2018.11 第 17 号

■●

広報誌「FAS だより」第 17 号の発行に当って■賛助会員の皆様には益々ご清栄のこととお慶び申し上げます。
日頃より、当公益財団法人

高エネルギー加速器科学研究奨励会に対する格別のご協力を頂き、心から厚くお礼申し上げます。
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広報誌「FAS だより」も公益財団法人に移行してから第 17 号を発行することになりました。

●

加速器セミナーおよび特別講演会のテーマ等でご希望・ご要望等がありましたら奨励会事務局
までお寄せください。

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賛助会員の皆様で、広報誌「FAS だより」に投稿したい高エネルギー加速器に関する記事等がございましたら是非お知らせ下さい。投稿をお待ちしております。
●

当公益財団法人の「ホームベージ」
・広報誌「FAS だより」等をご覧いただき、より良いものにするために皆様のご意見をお寄せください。お待ちしております。

●

賛助会員のバナー広告掲載について
当公益財団法人のホームページ上に賛助会員様のバナー広告を掲載しております。
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（無料）< 連絡先 :info@heas.jp 又は TEL/FAX029-879-0471>

公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会

事務局

ＦＡＳだより第 17 号

目次
平成 30 年 11 月

1． 研究助成報告
1） 高校生サイエンスキャンプ「Belle Plus」における加速器科学アウトリーチ手法の研究（高エネルギー加速器研究機構）自 30.08.06
高エネルギー加速器研究機構

至 30.08.09...................................................

素粒子原子核研究所

助教

中山

浩幸

1

氏

2）「ILC 夏の合宿 2018」（山口県下松市笠戸島

国民宿舎大城）自 30.09.09

広島大学大学院先端物質科学研究科教授

栗木至 30.09.12...................................

雅夫

4

氏

2． 国際交流助成報告1）「29th Linear Accelerator Conference-LINAC18（16-September 21, 2018）」（中国・北京至 30.09.21......................................................................

IHEP）自 30.09.16

東京大学博士課程

学生

北村

遼

9

氏

2）「環境によって異なるミュオニウムラジカルを与える有機分子の精密 μSR 解析」（カナダ・バンクーバー（TRIUMF））自 30.09.17

至 30.09.23 .........................................

東京工業大学 物質理工学院応用化学系

伊藤

准教授

繁和

12

氏

3）「高温超伝導線材の電気的接合抵抗における層間抵抗の測定手法開発」（アメリカ・シアトル）自 30.10.28
東北大学

大学院工学研究科

16

量子エネルギー工学専攻エネルギー物理工学講座

核融合炉電磁流体工学分野
3.

至 30.11.02 ...................................................................

博士前期課程 1 年

早坂

遼一路

氏

その他の報告1）「第 35 回

高エネルギー加速器セミナー OHOʼ18」報告（高エネルギー加速器研究機構）自 30.09.04
高エネルギー加速器研究機構

至 30.09.07...................................................

加速器研究施設

教授

小林

幸則

氏

20

2）「第 8 回

特別講演会」報告（アルカディア市ヶ谷）30.10.10...............................................................................................
講

演．1 「世界で幅広く展開する超伝導加速器の現状と将来」

講演者

加古

永治

氏

大学共同利用機関法人
加速器研究施設
講

高エネルギー加速器研究機構

教授

演．2 「いよいよ始まった宇宙の起源を探る SuperKEKB/Belle II 実験」

講演者

宇野

彰二

氏

大学共同利用機関法人
素粒子原子核研究所
4.

22

高エネルギー加速器研究機構
副所長・教授その他
1） 公益財団法人

高エネルギー加速器科学研究奨励会

賛助会員一覧

（平成 30 年 11 月 1 日現在）.............
2） 公益財団法人

高エネルギー加速器科学研究奨励会

25

評議員・役員・選考委員会委員一覧（平成 30 年 11 月 1 日現在）.............

26

■研究助成報告1）

高校生サイエンスキャンプ「Belle Plus」
における加速器科学アウトリーチ手法の研究

サポート体制など、過去 11 回の開催のたびに改良を重ね、他に類を見ない良プログラムに成長してきました。

高エネルギー加速器研究機構

本プログラムは、高校生が最先端科学を学ぶだ

素粒子原子核研究所

けではなく、ティーチングアシスタントとして参Belle グループ 助教

加する大学院生が、最先端科学をわかりやすく伝

中山える教育手法を模索する場という面があり、従来浩幸

から奈良教育大と連携して運営しています。高校
生の旅費を全額サポートすることで、関東圏に限
宇宙の成り立ちの謎に迫る国際共同プロジェク

らない多様な地域の高校生が参加し、科学教育手

ト「Belle II（ベル・ツー）」は、次世代への科学

法に関するより一般的で深い知見が得られると期普及にも長年力を入れてきました。その取り組み

待されます。

の一つが、約 20 名の高校生を 4 日間 KEK に招待する研究体験型サイエンスキャンプ「Belle Plus

今年度の Belle Plus（ベル・プリュス）は、8 月（ベル・プリュス）」です。このプログラムで TA

6 日から 4 日間、つくば市大穂の KEK つくばキャとして重要な役割を担う大学院生の旅費に対し、ンパスで開かれ、全国から集まった高校生 23 人

今回、加速器奨励会より助成を受けました。

が、素粒子研究の現場で課題研究に取り組みました。このキャンプは、素粒子実験の研究現場を実Belle Plus では、「実験から結論までの科学的な際に体験することで、KEK のスーパー B ファク

考察技法」を体得してもらうことを目的に「研トリー加速器と Belle II 測定器を使った研究の意

究者と同一の研究環境における研究体験」を基義を理解してもらうとともに、研究の奥深さや広軸としたプログラムを 2006 年からほぼ毎年開催

がりや、一つの結論に到達するまでの難しさを体してきました。高校生の旅費を全額サポート・大得してもらうことを目的としています。次世代を学院レベルの内容を高校生向けにわかりやすく再担う研究者の育成につながることを願い、2006構成した実験内容・最終日の高校生自身による研年から行われています。12 回目の今回も、KEK

究発表・研究者と大学院生が多数参加する手厚いと奈良教育大の共催で開かれました。

－1－

今回は KEK による助成に、加速器科学奨励会からの助成・前年度に行ったクラウドファンディ
ングによる一般の方からの支援を合わせることで、北海道から沖縄県まで全国から幅広く、男女合わ
せて 23 人の生徒を招待することができました。

「宇宙線速度測定班」は、机の上下に設置した二本の測定装置「シンチレータ」で、宇宙から降ってくる宇宙線を捉え、測定データから速度を計算する取り組みに挑戦。予想外の結果をどう解釈すべきか考察を深めるという研究の醍醐味を体験
集 ま っ た 23 人 の 高 校 生 た ち は、 宇 野 彰 二・しました。

KEK 素粒子原子核研究所副所長による「積極性を大切にして四日間を過ごしてください」という開会のあいさつに呼応するようにキャンプをス
タート。「B-Lab 班」、「宇宙線速度測定班」、「ワ
イヤーチェンバー班」、「理論班」の計 4 班に分かれ、講師役の研究者と大学院生の TA の指導の下、それぞれ与えられた課題に挑戦しました。

「ワイヤーチェンバー班」は、ガスを満たした
容器内にさまざまな太さのワイヤーを張り、荷電粒子の飛跡を捉えるワイヤーチェンバーを自作し、X 線源やベータ線源などを使ってその性質を調べる試みに挑戦しました。

「B-Lab 班」は、1999 年から 2010 年まで稼働した Belle 測定器を使った実験で実際に収集されたデータの一部を、自作の解析プログラムにかけ、新粒子を探すというデータ解析プロセスを体験し
ました。

