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。
STJを用いたマイクロビームPIXEの開発
超電導検出器を用いたPIXE
高速イオンを照射したことによって標的物質から放出されるX線を計測し、これから標的を構成する元素密度を 測定するのがPIXE(Particle induced X-ray emission)という分析法です。本研究室では産総研や研究基盤総合センター応用加速器部門と協力し、 高速イオンビームのマイクロビーム化、および、X線検出に超電導検出器（STJ）を利用することによって軽元素の分析を可能にするプロジェクトに参加しています。