管状構造物の内部三次元形状非接触測定装置の開発 第8報 多連セル測定におけるキャリブレーションの検討

摘要

現在，アジア―アメリカ―ヨーロッパの世界的協力でILC （International Linear Collider）計画が進められている．これは，理論的に存在が予測されているヒッグス粒子を検出し，宇宙や重力の起源を解明する計画である．この計画では，300GeV 以上のエネルギを持つ電子―陽電子衝突実験が必要となる．そのため，世界に一台全長50km 程度の線形加速器を建造する予定である．従来の衝突実験には円形加速器が用いられていた．これは環状の加速管内を粒子を周回させて加速する方式である．しかし，粒子は円運動時にシンクロトロン放射をおこしてエネルギを失ってしまう．このため，300GeVといった高エネルギを与えることができない．このため，直線加速器を使用する．円形形加速器では周回させることで加速に必要な距離を稼ぐことが可能だが，直線加速器では射出点から衝突点までの直線区間内で最終速度まで加速する必要がある．そのため，従来の加速器より高い加速勾配（単位距離あたりのエネルギ増加量）が必要となる．この高加速勾配をもつ加速管の開発を現在おこなっている．電子·陽電子を加速するためにはFig. 1 に示す形状の加速空洞を使用する．加速管の加速勾配など性能は，空洞内部の形状によって左右され，全体形状の変化や，クラック·突起部の発生は加速勾配の悪化を招く．加速空洞は，椀状のハーフセルを溶接して作製する．このときセルには溶接による歪み，ビードが発生する．また，加速管は実使用時にはジャケットと呼ばれる容器内に溶接され，加速管とジャケットの間に2 ケルビンの液体ヘリウムを充填する．このとき，溶接及び熱により加速管には歪が生じる．そこで，本研究では，このように加速管の性能に大きく影響を及ぼす加速空洞の内部形状の測定装置の開発を目指す．