－2－

「理論班」は、標準模型によって記述される素「研究を成功させるにはコミュニケーション能力

粒子の振る舞いを、ファインマン図に書き起こすも大事だとわかった」などの声が聞かれました。

演習をこなし、「B-Lab 班」の解析データからどTA としてこのキャンプに参加した大学院生たち

んな粒子が誕生したのかを推測する課題に挑戦しからは、「素粒子や加速器という新しい概念を高ました。

校生に説明できるか不安だったが、高校生たちの熱意に驚かされた」といった声が聞かれました。
本プログラムの様子は、東京新聞（8/10）、読売新聞（8/14）で報道されました。
（了）

最終日には、自分たちの結果を自分たちでスラ
イドにまとめ、班ごとに研究発表会を行いました。
他班の発表内容に対しても積極的に質問する生徒たちの姿が見られました。壇上の高校生は、研究者からの突っ込んだ質問にも精一杯答えていました。サプライズで登場した小林誠・KEK 特別栄誉教授からキャンプ修了証を手渡され、高校生たちは大喜びでした。

班ごとの課題実習に加え、KEK 内の施設見学
やサイエンスカフェなど盛りだくさんの 3 泊 4 日。
高校生たちからは「毎日が新鮮でした」「研究者になるのが夢で、ますます思いが強くなった」－3－

■研究助成報告

2）

ILC 夏の合宿 2018 の開催補助論として出発しましたが、質量を手で入れこむ人
為的な操作など物理の基本理論としてはあまりに広島大学も不自然なものです。ヒッグス粒子はその質量生

先端物質科学研究科

成機構を説明するために導入され、実験的にも発栗木見されましたが、とても奇妙な存在であり、その雅夫

背後により基本的な構造が隠されていると考えるのが自然です。Higgs は唯一のスピンゼロの粒子
はじめにであり、真空の自発的対称性の破れを引き起こし、

ILC 夏の合宿は、ILC（International Linear Collider）

ボゾンに質量を与え、真空に凝縮し、湯川結合にの実現のために、実験物理学者（高エネルギー物よりフェルミオン（クォーク、レプトン）に質量理学等）、理論物理学者（素粒子理論等）、加速器を与え、と標準理論の矛盾をすべて解決して現在研究者（加速器理論、加速器開発等）の三者が集い、の宇宙を支えている存在です。

ILC の加速器、物理、理論について寝食をともにしながら議論することを通じて ILC の実現を目的

幸いなことに、標準理論で仮定された粒子のすとして 2010 年から開始されています。また、ILC

べては、我々の手の内にあります。すなわち、標とは直接関係はしない研究者を講師として招くこ

準理論のすべての粒子のパラメーターを詳細に決とで、物理の幅と人的なネットワークの拡大によ定できれば、標準理論の自己整合性の検証が行え

り、素粒子物理学全体の発展をも意図しています。

るという、Higgs 粒子発見以前とは異なる時代に
我々は突入しているのです。標準理論が完結した

1．高エネルギー物理学の現状と ILC

無矛盾の整合した体系ならば、パズルの如く、各2018 年の現在まで、LHC では Higgs 粒子を除く、粒子のピースはピタリとはまり合い、最後には綺超対称性粒子などの新しい粒子の発見は報告され麗な絵が完成するはずです。標準理論に矛盾が含ていません。このことは何を意味するのでしょう

まれれば、どこかのピースはうまくはまらず絵はか？標準理論は質量の無い粒子のゲージ不変な理完成しません。

写真１：会場となった国民宿舎大城（山口県下松市）の玄関前での集合写真。参加者で隠れているが、背後には笠戸湾の雄大な眺めが広がっている。看板の絵は下松市が誇る日立製作所笠戸工場で製作されている新幹線 N700 系と、名部のヒラメのイラスト。

－4－

写真 2：講演者の発表に聞き入る合宿参加者。

ピースの中でもっとも測定精度の乏しいもの

そのような重要な曲面の中で、本合宿は開催さ

は、発見間もない Higgs 粒子です。そして、すでれました。会場は山口県下松市笠戸島にある国民に述べたように、Higgs 粒子は大変奇妙で、多く宿舎大城。9 月 4 日には台風 21 号が上陸し、関の役割を押し付けられ、それをいとも簡単にこな

西地方を中心に大きな被害がありました。合宿期

しているように見えます。すなわち、Higgs 粒子

間中はまだ関西空港は運行再開されておらず、海を集中的に調べることで、標準理論のほころびが外の会合から関西空港に降り立ち合宿に参加す発見される確率は、極めて高いのです。

る予定であった数名は参加がかないませんでした。また、直前の 9 月 6 日には北海道胆振東部地

2．ILC 夏の合宿 2018

震が発生し、やはり参加者一名が参加を断念せざ

本年は、素粒子物理学の歴史的瞬間という時代

るを得ませんでした。それでも 70 名を超える参背景に加えて、ILC においても極めて重要な年で加者を得て、ILC 夏の合宿は盛大に開催されましす。現在、学術会議において ILC についての特別た。会場となった国民宿舎大城の全面的な協力の委員会が開催され、結論が近々出されるはずです。

もと、期間内は ILC 合宿の貸し切りとしていただ

来年から開催される欧州の素粒子物理学の大方針

き、本来は必要である会議場の使用料などを払わを決める European Strategy では、今年の 11 月あずに朝から晩、というよりは 24 時間体制で使用たりまでに日本が ILC をホストすることに向けたさせていただき、参加者は合宿を満喫できたこと

国際交渉に乗り出すことを条件に、欧州が ILC にでしょう。国民宿舎大城は、全国にある国民宿舎

財政的な負担を伴った参加という方針を議論されの中でもっとも新しく、部屋も広く快適、窓からることになっています。米国は閣僚レベルの発言

は笠戸湾のオーシャンビュー、天然温泉と瀬戸内として、ILC への財政的負担をともなう参加を表の海の幸を堪能させていただきました。

明しておりますので、日本が今年中に国際交渉の合 宿 初 日 の 9 日 は 13 時 30 分 よ り 開 始 さ れ、開始を表明すれば、アジア、欧州、そして米国のILC 加 速 器 の 概 要、ILC 測 定 器 Overview, ILC 物

三極による ILC 計画が実質的に開始される状況に

理 Overview などに加え、招待講師として広島大あります。

学宇宙物理センターの植村誠氏から重力波観測と宇宙論と題した講演がありました。重力波観測は－5－技術的な面や、一般相対論の実験的検証という意

生向けに短時間の発表をしてもらう枠で、主に現味で語られがちですが、通常は得られない遠い宇在の研究テーマについて、5 分程度で講演をして宙空間の情報を得るという意味で、宇宙論的な側もらいます。これも毎年多くの参加者があり、時面からも、予想外にかなり重要で有用であるとの間があまりとれないのが悩みです。今回はヤング

話は興味深く拝聴しました。もう一人の招待講師

セッションに申し込んだもののうち、内容的にである量研機構の早川岳人氏からは、角運動量をしっかりしていそうな学生を選び出し、ナイトもった光子というタイトルで、最近話題のボーセッションで思う存分話してもらうという試みを

テックス光について講演がありました。レーザー、しました。おかげで今回は講演時間として一人当放射光などで、相次いでボーテックス光が発見さたり 10 分を確保でき、学生の皆さんもある程度はれ、その物理、応用などが活発に議論していま落ち着いて発表できたのではないかと思います。

す。早川氏によると、このような光はヘルムホルツ方程式の解であるラゲールガウシアンモードあ4．日立製作所笠戸事業所への遠足

るいはエルミーとガウシアンモードと呼ばれるも今回の笠戸島周辺で注目すべきスポットとしてので、従来の電磁気理論から導かれるものですが、は、今治造船の新笠戸ドック、そして日立製作所

観測されてこなかっため新奇な光としてとらえらの笠戸事業所があります。特に日立製作所笠戸事れているとのことでした。

業所は、鉄道車両の製造工場としては国内有数の規模をほこる、その業界ではかなり有名な存在でその他にも講演はすべて興味深いものばかりです。日立製作所は ILC のクライオモジュール製作

