情報・数理系
数物系
工学研究科
2025年度
01.世界最高エネルギーのレーザーイオン加速への挑戦
受講場所
オンライン, 対面
担当研究科
工学研究科
担当者
蔵満康浩、羽原英明、安部勇輝
最大受講人数
１人
【概要】
高エネルギーのイオンや電子は、素粒子実験やがん治療まで幅広く使われていますが、これらの荷電粒子を加速する電場の大きさには限界があるため、加速器そのものが巨大にならざるを得ないという問題がありました。これは加速器を構成する物質の結合エネルギーよりも大きな電場をかけると、物質自体が電離して壊れてしまうためです。このため、もともと電離しているプラズマを用いて加速電場を何桁も大きく、加速器をコンパクトにしようという試みがレーザーイオン加速です。
物質の固体・液体・気体に次ぐ第4の状態と呼ばれる電離した気体であるプラズマを理解し、電子が相対論的なエネルギーに達する強力なレーザーを用いてイオンを加速する原理について学びます。本コースでは、さらにこれまで得られているデータを機械学習を用いて解析し、実際に世界最高エネルギーのイオンの検出に挑戦します。また、コンピュータシミュレーションを用いて実験を再現し、レーザーイオン加速のメカニズムを理解します。
【備考】
レーザーイオン加速の原理を理解し、これまで得られた実験データの解析のために機械学習を用います。機械学習のプログラミング言語はPythonを用います。プログラミングの経験は問いませんが、自習のために自宅等でパソコンが使えることが望ましいです。(事務局追記：SEEDSプログラムのノートPCを使用いただけます。)