【物理学】巨大な粒子加速器を1/1000サイズに小型化するための研究施設、スタンフォード大が建設へ[06/13]
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日本語では単に加速器と表記される機械は、荷電粒子を光に近い速度まで加速させて的に当てたり、
同じ速度で対抗してくるもう一つの粒子に衝突させることで発生する物理的現象を観測するためのもの。
扱うのが目に見えない粒子であるにもかかわらず、詳細な研究をするには巨大な装置が必要となります。
なかでも最大のものが、スイス・ジュネーブ郊外にあるCERNの大型ハドロン衝突型加速器(Large Hadron Collider : LHC)で、
リング状の加速器の全長は27kmにもなります。
スタンフォード大学と米エネルギー省(DOE)によるSLAC加速器研究所は、
どんどん巨大化する加速器の小型化を目指す、新たな加速器の研究開発に着手しました。
FACET-II (Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests)と呼ばれるこの加速器は、
高品質な電子ビームを使い、プラズマウェイクフィールド加速と呼ばれる手法を用いることで、
今日の一般的な加速器に比べて1/100〜1/1000ほどの大きさに収まるとされます。
プラズマウェイクフィールド加速では、強力に励起された電子を射出し、
それがプラズマの中を通過する際に発生するウェイクフィールドという"追随する流れ"の中に収まるように
粒子を配置することでこの粒子にエネルギーを供給します。電子のスリップストリームを利用する、
とでも言えばわかりやすいでしょうか。
既存の加速器では十分な速度まで加速するのに数km〜数十kmを必要としますが、
この方法ではほんのわずかな距離があれば加速を完了できるのだそう。
またFACET-II では将来的に陽電子(電子の反粒子)の加速にも対応できる柔軟性があり、
X線レーザーのような新しい電子発生源を使うこともできるとのこと。
FACET-II はまだ建設が始まったばかりで、早くとも完成は2019年になる見込み。
また建設費用は2600万ドル(約29億円)にものぼるとされます。
ただイニシャルコストは高くとも、そのコンパクトさからランニングコストは低くなると考えられます。
また将来新しい加速器を設置するにしても、
広大な土地をおさえる必要もないのは利点であることに違いありません。
また、加速器は素粒子分野や宇宙の起源に関する研究だけでなく、様々な分野で応用されています。
したがってSLACだけでなく医療や半導体などにおける研究でも活用されることが考えられ、
そこから人類にとって新たな発見が生まれるのだとすれば、コストに見合う価値があるものでありえるはずです。
https://s.aolcdn.com/hss/storage/midas/ffd52a3b491610b8cc439c26eba7c722/206446439/slac.jpg
https://japanese.engadget.com/2018/06/12/1-1000/ >>78
> 建設費用29億円ってあるけどLHCが何千億円単位だから100分の1程度
しかもLHCの建設費は山手線１周と同程度の長さのトンネルは過去のLEPという巨大加速器のトンネルを流用したのでトンネル掘削費を含んでないからね
仮にだが、当時でもLHCを一から（つまりトンネル掘削工事から）建設していたならば、建設費は１兆円に達しただろう
東北の山地に作りたいと素粒子屋が要求しているILCも、建て前上の初期建設費はともかく、実際に作れば建設費総額は軽く１兆円を超えるだろうな
> に収まって安上がりなんじゃないの？よく知らんけど。
もちろんだよ、29億円なんてLHCの建設費に比べればゴミも同然で非常に安上がりだ
だから日本は巨大加速器を作ったりせずにこういう新しい加速技術の研究開発にこそ予算を投入すべきなんだよ
桁違いに効率の良い加速技術の開発をやろうとせずに、金に物を言わせて巨大加速器を今から作ろうと主張するのは全く愚かな発想で
そういう主張を本気でしている人間からは知性の欠片も感じられない 衛星軌道上で敵国のステーションに向けて射出してみよう 粒子加速器の革新的な小型化及び高エネルギー化につながるレーザープラズマ加速技術
