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2011/04/25

ILC NewsLine 2011年4月14日号　

今号より、要約版でお送りします。

ILC NewsLine 2011年4月14日号　[英文記事]

■世界の各地より

空洞検査ロボット、ドイツで開発中

（A robot to watch out for defects）

Barbara Warmbein | 14 April 2011

DESYで完了間近の空洞検査ロボット『OBACHT』の図面。

最近のデジカメにはいろんな機能が満載だ。例えば、『スマイル検出』機能は顔を認識したうえで、にっこり微笑んだら自動シャッターを切る。こんな機能を超伝導加速空洞の検査に使えたらどんなに素晴らしいだろう？ ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY） で「欠陥検出」機能を搭載したロボット「OBACHT」の開発が進んでいる。OBACHT は、ドイツ語で『監視』という意味だ。


超伝導加速空洞は、その内部がピカピカに磨き上げられる。内部にキズやへこみ、出っ張りなどがあると空洞の性能に悪影響をもたらすからだ。空洞内部の様子の写真を撮ったら、画像の特徴を認識して既存のデータと比較し、「電界放出を起こす可能性のある箇所を検出しました」といった警告メッセージが出る。そんな一連の作業を自動で行うロボットシステムの開発にあたっているのはDESYの博士学生Marc Wenskat 氏。画像解析にかかる時間が、大幅に短縮できるようになると考えられている。現在のところ、ロボットは空洞の製造メーカーを見分けることが可能だという。

このロボットシステムで空洞内部の撮影を行うのが「京都カメラ」だ。京都カメラは京都大学とKEK が共同で開発したカメラで、DESY で改良が加えられている。空洞の「赤道部」と呼ばれる部分は、2 つの空洞ダンベルが結合された継ぎ目で、溶接プロセスにおける小さな欠陥を生じやすいため、空洞の弱点となっている。ロボットは、この赤道部分をぐるりとスキャンして90 枚の写真を撮る。9 セル空洞では合計810枚の画像になる。

前：空洞カメラで撮影された空洞内面の写真。

これらの写真は、画像認識ソフトウェアを使ってチェックされる。最終目標は、物を認識するだけでなく、その特性を分類し、これが何を意味するのか予測することだ。その第一段階は、画像から影を取り除くことなのだが、空洞の内部は鏡のようにピカピカなため、非常にやっかいだ。京都カメラには、日本で設計された特別な照明装置が装備されているため、すでに第一ステップはクリアされているが、まだまだ改良が必要だという。

後：表面欠陥を検出するのに役立つ可能性のあるバイナリバージョンに描写される元画像。

完成すれば、このロボットはILC 仕様を満たす空洞の工業化プロセスにおいて、重要な役割を演ずることになるだろう。

More about ILC-HiGrade in ILC NewsLine.
ILC-HiGrade website

[英文記事]

壁のない研究所（A laboratory without walls）

済南で第4回FCPPLワークショップ開催

Dou Wang and Min Zhang | 14 April 2011

2011年4月7-9日に、中国、済南にある山東大学で開催された第4回FCPPLの集合写真。

2011年4月7-9日に、中国、済南にある山東大学で第4回中仏素粒子物理学研究所（FCPPL）ワークショップが開催された。FCPPLのフレームワーク内で中国とフランスの科学者によって行われている進行中の活動や、将来の活動について議論を行うことが目的のこの会議には、100人以上の科学者とエンジニア、学生が参加した。

大型ハドロンコライダー（LHC）とともに、ILCはFCPPLの共同研究の中心的な野の1つ。今回は、ILC関連の6講演が開かれた。今回新たに「1.3ギガヘルツの超伝導技術」が新しい研究テーマとして加えられた。

第4回FCPPLワークショップのオープニング講演を行う、IHEP所長Hesheng Chen氏。

FCPPLは、2007年4月に中国科学アカデミー、フランス国立科学研究センター（CNRS）、フランス原子力庁（CEA）の合意により設立されたものだ。（編集部注：フランスはアジア諸国と二国間協定を締結して「国際連携研究所」を創設し、素粒子物理に関する共同研究を推進している。「研究所」といっても物理的な本部組織を持たないバーチャル研究所である。フランスは他にも、日本、韓国、ベトナムと同様な協定を結んでいる）。FCPPLの大枠の目的は、素粒子物理分野での関係強化である。その中心的なテーマはLHCとILCであり、それに付随するコンピュータ開発や加速器研究が進められている。また、他の素粒子物理学領域や宇宙物理学分野での関係強化も視野にいれ、実験、理論の両面から共同研究を進めていく。

講演を聞く、FCPPL出席者ら。

中国とフランスは、素粒子物理学分野における協力で長年の歴史を持つ。学術交流の開始は1987年にさかのぼる。現在では、LHCのアトラス実験やALICE実験、ILC測定器の最適化と粒子フロー・アルゴリズムに関する研究など、様々なプロジェクトに関する、仏中の研究所や大学間の幅広い共同研究が行われている。

「FCPPLは、中国とフランスの素粒子・加速器の研究者たちが、LHCやILCのような実験において新しいエネルギー最前線をともに目指すことを可能にする『壁のない研究所』なのです」と、中国高能物理学研究所のJie Gao氏は語る。「このように共同で行っていく取組みは『国際的文化』となっています。次世代のリニアコライダーはこの文化を基礎に建設されるのです」（Gao氏）。

FCPPLワークショップ・ウェブサイト

[英文記事]

■ディレクターズ・コーナー

ILCの技術設計ベースラインに採用された低電力オプション

（Low-power option adopted for ILC technical design baseline）

Barry Barish | 14 April 2011

基準設計報告書との減らされた仕様パラメータの比較。仕様パラメータが2つの異なるハイレベル高周波スキーム向けに示されている点に注意ください。
ILCの新たなベースライン設計と技術設計報告書の作成にむけた活動において、「コストの抑制」が一貫したテーマとして議論されて来た。国際共同設計チーム（GDE）のプロジェクト・マネジャーが提案した4つの主要な変更点の1つが「ビームバンチ数の削減」である。バンチ数を減らすと、主線形加速器のビーム電流を下げることになるため、クライストロンやモジュレーター、電源装置等の必要とされる機器の台数が減る。また、ダンピングリングの周長も小さくなるため、かなりのコスト削減効果が見込まれる。GDEディレクターは、高いコスト削減効果と、バンチ数削減によって減少するルミノシティを回復させるための技術開発が行われることを勘案し、この提案を承認した。
およそ30%のルミノシティの増加は、衝突反応数を最大にするために、例えば各zビーム・スライスのためにウエストを移すための移動焦点技術が提案されている。
ILCの総コストは、LHCの全サブシステムへの総投資額に相当する。LHCは今後数年で、最初の大きな物理的成果を出すと考えられている。各国政府は、LHCからの成果を待って、ILC建設の本格的検討を開始するであろうし、LHCの成果から最適な加速器のパラメータが導き出されるとも考えられる。GDEは柔軟な対応ができるよう準備を進めている。
現在GDEが取り組んでいる技術設計報告書の作成は、GDEに課された使命の第二段階である。この報告書は、各
国政府に向けILC計画参加の提案を行う際に使うことができるよう、完成された信頼性の高い技術設計でなければならない。この技術設計は、2004年に発表した「基準設計報告書」に基づいたものだが、コストとリスク、性能の最適化にむけた改良が加えられたものになる。これらの変更点はコスト削減につながる変更事項に重点をおいたもので、将来的なコスト超過を出来る限り吸収できるように考えてられている。

１月にSLAC国立加速器研究所（SLAC)で開催された、ベースライン・アセスメント・ワークショップで、移動焦点テクニックを用いた可能なルミノシティについて議論するAndre Seryi氏。

バンチの数を半分にすることに伴い、他のパラメータも変更する必要が生じる。主線形加速器での変更に加え、ダンピングリングの周長を半分にするという提案も行われている。将来的にバンチ数を増やす可能性を想定し、リングの直径を5メートルから7.5メートルに変更することも合わせて検討されている。これは、ダンピングリングのトンネル
内への陽電子リングの増設を考慮したものだ。
その他のルミノシティ増加に向けた改良としては、衝突点においてより小さくビームを絞るための仕組みも検討している。しかし、施設や基盤設備については、バンチ数を当初計画の数字まで向上させるために必要な規模を維持するつもりだ。

提案された4つのベースライン変更が変更評価委員会によって評価されてきた。プロジェクト・マネジャーが提案した、これら一連のパラメータはGDEプログラム諮問委員会のリスクに対する懸念も、物理学研究者グループの性能への懸念の双方を満たすものであり、賞賛されるべきものである。

