長谷川 純
原子力工学部門
研究の特徴
長谷川研では，プラズマ理工学を基盤として，様々な量子ビーム（イオン，クラスター，光）の生成や制御に関する基礎研究から，量子ビームをエネルギー問題の解決や社会の安心安全の実現に役立てるための応用研究まで，幅広く展開しています．プラズマや量子ビームの多彩で複雑なふるまいを実験と数値シミュレーションを駆使して明らかにしつつ，重イオン慣性核融合のドライバー加速器や宇宙機用スラスターのためのハイパワービーム源，高エネルギー加速器へのクラスタービームの高効率供給技術，爆発物検知や橋梁等の非破壊検査のためのコンパクト核融合中性子源などを開発しています．プラズマ科学，量子ビーム科学，高エネルギー密度科学，ナノマイクロ科学，放射線物理など幅広い学問領域を背景に学際的なアプローチで研究を行っています．
紹介動画
研究の概要
- レーザーアブレーションによるクラスター生成に関する研究
レーザーアブレーションにより生成したシリコン蒸気をキャビティ内に閉じ込めヘリウムガスにより急冷することで，サイズの揃ったクラスターを効率的に生成する技術の開発を行っています．高時間分解イメージング，飛行時間質量分析法などを駆使してクラスター生成メカニズムの解明を目指しています． - 高密度プラズマ流の磁気ノズル制御，高輝度ビームの生成に関する研究
レーザーアブレーションにより生成した高密度プラズマ流を対象として，磁気ノズルによるプラズマ流の制御技術や高輝度ビームの発生技術の開発を行っています．重イオン慣性核融合のドライバー加速器のためのハイパワービーム源や宇宙機用のスラスターなどへの技術の応用を目指しています． - 高エネルギークラスタービームの生成に関する研究
有名なカーボン60（フラーレン）は炭素分子同士が球殻構造で結合しており，高エネルギー加速に適しています．KEKで開発された誘導加速シンクロトロンによりフラーレンなどの巨大分子をGeVレベルまで加速することが可能になりました．加速器に高フラックスのクラスターイオンを供給可能なクラスターイオン源の開発を推進しています． - 静電慣性閉じ込め核融合を用いたコンパクト中性子源の開発
放電で生成した重水素イオンを静電的に加速し互いに衝突させることで発生する核融合中性子を利用したコンパクト中性子源を開発しています．爆発物の検知，トンネルや橋梁の健全性評価，地下資源探査，核廃棄物の高感度検出，中性子捕捉療法など，社会の安全安心に関わる幅広い産業分野おいてその利用が期待されています．
キーワード
プラズマ科学，量子ビーム科学，高エネルギー密度科学，放射線物理，レーザーアブレーション，ハイパワービーム，クラスタービーム，イオン源，コンパクト中性子源，プラズマ光源，慣性核融合