レンとエマのKEKツアー
レンです。エマです。この動画では、高エネルギー加速器研究機構、通称KEKの研究所に私たちが見学に伺いまして、そのツアーの様子を収めた動画となっています。
はい。実際にこのポッドキャストの方でも、素粒子の研究の話を伺ったりしたんですけども、実際その実験現場に行ったっていう感じです。
この動画を見てもらうと、多分一緒にラボツアーに参加したような気持ちになっていただけると思います。そうですね。
はい。ぜひご覧ください。 どうぞ。
放射線球。
ああ、ぶつかってるところ。
ぶつかると、そこからできた粒子が壊れて、四方八方に飛び散るので、
それを、衝突している衝突点って言うんですけど、衝突点をプルカポン模様に設置した複数のセンサーで捉えたり、
リアルサイズの断面図になっていて、ここがビームが通っているって感じです。
実験装置の紹介
実際にこれ、首半分だけ見せてみて下半分は同じくらいの強さになる。
大体高さは8メートルくらいあって、だから1個建ての3階建ての家くらいのものだと思うんです。
内側から、ここがプラスとマイナスのビームがぶつかるところなんですけども、これわかりますか?ビームタイプがある。
こっちのビームタイプとこっちのビームタイプが、すごく仕上げたXの形になっている。
ここだけ付いているんですよ、このXの形。
このビームタイプが付くのすごく大変なんですけど。
これ、質問していたよね。絞るみたいな。
そうそう、絞るための強力な磁石が、さっき言ったUCSってこんな感じ。
これ丸ごと磁石?
思いっきり絞っていて、ここに行くとナノメートルとか。
100ナノメートル高だと。
高さ方向に磁石絞るんですけども、高さ方向が垂直方向のビームの幅が0.1ミクロムだから100ナノメートル。
人間の神経を育てるだけで100ミクロムくらいなんで、それよりもさらに1000分の1くらいの精度のビームの細さにしています。
1ピク秒って。
これは1周3キロぐるって回ってきて、100ナノメートルだけ走らなきゃいけない。
すごいな。
確かに。
めちゃめちゃコントロールが大変なんですけど、それは見事になっています。
こういう風に飛んできた粒子が、ここにあるエアロジェルに当たると、ここで何かリング状の光が出す。
リング状の光をここに並べている光のセンサーで、どんな形の輪っかが見つかるか。
ここに光が出てくるので、ここではリングに見えるんですけど、三角星みたいな感じ。
速度によって変わるんでしょうか?
粒子の種類によって変わります。
粒子の運動量はこの中のバイヤーチェンマーとかで、金属のバイヤーをたくさん張ったところで張ってるんで、
そのあたりによって速度が変わると、運動量が変わると速度が変わる質量が変わる。
質量が粒子の種類によって決まっているので、そうすると粒子の種類が分かる。
こいつとこいつの合体技で粒子の種類が分かるんですけど、
一体的には我々はこれのことを粒子識別装置と言います。
わぁ、すげぇ。
でかぁ。
すごぉ。
すっげぇ。
おぉぉぉ。
これがぁ。
ビームパイプと放射光の制御
今は写真撮ってる?
今は大丈夫だよ。
すごぉ。
本当だ、空いてるよ。
手がいっぱいある。
いやぁ、ありがとうございます。
困りそう。
すっげぇ。
おぉぉ。
あぁ、こっちもある。
おぉ、すごい。
普段はこれ全部。
パソコン全部ついてるわ。
おぉ。
で、ここに普段は2人が常に24時間ついてて、参考体制で。
別に海外から人は来れないから、もうシフトを回す人員が足りなくて。
なのでここには1人、リモートから1人っていう体制を何とか作って。
いやぁ。
ちょっと頭気をつけて。
あぁ、やっぱり。
近くで見るとすごいな。
めっちゃでかい。
すっげぇ。
でかぁ。
えぇ、こん中入れる?
