195■ 研究紹介高エネルギー常伝導高電界加速技術の展望
高エネルギー加速器研究機構（KEK）／加速器研究施設

阿部 哲郎
tetsuo.abe@kek.jp2022 年 (令和 4 年) 11 月 4 日

1

はじめに近年，応用加速器が注目されている。特定の分野・目的

議（第 2 期，2022 年）の答申では，ILC 準備研究所の設立は時期尚早と判断された [7]。また，CLIC は，欧州で主軸が Future Circular Collider（FCC）計画に移っのために開発されてきた加速器技術を社会還元する研究たこともあり，棚上げ状態である。C3 に関しては，現コライダー向けに開発された加速管の技術を，医療・産業CLIC に対して圧倒的に優位な技術という訳ではない。

である。その中でも特に，超伝導または常伝導のリニア在開発段階にあるため明確なことは言えないが，ILC や分野に応用する研究がある。例えば，原子炉を使う従来のエネルギー拡張性を有するリニアコライダーは，高エネ命の放射性医薬品の原材料を大量に製造する超伝導加速もが認めるところであろう。それがなかなか実現できな方法では安定的な製造・入手が困難になってきている短寿器がある [1]。また，常伝導では，博物館や大学において簡単に設置できるほど小型・安価であり，波長可変な単色X 線源（レーザーコンプトン散乱）用加速器がある [2]。
このような応用加速器においては，超伝導は大電流ビームが重要なケースに，常伝導は高加速勾配（高電界加速）ルギー物理学の将来にとって極めて重要であることは誰いことは遺憾千万である。

本稿では，そのような逆境の中で光明を見出すのが『より高い加速周波数』という方向性であることを述べたい。

が重要なケースに応用され，相補的な展開が図られている。しかし，大型の高エネルギー加速器，特に，リニアコライダー（最初の概念提案は 1965 年 [3]）の場合にどちらが適しているかは難しい。なぜなら，リニアコライダーにとっては，大電流ビームと高加速勾配の両方が重要だからである。歴史的にみると，2004 年以前は，常伝導ベースで進められていた米国の Next Linear Collider（NLC）（X バンド）や日本の Global Linear Collider（GLC）（C, X バンド）といった常伝導リニアコライダー計画があったが，2004 年の International Technology

Recommendation Panel (ITRP) の勧告により，超伝導加速を軸にした International Linear Collider（ILC）計画 [4] が立ち上がった。一方，2007 年に，欧州の常伝導リニアコライダー計画である Compact LInear Collider

図 1: KEK 電子陽電子入射器の地下トンネル内にて撮影。S バンド加速管は，実際に加速器の運転で使用しているもの。その前で著者が担いでいるのは，CLIC 用 X

バンド加速管。どちらも１本で 40 MeV（定格）加速（CLIC）[5] の加速周波数が 30 GHz（Ka バンド）からする。

向けの研究開発の成果をベースにした CLIC 用高電界加速管の開発が，CERN（欧州）－ SLAC（米国）－ KEK22017 年頃から，米国の高エネルギーコミュニティが CoolCopper Collider（C3 ）[6] を提案している。

加速周波数に反比例するので，より高い加速周波数では12 GHz（X バンド）に降りてきた。そこで，NLC・GLC（日本）の３極国際共同研究体制で立ち上がった。また，
しかしながら，文部科学省の ILC に関する有識者会

より高い加速周波数へ加速構造の典型的な大きさ（加速空洞の内径など）は，加速構造はより小さくなる。線形加速器では，これまで S バンド（2 ∼ 4 GHz，波長：7.5 ∼ 15 cm）の加速

296

周波数が広く使われてきた。KEK の電子陽電子入射器がある。しかし，例えば CLIC 用 X バンド加速管で要や ATF の入射器では，S バンド加速管が使われてきて求されるミクロンオーダーの加工精度の達成は，現在のド（4 ∼ 8 GHz，波長：3.7 ∼ 7.5 cm）が全世界的に使器コンポーネントのアライメントで要求される精度も厳われだしている。自由電子レーザー加速器では，日本のSACLA，欧州の SwissFEL，中国の SXFEL で使われている。また，東北で建設が進んでいる次世代型放射光施設ナノテラスの入射器も C バンドである。

