ILCのサイエンス
村山斉（国際推進チーム物理・検出器研究部会長）
2021/7/19

ILC
宇宙を創るタイムマシン

ILC の目的• 私たちはどこからきたのか？
• 私たちはなぜ存在するのか？
• 宇宙はどういう仕組みなのか？
• 宇宙は何でできてるのか？
• ILC はこうした世界の誰でもが考える深い疑問に答えていくための科学的実験施設• 長く（何十年も）発展し続ける施設

タイムマシンCredit: NAOJ

Credit: CERN

アンドロメダ銀河
230万光年

Credit: Subaru HSC team

銀河団

Credit: NASA

Abell 1689
22億光年先133億光年先の銀河

今も見えるビッグバン

Credit:ESA

億年
138

38
万年

3分

２
陽子
望遠鏡

２
ヘリウム

２ニュートリノ
陽子

２陽電子
ヘリウム

ビッグバンでは H:He ~ 3:1
観測とよく合う！

宇宙と素粒子

宇宙の仕組みをしりたい！

© Copyright 2017 Abrams and Primack, Inc.

素粒子物理学• 宇宙は何でできているのか？
• 19世紀：万物は原子でできている！
• 周期表にある原子がすべての根源• 1897年 電子の発見 エレクトロニクス• 原子は根源ではない！10–8 cm• 1932年 中性子の発見 原子力、核融合 10–13 cm• 1969年 クォークの発見 <10–17 cm• 1974年「11月革命」で確立• もっと深い階層があるのか？

統一の歴史
原子電気
惑星 リンゴ
重力

磁気
電磁気学

力学
特殊相対性理論

G

R

γ-線
β-線

量子電気力学
標準理論

ひも理論？

量子力学

大統一理論？

弱い力
強い力

α-線

素粒子物理学• 宇宙はどういう仕組みなのか？
• 17世紀：重力• 19世紀：電磁気学• 20世紀：• 強い力が陽子と中性子を結びつけるて原子核に• 弱い力が星を光らせる• 四つの力、電弱統一、大統一、超弦理論• 21世紀：• ヒッグスの「湯川力」19種類？

世界を作る素粒子
トップ

1995

みんな三つずつあるはず
タウ 1975

ボトム 1978

ミュー

ストレンジ

電子

ダウン

1974
チャーム

アップ

標準理論
ヒッグス

クォーク

レプトン
力の粒子
©Particle Fever

15素粒子物理学• 日本は世界的に大きな貢献• ノーベル賞• 湯川秀樹 (1949) 強い力を伝えるパイ中間子を予言• 朝永振一郎 (1965) 量子電気力学のくりこみ理論• 小柴昌俊 (2002) ニュートリの天文学を開拓• 南部陽一郎 (2008) 自発的対称性の破れの理論• 小林誠、益川敏英 (2008) 物質と反物質の違いの理論• 梶田隆章 (2015) ニュートリノの質量の発見• これからは標準理論を超える時代

どう標準理論を超えるか？
• 標準理論では説明できない謎• ニュートリノの質量• ダークマター• ダークエネルギー• インフレーション• 消えた反物質• 理論的な予想• ヒッグス粒子が突破口に

原子
ダークマター
ダークエネルギー

19

放射線治療
東芝

三菱
重工

20

アーネスト
オルランド
ローレンス

特許 1934年

加速器＝顕微鏡• 波の波長より小さなものは見えない• 短い波長=高いエネルギーhc=Eリニアコライダー• 1960年代から「いずれはリニア」• 円形だと、加速した高エネルギーの粒子を曲げる必要• 曲げるたびに光をだして減速• 加速どころか、エネルギーを維持するために電力• 線形だとエネルギーを失わない「グリーン」な加速器• 1980年代に超伝導加速器空洞の開発を開発• 以来10倍以上のコストダウン• 技術はやっと約10年前に確立• 当初は 1500 GeV がサイエンスに必要と見積もり• ヒッグスが見つかってエネルギーは 250 GeV に照準• 技術とサイエンスの目標がそろった！