した。詳細は下記 WEB ページからご覧いただけにも取り組んでいる企業であり、おなじ大型鉄鋼ればと思います。過去の合宿もここから閲覧する製品として鉄道車両製作現場を体感することは加ことができます。

速器設計、建設において非常に有用である、という主催者の強い意向もあり、本事業所の見学を合ILC 夏の合宿 2018

WEB page

宿遠足とすることとしました。

https://agenda.linearcollider.org/event/7980/overview
笠戸事業所では、初代０系を含むほぼすべての3．ナイトセッションとヤングセッション

新幹線車両が製作されており、現在でも JR 東海

ILC 夏の合宿ではユニークな取り組みとして、

N700 系や、JR 東日本 E5, E6, E7 系などが製造さナイトセッションとヤングセッションが行われてれています。それぞれ、東海道、山陽、九州新幹線、います。

東北・秋田新幹線、北陸新幹線などで現在でも運用されています。それに加え、加速器・高エネル

今回もナイトセッションがプログラムとして組

ギー業界の人になじみあるものとして、つくばエ

み込まれ、座長の乾杯の掛け声とともに講演がス

クスプレスの TX2000 系がこの笠戸事業所で製作

タートしました。セッションのプログラムが終されています。TX2000 系は交直両用型車両としわっても、非公式なセッション（いわゆる飲み会）て、秋葉原からつくばまで運行されており、つくは終わるはずもなく、鍵を管理していた主催者でばに電車で行く人はかならず利用している車両である著者は最後まで付き合う羽目となり、昼間のす。ちなみに、直流型車両 TX1000 は川崎重工兵

セッションでは若干ながら居眠りをする羽目とな

庫工場で製作されています。TX1000 は直流専用

りました。講演者の方にはお詫び申し上げます。

車なので、直流電化区間である秋葉原から守屋まで運行されています。守屋からつくばは交流電化

もう一つのヤングセッションは、主に大学院

区間です。

－6－

写真 3：遠足として見学に訪れた日立製作所笠戸事業所。所内全般は撮影禁止であるが、ここだけは記念
撮影スポットとして、撮影が許可されている。背後にあるのは日立製作所が製作したモノレールの車両。

バスで大城を出発した我々は、20 分ほどで笠利用しての陸送がしばしば行われています。この戸事業所に到着しました。最初に 10 分程度笠戸

陸送を下松市の PR に利用しようと、わざわざ昼事業の概要を紹介したビデオを見てから、ヘル間にイベントとして行ったらしく、宿舎のロビー

メット、防護眼鏡などの装備を整え、2 班に分かにあるモニターにはその風景がエンドレスで流されて見学の開始です。バスで工場中央通りをゆっ

れておりました。当日は 3 万もの見物客が押し寄

くりと進むと、左右に次々と車両工場が現れ、なせたようです。

じみのある車両が多くみられました。
5．ILC 夏の合宿のこれから
日立の笠戸事業所ではプラント向け製品も製造

来年以降の ILC 夏の合宿について考えたいと思していますが、トリスタンの超伝導空洞用の冷凍います。来年以降の ILC の夏の合宿については、機はここで製作されたことを今回の訪問で初めて今後の ILC の状況に大きく依存することになるのしりました。トリスタンは超伝導空洞を始めて加は疑いようがありません。理想的な場合は、学術

速器に取り入れましたが、その稼働から 30 年以会議が、ILC の学術的な意義を認め（これは前回上を経て、超伝導加速器 ILC の合宿で訪れる因縁の学術会議答申ですでに認められています）、さを感じました。

らに実施する条件が充分に整っており、ILC の推進を政府に勧告する、という答申を出すことです。

日立の笠戸事業所は地域社会においても自慢の存在らしく、国民宿舎大城のロビーには新幹線

中立的な答申がでても、政府や省庁は実施の可

700 系のグリーン車仕様の座席がソファーの代り能性の向けた検討にはいるので、実質的には同じに並べられておりました。イギリス向け 800 系のことでしょう。学術会議が、ILC の学術的意義は

出荷は大型船が接岸できる下松市の公共ふ頭から認めるが、技術的に未成熟で実施可能性が極めて行われるため、夜間に数キロの区間、公共道路を低いと判断されると（我々は非常に心外ですが）、－7－

おそらく ILC 計画は中止となるでしょう。技術的内容に我々は自信っていますので、このような答申がでることは考えにくいのですが。
懇親会の席上、リニアコライダーの検討当初から主導的な役割を担ってきた KEK の横谷氏は「いずれにしろ、ILC 夏の合宿は今年で終わりかと思います。ILC が走った場合、合宿をやるどころではない、という可能性があります。また、合宿をやるにしても、このような家庭的な雰囲気の合宿ではなく、位置づけや性格が変わる可能性が高いと思われます。そして、これが一番残念な場合ですが、ILC 計画そのものが終わるという可能性もあります。今回の宿舎は非常にきれいで立地も素晴らしい。ILC 夏の合宿の最後を飾るに相応しいものです。ILC 夏の合宿が発展的に解消され、来年からは新たな形の合宿として再開したいですね。」という趣旨の発言をしていました。
6．最後に他人との議論は人間の進歩に重要な要素です。
本合宿のような機会は、ILC という特定のプロジェクトにとってだけでなく、物理、そして科学研究にとって大きな意味があったといえるでしょう。ILC 夏の合宿は今回で最後かもしれませんが、新たな形で来年も「ネオ ILC 夏の合宿」を行いた
いと思っています。
今回、加速器奨励会から補助という形で予算的な支援をいただくことができました。このような催しの主役は大学院生ですが、常に大学院生の旅費の確保が大きな課題となっています。過去には大学院生の旅費が確保できないという理由で、大幅に参加者が減少した年もありました。今回の支援のすべては、旅費確保が困難な大学院生の交通費として支給いたしました。ここで改めて支援に対してお礼を述べるとともに、本合宿の理念を理解してくださったことに敬意を表したいと思います。

－8－■国際交流助成報告

1）29th Linear Accelerator
Conference（LINAC 18）

転・緩和・共鳴法（µSR 法）を通じてより詳細な
物性研究などへも応用が期待されており、新たな研究領域開拓を実現にする技術として注目を集め東京大学大学院ている。

理学系研究科物理学専攻
北村

遼

2.2.

ミューオン RF 加速

ミ ュ ー オ ン は 寿 命 約 2.2 µs で 崩 壊 す る た め、ミューオン加速には短時間で加速可能な線形加速
1．はじめに器を用いる。J-PARC 内の物質・生命科学実験施

本報告は高エネルギー加速器科学研究奨励会

設（Materials and Life science experimental Facility,

研究助成・国際交流助成による、国際会議 29thMLF）では、ミューオン専用線形加速器を建設す

Linear Accelerator Conference（LINAC 18） で の 研べく計画が進められている [2]。一方でミューオ究成果発表に関するものである。LINAC は線形

ンの RF 加速は未だ実証されておらず、ミューオ加速器について隔年で開かれる国際会議であり、ン線形加速器実現にはミューオン RF 加速実証実

伝統ある会議として認知されている。本会議では

験（以下加速実験）の達成が急務であった。そこ

世界初となるミューオン RF 加速実証実験の結果

で我々の研究グループでは高周波四重極線形加速について成果発表を行った。

器（Radio-Frequency Quadrupole linac, RFQ） を 用
いて、世界初となるミューオン RF 加速実証実験

2．研究概要2.1.

を行った。

低エミッタンスミューオンビーム

第二世代の荷電レプトンであるミューオンは陽2.3.

