Japanese Highlights

ILC NewsLine 2010年9月23日号

ILC NewsLine 2010年9月23日号[英文記事]　

■特集記事

CERNより：CMSが観測する新しい可能性と興味深い結果

（From CERN: CMS observes a potentially new and interesting effect）

CMSで観測された7TeV陽子-陽子衝突。100個以上の荷電粒子が生成している。

6ヵ月近い運転を終えた大型ハドロンコライダー（LHC）実験で新しい可能性を示唆する興味深い結果が見始めている。今日、CMS共同研究グループは、7TeVの陽子-陽子衝突で生成する粒子間の相関関係の測定について発表した。

LHCの陽子-陽子衝突では、ときとして100個以上の粒子が生成することがある。CMS共同研究グループは、そのような事象で衝突点から飛び出す粒子間の向きの相関を分析した。その結果、従来の陽子-陽子衝突では見られなかった相関があることが見いだされたのである。

見つかった効果は微妙なものであるため、確認のため、多くのクロスチェックや細かな調査が行なわれた。これは、米国ブルックヘブン国立研究所（BNL)の相対論的重イオン衝突型加速器施設（RHIC)での原子核衝突実験で見られた効果に似ている。RHICでの結果には、原子核の衝突時に起きる高温・高密度物質の生成と関係するのではないか、との解釈が存在する。だが、CMS共同研究グループは、他の現象説明もありうると考え、欧州合同原子核研究機関（CERN）の研究者グループへのプレゼンでは、広汎な可能性議論を促進することを念頭に、実験的根拠の説明に多くの時間が費やされた。

「いまは、より多くのデータで、何が起こっているのかについて十分な解析をおこない、LHCが拓く豊かで新しい物理への第一歩を踏み出したいと思います」と、CMSスポークスパーソンである、Guido Tonelli氏は語る。

LHCでの陽子ビーム運転は10月末まで行われ、それまでの間、CMSは大量の追加データを蓄積する。2010年の残りの運転期間では、LHCは鉛の原子核を衝突させる。

大きな関心を集めるもう一つのCERN実験は、ALICEである。この測定器は、原子核の衝突実験に特化して建設されている。RHIC実験と同様、ALICEは、ビッグ・バン直後の数分の一秒の間に存在した高温・高密度条件での物質の状況の研究を目指している。目標は、そのような高温・高密度状態からいかにして現在のような宇宙を構成する物質ができたのかを調べることである。このたびのCMSでの陽子-陽子衝突の研究は、LHCの新運転フェーズの先駆けとも言える。

既知の物理事象の確認を今夏の会議までに済ませ、LHC実験は、現在、新しい物理事象を探り始めようとしている。ATLASは最近、クオークの励起モードの質量限界を更新し、LHCbはb-クオーク・反b-クォーク対の既知の束縛状態の観測を確認し、測定器の性能を実証した。

参照:

• LHCのCMS測定器で観測される新しい二粒子相関

ATLASとLHCbからの最新結果

• q*に対するATLASが与える世界最高となる制限
• LHCbの美しいb粒子

[英文記事]

■世界の各地より

Fermilabより：Fermilabで加速器の先端試験施設を建設

（From Fermilab: Fermilab constructs pioneering accelerator test facility）

イリノイ州、バタヴィア―米エネルギー省フェルミ国立加速器研究所（Fermilab)は、今日、粒子加速器の次世代にきわめて重要な技術を進めるための先端施設が建設第二フェーズに入ったことを発表した。

3つの建物を使い、全長460フィート（140m）の試験加速器を擁する新施設は、米国では最初のものである。

Fermilabは、米国再生・再投資法（ARRA）から拠出された予算5270万ドルを使い、SRF先端加速器試験装置の建設をはじめとする超伝導高周波技術の開発プログラムを進めている。建設の第一フェーズは、280万ドルを2010年3月に始まり、既存建造物の拡張が行われた。第二フェーズでは、420万ドルを費やし、2つのビルを新設する。ARRA資金は、さらに、建物に必要な水・電気・空調ほかの設備整備に使われる。Fermilabは、こうした施設を使って、超伝導高周波（RF）の機材を試験し、米国企業による機材生産上の担当能力の確認を行っていく。

「次世代の加速器は、超伝導RF技術を必要とします」と、Fermilabの加速器部門のJay Theilacker氏は語る。「この新しいSRF試験施設の制作は、そのための重要な一歩です」

加速空洞は、クライオモジュールと呼ばれる真空容器におさめられ、華氏-456度（摂氏-271度）まで冷却されて電気抵抗がゼロになった状態で運転される -- 「超伝導」という用語が使われる理由である。

Fermilabのこの施設でテストするクライオモジュールは、二つの将来計画に向けて開発が行われているものである。一つは、Fermilabで建設予定のプロジェクトX、もう一つは国際協力による建設が想定される次期高エネルギーコライダー ILCである。研究所の現在の基幹加速器（テバトロン）は、2014年以後は引退予定である。テバトロンは、超伝導磁石を使っているが、SRF技術を使用していない。

ミシガン州に拠点を置くBarton Malow社がSRF試験施設の土木建設を担当。施設は三部構成になっている。まず、SRF試験加速器の建物。次に、SRF加速器に欠かせないクライオモジュールの試験エリア。最後に、試験加速器や試験エリアのクライオモジュールを冷却する強力な新冷凍機設備を収容する建物である。

さらに、試験加速器から得られる粒子ビームは、測定器や加速器技術の開発研究に利用される。これらの中から、医療や工業用への応用が行われるものも出てくることが期待される。

3月から、Barton Malow社とその下請け業者は、この仕事のためシカゴ地域からおよそ200人を雇用した。

「毎週20人ほどがやってきました。みな地元の人たちです」と、Barton Malow社のプロジェクトマネジャーであるKeith Wiederhold氏は語る。

残る2つの新建屋建設にもほぼ同数の人手が必要とされる考えられる。同社は、2011年秋までに、プロジェクトを完了予定である。

Fermilabは、高エネルギー物理学と関連した分野の研究を統括する米エネルギー省科学部の監督下にある研究所で、フェルミ研究連合有限責任会社が、DOEとの契約のもとに運営している。

[英文記事]

■ディレクターズ・コーナー

TDRを越えて

（Beyond the Technical Design Report）

Barry Barish氏

ILC国際共同設計チーム（GDE）の活動の主な焦点は、ILC成功のための重要なR&Dプログラムを行うこと、そして、政府にたいして予算働きかけを行う際のより所となる技術設計報告書（TDR）を作ること、そのためにILC基準設計の足場をしっかり固めることである。TDRに向けたベースライン構成の具体的内容は、今後数ヶ月をかけて決定され、引き続き2012年のうちに技術設計を完成し、文書化することになっている。その時できあがるのは、TDRとプロジェクト実施計画（PIP）である。で、どうなるのか？

ILCに向けた開発努力の多くは、高加速勾配の超伝導空洞のR&Dプログラムに向けられている。プログラムはグローバルに実行されており、その中に含まれるのは、加速空洞の高信頼度での制作、クライオモジュールへの組み込み、連結した複数クライオモジュールのシステム試験、ILC仕様のビームでの動作デモ、などの仕事である。この壮大なプログラムの多く、とくに工業化や大規模テストは、2012年以後も継続する。

2012年までのILC設計・R&Dスケジュールと、主要マイルストーン

国際リニアコライダー運営委員会（ILCSC）、監督官庁、GDEでは2012年以降どうすべきかについての議論が始まっている。そこで考慮する必要があるのは、物理コミュニティがILC提案を各国政府にたいして行うかどうかの判断時期はいつか、である。TDRとPIPの完成時期を2012年とした当初の理由は、その時間スケールでLHCからの結果によってILCの計画意義が確かになりうるとして、そのときまでに提案書が出来ている必要があると、考えたからである。LHCからの初期のデータで2012年までに何らかの発見があった場合に備え、GDEの準備作業は依然として上の時間スケールで進めるが、最近の立ち上げスケジュールやCERN理事会が承認した中期計画によれば、LHC運転の進捗はよりゆっくりとしたものになる見込みである。結果、LHC以降の次世代加速器にかんする決定は、2012年の数年後となる可能性が高くなってきた。そこで、2012年にTDRとPIPが完成し、レビューされたあと、ILCが踏むべき次のステップは何なのか、の課題が出てくる。

Fermilabで建設中の新ミュオン実験棟; 2012年以降に重要なSCRFのシステム試験が計画されている

7月にパリで開催された高エネルギー物理学国際会議（ICHEP）の会期中、Jon Bagger氏（米国ジョン・ホプキンス大学）が委員長をつとめる、ILCSC（GDEを監督する委員会である）の議論は、この課題にかなりの時間を費やした。確固とした決論は出なかったけれども、非常に建設的な議論が行われた。そこで、私は少しその会議で出された重要な指摘を今日紹介したいと思う。私たちはILC R&Dの進捗や計画に関する詳細な報告書とILCガバナンスに関しての中間報告書を発表した。これはICHEP席上でも紹介された。まず、私が上に書いたような分析にたいして、ILCSCからの同意が得られたことに触れたい。2012年内のTDRとPIPの完成に向けたGDEの作業進捗は順調であり、2013年中ごろまでには、ILCSCによるレビューと承認は可能、ということである。現在進行中である縮小R&Dを受けて、そのあとの期間、プロジェクト承認と予算要請にむけて行う活動計画にも同意が得られた。