C バンドのさらに 2 倍の周波数である X バンド（8 ∼12 GHz，波長：2.5 ∼ 3.7 cm）は，これまで小型の加速器で一部展開されてきたにすぎなかった。CLIC が実現すれば，X バンドを大型加速器で本格的に使う最初のケースとなる。X バンド加速管がどれくらいコンパクトかは，図 1 を見ていただければ一目瞭然である。

高い加速周波数を採用するメリットは，加速器がコンパクトになるだけではなく，加速効率が上がることにもある。構造が小さくなると，ビーム軸上の加速電磁場のエネルギー密度が上がり，加速効率は上がる方向になる。しかし一方で，周波数が上がると，金属表面における高周波表皮抵抗（Rsurf ）が大きくなり，マイクロ波の精密加工技術であれば難しいことではない。また，加速しくなる（CLIC の X バンド加速管のアライメント要求
精度は 10 µm）。その他，大電力高周波源の効率や入手性の問題もある。

以下に，今後展開が期待される X バンド，及び，それ以上の周波数の加速構造について解説する。

Eacc (unloaded) [MV/m]

いる。近年は，S バンドの２倍の周波数である C バン

T24-Tsinghua-K
KEK

TD26CCK1-K
KEK-K
KE K
TD24R05K1-K
KEK-K
KEK
TD24R05K2-K
KEK-K
KEK
TD24-K
KEK-K
KEK

T18-K
KEK-K
KEK
T18-K
KEK-SLAC

TD26CCN3-CERN-CERN
TD24R05#4-K
KEK-K
KEK

TD26CCN1-CERN-CERN

90

T18-CERN-SLAC

DampedUndamped

TD18-K
KEK-SLAC➠

TD26CC*

➠

TD24*

➠

T24*

➠TD18*

T18*

80

器科学では，単位長さあたりのシャント・インピーダン構造の単位長さあたりに投入するマイクロ波電力 Pin /L

110

TD18-K
KEK-K
KEKうかは，それらふたつのファクターの比で決まる。加速とは，

T24-K
KEK-K
KEK100

電力損失が増えてしまう。実際に加速効率が上がるかどス（Rsh /L）で加速効率を表す。加速勾配 Eacc と，加速120

図 2: CLIC 用 X バンド加速管（プロトタイプ）の高電界試験の結果 [8]。矢印は各加速管の試験結果。十字形
Pin
Rsh×(1)
Eacc =LL（丸形）プロットは，高次モード減衰構造のある（ない）の関係にある。つまり，同じ加速勾配を立てるにも， 加速管の各世代の平均値。
Rsh /L が２倍大きければ，投入するマイクロ波電力は半√分で済む。その意味で Rsh /L を加速効率と呼んでいる。

常伝導では，Rsurf の周波数（f ）依存性が比較的弱いた√め（室温では Rsurf ∝ f ），Rsh /L は加速周波数の平方根に比例して大きくなる1 ：√Rsh∝ fL(2)つまり，X バンド加速管（11.424 GHz）では，相似形の内部構造を持つ S バンド加速管（2.856 GHz）と比べて，同じ加速勾配を立てるために必要な（単位長さあたりに投入する）マイクロ波電力は半分で済むことになる。また，式 (1) からわかるように，2 倍の加速勾配を立てるためには 4 倍のマイクロ波電力が必要になる。高い加速勾配が必要であれば，現実的にはシャント・インピーダンスも上げなければならない。高い加速周波数はそのためにも重要である。

高い加速周波数を採用するデメリットとしては，まず，加速構造の製作などにおいて高い精度が要求されること
1 一方，超伝導の場合，高い周波数では R

surf の周波数依存性が強いため（Rsurf ∝ f 2 ），ある仮定のもとでは 1.3 GHz で加速効率が最高となり，それより周波数が高くなると加速効率は単調減少する。