負ミューオニウムイオン生成

子ビームからパイオン崩壊を経て生成され、素粒加速実験でのミューオン冷却には負ミューオニ子実験から物性研究まで幅広い学術領域に利用さウムイオン（Mu ,µ と電子 2 個の束縛状態）生成れている。だが、この陽子ビーム由来のミュー過程を用いる。MLF から供給される正ミューオ

オンは三次ビームであるがゆえに本質的に大き+ン（µ ）ビームをアルミニウム製薄膜標的に照射なビーム広がりを持っている。陽子ビーム由来することで、平均運動エネルギー 0.2 keV に冷却

ミューオンビームの規格化横エミッタンスは約された Mu が生成される。加速実験に向けた予備

1000 π mm mrad で、陽子ビームの典型的な規格化実験として、MLF のミューオンビームを使って横エミッタンスが約 1 mm mrad であるのに比べてMu 生成実験を行った。Fig. 1 に Mu 生成実験の約 3 桁大きい。このエミッタンスの大きなミュー

セットアップを示す。Mu ビームは標的部分に設

オンビームは、ビーム冷却と高周波（RF）加速

置された静電加速器により引き出された後、診断器による再加速を経て、陽子ビームと同程度のエビームラインを経て検出器まで輸送される。Mu

ミッタンスを持つ低エミッタンスミューオンビー

ビームには標的を通過した µ や、ミューオンか

ムにすることができる。茨城県東海村の大強度らの崩壊陽電子、静電加速器の電極部分で生じた陽子加速器施設 J-PARC（Japan Proton Accelerator

低エネルギー電子といった多量のバックグラウン

Research Complex）では、低エミッタンスミュードが含まれる。そのため診断ビームラインには静オンビームを用いることで素粒子標準模型を超え

電偏向器と偏向電磁石を設置して、運動エネル

た新物理探索を目指し、ミューオン双極子能率のギーと運動量の両方を選別することによりバック

精密測定実験が計画されている [1]。また、低エグラウンドを抑制している。さらに J-PARC のパ

ミッタンスミューオンビームはミュオンスピン回

ルスミューオンビームの特性を生かして、Time-

−

+

−

−

−

−

−

+

－9－

~3m

Mu- production target
andSoa lens(To 5.6
6 ke
eV)

Elec
ctrostatic deflectorµ+Diagnostic beam line

~2 m
µ+

ctric quadrupoleElec

Mu- productioett on tarrge
anddSoa leens

QM1(X focus)
QM2(Y focus))

RF accelerationw
ith
h tthe
he R
FQ
with
RFQ
(5.6 keV 89 keV)

Bending magnet
MCP

Fig.3

BM
bend
d.)

Detectorr(MCP
P)

加速実験のセットアップ。

Beamm proffile monitor

MLF muon D2

Fig. 1

Mu 生成実験のセットアップ。
−

Fig. 4 加速実験における RF パワー on/off での TOF 分
布の比較。

−

生成用薄膜標的で減速され、加速 Mu と同じエ+ネルギーとなった µ は加速実験において深刻な
バックグラウンドとなる。そこで診断ビームライ
Fig. 2ンに設置した偏向電磁石を用いて、極性と運動量

Mu 生成実験で測定された TOF 分布。
−

を選別することによりバックグラウンドを抑制した。また予備実験同様 TOF の情報も積極的に活−Of-Flight（TOF）測定の情報も用いることにより、用し、加速 Mu ビームを明確に同定した。Fig. 4

明確な信号の同定が可能となった。Fig. 2 に TOFに RFQ の RF パワーを on/off した場合での TOFの測定結果を示す。シミュレーションによる予想

測定結果を示す。加速 Mu ビームの測定強度は

−

−

−

と合致する時間領域に Mu の信号が確認できる。

予備実験で測定した Mu ビーム強度からの予想

この実験結果により、Mu 源の開発及び Mu- ビー−と合致しており、Mu 生成による冷却過程及びムの同定手法を確立することができ、加速実験に

RFQ による再加速の過程がよく理解できている

必要な準備が整った。

と考えられる。この結果は投稿論文 [3] として掲−載されている。
2.4.

ミューオン RF 加速実証実験−

予備実験で開発した Mu 源を用いて、加速実

3．LINAC 18 での成果発表
以 上 の 成 果 に つ い て、2018 年 9 月 16 日 か ら験に臨んだ。Fig. 3 に加速実験のセットアップを−示す。Mu ビームは静電加速器によって 5.6 keV

21 日にかけて中国・北京で開催された国際会議に静電加速された後 RFQ へと入射され、さらにLINAC 18 にて研究発表を行った [4]。この会議に−89 keV まで RF 加速される。この加速 Mu ビー+

おける口頭発表は招待講演のみのため、本研究発

ムには RFQ で加速されなかった µ や崩壊陽電子

表は通常セッション及び学生セッションにてポス−

ター発表として行った。この学生セッションにおといったバックグラウンドが含まれる。特に Mu－ 10 －

さらには受賞の栄誉も得られた。改めて御礼申し
上げます。
参考文献
[1] T. Mibe et al. edit., J-PARC E34 Conceptual
Design Report, Technical Design Report (2011).
[2] Y. Kondo et al., “Re-acceleration of ultra coldmuons in J- PARC muon facility”, Proc. of IPACʼ
Fig. 518, Vancouver, Canada, FRXGBF1, pp. 5041–

Student poster award 受賞時の様子。

5046 (2018).
[3] S. Bae et al. , Phys. Rev. Accel. Beams, 21 ,いて本研究発表は二段階の審査を経て、Student

050101(2018).

poster award, ﬁrst Prize を受賞した。受賞に伴い、[4] R. Kitamura et al., “Muon acceleration test with

表彰と合わせて 20 分間の特別受賞講演（招待講the RFQ towards the development of the muon

演扱い）を行う機会を得ることができた。Fig. 5

linac”, in Proc. LINAC 18, Beijing, China,に Student poster award 受賞時の写真を示す。

TUPO010 (2018).

4．まとめ
高エネルギー加速器科学研究奨励会研究助成・国際交流助成により、国際会議 LINAC 18 にて世界初となるミューオン RF 加速実証実験の結果について研究発表を行った。会議では通常セッショ
ンと学生セッションにてポスター発表を行い、特に学生セッションにて Student poster award を受賞した。これに伴い表彰時に特別招待講演として
20 分間の口頭発表を行う機会を得ることができた。
謝辞
本 研 究 は J-PARC MLF 課 題 番 号 2016A0067、2017A0263 として実施された。実験準備に関して MLF ミュオン科学系グループの多大な協力を受けた。また 理研 RAL 支所及び KEKB リニアックグループにも実験機器の利用についてご協力頂いた。この場をお借りして改めて感謝したい。
本 研 究 は JSPS 科 研 費 JP25800164、JP15H03666、
JP15H05742、JP16H03987、JP16J07784、
JP16K13810、18H03707 の助成を受けたものである。最後になるが、今回の助成により伝統ある国際会議で研究発表を行う機会を得ることができ、－ 11 －

■国際交流助成報告

2）

環境によって異なるミュオニウムラジカ
ルを与える有機分子の精密 µSR 解析

Mu

東京工業大学

Scheme 1

物質理工学院伊藤繁和

最近筆者が行った研究として、構造式 1 で示される開殻一重項リン複素環化合物のミュオニウム
付加反応を挙げる。1 は本来極めて反応性の高い

2018 年 9 月 17 日から 24 日まで、カナダ・バ

二つのラジカル部位が隣接するリン原子の電子効

ンクーバーの TRIUMF サイクロトロン実験施設

果と立体サイズの大きな有機置換基によって高度にて、アントラセン型有機分子へのミュオニウム

に安定化されており、室温・空気中で安定である。

付加体の観測実験を行ってきました。今回の実験

また 1 は、低いしきい値電圧で p 型半導体特性をに対しまして高エネルギー加速器科学研究奨励会

示す。この 1 にミュオン照射を行うと、Scheme 2から助成を得られたことに対しまして深く感謝申に示すように、ミュオニウムがリン原子に付加しし上げます。得られた成果につきまして報告をさた 1Mu が生成することを、固体試料を用いたミュせていただきます。

[3]
オン準位交差共鳴（µLCR, Figure 1） によって[4]

観測することに成功している 。興味深いことに、
1．緒論：ミュオニウムと有機分子

分子に 3 つ存在するベンゼン環にミュオニウムが陽子加速器から生成するミュオン（ミュー粒子 ,付加したラジカルは観測されていない。すなわち、µ ）は寿命 2.2 µs の素粒子で、運動方向に 100%

