2025年8月26日火曜日

量子科学技術研究開発機構(QST)見学

数学の出張で見学

昔は「ホーイケン」と言っていた。バス停検索では「QST正門」,「放医研正門」が同じ場所で出てくる。

広い施設

最初に説明と,量子力学と数学のかかわりの講義。
量子は「粒子でもある波でもある」と二重性で説明されるが,そうではなく「粒子でもない波でもない」のが量子とのこと。なるほど,確かにそうだ。
場の量子論ということだ。

講義のメモ
「原因→法則→結果」が古典力学。
「原因→法則→原因」,「結果→法則→結果」もありうるのが量子力学。

レモン水
 ↓
作用 → レモンソーダ

焼酎
 ↓
作用 → 酎ハイ

炭酸水
 ↓
作用 → 炭酸水×2

$\Psi$  波動関数
 $\hat{H}$ → $\Psi\times E$ ・・・ エネルギー$E$ ハミルトニアン $H$

ハイゼンベルク
エルミート行列(共軛転置と一致)${}^{t}(A^{\ast})=A^{\dagger}$・・・大学1年,線形代数で出たときは「何に使うかわからないけど,何かの使うのだな」程度だった。
 $\hat{H}\Psi= E\Psi$
固有値$k$,固有ベクトル$\vec{x}$の関係$A\vec{x}=k\vec{x}$同じ形。
固有値は行列の対角化くらいの知識しかなかった。>以前の記事

シュレーディンガー方程式

量子の個人情報「質量,電荷,スピン」

ブラケット表記
ヒッグス粒子

基底関数→収束条件

4グループに分かれてそれぞれ見学。
重粒子線棟,次世代PETラボ,緊急被ばく医療施設,量子生命棟パネル

自分は重粒子線棟の見学
地下20m,40m×60mの広さの巨大施設。300億円だったかな。

加速器

銅製の太いパイプは高周波大電力を送る「同軸管」。同軸ケーブルでは細すぎるということ。

大出力の真空管
シーメンス製 RS 2042SK でネットに仕様が出ていた。
4極管で,動作特性(Operating characteristics)を見ると,
周波数50MHzで,出力320kW,陽極電圧1200V,陽極電流40.5A など。
いずれパワー半導体に置き換えるとのこと。
そして,全体に小型化してバレーボールコート大を目指す。

施設のフタ
動作時は厚さ2.5mのコンクリートで入口にフタをする

重粒子は炭素イオン。
0.5秒間で百万回回転させて,光速の70%まで加速。 エネルギーは430MeV
それを治療施設に持って行って,健康な細胞に影響なく,がん細胞だけをやっつける。

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