプロジェクト・マネジャ‐報告について宣伝することにしよう。

    私たちは月刊の報告書を定例会議や技術進捗、計画などを含む技術的活動の報告、要約を取りまとめ、伝える仕組みとして始めた。内容は主に、技術グループのマネジャーたちからの個別報告である。報告書には特別な編集をされているわけではなく、書き方もトピックごとに変わる。ともかく、GDEの技術的進捗について常に最新の情報を得るためには、大変有用なもので、内容は、ディレクターズ・コーナーや他のILC NewsLineの記事と相補的なものである。

    このプロジェクト・マネジャー報告書にどのようなことが書かれているか、最近の７月号を例にあげてハイライトを書いてみよう。ここでは、一般施設とグローバル・システムについての月例ビデオ会議についての報告に焦点を置きたい。ILCの新ベースラインの提案が、今月の下旬にアルバカーキで開催されるALCPG09会議の主なトピックであるということを思い出されたい。７月報告では、プロジェクト・マネジャーが現在の状況と準備に次のようにまとめている：「新ベースラインについてSB2009提案骨子が完成し、現在、この提案のなかの七つの要素それぞれについて、2007年RDRベースラインとのコスト比較を行うべく、情報収集に集中している。」

    変更提案の背後にあるのは、一般施設（CFS）の主にスペースに対する要求の軽減を図りたい、という要望である。今月の報告書には7月の会議のCFSと他のグローバル・システムについてのビデオ会議の議事録が載っている。ベースラインの変更提案を評価するために、空間スペースの節約やユティリティへの要求仕様の削減などがどうなるのかを見極める必要がある。今月の報告書でもう一つ重要な点は安全性評価についての仕事活動で、プロジェクト・マネジャーは安全性報告書をアルバカーキの会議までに取りまとめる（大型ハドロンコライダー、欧州X線レーザープロジェクトXFELなどから）、としている。


    提案されているSB2009シングルトンネル構想の安全コンセプト

    技術的側面では、一般施設のための三次元モデル開発の進捗や課題も要約されている。そのようなモデリングは、トンネルの中の空間の使用について現実的な評価を行うために大変有用になる。最後に、稼働率ワーキンググループについての報告がある。ILCのように大きく複雑な加速器では、加速器を常に実験のために動かすのは容易ではない。信頼のできるコンポーネントや冗長性、保守・サービスのための効果的な計画が必要となる。Tom Himel 氏（SLAC）によって開発されたAvailismというシミュレーション・プログラムが、平均時間やビーム欠陥、加速器休止時間などの影響を探るために活用されている。この仕事も、トンネル一本の選択がILCにとって現実的かを見極めるために不可欠であるといえる。

    ILCの詳細な技術活動について最新の情報を得たい場合は、ILCのプロジェクト・マネジャー報告書を毎月読まれることをお勧めしたい。メーリングリストにご登録ください。

    ［英文記事］

    ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

    ■ブログライン

    30 August - Ingrid Gregor
    Gone with the wind

    ■カレンダー

    今後の会議、ミーティング、ワークショップ

    14th International Conference on RF Superconductivity (SRF2009)
    Berlin, Germany
    20-25 September 2009

    2009 Linear Collider Workshop of the Americas (ALCPG09)
    The University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico, USA
    29 September - 3 October 2009

    CLIC09 Workshop
    CERN
    12-16 October 2009

    12th International Conference On Accelerator And Large Experimental Physics Control Systems (ICALEPCS 2009)
    Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    12-16 October 2009


    今後のスクール
    Fourth International Accelerator School for Linear Colliders
    Beijing, China
    7-18 September 2009

    ■ニュース

    From Physicsworld.com
    1 September 2009
    グルーオン、原子、そしてひも
    超高温のプラズマを研究する物理学者と超低温原子を研究する物理学者という、あまり聞かないコラボレーションが、興味深い結果をもたらしている。Barbara Jacak氏によると、これがひも理論の実験的検証となる可能性もある。
    ［英文記事］

    From Discover
    28 August 2009
    暗黒エネルギー：依然として残るなぞ
    ．．．つまり、宇宙には実は通常物質と暗黒物質だけがあって暗黒エネルギーは無いのであっても、場合によってはあたかも暗黒エネルギーも存在するかのように赤方偏位が観測されることがある、というのである。。
    ［英文記事］

    ■アナウンス

    ◇arXiv preprints
    0909.0266
    Relic density and future colliders: inverse problem(s)

    0909.0128
    The minimal B-L model naturally realized at TeV scale

    0909.0100
    Evaluating decay Rates and Asymmetries of Λb into Light Baryons in LFQM

    0908.4556
    Lepton flavor-changing processes in R-parity violating MSSM: Z → li lj and γγ → li lj under new bounds from li → lj γ

    (2009/09/08) カテゴリー: ILC NewsLine |

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