LHC実験
ビッグバンをやり直そうLHC実験
ビッグバンをやり直そう

去年開始！

2012.7.4
ヒッグス粒子発見？

理論提案：196
実験構想：19844

建設開始：2001

浅井祥仁
東大准教授
日本同時発表原子

我々はなぜ存在するのか

中性子
陽子
原子核

宇宙は冷えて来た
4000兆度

無秩序

秩序

宇宙に満ちるヒッグス粒子• 全ての素粒子を光速から遅らす• これがないと私達の体は10億分の一秒でバラバラに• 宇宙に秩序を作った• 一体なんだ？？
素粒子論入門Part 2 ヒッグス粒子①

宇宙のあらゆる場所，あなたの眼の前にすら，「ヒッグス粒子」が満ちている

●●●●
●●●

素粒子物理学の標準モデルでは，もう一つ未発見の素粒子

真空に満ちたヒッグス粒子の存在が予言されています。それが「ヒッグス粒子」です。

標準モデルによると，宇宙空間のあらゆる場所，真空や物質の内部にさえ，ヒッグス粒子が満ちていると言います＊。

★

まだ調べ始めたばかり魚が周囲に満ちている水の存在に気づかないであろうよう★

に，ヒッグス粒子はあらゆる場所に満ちているため，私たちはその存在に気づいていないのです。
ヒッグス粒子は，あらゆる素粒子の「重さ（質量）」を生みだす源だと考えられています。標準モデルによると，本来，量とは，「物体の動かしにくさ」（より正確には「加速のしに小さな力でも，いきおいよく動かすことができます。しかし質量の大きな（重い）砲丸は，大きな力を加えないと，いき
おいよく投げることはできません。
ヒッグス粒子が空間に満ちているため，素粒子が動こうとすると，ヒッグス粒子と衝突してしまうことがあります。これを素粒子の質量，すなわち，動かしにくさの起源だと考えるわけです。質量が大きい（重い）素粒子ほど，ヒッグス粒
ひんぱん

子と頻繁にぶつかることになります。

ヒッグス粒子がなかったら，私たちは存在できない
一方，光子のような質量ゼロの素粒子は，ヒッグス粒子と

★

★

★
★

★

あらゆる素粒子は質量がゼロだと考えられているのです。質くさ」）を意味します。質量の小さな（軽い）ピンポン球は，

電子

★

★

W

ウィークボソン（Ｗ粒子）

★

★
光子

γ

ヒッグス粒子が二つの光子に壊れた例
Credit: CERN

スピン
• 素粒子は永遠に回るこま• 電子、光子、クォーク、..
• 今まで見つかった素粒子は全て回る• ヒッグスだけがスピンがない• のっぺらぼう！
• 村山：「ヒッグスレス理論」• これだけか？兄弟・親戚がいるのか？
• もしかして異次元を回っているのか？
• 素粒子ではなく複合粒子か？
• そもそもなぜ宇宙に凍り付いた？
.

©スタジオジブリ
2001 Studio Ghibli・NDDTM

ヒッグス粒子は異次元を回る？

加速器実験
E=mc2

arXiv:1206.5663

LHC と ILC
もっとくっきり

LHC

ILC

リニアコライダー

Huge effortsZÆ
overμμlast months to prepare for high lumi and pile-up expected in 2012:
 optimized trigger and offline algorithms (tracking, calo noise treatment, physics objects)
Æ mitigate impact of pile-up on CPU, rates, efficiency, identification, resolution
 in spite of x2 larger CPU/event and event size Æ we do not request additional computing
resources (optimized computing model, increased fraction of fast simulation, etc.)

p

p

LHC

ILC

+
e

e

37

©Rey Hori

一匹狼？ (標準理論)
兄弟親戚? (超対称性)

Deviation from SM

ヒッグスの正体は？

素粒子でない?（複合理論）
Lumi 1920 fb-1, sqrt(s) = 250 GeV
Lumi 2670 fb-1, sqrt(s) = 500 GeV

