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最終更新日： 05/11/2012

先端加速器推進部では、より高いエネルギー、より強いビーム、より高品質のビームを実現する加速器や、より高精細・高速処理可能な測定器を開発しています。これまでにない優れた性能を持つ先端加速器・測定器によって、素粒子・原子核・物質・生命の研究は飛躍的に発展し、知の地平はさらに切り拓かれていくでしょう。

今や世界のトップレベルに到達した日本の加速器科学を更に発展させ、将来の加速器科学を先導する世界の研究拠点を構築するため、この先端加速器推進部が設置されました。
また、産学官連携を強化することによって、先端加速器の技術開発に新しい価値が生み出され、それが広く共有されることを目指しています。

	先端加速器推進部	部長　岡田　安弘
	リニアコライダー計画推進室	室長　山本　明
	ERL計画推進室	室長　河田　洋
	測定器開発室	室長　幅　淳二
	レーザー科学推進室	室長　野崎　光昭
	小型高輝度光子ビーム源開発	リーダー　浦川　順治

LC報告・ERL報告・DTP報告・レーザー報告

先端加速器に関する記事抜粋これまで


ILC技術設計フェーズ：加速空洞の性能　着実に向上 2012年4月17日　KEKハイライト現在のILC超伝導高周波空洞設計は「TESLA（テスラ）タイプ」と呼ばれる9セル空洞がベースになっている。設計加速勾配は、1メートルにつき35メガボルト(MV/m)で平均8×109以上のQ値※(Q0)に設定されている。これは、31.5MV/mおよび Q値※1×1010で安定的長期運転の実現をめざした数値だ。ILC超伝導高周波(SCRF)システムのR&D 計画では、中間目標として、空洞製造性能達成率50%以上、そして技術設計フェーズ終りまでには90%以上に到達することをめざしている。工業化準備の進捗状況という観点から計画の進度を評価するため、テスラ技術共同研究グループの技術アセスメントに従い、空洞製作と表面処理のための標準手法を確立した。
【速報】STF加速器、ビーム加速に成功！ (2012.4.13)ＬＣ計画推進室より STF加速器（STF量子ビーム加速器）では、超伝導空洞の調整作業が今週水曜日に終了したのを受け、木曜日から超伝導空洞の上流と下流のゲート弁を開いて、RF電子銃からの電子ビームの加速の調整を行って来ました。その結果、本日４月１３日（金曜日）15:31に加速された電子ビームをビームダンプまでトランスポートすることに成功しました。
CFF製空洞、第0号機完成(2012.4.6) 　KEKハイライト ILC実現に向けて重要となる項目のひとつが超伝導高周波(SCRF)加速システムの開発研究である。SCRFシステムは最大のコスト要因の一つとなっている。KEKでは、コスト効果の高い超伝導空洞の大量生産スキームの構築に取り組んでいる。
国際リニアコライダー：技術設計のその先へ( 2012年3月29日 ) KEKハイライト国際リニアコライダー(ILC)のような巨大国際プロジェクトの実現には、技術設計の完成の他に、数多くの課題に取り組む必要がある。今年2月、先端加速器科学技術推進協議会(AAA、ILCをモデルケースとして産学官政の連携で先端加速器の利用技術を開発する組織)が、それらの課題について検討した報告書を発行した。
1ms長の強度フラットビームの取り出しに成功!!! (2012.3.22)　ＬＣ計画推進室より 2012年3月22日のRF電子銃試験におきまして、RF電子銃空洞内のRF振幅と位相にデジタルフィードバックをかけ安定化する事に成功し、さらに照射レーザーを調整する事によりビーム強度がフラットな1msビームを取り出す事に成功しました。
CERL、５回目の縦測定の結果 50 MV/mの壁を突破!!! (2012.3.6) ＬＣ計画推進室よりコンパクトERL入射部クライオモジュール用２セル空洞プロトタイプ２号機の５回目の縦測定の結果、3/6にKEKではじめて50 MV/mの壁を突破しました。

