概要
概要
先端量子ビーム科学研究センター電子光理学研究部門は、1966年に理学研究科附属原子核理学研究施設 (核理研) として発足し、原子核理学に関する学理とその応用の研究、および研究者の育成を目的とし、学内共同利用的施設として運用されてきました。 1967年に完成した3億電子ボルト(300 MeV)電子線形加速器(ライナック)からのパルス電子ビームは、原子核物理学のみならず、物性物理学、放射化学、工学、生物学などの分野に広く利用されてきました。 1995、96年度には12億電子ボルト(1.2 GeV)ストレッチャー・ブースタリング (STB リング) が建設されました。STB リングはライナックから入射されたパルス電子ビームを連続ビームに変換するストレッチャー機能、最大12億電子ボルトまで加速するブースター機能をもった 円形加速器です。東日本大震災後の2013年にはビームエネルギーを13億電子ボルト(1.3 GeV)まで増強し、またストレッチャーモードを廃止するとともにビーム輸送ラインの整備を行い、現在は1.3GeVのブースター・ストレージリング(BSTリング)となりました。BSTリング中を周回する電子ビームの制動放射により生成した標識化光子ビームを使った原子核・ハドロン実験が行われるとともに、ガンマ線からの対生成で得られる電子や陽電子ビームを利用可能なテストビームラインも整備されています。 2009年12月1日に理学研究科を離れ、東北大学附置の電子光理学研究センターとなり、 加速器ビーム物理研究部、核物理研究部、光量子反応研究部の3つの研究部で研究を推進してきました。そして2024年4月1日からはサイクロトロン・ラジオアイソトープセンターと合併して、新たに先端量子ビーム科学研究センター電子光理学研究部門として改組するとともに、三神峯キャンパスにおいて引き続き共同利用・共同研究拠点(電子光理学研究拠点)として更なる研究の充実を期しています。
組織
令和6年度電子光理学研究拠点 運営協議会委員
分 野 | 所 属 名 | 職 名 | 氏 名 | 任 期 | |
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学内委員 | 原子核 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 教授 | 大西 宏明 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 原子核 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 教授 | 須田 利美 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 加速器・ビーム物理 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 准教授 | 日出 富士雄 | R6.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 放射化学 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 准教授 | 菊永 英寿 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 原子核 | 東北大学理学研究科物理学専攻 | 教授 | 田村 裕和 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 放射化学 | 東北大学理学研究科化学専攻 | 教授 | 木野 康志 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 原子核 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 教授 | 伊藤 正俊 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 加速器・ビーム物理 | 東北大学学際科学フロンティア研究所 | 教授 | 津田 健治 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 原子核 | 大阪大学核物理研究センター | 教授 | 中野 貴志 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 原子核 | 東京大学理学系研究科 | 教授 | 中村 哲 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 原子核 | 理化学研究所仁科加速器科学研究センター | 主任研究員 | 上坂 友洋 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 原子核 | 東京科学大学理学院物理学系 | 教授 | 慈道 大介 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 加速器・ビーム物理 | 京都大学エネルギー理工学研究所 | 教授 | 大垣 英明 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 加速器・ビーム物理 | 京都大学複合原子力科学研究所 | 准教授 | 髙橋 俊晴 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 放射化学 | 日本原子力研究開発機構 | 研究主席 | 塚田 和明 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 放射化学 | 高エネルギー加速器研究機構 | 教授 | 松村 宏 | R5.4.1~R7.3.31 |
幹事 | 東北大学理学部・理学研究科 | 事務部長 | 我妻 靖 |
令和6年度電子光理学研究拠点 運営協議会課題採択委員会委員
分 野 | 所 属 名 | 職 名 | 氏 名 | 任 期 | |