ミュオニウムは本質的に反応性の高い 4 員環の部

スピン偏極している状態として得られる。ミュ

分に高い選択性をもって付加していることがわか

オンを絶縁体または半導体に打ち込むと、運動エる。また、1 の 4 員環部分は比較的分極したリン

ネルギーを失っていきながら物質内の電子を捕獲– 炭素結合で形成されており、正電荷を帯びたリ

し、ミュオンと電子との束縛状態である水素原子

ン原子にミュオニウムが付加しやすい性質を反映++ –状のミュオニウム（Mu = µ e ）を与えるようになしていると考えられる。

る。ミュオニウムは原子や電子と非弾性散乱をくり返していき、エネルギーが 13.5 eV より小さくなると、ミュオニウムの状態が安定となる。ミュ
オニウムはさらに格子との衝突によってエネルギーを失うことで周りと熱平衡になって、最終的[1]に物質中で安定な位置に落ち着く 。

Scheme 2

水素原子状のミュオニウムは、不飽和結合をもつ有機分子と付加反応を起こし、対応するラジカ

Backward
counter

Forwardcounter

ルを与えることができる。たとえばベンゼンの場
合、Scheme 1 に示すようにシクロヘキサジエニル[2]ラジカルを与える 。近年では、合成化学技術の発展に伴い、通常では得られない高反応活性な化
学種も安定に単離できるようになっているが、そういった特異な有機分子についてもミュオニウム
付加体の観測が行われるようになっている。

Muon
beam

µ+

Z
SampleB

Figure 1－ 12 －e+1 のような特異な複素環分子にラジカルが反応工夫することで、同一分子でありながら分子配列するケースは、これまで幾つか見出されていた。

の異なる結晶を与える、結晶多形を示す誘導体を

しかし、その生成物の同定は極めて困難であった。

得ることができる 。

[5]

これは、1 は多くの有機置換基が密集した構造を合成単離できる 4 は、不飽和結合の組み合わせ

もっているために、反応が複雑になってしまうたとなっている分子構造を有している。よって、ミュめである。1Mu を観測できたことは、「軽い水素オニウムが付加できる可能性が高く、新しいラジ原子」に相当するミュオニウムの反応を利用したカル種を見出すことができると考えられる。

ことと、10 ns 程度で完了するラジカル反応を効率的に同定するには、寧ろミュオンが最適である

3. アントラセン型分子の µSR 測定実験

ことを示す成果といえる。

3-1. これまでの知見
アントラセン型分子 4 の固体およびテトラヒ

2. アントラセン型分子

ドロフラン（THF）溶液試料を用い、1.5 T 程の
[6]

三つのベンゼン環が縮環した直線形の芳香族化

磁場を印加する条件で横磁場ミュオン回転 （TF-合物であるアントラセン 2 の骨格炭素原子を他のµSR, Figure 3）スペクトルを測定した。その結果、元素で置き換えた化合物が多く知られている。し220~260 MHz 程度のミュオンと電子の超微細結合

かし、3 のように、リンのような周期表の第三周定数（Aµ）が観測されたが、固体試料と溶液試料期以降の元素を含むアントラセン型化合物は基本では比較的大きな差が見られた。そのため、固体的に不安定で、通常は単離同定が非常に困難であ状態と溶液状態では 4 にミュオニウムが付加するる。筆者らは、3 の不安定性を引き起こしている

位置が異なる可能性が示唆された。

原因と考えられる高い反応性部位を、分子レベルの電子効果と立体効果を活用して安定化することElectronicclockを試みた。検討の結果、フッ素化されたアルキル

Transverse-Field

基を不安定部位の近傍に導入することで、大気中安定に取り扱い可能な誘導体 4 を黄色固体としてB得ることができた。大気安定なアントラセン型化

e+

合物 4 を合成すことができたことで、基本物性の

Muon
beam

測定を容易に行うことができるようになった。検討の結果、アントラセン 2 と同じような性質、た

µ+

Z

Muon
detector

とえば蛍光発光を示すことが明らかになっている

Positroncounter

SampleFigure 3（Figure 2）。また、もう一つの置換基である R を

最も熱力学的に安定と考えられる、4 のリン上にミュオニウムが付加したラジカルの密度汎関

R

数法（DFT）計算で Aµ を見積もったところ、実験で得られた値と比較的ずれが大きい結果となっE

4 の両脇に位置するベンゼン環にミュた。一方で、

2: E = CH
3: E = P

オニウムが付加したラジカルは、熱力学的に不利な構造ではあるものの、その Aµ は比較的実験で4

Figure 2

得られた値に近い結果となっていた。

－ 13 －

3-2. 今回の測定実験と解析

共鳴シグナルは観測されなかった。

4 の THF 溶液試料にミュオン照射を行い、TF-

この µLCR 測定の結果は、4 にミュオニウムがµSR および µLCR 測定によってミュオニウム付

付加して生成するラジカルでは、有意な電子と核加体の観測と同定を試みた。実験は TRIUMF のスピンの超微細結合定数が一つのみ存在するこM15 ビームラインに Helios 分光計（Figure 4）をとを示している。3 にミュオニウムが付加して生設置して行った。Helios 分光計は最大 7 T までの成するラジカルとしてその条件を満たす構造は、

外部磁場を印加できる超伝導磁石を備えた装置

4 のリン上にミュオニウムが付加した 4Mu、とで、これまで数多くの有機分子へのミュオニウム

いうことになる。しかし、先にも述べたように、付加反応の解析に利用されている。

DFT 計算によって最適化された 4Mu の Aµ は、実験値から求められた 230 MHz という超微細結合定数と比べて比較的ずれが大きいことがわかっている。DFT 計算の条件を幾つか変えて検討してみたものの、これまでに実施したレベルの計算で得られた 4Mu の構造はいずれも、測定実験から求められた超微細結合定数とずれが大きい結果となっている。なお、実際の DFT 計算による構造最適化では、ミュオニウムの代わりに水素原子を用いており、見積もられたプロトンの超微細結合定数にプロトンとミュオンの相対磁気回転比（3.183）を乗じて得ている。同位体効果を考慮した構造の修正を考慮しても、実験で求められたAµ と比べて依然ずれが大きい。現在、4Mu の最適化構造をもとにした構造パラメーターの修正等

Figure 4. Helios 分光計 [7]も行いながら、4 のミュオニウム付加体の構造同
まず、TF-µSR 測定によってミュオニウム付加定を進めている。

体の確認を行った。今回用意した試料の濃度が低かったためにシグナルが比較的弱かったものの、

4. 結語

230 MHz 程度の Aµ を示すシグナルを観測できた

今回の測定実験では、溶液状態でのアントラセ

ことから、4 のミュオニウム付加体が生成していン型分子 4 にミュオニウムが付加反応を起こしてることを確認することができた。

生成するラジカルについて新たな知見が得られ続いて、等方性の溶液試料を用いて µLCR 測定[8]た。実験データから定性的に導き出された分子構に譲るが、等造は 4Mu であるが、DFT 計算の最安定構造から方性試料の µLCR では、ミュオンと電子の超微細見積もられる超微細結合定数と比べてずれが大き

結合定数 Aµ がわかっていれば、生成するラジカ

い。今後さらに検討する必要があるが、ミュオン

ルにおける電子と核スピンの結合定数（Ak）を求からミュオニウムが生成し、ミュオニウムが付加めることができる。実際に測定を行ったところ、するプロセスにおいて未解明の現象が含まれてい0.4–0.5 T 付近に共鳴シグナルが一カ所観測される可能性も考えられる。今回用意できた 4 の量がた。等方性試料では一般にミュオンと電子の超微固体状態での測定に不十分で、満足できる解像度

