０度電子分光
薄膜透過中の原子の状態を探る
高速イオンを炭素薄膜に入射し、前方(0度方向）に出てくる電子のエネルギー分析を行います。 これにより、入射したイオンと同速のエネルギーを持つコンボイ電子、薄膜を透過したことによって生成される 励起原子からの自動電離にともなうコスタークロニッヒ遷移、また、内殻励起に伴うオージェ電子を観測します。 これらの電子のスペクトルを測定することによって、薄膜中を透過している高速イオンの状態についての知見を得ます。 実験は主に原子力科学研究所のタンデム加速器を用いて行っています。
高速クラスター照射による非線形効果
広がり（大きさ）を持ったイオンビームによって引き起こされる特殊な現象
分子イオンを高速に加速して物質に照射すると、複数の原子を数10オングストローム程度のごく狭い領域にほぼ同時（fs程度）に 入射させることができます。つまり、単原子イオンでは決して実現できない、広がりをもったイオンビームを作製することができます。 この、広がりをもったイオンビームの照射によって引き起こされる特徴的な現象の発見とその機構の解明を目指しています。 実験は筑波大学研究基盤総合センターの1MVタンデトロン加速器を主に使っています。
静電型イオン蓄積リング
分子の崩壊過程の実験
高速イオンによって、引き起こされる現象を理解するためにはその素課程である分子反応の理解が欠かせません。 本研究室ではタンパク質分子やDNA分子の電子付着による崩壊過程を理解するために静電型イオン蓄積リングを 用いた実験を行っています。 静電型イオン蓄積リング中に高分子イオンを周回させておき、これに電子ビームを合流させることによって 電子付着とそれによる崩壊のレートを測定します。 装置は高エネルギー加速器研究開発機構に設置してあります。 産総研、京都大学、KEKとの共同研究です。
超伝導トンネル接合（STJ）による粒子検出
超電導トンネル接合による粒子検出
薄い絶縁体を超伝導体で挟みこむ構造を持つ「超伝導トンネル接合」を用いると、数keVの運動エネルギーを持つ粒子（原子や分子）のエネルギーを直接、100％の検出効率で測定することができます。我々は産業技術総合研究所（産総研）との共同研究として、粒子検出用の「超伝導トンネル接合」の改良、および、それを用いた分子反応実験や質量分析への応用の研究に取り組んでいます。