15 %Standard Model

c

τ

b

t

W

Z

10 %
5%
0%
-5 %

一匹狼？

-10 %

15 %

MSSM (tanβ = 5, MA = 700 GeV)

c

τ

b

t

W

10 %
5%
0%
-5 %

兄弟親戚？

Z

Deviation from SM

Deviation from SM

-15 %
15 %

MCHM5 (f = 1.5 TeV)

c
10 %
5%
0%
-5 %

-10 %

-10 %

-15 %

-15 %

τ

b

t

W

Z

素粒子でない？

138億光年先に今でも見える熱い宇宙© ESA/Planck Collaboration

暗黒物質は
生き別れの生みの母

暗黒物質なしCredit: 吉田直紀

暗黒物質あり

窓
標準理論
暗黒
世界

H 0† H 0 H † H

ヒッグス

物質粒子

, plot for direct searches

ヒッグス粒子がn be translated to-nucleon plane
暗黒物質への窓？
σWIMP-nucleon [cm2]arXiv:1708.02245

DM

q

q

−39

10 W

H

q

DM

PRL 121 (2018) 111302

PandaXPRL 117 (2016) 121303

DarkSide-50
PRL 121 (2018) 081307

LUX
PRL 118 (2017) 021303

DarkSide-Argo (proj.)
DarkSide-Argo EPPSU submission

DARWIN-200 (proj.)
JCAP 11 (2016) 017

HL-LHC: BR<2.6%

daX
Pan

LUX

Higgs PPG, arXiv:1905.03764

HL-LHC+LHeC: BR<2.3%
Higgs PPG, arXiv:1905.03764

CEPC, FCC-ee240 , ILC250: BR<0.3%

1T
ON
N
XE

σSI (χ-nucleon) [cm2]

地下実験の制限
10−41

XENON1T

B inv < 0.11

s = 13 TeV, 139 fb-1

All limits at 90% CL

Wq

ATLAS Preliminary

Higgs Portal
Scalar WIMP

−43
Granada May 201910Preliminary,

10−44

DarkSide-50

PRL 117 (2016) 121303

daX
n
a
P

10

−45

LUX

−46

HL-LHC, BR<2.6

10

Higgs PPG, arXiv:1905.03764

10 HL-LHC
1
10
10−47

HL-LHC+LHeC, BR<2.3

−47

10−47

Higgs PPG, arXiv:1905.03764

CEPC, FCC-ee240 , ILC250: BR<0.3%

103

102

−48

10

mWIMP [GeV]DARWIN-200 (proj.)

ILC

10

Higgs Portal model
Direct searches, Majorana DM
Collider limits at 95% CL, direct detection limits at 90% CL

−50

10
3

10
mχ [GeV]

1

10

4
10
FCC-ee/eh/hh, BR<0.025
Higgs PPG, arXiv:1905.03764

DarkSide-Argo (proj.)ts at 90% CL

10−45

DarkSide-Argo (proj.)

JCAP 11 (2016) 017

−49

oj.)

PRL 118 (2017) 021303

DARWIN-200 (proj.)

N1T
NO
E
X

FCC-ee/eh/hh: BR<0.025%

HL-LHCの10倍の感度

LUX

DarkSide-Argo EPPSU submission

Higgs PPG, arXiv:1905.03764

Higgs PPG, arXiv:1905.03764

10−41

Caveat:
EFT WIMP
validity LUX
Majorana
in Higgs-DM
PandaX-II
interaction not
10−43
guaranteed beyond Xenon1TXENON1T
PRL 121 (2018) 111302
HL-LHC
PandaX−45

10

Other experiments

10−39

102

3

10
mχ [GeV]

