ねじれた光で流れを測る ～レーザー計測の新たな可能性を拓く～

プラズマから物質への粒子流の測定は，プラズマと物質の相互作用の観点から重要な課題となっています。一般的なレーザーでは，光が進行する方向に沿った粒子の速度しか測定できないため，例えば，核融合装置の炉壁に向かう粒子束に対しては，壁が光路を妨げて測定ができません。本学部電気電子工学専攻博士後期課程３年生の皆川裕貴氏，電気電子工学科の荒巻光利教授，核融合科学研究所の吉村信次准教授，および崇城大学の寺坂健一郎准教授らによる研究グループは，光渦と呼ばれる波面がらせん状にねじれたレーザーを使用することで，測定可能な速度の方向に対する制約を克服しました。この測定法は光渦レーザー吸収分光法と名付けられ，光渦を用いることで光の進行方向に対して垂直な粒子流も測定可能となりました。これにより，物質とプラズマの境界領域における現象の解明に大きく貢献することが期待されます。

この研究成果をまとめた論文が英国ネイチャー・パブリッシング・グループの科学雑誌「Scientific
Reports」オンライン版に2023年9月16日に掲載されました。

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