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高輝度LHC(HiLumi LHC)に向けて、旧LHCの解体がスタート

( 2026年9月17日に発表されたCERNの記事をもとに、新たに日本語版として書き直したものを掲載いたします。)

― ATLASとCMS測定器の両側に設置されたビーム収束電磁石の解体が始まりました。これはHiLumi LHCに向けた大きな一歩となります。―

周長27kmのLHCトンネルには、さまざまな種類(双極、四極、六極、八極、十極、等)の電磁石、数千台が設置されており、それぞれが特定の役割を担っています。そのうちの1つ「インナートリプレット」は、3台1組(名称の由来でもある)の四極磁石であり、測定器の中心で衝突するビームを強く収束させます。粒子の衝突確率を高めるためにビームをできる限り細く絞り込み、単位時間あたりの粒子衝突回数を増やすことで取得するデータ量を増加させます(ルミノシティを高くすることに相当する)。
HiLumi LHCに向けて、現行インナートリプレットを新しいものに置き換えますが、この大規模な作業は第3期長期シャットダウン(LS3)において最も重要な更新作業です。今週、磁石接続部を切断する最初の作業が行われ、CERN所長のMark Thomson氏がLHCポイント1(ATLAS実験)を訪れ、作業開始を見届けました。

HiLumi LHCへのアップグレードに向けた解体作業の開始に合わせ、CERN所長のMark Thomson氏がLHCトンネルを視察
LS3調整チームの責任者であるJean-Philippe Tock氏は次のように述べています。
「現在の磁石を新しいインナートリプレットに置き換えることは、今後の高輝度運転にとって極めて重要です。最初の四極磁石は、2029年初頭に到着する予定です。合計16台のクライオスタットと28台のクライオアセンブリが設置されます。」

新しいインナートリプレットは長年にわたる研究開発の成果であり、現在LHCに設置されているニオブ・チタン超伝導磁石と比べて、性能が大きく向上しています。ニオブ・スズ超伝導磁石を採用することで、現行の超伝導磁石よりも約40%強い、11.3テスラの磁場を発生させられます。これらの新しい磁石は、ATLASおよびCMS実験の両側に設置されます。一方、ALICE・LHCb両実験では、ルミノシティの大幅な向上を必要としないため、現在のインナートリプレットを引き続き使用します。但し、両実験ともルミノシティ向上の恩恵を受けられるよう、改良が施される予定です。
9月7日以降、作業チームはATLASとCMS実験の両側にあたる区間を解体しており、28台の超伝導磁石(インナートリプレットを含む)の取り外し作業に向けて準備を進めています。

CERN所長とLS3の作業を統括・実施するチームメンバー
右から3番目はHilumi LHCプロジェクトリーダーのMarkus Zerlauth氏、左から3番目はLS3調整チーム責任者のJean-Philippe Tock氏
Hilumi LHCプロジェクトリーダーのMarkus Zerlauth氏は次のように語っています。
「今日の出来事はCERNにとって、そして特にHilumi LHCプロジェクトチームにとって大きな節目です。現行のインナートリプレットはLHC建設時の2005年から2007年にかけて設置されました。約20年間の運転を経て、これらはさらに強力な新世代の磁石に道を譲ります。技術の世代交代がなされる瞬間を目の当たりにできることは、本当に素晴らしいことです。」

関連リンク

CERN TOPIC: Accelerators(17 September, 2026): The disconnection of the LHC has begun (原文)