おぉぉ。
すごいなんか。
パソコンがいっぱいある。
だいぶ多いですけどね。
昔は本当にこういうの好きで、
最近があったからこの写真を今使ってみてる。
あぁ、なんか出てきてる気がするな、こういうの。
すっげぇ。
こんな近く来れるの。
えぇ、すごぉ。
すっげぇ。
これすごいなぁ。
ガチガチになってる。
やばすぎる。
気をつけてください。
はい。
これすごいな。
このネイル踏まないで。
はい。
あぁ、でも見える見える。
手をつけるの。
このちっちゃい穴の中を通るみたいな感じのやつですよね。
今、蓋してありますよ。
あそこにサービスアイテムが集まるの。
へぇー。
ここがつながるんですよ。
手、届かないから。
手届かないんですよ、あそこ。
そうですよね、確かに。
ロッドでこっからギュッて回して
この板をつなげるような仕組みがあるんですよ。
へぇー、なんか。
マジックハンドみたいな
あ、人、寝っ転がるよ
ありますよね
結構怖そうだなこの中入り
ですよね、なんか小さい人しか入れなさそうな気がする
体格小さい人の方が有利
荷物
わーすごい
トンネル
ここ入れる
熱いね
でっか
ここもぐるっと入ってる
CSライト
アリウムを失わないように
こっちがエアロゲーム
叩かないで
手を止めたくないと
いっぱい貼ってある
磁石がたくさんあるんですけど
磁石にはリンをコントロールする磁石の力がついていて
これはSMという上下に
磁力線はこっちに
この両方に垂直な力が
右に打ったり左に打ったり
水平方向の向きを
車のハンドルみたいに
一周リングをぐるっと
定期的に曲げながらやると
まっすぐ進むのがリング上に回せる
要所要所にこれが置いてある
同じパターンが来ると繰り返されて
何でダメかというと
曲げていくだけだと
もともとのリングが持っているエネルギーが
ちょっとずれているので
高いエネルギーがあまり曲げられない
低いエネルギーが強く曲げられる
そうするとリングが広がっちゃうんです
レンズのように絞らないといけない
そのための4極連射で
4つついてる
4つついてるとSNSになるんですけど
家帰った時に常に出るのがあるんですけど
真ん中からずれた粒子を戻すような力が
働くんですよ
ただし水平方向と垂直方向のどっちかしか
その力が働かなくて
垂直方向を絞ると水平方向が広がっちゃって
逆にこっちを絞るとこっちが広がっちゃうんですけど
こっちを絞るのとこっちを絞るのを
交互にずっと並ぶと
うまく最終的にどっちも絞れるという
すごく都合のいい仕組みになっています
あのビームが散らばらないように
このビームパイプの中をずっとキープできるような
このビームパイプの中っていうのは
超高真空というわけで
宇宙空間にも残っているガスが少ない状態
そのガスの分子とビームが使われて
ビームが失われちゃうんです
これをいかに中の真空をよくできるかというのが
すごく重要で
どんどん運転しているとビームから出る放射光で
表面が磨かれていくんですよ
パイプの内側の面に吸着しているガスが
どんどん叩き出されるので
そうすると
いかに長期間長く運転できるかというのが
実は重要で
我々のこのリングって実は一つ前の
KTV加速機から電子の方のリングは使いました
溶電子の方はいろんな理由があって
全部作り直したんですけど
電子の方のリングのパイプはすごくいいんです
溶電子はもう5年くらいやってるんですけどまだまだ
そんな何年単位で
最後ってログで落ちていくから
なかなか難しいんです
電子の方はすごい古いパイプ
そうです、電子の方は古いパイプなので真空の方がいいです
今のが宣伝だけど
これがすごい特徴
こうやってリングの方に
ビームを加速
基本的に大きい短期間のリングに
入れるまでにビームが加速されてるんですけど
途中で放射光を出すとその分エネルギーを失っちゃうんで
次足してあげないといけないんです
そのためのものがこれなんですけど
基本的にはビームが通るのとタイミングをめちゃくちゃによく合わせて
ちょろっと電車を入れると
波乗りするみたいにビームがヨイショッと押されて
ブランコでヨイショッと押してあげるみたいな感じで
元のエネルギーまで戻るんですけど
確かにちょっとじゃないぐらいのサイズ
タイミングをすごい合わせて入れなきゃいけないんですよ
もしこれが小さいと
入れたことによってこっちの溜めてる電車が
ワシャワシャワシャと揺れちゃうんです
そうすると次入れるタイミングがうまく取れない
熱浴みたいな感じでこっちはすごいたくさん
お風呂の水からちょろっと出す
ちょろっと出してもこれはあんまり影響ないから
離れしだせるっていう
それがそっちですね
これもいっぱいあるってことですよね
KEKの加速器解説ツアー
場所によってこれが鍛えられる場所はあるんですけど
そこのやっぱりこれがバババババッと
動線一個一個はこっちに繋がっていて
こっちから出てくる
これまで多分動線は水の冷却パッケージ
ここが多分電車をチョロチョロっと
これは、さっき言ったように、最後にギュッと耳を絞るためのQCSと呼ばれている
球群の中で使われている超伝導磁石のプロフォーマンスです
え、これは?
超伝導磁石です
これ何?