2.1

X バンド (8 ∼ 12 GHz)X バンド高電界加速管の開発研究が日本（KEK）で本格的に行われ出したのは，1990 年代の GLC の時代にさかのぼる。そこでは，SLAC-KEK の共同研究で，加速勾配 65 MV/m 仕様の 60 cm 加速管（11.424 GHz）を開発した [9]。2004 年の ITRP 勧告直後の数年間は迷走期になったが，それまでの資産，知識，経験を基に，
Nextef（New X-band Test Facility）[10, 11] を KEK 電子陽電子入射器棟内に立ち上げた。2007 年から 2020 年までは，CERN-KEK 間の協定に基づき，CLIC 用高電界加速管の共同開発研究を行った。最終的な成果としては，CLIC のルミノシティ低下が仕様内におさまるブレークダウン（真空絶縁破壊）率（3 × 10−7 /pulse/m以下）を満たす，加速勾配 100 MV/m 仕様の 30 cm 加速管の開発に成功した。このような高加速勾配・高安定度が要求される加速管の高電界性能は，真空放電に起因するブレークダウンの発生率で決まっている。図 2 は，CERN，SLAC，KEK（Nextef）における高電界試験の397結果をまとめたものである。縦軸は，CLIC の運転条件に合わせて，3 × 10−7/pulse/m 以下のブレークダウン率で出せる最高加速勾配である。横軸は，プロトタイプ

TM01

3 mm

加速管の世代であり，左が古く，右が新しい。約 10 年かけて，合格ラインとなる 100 MV/m の加速勾配を安定的に出せるようになった。図 2 には，加速管の名称の後3 mmに，「製作者-試験場所」を記載しているが，実に三分の二が KEK であり，KEK（Nextef）の貢献度の高さがわかる。この共同研究を通して，KEK では，X バンド加速管や関連部品の製作，調整，試験，評価の一通りのプロセスを KEK 内で，または KEK 主導・監督のもと国内で行えるようになった。また，KEK では，従来の製作方法と比べて加工や組立が容易で，かつ組立後の調整が少なくて済む新しい製作法（「４分割方式」または「縦方向分割方式」と呼ぶ）を独自開発しており，2017 年，その基本性能を実証した [12]。現在は，応用加速器という新機軸で新たな展開を図っているが，高エネルギー指向も維持している。

KEK における X バンド高電界加速管の開発の歴史については，参考文献 [13] が詳しい。また，近年の状況の詳細については，参考文献 [8] を参考にしていただきたい。

2.2ミリ波帯（110 ∼ 300 GHz）

式 (2) にあるように，常伝導金属製空洞では，周波数を上げるほど加速効率も上がる。そこで，SLAC の高電界加速研究チームは，図 3 にある 110 GHz（波長：2.7 mm）の単セル型試験空洞を製作した [14]。２個の半割れ構造を超精密ミリング加工で作り，それらを接合する縦方向分割方式を用いている。試験空洞の内径は 2 mm 強と，非常に小さい。Rsh /L はＸバンドの場合の約３倍になる。110 GHz の大電力マイクロ波源としては，米国 MITの共同研究者のジャイロトロンを使っている。ジャイロ
トロンの出力を（加速器でよく使う）導波管で輸送すると電力損失が大き過ぎるが，ミリ波くらいになると光学的性質が強くなるので，レーザーでよくあるガウシア

ン・ビームの形で自由空間を輸送できる。それをホーンカプラーで受け，加速モード（TM01 ）に変換して試験空洞に投入する。ジャイロトロンは精密制御が難しいた
め，物体の加熱には向いているが，加速器用途には向いていない。MIT での高電界試験は，システムを改造しながら進めていて，加速勾配 230 MV/m に到達したとの報告があった [15]。

ここで，金属製空洞を使って，どこまで高い周波数に行けるかを加速効率の観点から考えてみる。まず，周波数を更に上げていくと，式 (2) 通りには加速効率は上がらなくなる。低温の場合と同様に，周波数が非常に高く試験空洞モード変換部（TE11  TM01）

ホーンカプラー

↑試験空洞

ガウシアン・ビーム

図 3: SLAC が製作した 110 GHz 試験空洞。EmilioNanni 氏（SLAC）提供。

なった場合も，表皮効果の深さが金属内自由電子の平均自由行程に近づき，異常表皮効果が生じる。その場合，Rsurf は周波数の平方根に比例するのではなく，(2/3) 乗に比例して大きくなり，その結果，加速効率の周波数依存性は，

