非平衡輻射プラズマ理論（THR）

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極限物質の物理を、コンピュータ上で解く。

非平衡輻射プラズマ理論グループ（THR）は、強いレーザー光を物質に当てて一瞬で超高温にした「高エネルギー密度状態」を、理論とコンピュータシミュレーションで研究しています。
高エネルギー密度状態とは、星や惑星の内部のように密度が高く高温な状態です。
超高温では物質がプラズマ化し、高速の電子やイオンが生まれ、核融合反応やX線・ガンマ線の輻射が起こります。
内部で起こっている物理を理解して、星の内部の推定や、レーザー核融合、高エネルギー粒子加速器の実現に寄与したいと考えています。

Research研究テーマ

このグループは、高エネルギー密度状態にあるプラズマの生成過程や内部の物理を、粒子シミュレーションを使って明らかにしようとしています。大型レーザーによる実験とも協働して、理論モデルの高精度化を進めています。

レーザー核融合の理論・シミュレーション↗

高出力レーザーで燃料物質を圧縮・加熱し、核融合燃焼に至る過程をプラズマ粒子シミュレーションで解明します。レーザー光の伝播、粒子加速、高密度プラズマ中のエネルギー輸送までを包括的に捉えます。

※イメージ画像

超高強度レーザーとX線輻射↗

超高強度レーザーを物質に照射すると、ピコ秒という短い時間で超高温になり、高エネルギー粒子と大量のX線が出ます。レーザー吸収、粒子発生、X線輻射を含む高温プラズマの動きを、粒子シミュレーションで模擬します。

※イメージ画像

X線レーザーと物質の相互作用↗

X線自由電子レーザー（XFEL）を物質に当てると、光電離をきっかけにさまざまな原子過程が起こり、物質がプラズマ化していきます。物質加熱の物理過程の数値モデルを作り、X線の吸収過程を理解しようとしています。

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