生活/文化

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。




스탠포드대, 거대한 입자 가속기를1/1000사이즈에 소형하기 위한 연구 시설을 건설

일본어에서는 단지 가속기와 표기되는 기계는, 하전 입자를 빛에 가까운 속도까지 가속시켜적으로 맞히거나 같은 속도로 대항해 감싸자 하나의 입자에 충돌시키는 것으로 발생하는 물리적 현상을 관측하기 위한의.


취급하는 것이 눈에 보이지 않는 입자인 것에도 불구하고, 상세한 연구를 하려면 거대한 장치가 필요합니다.그 중에서도 최대의 것이, 스위스·제네바 교외에 있는 CERN의 대형 중성자 충돌형 가속기(Large Hadron Collider : LHC)로, 링상태의 가속기의 전체 길이는 27 km로도 됩니다.

스탠포드 대학과 미 에너지성(DOE)에 의한 SLAC 가속기 연구소는, 자꾸자꾸 거대화 하는 가속기의 소형화를 목표로 한다, 새로운 가속기의 연구 개발에 착수했습니다.


FACET-II (Facility for Advanced Accelerator ExperimentalTests)로 불리는 이 가속기는, 고품질인 전자빔을 사용해, 프라즈마웨이크피르드 가속으로 불리는 수법을 이용하는 것으로, 오늘의 일반적인 가속기에 비해1/100~1/1000정도의 크기에 들어간다고 여겨집니다.


프라즈마웨이크피르드 가속에서는, 강력하게 여기된 전자를 사출해, 그것이 플라스마안을 통과할 때에 발생하는 웨이크피르드라고 하는"추종하는 흐름"안에 들어가도록(듯이) 입자를 배치하는 것으로 이 입자에 에너지를 공급합니다.전자의 프로펠러의 후류를 이용한다, 라고도 말하면 알기 쉬울까요.


기존의 가속기로는 충분한 속도까지 가속하는데 수km~수십 km를 필요로 합니다만, 이 방법에서는 그저 몇 안 되는 거리가 있으면 가속을 완료할 수 있다 그렇게.


또 FACET-II 에서는 장래적으로 양전자(전자의 반입자)의 가속에도 대응할 수 있는 유연성이 있어, X선레이저와 같이 새로운 전자 발생원을 사용할 수도 있다라는 것.


FACET-II(은)는 아직 건설이 시작되었던 바로 직후로, 빨리와도 완성은 2019년이 될 전망.또 건설비용은 2600만 달러( 약 29억엔)에도 오른다고 여겨집니다.단지 이니셜 코스트는 비싸도, 그 컴팩트함으로부터 런닝코스트는 낮아진다고 생각할 수 있습니다.또 장래 새로운 가속기를 설치한다고 해도, 광대한 토지를 억누를 필요도 없는 것은 이점인 것에 틀림없습니다.


또, 가속기는 소립자 분야나 우주의 기원에 관한 연구 뿐만이 아니라, 님 들인 분야에서 응용되고 있습니다.따라서 SLAC 뿐만이 아니라 의료나 반도체 등에 둘 수 있는 연구에서도 활용되는 것을 생각할 수 있어 거기로부터 인류에게 있어서 새로운 발견이 태어나는 것이라고 하면, 코스트에 알맞는 가치가 있다 것일 수 있을 것입니다.





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