Rsh∝ f 1/3(3)Lとなる。式 (2) と比べると，周波数を上げた場合の加速効率の上がり方が鈍くなる。一方，室温における銅内自由電子の平均自由行程は約 40 nm であり，周波数500 GHz における銅の古典的表皮効果の深さは約 90 nmである。また，参考文献 [16] の実験によると，750 GHz∼ 1.1 THz（= 1100 GHz）の領域は，古典的表皮効果から異常表皮効果への遷移領域とのことである。以上のことから，少なくともミリ波帯の上限である 300 GHzまでは，金属製空洞を使うことに意義があると言える。

300 GHz の試験空洞は，図 3 の 110 GHz を単にスケールさせたものだが，試験空洞の内径は 1 mm 弱であり，超精密加工技術の限界に挑戦することになる。SLAC はこの試験空洞を放電加工で見事に製作した。

300 GHz の高電界試験で問題となるのは，大電力源である。300 GHz の商用ジャイロトロンは存在するが，非常に高価であるため，入手は簡単ではない。そこで，将来の加速器への応用も見据えて，レーザー駆動のテラヘルツ光源を 300 GHz 用に開発する研究が理化学研究所（理研）／光量子工学研究センターのテラヘルツ光源研究チーム（チームリーダー：南出泰亜氏）で進んでいる。通常のテラヘルツ光源は，1 THz 以上で効率が出て高出力となる装置である。それを，サブテラヘルツ（300 GHz）で高い効率が出るよう開発する研究である。大電力 300 GHz 波は，近赤外パルスレーザー光源と非線形光学結晶を用いた多段パラメトリック波長変換により発生させる [17]。実際に理研で開発が進んでいる装置を図 4 に示す。波長 1064 nm の Nd:YAG パルスレーザーを励起光源とし，その出力光の一部を用いた光498

注入型バックワード・テラヘルツ波パラメトリック発振

らの生成によって真空放電がトリガーされて，ブレーク生させる。そして，得られたアイドラー光と Nd:YAGが，電場と磁場の強度を独立に制御できる特殊な RF 空（BW-TPO）により波長 1065 nm 帯のアイドラー光を発ダウンに至る。詳細メカニズムは未だ解明されていない

レーザー出力光との差周波発生 (DFG) により，周波数

洞 Dual-mode cavity を使った SLAC の高電界試験で判標の尖頭出力は 100 kW であり，それで単セル型空洞内電場強度とともに，ブレークダウン率と強い相関のある

300 GHz の大電力パルス波を得る構成になっている。目に約 350 MV/m の加速勾配を立てることができる。日米明したことは，パルス加熱による表面温度上昇は，表面ことである [20]。CLIC 用 X バンド加速管で 100 MV/m

科学技術協力事業（日米事業）に基づく SLAC-KEK-理の加速勾配を立てた場合，パルス加熱で数十度もの温度の 300 GHz 空洞とこの光源を使い，金属製空洞としてはンド加速管では高電界性能の劣化が顕著になることが研の共同研究チーム（日本側の代表は著者）では，SLAC史上最高周波数での高電界試験の実施を目指している。
300-GHz pulse
Nd:YAG pulse
laser system

BSPumpDFG
in MgO:LN
Idler

Pump
Seed
CW seedlaser system

CW seedlaser system

BW-TPOin PPLN

Delay line

Nd:YAG pulse
laser system

上昇になる。特に温度上昇が 50 度以上になると，X バ経験上わかっている。一方，300 GHz の試験空洞では，Rsurf が上がっても RF パルス幅がそれ以上に短くなる効果で，パルス加熱による温度上昇は数度で済む [14]。
これにより，高い高電界性能が期待できる。300 GHz では，常伝導高周波加速として，これまでにない超短 RFパルスによる加速が可能であることは，コンパクト性，高加速効率と並ぶ，第三の特長である。