https://research-er.jp/categories/4642
研究期間 2017年度〜2026年度
総額６０億円上限
※1〜4 年度目は総額 20 億円程度（概ね 5 億円／年）
一応日本にも似たような企画があるようだぞ
60億突っ込むようだけど
見込みありそうなんでしょうか？ 日本のレーザー加速研究は海外に相手にされないほど遅れてて、60億円分のアウトプットはないだろう、というのが関連分野での評価だと聞いたが >>85 つまり、海外の流行を見て、慌てて予算を付けたって感じかな…？ >>85
> 日本のレーザー加速研究は海外に相手にされないほど遅れてて、60億円分のアウトプットはないだろう、というのが関連分野での評価だと聞いたが
日本は権威主義だからね、海外で評判や流行になっていない段階で新しいアイデアやアプローチに予算を付けて先行させてくれるのは日本では非常に稀
ILCみたいに実際には海外が日本に押し付けたがって代物には学会の重鎮どもは平気で大金を出すべきと騒ぐが
レーザー加速が遅れていても何としてもキャッチアップしておかないと今後100年に禍根を残す
目先で60億円分のアウトプットが出ないとしても、今、その60億円をケチれば100年先には何兆円の損失を被るリスクもある
桁違いに効率の良い加速技術は国防にだって貢献し得るし、もちろん加速器を桁違いにコンパクトにできれば様々な民間での応用も可能になるだろう
例えば重粒子線治療が桁違いに安い装置で可能になれば、ガンの治療に非常に大きな進歩が見込める
ついでに言っておけば、そういう目先のアウトプットで予算を投じるべきかを云々するのであれば、
巨大加速器こそ兆円単位の建設費や運転費に見合うアウトプットは絶対に出ない、100年先の時点でさえね
しかもILCは精密測定には向いているが到達エネルギーの最大値ではLHCと同程度なので、兆円単位の資金を投じてもノーベル賞クラスの発見の１個すら出ない可能性が極めて高い
巨大加速器なんて巨大な無駄の塊が欲しいというなら、地盤も安定しており国の数も多いヨーロッパに好きに作らせて、日本は測定器や超伝導磁石などを日本で製造して現物支給で貢献すれば良い
ヨーロッパも（そしてアメリカも）莫大な建設コストの割にノーベル賞クラスの発見は見込めないから日本に作らせたがっているというえげつない現実、
つまりお人好しの日本は狡猾なヨーロッパの連中からキャッシュカード代わりとして良い鴨にされているという冷酷な現実を日本国民はもっと認識すべきだね
そんな金があれば、レーザー加速技術の研究開発に60億などとケチなことを言わずもっと予算を投入して、桁違いにコンパクトで低価格の応用向け高エネルギー加速器の実用化を目指すべき
これができれば、将来的に日本の産業界や医療界の新たな飯の種となれるチャンスは十分にある ＩＬＣがノーベル賞微妙ならCERNの次期大型機も微妙なんだろうね
一応設計が始まってるらしいけど、あっちも金の負担で揉めるのかな 格段にエネルギーが上がらないとノーベル賞クラスの発見は難しいだろうな
いずれにしても電子というレプトン（現時点では真の基本粒子と認識）を使うILCは陽子というハドロン（複合粒子）を使うLHCと違って反応が綺麗なので
精密測定には遥かに向いているが、使用する粒子の静止質量がずっと軽いので到達エネルギーはLHCを上回れないか上回っても大したことはない
なので、LHCのエネルギーでは届かなかった画期的な新粒子の発見なんて大仕事はILCでは期待すべくもない そういうのは全部アメリカに任せときゃいいよ
日本はもうダメだ SDIのとき荷電粒子ビームも候補になってたから
国防総省も興味を持ってるんでないかな ノーベル賞は新規なことをやった創始者を見つけ出して賞を与えるが、
賞を取った人間が家元のようになってしまい、後は言わない方が良さそうだな。 中性子の発生コストを下げられたら、いろいろ応用が効くな >>75
いまのノートパソコン、という意味じゃね。
1970年代はデスクトップですら、大型機のターミナルという状況だった筈だよ。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
