ヒッグス工場のレトロコライダーデザイン

Cの違い³ 加速粒子の自然伝導性を備えた高周波キャビティの選択とは別に、最近のほとんどのマシンは超伝導高周波キャビティに依存しています。 通常の伝導体はより優れた加速器であり、超伝導体はよりエネルギー効率が高いため、各システムには利点があります。 物理学者が現在これらの技術を互いに比較検討しているという事実は、ILC の初期設計作業で超伝導対室温、通常の伝導率のオプションを設定したため、少し違いがあります。 2004 年、素粒子物理学コミュニティは ILC 超伝導体の使用を決定しました。 「超伝導アプローチはより成熟しており、リスクが低かった」とナニは言う。 しかし、過去 10 年間で、単純伝導技術は改善されました。 特に、研究チームは、荷電粒子を光線線に沿って押す加速勾配を 3 倍以上にすることができました。

常伝導技術の最近の改善は、銅のキャビティ壁から放出される不要な放電である「ブレークダウン」をよりよく理解することから生まれました。 崩壊を避けるために、コライダーのオペレーターは従来、加速度勾配を約 70 メガボルト/m に制限する必要がありました。 しかし、2000 年代初頭に、研究者は故障と熱によって引き起こされる欠陥との関連性を発見しました。この認識は、故障を回避するための新しい方法につながりました。銅の壁を 80 K に冷却することです。欠陥の原因となる加熱に対する耐性。 初期の実験では、冷銅およびその他の空洞設計の改良により、破壊することなく最大 250 MV/m の電界力が可能になることが示されました。 「あなたが得ることができるグラデーションは本当に信じられないほどです」とナニは言います.

これらの開発は、多くの物理学者に通常の伝導線形コライダーのアイデアを復活させるよう促しました。 「日本から良い知らせが来ないので、マシンがどれくらいの期間必要で、どれくらいの費用がかかるかを計算し始めることにしました」と SLAC の Caterina Vernieri は言います。 彼女と他の同僚は、最大 120 メガボルト/メートルの勾配を生成できる、長さ 8 キロメートルのコライダーをマッピングしました。 マシンは当初 250 GeV で動作し、後に 550 GeV にアップグレードされます。 比較のために、31 MV/m の勾配が計画されている ILC は、500 GeV に到達するには 30 km 延長する必要があります。 機械のコストには多くの要因がありますが、価格は一般的に長さに比例します、と Nani は言います。 研究者はCを導入しました³ Snowmass を検討するためのアイデア。 「コミュニティに提示したい魅力的な機会だと感じました」と Vernieri 氏は言います。 「牽引力があります。」

「証明することはまだたくさんありますが、c³ フロリダ州立大学のローラ・リナは、将来の研究プロジェクトを評価したスノーマスのエネルギー・フロンティア・グループの支持者の一人でした.ヒッグスとその他の重い粒子 C の次のステップ³ 9 メートルの長さの実験を実施する予定です。この実験では、低温の銅製空洞の長い積み重ねが互いに接続されているため、この技術が驚くべきことではないことを証明します。 このデモンストレーション プロジェクトへの資金提供は、素粒子物理プロジェクトの優先順位付け委員会によって検討され、素粒子物理学者が 2023 年に議会に提出する「ウィッシュ リスト」が最終決定されます。

「C の 2 つの重要な側面³ Snowmass のもう 1 つの主催者である Brown 大学の Meenakshi Narain 氏は、非常に興味深いのは、Higgs プラントの建設に必要なコストと時間を削減できることです。 彼女は C³ この提案は、特にキャリアの早い物理学者の参加を奨励することで、「コミュニティの活性化」に役立ちました。 Vernieri は、この初期のキャリア グループに属しています。 「私の世代の物理学者は、大型ハドロン衝突型加速器の後の未来がどうなるか、そして私たちが機械を手に入れることができるかどうかを知りたがっています」と彼女は言います。 ヴェルニエリがCを守る³、しかし、彼女はILCまたは別のプロジェクトに満足しています. 「それが何であれ、ヒッグス工場が欲しい」

– マイケル・シャーバー

Michael Sherber は、 物理雑誌 フランスのリヨンを拠点に活動。