新発見が得意：ハドロンコライダー

衝突型加速器は､衝突させる粒子の違いで分類されます。

すでに欧州で稼動している欧州合同原子核研究機関(CERN)の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)は「陽子」と「陽子」を衝突させる加速器です。陽子は素粒子ではなく､３つのクォークからなる複合粒子です。陽子のような複合粒子同士を衝突させると､衝突エネルギーを大幅に高めることが可能になります。これまで探索できなかったエネルギー領域に到達することができるため､新しい粒子の発見に力を発揮します。

しかし､陽子と陽子の衝突で観測したいのは、陽子の中の素粒子同士の衝突反応です。陽子の中の1対のクォーク同士がぶつかると､それ以外の陽子の中身の素粒子も一緒に飛び散ってしまい、余分な反応(ノイズ)となりなります。そのため、それぞれの素粒子同士の衝突がどこで起きたのか分かりにくく、実験結果を解析するのが難しい、という欠点もあります。

複合粒子同士を衝突させる加速器を総じて｢ハドロン・コライダー｣と呼びます。

詳細な観測も新発見も：レプトンコライダー

ILCは「電子」とその反粒子である「陽電子」を衝突させます。電子も陽電子も､それ以上小さくできない素粒子です。素粒子には中身がないので､衝突したときに余分な反応がおきないことが大きな特徴です。ノイズの少ない衝突現象を観測することができるので､精密な観測に圧倒的な優位性を発揮します。また､最初から素粒子同士を衝突させるため、衝突時にどれだけのエネルギーを持っていたのかが明確にわかるため､クリアな実験結果を得ることができ、解析も容易です。これもILCの大きな利点です。

ILCのような素粒子同士を衝突させる加速器は｢レプトン・コライダー｣と呼ばれます。

加速器による素粒子物理学は､ハドロン・コライダーとレプトン・コライダーの両者による相乗的な成果で発展してきました。ILCはLHCとの相乗的な役割が期待されています。LHCは､ヒッグス粒子の発見という目覚しい成果をあげました。そこで､ヒッグス粒子の性質等の詳細を調べられるILCの早期実現に大きな期待が寄せられているのです。