■カレンダー
今後の会議、ミーティング、ワークショップ
今後のスクール
■ニュース記事
  • from DESY inFORM
    April 2011
    科学者は、非常にコンパクトな加速器を建設するためにプラズマ加速によって生成される高い勾配を使いたい。実験にプラズマ加速器からの粒子を使おうとし、良いビーム品質を得るために、科学者はトリックを使う。彼らはすでにプラズマに良い特性のビームを投入し、さらに加速を行う。
■今週のビデオ

小宇宙へ：DESYの素粒子と宇宙素粒子物理学

ビデオ: DESY

DESYは、12分で、素粒子と宇宙素粒子物理学の活動の全てが分かる、新ビデオを発表します。新ILCアニメが目玉の、6分50秒のILC編をお見逃しなく。

新しいビデオはDESYのウェブサイトから、英語 または、ドイツ語 でご覧いただけます。

ILCアニメーション: 「1分で分かる国際リニアコライダー」

の閲覧とダウンロードはこちら。

■タグ・クラウド

 

投稿情報: 2011/04/25 カテゴリー: ILC NewsLine |

2011/04/12

ILC NewsLine 2011年4月7日号

ILC NewsLine 2011年4月7日号　[英文記事]

■特集記事

ILCへの取り組みを続ける高エネルギー加速器研究機構（KEK）

（KEK continues to work for the ILC）

KEKは、災害に遭遇しても将来のILCへの展望を捨てない

Rika Takahashi | 7 April 2011

ATF機材の損傷を調査する研究者とスタッフ – 写真：KEK

日本の東北地方を襲った未曾有の震災から約４週間が経過した。KEKでは建物や実験装置等への被害の確認作業を行っている。結果は報告書にまとめられ発表される予定だ。電力をあまり使わないで行うことのできる復旧作業にはすでに着手しており、早急な通常業務への復帰に向けた活動が進められている。

「まず始めに、KEKのILC関連の活動については、何ら変更はないと言うことを申し上げたい」とKEKの鈴木厚人機構長。鈴木氏は「ILCに関しての最重要課題は、先端加速器試験装置(ATF)と超伝導RF試験設備(STF)の復旧です」と、ILCの試験施設での活動再開への固い決意を語った。

世界各地の研究者は現在、ILC建設に向けて必要となる重要なR&Dプログラムに取り組んでいる。

国際共同設計チーム(GDE)では、技術設計報告書(TDR)の2012年末の完成に向け、加速器の設計を進めている。実験管理組織(RD)では、物理/測定器の詳細ベースライン設計報告書をまとめている。これらの報告書は、各国政府への計画提案の根拠となる資料となることが想定されている。

多国籍研究所モデルのコンセプト

2012年末にTDRとDBDが完成することは、現在の計画推進の母体であるGDEとRDがその役目を終えることを意味する。そこで、2013年以降のILCのガバナンスに関する議論が盛んに行われている。

GDEの上部機関であるILC運営委員会(ILCSC)は、「包括的プロジェクト計画ガイダンスに関する白書(CPDG)」のドラフトを受けとっている。この白書には、4つの組織モデルが記載されており、これらのモデルの間に優劣をつけることなく検討結果が示されている。白書をまとめたのはJoachim Mnichドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）所長、Pier Oddone 米フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）所長と鈴木KEK機構長の国際リニアコライダー運営委員会（ILCSC）サイトワーキンググループメンバー3名だ。

「多国籍研究所モデル」は、白書に記載されている4つの組織モデルのひとつである。国、地域、研究所、大学等が「メンバー」として参加することで構成される組織で、それらのメンバーが人的資源、加速器構成要素や設備、そして資金拠出、と様々なかたちで研究所に貢献するモデルになっている。

多国籍研究所モデルの2013年以降の計画

「将来のILC研究所には、多国籍研究所のガバナンスモデルが最も適していると考えています」と鈴木氏は言う。「世界の研究者コミュニティは『プレILC研究所』の設立について、合意しています。プレILC研究所は、ILC研究所の前身組織で、2013年以降のILCの活動を管理運用していくものです。研究者コミュニティでは、プレILC研究所を、多国籍研究所として設立することでも合意しています」（鈴木氏）。

「キーワードは『パートナーシップと非集中化』です。プレILC研究所を多国籍研究所モデルで設立することは、現在の研究推進組織運営の拡張ですから、移行は比較的スムーズにできると考えています」と鈴木氏。

プレILC研究所の設立時点で、ILCSCは、GDE、RDとともにプレILC研究所に吸収される。そして、加速器と物理・測定器の両サイドにおける技術開発活動は、このプレILC研究機構が推進していくことになる。

「KEKはプレILC研究機構の設立に全力を投じています。プレILC設立に向けた活動スケジュールにも全く変更はありません」と鈴木氏は語った。

継ぎ目なし空洞の性能

（Seamless cavity performance）

米国の研究所は、ILC型空洞を製造する手法として、「ハイドロフォーミング（液圧整形製作）」に目を向け始めた。

Leah Hesla | 7 April 2011

まもなく、米国の研究者は、空洞の成形整形試験をはじめる。
昨年、Fermilabの研究者は、企業に対して、ILC型空洞のハイドロフォーミング（液圧整形製作）手順の提案を募集した。選定された会社により、来年までに、テスト用の3台のハイドロフォーム手順により製作された9セル空洞がFermilabに納入される。
DESYの整形加工装置。直径150mmのニオブ管はまず、規則的に直径を78mmまで絞り込むネッキング整形を施される。絞り込まれた部分は完成空洞のアイリス部分になる。ネッキング整形されたニオブ管は液圧加工装置に設置され、チューブ内に満たされた水を使ってさらにプレス成形される。隣接するアイリスの間の部分は、その結果、直径208mmまで膨らむ。画像：Waldemar Singer氏。
ILC空洞の液圧整形加工では、適切な機械的性質をもつ、ニオブ製の継目のない管を空洞型の金型に組み込み、数百気圧まで加圧された水を使って、ニオブ管が型に沿う押し出し加工を行う。10分で、ニオブ管はよく知られた数珠玉の空洞構造に成形される。

一本の継ぎ目のない管から作られた部材には、継ぎ目や溶接点がない。研究者によれば、これは標準的な空洞製作工程に比べた大きな利点とみなされる。標準製作工程では、18個の茶椀型の半セルを一つずつ電子ビームを使って溶接し、9セル構造を形成するからである。

「溶接スポットは大変多くのトラブルの種なのです」と、Hocker氏。溶接は複雑な過程であって、様々なエラーが起こる要因をはらんでいる。空洞で見られる欠陥の多くは、溶接点（特に「赤道部」と通称されるセルの直径が最も大きくなる部分）の近所に出現する。「これがみんなの頭痛の種で、溶接しなくて良くなれば助かると思っているところなのです」。

溶接工程の排除は、製造コストの低減や、性能の再現性改善に繋がる大きな可能性をもっている。
ニオブチューブから液圧成型加工で空洞をつくる手法は、DESYで詳しく研究された。Waldemar Singer氏は、欧州プログラムにおける加速器共同研究の中で、この仕事を主導した人物である。斎藤健治氏は、日本のKEKで同様なR&Dを行ってきた。両研究所は、所内で開発された液圧成型マシンを使って、複数のセルをもつ空洞の製作に成功した。特に、DESYは、次のステップとして工業化に着手しようとしている。
一方、米国の研究所では最近まで、液圧成型施設の建設に向けた活発な動きは見られていなかった。米ジェファーソン研究所（J-Lab）の科学者は、その手法の有望性に着目した少数派であった。
「液圧成型加工による空洞のは良好で、私はこの継ぎ目のない空洞に大きな興味を持つようになりました」と、J-LabのPeter Kneisel氏は語った。彼は、液圧成型加工をした複数の空洞のテストで統計の集積を図っている。
2年前、Kneisel氏はDESYで製作された3台の3-セル液圧成型空洞の試験を行った。結果は、幸先の良いものだった－各々が、1メートルあたりおよそ32メガボルト（MV/m）の加速勾配を記録した。
3台の3-セル空洞は、その後、DESYで溶接接合され、1台の9セル空洞に組み立てられた。（溶接はアイリス部で行われた。この溶接は、直径の太い「赤道」部分で行われるよりはるかにトラブルが少ないことが知られている）。現在、Kneisel氏は、この空洞を使い、ILCベースライン空洞表面処理の各ステップごとに、性能測定を行っている。
1回目の緩衝化学研磨を終えた時点で、この空洞はすでに、クエンチを起こすことなく26MV/mを達成した。DESYが別に成形加工した2-セル液圧成型空洞は、36MV/mを達成している。DESYからは、もう3台の2セル空洞を受け取り済みで、Kneisel氏はこれらを使って今後数ヶ月にわたるテストを行うことにしている。
J-Labの近所の企業も、米国での液圧成型加工の研究に貢献している。中小企業技術革新補助金制度の支援を受け、バージニア州のブラック研究所は、継ぎ目がなく、一様で、成形しやすく、なめらかなニオブ管の製造に取り組んできた。