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学内委員 | 原子核 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 特任教授 | 村松 憲仁 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 加速器・ビーム物理 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 准教授 | 日出 富士雄 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 放射化学 | 東北大学先端量子ビーム科学センター | 准教授 | 菊永 英寿 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 原子核 | 東北大学理学研究科物理学専攻 | 教授 | 三輪 浩司 | R5.4.1~R7.3.31 |
学内委員 | 放射化学 | 東北大学金属材料研究所 | 教授 | 杉山 和正 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 原子核 | 高エネルギー加速器研究機構 | 准教授 | 小沢 恭一郎 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 原子核 | 日本原子力研究開発機構 | 研究主幹 | 谷田 聖 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 原子核 | 京都大学理学研究科 | 准教授 | 成木 恵 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 加速器・ビーム物理 | 高エネルギー加速器研究機構 | 准教授 | 宮原 房史 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 放射化学 | 大阪大学理学研究科 | 教授 | 笠松 良崇 | R5.4.1~R7.3.31 |
学外委員 | 放射化学 | 東京都立大学理学研究科 | 助教 | 秋山 和彦 | R5.4.1~R7.3.31 |
構成員
※電子メールはうしろに @raris.tohoku.ac.jp 、電話番号は前に 022-743 がつきます。
研究者
氏名 | Name | 職名 | 所属研究部 | 電子メール | 電話 | |
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大西 宏明 | Hiroaki OHNISHI | 教授、センター長 | クォーク核物理 | ohnishi | 3423 | 東北大研究者紹介 |
村松 憲仁 | Norihito MURAMATSU | 特任教授 | クォーク核物理 | mura | 3416 | 東北大研究者紹介 |
柏木 茂 | Shigeru KASHIWAGI | 准教授 | 加速器・ビーム物理 | kashiwagi | 3434 | 東北大研究者紹介 |
菊永 英寿 | Hidetoshi KIKUNAGA | 准教授 | 同位体科学(RI科学) | kikunaga | 3425 | 東北大研究者紹介 |
日出 富士雄 | Fujio HINODE | 准教授 | 加速器・ビーム物理 | hinode | 3424 | 東北大研究者紹介 |
前田 幸重 | Yukie Maeda | 准教授(クロスアポイントメント) | 同位体科学(電子散乱) | 東北大研究者紹介 | ||
宮部 学 | Manabu MIYABE | 助教 | クォーク核物理 | miyabe | 3435 | 東北大研究者紹介 |
時安 敦史 | Atsushi TOKIYASU | 助教 | クォーク核物理 | tokiyasu | 3433 | 東北大研究者紹介 |
本多 佑記 | Yuki HONDA | 助教 | 同位体科学(電子散乱) | honda | 3417 | 東北大研究者紹介 |
松村 裕二 | Yuji MATSUMURA | 助教 | クォーク核物理 | matumura | 3435 | 東北大研究者紹介 |
横北 卓也 | Takuya YOKOKITA | 助教 | 同位体科学(RI科学) | yokokita | 3436 | |
大西 裕季 | Yuki OHNISHI | 助教 | 同位体科学(RI科学) | 3436 | ||
笠木 治郎太 | Jirohta KASAGI | 研究教授 | 凝縮系核反応 | kasagi | 3414 | 東北大研究者紹介 |
清水 肇 | Hajime SHIMIZU | 研究教授 | クォーク核物理 | hshimizu | 3414 | 東北大研究者紹介 |
濱 広幸 | Hiroyuki HAMA | 研究教授 | 加速器・ビーム物理 | hama | 3432 | 東北大研究者紹介 |
須田 利美 | Toshimi SUDA | 研究教授 | 同位体科学(電子散乱) | suda | 東北大研究者紹介 | |
伊藤 岳彦 | Takehiko ITOH | 研究教授 | クォーク核物理 | itoh@lns.tohoku.ac.jp | 3426 | |
鈴木 敏男 | Toshio SUZUKI | 客員研究者 | 同位体科学(電子散乱) | 3417 | 東北大研究者紹介 |
兼務教員
氏名 | Name | 所属・職名 | 専門分野 | |
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田村 裕和 | Hirokazu TAMURA | 理学研究科物理学専攻 教授 | 原子核物理研究室 | 東北大研究者紹介 |
三輪 浩司 | Koji MIWA | 理学研究科物理学専攻 教授 | 原子核物理研究室 | 東北大研究者紹介 |
金田 雅司 | Masashi KANETA | 理学研究科物理学専攻 助教 | 原子核物理研究室 | 東北大研究者紹介 |
佐々木 勝一 | Shoichi Sasaki | 理学研究科物理学専攻 准教授 | 原子核理論研究室 | 東北大研究者紹介 |
木野 康志 | Yasushi KINO | 理学研究科化学専攻 教授 | 放射化学研究室 | 東北大研究者紹介 |
魚住 信之 | Nobuyuki UOZUMI | 工学研究科 教授 | 応用生物物理化学分野 | 東北大研究者紹介 |
技術職員
氏名 | Name | 職名 | 電子メール | 電話 |
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南部 健一 | Ken'ichi NANBU | 教育研究系技術職員 | nanbu | 3431 |
長澤 育郎 | Ikuro NAGASAWA | 教育研究系技術職員 | nagasawa | 3431 |
高橋 健 | Ken TAKAHASHI | 教育研究系技術職員 | Ken_takahashi | 3431 |