細結合定数を示す共鳴シグナルは現れないが、今の実験データが得られなかった。4 の合成におい回の測定でも、先程示した Aµ = 230 MHz を示すてはスケールを上げることが難しいことが背景にを行うこととした。詳細は文献－ 14 －

あるが、これは有機合成化学に携わる筆者が解決しなければならない課題である。今回の成果をもとに、今後、素粒子科学と有機合成化学を融合させた斬新な機能性物質の探索等を進めたいと考えている。
最後に、本実験をサポートして頂いた小嶋健児
氏と McKenzie, Iain 氏をはじめ、TRIUMF のスタッ
フの方々と、合成実験を担当して頂いた学生諸子に厚く御礼申し上げます。
参考文献[1] 西田信彦、「µSR」、小林俊一 編「物性測定の進歩〈1〉第 2 章、丸善 1997.
[2] a) E. Roduner, The Positive Muon as a Probein Free Radical Chemistry (Lecture Notes in
Chemistry 49) Springer, Berlin, 1988. b) E.
Roduner, G. A. Brinkman, P. W. F. Louwrier,Chem. Phys. 1982, 73, 117.
[3] a) P. W. Percival, B. Addison-Jones, J.-C.
Brodovitch, S. Sun-Mack, Appl. Magn. Resn.
1996, 11, 315. b) ミュオンの進行方向に平行な外部磁場を印加し、ミュオンが崩壊して生成+する陽電子（e ）を、試料の前後に設置したカウンターで「アシンメトリー」として観測する。ミュオン、電子、および核スピンに変化が生じるとその陽電子数比が変化し、「共鳴」シグナルとして観測される。
[4] S. Ito, Y. Ueta, K. Koshino, K. M. Kojima, I.
McKenzie, K. Mikami, Angew. Chem. Int. Ed.
2018, 57, 8608.
[5] S. Ito, K. Koshino, K. Mikami, Chem. Asian J.
2018, 13, 830.
[6] ミュオンの進行方向に垂直な外部磁場を印加する方法で、ミュオニウム付加体の場合、生じる歳差運動（回転）を陽電子カウンターで観測する。
[7] http://muquip.triumf.ca/spectrometers/helios[8] . J. Blundell, Chem. Rev. 2004, 104, 5717.

－ 15 －

■国際交流助成報告3）

高温超伝導線材の電気的接合抵抗における層間抵抗の測定手法開発に使用することが出来ない。さらに、線材の加工
は層間抵抗の評価値に大きなばらつきを与えると考えられる。そこで本研究では、REBCO 線材の東北大学大学院工学研究科

層間抵抗を非破壊的に、かつ高確度で評価する

量子エネルギー工学専攻

ために、新しい手法を提案し従来法との比較を

早坂

遼一路

行った。
2．方法

1．導入

2.1.

従来の Current transfer length（CTL）法

高温超伝導線材として応用が期待されている

従来の層間抵抗測定手法である Current transfer

REBCO（Rare-earth Barium Copper Oxide）線 材 は

length（CTL）法 [2]（以下、従来法）の概略図を

図 1（a）のような積層構造をもつ。現状、REBCO

図 2 に示す。従来法では、剥離させた銅層 [3] か

線材の km オーダーの長尺化は難しく、コイルやら供給した電流が、REBCO 層に転流する領域でケーブルへの応用には線材の接合が必要である。

の電圧降下を測定することで層間抵抗を評価す

しかし、この線材を図 1（b）のように面同士で接る。電圧降下は次式で表される。

合すると、層と層の界面に存在する電気抵抗（層間抵抗）が主な要因となり、接合抵抗が生じる。

V(x) = V0 exp(−x/λ),λ = (r⋅hCu / ρCu)1/2（2-1）

図 1（b）では電流は各線材の銅層と銀層を通過しここで、V0 は x = 0 における電圧、r は層間抵抗

REBCO 層に流れ込む。そのため層間抵抗には銅（Wm2）、hCu は銅層の厚さ、ρCu は銅層の電気抵抗/ 銀層間と銀 /REBCO 層間の抵抗が含まれる（以率（Wm）である。電圧測定により転流距離 λ（m）

下それぞれの和を層間抵抗と呼ぶ）。重要な問題を求め、次式で層間抵抗を求める。

は、線材メーカーや線材の製造番号、さらにテープの位置によって層間抵抗にばらつきがあり、接r = λ2 (ρCu / hCu).

（2-2）

合抵抗が許容値に対して無視できないレベルでばらつくということである [1]。ゆえに、応用機器の設計のため接合抵抗を見積もり、低接合抵抗を安定的に実現するためには、線材の接合箇所の層間抵抗を事前に測定してから接合することが望ましい。
しかし、従来用いられてきた層間抵抗の測定手法では線材を部分的に破壊し、電圧プローブを接図2

従来の CTL 法の概略図

合するため、層間抵抗を評価した後の線材を接合

（a）

（b）

図 1 （a）REBCO 線材の構造 （b）2 枚の REBCO 線材を面同士接合したときの概略図－ 16 －

2.2.

Contact probing CTL 法

本研究で提案する Contact probing CTL 法（以下、新手法）の概略図を図 3 に示す。電流供給と電圧測定をコンタクトピンで行うことで、線材を破壊することなく層間抵抗を評価できる。また、
電圧プローブの接合が不要であり、プローブ位置のずれによる測定のばらつきを抑えることが出来る。一方、従来法と異なり、電圧降下の理論解を得ることが出来ないため、層間抵抗の評価は実験で得られる電圧降下と数値計算によって得られる電圧降下を比較することで行う。具体的な比図 5 層間抵抗と λ の関係。例えば、実験で測定した電圧降下から求めた λ が 0.07 mm のとき、λ = 0.07 と曲線との交点の横軸の値 1.1 pΩm2 が層間抵抗の評価値となる。

較方法の検討のため、3 次元有限要素法により静電場解析を行い、電圧分布を計算した。電流リー測定し λ を求める。次に、その λ が図 5 の縦軸のド間（間隔 1 mm）の線材銅表面における電圧降値となる曲線上の点の横軸の値を層間抵抗の評

下の計算結果を図 4 に示す。図 4 は電圧降下の線価値とする。

形領域（0.05 mm < x < 0.4 mm）の傾きが層間抵抗の値によって決まることを示している。電圧降下

3．実験の線形領域の傾きの逆数 λ（従来法の転流距離に

本 実 験 で は SupowerPower 社 製 の 4 mm 幅相当）と、層間抵抗の関係を図 5 に示す。新手法

REBCO 線 材 を 使 用 し た。 従 来 法 の サ ン プ ル とにおける層間抵抗評価は、まず実験で電圧降下をして 3 つのサンプル（同一線材から 3 cm 程度切り出した）A1~A3 を用意した。サンプルは銅層をかみそりで剥離した後、電圧プローブとして
25 µm の金線をワイヤーボンディングによって接合した。電圧プローブの位置は顕微鏡を用いて測定した。実験は液体窒素中 77 K で行い、30~50 Aの直流を剥離させた銅層から供給し、各電圧プ
ローブと参照プローブ（図 2 中、Reference）間の図3

電圧を測定した。

Contact probing CTL 法の概略図

Contact probing CTL 法の実験のために図 6 に示
すプローブユニットを設計した。このプローブ
ユニットには 50 µm 径の電流リード 2 本と 30 µm径の電圧プローブ 8 本が装備されている。電圧プ
ローブのは片側の電流リードより 80 µm の点から
50 µm 間隔で配置されている。新手法で測定するサンプルとして 4 つのサンプル B1~B4 を準備した。サンプルをプローブユニットの図 6 における上面に設置した後、液体窒素中で電流リードから

図 4 新手法における電流リード間電圧降下。異なる層間抵抗に対する数値解析の結果。x = 0 が片方の電流リードに相当する。

0.5 A の直流を供給し、各電圧プローブと参照プ
ローブ間（図 3 参照）の電圧を測定した。

－ 17 －

高い層間抵抗評価が可能になったと考えられる。
しかしながら、新手法においてサンプル B1 は他のサンプル B2~B4 より 1 pWm2 大きく、同一線材でも位置によって層間抵抗が異なることが示唆された。