ブラック研究所/ATI Wah Chabgの微結晶粒ニオブ管の結晶組織。平均の結晶粒径は、20マイクロメートル。査型電子顕微鏡による画像。画像提供：Roy Crooks氏。
「液圧成型のためのニオブ管を考える上での鍵は、結晶粒を非常に微細にすることです」、ブラック研究所の金蔵工学の専門家である、Roy Crooks氏は語った。Crooks氏は、航空宇宙産業用の高い形成能力をもつ、微粒子金属材料の開発に取り組んできた。彼は、液圧成型における困難をもたらす要因の一つが、金属部内の結晶の粗さにあることを、DESYのWaldemar Singer氏や他の関係者たちから学んでいる。

粒子のサイズが粗いというのは、それだけ金属結晶の向きが揃っている部分が大きいことを意味します。アライメントが良い、というのは良いことのように聞こえるかも知れませんが、金属の延転性の観点からは、結晶がなるべくバラバラになっているほうが良く、そのためには結晶粒のサイズが小さいほうが良いのです。
ブラック研究所は、細かい結晶粒をもつニオブ管の製造に関し、ATI Wah Chang社（オレゴン州に拠点を置くニオブ・メーカー）と共同した。精錬過程のとき適切な温度で金属を変形させることによって、細かい結晶を造りだし、大きな結晶粒を押し出すようにすることが製法上の秘訣である。得られた結晶粒サイズは、初期には200マイクロメートルだったが、現在は20マイクロメートルを得ている。

この結果、ニオブ材は、非常になめらかなものになった。
「内壁面は、従来の梨地から、磨き上げた家具のようになりました」と、Crooks氏は語った。
2009年に、Crooks氏とHocker氏は、DESYを訪問した。彼らは、ブラック研究所/ATI Wah Chang社の共同研究のもと製作したニオブ管に、Singer氏のチームと共に液圧整形加工を行い、数台の3セルの成形ユニットが作られた。

ATI Wah Chang社とブラック研究所が開発したニオブ管にたいして、DESYの施設で液圧整形空洞への加工が行われた。写真はブラック研究所、DESY、Fermilabから集まったメンバーが製作した空洞。空洞の最終組立はJ-Labで行われ、現在、試験が続けられている。画像提供：Waldemar Singer氏。
その後、空洞は、前記のDESY製空洞とともにJ-Labに出荷され、定型的なテストに供されている。
3セル空洞のうちの1つは、21MV/mの加速勾配を達成した。
「これは、米国の産業界が開発したチューブから作られた最初の空洞としては、有望な結果です」と、Kneisel氏は語った。

Fermilabによる入札がまもなく終わると、米国の研究所は、液圧整形加工された空洞の増産を期待することができるようになるかもしれない。

「私たちの目標のうちの1つは、DESYが作り上げた手法を工業化すること、そして、その費用効果や、現在の空洞製作技術に対して十分な競争力をもちうるかどうかを調べることです」と、Hocker氏は語った。「私たちは、高い性能歩留まりをもつ高加速勾配を達成するもう一つの道を与えてくれるのでは、と期待しています」。
そうなる、と考えている研究者達がいる。
「私は40年以上にあたりこの分野で働いてきて、失望や楽しみを経験してきました」と、Kneisel氏。「このトピックには、もっと多くの努力を投入しなければならないと思っています」

ニオブ材のチャレンジについてはこちら。
■ディレクターズ・コーナー

ILCSCは、GDEの進捗と計画を検討

（ILCSC reviews GDE progress and plans）

Barry Barish | 7 April 2011

北京で開会中のILCのセッション

2011年2月17日、GDEの学問的監督を行う、将来加速器国際委員会（ICFA）の小委員会である、ILCSCが、北京で会合を行った。この会議で特に興味を引いたのは、2012年末にILCのTDRが完成した後のILCの次世代の活動に関する議論であった。TDRの提出・承認をもって、GDEの任務は終了する。その後もR&Dを続け、加速器と測定器設計を発展させ、大型ハドロンコライダー（LHC）の結果に対応するためには、どのような新組織で臨むべきかの立案が始まっている。
北京は、リニアコライダー計画での最重要マイルストーン行事がこれまでいくつか行われてきた場所である。ILC設計は、超伝導高周波技術に基づくべきであると、特別委員会がICFAに勧告したのは、2004年、ここ北京においてである。そして、その設計作業のため、GDEがつくられた。この作業は、基準設計に結実し、文書化され、基準設計報告書として2007年に北京で開催されたILCSCに提出された。ILCの今後の長期活動立案にまつわる重要な議論が、再度北京で行われることになったのは、非常に感慨深い。
ILCSC委員長、Jon Bagger氏
２月のILCSCミーティングの議長をつとめたのはJon Bagger氏である。議題は盛りだくさんで、GDEの進捗現況、今後の活動計画、そして2012年以降の取り組みのありかたに及んだ。私たちは今後二年のうちに行う技術設計、そのためのベースライン確定、最終成果物であるTDRについて報告した。

Lyn Evans氏は、ILCの技術小委員会である、プログラム諮問委員会の活動から、秋にGDEの進捗や計画について行われたレビューについて報告した。彼は、「加速器と測定器の進捗はめざましく、また、ILC-CLICの共同研究グループ活動も著しい進展を見せている」と、述べた。彼は、SCRF主線形加速器用機材の大量生産について、費用効果のよい手法の追求に関するいくつかの提言にも触れた。

次期ILC推進組織について論ずるKEK機構長、鈴木厚人氏

2012年以降の計画に関する、広範な議論は、鈴木厚人氏（KEK）が主導するプレゼンから始まった。GDEに続く、新しい組織の様々なモデルについての議論が行われている。研究所の既存の予算プログラムの範囲内で次世代の研究を行うには、多国籍研究所を作り、それとの協力を通して行うのが良い、というのが当初の考えであった。しかし、その協力体制は、各国や各地域に特有な事情に柔軟に対応できなければならないということが、議論で明らかになった。

ILCSCの席上、私たちは、GDEの基本的な要素のいくつかは、新しい2012年以降の組織でも引き継がれなければはならい、との考えを強調した。何よりもまず、加速器の技術と設計の双方で、従来従事してきた研究者・技術者はこれからの参画する必要がある。同様に、組織形態がどうなるのであれ、世界規模での作業優先順位を設定や重要な決定を、世界中で受け入れられるような形で行える能力が必要である。

ILC技術設計と報告書の作成を、今後二年で行うのには、沢山の作業が必要である。しかし、この時点で、GDEの任務が終わったあと次はどうするのか、について、本格的な立案を始めるのに早過ぎる、ということはない。ILCSCの議論が、2012年以降の展望をよみ見据えた計画立案につながることを望みたい。

■ブログライン

6 April 2011
Paul Jackson
Results from the first published search for supersymmetry at ATLAS have arrived

31 March 2011
Symmetry Breaking
A new bottomonium particle makes its debut

23 March 2011
Frank Simon
Linear Colliders in the Pacific North-West

■カレンダー
今後の会議、ミーティング、ワークショップ
今後のスクール

■ニュース記事

  • From NIU Today
    6 April 2011
    Chakraborty氏は、提案中の次世代加速器である、国際リニアコライダーで使われるカロリメータとソフトウェアの設計を主導した。
  • From New York Times
    5 April 2011
    水曜日、米Fermilabの物理学者は、新しい素粒子（るいは、自然の新しい力とさえいう人もいるが）の証拠となりうる事象を観測した、と発表する予定。
  • From Interactions
    1 April 2011
    世界中から集まった科学者は、EMMA加速器の成功裏の立ち上がりを祝っている。EMMAは、将来加速器とそこで行う基礎科学研究の展開に重要な一石を投ずる先駆的加速器。
  • From Nature
    1 April 2011
    再解析によると、およそ3%の反ニュートリノ粒子が核原子炉実験で消えていることになる。
  • From physorg.com
    31 March 2011
    高エネルギー物理研究者は、最近の研究でクォークの一つボトムクォークとその反粒子・反ボトムクォークからなる束縛状態（ボトミウム）で新たな励起状態二つを観測した。この結果は、強い相互作用（宇宙を支配する4つの基本相互作用のうちの1つ）の理解の深化に大きく寄与するもの。
  • From physicsworld.com
    31 March 2011
    physicsworld.comのこのビデオ・レポートは、標準理論を越えたヒッグスと新しい物理学の検索に関して、ジュネーブ近郊の素粒子物理学研究所からの最新情報を伝えている。
  • From symmetry breaking
    30 March 2011
    最近、LHCのLHCb実験の物理学者は、Bs中間子と呼ばれる粒子が他の粒子へ崩壊する新たなモードについての最初の報告を行った。この特殊な崩壊に関する研究は、宇宙が何故、物質ばかりで構成され、反物質がほとんど存在しないかの謎への手掛かりを与えてくれる可能性がある。