これまでは金属製空洞に限った話であったが，ここで，誘電体加速について少し触れたい。誘電体には高い耐電圧性があるので，誘電体を用いた加速構造は，金属製空洞と比べて，（場合によっては）高い高電界性能が期待できる。但し，誘電体上の帯電やマルチパクタ放電などの問題もある。誘電体加速には様々な方式があるが，KEK では理研などと共同で，高変換効率テラヘルツ光源

BW-TPO

図 4: 開発中のレーザー駆動 300 GHz 大電力光源。瀧田佑馬氏（理研）提供。

300 MV/m もの高い加速勾配を金属製空洞内で立てを使ったミリ波帯 Dielectric Lined Circular Waveguide(DLW) 加速構造（レーザー駆動，電子駆動）の研究開発が進んでいる [21]。図 5 は，KEK 電子陽電子入射器へインストールされた DLW 試験構造である。ビームは，内径 2 mm のガラス管の中を通り加速される。ても大丈夫であろうか。SLAC の FACET（Facility forAdvanced Accelerator Experimental Tests）で行われた実験では，120 ∼ 140 GHz の加速管に電子ビームを入射して，その内部に高電界を立てた。理論的考察と合わせると，加速勾配 300 MV/m くらいまでは，加速構造は深刻な損傷を受けないと結論付けている [18]。しかし，加速構造が壊れないとしても，ブレークダウンを起ビーム軸こして安定的には粒子加速をできないのではないかという疑問もある。X バンドの 100 MV/m の加速勾配でも問題になるくらいなので，当然の疑問である。これに関しては，RF パルスが加速構造に印加されている時の表面温度上昇に着目する。金属表面がマイクロ波にさらされると表面電流が流れ（CLIC 用 X バンド加速管の場合，最大 108 A/cm2 級で，現代の大規模集積回路中の電流密度程度 [19]），その間，金属表面（表皮効果の深さ程度）で温度が上がり，RF パルスがなくなると戻るというパルス加熱が起こる。これが 1 秒間に数十回から数百回繰り返され，材質の変化や破壊，また何かし

図 5: 共振型 DLW 加速構造（参考文献 [21] より抜粋）。

599

だまだ開発段階だが，技術的にはこれまでの高周波加速の延長上にあり，または延長上にあるような形態にでき，既存の加速器との親和性が高い。そう遠くない将来，高エネルギー加速器への応用に期待したい。また，これらは広い意味ではテラヘルツ加速器になるが，次節で解説するものと区別するため，本稿では「サブテラヘルツ加速器」と呼ぶ。

2.3

テラヘルツ帯（∼ 10 THz）

極高加速勾配に着目すれば，レーザーや電子ビームで駆動されるプラズマ航跡場加速（ここでは単に「プラズマ加速」）は，テラヘルツ加速の代表格と言える。プラズ

マ加速は，プラズマ中の急峻な疎密波によって生成される高電界を使い，加速周波数としてはプラズマ振動の数十テラヘルツである（波長は数十ミクロン）。金属や誘電体を用いた加速構造と比べると，加速勾配を何桁も上げることができる。しかし，今後の高エネルギー実験で望まれる数百 GeV 以上まで加速するには，長距離にわたって安定で，粒子損失が極めて少ない多段加速ができなければならない。そこでは，ミクロンオーダーのビーム制御やアライメント，フェムト秒オーダーの時間同期などの高精度技術が必要となる。

プラズマ加速は革新的な技術であるがゆえに，これまでの高周波加速器との親和性が少ないが，その延長上に乗るような展望を次節で示す。

3

将来展望

ミリ波帯の金属製常伝導加速空洞は，これまでの高周波加速の単なる延長なので，大電力源さえ開発できれば，すぐにでも高エネルギー実験に応用したいところである。しかし，実際はそう簡単ではない。加速器は加速構造のみから成っているのではなく，電磁石やビーム診断系など，さまざまなコンポーネントの統合体である。
高い加速周波数を高エネルギー加速器で採用する際の問

題は，著者が思いつくだけでも下記のように多くある：

1. ビーム軌道の精密制御

2. ビームの精密測定・診断

3. 加速器コンポーネントの精密アライメント
4. バンチ圧縮5. ビーム不安定性を起こす航跡場の抑制・除去

6. 低エミッタンスの維持

7. 大電流加速に起因する諸問題

マイクロ波駆動 加速勾配 [GV/m]

本節で紹介したミリ波帯の加速構造は，現時点ではまビーム駆動  レーザー駆動
orジャイロ増幅器
レーザープラズマ多段加速↑
3rd マイルストーン『テラヘルツ加速器』
2nd マイルストーン
 『サブテラヘルツ加速器』
SLAC-KEK-RIKEN
SLAC-MITM. Yoshida et al.