ILCSC委員長Jon Bagger氏（米国ジョン・ホプキンス大学）。ILCの2012年以降の戦略議論で、議長をつとめる

ILCSC席上、GDEがTDRを完成し、ILCSCがこれをレビュー・承認した時点で、当初目標の成功達成宣言を行ってはどうか、との指摘がされた。そして、ILC計画の次の推進段階としてのR&Dを続行するためには新組織を設立し、その際、世界の主要研究所のパートナーシップを強調してはどうかとの興味深い指摘がなされた。これは、将来のグローバル研究施設計画一般における、最終段階直前の組織形態として構想しうるものである。

そうしたモデルを採った場合、GDEはどうなるのか？の質問が出てこよう。名称、組織、階層構造、目標などは恐らく変わるが、GDEの技術的な、そして世界組織としての成功は広く認められるところとなろう。どのような新組織が形成されるにせよ、その主要な出自はGDEにあり、引き続くR&Dと正式計画発足まえの仕事を続けるための工夫が凝らされるはずである。願わくば、これがILC起動前の最終ステップとなり、LHCを補完する新しい世界的な計画へとつながることを期待したい。

[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

Topical Workshop on Electronics for Particle Physics (TWEPP-10)
Aachen, Germany
20-24 September 2010

Symposium on the Superconducting Science and Technology of Ingot Niobium
Jefferson Lab, Newport News, USA
22-24 September 2010

1st International Workshop on Accelerator-Driven Sub-Critical Systems & Thorium Utilization
Virginia Tech, Blacksburg, Virginia, USA
27-29 September 2010

19th International Spin Physics Symposium (SPIN 2010)
Juelich, Germany
27 September - 2 October 2010

EUDET Annual Meeting 2010
DESY, Hamburg, Germany
29 September - 1 October 2010

High precision measurements of luminosity at future linear colliders and polarization of lepton beams
Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel
3-5 October 2010

eCloud 2010
Cornell University, NY, USA
8-12 October 2010

International Workshop on Linear Colliders 2010 (IWLC2010) ECFA-CLIC-ILC joint meeting
CERN and CIGC, Switzerland
18-22 October 2010

今後のスクール

Fifth International Accelerator School for Linear Colliders
Villars-sur-Ollon, Switzerland
25 October - 5 November 2010

■ニュース記事

From the Telegraph 22 September 2010 LHCのシグナルは『ビッグ・バン状況の兆候可能性』 LHCの衝突による、新シグナルは、重要発見の前触れか。 [英文記事]

From Daily Herald 22 September 2010 Fermilabの新加速器研究、次フェーズへ バタヴィアに拠点を置く国立研究所で提案中のプロジェクトとILCなど、極低温加速器建設のためのモジュールの中の装置をテスト。 [英文記事]

From Science 21 September 2010 米国物理学者『神の粒子』レースになりふり構わず 米国唯一の素粒子物理学研究所の所長は、物理学研究で最も探索されている粒子（ヒッグス粒子）を追い続けるため予算のおよそ3分の1を工面する、と語った。 [英文記事]

From AFP 21 September 2010 加速器研究者は、新しい発見に気づく： ジュネーブ、CERN －火曜日、世界最大の加速器の研究者は、宇宙で最も深い謎を解く探求で、これまでに見られなかった現象を観測したようだ、と語った。 [英文記事]

From CERN Press Release 17 September 2010 CERN理事会は、CERNの中期計画を承認 本日終わる集中連続会議で、CERN理事会は、2011～2015年の期間における、CERNの中期計画修正案を賛成多数で承認した。 [英文記事]

From Fermilab Today 17 September 2010 科学的な機会：テバトロンとLHC こうした国際競争の側面は、本当に存在することで、科学研究にスパイスを加えるものだが、そうした報道によって、調味料入れの胡椒を、料理のうえに全部ぶちまけられたように感ずることもある。 [英文記事] ■アナウンス ◇arXiv preprints 1009.4184 Beauty and charm to study new physics at future linear colliders 1009.3929 Charged Higgs-boson production at Linear Colliders - SUSY-QCD corrections in the framework of a numerical calculation of loop integrals 1009.3571 Neutral Higgs boson pair production at the LC in the Noncommutative Standard Model 1009.3554 e+ e- to μ+ μ- scattering in the Noncommutative standard model

ILC NewsLine 2010年9月16日号

ILC NewsLine 2010年9月16日号　[英文記事]

■リサーチ・ディレクター・レポート

CERNで開催のリニアコライダーワークショップ

（A linear collider workshop at CERN）

François Richard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、欧州地域測定器コンタクトパーソンをつとめるFrançois Richard氏の執筆である。

リニアコライダー研究者グループは、10月18日～22日まで欧州合同原子核研究機関（CERN）で会合を行う。このワークショップは、私たちの次世代プロジェクトのすべての側面（物理、測定器、加速器）を扱う。2011年と2012年のコンパクトリニアコライダー（CLIC）研究とILCのマイルストーンといった現在のリニアコライダー戦略を考えると、時宜にかなったものだ。今週、ディレクターズ・コーナーではBarry Barish氏が、本ワークショップの加速器面について触れている。そこで、私は、将来加速器欧州委員会（ECFA）研究の立場から、本ワークショップの全般面といくつかの具体面について議論したい。

このワークショップの準備過程は、人的資源が世界で限られていることを受け、その有効利用と活動の重複を図るべく、リニアコライダー（LC）の研究者グループをまとめていく上で何がなされつつあるかをよく物語っている。プログラム組織委員会（POC）は、今回初めて、CLICとILCそれぞれから同数の代表で構成されており、これまでのところ、こうしたイベントを組織する上で必要な煩雑な作業をよくこなしている。この会議は世界のLC研究者グループの参加を歓迎するものである。アジアと北米からそれぞれ一名ずつ測定器国際研究の組織委員長がPOCに参加していることは、そのことの具体的な現れ、と言えよう。

初となるILC-CLICの共同ワークショップは、10月にジュネーブで開催予定。

この会議の主目標はなにか？ILDとSiDの2つのILC測定器グループが、リサーチ・ディレクター山田作衛氏の指揮のもと、そして、国際諮問委員会（IDAG）のアドバイスを受けつつ、詳細ベースライン設計（DBD）の準備を活発に行っている。DBDの完成予定時期は、ILC加速器の技術設計報告書（TDR）のそれと同じ、2012年末である。並行して、2011年はじめに概念設計報告書（CDR）を完成することを目標とし、SiDとILDベースのCLIC測定器コンセプトに向けた努力も、緊密な協力のもとになされている。これらの活動は、いずれも世界的な共同研究グループが強力に推進するR&Dに依存するもので、CLICとILCの双方のグループとも、これに参加している。テストビームでの実験研究は、とりわけ重要である。ワークショップの目的は、CLIC CDRとILC DBDにむけた準備作業計画の立案と組織作りを確実なものにすることである。プッシュプル・メカニズム、加速器-測定器間のインタフェース、また、ビーム・バックグラウンド、不感領域、測定器部材による粒子検出上の影響などを考慮した現実性の高い測定器シミュレーションなど、多岐にわたる作業がこの作業に含まれる。

大型ハドロンコライダー（LHC）が稼働を開始したいま、リニアコライダーの物理上の意義を再び確認することは特に重要だ。次世代リニアコライダーの決定を行ううえでとくに大切なのはLHC/テバトロンがもたらしうる発見の見通しである。現象論の研究者たちは、LHC/テバトロンの運転計画から推測できる発見シナリオの議論のための、全体会議セッションを10月20日午後に、企画している。理論ワーキンググループによる、最新の理論検討の進歩とLCプログラムへ関連についての報告も期待される。リニアコライダーは、新粒子の質量や結合定数を精密測定するための最適なツールである。ただしこれを行うためには、LCは新粒子生成のしきい値付近におけるエネルギー・スキャンを行う必要があり、そのためには、低いエネルギー領域でのルミノシティ性能を保持するため、加速器設計上の強い制約が生じてくる。これらについては、このワークショップの会期中、ジュネーブの会議センターで開催される2日目の全体会議セッションで、掘り下げた議論が行われることになっている。

LCの建設決定は、LHCとテバトロンがもたらす結果に強く依存している。テバトロンの運転期間の三年間の延長に関する議論は、ワークショップの開催までに収束している可能性もある。新発見の予定表といったものを、予算政策決定だけで決める訳には、確かにいかない。しかし、ゆっくりではあれ成功裏に始まったLHCの運転によって、7TeV衝突エネルギーで1インバース・フェムトバーンのデータが収集されることで、2011年の終わりまでに私たちの研究は新たなフェーズに入っていくことになろう。どのような発見がなされうるかは、もちろんどのようなモデルを考えるかで変わってくる。単純な標準理論、超対称性理論（のいろいろなバリエーション）、余剰次元、複合性、その他。グルーオン・コライダーとしてならば、LHCはテバトロンをまもなく凌駕する。しかし、クォーク-反クォーク・コライダーとしてならば、テバトロンは依然としてしばらくのあいだ最強であり、標準理論の軽いヒッグスを検出するツールとしては第一の地位を維持するといって良かろう。

