お問い合わせ

長谷川 純 (Jun HASEGAWA)

専攻・講座名 創造エネルギー専攻・エネルギー創造講座
職名 准教授
学位 博士(理学)
居室・電話 すずかけ台G3棟504号室・045-924-5662
Eメール jun.hasegawaes.titech.ac.jp
ウェブページ http://www2.es.titech.ac.jp/j-hasegawa/
キーワード プラズマ理工学,ビーム理工学,メゾスコピック粒子科学,慣性核融合
主な所属学会 日本物理学会,プラズマ・核融合学会,IEEE,電気学会,日本原子力学会
主な連携先 産業技術総合研究所(AIST),高エネルギー加速器研究機構(KEK),原子力研究開発機構(JAEA),長岡技術科学大学
業績 STARサーチ

研究室の特色

 長谷川研究室では,プラズマ,クラスター,イオンビームをキーワードに基礎から応用まで幅広い研究テーマを展開しています.これらはどれも多数の粒子の集団であり,相互作用の強さに違いはあるものの,互いに電磁力を及ぼし合う多粒子系という観点から同様の取り扱いができます.多彩で複雑な現象を伴う多粒子系の集団的ふるまいを実験と数値シミュレーションを駆使して理解しつつ,大強度ビームの発生や宇宙機用スラスタなどへ応用することが,私たちの研究室の大きな目標のひとつです.一方,近年注目を集めているナノ粒子やクラスターに関する研究も精力的に行っています.例えば,レーザーアブレーションで生成したシリコン蒸気の背景ガス中での凝集過程に着目し,質量分散の小さいクラスターを効率的に生成する手法の開発を行っています.これらの研究を進める上では,プラズマ理工学,ビーム理工学,原子分子物理学,メゾスコピック粒子科学,加速器工学など,幅広い学問領域にわたった学際的なアプローチが必要です.学生の皆さんには,夢のある研究に主体的に取り組みつつ,何事も深く掘り下げて考える習慣と幅広い知識を身につけてもらいたいと思います.

研究テーマ

    1. 高密度プラズマの生成・制御,高フラックスイオンの引き出しに関する研究
      レーザーアブレーションにより固体から直接生成する高密度プラズマを主な対象として,磁気ノズルによるプラズマ加速や高フラックスイオンの高輝度引き出し手法の開発を行い,最終的に核融合用加速器の大強度ビーム源や宇宙探査機用の推進器などへの応用を目指して研究を行っています.具体的には,以下の研究テーマを推進しています.
      • レーザー生成プラズマのフラックス制御および価数制御に関する研究
      • 高輝度マルチビームレットのマージング過程におけるビーム品質制御に関する研究
      • レーザー生成高密度プラズマ流の磁気ノズル制御に関する研究
      • 多次元Particle In Cell(PIC)コードを用いたプラズマ・ビームシミュレーション
    2. レーザーアブレーションを用いたナノ粒子(クラスター)の生成に関する研究
      原子や分子の集合体で直径が10 nm程度のマイクロクラスターは,孤立した原子やバルク物質とは全く異なる性質を持っており,物質の新しい相として多くの科学技術分野で注目されています.我々はレーザーアブレーションにより発生した蒸気を楕円キャビティ内に閉じ込め,ヘリウムなどの背景ガスにより急冷することで,質量分散の小さなクラスターを効率的に生成する手法の開発を産総研と共同で行っています.
      • 時空間閉じ込め方式によるシリコンクラスターの生成メカニズムに関する研究
      • マイクロクラスターのレーザーイオン化効率に関する基礎研究
      • 飛行時間法によるシリコンクラスタービーム特性の解析
    3. 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)は炭素分子同士が強く結合しているため,加速器よる高エネルギー加速に向いています.これまで静電加速器によるフラーレンイオンの加速については多くの研究がなされてきましたが,エネルギーは高々50 keV/核子程度にとどまっていました.最近,クラスター加速に適した新型の円形加速器(誘導加速シンクロトロン)の原理実証が行われたことから,さらに高エネルギー(>100 keV/核子)までフラーレンなどのクラスターを加速する機運が高まっています.その基礎研究として以下の研究テーマを推進しています.
      • タンデム加速器用大電流フラーレン負イオン源の開発
      • 高電離フラーレンイオンの生成に関する基礎研究
    レーザー生成高密度プラズマ分析装置 レーザー生成プラズマの磁場による制御
    マイクロクラスター分析装置 衝撃波閉じ込めクラスター生成実験装置

    受験生へのメッセージ

     「急がば回れ」という言葉があります。大学院進学は一見「回り道」のように思えるかもしれませんが,社会人になる前の最後の助走期間としてアカデミックな世界でじっくりと思索にふけたり仲間との議論を通じて教養を深める時間を持つことは,皆さんのこれからの人生の貴重な糧となるはずです.修士および博士課程は,学部で学んだ「座学」を実践する場です.研究を通じて「なぜ」そうなるのか?「本質」は何か?を論理的に考える習慣をぜひ身につけて欲しいと思います.また,自分の研究成果を分かり易く人に伝える能力も養われるはずです.若い皆さんと夢のある楽しい研究を行っていきたいと考えています.見学は随時受け付けていますので,ぜひ活気あふれる研究室の雰囲気を体験しに来てください。