リニアコライダー計画推進室 (５月）　

　これまで

STF
・　量子ビームの状況：ビームモニター(BPM，ワイヤースキャナー，ビームロスモニター等)ならびに制御パネルの整備が進み，効率的なビーム調整が可能となった．ビームロスはほとんど無しで加速している．エミッタンスは6 mm mrad (目標 1 mm mrad)．地上への放射線の漏洩が問題．発生源は主にビームダンプである．5月中に遮蔽を強化して施設検査を受け，出来るだけ早く加速器としての認可を得たい．5 月には，4ミラー光共振器の設置，RF電子銃の冷却水チラーの強化も行なう予定．
・　H社製空洞2号機(HIT-02，HOMカプラー付き)の縦測定：4/26に1回目の測定を行なった．内面に多くの欠陥が観察されたにもかかわらず，結果は 35 MV/mと予想外に高い値であった．RF電力の限界で制限された．フィールドエミッションが非常に大きかったが，アイリスの傷や欠陥が原因と考えられる．
・　KEK-01号機は，引き続き，Nbの平板を用いた電子ビーム溶接の条件出しを行なっている．KEK-02号機（高圧ガス対応）の検討を開始した．

ATF
・　ビーム運転(4/16-4/27)：エミッタンス測定のほか，Cavity Compton，FONT，Cavity BPM，IP-BSM等の R&D．
・　運転停止(4/30-5/11)：SLED用位相変調器の点検修理，レーザー用フラッシュランプの交換などの保守作業を行なった．5/14運転再開予定．

GDE
・　GDE meeting (KILC12)が4/23-27に韓国大邱で開催された (図1)．TDR (Technical Design Report)に向けた基本方針を確定．URL : http://kilc12.knu.ac.kr/
・　LC推進委員会を6/11に開催予定．議題は，STF，ATFの将来計画など．
・　加速器，測定器合同 ILC夏の合宿を7月中旬に佐賀県で開催する予定．

図1　KILC12の参加者．
新体制：4/1付けで，リニアコライダー計画推進室長に，山本明教授，副室長に早野仁司教授が就任した．

推進室WEB：リニアコライダー計画推進室

ＥＲＬ計画推進室　(５月）　これまで

　3月14日の第２回ERLシンポジウム開催時に、2010年のノーベル化学賞受賞者の根岸英一特別教授（パデュー大学）に特別基調講演を頂いた。
　KEKハイライト：「根岸英一教授×ERL　21世紀のサイエンスを語る」
　前編：http://www.kek.jp/ja/NewsRoom/Highlights/20120508130000/
　後編：http://www.kek.jp/ja/NewsRoom/Highlights/20120509140000/

　放射光将来計画公開シンポジウム（日本放射光学会主催、特別委員会運営）開催。

１．日時：2012年５月12日（土）午後１時～５時
２．場所：東京大学工学部5号館１F52号講義室（140名収容可）
３．プログラム（案）（座長：尾嶋委員長）
１）13:00-13:30: 放射光将来計画の概要（水木会長）
２）13:30-14:30: 東日本放射光計画（早稲田名誉教授、浜教授）
３）14:40-15:40: KEK-ERL計画（河田教授、足立教授、小林教授、村上PF施設長）
４）15:40-17:00: 全体討論

ERLシンポジウムに向けて3GeV-ERLのpreliminary Design Report をまとめたが、「第１回3GeV-ERL計画に関する国際レビュー委員会（7月2-3日）」にむけCDRを仕上げる。

今後のERL建設に向けての方向性を議論するために「ERL計画推進委員会」を6月12日午後2時半から開催。

　放射線シールドは連休明けにほぼ全周の半分が設置され、今月末には全周が設置される予定。
また、加速器施設第6系加古准教授らで行っている入射部超伝導空洞のクライオモジュールへの組立て作業は、クリーンルーム内での入力カプラーの取り付けが終了し、現在クリーンルーム外で、数々の熱アンカーの接続及びクライオモジュールに組み入れる前のアライメント作業が行われている。写真は、クリーンルーム内での作業風景である。今月末までにはクライオモジュールへの組み込みを目標に進められている。

　

　 ○研究成果発表の詳細は以下のサイトで　http://pfwww.kek.jp/ERLoffice/

推進室WEB：ERL計画推進室　　

ＥＲＬについての一般向け情報サイト

測定器開発室 (５月）

　これまで

測定器開発室のうちでも野心的な新奇技術プロジェクトといえるのは、超電導素子を使った超高感度センサーの開発であろう。現在取り組んでいるのは、Superconducting Tunneling Junction(STJ)とMicrowave Kinetic Inductance Detector (MIKD)で、いずれも宇宙背景放射や宇宙からのニュートリノ崩壊に由来するフォトンなど通常の検出器では測定不能な低エネルギーの量子を捉える超高感度センサーとなる素子である。

これらの素子は、当然ながら市販はおろか企業においての開発もほとんど行われていないため、超電導薄膜技術を用いて自ら製造・開発を行う必要がある。こうした開発を可能とするため、開発室では、２００８年本格的なクリ－ンルームを機構のサポートを得て開設して関連技術の構築を図ってきた。（右図）

