大阪大学 レーザー科学研究所

研究グループGROUPS

非平衡輻射プラズマ理論(THR)

グループの概要

私たちは高エネルギー密度状態にある極限物質を理論的に、またコンピュータシミュレーションを活用して研究しています。高エネルギー密度状態というのは、星の内部や惑星の内部など密度が高く高温な状態です。実験室では非常に強いレーザー光を物質に照射して、一瞬で超高温状態にすることで作り出すことができます。超高温状態では物質は一部もしくは完全にプラズマ化し、高速電子やイオンなどの高エネルギー粒子線や、X線やガンマ線を輻射します。高エネルギー密 度プラズマは、粒子から光子、光子から粒子へのエネルギー変換が様々な過程を経て起こる複雑系システムです。高エネルギー密度プラズマの生成過程や内部で 起こっている物理を理解することで、星の内部で起こっていることを推定したり、高エネルギー粒子加速器や制御核融合の実現に寄与したいと思っています。複 雑な現象の理論的な理解を深めるためにスーパーコンピュータによるシミュレーションを積極的に活用しています。シミュレーションはコンピュータ上の仮想実験です。理論を理解するのはもちろん、想像力が大事な研究です。

研究室HP

研究内容

1.高エネルギー密度プラズマ物理・非平衡輻射プラズマ物理

超高強度レーザーを物質に照射することで生成される高密度プラズマ内の物理を探求する。レーザー核融合、相対論的粒子加速、テラヘルツ電磁波源、高輝度X線源といったアプリケーションの実現を目的として研究すすめている。また磁場不安定性や無衝突衝撃波中での粒子加速など宇宙物理と関連する現象も研究のテーマとしている。さまざまな原子過程(荷電粒子間衝突・イオン化・X線輻射)を含めたプラズマシミュレーションコードを開発し、物理モデルの検証を通して基礎理論を体系的に構築する。また、X線レーザーと物質の相互作用における吸収・加熱過程を解明し、高密度物性及び原子状態に関する理論を構築する。

2.高強度レーザー実験との共同研究

理論的研究にとどまることなく、超高強度レーザーを使って実験を行っている研究者と広く共同研究を実施し、そこでシミュレーションコードを活用することで、実験データの理解を深め、新たな物理現象の発見へと寄与する。

メンバー

千徳 靖彦 教授
岩田 夏弥 講師
佐野 孝好 助教
柴田 一範 特任助教
白戸 高志 特任研究員
ページ先頭へ戻る