教員紹介

氏名　山ノ井 航平
職名　准教授
学位　博士（工学）
領域　量子エネルギー工学講座 レーザーエネルギー工学領域
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レーザー核融合燃料ターゲットの開発

レーザー核融合の燃料には水素の同位体である重水素と三重水素が用いられます。三重水素は低エネルギーですが、放射性物質であり、その取扱には細心の注意が必要です。電荷は通常の水素と同じで、質量が3倍大きいという水素同位体ならではの特異性は大変興味深いです。この三重水素を用いた基礎研究や安全に燃料ターゲットに用いる研究を行っています。

光学材料・素子の放射線特性評価

レーザー核融合ではレーザーの導入用のミラーだけでなく発生するプラズマ状態の計測窓など、多種多様な光材料や光学素子が使われます。多くの場合、高い線量の放射線を受けた材料は放射線損傷により着色し光学素子としての能力を失います。放射線損傷はアルファ線、ベータ線、ガンマ線など、照射する放射線の種類ごとにメカニズムが異なるため、これらの光材料の放射線耐性を明らかにし、将来の核融合発電への応用を目指しています。

放射線利用のためのシンチレーター開発

放射線の正体は目に見えない高エネルギーの粒子や光です。放射線はその種類ごとに様々な特性を示し、粒子線治療、X線診断、科学研究機器など幅広く利用されています。放射線を光に変換し、検出するのがシンチレーターと呼ばれる蛍光材料です。用途に応じたシンチレーターの開発が安全な放射線の利用、応用研究を行っています。

論文リスト

1. 1. K. Yamanoi, R. Nishi, K. Takeda, Y. Shinzato, M. Tsuboi, MV Luong, T. Nakazato, T. Shimizu, N. Sarukura, M. Cadatal-Raduban, MH Pham, HD Nguyen, S. Kurosawa, Y. Yokota, A. Yoshikawa, T. Togashi, M. Nagasono, T. Ishikawa, “Perovskite fluoride crystals as light emitting materials in vacuum ultraviolet region” Opt. Mat., 36, pp. 769-772 (2014)
   2. K. Yamanoi, T. Shimizu, M. Cadatal-Raduban, R. Nishi, K. Takeda, Y. Shinzato, T. Nakazato, N. Sarukura, T. Fukuda, M. Nagasono, T. Togashi, T. Satoh, T. Ishikawa, “Time-Resolved Pump and Probe Experiment for Wide-Gap Semiconductors Using Free Electron Laser and Synchronously-Operated Femtosecond Laser” Jpn. J. Appl. Phys., 52, p. 040203 (2013)
   3. K. Yamanoi, T. Murata, Y. Arikawa, T. Nakazato, M. Cadatal-Raduban, T. Shimizu, N. Sarukura, M. Nakai, T. Norimatsu, H. Nishimura, H. Azechi, S. Fujino, H. Yoshida, A. Yoshikawa, N. Satoh, H. Kan, “Luminescence properties of Nd3+ and Er3+ doped glasses in the VUV region” Opt. Mat., 35, pp.1962-1964 (2013)
   4. Y. Arikawa, K. Yamanoi, T. Nagai, K. Watanabe, M. Kouno, K. Sakai, T. Nakazato, T. Shimizu, M. R. Cadatal, E. S. Estacio, N. Sarukura, M. Nakai, T. Norimatsu, H. Azechi, T. Murata, S. Fujino, H. Yoshida, N. Izumi, N. Satoh and H. Kan, “Note: Light output enhanced fast response and low afterglow Li-6 glass scintillator as potential down-scattered neutron diagnostics for inertial confinement fusion”, Rev. Sci. Inst., 81, p. 106105 (2010)
   5. K. Yamanoi, K. Sakai, T. Nakazato, E. Estacio, T. Shimizu, N. Sarukura, D. Ehrentraut, T. Fukuda, M. Nagasono, T. Togashi, S. Matsubara, K. Tono, M. Yabashi, H. Kimura, H. Ohashi and T. Ishikawa, “Response-time improved hydrothermal-method-grown ZnO scintillator for XFEL timing-observation” Opt. Mat., 32, pp. 1305-1308 (2010)