SuperKEKBが改良を終え再始動しました

2024年1月、SuperKEKBとBelle II測定器が約1年半にわたった大規模な改良を終えて、本格的な実験再開に向け動き出しました。SuperKEKBはKEKつくばキャンパスにある電子陽電子衝突型加速器、 Belle II測定器はその素粒子反応を測定するための装置です。

 

SuperKEKB加速器は、電子ビームと陽電子ビームをほぼ光の速さまで加速し衝突させる、周長約3キロメートルの円形加速器です。衝突点に設置されたBelle II測定器で衝突後の素粒子反応を捉え、宇宙創生の謎を解く鍵となる新しい物理現象を研究しています。

SuperKEKB加速器全体の模式図

SuperKEKB加速器は2016年に試運転を開始。2019年に本格的な物理解析のための運転を開始し、2020年6月にはルミノシティ(衝突性能)の世界最高記録を打ち立てました。SuperKEKB加速器はその後も記録を更新し続けていますが、運転を続ける中で課題も発見されました。

 

これらの課題を解決し、さらなるルミノシティ向上を目指した改良を行うため、2022年6月から約1年半にわたり運転を停止していました。今回、ビームを強く絞った場合にもビームの品質が悪化しないよう改良を行いました。具体的には、ビームの不安定性を抑えるための陽電子リングへの「非線形コリメータ」の導入、電子ビームの入射点の改造、入射加速器へのパルス磁石の設置などが行われました。特に、非線形コリメータの導入は世界初の試みです。これにより、バックグラウンドノイズを抑えつつルミノシティを向上し測定の精度が上がることを期待しています。

 

大電流のビームを十分な品質で安定的に供給し、前人未到のルミノシティを達成することは加速器グループの挑戦です。今回の改良で実際にどのくらいの効果があったのかは、今後運転調整を重ねながら確認することになります。人類未踏のルミノシティを得るために、すべての調整が世界初の試みとなります。今後、1カ月程度加速器のさまざまな機器の調整を行い、物理実験に備えます。

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