新手法で使用したプローブユニット

4．結果と考察サンプル A1~A3 の従来法による電圧測定結果

ln (V/V1)

図6

を図 7 に、サンプル B1~B4 の新手法による電圧測定結果を図 8 に示す。新手法の結果（図 8）の

0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
-5.0
-6.0
-7.0
-8.0

方が従来法の結果（図 7）より指数的な電圧降下が明確に観察された。新手法において、ワイヤー
ボンディングの位置ずれや、銅層の剥離による超

A1

0

0.2

0.4

0.6

A2

0.8

A3

1

distance (mm)

図 7 従来法で測定した電圧降下。横軸ははじめの電圧
プローブからの距離を表す。

伝導層のダメージなどが与える影響を排除できたと考えられる。次に、図 7、8 のそれぞれのサ

0.0

ンプルごとに近似直線の傾きの逆数 λ とその推定
2）において、ρCu = 3.26 nWm、hCu = 20 µm として-2.0

層間抵抗を評価した。新手法の測定に対しては、

ln (V/V1)

誤差を算出した。従来法の測定に対しては式（2--1.0

求めた λ と図 5 より 2.2 節で述べた方法にしたがっ

-3.0

-5.0

の層間抵抗の評価値を示す。従来法で評価された
2

層間抵抗は平均して 2.4 pWm 、新手法で評価さ価値の方が従来法の評価値より小さい。従来法に

B2
B4

-4.0

て層間抵抗を評価した。図 9 にすべてのサンプル

れた値は平均して 1.05 pWm2 であり、新手法の評

B1
B3

0

0.05

0.1

0.15 0.2 0.25
distance (mm)

0.3

0.35

図 8 新手法で測定した電圧降下。横軸ははじめの電圧
プローブからの距離を表す。

よる評価値の方が文献値 [3] に近いが、層間抵抗としては新手法による評価値の方が妥当と考えられる。なぜなら、線材 2 枚分の層間抵抗が接合抵抗に含まれるが、はんだ接合の抵抗は 4 pWm2
を下回ることがある [4]-[7] ため、従来法による評価値は線材 1 枚分の層間抵抗としてはやや大き
く、新手法による評価値は妥当であるからである。さらに、新手法では従来法よりも層間抵抗の推定誤差（図 9 中エラーバー。λ の推定誤差に起因する。）が小さいことが確かめられた。新手法
で線材の加工を回避できたことにより、信頼性の－ 18 －

図9

従来法と新手法による層間抵抗の評価値の比較

5．結論

dependences of joint resistance in a mechanical

本研究では REBCO 線材の層間抵抗を非破壊的

joint of REBCO tapes,” IEEE Trans. Appl.

かつ高確度で評価するため、Contact probing CTL

Supercond., vol. 26, no. 4 Jun., 2016.

法を提案した。液体窒素中 77 K において従来法[6] Jun Lu et al., “Lap joint resistance of YBCOと新手法により同一の REBCO 線材の異なる位置

coated conductors,” IEEE Trans. Appl. Supercond.

の層間抵抗を評価し比較を行った。その結果、新vol. 21, no. 3, pp. 3009-3012, Jun., 2011.

手法の方が従来法よりも信頼性の高い層間抵抗[7] K. Konstantopoulou et al., “Effect of the axial

値を評価できることを示した。また、同一線材でstress and the magnetic field on the critical

も位置によって層間抵抗が異なることが示唆されcurrent and the electric resistance of the joints

た。線材の接合抵抗を見積もるためには接合領域

between HTS caoted conductors,” Supercond. Sci.

内の複数点で層間抵抗を評価し、接合抵抗に寄与

Technol., vol. 28, 064001, 2015.

する実効的な層間抵抗を評価する必要がある。本
研究で提案した Contact probing CTL 法は測定の容易さゆえ、複数点の測定に非常に適している。
今後は複数点測定の体系構築や、異なる温度や磁場下における層間抵抗の挙動を確かめる。また、異なる線材の層間抵抗も評価する予定である。本研究で提案した新手法により、REBCO 線材の層間抵抗を接合前に評価することで、接合抵抗の予測および低抵抗接合の安定的実現が可能になると期待している。
参照文献[1] Y. Kim et al., “YBCO and Bi2223 coils for highfield LTS/HTS NMR magnets: HTS-HTS joint
resistivity,” IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.
23, no. 3, Jun., 2013.
[2] M. Polak et al., “YBCO/Ag boundrary resistivity
in YBCO tapes with metallic substrates,”
Supercond. Sci. Technol. vol. 19, pp. 817-820,
2006.
[3] N. Bagrets et al., “Investigation of soldered
REBCO tape-copper joints for superconduting
applications,” IEEE Trans. Appl. Supercond., vol.
23, no. 4, Jun., 2016.
[4] Jerome Fleitter , Amalia Ballarino, “In-field
electrical resistance at 4.2 K of REBCO splices,”
IEEE Trans. Appl. Supercond. vol. 27, no. 4, Jun.,
2017.
[5] S. Ito et al., “Structure and magnetic field－ 19 －

■その他の報告

第 35 回高エネルギー加速器セミナー（OHO’18）報告
高エネルギー加速器研究機構

加速器研究施設小林幸則

2018 年 9 月 4 日～ 7 日までの 4 日間にわたり KEK つくばキャンパス 3 号館セミナーホールにおいて、
高エネルギー加速器セミナー OHOʼ18 が開催されました。
同セミナーは若手研究員の育成や、企業の研究者の加速器科学への理解を深める事を目的として、
1984 年以来毎年開催されているものです。
第 35 回目となる今年のセミナーは「大強度陽子加速器の現状と将来 －さらなる大強度ビームを目指して－」と題して、企業、研究所、技術者、大学などの研究者、大学院生、大学生など 97 名が全国から参加しました。
大強度陽子加速器 J-PARC が稼働を開始して、早くも 10 年が経過しました。
これまで様々な苦難を乗り越え、現在は世界最高レベルの陽子ビーム強度を実現しています。
今回のセミナーでは、その加速器の現状とさらなる大強度化を目指す将来について学びました。
講師の皆様の熱意が伝わり、参加者全員最後まで熱心に拝聴していました。
プログラムには施設見学もあり、電子陽電子入射器棟（LINAC）、放射光施設（PF リング）
、そしてコンパクト ERL を見学しました。
また OHO の呼びものの一つである「夜話」（講義ではなく研究者の方の経験談などを伺う）では、
筑波大学 医学医療系准教授 生命医科学域 陽子線医学利用研究センターより熊田博明氏にお越しいただ
き、BNCT －大強度小型粒子加速器が可能にする新しいガン治療－について、大変感慨深いお話しをしていただきました。
本講義で使用されたテキストは以下のリンクよりご覧頂けます。
http://accwww2.kek.jp/oho/oho18/index.html
http://accwww2.kek.jp/oho/oho18/text.html－ 20 －

集合写真（3 号館エントランスにて）－ 21 －

第８回特別講演会開催報告

1．開催日時

平成 30 年 10 月 10 日（水）14:00 ～ 17:00・・・・49 名の参加

2．開催場所

アルカディア市ヶ谷（私学会館） 7 階

3．演

題

講

演．1

住所

東京都千代田区九段北 4-2-25

TEL

03-3261-9921（代表）

琴平

等

講演者

「世界で幅広く展開する超伝導加速器の現状と将来」
か こ

加古

えい じ

永治

氏

大学共同利用機関法人
加速器研究施設
講師略歴

高エネルギー加速器研究機構

教授

1988 年 4 月高エネルギー物理学研究所に着任し、トリスタン計画用 508MHz 超伝導加速空洞の建設に従事。
以来、一貫して高加速電界応用の L バンド超伝導加速空洞システムの研究開発に従事。
2000 ～ 2005 年 ADS 用 972MHz クライオモジュールの開発、2005 年よりリニアコライ
ダー用 1.3GHzSTF クライオモジュールの開発、2008 年よりエネルギー回収型線形加速器（ERL）用 1.3GHz 入射器クライオモジュールの開発に従事し、現在に至る。
2015 年より大強度陽子線形加速器用低ベータ型超伝導空洞の研究開発に着手するとともに、理研・和光の QWR 型超伝導空洞の開発、QST・六ヶ所の HWR 型超伝導空洞の開発に、共同研究者として参加。
2013 年 4 月より現職。

