物理学者と素粒子好きのみなさんとの、ILC(リニアコライダー)にまつわる対話集。
好奇心のおもむくまま話はいろいろなことろに、飛んでいきます! はてさて、素粒子物理研究の一端をここで垣間見る見ることはできるのでしょうか?
▼はじめのごあいさつ
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広島大学准教授。スタンフォード線形加速器センターへて、広島大学へ。リニアコライダーでは「レーザーと電子ビーム」をキーワードに光子光子衝突や偏極陽電子源の開発を行っている。小学校のときは剣道場へ通い、中学・高校ではサッカー部だった。今でも週2回のスポーツジム通いは欠かさない。
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バレエ評論家。第4回・5回日本ダンス評論賞入賞。好きなものはバレエと猫。著書に『「星座」になった人 芥川龍之介次男・多加志の青春』(新潮社)がある。
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高エネルギー物理学実験を楽しんできたが、1年半前に KEKを定年退職して現在は名誉教授に。05年には木原元央氏と共著にて『リニアコライダー 素粒子の謎に挑む最強の加速器』(技術経済研究所)を刊行。
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カリフォルニア工科大学大学院に留学し、スタンフォード線形加速器センター、フェルミ研究所等で素粒子実験に携わる。ハーバード大学准教授、ハワイ大学教授を経て現在東北大学教授。ILCの物理と実験に関する国際組織のアジア代表を務めている。趣味は茶道、ピアノ、インラインスケートなど。
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2007年01月16日
みなさま
ところが、今病院にあるX線発生装置では
30 keV の X 線だけを造ることはできません。
いろいろなエネルギーの X 線が、混ざってしまいます。
それに 30 KeV の X 線というのは
X 線としてはかなり高いエネルギーなので、
強度もあまりありません。
ご存じの放射光施設では、電子をリングで曲げることによって
光(放射光)をつくります。
これを使うと、原理的に 30 keV の X 線を取り出せるのですが、
なんとこれができるのは、 KEK の PF とスプリング 8 という、
日本に 2 台の大型施設だけです。
ところが、ビリヤード方式、つまり、クライン仁科の公式で記述される
「 コンプトン散乱 」を使うと、電子のエネルギーは 40 MeV、
つまりスプリング 8 の 200 分の 1 ですみます。
" 電子 "という粒子で、" 光子 " という粒子を直接跳ね返すので、
効率が良いのです。
ここで、リニアコライダーの加速技術が登場します。
今の ILC の前に高エネルギー研で開発されていた、
加速方式( X バンド加速管といいます)を使うと、
40 MeV の電子ビームというのは、
1 m 程度の加速器でできてしまいます。
これだと病院に 1 台もできそうですよね。
問題は、血管の写真が撮れるほど強い X 線を造るには、
電子に当てるレーザーの強度が、かなり強くなければならないことです。
(放射光の場合、 PF とかスプリング 8 ならば、これはなんとかなります)
この技術が、ちょっと難しい。
( せっかく加速器が小さくても、レーザー装置が巨大では話になりません。 )
電子にレーザーをあてて光子をつくるのは
ILC のいろいろなところにも使われます。
そのため、この技術開発は勢力的に行われています。
ILC の技術が,狭心症や心筋梗塞の治療に直接役立つ日がくるのは、
そんなに遠い将来ではないと思っています。
高橋徹より
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