1. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 1 Dongchul Son Center for High Energy Physics Kyungpook National University KCHEP ILC Workshop at KIAS, Dec. 13, 2013 ILC Activities in Korea

2. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 2 Resume of ILC activities in Korea  After the official launch of the ILC…  A Planning Team formed at CHEP (March 2004)  Korean ILC Workshops (4 times + 3 mini-workshops)  ILC GDE formed (2005) (Kyungpook, PAL)  PAL ILC Task Force (Jan 2005) formed  Strategic Planning for ILC (three times)  ILC-Asia MoU (Aug 2005) CHEP, PAL, KEK, IHEP, TIFR, CAT, IUAC  ILC-Common Fund MoU (Oct. 2006)  Held Several international conferences and workshops  Research Projects; Int. Coop. Project (P.I.-H. Park) for Physics and Detectors SRC Projects (Accelerator & Detectors)  Several Committee Activities: ICFA, ILCSC, ITRP, Parameter, LCWS–WG Coordinators 1.LCWS 2002 (Jeju) 2.8 th ACFA LCWS (Daegu 2005) 3.Committees: ITRP(Pohang 2004) and ILCSC, ICFA, FALC-RG during ICFA Seminar (Daegu 2005) 4.ILCSC, ICFA, FALC-RG during LP07 (Daegu ) 5.Ecloud’07 (Daegu) 6.2008 AsiaILC workshop (Daegu)

3. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 3 Through for 4 ILC Workshops in Korea and 3 Strategy Reports (2005-2008)  We have identified some major R&D areas for ILC  Detector areas; Silicon Tracker Silicon/Tungsten Calorimeter Plastic Scintillator/Tungsten Calorimeter  Accelerator areas; Bunch Compression System Damping Ring BPMs RF systems Modulators and RF waveguide for ILC SCRF

4. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 4

5. 5 On-going R&D’s for Detectors  Studies for Silicon Vertex Detector Design  Studies for Silicon Central/Forward Tracker Design KNU, YU, SKKU, HU  Calorimetry Si-Scintillator EWU, YU, SKKU Extruded type of Plastic Scintillator KNU KNU: Kyungpook Nat’l U. EWU: Ewha Women’s U. YU: Yonsei U. SKKU: Sungkyunkwan U., HU: Hanyang U.

6. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 6 EM Calorimeter Silicon Sensors

7. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 7 Plastic Scintillator

8. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 8 Silicon Sensors for Trackers

9. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 9 Silicon Sensors for Trackers

10. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 10 Silicon Sensors for Trackers

11. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 11 Silicon Sensors for Trackers

12. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 12 R&D for ILC Accelerator Technology  Pohang Accelerator Laboratory SCRF for Pohang Light Source (single cell, 9-cell) KEK-ATF2 Q-BPM Design and Fabrication Prototype/2005, 11 BPMs/2006, 28 MBPs/2007  Kyungpook National University  Pusan National University Fabrication of Prototype of ILC Cavity BPM for ATF in TM 120 Damping ring  Lattice design  Fast-ion instability and Ecloud instability Beam dynamics simulation  Upstream RTML in RTML RTML  Alternative ultra-short bunch compressor HLRF  IOT SRF Cavity  Cavity design and processing BDS  Development of Low-Q IP-BPM and S-band BPM for ATF2  Ring-extraction jitter correlation study

13. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 13 Prototype 3 rd Harmonic SRF Cavity for PLS Prototype 3 rd H CavityCavity Performance from vertical test @1500MHz First SRF Cavity developed in Korea !!

14. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 14 Fabrication of 9-cell Cavity - PAL #1 and 2

15. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 15 Construction of SRF Test Lab at PAL  Lab. capability Frequency: 1.25-1.55 GHz RF Power: ~100 W Temperature control: 4.5-1.5 K Test cryostat for cavity with 1-3 cells @1.3GHz  Schedule Construction & installation: July 2006 - July 2008 Commissioning with single-cell cavity: February 2008 Normal operation: March 2008 Finish with EP facility: December 2008

16. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 16 Test Cryostat Systems for SRF Test at PAL

17. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 17 KEK-ATF2 Q-BPM Design and Fabrication at PAL  Prototype –Y2005 Cavity Diameter : 53.822 mm Cavity frequency: ~ 6420 MHz Isolation : -50 ~ -53dB Beam Test at KEK(12/2/) Overall Performance: Acceptable  11 BPMswith Long beam tube –Y2006 Cavity Diameter : 53.788 mm Cavity frequency : 6425.476 MHz Isolation : -46.6 dB  28 BPMswith Long beam tube –Y2007 Cavity Diameter : 53.770 mm Cavity frequency : 6426.649 MHz Isolation : -46.3 dB

18. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 18 Development of Low-Q IP-BPM Kyungpook

19. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 19 Installation and Tests

20. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 20 S-band BPM in ATF2 Kyungpook  What for with this BPM(beam position monitor) ? To control beam orbit at final focus beam line in ATF2 To do BBA(beam-based alignment) with 1 mm at final focus beam line in ATF2 (BPM resolution of a few hundreds nm should be satisfied.)  Requirements for the BPM Dynamic range ; a few mm Diameter of beam tube ; 40 mm Signal decay time ; 35~ 80 ns (where, f= 2878 MHz, QL = 650~1800, longer decay time will is preferred for the electronics)

21. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 Beam tube Cavity Waveguide 117.6 70 60 12 3 Coupling slot Design of S-band BPM w/ HFSS Waveguide Cavity Beam tube Adapter 40 14 Dipole mode Electrical structure & dimension parameters of S-band BPM Mode selection for the S-band BPM (TM 110 -mode)

22. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 22 Fabrication of S-band BPM Left_Cap Right_Cap Center_Frame Left_Support S-band BPM under RF test - 4 BPMs has been shipped to KEK last week S-band BPM framework Cold model

23. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 23 Fabrication of S-band BPM  Design and fabrication of S-band BPM for the sextupole magnets and quadrupole magnets has been performed in Korea (at Kyungpook)  1 cold model of the S-band BPM has been sent to LAPP for an initial try for the installation, April, 2008.  4 S-band BPMs are sent to KEK to be installed in ATF2 last week.  The installation process will be scheduled next month through the ATF2 people. Machine Shop at KNU

24. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 24

25. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 25 Design work of IOT for ILC Kyungpook  Planar IOT (Inductive Output Tube)  Horizontal Design  L-band (1.3GHz) 5MW Tube  Calculation of Design Parameters  Feasible RF interaction Cavity H field in the interaction region L-band HOM IOT Cavity S-parameters of L-band HOM IOT Ez field in the interaction region f(cold)=1.1GHz (MAGIC)

26. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 26 Cavity Beam Position Monitor Pusan National University with KEK dipole mode electric field (TM 120 mode) x y z x y z Cavity radius=156mm TM010 ~0.611GHz TM110 ~1.04GHz TM120 ~2.15GHz

27. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 27 HEPAP (USA) ECFA (europe) LC 관련 활동 조직체 (2012 년 이전 ) 정부 측 / 고에너지물리전문가 OECD - GSF 고에너지물리자문반 (2000-3) Funding Agency Meeting for Linear Collider (FALC) (2003-) ICFA ILCSC (2004) ITRP Parameter 소위 등 ILCTRC (done, 2003) ACFA (asia) ALCSC ) 기타 소위 Accelerator Physics/Detector Outreach LC 물리학 / 검출기 학회 아시아지역 학회 유럽지역 학회 미국지역 학회 아시아지역 가속기학회 유럽지역 가속기학회 미국지역 가속기학회 World-Wide Study Group 고에너지물리 이론실험 전문가 정부 측 + 전문가자문 고에너지물리학계 정부간협상

28. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 W. Namkung, 2 nd ILC Workshop at PAL, Dec.. 27, 2004 28 Structure of ICFA Working Group ILCSC Acc.Phys. ITRP TFT Outreach Global Design Initiative International Linear Collider Steering Committee International Technology Recommendation Panel ICFA ALCSC ACFA ELCSC ECFA USLCSC HEPAP GDIParameters

29. 29OECD-GSF 기술협력국 소관 ( 미주기술협력과 ) – KISTEP 과제 –2000 년부터 이정일, 오선근, 손동철 활동 –LC 에 관한 CGHEP 활동 및 보고서 (2002 년 ) 보고서 –LC 에 관하여 정부 /STEPI 측에서는 계속 자료 수집 등 전문위원들의 지속적인 활동 요망 –2003.12-2004.1: 기초연구국에 검토 협조 요청 –2004 년 8 월 : 2003 년도 활동 보고 기초연구국 소관 ( 기초연구지원과 ) –2003 년 12 월 -2004 년 1 월에 OECD 과학기술장관회의 준비 차 LC 에 대한 보고 문건 작성 제출 ( 손동철 ) 및 과기부 검토 현황 및 참여 방안 ( 예시 제출 ) 기술협력국에 검토 –2004 년 1 월 OECD 과기장관회의에 과기부 기초인력국장 참석 : – 발 언 및 선언문 채택 참여 ( 정부 입장은 참여 쪽으로 검토되었음.) 선언문

30. 30 Funding Agencies Meeting 2004 년 8 월 일본 Yamauchi 교수 ( 문과성 /KEK) 로부터 편지 영국 PPARC 가 주관하여 4 차까지 진행한 “ Funding Agencies Meeting for LC ” 의 한국 측 참여를 위원장 (Ian Halliday) 으로부터 희망한다는 내용 기초연구국 기초연구지원과에 참여 권유 및 관련 자료 제출 및 발언할 내용 검토 ( 손동철 ) 2004 년 9 월 16~17 일 CERN 회의에 참석 ( 기초연구지원과 장, 손동철 ), 과장 한국측 입장 발표 –LC 사업에 대하여 한국은 적극 참여를 희망 –( 회의록, 공식회의록, 미국측 회의록 내용 참조 ) 회의록 공식회의록 미국측 회의록

