TeV領域・電子陽電子線型加速器の衝突点における諸問題の研究

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衝突点でのバックグランド軽減のための研究は前年度に引き続いて行なわれた。主線形加速器と最終収束系の間に置くコリメータ部及び大偏向部の設計概念がほぼ確立された。コリメータに当たる粒子数の評価の研究は進んでいない。しかしそこで発生するミュー粒子が検出器にはいってバックグラウンドとなるのを避けるための研究として詳細なシミュレーションが行なわれ、例えばトンネルの形状を工夫することでもかなりの効果のあることがわかった。地盤振動等の変動によるビーム劣化及びその対策についての研究も進歩した。各地で地盤振動の測定を行ない、ビームへの影響を評価した。ビーム位置モニター及びビーム間相互作用を利用したフィードバッグ・システムのシミュレーションの結果、これらの影響は十分補正可能であることがわかった。衝突点での鉛直方向のビームサイズは3ナノメータと言う小さな値でありその測定は容易ではない。レーザーによるコンプトン散乱を使う方法が以前から研究されているが、ビーム衝突実験中はビーム衝突からくるバックグラウンドのためにこの方法は適用できない。そのため衝突中のビームサイズ測定法が長い間懸案であったが今年度の研究により解決した。ビーム衝突により電子・陽電子対が多数発生するが、これらはビームの作る電磁場により大きく曲げられる。このため発生した電子・陽電子の角分布はビームサイズその他各種の情報を含んでいる。これを利用すると非常に簡単な検出系によりナノメータ領域のビームサイズを極めて短時間に測定できることがわかった。これらの研究成果は平成5年10月米国スタンフォード線形加速器センターで開催されたリニア・コライダー・ワークショップ(LC93)に発表され、また平成6年2月に我々のグループが開催した第2回JLC-FFIRワークショップでまとめられた。