トピックス

2013年度 理科特別講座 SPP&BSSP実施報告

Science Partnership Program & Boyo Special Science Program 2013

2013年度 SPP講座〔素粒子〕第1回講座
「素粒子の世界が宇宙の謎を解く~素粒子がもたらす未来の科学技術~」

日時:10月25日(金)10時30分~16時30分
場所:高エネルギー加速器研究機構 つくばキャンパス
内容:加速器における電磁石、特に四重極磁石の役割と仕組について学習する
担当:高エネルギー加速器研究機構 山本昇 教授

【内容】

茨城県つくば市の高エネルギー加速器研究機構(KEK)まで、本校からバスで約3時間半、到着後に、「研究本館小林ホール」(ホール名の「小林」は、2008年にノーベル物理学賞を受賞した、高エネルギー加速器研究機構特別栄誉教授である小林誠氏の名前に由来しているとのこと)にてKEKの施設・研究の概要の説明を受けた。

午前中はBファクトリー加速器であるKEKB(ケックビー)を中心に見学をした。この施設で行われたBell実験は、ノーベル物理学賞の小林・益川理論を実験的に証明するなど、多くの素晴らしい成果をあげている。一周約3キロメートルのKEKBの見学は、バスで移動しての見学であり、施設の大きさを感じることができた。加速器トンネルと、Bell測定器を中心に見学をした。現在は、KEKBをアップグレードして作られる「SuperKEKB」を建設中であり、完成前の貴重な様子を見学することができた。また、BEll測定器(BellIIへ改良中)は、想像を超える規模であり、素粒子を捉えることの大変さを実感できた。

午後は、四極電磁石の磁場測定実習に向けた、電磁気の講義をしていただき、測定実習を行った。実際に加速器で使われる四極電磁石と同じ仕組みで、小型のものを測定した。小型ではあるが、大きな磁場を発生させるため、時計やカード類は身に付けないようにして実習を行った。電子ビームに見立てた、複数の細い電線を四極電磁石を貫くように通し、その細い電線に電流を流して力のかかり具合を観察し、電子ビーム(陽電子ビーム)がそこを通過するときの挙動を考察した。また、なぜそのような挙動になるのかということを、素子を入れて実際に磁場を測定し、グラフ化することで考察した。その後、各班で測定結果等をまとめ、四極電磁石によるレンズ効果を考察し発表した。今回は、多くのKEKの方々に各班の実習やディスカッションをご指導いただきました。ご協力いただいた方々のご講評をいただき、今回の講座を終了しました。

その他のSPP活動報告はSPP・BSSPの紹介ページをご覧ください。