ガバナンスや国際リニアコライダー建設に向けたサイト選定面についての議論も活発に進んでおり、2012年以降の国際活動を行う組織を定めるためのコンセンサスが形成されつつある。これらの面についても、今回のワークショップで報告がある。次世代加速器に対する欧州の戦略は、高エネルギー物理学研究者グループ（スライド参照）の参加を得て、2011～2012年の間に改訂される予定だ。こういった重要な議論において、LCオプションをどのように位置づけ、提示し得るのか、を考える必要がある。今回のワークショップは、これらのいろいろな政治面に関する議論のきっかけの場としても必ず有益なものとなろう。

ジュネーブでのこの重要な会議で、みなさんにお会いできるのを楽しみにしています。プログラムに関する参加登録や情報はこちら：http://espace.cern.ch/LC2010/

[英文記事]

リサーチ・ディレクター・レポート・バックナンバー

■世界の各地より

DESYより：欧州XFEL加速器部品が製造に

（From DESY: European XFEL accelerator components go into production）

欧州XFEL空洞製作にむけたキックオフ会合にて、リサーチ・インストゥルメンツ社とDESYの代表。

欧州XFEL超伝導線形加速器は重要なマイルストーンに到達した：超伝導加速空洞の工業生産の開始である。昨日と今日、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）で、次世代共同研究グループの調整のためにキックオフ・ワークショップが2社の企業をまじえて開催された。欧州XFELでの超伝導空洞は、DESYによるコーディネーションのもと、DESYとイタリア国立核物理研究所（INFN）ミラノからの共同出資で製作される。

DESYは、リサーチ・インストゥルメンツ（ドイツBergisch-Gladbach）とZanon（イタリア、スキーオ）の両社に合計およそ5000万ユーロの予算で300台の加速空洞の製作を依頼した。両社はまず、新たに設置された製造ラインのテストのため、8台ずつの試作空洞を納品する。試作空洞に続き、両社は280台の連続生産品を製作、また、EU ILCの HiGradeプロジェクトを通して別に12台の12台の加速空洞が製作される。HiGradeは、国際リニアコライダーILCを念頭に加速勾配の改善を目指すものである。空洞は徹底した品質管理に供され、必要に応じて表面処理も行われる。

企業とDESYの代表は、技術面とビジネス面の双方での協力にかんする会合をおこなった。ここではDESYは、コミッショナーであることを越えて、超伝導ニオブや工作機械、品質管理技術の提供も行っている。

試作品の納入は来年（2011年）に始まる。連続生産による空洞の納入は2012年始めに開始し、2年で完了する予定である。DESYでのテストに合格した空洞は、加速器モジュールの組立てのために、パリのサクレーに送られる。

[英文記事]

■ディレクターズ・コーナー

IWLC2010：2010リニアコライダー国際ワークショップ

（IWLC2010: International Workshop on Linear Colliders 2010）

Barry Barish氏

今週は、2010年10月18日～22日にCERNとスイス、ジュネーブの国際会議場で開催予定のECFA-CLIC-ILC合同会議についてプレビューしたい。この会議は、CLIC研究とILC活動をさらに緊密なものとする一歩となるものである。これまでの2年間、私たちはILCとCLICの技術ワーキンググループを共同で設立し、運営指導グループでの代表相互乗り入れを図り、全般課題のための合同グループを新設し、いまや合同ワークショップを催すところまで来た。こうした健全な展開を通して、CLICとILCの二つの研究者グループは、重複するメンバーを擁しつつ有意義な接触をもち、同時に、各々のプロジェクトの主要課題に取り組んでいくことができる、と考えられる。

全体会議は、初日と最終日に行われる。開会時の全体会議はCERNで行われ、より広い意味での物理、ILCとCLIC活動、加速器と測定器双方のプロジェクトのための進歩、挑戦について扱う。会期中のワークショップの部分の議題と文脈はここで与えられる。閉会時の全体もCERNで開催され、本ワークショップでの進歩の詳細を要約し、リニアコライダー建設プログラムに向けた将来の計画について論じられる。

ECFA-CLIC-ILC合同ワークショップ

国際会議場－スイス、ジュネーブ

今週ILC NewsLineでは、加速器ワーキンググループの組織について私がここで述べるほか、Francois Richard氏がワークショップの物理と測定器関係のプログラムについて別に述べている。

IWLC2010の加速器ワーキンググループの狙いは、以下の通りである：

• CLIC概念設計（CD)とILC技術設計に向けた研究と開発の状況と妥当性を検討し、残されている問題をまとめる
• CLIC CDとILC TDでのコスト評価（部品数と工業化計画を含む）の開発の準備について検討を行い、更なる研究のための提言を行う
• R&Dの現況と今後必要となる仕事について広範な議論を行い、将来にむけた作業提案を行う
• 共通の関心のある話題について、ILC-CLICの共同研究を促進する

さらに、とりわけILC-GDEワーキンググループにおいては、

• トップレベルの基準設計ベースライン変更提案の結果必要となる技術開発を検討し、進行中のベースライン評価プロセスにたいして情報を提供する

ワーキンググループは水曜日と木曜日丸二日にわたって開催される。まとめは、金曜日の朝に報告される予定。

ワーキンググループと世話人のリストは、以下の通り

	ワーキンググループ	世話人
1	ビーム源	J. Clarke, T. Omori, L. Rinolfi, A. Variola
2	ダンピングリング、先端加速器試験装置（ATF）、CESR-TA	S. Guiducci, M. Palmer, Y. Papaphilippou, J. Urakawa
3	主線形加速器と超伝導RF	H. Hayano, C. Nantista, C. Pagani
4	主線形加速器と常伝導RF	T. Higo, W. Wuensch
5	衝突点、ATF2、加速器・測定器インターフェース（MDI）	D. Angal-Kalinin, L. Gatignon, A. Seryi, R. Tomas
6	ドライブ・ビーム生成施設、CTF3	E. Adli, J.-B. Jeanneret, R. Ruber
7	低エミッタンス輸送と全体シミュレーション	K. Kubo, N. Solyak, F. Stulle
8	技術システム、計装、プレ・アライメントと安定化	G. Blair, H. Schmickler, M. Wendt
9	土木工事と建設計画	A. Enomoto, V. Kuchler, J. Osborne

このワークショップの開催時期は、ILCの技術設計フェーズの中間点にあたっている。技術設計フェーズは、2012年中の技術設計報告書（TDR）とプロジェクト実施計画（PIP）に収束するものだ。これまでの技術設計フェーズは、コーネルでの電子雲R&D、高エネルギー加速器研究機構（KEK）のATF2での最終収束試験、50パーセントの性能歩留まりで1メートルにつき35メガボルトの加速勾配に達したILC型9セルSCRF空洞など、ILC R&Dプログラムで多くの進捗をみた。私たちは、いま、TDR設計が準拠することになるILCベースラインの変更提案の評価作業の最終段階にいる。今回のワークショップは、状況をよく検討し、TDRの次フェーズを計画する絶好の機会である。

CERNとジュネーブでの会議は、両方ともILCとCLIC研究者グループが互いに学び、一緒に共通の問題に取り組む機会となる。これはまた、現在、巨大実験のため最初の運転・データ収録・解析に従事しているLHCの研究者グループと出会う機会でもある。私たちは、LHCグループの研究者らがCERNで開かれる私たちのワークショップでの全体会議に出席してくれることを期待している。全体会議では、テラスケールの物理の研究で、レプトン・コライダーがいかにLHCと相補的な役目を果たしうるか、を論ずることになっているからである。

[英文記事]

ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

■カレンダー

今後の会議、ミーティング、ワークショップ

XXV Linear Accelerator Conference (LINAC10)
Tsukuba, Japan
12-17 September 2010

Topical Workshop on Electronics for Particle Physics (TWEPP-10)
Aachen, Germany
20-24 September 2010

Symposium on the Superconducting Science and Technology of Ingot Niobium
Jefferson Lab, Newport News, USA
22-24 September 2010

1st International Workshop on Accelerator-Driven Sub-Critical Systems & Thorium Utilization
Virginia Tech, Blacksburg, Virginia, USA
27-29 September 2010

19th International Spin Physics Symposium (SPIN 2010)
Juelich, Germany
27 September - 2 October 2010

EUDET Annual Meeting 2010
DESY, Hamburg, Germany
29 September - 1 October 2010

High precision measurements of luminosity at future linear colliders and polarization of lepton beams
Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel
3-5 October 2010

eCloud 2010
Cornell University, NY, USA
8-12 October 2010

International Workshop on Linear Colliders 2010 (IWLC2010) ECFA-CLIC-ILC joint meeting
CERN and CIGC, Switzerland
18-22 October 2010

今後のスクール

Fifth International Accelerator School for Linear Colliders
Villars-sur-Ollon, Switzerland
25 October - 5 November 2010

■ニュース記事

From Tunnelling Journal 14 September 2010 TJ特ダネ？‐新しいコライダーのため、最大9台のTBMを ・・・現在、スイスのCERNで研究されている新しい電子陽電子リニア・コライダーでは、総延長50km、5.6mi.d.の硬岩トンネルを掘るには、2016年までに最大9台のトンネル掘削機（TBM）が必要であると、トンネル・ジャーナルが明らかにした。 [英文記事]

