新加速器「スーパーKEKB」本格稼働、衝突性能40倍 高エネ機構

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  スーパーＫＥＫＢ加速器のトンネル内部（高エネ機構提供）

高エネルギー加速器研究機構が建設中の新型加速器「スーパーＫＥＫＢ」が本格稼働した。前身のＫＥＫＢ加速器を増強し、衝突点におけるビームサイズを２０分の１に絞り、蓄積ビーム電流を２倍に向上。同加速器が持つ世界最高の衝突性能（ルミノシティ）を最終的に４０倍に高める。秋ごろに実験をはじめ、素粒子物理学の「標準理論」を超える物理現象の発見を目指す。

スーパーＫＥＫＢは、電子ビームと陽電子ビームの衝突型加速器。各リングの周長は約３キロメートルで、ビームラインの深さは地下約１１メートル。２０１６年に電子ビームと陽電子ビームを衝突させずに周回させる運転を開始。その後、最終的な形態に改造し、これらのビームを衝突させる段階に入った。

１９日に電子ビームをメーンリングに入射し、２１日には継続してビームを周回させる「蓄積」に成功した。今後は、陽電子ビームをメーンリングに入射し、蓄積して両ビームを衝突するための最終調整に着手する。

電子と陽電子を衝突させると、Ｂ中間子と反Ｂ中間子のペアなどが発生する。ＫＥＫＢではこれまでに約１０億個のＢ中間子対を生成した。スーパーＫＥＫＢでは、５０倍となる約５００億個のＢ中間子対などのデータを解析できる。

ルミノシティを高めるため、細く長いバンチ（電子や陽電子の集団）を大きな交差角で衝突させる「ナノ・ビーム方式」を採用。これはイタリアの研究者Ｐ・ライモンディ氏が発案した衝突方式で、これを本格導入する衝突実験は世界初。

そのほか、ビーム光学設計の変更や新型ビームパイプへの交換、新しい最終収束用超電導電磁石の導入、ダンピングリングの新設や入射器の改造などさまざまな装置を改良して搭載した。