 1st マイルストーン『Xバンド加速器』
ILC

稼働中● 常伝導空洞■ 誘電体加速★ プラズマ加速〇 超伝導空洞加速周波数 [GHz]

図 6: 高エネルギー高電界加速技術の展望。プロットは，設計値，目標値，または到達値である。破線は Eacc ∝f n によるフィット。レーザープラズマ多段加速のプロットは，比較的安定して電子を加速できるプラズマ振動数と集光光学系を含む平均加速勾配。

上記の問題は，加速周波数が上がって加速器が小さくなることによって生じる，または，より難しくなるものである。いきなり，これまでの百分の一の大きさの加速構造を扱おうとしても，無理がある。そこで，まずは『高（波長：数センチ）を展開エネルギー・X バンド加速器』して，高度なビーム制御・診断・解析手法などを開発・発展させ，上記の問題などへ対応するための技術を磨く。並行して，次世代の加速構造のための研究開発も進める。そして，時期がきたら『高エネルギー・サブテラヘルツ加速器』（波長：数ミリ）へ飛躍する。これを繰り返すことにより，周波数と加速勾配を桁で上げていき，将来は『高エネルギー・テラヘルツ加速器』（波長：数十ミクロン）へ到達することも可能であろう。ここで，上記１～７の全部または一部は，X バンドからテラヘルツ加速器までの共通課題である。この展望を図 6 に示す。
まずは X バンドで肩慣らしし，サブテラヘルツで調子を出して，満を持してテラヘルツへ，といった「ホップ-ステップ-ジャンプ型」の展望となっている。ここで「飛躍」は重要である。連続的なアップグレードでは，その速度が（限りなく）遅くなり，いつまで経ってもあるレベルを超えられなくなってしまうであろう。思い切って飛躍するのである。

ここで，5 km の加速区間におけるエネルギーゲインを考えてみる。加速勾配 100 MV/m の X バンド加速器で 500 GeV，350 MV/m のサブテラヘルツ加速器で1.75 TeV，5 GV/m のテラヘルツ加速器で 25 TeV である。本稿で示す展望は，数十 TeV 領域の物理実験実現へのロードマップ（案）でもある。また，その過程で生6100

まれる加速器の超小型化の技術は，医療・産業分野にも革新をもたらすことは確実である。

4

おわりに2004 年の ITRP 勧告後，X バンド常伝導高電界加速技術は躍進した [8]。また近年，ミリ波帯の常伝導高電界加速の研究が始まっている。テラヘルツ加速の一種であるプラズマ加速の研究では，例えば，自由電子レーザーなどを目指したレーザー駆動による低エミッタンス量子ビーム加速器の開発と実証が展開されている [22]。このような状況や，これまでの経緯から，『高い加速周波数 ＆高い加速勾配』の方向に大きく展望が開けていることを示した。そして，そのための重要な第一歩が「X バンド加速器の展開」である2 。また並行して，次（々）世代「（サブ）テラヘルツ加速器」のための加速構造の研究開発も推し進め，将来の飛躍に備えることも重要である。
しかしながら，その道のりは険しく遠い。また，乗り超えなければならない高い壁や山も多くあろう。ここで忘れてはならないことは，現在の我々がどのような選択

参考文献[1] KEK, 株式会社アクセルレーター, 「超伝導加速器による医療用 RI 製造実験開始 －モリブデン 99 の国内供給体制の確立を目指して－」, プレスリリー