From Softpedia 11 September 2010 超伝導と次世代の粒子加速器 バークレー研究所の専門家は最近、次世代粒子加速器をどのように強化するかについて検討し、、、超伝導技術の改善が必要、という結論に達した。 [英文記事]

From Gazeta 10 September 2010 ILC-2 リニアコライダーが科学と技術にもたらすものは何か？ ILC 測定器の主要な特色とは。 [ロシア語記事]

From Berkeley Lab 10 September 2010 超伝導体の未来 超伝導体利用についての将来的なアイデアは無数にある：送電損失のない長距離低電圧の送電グリッド;高速なリニアモーター・カー;超高速スーパーコンピュータ;超効率的なモーターと発電機;無尽蔵な核融合エネルギー―それらのなかには、実験段階あるいはデモンストレーション段階のものもある。 [英文記事] ■アナウンス ◇ILC Preprint 2010-001 Governance of the International Linear Collider Project ◇arXiv preprints 1009.2433 Forward Instrumentation for ILC Detectors 1009.2320 Fitting of Z' parameters 1009.1836 Non-decoupling effects in supersymmetric Higgs sectors ■今週のイメージ より輝かしいベースラインに向けて （Towards a brighter baseline） 先週、KEKで、最初の2つの連続ベースライン・アセスメント・ワークショップ（BAW）が開催された。結果についてはまもなくまとめられる。現在、1月18～21日に米SLAC国立加速器研究所（SLAC）で開催予定の次回の会合にむけた準備が進行中である。より明るい色のＴシャツが現れるのだろうか？第2回目のBAWでは、ILC技術設計ベースラインの変更点の検討に重点的に取り組む：『低電力ビームパラメータセット』や『陽電子源の位置』といった点だ。

ILC NewsLine 2010年9月9日号

ILC NewsLine 2010年9月9日号　[英文記事]

■世界の各地より

中国、目標加速勾配に到達

（China reaching the target gradient）

縦置き試験前にJLabのクリーンルームに置かれる、ILCに有効な加速勾配に到達した中国の最初の9セル空洞PKU3。画像：古田史生氏

中国、北京大学の超伝導高周波（RF）グループが3つ目の9セル空洞として製作した、1.3ギガヘルツのTESLA型9セルニオブ超伝導空洞（PKU3）は、2010年8月9日、米ジェファーソン研究所（JLab）で2回目の縦置き試験を行い、4×10⁹の無負荷のQ値で、1メートルにつき28.6メガボルト（MV/m）の加速勾配を達成した。この空洞は、エンドプレートの部品がILCに使える加速勾配に到達した中国初の9セル空洞である。

空洞は、中国、寧夏東方鉭業有限会社（OTIC）の高純度ニオブ製である。この空洞の製作は、2009年中ごろに終了した。PKU3が北京大学チューニング施設でフィールド平面度をあらかじめ同調した後、システム性能評価をうけるため、2010年4月にJLabに送られた。

2005年以降、北京大学が製作した超伝導空洞（PKU3を含む）。画像：北京大学

電子ビーム溶接の継ぎ目を光学検査した後、空洞は超音波洗浄が行われ、緩衝化学研磨によって10マイクロメートルの内面除去のためにエッチングが行われた。5月にはフィールド平面度チューニングが続いた。平面度は95.5％で、輸送による空洞の機械的寸法の劣化はなかった。6月15日、PKU3のバルク電解研磨に成功。6月23日に2時間にわたり、摂氏800度で炉真空熱処理が空洞に施された。フィールド平面度が97.9％に合わせられた後の7月13日、25マイクロメートルの軽い電解研磨が行われた。高圧水洗浄とクリーンルームでのアセンブリが終了した後、7月30日に初のRFテストが行われた。最大加速勾配は2.3×10⁹の無負荷Q値で20MV/mであり、電界放出により加速勾配に限界があった。部分的に分解が行われた後、更に高圧水すすぎが行われ、8月9日には第2回目のRFテストが続いた。最大加速勾配は4×10⁹の無負荷Q値で28.6MV/mに達し、RFケーブルの加熱により限界に達した。Q値対加速勾配の（Q勾配）観察された減少は、アイリス電子ビーム溶接領域における鋭角な構造による電界放出によるかもしれない。空洞は、更なる改善のために再調査が行われる。

PKU3の縦置き試験結果。画像：Rongli Geng氏

PKU3の業績は、中国における超伝導RF技術開発の重要なマイルストーンである。PKUは、80年代後半、米JLabとコーネル大学、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY)、高エネルギー加速器研究機構（KEK）と連携し、このテクノロジーのR&D研究を開始した。グループは、超伝導RF科学技術の分野における広範囲な経験を積んだ。1994年、PKUは最初の中国製ニオブ空洞を製作した。2005年以降、DESYとJLabの緊密な協力により高い加速勾配の超伝導空洞の開発を行うために尽力した。PKUは、中国から微粒子および大結晶粒塊ニオブを用いて単セル、2セル、3.5セル、5セル、9-セル空洞を含む一連の超伝導空洞の製作を行った。PKUは、超伝導RF技術の協調のための米フェルミ国立加速器研究所の覚え書きにも署名した。「PKU3の業績は、北京大学の超伝導RFグループの大きな励みになります。将来高い加速勾配の9セル空洞の更なる発展に関して、より多くの努力がなされなければなりません」と、Jiaer Chen氏（中国科学院の学士院会員）が語った。

「PKU3の業績は非常に素晴らしく、中国の超伝導技術開発とILC活動のための世界的協調の両方にとって、非常に重要なマイルストーンです。私たちはこの素晴らしいニュースに深い感銘を受け、PKUチームと世界的な共同研究グループに心からお祝いの言葉を述べたいと思います」と、ILC国際共同設計チーム（GDE）のプロジェクト・マネジャーを代表し、山本明氏は語った。アジア・リニアコライダー運営委員会の委員長である、Jie Gao氏も次のように述べている：「ILCアジアの共同研究グループにとって非常に良いニュースです。アジアの参加とILCに対する貢献は、今後ますますバランスのとれたものとなるでしょう」。

[英文記事]

■特集記事

タングステンを使った理想的なテスト

CERNのリニアコライダー測定器グループは、世界初のタングステン・ハドロンカロリメータの製作において、CALICEと共同研究を行う。

（Textbook tests with tungsten
CERN's linear collider detector group joins forces with CALICE in building the world's first tungsten hadronic calorimeter.）

欧州合同原子核研究機関（CERN）のCLOUD気候実験と照射施設の隣にある、テスト・ビーム実験用ホールで、色々な意味でで最初となる測定器プロトタイプが置かれている。これは、タングステン製の初めてのハドロン・サンドイッチ・カロリメータ（HCal）プロトタイプ。それはコンパクトリニアコライダー研究（CLIC）の測定器のための最初のプロトタイプであり、CERNのリニアコライダー測定器R&Dグループ（LCDグループ）が開発したもの。そして、それはCLICとILC測定器研究グループとの共同研究の結果となる最初のハードウェアである。現在、その製造者は、彼らの測定器で最初の粒子シャワーを見たくてうずうずしている。

CALICEシンチレータを備えているリニアコライダー測定器のためのタングステン製のハドロンカロリメータ・プロトタイプ。画像：CERN/M.Brice氏

タングステン・カロリメータはCERNでのワークショップからちょうど移されたところで、そこで、テスト・ホールに、きれいに磨かれたタングステンの正方形と三角形から組み立てられている。それは、厚さ1センチメートル、幅約80センチメートルの30枚のタングステン・プレートから成る。先週、30枚のプレート（カロリメータの吸収材として用いられる）が、シンチレータ（粒子がタングステンで止められ、他の粒子シャワーをつくるときに起きていることを記録する測定器）と層をなして装備された。各々2枚の層のタングステンの間に挟まれているシンチレータは、CALICE共同研究グループから持ち込まれたものである：彼らはCALICE HCalカロリメータの一部をなし、よく調整されていた。DESYからのCALICEチームは、それを全て配置しし、最初はミュオン、続いて11月からはハドロンと、粒子を使う最初のテスト向けに準備を行った。

タングステンは、測定器を製作するうえで理想的な材料のようには思われない。タングステンはもろく、高価である。タングステンは全金属の中で最も高い融点を持つため、先につぼが溶け出してしまうのだ。つまり、つぼで液化することができないことを意味する。しかし、特に測定器で衝突から粒子シャワーを研究し、粒子フローと呼ばれる方法を使って各粒子を測定したい科学者にとっては、タングステンにいくつかの利点がある。それはとても密度が高いこと。高密度材料 のため、カロリメータ が非常により小さくできるが重要で、他の測定器要素（特に、磁場コイルとリターンヨーク）のコスト低減となるサブ測定器を作ることができるということを意味している。タングステンの密度は、CLICの3TeV衝突から噴き出す高エネルギー粒子スプレーの最高の吸収材となる。カロリメータは通過する粒子のエネルギーを測定し、そして、その測定には、最初に粒子を相互作用させる必要がある。そういうわけで、カロリメータはいくつかの異なるサンドイッチ層から成る：高密度吸収物質材（たとえば鉄やタングステン）は、粒子シャワーから通過する粒子を記録する『測定器層』がそれにに続く。

