31■会議報告

国際ワークショップ GLA2010 の報告
ETH Zurich/KEK

KEK 素粒子原子核研究所

堀 川

田 中壮 介

Sosuke.Horikawa@cern.ch

雅 士

Masashi.Tanaka@kek.jp

2010 年 5 月 10 日
体アルゴン TPC に取り組む主要な研究者，また関連する分

1 会議の概要

野で活躍されている研究者の方々など 75 名にご参加いただ2010 年 3 月 28 日より 31 日まで，KEK において“1stきました(図 1)。このうち海外(ヨーロッパ，アメリカ)かInternational Workshop towards the Giant Liquid Argon

らの参加者が 42 名と多数を占めました。錚々たる顔ぶれに，

Charge Imaging Experiment (GLA2010)”を開催しました。

特に国内外から参加した若手研究者はわれわれも含め，大“超大質量液体アルゴン TPC の実現”という目標を共有すいに刺激を受けたのではないかと思います。

る世界中の研究者が一同に会し，各々の持つ知識，経験をセッション初日の 29 日は，まず初めに KEK の鈴木厚人

可能な限り集約し，中長期的な協力体制の端緒を開くとい機構長の挨拶，次いで CERN の S. Bertolucci 研究部長，う主旨での記念すべき第一回目の国際ワークショップとな

Fermilab の Y. -K. Kim 副所長，KEK 素粒子原子核研究所りました。の西川公一郎所長の講演があり，各研究機関の将来計画に液体アルゴン TPC は泡箱の空間分解能・測定品質を保ちつつ，現代の技術を駆使することにより取得可能事象頻度，おける次世代大型ニュートリノ・核子崩壊探索実験の重要性を確認しました。

サイズなどの制限を克服した検出器であり，100 キロトン引き続いて Carlo Rubbia 氏からは，“The ICARUS Liquid級の超大質量液体アルゴン TPC が実現すれば T2K，NOvAArgon TPC”と題した特別講演にて，泡箱実験から始まり大の次の世代の長基線ニュートリノ実験や陽子崩壊探索実験

型液体アルゴン TPC 検出器の着想を得て，ICARUS T600のための究極の測定装置となり得ます。1984 年のノーベル検出器完成までの研究開発の道のりについてお話しいただ

賞受賞者 Carlo Rubbia 氏による 1977 年の着想以来 30 余年きました(図 2)。また，次世代の 100 キロトンスケールのを経て，同氏が主導するイタリア LNGS の ICARUS 実験で検出器実現に向けた戦略として，いくつかの具体的な提言は現時点で最大となる 600 トンの検出器(T600)を実現してが示されました。T600 については，LNGS 地下実験施設にいます。て液体アルゴン充填をほぼ完了し，データ取得開始間近と今回のワークショップでは，創始者 C. Rubbia 氏，測定のことで，結果が待ち望まれます。

器技術の大家である V. Radeka 氏をはじめとして世界で液図1

ワークショップ集合写真

KEK 4 号館前にて

32と の 一 報 が 舞 い 込 み ， 参 加 者 の Lucio Rossi 氏 (CERN

Magnets, Superconductors & Cryostats Group Leader)がスピーチを行い温かい祝福を受けた場面が印象的でした。
今回のワークショップで超大質量液体アルゴン TPC の必要性に疑いのないこと，その実現に向けて世界的なコラボレーションが必要であることを参加者全員が共通の認識として確認するに至りました。長谷川による“Final remark”
で 2011 年に本ワークショップの第二回をヨーロッパで開催
図2

Carlo Rubbia 氏の特別講演より

その後の各セッションの詳細およびスライドは下記のワーすることが提案，合意され，今後の活発な交流を約束して会議を閉じました。

クショップの Web サイトでご覧いただけます。
http://neutrino.kek.jp/GLA2010/
講演のビデオも閲覧可能となる予定です。
概観すると，以下のような次第で議論が展開されました。

2 会議の運営など
本ワークショップは日本学術振興会の先端学術研究人材養成事業による後援を受け，KEK とスイスの ETH Zurich 超大質量液体アルゴン TPC の物理的意義，目標とで共同開催いたしました。組織委員会も KEK から小林，

 液体アルゴンおよびキセノンを使用して現在進行中の実

長谷川，丸山，田中，ETH から Curioni，Marchionni，Rubbia，

験から得られる知見
 技術的な課題，R&D
 サイトスタディおよびデザインスタディ
次世代検出器のデザインについては，現在複数のグループからのデザインコンセプトが提案され，お互いにしのぎを削っている段階にあり，本ワークショップでも，デザインコンセプトをめぐって，しばしば白熱した議論が戦わされました。
V. Radeka 氏からは，“Development of cold electronics”と題して，液体アルゴン TPC 検出器のコールドエレクトロニクス(エレクトロニクスを液体アルゴン容器内に配置する)についてご講演いただきました。コールドエレクトロニク
スの利点・欠点を系統的に論じ，検出器建造のコストとリ堀川の各 4 名ずつで構成しました。
今回は全講演を招待講演とし，運営の仕事はこの分野における先端の研究グループを漏らさずリストアップし，参加を打診するところからはじまりました。初めての試みということもあり一体どれだけの研究者にご参加いただけるか当初は心配もありましたが，こちらの期待以上に反応がよく，多くの主要な研究者の参加を得ることができました。
本課題に対する関心の高さ，世界的な協力体制が必須であるという認識を共有していることを改めて思い知ることになりました。
本ワークショップを開催するにあたり KEK 事務の皆様，ニュートリノグループ秘書の保谷さん，T2K 前置検出器グ
ループ秘書の桜井さんから多大なるご支援をいただきました。ここに感謝の意を表したいと思います。

スクを最適化するためにどのようにアプローチしていくべきかについてなど，非常に興味深いお話を聞くことができました。
ご存知の方も多いと思いますが，液体アルゴンおよびキセノンの検出器媒体としての基本特性は 1970 年代から 80
年代にかけて早稲田大学の道家忠義氏を中心とした日本の研究グループによって精力的に研究され，その系統的かつ精密なデータは現在もこの分野において活用されています。
この研究に対し C. Rubbia 氏はじめ多くの海外の講演者が感謝の意を表されていたことを申し添えておきたいと思います。

最後に宣伝となりますが，このワークショップに先立ち，2008 年に KEK の素粒子原子核研究所と ETH Zurich の間で超大質量液体アルゴン TPC 実現に向けた長期的な研究協力の合意がなされ，共同研究が行われています。ETH Zurichの A. Rubbia グループは現在液体アルゴン TPC を用いた暗黒物質検出器 ArDM の建設を行っており，超大質量測定装置 を 見 据 え た 数 々 の R&D ， 特 に ア ル ゴ ン の 気 相 中 でTHGEM を用いて電離電子の増幅を行う二相式 TPC の開発研究で世界をリードしています。KEK においては，素粒子原子核研究所低温グループ，共通基盤研究施設超伝導低温工学センターからの参加も得て，急ピッチで研究開発を30 日の午後に J-PARC のビーム施設および T2K 前置検進めています。本ワークショップを足掛かりに国内におい出器への見学ツアーを行い，同日晩にワークショップディても超大質量液体アルゴン TPC 実現への強力な研究体制がナーを催しました。奇しくもディナー開始(2010 年 3 月 30

築けるよう，より多くの研究機関，研究者に興味を持って日午後 8 時)とほぼ同時に LHC が 7 TeV での初衝突に成功いただけることを期待しております。