■アナウンス

◇arXiv preprints
  • Collider signatures of the SO(5) x U(1) gauge-Higgs unification

■タグクラウド

   
■今週のイメージ

KEKの停電復旧

画像： KEK


日本のKEKにあるATFでの電源ケーブルの復旧作業。（2011年4月）



投稿情報: 2011/04/12 カテゴリー: ILC NewsLine |

2011/04/11

ILC NewsLine 2011年3月31日号

ILC NewsLine 2011年3月31日号　［英文記事］

■特集記事

物理スラム、大反響

（Physics slam has real impact）

研究者たちは、面白くてためになる素粒子物理を紹介するプレゼン能力を競いあう。

Leah Hesla | 31 March 2011

素粒子物理スラムの司会をつとめるJim Brau氏。Brau氏は、ILC米州地域測定器コンタクトパーソンであり、オレゴン州立大学の物理学の教授である。画像：Jack Liu氏。

拍手計量メータは、嘘をつかない。オレゴン州ユージンの観客の90デシベルを表示する拍手と歓声は、米国で初めて開催された物理スラムが大成功をおさめたことを示している。

3月22日、5人の物理学者は、わずか12分で、素粒子物理学のトピックを、平易で興味をそそる言葉で説明する、という仕事に挑んだ。5人の講演後、観客は拍手で、スラムの優勝者の投票を行った。

「観客の人たちは、素粒子物理に魅了されていました」と、Jim Brau氏（オレゴン州大学の教授であり、イベントのMC）は語った。「800人もの参加、プレゼン中の熱気と反応、そして、延々と続いた質問からそれが伺えます」

欧州のほか米国から集まった研究者は、ダークマターやニュートリノなどのような話題についてのちょっとした小講演を行った。こうした科学エンターテイメント・トークをする人をスラマーと呼ぶ。このたびは、オレゴン大学で開催された2011年の米国線形加速器物理学グループ会議に参加するため、ユージンを訪問中の研究者の何人かがスラマーを務めた。スラムは、ILCに関する研究について知ろうとする地域住民を集めて開かれた。

「なんで物理なんか？」という、ひねりを効かせたタイトルの講演で、ドイツ電子シンクロトロン研究所（DESY）のMarc Wenskat氏は、観客に空洞によるビーム加速について紹介した。ILCが建設されると、これらのような空洞が数千台も必要になる－「ILCは、I Love Cavitiesの意味でもあります」。

欧州合同原子核研究機関（CERN）で研究しているアイオワ州立大学のGarabed Halladjian氏は、ニュートリノが天文メッセンジャーとしてどのように働くかについての説明を行った。画像：Jack Liu氏。

別のプレゼンで、アルゴンヌ国立研究所のMarcel Demarteau氏は、粒子検出器は観客全員の家にあると賭けます、と宣言した。

「みなさんが勝ったら、私がみなさんに夕飯を御馳走します」と、彼は観客に話した。「私が勝ったら、みなさんで私にビールをおごってください」

賭けが本気のものだったら、地元のバーの倉はカラになってしまったことだろう。
煙探知器は、粒子検出器なのであると、種明かしして、彼は出席者をあっと言わせた。煙探知器と高エネルギー実験の巨大な粒子検出器は、両方とも、同じ原理（粒子イオン化）を使う装置である。
米SLAC国立加速器研究所（SLAC)のJoAnne Hewett氏は、「ダークマター：何それ？」というリフレインが繰り返されるダークマター・ラップのプレゼンを行った。画像：Jack Liu氏。
「お子さんたちが家に帰ったら、煙探知器が欲しい、と是非ご両親を煩わせていただければ、と思っています」と、Demarteau氏。「次世代の素粒子物理学者は、そういうところから生まれるのです」

ユージンで開催された素粒子物理スラムは、ドイツで開催されている類似のイベントに着想を得たものである。科学スラムはドイツで好評を博している。科学スラムは、詩スラム -- 観客は読まれた中のお気に入りの詩に投票する　-- と似た発想のものである。

ユージンでのスラムのチャンピオンとなった、オックスフォード大学のBrian Foster氏は、剰余次元について話した。彼は、バイオリン、アインシュタインの舌の写真、これまでの科学革命の例を引き、制限時間よりも一秒だけ短い時間を使ってストリング理論の背後にあるアイデアを説明した。そして、全てのスラムプレゼンと同様に、観客は夢中になった。

スラマーに拍手喝采する観客。画像：Jack Liu氏。

「ユージンの人たちの熱意と好奇心を引き出すことができたと思います」と、Foster氏は語った。「私たちがこれをビン詰めして、世界中で売ることができるなら、私たちは明日にでもILCを建設することができるでしょう」

Brau氏がFoster氏を今夜のスター・スラマーと宣言した後、引き続き5人は、非公式の質疑応答セッションに留まった。彼らは、ILCとその研究についての具体的な質問で聴衆と個別の対話も行った。

「あらゆる年代の何百人もの人々が物理学を支持してくれているのを目の当たりにし、物理学者が誰が自分たちの研究トピックを一番上手に説明できるのは誰かなど競争したりするところを見ることができ、よかったです」、大学の物質科学研究所のKate Hulpke氏は語った。「また、やりましょう」

何人かの観客もまた、来年、大学が別の物理スラムのホストをつとめるように提案した。
「すばらしい夕べでした」と、Wenskat氏は語った。「スラマーたちは本当に面白かったし、魅了されました。科学はこうでなければなりません」

素粒子物理スラムのビデオは、まもなくILCのYouTubeに投稿される。また、地方新聞の記事もご覧ください。

素粒子物理学者の靴の日（A day in a particle physicist’s shoes）

Perrine Royole-Degieux | 31 March 2011

2010年にドイツのドレスデン工業大学で開催されたマスタークラスのセッション中の学生とチューターら。画像：Uta Bilow氏。

3月は、素粒子物理学マスタークラスの国際実地体験に参加した8,000人以上の学生の粒子探求シーズンだ。大型ハドロンコライダー（LHC）でのビーム衝突運転が再開しようとしているとき、世界の130の大学と24の研究所は、2011年3月4日～26日の期間で一日、素粒子物理学者になってみましょう、と高校生を誘った。今年の目玉は、高校生達に、若手研究者としてLHCの本物の2010年データを使い、高エネルギーの陽子衝突の解析をしてもらったことである。

こうしたマスタークラスが開催されるようになって6年になる。CERNの先代のコライダーであるLEPの電子-陽電子衝突の解析も過去行われた。「陽子-陽子衝突ディスプレイは電子-陽電子より解読するのがはるかに難しいので、準備段階で少し苦労したのは、適当な分析しやすいLHCイベントを捜し出すことでした」と、ドレスデン工業大学のUta Bilow氏は語った。彼は、マスタークラス準備の国際協力の調整担当者である。

選ばれたイベント・ディスプレイは、LHCの4つの実験のうちの3つ（ALICE、ATLAS、CMS）で、2010年のLHCの最初の運転中に記録されたものだ。LHCbのデータは、将来のマスタークラスで取り上げられるだろう。新たなデータを使って、英のバーミンガム大学とノートルダム大学、スイスのCERN、ドイツのダルムシュタットとドレスデン、ノルウェーのオスロ大学の物理学者らが、プログラムを準備し、今年、新しいコンセプトを紹介した。学生は、物理的に研究すべきイベントとバックグラウンドイベントとの区別の仕方などについて学んだ。

「私たちは学生に素粒子物理学の世界、そして、素粒子物理学者の日常的な仕事に対して正確な理解を持ってもらいたいと思っていました。これには適切な測定を設計することが必要でした」と、ドレスデン工業大学のMichael Kobel氏が言う。物理学者は、学生に新しい粒子（最重要のヒッグス粒子や、いわゆるZ’粒子など）を探すにはどうしたら良いのかも教え、生徒達はもちろん大喜びする。

