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高山 健 (Ken TAKAYAMA)

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 連携教授
学位 理学博士
居室・電話 すずかけ台G3棟308号室・045-924-5661
所属・電話 高エネルギー加速器研究機構・029-864-5290
Eメール takayamapost.kek.jp
ウェブページ http://www-accps.kek.jp/Superbunch/
http://www.kek.jp/intra-e/feature/2010/DigitalAccelerator.html
キーワード 加速器、イオンビーム、誘導加速、シンクロトロン、パルスパワー
主な所属学会 日本物理学会、日本加速器学会
主な連携先 堀岡研究室(東工大)、Brookhaven国立研究所、Lawrence Berkeley国立研究所、江偉華・菊池研究室(長岡技大)、高木研究室(岩手大)、持木研究室(東京都市大)、田村研究室(天文台)、高島研究室(JAXA・宇宙研)、小林研究室(横国大)、岩瀬研究室(大阪府大)、雨倉研究室(物・材機構)、総合研究大学院大学、NECネットワーク・センサ、日本パルスパワー研究所、サンエー
業績 http://spinet-export.kek.jp/staff-info2/index.html

研究室の特色

 研究活動の大部分は研究施設を有するつくばの高エネルギー加速器研究機構の研究室で展開されている。大学の研究室と比すると大きなミッション研究(*)を長い時間を掛け、研究所スタッフ、東工大、総研大、東京都市大等からの大学院生、企業からの派遣技術者などと一緒に行っている。修士の1年生を除くと、理論、計算機シミュレーション、電気回路製作、機械設計、システムコントロール等それぞれの得意分野で貢献して貰っている。*2008年に21世紀発明賞を受賞し、今年度からイオンビームの加速を開始したデジタル加速器の応用展開

研究テーマ

  1. イオン源の研究
    電子サイクロトロン共鳴機構を利用したイオン源で比較的低質量のイオンを作っているが、可能な限り高い電価数イオンを生成するために最も効率的なマイクロ波導入法の研究や、プラズマのイオン化進行の素過程の基礎研究
  2. デジタル加速器ビーム物理の研究
    上流から入射されたイオンビームは加速電場やガイド磁場の外場とビーム自身の作る非線形な自己場によってその運動は決まる。これ以外に残留ガスによる散乱、イオン同士のクーロン散乱と云う統計的外乱を受ける。又、ビームが周回する非一様な金属真空容器の断面と荷電粒子群との集団的相互作用に起因するコヒーレントな不安定性の成長に関する研究
    図:手前イオン源から奥デジタル加速器を臨む
  3. デジタル加速器での誘導加速・閉じ込め制御の研究
    イオンビームの加速は光に近い速度で周回するビーム自身が作るバンチ信号を元に加速リングに極在して置く加速セルにパルス電圧を発生させる誘導加速システムを駆動して行う。現代デジタル制御技術の粋を総動員して行う。
  4. マイクロイオンビーム生成の研究
    加速器リングより取り出された高速イオンビーム(109/bunch)から応用に供する数個単位のイオンに分離する技術開発
  5. パワー半導体(SiC-JFET)とそれを使った誘導加速用スイッチング電源の開発
    自主開発したSiC-JFETパッケージを用いて、現在使用中のスイッチング電源(MOSFET28個使用)に代わる小型スイッチング電源(SiC-JFET4個)をデジタル加速器で実証する

受験生へのメッセージ

  電子やイオンを光速度まで加速できる加速器は「触る・見る相対性理論」と言える。元来近代・現代科学の落し子であるため、そこで展開されるものは数学も含む総合科学に外ならない。理学部・工学部を問わず、物理、数学、電気・電子、量子・原子核、情報工学系のバックグラウンドのある人には身近な存在になり得るだろう。研究者志向の受験生には適性を見てアドバイスを行う。修士終了後就職を希望する学生にはどこでどの様な問題に遭遇しようともそれに立ち向かえる様な足腰を強くする教育を実施する。