テストエリアに到達した半透明のタングステン。画像：CERN/K. Elsener氏

吸収材としてタングステンを使ういくつかの電磁カロリメータがある一方で、これは最初のハドロン・サンドイッチ・カロリメータである。「それは、異なる種類の粒子を研究するものです」と、Lucie Linssen氏（CERNのLCDグループリーダー）が説明した。「そして、私たちはそれが機能することを確かめるためにたくさんのシミュレーションを走らせました。現在、私たちは実地のデータをシミューレーション・ソフトウェアGEANT4にフィードバックすることを楽しみにしています」。シミュレーションの間、チームはすでに、CLICで頻繁な高エネルギーの粒子の塊りが通過するときに問題となるかもしれないタングステンの特徴を発見した：タングステン・吸収材での粒子シャワーの発達は鋼でのそれより遅いため、異なる粒子の塊りを区別することをより難しくする。「私たちは、2つの解決策を考えています。一つは、タイムサンプリングと呼ばれているもので、それは、LHCでも行われています」と、Linssen氏。もうひとつはは、大部分に塗られたシャワーが衝突点のまわりでというよりはむしろ順方向でつくられるカロリメータの前の領域―で、『古典的な』鉄を選ぶことだ。「いずれにせよ、私たちはシミュレーションを確認するために、慎重にタングステンのふるまいをテストしなければなりません」。

テストエリアに到着したタングステン・プレート。画像：CERN/K. Elsener氏

タングステン・プレートの間のサンドイッチ・スロットのうちの3つは、まだ空で、測定器の異なる層を使って、今後数週で装備をする。ひとつは、マックス・プランク物理学研究所が開発した、特に速い読み出し信号処理回路によるシンチレーター層である。（Frank Simon氏のブログも参照ください）その他は、ガス検出器である：これらはすべて国際リニアコライダー物理測定器開発のうちである、抵抗性のあるプレート・チャンバー（高抵抗電極板）またはミクロメガス。最終的な目標は、タングステン・プレート間の測定器層をできるだけ狭くし、全カロリメータのサイズを小さくし、電磁石のお金を節約することである。将来、さらに10の吸収層が加えられ、タングステン・カロリメータは異なるエネルギーのビームでテストを受ける。

CALICEのスポークスマン、Felix Sefkow氏によると、研究はコライダーとの関わりのない次世代の測定器の全ての開発者の利益になる。「タングステンのハドロンふるまいがほとんど明らかになっていないため、私たちはテスト結果を楽しみにしています」と、Sefkow氏。「これらは、カロリメータにとって本当にテキストブック的研究です」

[英文記事]

■ディレクターズ・コーナー

ILCプロジェクト実施計画の展開

（Developing an ILC Project Implementation Plan）

Barry Barish氏

PIPは、実質的にILCを実現するためにキーとなる領域に関連するモデルとオプションを概説するものである。私たちの現在のR&Dと設計プログラムの5つのテーマがどのようにPIPに関わるかが示されている。

GDEは、国際的なR&D活動の調整、世界的なILC設計を開発、発展させるためにつくられた組織である。私たちの仕事の現在のフェーズは、ILC建設実現を確立するために必要な鍵となるR&Dプロジェクトに集中し、そして、設計作業はコスト、リスク、性能のために最適化され、基準設計報告書に文書化される設計が開発されるることが目的となっている。プロジェクトについての政府決定の基礎でありえて、サイト固有を開発するための基礎でありえて、特定の設計を次のステップとして打ち出すことがありえるような結果を2012年内に提出する。技術設計報告書になるこのプログラムの計画は確立している。もう一つの重要なステップは、プロジェクトとしてILCを実現するためのオプション、モデル、計画を概説する方法としてのプロジェクト実施計画（PIP）を作成することである。

私たちの目的は、2012年のILC技術設計報告書と同時に、、科学監視委員会（国際リニアコライダー運営委員会 ― ILCSC ）と資源監視委員会（財政担当者会合 ― FALC ）の両方が利用できる報告書としてPIPの異なるセクションを共有することである。これまで、私たちが最も多くの詳細研究を行っている領域はガバナンスであり、そして、Brian Foster氏は彼らの6月の会議でFALCに、7月にはILCSCに、より公的にはパリで開催されたICHEP会議において、ガバナンスについての報告を行った。報告書はまもなく閲覧可能となり、Brian Foster氏は来月のゲスト・ディレクターズ・コーナーで、このテーマについて書く予定である。私たちは、レッスンのために最も主要な国際的な物理と天文学プロジェクトについて検討し、ILCのガバナンスに関していくつかの暫定的な結論を示した。

パリでGDEの役員会会期中、Mike Harrison氏は、プロジェクト実施計画を開発する活動を主導した

PIPに向けた私たちのより幅広い活動は、Mike Harrison氏が主導している。ガバナンスのセクションに加え、現物での貢献モデル、予算モデル、提案されたホスト責任、プロジェクトスケジュール、その他の技術的な活動に関する議論、サイト選択の技術的およびプロセス面、工業化のためのプロジェクトマネジメント構造などが含まれる。私たちは、2012年までに加盟国の貢献パッケージを提案しようとはしない。その代わりに、私たちは技術インタフェースを決めようとする。これは、建設プロジェクトに期待される集積化活動を事実上決定し、加盟国貢献となる。

PIPの展開ついてはこのコラムで論じたいと思うが、今日はサイト発展とホスト責任の領域についてコメントする。

PIPは、主なプロジェクト・インターフェースと集積化活動を定めるのに役立つだろう

GDEは、加速器の大きさと一般的な形、電源ニーズ、トンネル攻略などのような巨大なサイト要求を提供する。そのうえ、私たちは異なるサイト地図の考慮を可能にするために、異なる技術的な解決に関する情報を提供する。したがって、私たちは最終的なILC設計はある程度サイトに依存するものであると考えており、そして、現在、どれくらい一般的なサイトに依存した設計を越えるかについて議論中である。実際のサイト選考過程はILCSCによって特定されているが、私たちはそれをPIPに含めようと思っている。

関連する主題として、世界的なILCプロジェクトに対するホストの責任がある。土地獲得に向けたホスト責任やサイト境界に対するサービスなどの問題の多くに関しては、現在コンセンサスがあり、そして、私たちはこれらをプロジェクト・コストに含める予定はない。同様に、土木建設と建設プロジェクトの一部である、現地のユーティリティについては、私たちはホストの責任であるとみなしている。これらを越えた貢献は、より加盟国によるように思え、同じように決定されると思っている。もちろん、国際的なアクセスや他の国際問題のよにホスト国が同意しなければならない多くの問題がある。私たちは、これらの種類の問題の例としてITER（国際熱核融合実験炉）を勉強した。

ILCのスケールは言うまでもなく、国際プロジェクトをまとめるにあたって明らかな多くの興味深く挑戦すべき問題がある。成功している従うべき模範となるモデルがないので、他の巨大な共同国際的な科学プロジェクトからも学ばなければならない。明瞭な1つの教訓というのは、これらの種類の問題が前もってよりよく解決されるほどILCをよりよく準備し、実行できるということである。

[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

5 September 2010 - Frank Simon
Summer — Is that it?

■カレンダー

今後の会議、ミーティング、ワークショップ

First Baseline Assessment Workshop
KEK, Tsukuba, Japan
7-10 September 2010

XXV Linear Accelerator Conference (LINAC10)
Tsukuba, Japan
12-17 September 2010

Topical Workshop on Electronics for Particle Physics (TWEPP-10)
Aachen, Germany
20-24 September 2010

Symposium on the Superconducting Science and Technology of Ingot Niobium
Jefferson Lab, Newport News, USA
22-24 September 2010

1st International Workshop on Accelerator-Driven Sub-Critical Systems & Thorium Utilization
Virginia Tech, Blacksburg, Virginia, USA
27-29 September 2010

19th International Spin Physics Symposium (SPIN 2010)
Juelich, Germany
27 September - 2 October 2010

EUDET Annual Meeting 2010
DESY, Hamburg, Germany
29 September - 1 October 2010

High precision measurements of luminosity at future linear colliders and polarization of lepton beams
Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel
3-5 October 2010

今後のスクール

Fifth International Accelerator School for Linear Colliders
Villars-sur-Ollon, Switzerland
25 October - 5 November 2010

■ニュース記事

From Cern Bulletin 6 September 2010 LHC最新ニュース 先週、LHC実験は（その半分はちょうど1週間で蓄積された）3pb-1総積分ルミノシティの入り口を通り過ぎた。 [英文記事] From New Scientist 3 September 2010 米コライダーの寿命延長について対立する物理学者 テバトロン拡大に対する支援にもかかわらず、Oddone氏のように、LHCへの米国の参加の削減をVan Kooten氏は避けたがっている。「墓穴を掘っているようなものです」と、Van Kooten氏は語る。 [英文記事] From Wired 2 September 2010 ストリング理論は、最終的に何かしら役立つ ストリング理論は、終に実験でテストできる予測を行った。もっとも 物理学の完全に予想外の領域でだが。 [英文記事] From Nature 1 September 2010 委員会は、テバトロンを救いだす およそ1億5000万ドルの費用で、Fermilabの諮問委員会は、テバトロンの運転が2014年まで広げられるよう勧告する報告書を発表した。 [英文記事] From The Economist 31 August 2010 物理法則が変わる 微細構造定数が宇宙を通して本当に異なるならば、それは多くの理論が予測する捉えどころのない「高次」を研究する方法を提供するかもしれないが、地球上の粒子加速器の範囲外である。 [英文記事] ■アナウンス ◇arXiv preprints 1009.1112 Non-linear QCD dynamics in two-photon interactions at high energies 1009.0719 Test beam studies for a highly granular GRPC Semi-Digital HCAL