Higgs PPG, arXiv:1905.03764

[2] A benchmark setup (for s=250 GeV, with passive muon shield)o IP

YS, D.Ueda arXiv: 2009.13790(Axion-like particles)<latexit sha1_base64="NVrXKagjtxIYNxdO8XKglRgRDN0=">AAACcXicbVHdahQxFM6MP63j31a9EVFCi1ApLjNjxV5JQSheeFHBbQub3eFMNrMNTTJDkhGWEKF3PoLP4mPolQ+hIL6Amd1VaushOXx853w5yZeyEdzYNP0WxZcuX7m6snotuX7j5q3bvbU7B6ZuNWUDWotaH5VgmOCKDSy3gh01moEsBTssT1519cP3TBteq3d21rCRhKniFadgA1X0PhIJ9piCcG88/oCJaRvDLE6ekkoDdZl3235aOCBTkHKZPQa8VzgiW6JaTywXE+b2/PgPk2z9Fed+kzSgLQcxF3h4Ms7PHJ57WcA4D6vobaT9dB74IsiWYGN3+/Ppp59fv+8XvS9kUtNWMmWpAGOGWdrYkeuGUcF8QlrDGqAnMGXDABVIZkZu7pjHjwMzwVWtw1YWz9mzCgfSmJksQ2fnjzlf68j/1YatrXZGjqumtUzRxaCqFdjWuLMfT7hm1IpZAEA1D3fF9BiCGzZ8UhJMyM4/+SI4yPvZs/7zt8GNl2gRq+gBWkebKEMv0C56jfbRAFH0I7oXPYweRb/i+zGO1xetcbTU3EX/RLz1G63Lwrw=</latexit>

1
1
ga aFµ⌫ F̃ µ⌫ + (@µ a)2
4
2

L

e-

interaction point

beam dump

e

1 2 2
m a
2 a

Concretemuon shield

Lead(125 GeV)

detector(decay volume)2m<latexit sha1_base64="UMLrRJRz2J/4WhcRSjknK/XO0y8=">AAAB7XicbVC7SgNBFJ2NrxgfiVpY2AwGwSrsKqKFSMDGMoJ5QLKEu5PZZMzM7DIzK4Ql/2BjoYitH+Cf2PkBtvkGJ49CEw9cOJxzL/feE8ScaeO6X05maXlldS27ntvY3NrOF3Z2azpKFKFVEvFINQLQlDNJq4YZThuxoiACTutB/3rs1x+o0iySd2YQU19AV7KQETBWqrW6IAS0C0W35E6AF4k3I8Xy/miUv/z4rrQLn61ORBJBpSEctG56bmz8FJRhhNNhrpVoGgPpQ5c2LZUgqPbTybVDfGSVDg4jZUsaPFF/T6QgtB6IwHYKMD09743F/7xmYsILP2UyTgyVZLooTDg2ER6/jjtMUWL4wBIgitlbMemBAmJsQDkbgjf/8iKpnZS809LZrU3jCk2RRQfoEB0jD52jMrpBFVRFBN2jR/SMXpzIeXJenbdpa8aZzeyhP3DefwAEY5Mq</latexit>aforward<latexit sha1_base64="UMLrRJRz2J/4WhcRSjknK/XO0y8=">AAAB7XicbVC7SgNBFJ2NrxgfiVpY2AwGwSrsKqKFSMDGMoJ5QLKEu5PZZMzM7DIzK4Ql/2BjoYitH+Cf2PkBtvkGJ49CEw9cOJxzL/feE8ScaeO6X05maXlldS27ntvY3NrOF3Z2azpKFKFVEvFINQLQlDNJq4YZThuxoiACTutB/3rs1x+o0iySd2YQU19AV7KQETBWqrW6IAS0C0W35E6AF4k3I8Xy/miUv/z4rrQLn61ORBJBpSEctG56bmz8FJRhhNNhrpVoGgPpQ5c2LZUgqPbTybVDfGSVDg4jZUsaPFF/T6QgtB6IwHYKMD09743F/7xmYsILP2UyTgyVZLooTDg2ER6/jjtMUWL4wBIgitlbMemBAmJsQDkbgjf/8iKpnZS809LZrU3jCk2RRQfoEB0jD52jMrpBFVRFBN2jR/SMXpzIeXJenbdpa8aZzeyhP3DefwAEY5Mq</latexit>

11 m

70 m

50 m

暗黒物質

✓ Multiple scattering of electrons✓ Axion production angle (iWW approximation)✓ Photon decay angle

a

ダンプ

10 m

11

Figure 4. The
sensitivity of NA64 to DarkPhotons with the full statistics collected in 2016 - 2018. Le
ダンプ
plot: in terms of the mixing
strength ✏. Right
plot: in terms of the variable Detectory, assuming ↵D = 0.1 an
Beam
Dump
mA0 = 3m , shown together with the predictions of some popular thermal Dark Matter models.