31. 31 정부의 후속 조치 2004 년 9 월 FALC 회의 참여 동안 기초연구지원과와 관련 후속 조치 및 추진 방안 협의 – 우선 포항가속기 연구소의 인프라를 이용하는 방안을 검토 요구 (9 월 23 일 ) – 포항가속기연구소의 향후발전계획 가속기 관련 국제협력 부분에 LC 에 관한 계획을 언급토록 정부에서 요구 ( 손동철 작성 제출, 10 월 4 일 ) – 그러나 10 월 13 일 정부에서 ILC 사업 추진 방침을 내부 결정 주관 국가 내지 주관 컨소시엄으로서의 참여 방안 제출 요구 자료 제출 ( 손동철 10 월 14 일, 고인수 수정 ) –10 월 16 일 정부의 조직개편의 기초연구지원과 업무분장에 국제선형가속기 국제공동연구의 추진 명시 2005 년 기초연구국 기획과제로 국제선형가속기사업 참여 방안 연구 수행 이후 2007 년까지 FALC Resources Group 회의 ( 국내에서 2 회 개최 ) 에 정부 사 무관 참석 2005 년 ILC-GDE Common Fund MoU 서명을 한국 CHEP 이 대신하며, 관련 비 용을 추가로 CHEP 예산에 반영토록 내부 합의 2007 년 이후 정부 입장 변화 ??? 2006 년 이후 ILC-GDE Common Fund 의 참여분을 경북대 고에너지물리연구 소가 지불하였음. ( 초기 1/6, SRC 종료 이후에는 1/15~20 정도 ) 현재 새로운 협약 체결을 검토하자는 요청을 받고 있음.  해결해야 할 문제

32. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 32 Funding Agencies for Large Colliders ( FALC)  아시아 일본 (MEXT), 한국 (MOST), 인도, 중국  유럽 독일 (BMBF), 영국 (PPARC), 프랑스 (IN2P3/CEA), 이태 리 (INFN) CERN (Director General, Council President- 위 유럽 국가 를 제외한 타국을 대표 )  미주 미국 (DOE, NSF), 캐나다 (NSERC) FALC: 2003~2006 “ Funding agencies for a linear collider of 0.5-1 TeV ” 현재는 “ funding agencies for large colliders ” 로 명칭 변경 LHC,ILC, Protron Driver-Super-Neutrino Beam 등 취급

33. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 33 GDE 운영자금 협약 초기 서명국 (2006. 10 월 발효 )  CERN (CERN)  영국 (PPARC)  프랑스 (DSM CEA 와 Nuclear & Particle Phys. CNRS)  독일 (DESY)  이태리 (INFN)  스페인 (Secretary of State for Universities and Research)  일본 (KEK)  한국 (CHEP)  미국 (DOE-Fermilab, NSF)  캐나다 (NSERC)  운영자 : Fermilab  후에 중국, 인도 참여

34. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 Common Funds Contribution 한국 분담 : cost 의 1/6, CHEP 지불 (2006 과 2007)

35. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 Common Fund 2008 이후

36. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 Current FALC members and invitees James Siegrist DOE, US, Michael Procario DOE, US, Lek (LK) Len DOE, US Isabelle Blain NSERC, Canada, Danial Wayner NRC, Canada Satoshi Odoi MEXT, Japan, Mitsuaki Nozaki KEK, Japan, Yasuhiro Okada KEK, Japan (FALC Chair) Dongchul Son KNU, Korea Hesheng Chen IHEP, China Rohini Godbole IISc, India Beatrix Vierkorn-Rudolph BMBF, Germany Richard Wader STFC, UK Jacques Martino CNRS IN2P3, France Fernando Ferroni INFN, Italy Agnieska Zalewska CERN Council Fancisco del Aguila, UGR, MINECO, Spain Atsuto Suzuki KEK, Japan (KEK DG) Rolf-Dieter CERN (CERN DG) Nigel Lockyer FNAL, US (Fermilab DG) Lyn Evans CERN (LC director) Sachio Komamiya Univ. of Tokyo, Japan (LCB Chair) Maxine Hronek FNAL, US FALC Sectretart Nobukazu Toge 36

37. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 37 FALC

38. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 Members of LCB(sub-panel of ICFA)  Chair - Sachio Komamiya (University of Tokyo)  Americas - Jonathan Bagger (Johns Hopkins University) - The Fermilab Director (currently Pier Oddone) - David MacFarlane (SLAC) - Lia Merminga (TRIUMF) - Hugh Montgomery (Jefferson Lab)  Asia - Jie Gao (IHEP, Beijing) - Rohini Godbole (Indian Institute of Science) - Sunkee Kim (RISP) - Atsuto Suzuki (KEK) - Yifang Wang (IHEP, Beijing)  Europe - The CERN Director-General (currently Rolf Heuer) - The DESY Director of Particle Physics (currently Joachim Mnich) - Francois Le Diberder (IN2P3) - The JINR Director (currently Victor Matveev) - Lenny Rivkin (PSI) 38 PAC chaired by Norbert Holtkamp

39. D. Son, KCHEP ILC Workshop, 13 Dec, 2013 39 Thank you!