プレスリリース「SuperKEKB加速器で電子・陽電子の初衝突を観測-Belle II 測定器による実験がスタート-」

SuperKEKB加速器による電子・陽電子の初衝突 (ファースト・コリジョン) が4月25日夜に確認され、Belle II 実験グループのイベントディスプレイにも翌26日未明、衝突で出来た多数の粒子が飛び散るハドロン事象などが観測されました。3月19日にPhase2運転がスタートしてから1月余り、ビームの絞り込みなどの調整を繰り返し、ようやく初衝突までこぎつけた関係者からは、「困難な課題への対処を一つずつ積み重ねてきた結果」「初衝突が確認できてホッとした」「これからが本当の始まり」など喜びの声が上がっています。

SuperKEKB加速器は、小林誠・益川敏英両博士のノーベル物理学賞受賞に結びつく成果を残したKEKB加速器 (1999年から2010年まで運転) を大幅に改良したものです。衝突点に設置された新生Belle II 測定器の中心部で、電子と陽電子を衝突させ、対生成されるB中間子・反B中間子、D中間子・反D中間子、τ+・τなどの崩壊を、KEKB/Belle時代の50倍 (B中間子対500億事象に相当) も生み出し、その様子を詳しく分析することを計画しています。

SuperKEKB加速器は2016年2月から約5ヶ月間、衝突なしでビームを調整し、Belle II 測定器を導入可能な環境に整えるためのフェーズ1運転を行った後、2017年春にはBelle II 測定器を衝突点にロールイン。秋から冬にかけて、ビーム衝突点用超伝導電磁石 (QCS) を両側から挿入して合体させるとともに、陽電子ビームの広がりを小さくするためのダンピングリングの立ち上げ調整などを行い、今年3月19日からフェーズ2運転をスタートさせました。その後、3月21日に電子リング、3月31日に陽電子リングへのビーム蓄積 (定常的にビームがメインリングを周回する状態) を達成し、両方のビームを安定させながら衝突点で絞り込み、電子ビームと陽電子ビームのタイミングと軸を合わせる調整を、3週間以上かけて慎重に進めて来ました。

 

素核研

室温で動作するCsPbBr3高エネルギー分解能γ線検出器

ノースウエスタン大学とアルゴンヌ国立研究所の研究チームは核反応観測用の次世代γ線検出器に低コストの材料を開発している。特に様々な核種のバックグランドに埋没した微弱なγ線を分離して核種を特定する検出器に使える決勝材料を探索した。

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グラフェン「折り紙」でつくるチューナブルIRフイルター

グラフェンの応用は驚異的と言える多岐にわたるが多くは2D導電性を利用したデバイスであった。イリノイ大学の研究チームはグラフェンを「折りたたんで」機械的に変形させることで、チューナブルIRフイルターに利用できることを発見した("Mechanically Reconfigurable Architectured Graphene for Tunable Plasmonic Resonances" in Light: Science & Applications)。

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欧州が圧倒する大強度レーザー科学の背景〜米国の復権はあるか

ここで紹介する話はレーザー科学(研究開発)に関する格差についてであるが、筆者はレーザー科学だけではなく、放射光を含む加速器一般についても成り立つかもしれない危機感を持っている。実際に第3、第4世代の放射光施設の多くが、欧州に集中している。大強度レーザーに代表される大型研究設備が欧州に偏っている現状を紹介しその理由を探って見たい。

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マイクロドロプレット中での金ナノ粒子高速成長

スタンフォード大学のバイオエンジニアリング研究チームはマイクロドロプレットを用いた新しい湿式成長法で金のナノ粒子とナノワイヤーの成長技術を開発した。

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プラズマによる大強度γ線パルス生成の新原理

高エネルギー電磁放射(γ線)の高輝度光源は、基礎研究、産業および医学において幅広い応用がある。例えば小型で高輝度のγ光源は非破壊分析で必要性が高い。そのため20MeV以下のエネルギーを有する低エネルギー高輝度ガンマ線パルスを生成する光源開発が活発化している。

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黒リンナノシートによる高効率水素発生

ようやく日本も重い腰を上げ再生可能エネルギーを主電源とする方向に舵をきりつつある。それでも電源種目として原子力は排ガス規制のために残すとしているが、他の先進国同様に原子炉の新規建設計画が挫折している。再生可能エネルギーの柱は太陽光と風力だが、ベース電源とするには季節や天候に依存した発電量を貯蔵することと抱き合わせる必要がある。

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小児がん、尿で判別…日立が技術開発・今月から実証実験

がん検査の簡素化に向け、日立製作所が16日、尿から小児がんなどを判別する技術を開発したと発表した。がん患者と健常者計250人の検体を使った実証実験を4月から始め、2020年代初めの実用化を目指す。

 

 日立は16年に、尿で乳がんと大腸がんを発見する技術を世界で初めて開発したと発表している。尿内に数千種類ある物質のうち、がんになると量が変わるものを特定したという。

 その後の研究で、物質の特定が小児がんや胆道がんにも広がった。実証実験で精度や技術的な課題を検証する。実用化すれば、従来のコンピューター断層撮影(CT)や採血と比べ、がん検査のハードルが下がる。幼い子どもの場合、体への負担減が期待される。

 ただ、尿による検査の臨床データは世界的に少なく、複数の研究機関による検証が必要との指摘がある。

 

yomiDr.

ジルコニウムに代わる安全な原子炉燃料被覆合金

原子炉再稼働と廃炉関連以外の原子炉の技術開発の話題を聞く機会がめっきり減った。先進国では例外なく新規原子炉建設が遅々として進まない。経産省もようやく再生可能エネルギーを日本の主力電源とする方向に舵を切りつつあるが、原子力はトーンダウンしながらも、温室効果ガス対応として存続を否定していない。

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コアシェル型ナノチューブによる人工光合成

化石燃料の燃焼ネルギーは全世界で毎秒数テラワット(1012W)とされている。したがって再生可能エネルギーでこれを置き換えるには、テラワットオーダーのエネルギーを創出しなければならない。現在これに相当する仕事をこなしているのは人工光合成だけである。

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