アクシオン
AC

E1

37

iP

g a [GeV-1 ]10SL

Optional
ShieldingDetector

-6

10

1m

-7

10

ILC-250 (1 year)

SN 1987 A

10-8

ILC-250 (20 years)

10-9
10-4

10-3

10-2

10-1

100

101

ma [GeV]of magnitude better sensitivity than other beam dump experiments
12

他分野

ff

e

SH

-5

HB stars

10

10-4

YS, D.Ueda arXiv: 2009.13790

γ+N→a+N

-3

10 m
Dirt

lengths shifting fiber read-out. Immediately after WCAL there is a veto counter V2, th
1 mare followed by the ECAL that was used i
tracking detectors, the signal counter S4. They
the invisible mode and the same detectors downstreamof it (VETO and HCAL). The energ
1mof the e+ e pair is measured by the ECAL.
FIG.were
1: ofSchematic
experimental
setup.
A high-intensity
Figure 3: events
Schematictheexperimental
A high-intensity
multi-GeV
electron th
The candidate
selectedwiththesetup.
following
criteria
chosento maximize
multi-GeV
electron beam
impingingon a beam
proimpinging
onand
a beam-dump
producesa secondary
beam dumpof dark
sectorusingstates.both
In MC
acceptancebeamof signal
eventstominimizethenumberofbackground
events,ducesasecondary
beam
of
dark
sectorstates.
In
the
basic
the basic setup, a small detector is placed downstream with respect to the beam-dump
simulationsoand
data: (i)No energy
depositionin thedownstream
V2 counter
setup,
a small detector
is placedso exceedingthat muons about half of ththat muons and energetic neutrons are entirely ranged out.
energeticionizing
neutrons particle
are entirely
rangedthe conenergy deposited by theandminimum(MIP);(ii)out.
TheInsignal
in the decay counte
crete example we consider, a scintillator detector is used to
S4 is consistent with two
MIPs; (iii) The-nucleon
sum ofscattering
energiesatdeposited
intransthe WCAL+ECAL i
study
momentume↵orts to search
forquasi-elastic
dark photons independentlyof theirconnection
to dark matter,> 140 MeV,
equal to thebeamenergywithintheenergyresolutionof
these
detectors.
At leastparticle
25% of th
fers
well
above
radiologicalbackgrounds,slow
0
the success of these e↵orts relies on the assumption that the A is the lightest
neutrons,
and noise.
To improvesensitivity,
additionalshieldtotal energy
beand
depositedthe ECAL;
Theonly
showerin theshould startt
in should
its sector
that its inprimary
decay (iv)channeldepends
on WCAL✏. Furthermore,
if
ing
or
vetoes
can
be
used
to
actively
reducecosmogenic
and0develop within
few first
X0environmental, which isby thepart
energycut;(v) The ce
the A adecays
predominantly
to ensuredSMparticles,
thispreshower
explanationof the(g 2)µ anomalyotherbackgrounds.
暗黒物質探索has beenruledout (see discussion
in Sec.
with maximalenergydepositionin the ECAL
should.5). be (3,3) (vi) The lateral and longitudina
0If, however,A couples
to a lightwith
DM aparticle(mone.
m ), requirement
then the pa- doe
A0 > This
shape of the showerin thethe
ECAL
are consistent
single e-m
rameter space for reconciling theory and experiment with regard to (g 2)µ remains
not decrease
the efficiency to signal events because the distance between e and e+ in th
viable. For large values of ↵D , this explanation of the anomaly is under significant
ECAL is verysmall.
rejectionof events
hadrons
theexplanation
final state wasbased
tensionwithTheexisting
constraints,
but withfor ↵D⌧ ↵EMinthis
is still
viableon th
VETO and/or
the energy
depositedterritory
in the HCAL.
and mostof the remaining
can be tested with BDX@JLab (see discussion in陽電子