フランスのオルセーで開催された2011年の素粒子物理学マスタークラス。画像：フランス国立科学研究センター/LAL。

午前のデータ解析の授業の後、午後には、テレビ会議を使って、他国の学生と結果の報告・比較を行う。こういした遣り取りは、素粒子物理学者が実際行うように、国際協力の枠組みのなかで行われる。彼らは、同時に、研究者間の健全な競争の本質についても理解する。数ヶ月前にLHC実験グループが発表した公式結果とどのていど近い結果が得られたのかを確認するよい機会ともなっている。学生は、測定の精度を改良するには、たくさんの衝突データが必要であることも同時する。
国際素粒子物理学マスタークラスは、3月のまるひと月の間開催される。「24カ国の130の研究機関が全く新しいフレームワーク、そして全く新しい測定に習熟する必要があったことを考えれば、順調と言えます」、と国際素粒子物理学アウトリーチグループ（IPPOG）に七年前から参加し、今はその共同議長である、Kobel氏は語った。「テレビ会議で見られた学生の興奮は、この組織に貢献された全て人たちの多大な努力に報いるものです」。もちろん、すべてが完璧というわけではない：「私たちは学びながら改善しています」と、彼は語った。
フランスのオルセーにある、フランス国立科学研究センター/LALのNicolas Arnaud氏、フランス代表者であると同時に公式のフランス語通訳でもあるが、LALでの3月4日の最初のセッションの一つを指導した。彼は、参加した高校の先生たちから多くの謝意と、この催しに来年も必ず再び参加したい、との声を受け取った。「一部の若い学生にとっては、少し難しかったかもしれません」、と、Arnaud氏。「しかし、何人の学生はデータ解析の色々な側面に触れて非常に興奮していました」。学生達は、実際の物理学者の仕事は「思っていたほど難しくない」という発見にもまた、興奮していた。

将来のマスタークラスでILCイベントの学生研究を行う可能性はあるのだろうか？「もちろん」と、Bilow氏は答える。「ILCができ次第！」
■ディレクターズ・コーナー

私には夢がある（I have a dream…）

今号のディレクターズ・コーナーは、Jean-Pierre Delahaye氏（国際共同設計チーム：GDE役員会メンバーでCLIC研究リーダー）の執筆。

Jean-Pierre Delahaye | 31 March 2011

ほぼ2年前、私は、GDE役員会の新人としてILC NewsLineのディレクターズ・コーナーへの記事の執筆を依頼され、自分の得意分野のひとつである「協力の美」を取り上げた。今回の再度の機会にあたり、長期的視点にたち、グローバルに組織された、力強い加速器のR&Dプログラムを目指すため、補足的に述べたい。
2010年7月にパリで開催された高エネルギー物理学国際会議（ICHEP2010）の講演で新たな加速器プロジェクトについてのレビューを行う機会があったが、そこで私は強固なR&Dプログラムの必要性をますます確信した。この会議のまとめは、ILC NewsLine2010年8月19日のディレクターズ・コーナーで、Barry Barish氏が書かれている。

パリ会議でのレビューで将来をよりよく見通すべく過去の歴史を調べるなか、私は、新しい高エネルギー物理学施設の準備に必要な時間が劇的に増加しているのを実感し、ショックを受けていた。R&D（コンセプト設計と技術設計）を含め、新施設の初期アイデアから最終提案までの経過時間は、昔は、通常約5年だった。が、図1が示すように、この時間は増え続け、今では二、三十年のスケールになろうとしている。

図1。過去と現在の高エネルギー物理学加速器プロジェクトの様々なフェーズを達成するのに必要な時間の進化。
新世代の施設への要求仕様は難度を増す一方であるから、計画遂行が長い時間を必要とするのは、気がかりなことと言え、理解はできる。エネルギー、強度、輝度のフロンティアに挑み、新エネルギー領域 ― 「テラスケール」と呼ばれる ― に突入し、要求されるとても高いルミノシティ（1034から1036cm-2×s-1）を生み出すうえで、マイクロメーターまたはナノメートルの極小領域まで数メガワットの電力をもつビームを収束させ、ビーム衝突を行う、というのは、必須のことである。妥当な範囲のコストと電力消費量に留まりつつ、これらの施設の性能を最大にするために、新しい方式と技術により、現在の最先端を優に上回った性能を持つ加速器の開発を行わなければならない。それには、想像力、創作力、資源…と時間が必要である。

結果として、必要なR&Dは、提案が必要となる時期を見越して、大変に長いリードタイム（最高30年！）を前提に着手しなければならない。将来予測は困難であるから、将来必要とされる条件可能性を十分早くから予測し、その全てのR&Dに乗り出されなければならない。こうした長いリードタイムのプロジェクト推進の結果、研究者集団のなかの複数の世代にたいして、ある種の社会学的影響が発生してくることにもなる。

レビューのさい、私は関連する各プロジェクト・リーダーと相談して、今後20年にわたる高エネルギー・プロジェクトの仮スケジュールの最新版をまとめた。一プロジェクト（図2）につき様々のフェーズの予定を一本の線にしたものを一ページのテーブルにすると、色々なことが見えてくる：

図2。将来を予測したHEP加速器プロジェクトのスケジュール

  • プロジェクトが多数ある、ということから、この分野の活力が分かる。
  • 承認済みのプロジェクトは少数に留まる。大多数のプロジェクトはR&D（コンセプト設計フェーズ、技術設計フェーズ）段階である。その全てが将来承認されると、とは限らない。しかし、物理学の研究グループの選択肢として広汎な将来オプションを確保するためには、これらは追求されなければならない。
  • いくつかのプロジェクトは明らかに競合している。利用できる資源のうちに最善を尽くしつつ競争的な比較を促す、という点では、健全なことである。しかし、同時に、活動うちに重複が存在することも意味している。  
  • プロジェクトスケジュールの長短は、担当者の楽観性あるいは現実性を示しているが、必ずしも単純な比較を許すものではない。

マーティン・ルーサー・キング・ジュニアの言葉を借りると、私には、夢がある。それは、全てのオプションが補完的で筋の通ったやり方で正確にカバーされるように、このように、不必要な重複を避け、利用できる専門知識と有限資源を最大限の活用を行い、いろいろなプロジェクトの世界的な調整は、世界的なスケールで、理論整然としていて分かりやすいプログラムを定めることができるように、という夢である。将来加速器国際委員会は、独立機関として、これらのプロジェクトの批判的なレビューを始めた。従って、この夢はおそらく実現するのではないかと私は考える。これは分野にとって非常に有益なことである。

これらの各プロジェクトは、性能、リスク、コストの間でバランスを最適化するため、適正技術、最適化、工業化の開発のうえで、非常に野心的で、大量のR&Dを必要とする。各プロジェクトは、通常1つの研究所、または主要な研究所による研究所の共同研究グループ、またはILC GDE、リニアコライダーのためのCLIC共同研究グループのような世界的な共同研究グループ、またはミュオン・コライダーの米チームのためのミュオン加速器プログラムなどが運営している。したがって、各プロジェクトは、R&Dから工業化、製作、据え付け、立ち上げへの技術開発にいたる、様々なフェーズをでの開発を、自らの主体的判断に従って行っている。

しかし、私のレビューによれば、図3の課題リストが示すように、いろいろなプロジェクトのR&Dの間で大きな相乗効果が存在することも分かっている。

図3。次世代加速器プロジェクトの間のR&D上の共通課題と相乗効果。

資源を最大限に活用し、高エネルギー物理学研究者グループの世界的な関心で最良の性能を成し遂げる上で、関連したプロジェクト間のR&D課題への取り組みを世界的に調整するのは、大変有用なことであり、恐らく個別プロジェクトが個別に課題に注力するよりは効率上勝る可能性がある。

私には、分野毎の世界的な専門家が構成するチームが複数のプロジェクトに共通する特定のR&D課題について緊密な共同研究を行ってはどうか、という、夢がある。沢山のプロジェクトに共通に適用するR&D主題の一つに取り組むチームは、どこかの一つの国立研究所（通常、世界的なプロジェクトを調整するにはあまりに小さい）が調整する。こうした研究所は、その仕事を通して世界規模の研究者コミュニティの認知を受け、当該分野での指導的役割を果たしていくことになる。

結論として、LHCの先の将来高エネルギー物理プロジェクトはグローバルなものとなる。こうしたプロジェクトは、先進的なアイデアとグローバルにコーディネートされた精力的なR&Dを通して初めて突破口を開き、実現に至る。でなければ、実現しない。力強い、長期的な加速器R&Dは高エネルギー物理の将来に不可欠であり、それは今の研究者コミュニティの責務である。性能、必要資源（建設と運転双方での予算・人力）、リスクを最適にバランスしつつ、物理研究の要求に応える最善の将来計画提案を手中にするうえで、これは必須事項である。

私には夢がある。それは、全ての加速器の専門家が、緊密な競争的協力を通して将来を築いていく、という夢である。そこで扱われるのは、互いに競争する計画のなかで競争を続ける技術開発である。CLIC-ILC共同研究は、そうした建設的、効率的、開明的なアプローチの有力な手本であると私は信じている。