ス (2019).
https://www.kek.jp/ja/newsroom/attic/
PR20191018.pdf[2] W. Wuensch, “High-Gradient X-Band Technology: from TeV Colliders to Light Sources andMore”, CERN Courier, 23 March (2018).
https://cerncourier.com/a/high-gradient-xband-technology-from-tev-colliders-to-lightsources-and-more/[3] M. Tigner, “A Possible Apparatus for Electron
Clashing-Beam Experiments”, Nuovo Cim. 37,
1228-1231 (1965).
https://link.springer.com/article/10.1007/
BF02773204

肢を取ろうとも，未来は茨の道であることである。であ[4] https://linearcollider.org/

きであると主張したい。途中，紆余曲折があろうとも，[5] https://clic.cern/

在・未来のつながりを意識できるような，しっかりとし[6] S. Dasu, et al., “Strategy for Understanding theHiggs Physics: The Cool Copper Collider”, inせていただいた。この展望が，または，この展望に基づ

Proceedings of 2022 Snowmass Summer Study(2022).

願って筆をおく。

https://inspirehep.net/literature/2052501

れば，より大きく未来に展望が開けている方向へ進むべ方向性を失わないことである。そのためには，過去・現た展望を持つ必要があると考え，本稿にて私見を示さ

く何かが，これからの高エネルギー物理学を導ければと謝辞

KEK 加速器の榎本嘉範氏と肥後壽泰氏からは，専門的な見地から的確なご指摘をいただきました。日米事業の共同研究者である SLAC の Emilio Nanni 氏からは，

図 3 のご提供をいただきました。同じく日米事業の共同研究者である理研の南出泰亜氏および瀧田佑馬氏は，テラヘルツ光源について丁寧にご説明いただき，また図 4をご提供いただきました。大阪大学・理研の細貝知直氏には，レーザープラズマ加速の現状に関して詳しいご説明をいただきました。関係者の皆様にお礼と感謝を申し上げます。

[7] 国際リニアコライダー（ILC）に関する有識者会

議（第 2 期）, 「国際リニアコライダー（ILC）計画の諸課題に関する議論のまとめ」(2022).

https://www.mext.go.jp/b menu/shingi/chousa/
shinkou/064/toushin/220214.htm[8] 阿部 哲郎, 「常伝導高電界加速研究の最前線」, 高エネルギーニュース, 36, 4, p. 168 (2018).

http://www.jahep.org/hepnews/2017/17-4-2Jodendo.pdf[9] J. Wang and T. Higo, “Accelerator Structure Development for NLC / GLC”, ICFA Beam Dyn.
Newslett., 32, pp. 27–46 (2003).
https://inspirehep.net/literature/646498[10] 松本 修二，明本 光生，工藤 昇，設楽 哲夫，中島 啓光，肥後 壽泰，福田 茂樹，松下 英樹，横2 展開の場としては，例えば KEK での場合，ATF 入射器，電子

陽電子入射器，赤外自由電子レーザー加速器の X バンド化が考えられる。

山 和枝，吉田 光宏, 「KEK X-Band RF 試験施設（Nextef）について」, 第 4 回日本加速器学会年会,

TO03 (2007).

7101

https://www.pasj.jp/web publish/pasj4 lam32/
PASJ4-LAM32/contents/PDF/TO/TO03.pdf[11] S. Matsumoto, T. Abe, Y. Higashi, T. Higoand Y. Du, “High Gradient Test at Nextef andHigh-Power Long-Term Operation of Devices”,
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https://www.sciencedirect.com/science/article/
pii/S0168900211011867[12] 阿部 哲郎, 高富 俊和, 肥後 寿泰, 松本 修二, 荒木田 是夫, 「4 分割方式Ｘバンド単セル型空洞の高電界試験の結果」, 第 14 回日本加速器学会年会,WEP039 (2017).
https://lib-extopc.kek.jp/preprints/PDF/2017/1727/1727038.pdf[13] 肥後 寿泰, 松本 修二, 上野 健治, 「KEK におけるX バンド高電界加速への研究開発」, 「加速器」,
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https://agenda.hepl.phys.nagoya-u.ac.jp/

indico/getFile.py/access?contribId=2&resId=0&materialId=slides&confId=1639[22] 「レーザー駆動による量子ビーム加速器の開発と実証」, JST 未来社会創造事業 (2017～).

https://lpa.ims.ac.jp/