１対１で作る1933

電子

宇宙の始まり1,000,000,001

1,000,000,001

物質

反物質

宇宙の始まり直後
1
1,000,000,002
2

1,000,000,000

物質

反物質

反物質を物質に転換

宇宙の今
2
私たち

物質

反物質

こうして我々は救われた！

誰が我々を完全消滅の危機から救ってくれたのか？

ウルトラマンは暗黒？
Chinese Physics C

Vol. 41, No. 6 (2017) 063102⌧ + ⌧ ), (⌧ + ⌧ )(⌧ + ⌧ ), (jj)( ), and ( )( ) dechannels. For a decay topology of h ! 2 ! 3 ! 4
e intermediate resonances are involved, we choose
ightest stable particle mass to be 10 GeV, the massting to be 40 GeV and the intermediate resonanceto be 10 GeV, which applies to (bb̄)+/E T , (jj)+/ET,)+/
E T . For a decay topology of h ! 2 ! (1+3), wese the lightest stable particle mass to be 10 GeV andmass splitting to be 40 GeV, which applies to bb̄+/
ET,

jj +E
/ T , ⌧ + ⌧ +E
/ T . For the Higgs invisible decays,
take the best limits in the running scenario ECFA16
amongst the Zh associated production and VBF sea
channels [12–14].
For the Higgs invisible decays at lepton colliders,quote the limits from current studies [16–18]. These l
its do not depend on the invisible particle mass using
recoil mass technique at lepton colliders.

ヒッグス → 暗黒セクター → 標準理論

ヒッグスの珍しい壊れ方

95% C.L. upper limit on selected Higgs Exotic Decay BR

1

HL-LHCの1000–10000倍
HL-LHCCEPC
ILC(H20)
FCC-eeBR(h→Exotics)

10 -1
10 -2
10 -3
10 -4
10 -5

Fig. 12.

ME

T

(τ
(bb)+
(j
b
ME j)+MET τ)+MET b+MET
T

jj+ME

T

ττ+M

ET

(bb)(

bb)

(cc)(

cc)

(jj)(jj)

(bb)(

ττ)

(ττ)(τ

τ)(jj)(γ

γ)

(γγ)(

γγ)

The 95% C.L. upper limit on selected Higgs exotic decay branching fractions at HL-LHC, CEPC, ILC and

億年

138

年

38万

１秒

分の

１兆

望遠鏡
ILC

ILC++

反応の頻度

H

エネルギー

LHC
ILC

ILC アップグレード

精密測定

低エネルギー
ビームダンプコライダー

固定標的実験
天体・宇宙観測

質

物

反
・

ー

タ

セ

ク

黒

暗

55

さらに高いエネルギーへ• リニアなので伸ばすとエネルギーをあげられる• 350GeV: トップクォーク• 550GeV: ヒッグスとトップ

ILC Nb35-50MV/m 0.5–1.5TeV

ILC Nb3Sn

120MV/m

4TeV

CLIC

100MV/m

3TeV

PWF
1GV/m
DLA
• 1TeV: ヒッグスがなぜ宇宙に凍りついたか• 数TeV: 異次元、新しい力、新しい対称性
A

56

30TeV

IDT organisation
ICFA
ILC-IDT
Executive Board
Andrew Lankford (UC Irvine): Americas Liaison
Shinichiro Michizono (KEK): Working group 2 Chair
Hitoshi Murayama (UC Berkeley/U. Tokyo): Working group 3 Chair
Tatsuya Nakada (EPFL): Executive Board Chair and Working group 1 Chair
Yasuhiro Okada (KEK): KEK Liaison
Steinar Stapnes (CERN): Europe Liaison
Geoffrey Taylor (U. Melbourne): Asia-Pacific Liaison
Working group 1
Pre-lab set-up