■カレンダー
今後の会議、ミーティング、ワークショップ
今後のスクール

■ニュース記事

  • From symmetry breaking
  • 29 March 2011
  • 大亜湾ニュートリノ実験：完成間近 
  • 大亜湾ニュートリノ研究では、中国、ロシア、台湾、チェコ共和国、とアメリカの研究者がニュートリノ振動の現象に関して最も重要な未解決の問題を調査する。
  • From Inside SU
  • 28 March 2011
  • シラキュース大学の物理学者、希粒子のCERN　LHCでの生成を新観測
  • ダークマターを見つける競争の大方は混迷の中。しかし、より大きな、より高感度な検出器が作られれば、状況は変わるだろう。 スイス、ジュネーブ近郊のCERNにあるLHCの実験が、昨年秋データを収録開始した直後、シラキュース大学の物理学者が指導するグループは、ビッグ・バンの直後に存在した珍しい粒子の崩壊過程を最初に観測した。

■アナウンス

2012年電気電子学会核科学シンポジウム

（2012 IEEE Nuclear Science Symposium）

2012年10月29-30日に、2012のIEEE核科学シンポジウム（NSS）と医学画像会議（MIC）の一環として、リニアコライダーの特集イベントが開催予定。（IEEE NSS/MICは、カリフォルニア州アナハイムにあるディズニーランド・ホテルで開催）。イベントでは、測定器コンセプト、産業上の利用のためのリニアコライダー技術のポテンシャルと、次世代リニアコライダー展望に関するフォーラム議論、国際リニアコライダーとコンパクトリニアコライダー加速器のプレゼンが行われる。

イベント・ウェブサイトは、今年後半にリリースされる。詳細は、maxim.titov@cea.frまでMaxim Titov氏まで電子メールを送ってください。http://www.nss-mic.org/.も参照ください。

■タグ・クラウド

 

投稿情報: 2011/04/11 カテゴリー: ILC NewsLine |

ILC NewsLine 2011年3月24日号

ILC NewsLine 2011年3月24日号 [英文記事］

■ディレクターズ・コーナー

新しいILCNewsLineのご紹介

 （Introducing the new ILC NewsLine）

Barry Barish and Maura Barone | 24 March 2011

コンテンツはタグ付けされ、頻出タグは、左のサイドバー下の、毎週更新されるタグ・クラウド内に現れる。タグを使うと、関連コンテンツの閲覧を容易に行える。
新しいILC NewsLineへようこそ！今回は、最新のイメージ、新しいロゴ、よりまとまりのあるページ設計とナビゲーション、ゆったりしたフォーマット、より大きな画像や追加された特徴や機能性をそなえた、新デザインによるILC NewsLineの創刊号である。2005年以降、ILC NewsLineは、私たちILC研究者グループの継続的な進捗状況を伝える、中心ツールとなってきた。NewsLineのコンテンツは、素粒子物理学やILCに精通しているか、関心をもつ読者を対象としている。したがって、記事には技術的なコンテンツや科学的なコンテンツが盛り込まれる。また、読者と関係があると考える科学的問題、政治的問題、個人的問題もバランスよく取り上げようとしている。ILC NewsLineが世界的な出版物であり、コミュニケーターや読者が世界中に散らばっていることを考えると、毎週、面白くてタイムリーな紙面をつくるのは、容易でない仕事ではあるが。
本日ILC NewsLineの新しいスマートなデザインを自信を持ってお届けします。デザインは、これまでもILC NewsLineの設計を担当してくれていたシカゴの企業、ゼノ・メディア社が手がけた。

Click to view the 20 January 2011 issue

 

 

新機能に盛り込まれているのは、コメント書き込み、タグ・クラウド、シェアリング、ソーシャル・ブックマーク、個々の記事へのRSSフィードなどである。特に、コメントシステムを用いて、私たちが発行した記事や議論に参加し、コメントすることで、直接交流し、意見を寄せられることをお願いしたい。よく使われているソーシャル・ネットワークと記事を共有することもできる。古典的な3カラム・レイアウトから脱皮し、見出しとサムネイル画像に加え、各記事の要約をより幅広のスペースで示すことで、ホームページを読みやすくした。いま閲覧しているページが過去記事であっても、左のサイドバーを使って一目で、最新の目次、人気タグ、更新情報、今後のILC関連イベントをダイナミックに知ることができる。
新システムの裏では、NewsLineの執筆者たちが新記事を直接ドラフトし、編集することができるようになっている。ILC Newslineは‘国際的な’出版物であり、海を超えて編集されているため、これは大きな利点である。このシステムのもう一つの利点は、コンテンツにインデックス付けがされ、記事のより的確・正確な検索が出来るようになったことである。ページ・アドレス名（URL）の新しいシンタックスは、読みやすく、覚えやすいものになり、ILC NewsLineコンテンツが外部サーチエンジンでインデックス付けされる方法についても最適化を行った。さらに、アーカイブに改良を加え、著者、カテゴリー、タグでの出力リストが得られるようになった。各記事の終わりにあるタグを探し、私たちが過去に発表した関連コンテンツを見るには、タグをクリックすればよい。
新フォーマットは、ウェブ・ブラウザでの表示用に最適化されているが、電子メール・フォーマットでの購読者へのニュースレターの送付も継続する。読者や共同研究者の多くがスマートフォンからILC NewsLineにアクセスするので、電子メール版には画像は今後は埋めこまない。大部分の電子メールソフトの初期設定ではリモート画像はブロックされている。これを見えるようにするには、電子メール・クライアント上で、ILC NewsLineサイトからの‘画像読み込み’をあらわに許可しなければならない。別方法としては、メインページや記事などの載ったpdf版をダウンロードし、オフラインで読むこともできる。
購読者の管理機能も強化した。今後、NewsLineの配布を希望する新規申込者は、確認の電子メールに応答することが求められる。従来からの購読者は何もする必要はない。購読を停止したい場合は、NewsLine電子メールの下にある購読解除リンクを単にクリックすればよい。
この改訂作業は、ILCの研究者グループでは普通に行われていることと同様、世界的な共同活動のなかで行われた。まず、私たちと共にこのプロジェクトの仕様策定にあたって、例えば、コメントや機能共有の採用など、独創的なアイデアを提供してくれたILCコミュニケータらにお礼を述べたい。彼女たちは、また、設計をより魅力的に、そして、ナビゲーションをより直観的なものにする、提案もいくつかしてくれた。

構想当初からこの大改訂計画に取り組んでくれた2人の若いILC国際共同設計チーム（GDE)のメンバーであり、才能あるソフトウェア開発者である、David Seigle氏とKevin Flannery氏に特に感謝したい。彼らは、アイデアをソフトウェア（そして、機能している！）プログラムで実現する作業に絶え間なく従事された。昨年夏、Seigle氏は、この新システムのコアである、ニュースレター編集と発行のための汎用プラグインを開発した。Flannery氏は、その後、細部まで注意を払って、NewsLine customisationsの開発を行った。彼は、システム構成とメンテナンス、そして、全てのレガシーコンテンツのアーカイブ処理においても、なくてはならない貢献を行ってくれた。

新しくなったILC NewsLineをお楽しみください。これは、見た目に魅力的なだけでなく、より読みやすく、ブラウズしやすく、同僚や友人と共有する価値あるものに仕上がっています。新アドレスをブックマークするのもお忘れなく：http://newsline.linearcollider.org（古いアドレスも大丈夫です）。
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■リサーチ・ディレクター・レポート

詳細ベースライン設計報告書の計画

（Planning the Detailed Baseline Design Report）

Sakue Yamada | 24 March 2011

テレビ会議システムを経由して山田作衛氏の講演を聞く物理・測定器研究者グループら。画像：ILC

2009年後半、物理共同作業グループ（CTG）は一組の新しいベンチマーク反応を提案した。これは、ベースライン設計報告書にむけた作業計画に必要なものであった。これらは、ILCでの物理の可能性と測定器の能力を実証するために選ばれたものであり、いろいろな物理の考察に基づいたものである。そのリストには、将来のエネルギー・アップグレードを考慮し、1テラ電子ボルト（1TeV）でのいくつかの物理学反応も含まれていた。2つの認証を受けた測定器グループ、ILD（国際大型測定器）とSiD（シリコン測定器）は、実際的なシミュレーション作業の計画を考慮し、提案リストの検討を行った。2010年3月、測定器グループ、ソフトウェアCTG、物理学CTGの代表を交えて、国際測定器諮問委員会（IDAG）もリストされた反応の妥当性を精査した。測定器グループの原資が、広範囲に提案された反応に取り組むためには不十分であることも勘案して、IDAGは、測定器趣意書（LOI）の準備段階での大量のシミュレーションが、すでに、目的の多くを満たしているので、あまりに多くの追加は必要ないことを指摘した。それでも、IDAGは、1TeVでのW対生成という新しい物理学チャネルを加えることを提案した。これは、興味深い物理をもたらし、前部や後部において、高エネルギーでの測定器の性能を実証することができるものである。

