KEK
つくばにある「KEK（高エネルギー加速器研究機構）」へ行って来ました。
朝7時前に自宅を出て、9時頃には到着…国道50号がガラガラで思っていた以上に早くに着いてちょっとビックリ。
KEKは国立の研究機関なので、その敷地のデカさにただただ圧倒。
構内展望台から見た風景
構内には標識があり、研究棟間を移動するにはバスを利用する
敷地内にはこんな研究棟が数多く点在している
これがこの研究所の目玉「BELLE測定器」
BELLE実験は、世界の約50の大学と研究機関に属する約400名の研究者によって構成される国際共同実験です（BELLE（ベル）という名前は、ボトムクォークの別名であるビューティー（beauty）に対応するフランス語）。
BELLE実験は、粒子と反粒子の反応の違いを解明する素粒子実験です。
BELLE測定器はBファクトリーで生成された年間1億個ものB中間子を収集し、その崩壊を精密に観測します。
崩壊後に出てくる素粒子を全て測定し、その情報を最大限に生かすために、BELLE測定器は、異なる機能を持った測定器を効果的に組み込み、高い測定精度、粒子識別能力を実現しています。
B-Lab（ビー・ラボ）
B-Labとは、新しい素粒子発見のための公開プログラムです。
高校生を対象としていて、B-Labに参加すると、高エネルギー加速器研究機構のスタッフの指導のもと、ベル実験で収集された実験データを取り扱い、データ解析を行うことができます。
もし、このプログラムにより新粒子が発見された場合、発見者の名前がベル実験の測定器にネームプレートとして刻まれることになっているらしい (新粒子発見の報告はまだないらしいけど)。
解析はWindows上で行い、解析プログラムにはROOTが用いられます。
陽子加速器（シンクロトロン）
以前、一般的に「サイクロトロン」と呼ばれる陽子加速器ですが、現在ではそれの改良型である「シンクロトロン」が中心になっているようですね。
写真を見てもらえれば分かると思いますが、左側にある細いライン（数百mの直線で全貌は楕円形をしている）内を陽子が猛スピードで飛びます。
それをラインの中に点在する強力な電磁石で加速を繰り返し、たんぱく質などの分子に衝突させて分子構造を破壊し、原子核内に存在する各種素粒子を取り出すわけですね。
シンクロトロン
現在、もっとも高いエネルギーまで粒子を加速できるシンクロトロンは、CERNの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）であり、陽子を7TeVまで加速する事ができます。
一般にシンクロトロンのみで粒子を加速する事はなく、前段の加速器によって適当なエネルギーまで加速された粒子を入射した上で、さらに高いエネルギーへと加速するような形態で運用されます。
前段加速器としては、線型加速器、サイクロトロン、小型のシンクロトロンなどが用いられますが、加速粒子の比電荷によって最適な設計は異なり、特に電子シンクロトロンと陽子・重イオンシンクロトロンの間には大きな違いがあります。
つまり一つの加速器で両方の用途に使用することは、加速エネルギーが大きくなるほど困難ってことになります。
特にエネルギーフロンティア探索に用いられるような大規模なシンクロトロンでは、どちらか一方の専用設計とすることが通例になっています。
電子の場合、比較的小さな磁場でも容易に軌道を曲げる事ができるので、用いる電磁石（ベンディングマグネット）は小規模のもので間に合う一方、比較的低いエネルギーでも速度が速く、シンクロトロン放射によるエネルギー損失が大きいため常に大きな力で加速しなければ電子のエネルギーを保つ事が出来ません。
一方、陽子や重イオンを加速する場合、シンクロトロン放射の影響が比較的小さく、比較的小さな加速でも粒子のエネルギーを維持できますが、粒子の軌道を曲げるためには大きな磁場を必要とし、大掛かりな超伝導電磁石などを使用する必要があります。
放射光（ほうしゃこう）
シンクロトロン放射による電磁波のこと。
「光」とあるけど、実際は人工のものでは赤外線からX線、天然のものでは電波からγ線の範囲のものがあり、特に光に限定して呼ぶことは少ないようです。
また、電磁波が放射される現象は他にも多くあるけど、シンクロトロン放射による電磁波に限り放射光と呼ぶようですね。
シンクロトロン放射は、高エネルギーの電子等の荷電粒子が磁場中でローレンツ力により曲がる時、電磁波を放射する現象で、「シンクロトロン（同期式円形加速器）」との名前が付いているけど、その成因を問わずこう呼ぶそうです。
放射光と呼ぶのは人工のものであることが多いようですね。
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