■今週のイメージ

ILCをいろいろな色で

（ILC in many colours）

35℃を超える残暑にもかかわらず、3300人以上の見学者が9月5日KEKで開催された一般公開を訪れた。KEKのILC研究者たちは、カラフルなILCのTシャツを着て、見学者たちを迎えた。左から：Arpit Rawankar氏、早野仁司氏、横谷馨氏、山口誠哉氏。画像：峠暢一氏

ILC NewsLine 2010年9月2日号

ILC NewsLine 2010年9月2日号　[英文記事]

■世界の各地より

若者のためのサマーチャレンジプログラム

(Summer Challenge programme for young intelligence)

サマーチャレンジのポスター

2010年8月21-29日、高エネルギー加速器研究機構（KEK）で開催されたサマーチャレンジに、日本各地からおよそ90名の学生が集まった。素粒子物理学に興味のある大学3年生を対象としたサマーチャレンジは、2007年にはじまり、今年で第4回目を迎える。

「サマーチャレンジは、次世代の基礎科学を担う若い学生を後押しすることを目的としています」と、サマーチャレンジの校長をつとめた春山富義氏は語った。「誰でも子供の頃、はじめて目にする不思議な現象に驚いたことがあったでしょう。私は学生のみなさんに、最先端施設や実験をすることで、もう一度驚いて欲しいと思う。そして、科学の魅力を実感して欲しいと思っています。それで、私は今年のサマーチャレンジのテーマを『この夏、驚愕する』としました」。

サマーチャレンジでは、講義のほか、KEKB加速器、先端加速器試験装置（ATF）、計算科学センター、大強度陽子加速器施設（J-PARC）など、KEKの施設ツアーが組まれている。

サマーチャレンジの参加者らは、超伝導空洞についても学習した

学生は17のテーマから学習テーマを選び、数人規模のグループに分かれて実験に取り組んだ。実験テーマのうちの1つは、ILC加速器の主要部品の一つである、超伝導高周波空洞だった。この実験では、彼らは電磁気計算による空洞の設計法を学び、絶対温度2Kでの超伝導空洞の性能やニオブの超伝導特性の測定を行った。「学生の人たちに、私は本を読んで理解するのではなく、自ら実験することで、具体的に物理を理解し、そして物理が面白いと感じて欲しいと思っています」と、実験指導をつとめた齋藤健治准教授（KEK）は語った。齋藤氏のクラスで超伝導高周波空洞について勉強した6人の学生の1人である、東京理科大学の鈴木まみ氏は、「この授業を受ける前から、加速器科学に興味があり、ILCについても知っていました。実験は難しかったですが、大学ではできない実験ができたのでよかったと思います」と語った。

この夏、仲間と一緒に物理に取り組んだ思い出は、学生が自分たちの進路を決めるのに役立つことだろう。ILCプログラムに興味を持つ学生の数はこの経験を通し増加するかもしれない。そして、このプログラムに参加した学生が、将来ILCの研究者となるかもしれないのだ。

［英文記事］

XFELとFAIRによる中国の共同研究グループの進捗

(Progress on China’s collaboration with XFEL and FAIR)

「FELとFAIRに関する基礎研究」プロジェクトの年次総会で、報告を聞く参加者ら。画像：Min Zhang氏

欧州X線自由電子レーザー（欧州XFEL）と反陽子・イオン研究施設（FAIR）は、ドイツが中心となって推進する、国際協力による二つの基幹研究施設である。中国は、測定装置、低温システム、高性能アンジュレーター、超伝導部材ほかの特殊材料のR&Dに参加した。中国国家重点基礎研究発展計画（公式には973計画と呼ばれる）の一環として「FELとFAIRに関する基礎研究」が、始まったのは2008年8月29日のことである。このプロジェクトは、中国科学院高能物理研究所（IHEP）が世話人機関となり、現代物理研究所、北京大学、清華大学、寧夏東方鉭業有限会社（Orient Tantalum Industry Corp. - OTIC）、その他の研究所など、中国のおよそ10か所の研究所、大学、会社が参加している。

このプロジェクトの年次総会が、2010年8月6日にIHEPとOTICの共催で行われた。総会に参加したのは、プロジェクトに従事する専門家や、中国科学技術部（科学技術省- MOST）の官僚、中国科学アカデミーの関係者である。「このプロジェクトの主目的は、物理学の国際的フロンティアを追い、基幹テクノロジーに関する研究を行い、研究チームを育成し、そして、関連する基礎研究水準を向上させることです」と、彭以祺氏（Yiqi Peng　MOST基礎研究部副部長）は語った。

DESYでテスト中のクライオモジュールのプロトタイプ。画像：Rui Ge氏

姜暁明教授（Xiaoming Jiang - プロジェクト主任研究員、IHEP副所長）は、プロジェクト現況の概略紹介を行った。続いて7つの研究チームが、過去2年での進捗と重要成果について報告した。欧州XFEL施設に関連するところでは、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）の設計開発によるアンデュレーター・プロトタイプの製作を行い、DESYの専門家による支援のもと、完成した。これは、現在中国国内研究所で磁気測定を行っているところで、今年末DESYへ輸送される試験が行われる予定。欧州XFEL向けに中国で製作したクライオモジュールのプロトタイプは、2009年にDESYでの最終試験に成功し、FLASH施設に設置され、すでに実機モジュールとして稼働している。超伝導空洞の研究に関しては、大結晶粒塊の高純度ニオブの超伝導空洞への適用に成功した。ニオブ材料を提供したOTIC社は、欧州XFELにたいするニオブ材の公式供給会社でもある。陳和生教授（Hesheng Chen - IHEP所長）は「OTICは大結晶粒塊ニオブの研究に大きな貢献をしました。これは大きな科学プロジェクトと先端技術産業間の共同研究グループの成功例です」として、OTIC社を高く評価した。

XFELとFAIRに関する基礎研究プロジェクトは2013年に終了する。それ以降の研究枠組みや作業計画の議論も、この年次総会中に行われた。このプロジェクトで研究開発されるクライオモジュールや超伝導空洞などの技術は、ILC関連の加速器技術開発にも大きく寄与することだろう。

[英文記事]

■ディレクターズ・コーナー

ILC R&D計画の改訂版

（ILC R&D plan updated）

Barry Barish氏

技術設計フェーズのILC研究開発計画－リリース5

国際共同設計チーム（GDE）による、これまでの4年の作業の進展を反映し、このたび、私たちのR&D計画文書の再更新が行われた。文書のタイトルは「技術設計フェーズのILC研究開発計画 ― リリース5 ―」。プログラム、目標、資源についての記述を最新に保つため6ヵ月ごとに更新される、という意味で、この文書は『生きた』計画検討文書と呼べよう。だが、ここで目指す目標は変わらない。私たちの中心目標は、2012年末に向けて、各国政府へのプロジェクト提案のさいに利用できるような文書を作成すること、すなわち、ILCの技術設計報告書（TDR）とプロジェクト実施計画（PIP）を作成することである。

2012年に向け、また、私たちは、一連のR&D目標を達成し、ILC設計の技術的現実性を世に示すことを目指している。TDR後もR&Dは続く。これは、超伝導RF（SCRF）のシステム試験、工業化といった、より長いタイムスケールの技術開発が必要となる項目で、とりわけそうである。GDEのTDR活動は、3人のプロジェクトマネージャー、Marc Ross氏（米フェルミ国立加速器研究所：Fermilab）、Nick Walker（DESY）、山本明氏（KEK）が運営調整している。

パリで開催された役員会会議中の3人のプロジェクトマネージャ：山本明氏（KEK、SCRFシステム担当プロジェクトマネージャー）、Nick Walker氏（DESY、加速器システム担当プロジェクトマネージャー）、Marc Ross氏（Fermilab、一般施設担当プロジェクトマネージャー）

SCRFは、ILCの基幹技術である。R&D計画文書最新版には、R&D上の重要目標、資源、そして、山本明氏のコーディネートのもとの作業スケジュールが記載されている。報告書にあるように、「SCRFのR&D計画の全体戦略の根底にあるのは、いかなる場合でも、建設時点での主線形加速器において、最新の技術水準のもとでのコスト-性能最適化を図る、という考え方である」。35メガボルト/メートルの加速勾配を50%の歩留まりで実現、という第一フェーズの加速勾配目標に関しては格段の進捗があり、現在の論点は次に移っている：「更新されたVALUE見積もりを実現する工業的な大量生産モデルを開発し、その途上、必要に応じていくつかの性能パラメータについて検討を継続する」。R&D計画のリリース5には、コスト抑制研究、工業化計画の推進、複数の異なるサイトへの適応、の諸作業が盛り込まれている。