昨9月、私たちは新たなベンチマーク・リストについて再検討を行い、現実的な環境の下でシミュレーションを行う作業を計画するためのタスクフォースをつくった。メンバーは、Michael Peskin氏がまとめ役をつとめ、ILDグループ（Mikael Berggren氏）、SiDグループ（Tim Barlow氏）、ソフトウェアCTG（Norman Graf氏、宮本彰也氏）、物理CTG（藤井恵介氏、Michael Peskin氏、Georg Weiglein氏）の代表を含む面々である。タスクフォースは昨1月に報告書を作成した。これには、シミュレーション条件の設定を含む、詳細なシミュレーション計画が盛り込まれている。その中で、1TeVで3つのベンチマークを加えることを提案している。具体的には、IDAGが提案したＷ対生成の他、様々な終状態へのヒッグス分岐比を測定できる2つのチャネルを含んでいる。タスクフォースは、終状態に多くのハドロン・ジェットを生成するチャネルのいくつかを特定するのが課題と予測している。これらのシミュレーションを実行するために、測定器グループは、現実的な測定器構成を設定し、ビーム・バックグラウンド条件を知る必要がある。彼らは、信号チャネルに混ざり込む現実的な物理バックグラウンドを正確に推定するため、標準模型反応の多量のシミュレーションを行う必要もある。

低エネルギー反応に関しては、各グループは、その最終的な測定器構成で、すでに研究されたチャネルのうちのひとつを繰り返して行うことにする。これをLOIのためのシミュレーションと照合し、整合性の確認を行う。LOIシミュレーションが最終的な測定器構成と比較しても十分に精度があるものと証明されることを願っている。

これらのシミュレーションの成果は詳細ベースライン設計報告書（DBD）で示されるが、その中に、ILC物理学上の意義を説明する物理の章が設けられる。2007年にすでにGDEの基準設計報告書の 物理編が発表されているが、それを更新すべく、LOI反応のいくつかを中間報告書（現在編集中である）に含めるつもりである。DBDの物理の章は、これまでに発表されたものの多くと重ならないようにしつつ、ILCにおけるすべての物理学上の意義を明らかに解説し、新しいシミュレーションを含むように準備する必要がある。Michael Peskin氏は、物理学CTGメンバーとボランティアと共にこの章を執筆する準備を行うと申し出た。予備の検討が進行中である。

物理CTGは、例えば、求められるベンチマークをリストアップするために、様々な可能性のある物理シナリオについてすでに考えてきた。現在、大型ハドロンコライダー（LHC）が7TeVで陽子-陽子衝突のデータを取得している新たなステージにおり、私たちがDBDを完成させる前に、たぶん新発見が得られるだろう。そのような状況下で、物理共通作業グループは、どんなニュースをも判断する準備ができている。グループによってこれまでに成し遂げられた研究は極めて幅広い可能性をカバーしているが、物理の章の中で、そのうちの何を重視するかについて柔軟な姿勢を取る必要がある。LHCで得られるような新たな知見は、プロジェクトを実現する戦略にも影響を及ぼすだろう。その意味で、グループが進めている詳細な研究は、DBDに限らず、DBDを越えた戦略をたてる際にも、非常に重要な成果を提供することができるだろう。

■スライドショー

ALCPG2011の感想

（Impressions from ALCPG11）

24 March 2011

科学者は、米国線形加速器物理学グループが企画したILC会議のために、オレゴン州のユージンに集まり、これまでに行われたR&Dを振りかえる。同時に、彼らは次のマイルストーンである、技術設計報告書の発表や今後2年の研究に思いを巡らせている。

画像：Jack Liu氏（集合写真）とILC/P. Royole-Degieux氏。
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今後の会議、ミーティング、ワークショップ
今後のスクール

■ニュース記事

  • From The Guardian
    22 March 2011
    フランス東部、ジベ近郊のアルデンヌ丘に、蒸気を噴出しているコンクリート製の冷却塔の対が見えるショー原子力発電所がある。ここにいる科学者たちは、まもなくいくつかのニュートリノを捕え、宇宙最大の謎のひとつを解くかもしれない。
  • From Fermilab Today
    21 March 2011
    週末、ミネソタ州合同火災対策局はスーダン地下鉱山の状況に関する最新情報を報告した。ここでは、米フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）の2つの実験が行われている。
陽子をぶつけるのが、物理をやる唯一の方法はではない。少なくとも、これからは。
今週、ユージンは、物理スラムと呼ばれる、新しい物理実験の米国旗揚げイベントをホストした。 ふるまいから判断すると、それはヒッグスでない。
あなたがリニアコライダー会議を開催するまちの物理学者なら、どんなイベントを企画しますか？物理学スラム！少なくとも、これは米国線形加速器物理学グループのメンバーが開催を決めたものである。

地震、津波、原発事故のなか、最も安全な場所は鉱山だ。

Stuart Freedman氏（KamLANDニュートリノ実験のローレンス・バークレー国立研究所のスポークスマン）は、地震に遭った1879本のガラス製の光電子増倍管が無傷だったと語った。
■アナウンス
◇arXiv preprints
  • Study of Single W production in e-gamma collisions through the decay lepton spectrum to probe gamma-WW couplings
  • Vanilla Technicolor at Linear Colliders

■タグ・クラウド

■今週のイメージ

 LAL、カロリメータ組立ホールを立ち上げ 

画像: LAL/H. Kerec

SiW電磁カロリメータ・プロトタイプに取り組むフランス・チームのメンバーは、3月14日に新しいLAL組立ホールを立ち上げた。研究所理事会のメンバーも写っている。

投稿情報: 2011/04/11 カテゴリー: ILC NewsLine |

ILC NewsLine 2011年3月17日号

ILC NewsLine 2011年3 月17日号　［英文記事］

■支援声明

（Statement of support）

ILC NewsLineは、先週の壊滅的な地震と津波により、甚大な被害を受けた、日本にいる友人や同僚に哀悼の意を表します。謹んでお悔み申し上げます。

■特集記事

地震と高エネルギー加速器研究機構（KEK）の加速器試験設備について研究者からの報告
KEKを代表する実験のひとつに地震被害

（A scientist’s report on the earthquake and KEK’s accelerator test facility
The earthquake takes its toll on one of KEK's hallmark experiments）

2011年3月11日14時46分（日本標準時）、マグニチュード9.0の巨大地震が襲った。先端加速器試験装置（ATF）は、ATF2ビーム-チューニングの運転を行っており、私たちは衝突点ビームサイズ・モニターのバックグラウンド測定を行おうとしていた。私を含む私たちの何人かは、ビームサイズ・モニターの電子機器部屋で作業を行っていた。別グループは、LLR（フランスのフランス国立科学研究センター（CNRS）/IN2P3のLaboratoire Leprince-Ringuet）のバックグラウンド測定の電子機器のところにおり、みな、アッセンブリーホールにいたのだ。ホールに広がる巨大な音を聞き、まるで数分間浮いているかのような巨大な横揺れを体験した！天井のクレーンは動き出し、電源ケーブルは天井から落ちた。ケーブルは、前部ドアからの出入りを妨げたが、通用口から出ることができた。ATFコントロールルームにいた同僚たちは、すでに建物を避難し、アッセンブリーエリアの外にいた。ATFでもKEKでも負傷者はいなかった。


ATFの初期の被害、ケーブルラックとケーブルの落下。修理におよそ1ヵ月要する。

ムーバーの上の四極マグネット。ムーバ保持ワイヤーのうちの1本が切断した。設計されたように、耐震装置は機能した。
画像：照沼信浩氏

3月14日午後、私たちはすぐに損害を診断し、修復時間の推定をするために、暗がりの中を懐中電灯を使って、コンクリートしゃへい内部の調査を行った。懐中電灯で調べただけなので、完璧な結果ではない。

最初に、高周波銃からビーム輸送ラインにいたる線形加速器を調べた。線形加速器最下流の架台一台が可動部分から２ｃｍ程外れ、結果としてビームパイプが損傷した。上流部分では、北方向にいくつかの磁石の位置がずれていた。加速管に取り付けられた真空ベローズのうちのいくつかに損傷が見られた。高周波銃周辺領域は、大丈夫そうである。被害は深刻なものではないが、部品の交換・再設置を行う必要がある。

次に、私たちはビーム輸送ラインとダンピング・リングの北部を調べた。米SLAC国立加速器研究所（SLAC）のキッカーの陶製チャンバーが損傷した可能性が認められた。その他は、目立つ損傷は見られない。