ニオウルチタン
すげえ
最近話題の超伝導磁石
話題ですね
ニオウルチタン
これはその内側で使われているセンサーの一部
これ半導体なんですけど、これ手に持ってます
500万円です
えー、500万
落としたら
落としたら
で、これピカピカに光っている面があるじゃないですか
で、ちょっと色が違うのがあるんですよ
あー、なんか
こっちちょっと暗いじゃないですか
これ裏返すのが
裏返すと今度はこっちが黒じゃないですか
ほんとだ
で、こうやって実は2枚貼り合わせてありますよ
で、貼り合わせる時に
これ実は肉眼では全然見えないんですけど
ストリップ状に縞が切ってあるんですよ
あー、なんかCDみたいですね
あー、確かに確かに
で、これ縞の切ってある向きが
横に切ってあるやつと縦に切ってあるやつを
表側で貼り合わせていますよ
そうするとこの中を電波を打った粒子が通った時に
表側の何番目を通りました
裏側の何番目を通りましたってこう分かるんで
そうするとこの2次元XYで
この四角の長方形の中のどこを通ったかっていうのが分かります
ほー、すげー
で、こういうのが
これ1本1本両側みたいですけど
そうすると、ここ通りました、ここ通りました、ここ通りました
っていってこの線差1本1本がこう
これがたくさん並んでるんですね、こうやって
こういう感じで
で、それの赤い点を繋いでいくと
逆に戻っていくとどこから出てきたかっていうのが分かるんですよ
で、これあのビンはこっち向きで通るんですけど
そうするとこのビンが
使った点から
どんだけ出れてから出てきたかっていうのは
こう線を繋ぎ戻すのが分かるんで
そうすると何ミリ飛んでから
何ミリぶつかったところから
何ミリ離れたところで粒子が出てくるのが分かるんで
それがすごい重要な情報なんですよ
あー、確かにこれでもう感度とか全部決まりそうですよね
超伝導磁石と粒子検出器
すーげー
ちょっとお待ちかねながらやられてやるね
これを差し上げます
出かねます
えー
これを戻ってかねないと
すぐ戻らないね
お、すごい軽い
めっちゃ軽い
ほんとだ
え、なにこれ
これなんか色ついて見えるんですけど
これ実は本当は無色透明で
無色なんですか
そう
それの証拠にこれ青く見えるんですけど
こう電気にかざすと
オレンジに見える
だから青い色がついているわけがないんですよ
だから光が散乱しているわけがない
散乱しているからか
でももう透過するのはオレンジの光
っていうのは
夕焼けと青空との次元です
はいはいはいはい
これ実際無色透明です
すげえ
めっちゃ綺麗
これだけ使って大丈夫ですか
持って帰れないと思いますけど
え、これなくなっちゃうんですか
モモになっちゃう
手がベタベタしますけど洗い方でいいですか
ありがとうございます
こんな大きいやつ
みんな高校生とかに触らせるとモモになる
たぶんでも持って帰れるので細かくなっちゃうか
これ多分プラスチックです
これは蛍光物質が練り込んであるプラスチックで
ブラックライト当てるとこっちが光ってるじゃないですか
これ今ブラックライトですけど
電化を持った粒子だとこれがピカッと光るんですよ
で、今ここ通ったっていうのは分かるっていう
これが敷き詰められる
そうですそうです
こういうのを敷き詰めてると粒子が通ったときに光が出るので
それで分かる
だから粒子自体は存在が目に見えないんですけど
モモを置いていくことで反応した粒子の痕跡が分かるという感じです
ただ今これだと明るい光なんで目で見えますけど
粒子ってちっちゃいんで
粒子が光るって言ってもものすごい弱い光です
それを捕まえるためにはものすごく感度の高いセンサーというのがあるので
こういう光電子増大感と呼ばれてる
めちゃくちゃ弱い光でもちゃんと検出できるものを使ってます
あれですか
月から海中電灯がやってる
海中電灯が見える
光の粒1個でも見えるっていうシングルフォトセンシティビティっていうんですけど
でも全然見えるっていう
はい以上でしたけどどうでしたかね
すごかったっすよね迫力が
そうだね
間近で見るとさ
デカってなったよね
デカってなった8mね
線がめっちゃ多くてね
そう線まみれでね
僕ら多分語彙力めちゃくちゃ低くて
すげーと線がいっぱいあるからしか言ってないかもしれないけど
まあ圧巻でしたね
圧巻でしたね
他にもいろいろ展示室とかも充実してたり
あと日本で初めてホームページ作ったパソコンが置いてあったりとかね
しましたけど
あのエヴァンゲリオンでさ
モデルとなった部屋みたいなのもあったよね
そうねそれもありましたけど
それもすごくなんかいい感じ
雰囲気あったよね
雰囲気あったしもう一回ちょっとエヴァンゲリオン見なきゃなと思った
確認しないとと思って
見なきゃね
ということで改めて
KEKのスタッフの方々
それから案内してくれたコウホーの方とか
あと中山さんですね
ありがとうございました
ありがとうございました
普段はサイエントークは音声メディアのポッドキャストで
毎週科学のおしゃべりをしてるって感じなんですけども
案内してくれた中山さんも
このサイエントークにゲストで出演してくれてまして
そもそも加速器って何とか
なんで宇宙の始まりの研究が
素粒子の研究に結びつくのかとか
そういう話をたくさんしてもらってますので
そちらもぜひ概要欄のリンクの方から見てみてください
お願いします
YouTubeなんでチャンネル登録とコメント
高評価
高評価ありましたらよろしくお願いします
お願いします
ありがとうございました
ありがとうございました