計画文書最新版の中の一つに、加速器システムのビームテストを行うR&Dプログラムを扱う重要な章がある。とくに近未来で重要なのは、電子雲効果の研究のために改修された試験設備（コーネル大学のCesrTA）でのプログラムである。CESRリングは、分散ゼロの領域に12台の超伝導ウィグラーを導入し、ILCダンピング・リングに近いエミッタンスでビーム運転を行うことが出来るよう改造された。計画文書の新版では、最新のR&D計画と今年末までの研究スケジュールが記載されている。これによって、ILC-GDEではどのように電子雲問題に対処するかの方針が立てられる、といういみで、これは重要なマイルストーンである。計画文書の新版はまた、KEKのATF2での最終収束光学系とビーム安定化に関するR&Dプログラム、それらがTDRにもたらすものについても概説している。

一般施設については、施設の必要仕様、『バリュー・エンジニアリング』の研究方針、地上建造物の設計、地下トンネル内の機材配置の３次元CADによる検討、限られた資源で複数サイトの研究を並行するさいの取り組み、などが記載されている。重視されているのはコスト・スケジュール・リスクのバランスであり、さらなる作業詳細は将来の計画文書改訂版で扱われることになろう。コスト低減の焦点は、コストの多くを占める超伝導RFとサイトに依存する土木工事施設である。リスク研究を行う必要性も指摘されている。具体的な作業計画立案は、今後に待たれる。

今回の計画文書更新版は、資源が非常に限られていることを踏まえつつ、2012年のTDRの当初目標を達成するための作業優先順位と目標を設定するものである。私たちは依然として計画は実現可能と考えており、最近の進捗状況はその見通しを支持するものである。予算上の不確定性は存在し、2012年に高い質のTDRを完成すべく、予算確保のため各方面に強く働きかけていく。また、2012年以降の展開についての議論も始まっている。これらについては、今後のコラムで触れたいと思う。

[英文記事]

ディレクターズ・コーナー・バックナンバー

■カレンダー

今後の会議、ミーティング、ワークショップ

First Baseline Assessment Workshop
KEK, Tsukuba, Japan
7-10 September 2010

XXV Linear Accelerator Conference (LINAC10)
Tsukuba, Japan
12-17 September 2010

Topical Workshop on Electronics for Particle Physics (TWEPP-10)
Aachen, Germany
20-24 September 2010

Symposium on the Superconducting Science and Technology of Ingot Niobium
Jefferson Lab, Newport News, USA
22-24 September 2010

1st International Workshop on Accelerator-Driven Sub-Critical Systems & Thorium Utilization
Virginia Tech, Blacksburg, Virginia, USA
27-29 September 2010

19th International Spin Physics Symposium (SPIN 2010)
Jülich, Germany
27 September - 2 October 2010

EUDET Annual Meeting 2010
DESY, Hamburg, Germany
29 September - 1 October 2010

今後のスクール

Fifth International Accelerator School for Linear Colliders
Villars-sur-Ollon, Switzerland
25 October - 5 November 2010

■ニュース記事

From Physics World 1 September 2010 テバトロン(Tevatron)で三年の運転延長勧告 Fermilabのテバトロン・コライダーは、働きかけと議論の末、2011年以降も運転継続の方向。 [英文記事]

From The Guardian 27 August 2010 予算削減で危機にさらされる英国科学の信望 大型ハドロンコライダー（LHC）のようなプロジェクトから英国が離脱するのは、単なる経済の問題ではなく、人間の問題でもある。 [英文記事]

From Gazeta
27 August 2010

Dubna にコライダー?
リニアコライダーとは何か？ LHCが稼働しているなか、なぜそれが必要なのか?　これをDubna にこれを誘致するのは、努力に値することなのか？計画は我が国に何をもたらすのか？GDE代表者による講演が、これらの質問に答える。

[ロシア語記事]

From The Guardian
26 August 2010

10億ポンドにのぼる英国研究費削減の末にみえる研究者同士の衝突
25%の予算削減により、英国の欧州合同原子核研究機構（CERN）でのLHCへの関与が危機にさらされることを関係当局は懸念している
[英文記事]

From CERN Courier
24 August 2010

IPAC'10：国際規模の加速
新たな国際粒子加速器会議の第一回が5月に京都で開催され、粒子加速器研究者グループのコミュニケーションの新たな時代が幕を開けた。
[英文記事]

■アナウンス

◇arXiv preprints
1008.5202
Scaling Law of Beam Break-Up for Single Ultrashort Bunch in RF Linac

1008.5068
Cosmic ray tests of a GEM-based TPC prototype operated in Ar-CF₄-isobutane gas mixtures

ILC NewsLine 2010年8月26日号

ILC NewsLine　2010年8月26日号　[英文記事]

■特集記事

（From KEK Highlights: Deepen the bonds: collaboration between Vietnam and KEK）

べトナムと日本は、長年多くのフィールドで協力関係を育んできた。両政府は、2006年、科学技術分野の協力関係を促進するために、日・ベトナム 科学技術協力協定に署名した。翌年、安倍晋三（当時の首相）は、東アジア・サミット（EAS）で、ASEANとEASの加盟国から大きな歓迎で受 け入れられた、日本に6,000人の若者を招へいすることなどが盛り込まれた、5年にわたり総額350億円の若者交換イニシアティブの立ち上げを提案した。現在、これらのプログラムにより、KEKには多くのベトナムの科学者が訪れている。

７月に１ヵ月滞在したホーチミン市国家大学のHoang Son Do 教授と、大学院生のPhan Hong Khiem 氏は、栗原良将氏の案内で先端加速器試験施設（ATF）やBelle 測定器を見学した。「ベトナムにはがん検診を行うPET（ポジトロン放出断層撮影法）用の電子ライナックが２、３台あるだけです。今回、高エネルギー物理 学実験用の加速器や測定器を初めてみることができました」とSon 教授。Son 教授はフランス・リヨンの大学で理論物理学を学び、ドイツのマインツ大学でポスドクとして研究を行ったが、加速器を見学する機会がなかったのだ。

栗原氏は加速器実験における数値計算を専門としており、実験値との比較を行うために、大型ハドロンコライダー（LHC）実験やILC実験での素粒子反応の確率を、理論に基づいて計算を行う研究をしている。特にILC 実験のように精密な測定が可能となる実験においては、測定に見合った精密な理論計算の遂行が実験成功の重要な鍵の一つとなる。今回招へいしている８名は、量子色力学や超対称性理論の計算を行う大学院生や、理論計算のために必要な数式処理を行うプログラム開発を行う研究者である。その他KEK で行われている「時間反転対称性の破れ」の実験や、GEANTと呼ばれる測定器のシミュレーションコードの開発を行う、より実験に重点のある研究者の受け入れもプログラムには含まれている。

「ベトナムでは、高エネルギー物理学実験の分野が立ち上がる時期です。これまでは主にヨーロッパに渡って教育を受けることが多かったのですが、今回のように日本で教育を受け、研究を行うことを希望する学生や若手研究者が増えてきています。」とSon 教授が語ったのを受け、栗原氏は「このプログラムによる招へい者が、帰国後第一線で活躍してくれることを期待しています。ベトナムと日本との友好関係を築くのに役立つのはもちろん、アジアの科学研究の実力の底上げのためにも、招へい者の帰国後も連絡をとりながら共同研究を進めていきます。」と抱負を述べた。

Belle測定器を見学するPhan Hong Khiem氏（左）とHoang Son Do教授（右）

 

栗原氏（左）の研究室を訪れているハノイ国家大学大学院生のNguyen Cong Kien氏。

[英文記事]

■世界の各地より

Fermilab Todayより：加速装置の微調整

（From Fermilab Today: Fine-tuning the instruments of acceleration）

DESYにある最近製作された4台のチューニングマシンのうちの2台。筐体は、安全用にカスタマイズされている。

自動空洞チューニングマシンの国際共同研究チームのメンバーから。前列（左から）：Ruben Carcagno氏（Fermilab）;宍戸寿郎氏、早野仁司氏、渡邉謙氏（KEK）。後列（左から）：Guennadi Kreps氏（DESY）; Roger Nehring氏、Sergey Kotelnikov氏、Dileep Bhogadi氏、Andrzej Makulski氏、Bill Mumper氏、Jerzy Nogiec氏（Fermilab）; Jan-Hendrik Thie氏（DESY）; Cosmore Sylvester氏（Fermilab）; Alessandro Quadrelli氏（ピサ大学の学生）; Fred Lewis氏、Warren Schappert氏（Fermilab）。

科学共同研究において、素晴らしい協調関係を築くことは、容易なことではない。しかし、米フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）、KEKの研究者らは、協力してそれを成し遂げた。超伝導RF空洞の同調を保つメカニズムの改良に成功したのだ。

Fermilabの技術部のメンバーとDESYのスタッフは、KEKから財政的な援助を受け、最近SRF空洞を正しい周波数とアライメントにセットする新たなチューニングマシンを４台製作した。従来型のマシンより、高度に自動化された新マシンは、時間や労働を省力化し、RF空洞品質のより高い品質保持を可能にするものだ。9セル空洞の個々のセルをしぼったり、引っ張ったりして、全てのセルが同じようにビームを加速するように調整するのだ。