Working group 2
Accelerator

Working group 3
Physics & Detectors

Scientific secretary: Tomohiko Tanabe (KEK)Communication team led by Rika Takahashi (KEK)

Unlike LCB/LCC, ILC-IDT is focused on the ILC.
KEK provides administrative, logistic and some financial support.
ICFA: International Committee for Future Accelerators
LCB: Linear Collider Board
LCC: Linear Collider Collaboration
57
IDT: International Development TeamT. Nakada,

4

Tatsuya Nakada

IDT-EB 26/11/2020

WG3 Organisation and mandates
Chair: Hitoshi Murayama (Berkeley/Tokyo)
Depu es: Jenny List (DESY) and Claude Vallée (Marseille)

Coordinator and Deputy coordinator(s)Kiyotomo Kawagoe (Kyushu), Alain Bellerive (Carleton),
Ivanka Božović Jelisavčić (Belgrade)

Steering Group

Speaker’s bureau

Subgroup conveners, Coordinator and Deputy Coordinator(s)Andy White (UT Arlington), Ties Behnke (DESY), Yuanning Gao (Peking), Frank Simon (MPP), Jim Brau (Oregon), Keis
Filip Zarnecki (Warsaw), Pa y McBride (Fermilab), Mihoko Nojiri (KEK), CERN member, Timothy Nelson (SLAC), Kaj

Interface withmachineDetector andtechnology R&D

Software andcomputingPhysics potential
and opportunity

Coordinate theinteractions between theaccelerator and facility
infrastructure planningand the needs of theexperiments

Provide a forum for discussion
and coordination of thedetector and technology R&D
for the future experimental
programme

Promote and provide
coordination of thesoftware development
and computing
planning

Encourage and develop ideas
for exploiting the physics
potential of the ILC collider
and by use of the beams
available for more
specialised experiments

Karsten Buesser (DESY), Yasuhiro Sugimoto (KEK),
Roman Poeschl (Orsay), US

Marcel Vos (Valencia), Katja Krueger (DESY)
Petra Merkel (Fermilab), David Miller (Chicago)Frank Gaede (DESY), Jan Strube (PNNL)
Daniel Jeans (KEK)

Michael Peskin (SLAC), Junping Tian (Tokyo)
Aidan Robson (Glasgow)

日本はアメリカに次いで多い人数
https://linearcollider.org/team/approved by IDT EB Feb 4, 2021
ti

tt

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58

SiD米中心
ILD日欧中心

今後の活動
最適化
新しい技術

60

ILD: 要素技術と日本の貢献
モノリシック崩壊点検出器

TPCによる連続飛跡検出

Fine Pixel CCD (FPCCD)
6 x 6 µm ピクセルサイズ
ILCの標準仕様(25 µm)より大幅にピクセルが小さく
charm taggingに有利。

SOIセンサー(SOFIST)
20 x 20 µm
ピクセルサイズ
3Dスタッキング
技術で小ピクセルで複雑な処理を可能に
欧州でもCMOS,
DEPFETを開発
à 技術選択へ

日独中心のグループで共同開発
ガス増幅時に生じるイオン
バックフローの影響を抑える
gating GEM(右図: 開口率82%)
は日本独自の必須技術
微細分割カロリメータ
シリコン(日仏)・シンチレータ(日中独)において日本チームが主要な貢献
シリコンセンサー
9 cm角, 0.5-0.7 mm厚
ワイヤーボンディングを用いず導電性接着剤
で回路に直接接続
国内で
レイヤーの
自動組立
が可能

シンチレータHCAL
大型プロトタイプ

6

末原・吉岡http://newsline.linearcollider.org
Rika Takahashi
(KEK)

毎月

Barbara Warmbein(DESY)

Perrine Royole-Degieux(IN2P3)

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63

ILC
宇宙を創るタイムマシン