それから、取出しとATF2ビームラインに入った。全ての四極マグネットはムーバー上に留まっており、とても安堵した。それらは、耐震のため、2本の取り付けワイヤーで保護されていたためである。ほぼすべての四極マグネットで、この取り付けワイヤーのうち一本は切断されていたものの、保護の観点からは、セットアップは、予想通りに働き、マグネットは一つも床に脱落していなかった。ワイヤースキャナー、光学的遷移放射線装置、鉛遮蔽をもつ新竹モニターなど、他の機器も大丈夫そうにみえた。

ビームラインでの被害は、全体として最小限に留められたようにみえる。しかし、高周波電力を時間圧縮するパルスコンプレッサから加速管にかけては、動きを吸収するベローズが使われていないので、導波管にゆがみが発生している可能性がある。また、高周波銃からATF2ビームダンプにいたるまで、ビームライン全てで据え付けの再測量が必要となる。

放射線遮蔽のためのコンクリートシールドでは、激しい地震の痕跡が見られる。組み上げてあるコンクリート製のシールドブロックは、その多くは動いていなかったが一部のシールドにおいて南北方向にずれが見られた。ずれの最大のものは、衝突点領域で、表面がすべるステンレス鋼製のシム上に設置されていたコンクリートブロックで、およそ5センチメートルずれていた。※（編集部注：衝突点領域のコンクリートブロックのずれの原因は、ステンレスシムの上にあったこととは断定はできず、調査中）

復旧にどれくらい時間がかかるのかは、現在まだ不明である。たとえ復旧が早くできたとしても、電力制限のため、ATF運転はしばらく不可能かもしれない。

［英文記事］

KEK地震報告
KEKの研究者は、未曾有の震災を受け、被害状況の調査を進めている

（KEK earthquake report
KEK employees survey the damage to their laboratory after enduring the biggest earthquake in Japan's history）

世界の多くの人々の既知の事実だが、日本は現在、記録されている地震としては最大であり、これまででも4番目という大震災に対処している。何千もの命が失われた。数万人が避難生活を余儀なくされ、生活必需品のない生活を強いられている。そして、たくさんの人たちが、いまだ行方不明である。


ATF2放射線遮蔽の隙間埋めの小ブロックの崩落のようす。

ATF線形加速器の排気口前の放射線遮蔽のための鉛ブロックが倒れたところ。

ATF線形加速器のビームパイプの亀裂。
画像：照沼信浩氏

つくばにあるKEKは、この状況に対処するため、地震発生当日の3月11日に、鈴木厚人機構長を本部長とする地震対策本部を設立した。停電のため、被害についての詳しい調査は、まだ実施されていない。しかし、建物や施設への被害は、目視検査ですでに確認されている。

「KEKのILC関連施設は、かなりの被害を受けました。特に、ATFでは深刻な被害があります」、と、KEKリニアコライダー計画推進室長の山口誠哉氏は語った。建物表面に多くの亀裂が観察され、何枚かの窓ガラスは破壊された。ケーブルやいくつかのコンクリートしゃへいブロックが落下した。「ATFの線形加速器は、かなりの被害を受けています。完全復旧には相当の期間を必要とするでしょう」と、山口氏。

KEKは、地震発生とともに全ての加速器や実験装置の運転を停止。職員たちの被ばくや、周囲への影響はないとの報告を行った。つくば、東海、両キャンパスから、犠牲者の報告は受けていない。つくばキャンパスと東海キャンパスの共同利用者、共同研究者ともに人的被害はないことが確認されており、東海キャンパスに滞在していた人々はつくばキャンパス内ドミトリーへ移動または帰宅・帰国した。

KEKの職員は今回の震災に関し、世界中にいる同僚からたくさんのお見舞いや激励の電子メールを受け取った。そのひとつが、台湾から送られた下記のメッセージだ。

日本は過去にたくさんの厳しい時代を耐え抜き、この世に奇跡が存在するということを証明してきました。この地震が起こらなかったら良かったのにと願うばかりですが、今、胸が張り裂けるような惨事に直面していますが、日本はより強い国となるでしょうし、これまで以上に強い絆で結ばれることと思います。

KEK職員は、正確な被害の範囲の理解に努め、それらに対する有効な対処に向け努力している。「研究基盤の復旧を最重要課題として作業を進めて行きますので、みなさんのご理解とご協力をお願いします」と、鈴木氏は語った。

山本明氏（国際共同設計チーム：GDEプロジェクトマネージャ）は、「私たちは世界中のたくさんの共同研究者のみなさんから送られた、多くの電子メールやあたたかい言葉に深く感謝しています。非常に励まされ、この非常に困難な状況を克服するのに必要なエネルギーをもらいました。私たちは、前進するための全ての可能性について探求していきます。ILCのための世界的なチーム活動を継続し、延長することを望んでいます」と、KEKの今後についての希望を表明した。

今後のILC NewsLineをご覧下さい。

［英文記事］

■ディレクターズ・コーナー


Barry Barish氏

日本の同僚のみなさんへ

（To our Japanese colleagues:）

ILCのGDEを代表して、先週、日本が受けた地震と津波の被害を受けた惨事に対して、日本国民と私たちの物理学の同僚と共同研究者に、心よりのお悔やみを申し上げます。私たちは、犠牲や荒廃の及ぶ範囲に悲しみに包まれました。この悲劇的な出来事の影響を受けたみなさんがご愁傷のこととお察しいたします。

人命や資産の損失へのお悔やみに加え、私たちは、科学コミュニティや施設への影響についての懸念も共有する次第です。私たちの仲間の研究者やそのご家族の無事を願っております。

私たちは、世界的な素粒子物理学研究者グループとして、日本国民や日本の科学コミュニティにお悔やみを述べます。みなさま方のご心痛はいかばかりかと、深くお察し申し上げます。

［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

11 March 2011 - Physics and Physicists
Argonne On Jeopardy


Follow all Quantum Diaries

■カレンダー

今後の会議、ミーティング、ワークショップ

End Station Test Beam (ESTB) Workshop 2011
SLAC
17 March 2011

2011 Linear Collider Workshop of the Americas (ALCPG11)
University of Oregon, Eugene, Oregon, USA
19-23 March 2011

2011 Particle Accelerator Conference (PAC'11)
New York Marriott Marquis Hotel, New York, NY, USA
28 March - 1 April 2011

今後のスクール

Course on Synchrotron Radiation and Free Electron Lasers
Joint US-CERN-Japan-Russia School on Particle Accelerators
Ettore Majorana Foundation and Center for Scientific Culture, Erice, Sicily, Italy
6-15 April 2011

■ニュース記事

From symmetry breaking
15 March 2011
LHCで迅速に単独のトップクォーク事象が観測
大型ハドロンコライダー（LHC）の科学者は、初めて、トップクォークの単独生成事象を発見した。
［英文記事］

From Fermilab Today
14 March 2011

テバトロン実験、新しいヒッグス検索結果を報告
米フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）のCDFとDZero実験は、標準理論の重要な構成要素である、ヒッグス粒子の探索において、新しい上限値を得た。
［英文記事]

From physicsworld.com
14 March 2011
地震損害の見積りに従事する物理学者
日本の物理学者は、金曜日の大地震と津波の影響で、国内の研究施設の状態を調査している…片づけの後、、現在、科学者は、国の研究基盤と施設への被害状況の見積もりを始めようとしている。
[英文記事]

From Reuters
14 March 2011
欧州合同原子核研究機関（CERN）の粒子衝突運転再開
月曜日、CERNの科学者は、彼らは、週末、初めて光速での粒子衝突を行い、LHCの中心で宇宙の起源の探索を再開した。
[英文記事]

From The Guardian
12 March 2011
地震の影響を受ける日本の素粒子物理学施設
2つの主要な素粒子物理学研究所が、仙台の200キロメートルの南にある。地震が襲ったのは、最初のT2Kニュートリノの結果を発表する、セミナーの直前だった。
[英文記事]

■アナウンス

◇ILC NewsLineの新デザインのスタート、先延ばしに
日本で起こった最近の惨事の影響により、新しいILC NewsLineのスタートを来週、3月24日に延期します。

◇arXiv preprints
1103.1697
Supersymmetry Without Prejudice at the 7 TeV LHC

■今週のイメージ

米オレゴンユージンで、初めての物理スラム開催

（First-ever US physics slam to be held in Eugene, Oregon ）

画像: Sandbox Studio

今年のALCPG会議 で、オレゴン大学は、米国で初開催の物理スラムをホストする。

6人のILC科学者は、一晩、スラマーになる。一人に与えられた制限時間は、12分。オレゴン州、ユージンの住人たちに素粒子物理学の話を説明する。聴衆は、夕方の素粒子物理学スラムで一番わかりやすくて、面白い人に投票する。

ぜひ見に来てください！イベントは無料で、一般に公開されます。詳細はイベント・ページをご覧下さい。

投稿情報: 2011/04/11 カテゴリー: ILC NewsLine |