講演要旨

1980 年代後半に世界初の超伝導空洞の量産・実用化に成功した KEK トリスタン計画
を経て、その後 30 年間での高加速電界・高 Q 値の達成を目指した数々の技術開発の成果により空洞性能が著しく向上した結果、近年、超伝導空洞を利用した加速器の建設、将来計画が世界で数多く進行中である。
ヨーロッパでは E-XFEL が完成し、ESS が建設中であり、アメリカでは LCLS-II と
FRIB が建設中である。
また、中国や韓国でも超伝導空洞を用いた複数の計画が進行中である。
本講演では、超伝導空洞の高性能化の現状、現在建設中の超伝導加速器を紹介し、今後期待される将来計画について、報告する予定である。

－ 22 －

加古 永治 氏
大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
加速器研究施設 教授

講

演．2
講演者

「いよいよ始まった宇宙の起源を探る SuperKEKB/Belle II 実験」
う の

宇野

しょうじ

彰二

氏

大学共同利用機関法人
素粒子原子核研究所
講師略歴

高エネルギー加速器研究機構
副所長・教授名古屋大学理学研究科にて素粒子の実験的研究で理学博士
卒業後、高エネルギー物理学研究所に着任し、2018 年 4 月より現職
長年にわたって素粒子実験に携わってきており、特にガス放射線検出器の専門家として、TRISTAN/TOPAZ 実験のエンドキャップガスサンプリングカロリメータ―とトリ
ガーチェンバー、KEKB/Belle 実験の中央飛跡検出器、SuperKEKB/Belle II 実験の中央飛跡検出器などをを設計、製作してきた。
2011 年に「マイクロパターンガス検出器による中性子・X 線画像装置の開発」で高エネルギー加速器科学研究奨励会・小柴賞を受賞。

講演要旨2008 年に小林誠・益川敏英両先生が CP 対称性の破れの理論的研究でノーベル物理学賞を受賞された。
その小林・益川理論を実証したのが、高性能な KEKB 加速器と巨大な Belle 測定器であった。

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Belle 実験では他の数々の物理成果も上げてきたが、性能を飛躍的に向上させるために、
2010 年以降、加速器、測定器ともに大幅な改造を行ってきた。
2018 年 4 月からデータ収集が始まった加速器（SuperKEKB）と測定器（Belle II）を用いた実験の改良ポイント、特にナノビーム衝突に関する説明を行うと同時に、Belle II
実験の現状を報告する。
また、素粒子の世界で成功を収めている標準理論を超える物理をどのように探索していくかを説明し、そのことが現在の宇宙が物質優位であることを証明する鍵が得られる可能性があることを講演する。

宇野 彰二 氏大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
素粒子原子核研究所 副所長・教授

・講演の詳細につきましては、奨励会ホームページ（http://www.heas.jp）をご覧ください。

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（公）高エネルギ－加速器科学研究奨励会賛助会員一覧
平成 30 年 11 月 1 日現在
会員名

会員名

1

エーザイ（株）31

日本アドバンストテクノロジー（株）

2

S.P. エンジニアリング（株）

32

日本高周波（株）

3（株）大阪真空機器製作所

33

日本電磁工業（株）

4

川崎設備工業（株）

34（株）野村鍍金

5（株）関電工35

浜松ホトニクス（株）

6

金属技研（株）36

日立金属（株）7

工藤電機（株）37（株）日立製作所

8（株）ケーバック

38

VAT（株）

9

小池酸素工業（株）

39

富士通（株）

10（株）工業ゴム研究所

40

武州ガス（株）11

神津精機（株）41（有）双葉工業

12

コカ・コーライーストジャパン（株）

42（株）マイテック13（株）ジェック東理社

43（株）前川製作所

14

秀和電気（株）44

三菱重工機械システム（株）

15

新日鐵住金（株）

45

三菱電機（株）16

セイコー・イージーアンドジー（株）

46

三菱電機システムサービス（株）

17

大陽日酸（株）47

太陽計測（株）平成 30 年度休会

18（株）多摩川電子

19

ツジ電子（株）

20（株）電研精機研究所

21

東京ニュークリアサービス（株）

22

東芝エネルギーシステムズ（株）

23

キャノン電子管デバイス（株）

24（株）トヤマ25

豊田通商（株）26

長瀬ランダウア（株）

27

ニチコン（株）28

ニチコン草津（株）

29

日新パルス電子（株）

30（株）日本アクシス－ 25 －

評議員・役員等一覧
平成 30 年 11 月 1 日現在

評議員
氏

名

ながしま

よりきよ

や の

やすしげ

よこみぞ

ひであき

長島

矢野
横溝
おおの

安重
英明
ひでお

大野

英雄

はかまだ

としかず

さとう

きよかず

袴田
佐藤
任期

順清

敏一
潔和

所

属

大阪大学 名誉教授
仁科記念財団 常務理事
一般財団法人総合科学研究機構理事長

兼中性子科学センター長（財）高輝度光科学研究センター 研究顧問
浜松ホトニクス株式会社 顧問
東芝エネルギーシステム株式会社 京浜事業所 技監

平成 26 年度の最終のものに関する定時評議員会の終結時（平成 27 年 5 月 19 日）から平成
30 年度の最終のものに関する定時評議員会の終結の時（平成 31 年 5 月下旬）までとする。

役員（理事）
役

職

代表理事

氏

名

たかさき

ふみひこ

髙﨑
かみや

ゆきひで

あさの

かつひこ

くまがや

のりたか

うえさか

みつる

業務執行理事

神谷

理 事

浅野

理 事

理 事

史彦

熊谷

上坂

幸秀
克彦

教孝

充

所
高エネルギー加速器研究機構

属
先端加速器推進部

研究員
高エネルギー加速器研究機構

理事

株式会社日立製作所 日立事業所 主管技師長
国立研究開発法人科学技術振興機構未来社会創造事業
プログラムマネージャー
東京大学大学院工学系研究科 原子力専攻原子炉工学講座
教授

任期 平成 28 年度の最終のものに関する定時評議員会の終結時（平成 29 年 5 月 12 日）から平成
30 年度の最終のものに関する定時評議員会の終結の時（平成 31 年 5 月下旬）までとする。

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役員（監事）
役

職

氏

名

監

事

木村 嘉 孝

きむら

よしたか

任期

所

属

高エネルギ - 加速器研究機構 顧問

平成 26 年度の最終のものに関する定時評議員会の終結時（平成 27 年 5 月 19 日）から平成
30 年度の最終のものに関する定時評議員会の終結の時（平成 31 年 5 月下旬）までとする。

選考委員会委員
氏

名

やまぐち

せい や

山口 誠哉

かみがいと

おさむ

は せ が わかずお

上垣外 修一長谷川 和男
はば

じゅんじ

淳二

幅

やまなか

たく

なかや

つよし

ながえ

ともふみ

きのした

とよひこ

山中
中家

卓
剛

永江 知 文
木下 豊彦
任期

所

属

高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設 施設長
理化学研究所

仁科加速器研究センター

加速器基盤研究部

国立研究機関法人 日本原子力研究開発機構
J-PARC センター加速器デビジョン デビジョン長
高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所 教授
大阪大学 大学院理学研究科 教授
京都大学 大学院理学研究科 教授
京都大学 大学院理学研究科 教授
公益財団法人 高輝度光科学研究センター利用推進部 部長

平成 29 年 4 月 1 日から平成 31 年 3 月 31 までとする。

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部長