衝突点で陽子ビームを10ミクロンの太さに絞り込むマグネット

KEK・Fermilab開発の衝突点用超伝導マグネット ©CERN

陽子の衝突頻度を高める鍵となるのがビームをどこまで強く絞れるかという点です。そこで、ATLAS、CMS実験等の4カ所のビーム衝突点の両側に各4台の四極磁石(合計32台)を設置しました。四重極磁場は、磁石がNSNSと交互に90度ずらして並んだ構造で、中心には磁場はありませんが、外側へ行くほど急激に強くなります。そこに陽子を入れると、外側にいる粒子が中心に向かう力が働き、絞り込まれます。この装置の開発は高エネルギー加速研究機構(日本)とFermilab(米国)が半分ずつ分担しました。日本では東芝が製造し、2005年に18台の生産と検査を完了しました。

LHC建設に貢献した主な日本企業

古河電気工業 超伝導ケーブル
新日本製鐵 双極電磁石の特殊ステンレス材
東芝 収束用超伝導四極電磁石
JFEスチール 電磁石用非磁性鋼材
カネカ 電磁石用ポリイミド絶縁テープ
IHI(+Linde) 低温ヘリウムコンプレッサー
LHCトンネル内の設置風景 ©CERN
四極磁石の断面図 ©CERN