N. Nakajima 研究室

本研究室では、粒子ビームの特性を高精度で測定する手法の開発に取り組んでいます。従来、細い針状の探針を用いたビーム計測は1方向の投影情報のみを得られるという制限がありました。これに対し、探針を複数の軸周りで回転させながら測定することで、360度全方向からのデータを取得し、数学的な画像再構成技術を用いて2次元の完全なビーム形状を復元する方法を開発しました。 実験ではアルゴン・イオンビームを対象として、再構成アルゴリズムの最適化を行いました。その結果、特定の数学的手法を適用することで、ミリ秒単位の高速処理で、実測値と一致した精密な2次元ビームプロファイルが得られることが実証されました。また、異なる測定位置でのプロファイル分析から、ビームの進行方向や位相空間分布といった詳細な物理量も抽出できることが示されています。 このような微視的な計測技術は、加速器やプラズマ装置など、高エネルギービームを扱う装置の性能評価や最適化に貢献する基盤となるものです。