「もはや、RFの専門家に一台ずつ調整してもらう必要はなくなりました」と、技術部長のGiorgio Apollinari氏。「チューニングマシンの中に空洞を置いて、ボタンを押す。それだけです」。

チームは、提案中のプロジェクトXやILCと同様に、DESYの次世代X線自由電子レーザーでも、新しいマシンの設計にも携わった。ILCには18,000台のSRF空洞が必要で、その全てにチューニングが必要となる。

「手作業でチューニングするなんて、想像できません」と、Apollinari氏は語った。

電気技術者Andrzej Makulski氏とソフトウエア設計者のJerzy Nogiec氏の技術指示の下、FermilabのTDスタッフは、チューニングマシン向け制御装置と制御ソフトウエア一式を開発した。DESYスタッフは、機械式アセンブリと電気装置の開発を担当した。

「これらのいくつかの部品を組み合わせて、1つのユニットとして動かす必要があります」と、試験計装部長のRuben Carcagno氏（共同研究グループのFermilabチームリーダー）は、語った。「すべてがうまく機能するように、全体調整をしなければならないのです」

こうした個々の貢献を継ぎ目なく統合することで、RFが専門でない人間でも、4時間で9セル空洞を調整し、一列に並べることができるマシンを製作した。2台のマシンは欧州の産業界で使われるため、厳しい欧州の安全基準を満たす設計を取り入れる必要があった。

チューニングマシンのうち2台は、現在DESYにある。1台はKEKに送られ、残りの1台はFermilabにある。

「“パーフェクトストーム”という言葉を聞いたことがあるかもしれません（いくつかの事象が同時多発することによる「千載一遇の機会」の意味）」と、Apollinari氏は語った。「今回の取り組みは、将来の共同研究が楽しみになるような千載一遇のコラボレーション、言わば『パーフェクト・コラボレーション』だったと言えましょう」。

[英文記事]

■ディレクターズ・コーナー

ベースライン・アセスメント・ワークショップで設計改訂を議論

（Discussing change at the Baseline Assessment Workshops）

山本明氏

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）プロジェクト・マネージャー、山本明氏の担当である。

KEKリニアコライダー計画推進室と協力し、ILC GDEのプロジェクト・マネジャーは、2010年9月7-10日までKEKで開催される第1回ベースライン・アセスメント・ワークショップ（BAW）開催に向けて準備を進めている。ワークショップは、つくばで開催のLINAC10会議の前週に開催することで、両会議に参加するのに便利なよう計画している。

春にKEKでアジアのシングルトンネル設計のCFSレビューが行われた。シングルトンネル設計は、9月に開催の第1回BAWのテーマの基盤となった。画像：峠暢一氏。

このBAWワークショップは、昨春行われた加速器設計と統合（AD＆I）について議論を基に、プロジェクトマネジャーにより提案された、ストローマンベースライン設計2009（SB2009）の最近のレビュー結果を踏まえて開催される。このプロセスの間に、物理/測定器研究者グループに、設計の改訂をよく説明し、理解を得るとともに、ILC 基準設計報告書（RDR）ベースラインと比較し、提案された改訂の意義を明確にする必要があった。BAWは、技術提案に関し、率直かつ深い議論を行い、そしてILC加速器と物理/測定器研究者グループに私たちの提案のコミュニケーションを改善することで、フィードバックの進展を図り、相互理解に基づく目標を達成しようとする試みである。

SB2009提案の動機は、近づきつつある2012年の技術設計報告書（TDR）の完成予定に向け、主にILC加速器設計を準備し、改善を行い、与えられたコスト制約条件を維持しつつ、提案することである。最近、他のコラムでも議論されていたように、コストの抑制・維持は、現在の如何なる世界的な科学プロジェクトにおいても、成功にむけた重大な要因である。私たちは他のプロジェクトから教訓を学び、自分たちのプロジェクトにそれらの教訓を取り入れている。

BAW-1の目的と目標は以下の通りである。

• 特に主線形加速器SCRFとRF技術に関し、SB2009における技術設計の最新版の提案の評価を行う
• 技術設計フェーズ（TDP-2）における必要なR&D計画と目標のレビューを行う、
• システムインターフェース、コスト、スケジュール全体の影響を議論する、
• GDEと物理/測定器グループのコンセンサスに向けた努力を重ねる

BAW-1は、4日にわたり2つのテーマがカバーされる。最初の2日で「シングルトンネルML設計と高レベルRFシステム（HLRF）」、そして、9月9日〜10日には「SCRF空洞のためのML加速器場の勾配」について議論する予定だ。

トンネルとHLRFシステム設計の議論は密接に関連しており、クラスター化されたRFシステム（KCS）と分散RFシステム（DRFS）という2種類のHLRFのアプローチの研究が進行中で、各々の設計に応じたトンネル構成がある。2つの設計のどんな評価でも、単なる技述的評価を越えた土木工事の作業に複雑に関係している。ワークショップの後半には超伝導空洞の加速勾配に関する最近のR&D結果と計画などに焦点をおく。近く期待されるクライオモジュール・テスト結果などが、RF電力需要と諸経費/オペレーティングマージンに関する仮定にリードバックを与えるだろう。ワークショップの成果に基づき、状況について率直な議論を行い、R&D計画がTDP-2活動を支援する方法、そして、2012年に向けた実践目標と計画の作成を行う。

GDEディレクターとマネジメントの指導のもと、ILC加速器設計の開発・改良作業を行い、技術状況を共有し、私たちの議論に役立つように、加速器と物理研究者グループの双方から、たくさんの参加者があることを願っている。

[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

19 August 2010 - Frank Simon
Hamburg or Munich

■カレンダー

今後の会議、ミーティング、ワークショップ

First Baseline Assessment Workshop
KEK, Tsukuba, Japan
7-10 September 2010

XXV Linear Accelerator Conference (LINAC10)
Tsukuba, Japan
12-17 September 2010

Topical Workshop on Electronics for Particle Physics (TWEPP-10)
Aachen, Germany
20-24 September 2010

Symposium on the Superconducting Science and Technology of Ingot Niobium
Jefferson Lab, Newport News, USA
22-24 September 2010

1st International Workshop on Accelerator-Driven Sub-Critical Systems & Thorium Utilization
Virginia Tech, Blacksburg, Virginia, USA
27-29 September 2010

19th International Spin Physics Symposium (SPIN 2010)
Jülich, Germany
27 September - 2 October 2010

EUDET Annual Meeting 2010
DESY, Hamburg, Germany
29 September - 1 October 2010

今後のスクール

Fifth CERN-Fermilab Hadron Collider Physics Summer School
Fermilab, Batavia, IL, USA
16-27 August 2010

Fifth International Accelerator School for Linear Colliders
Villars-sur-Ollon, Switzerland
25 October - 5 November 2010

■ニュース記事

From Reuters 25 August 2010 宇宙ベースの測定器は反宇宙を発見するか 来年、国際宇宙ステーションに設置される巨大粒子検出器は、SFでしばしば連想される反宇宙の証拠を発見することができるかもしれないと、物理学者は、水曜日に語った。 [英文記事]

From AP 25 August 2010 最後のシャトルに間に合う反物質測定器 宇宙への最後の予定のシャトル飛行に備え、反物質や他の現象の検索を行う20億ドルの測定器は地球での最終旅程のため水曜日に大きな米国空軍飛行機に積みこまれた。 [英文記事]

From Le Monde.fr 25 August 2010 Financement au ralenti pour l'accélérateur de particules Quelles conséquences pour les travaux menés au CERN ? "Les coupures vont ralentir l'accélérateur", résume avec ironie Gianni Deroma. "Le LHC et les injecteurs de particules sans lesquels il ne peut fonctionner doivent être consolidés ensemble. [フランス語記事]

From AFP 25 August 2010 Cern/budget: les physiciens manifestent Le directeur du Cern, Rolf Heuer, a présenté aux 20 Etats membres de l'organisation un projet de budget amputé de 450 millions de francs suisses (343 millions euros) pour 2011-2015... [フランス語記事]

From nature 24 August 2010 ビッグサイエンス、欧州で金欠病に 加盟国の財政的な不景気は、どの分野においても予算を倹約することを求める。 [英文記事] ■アナウンス ◇ILC Internal Document 2010-048 ILC Global Design Effort – Project Managers' Report – July 2010 ◇arXiv preprints 1008.3736 Gaseous Detectors: recent developments and applications 1008.2466 Studies of Scintillator Tiles with SiPM Readout for Imaging Calorimeters ■今週のイメージ 宇宙に向かう途中で （En route to space） アルファ磁気スペクトロメータ（AMS-02）は、宇宙に向かう途中でもう一度だけ途中下車する：それは水曜日、ジュネーブ空港で米空軍C-5貨物飛行機に積みこまれ、午前7時25分（ジュネーブ時間）の今朝、フロリダ州のケネディ宇宙センターに離陸した。AMSは、宇宙反物質とダークマターを研究するために、国際宇宙ステーションに付けられる。2011年2月米国航空宇宙局の最後のシャトルに飛ぶ予定。画像：欧州合同原子核研究機関（CERN）