素子作成のプロセスの改良、アライナーの改善による分解能向上、そして測定システムの改善などにより、STJ の製造では、右図に示すように世界トップレベルの低リーク電流の素子を製造・評価できるところまで到達した。ここで培った微細加工・薄膜技術は下に述べるMKIDsなどの素子の開発にも極めて有効となる。開発されたSTJ は高感度のフォノンセンサーともなるので、適当な標的と組み合わせることにより、暗黒物質などの測定器が実現できることから、そうした方向の研究も岡山大のコラボレータによりすすめられている。

CMBカメラを目指すグループは超電導薄膜技術を利用したMKIDsの開発に力を入れている。これは超電導マイクロ波共振回路の共振周波数が量子の入射によりシフトすることを利用して検出しようというもので、読み出しの多重化多重化が実現できることから、進展が著しい技術である。右図はSCDグループで試作開発中の多色多重のMKIDs検出器の構造を示している。

測定器開発室のクリーンルームは、KEK 素核研、物構研をはじめ総研大、筑波大、岡山大、東北大、東京理科大、佐賀大、高麗大などの研究者・大学院生により共同利用されており、その利用者数も年々増加しえいる。クリーンルーム内のアクティビティを示す一つの指標として、たとえば SCD グループにおける試作研究では昨年度一年で、次表に示す枚数の微細加工基板が製作された。

図をクリックすると拡大します

推進室WEB：測定器開発室

レーザー科学推進室(５月）　これまで

　4/26 にHEDS2012 国際会議において、”High density and high energy electron beam for the novel accelerator experiment in the KEK electron linear accelerator” というタイトルで発表を行った。
また東京大学原子力工学研究施設とのレーザー及びビーム駆動の超高電界加速器とその応用の研究に関する共同研究に関する覚書を締結した。これに伴いTWレーザーの東京大学からの移設の準備中である。第三スイッチヤード電源室のレーザーハットは完成し、６月上旬には移設を行う。またこのTWレーザーの発振器の更新のため、Yb-FiberレーザーによるSupercontinuum 光の発振器と、Ti-Sapphire の発振器の双方を準備中である。また本年度の詳細計画については５月中に取りまとめる予定である。

　イベント・会議・セミナー情報

May 12, 2012	放射光将来計画公開シンポジウム	東京大学工学部5号館
May 15 - 16	ILC-PAC	Fermilab/USA
May 21 - 25, 2012	IPAC2012	New Orleans
May 23 - 25, 2012	ILD collaboration meeting	Fukuoka
June 6　- 8, 2012	Beam-protection workshop	CERN
June 12	ERL計画推進委員会	KEK
July 2 - 3, 2012	第１回3GeV-ERL計画に関する国際レビュー委員会	KEK
July 4 - 11, 2012	ICHEP	Melbourne
Aug, 6 - 10, 2012	WAO2012	Menlo Park, CA
Aug. 8 - 11, 2012	第9回日本加速器学会年会 (大阪大学会館)	Osaka Univ.
Sept. 10 - 14, 2012	LINAC12	Telaviv/Israel
Sept. 11-14 , 2012	日本物理学会 2012年秋季大会[素・核・宇] (京都産業大学)	Kyoto
Oct. 7 - 12, 2012	ASC 2012	Oregon/USA
Oct. 22 - 26, 2012	ALCPG-LCWS	Arlignton, Texas/USA
Oct. 29 - Nov. 2	IEEE NSS (LC event)	Anaheim. CA/USA
Nov. 5 - 8, 2012	TTC 12	JLab
Dec. 13-14	ILC-PAC	KEK
March 11-22, 2013	EDIT2013	KEK

　更新情報

2012/5/11 活動報告の掲載
2012/5/2 会議予定の情報掲載

このページは先端加速器推進部で更新作業をしております。ご質問などがあれば右記アドレスにご連絡下さい。

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出前授業プログラム
「KEKキャラバン - お届けします、科学に夢中」
KEKでは、好奇心とチャレンジ精神にあふれる「基礎科学の未来を担う人材」の育成を目的に、様々な教育活動を実施中

構内配置図

(論文検索サイト)

サイは投げられた ‐2012 年のリニアコライダー研究推進‐

2012 年は、国際リニアコライダー（ILC）にとって節目の年だ。今年末から来年にかけて、加速器の「技術設計報告書」と、測定器の「詳細ベースライン設計書」が完成する。

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関連リンク

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