| 研究課題/領域番号 |
16H03989
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
田中 万博 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, 教授 (90171743)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ハドロン実験ホール / J-PARC / 二次ビームライン / 一次陽子ビームライン / 生成標的 / 大強度ビーム / 耐放射線電磁石 / MIC |
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| 研究実績の概要 |
J-PARC ハドロン実験ホールの拡張計画は、現在の狭隘なJ-PARCハドロン実験施設を約3倍の面積に拡張するとともに、新たに2個の生成標的を設置し、二次ビームラインの数を増大させるとともに、狭隘に過ぎる実験アリアをも十分に拡張し、世界最高水準の実験設備を、余裕を持って設置可能とし、もって世界超一級の研究成果を量産しよう、という大計画である。
本研究計画は、拡張されたハドロン実験ホールに設置されるビームラインやその周辺設備に関して、詳細な設計を行うことを目的とする。具体的には、拡張されたハドロンホールで展開される新しい物理に提供されるべき一次、二次ビームの強度、ビームの質、についての定量的な検討を行うと同時に、研究者コミュニティーからの意見を反映しつつ、研究の進展に沿った形でのビームライン設計の最適化を実施する。さらに建屋について土木的、建築的な観点からの検討も行い万全を期すものである。
初年度（平成28年度）には、各ビームライン（＝それぞれの特色ある物理実験）における物理とビームラインの持つべき性能の検討を積極的に推進した。同時にKEK素粒子原子核研究所一次陽子ビームライングループによる一次陽子ビーム並びに標的、ビームダンプなどの設計検討とを結びつけ、各ビームライン（＝それぞれの特色ある物理実験）の設計検討を行いうる体制を整えた。具体的には、各ビームライン毎に拠点となる研究機関を定め、設計、検討を進めた。同時にほぼ隔週のペースでビデオ会議を開催し、その中で順次問題点を明確化しながら各メンバーが次回までにその解決策を探るという方式をとった。ビデオ会議意外に、学会、研究会などで、定期的に実会合をもち、顔をつきあわせた議論を行った。同時に、学会などでの途中経過の発表を行い、研究者コミュニティーからの幅広いフィードバックを求めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究計画は、拡張されたハドロン実験ホールに設置されるビームラインやその周辺設備に関して、詳細な設計を行うことを目的とする。具体的には、拡張されたハドロンホールで展開される新しい物理に提供されるべき一次、二次ビームの強度、ビームの質、についての定量的な検討を行うと同時に、研究者コミュニティーからの意見を反映しつつ、研究の進展に沿った形での二次ビームライン設計の最適化を実施する。さらに建屋について土木的、建築的な観点からの検討も行い万全を期すものである。
初年度（平成28年度）においては、各二次ビームラインとそこで実施される特色ある物理実験の検討を積極的に推進した。同時にKEK素粒子原子核研究所一次陽子ビームライングループによる一次陽子ビーム並びに標的、ビームダンプなどの設計検討を結びつけ、各二次ビームラインの具体的な設計検討を行いうる体制を整えた。
手法的には、各二次ビームライン毎に拠点となる研究機関を定め、設計、検討を進めた。同時にほぼ隔週のペースでビデオ会議を開催し、その中で順次問題点を明確化しながら各メンバーが次回までにその解決策を探るという方式をとった。ビデオ会議意外に、学会、研究会などで、定期的に実会合をもち、顔をつきあわせた議論を行った。同時に、学会などでの途中経過の発表を行い、研究者コミュニティーからの幅広いフィードバックを求めた。
これらの努力の結果は最終的には土木や建築などを含めた「拡張計画提案書」としてまとめられる予定であるが、現状までの段階の物をまず「白書＝White Paper」という形で電子的に閲覧可能な形にまとめ、コミュニティーに公開した。白書は和文と英文の二種作成したが、すでに国内コミュニティーのみならず外国の研究者からの非公式な問い合わせが集まりつつある。以上のような状況から、計画は概ね順調に進展していると評価している。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度には、上記のごとく、物理研究を中心とした二次ビームラインと、一次陽子ビームラインの設計、検討が同時進行でフィードバックを掛け合いながら推進できる体制が整った。既に検討はかなり進み、これまでの成果は「白書」の形で取りまとめられ、電子的に公開されている。
本年度（H29年度）を含む今後の研究の推進方策としては、上記検討をさらに進めるとともに、いよいよ建物、遮蔽体、ビームダンプ移設を含む全体設計、全体工程の検討に着手する事になる。これらの検討は主に一次ビームライン設計グループと、放射線安全の専門家、並びに施設建設の専門家によって成されることになるが、その結果は二次ビームライン、実験装置の検討グループに、可能な限り迅速にフィードバックされる。できればビデオ会議などを通じて同時進行での情報共有を行いたい。また物理学会や研究会などの機会を捉えて、途中経過の発表を行い、国内研究者コミュニティーからの幅広いフィードバックを求めて行く。さらに今後は、国際的な研究集会での発表、報告を重視し、全世界的な関心、需要の掘り起こしを進めてゆく。なお本年度より、計画に係わる費用の積算をさらに精密化し、計画全体が経費的にも現実的な物となるように留意しつつ、検討を続行する。
本計画は、平成28年度に学術会議が募集した「学術に於ける大型計画」において、特に推進するべき28の大型計画の一つに選定されている。これを受けて、平成29年度は、文部科学省の選定する学術の大型計画に係わるロードマップに掲載される大型計画に選定されるように、準備を怠りなく進めるつもりである。
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| 備考 |
ハドロン実験施設の拡張計画に関する現状報告（白書、White Paper）の本文（和文）と英語（ダイジェスト）である。KEK-kdsシステム上に置かれているのでパスワードを要求されるが、一端キャンセルボタンをクリックした後、画面上の表示に従って操作することによりパスワードを入手することが出来る。
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