柴田 晃太朗 | Koutaro Shibata | 教育研究系技術職員 | shibata | 3431 |
胡 文卿 | 教育研究系技術職員 | 3431 |
学生
氏名 | Name | 学年 | 所属研究部 | 電子メール | 電話 |
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岡部 雅大 | Masahiro OKABE | 博士課程3年 | クォーク核物理 | okabe | |
山田 悠樹 | Hiroki YAMADA | 博士課程3年 | 加速器・ビーム物理 | yamada | |
鶴田 雅人 | Masato TSURUTA | 博士課程3年 | クォーク核物理 | tsuruta | |
LEGRIS CLEMENT VICTOR | 博士課程3年 | 同位体科学(電子散乱) | legris | ||
東方 海露 | 博士課程3年 | クォーク核物理 | toho | ||
Anjali Bhagwan Kavar | 博士課程3年 | 加速器・ビーム物理 | |||
檀上 梨花 | 博士課程2年 | 同位体科学(電子散乱) | danjo | ||
小島 銀河 | 博士課程2年 | クォーク核物理 | kojima | ||
木村 佑斗 | 博士課程1年 | クォーク核物理 | y_kimura | ||
Pitchayapak Kitisri | 博士課程1年 | 加速器・ビーム物理 | |||
佐々木 舜世 | 修士課程2年 | クォーク核物理 | s_sasaki | ||
山内 豊大 | 修士課程2年 | 同位体科学(電子散乱) | yamauchi | ||
吉本 昂生 | 修士課程2年 | 同位体科学(電子散乱) | yoshimoto | ||
安彦 颯人 | 修士課程2年 | 加速器・ビーム物理 | |||
遠藤 心汰朗 | 修士課程1年 | ||||
大橋 駿輔 | 修士課程1年 | ||||
安部 由峰 | 修士課程1年 | ||||
榊原 大敦 | 学部4年生 | ||||
加藤 生成 | 学部4年生 | ||||
坂木 祥太朗 | 学部4年生 |
事務
氏名 | 電子メール | 電話 | ||
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事務室 | kakurike | @ | grp.tohoku.ac.jp | 3400、3412 |
放射線管理室 | kanri | @ | lns.tohoku.ac.jp | 3411 |
研究施設概要 (加速器・ビーム性能) @三神峯事業所
大強度電子線形加速器

Linac Energy | Modulator Repetition | Macropulse Peak Current | Macropulse Duration | Average Current |
50 MeV | 300 Hz | 〜130 mA | 3.0 µs | 120 µA |
30 MeV | 300 Hz | 〜100 mA | 3.0 µs | 90 µA |
電子円形加速器 1.3 GeVブースター・ストレージリング (BST リング)


BSTリングはシンクロトロンと呼ばれる種類の電子円形加速器であり、線形加速器から入射された約90 MeVの電子ビームを最大1.3 GeVまで加速してリング中に貯蔵します。ビームの加速や貯蔵に必要なエネルギーは、共振周波数500 MHzの高周波加速空洞により供給されています。リングを周回している電子ビームの軌道上に非常に細い炭素ファイバーを挿入することで、制動放射により高エネルギーのガンマ線を発生させることができ、このようなビームラインが2か所に設置されています。代表的な運転パターンでは、2秒ほどで入射ビームを加速し、10秒程度の時間をかけて 10 ~30 mA の電子から少しずつガンマ線を発生させ、その後5秒程度で再び次のビームが入射されています。これまでに、ストレージビームエネルギー0.8~1.3GeVでの運転実績があります。代表的なビーム性能を以下に示します。
Injection Beam Energy | Injection Repetition | Ring Top Energy | Storage Beam Current |
90 MeV | ~0.05 Hz (typ.) | 0.8~1.3 GeV | ~30 mA |
標識化ガンマ線ビームライン
BSTリングには、標識化光子ビームを提供する2つのビームラインがあります。以下にその代表的な標識化ガンマ線ビームの性質を示します。Beam line | Energy Range (Rint Energy: 1.3 GeV) |
# of Bins | Intensity | Duty |
BST-Tagger-I | 0.8 ~ 1.26 GeV | 160 | TBC | ~60% (NKS2) |
BST-Tagger-II | 0.9 ~ 1.25 GeV | 116 | TBC | ~50% (FOREST) |
光子ビームライン I での標識化光子ビーム
周回電子でエネルギーのおよそ62~98 %のエネルギー領域を160分割し標識化します。光子ビームの性質は現在調査中です。詳細は 金田 (kaneta@lambda.phys.tohoku.ac.jp) までお問い合わせください。
光子ビームライン II での標識化光子ビーム
通常、17秒サイクル、フラットトップ10秒で運転を行っています。周回エネルギーのおよそ62〜96%のエネルギーを116分割し標識化します。光子ビームの性質は現在調査中です。詳細は 時安 (tokiyasu-at-lns.tohoku.ac.jp -at-は@に置き換えてください) までお問い合わせください。
検出器テスト用ビームライン(電子・陽電子ビーム)
GeVガンマ実験室内の荷電粒子除去用双極電磁石 RTAGX を使用し、検出器テスト用の陽電子ビーム(-30 度、-23 度ビームライン)および電子ビーム(+30 度ビームライン)を提供することが可能です。ビーム強度はエネルギーによって変化しますが20 mφ程度のスポットで kHz 程度です。陽電子ビームの-30 度ラインについては、三連四極電磁石でビーム集束することも可能です。また、偏向電磁石と三連四極電磁石の極性は変更可能です。以下に代表的なビームの性能を示します。Beam | Beam line | Maximum beam energy |
Positron / Electron | ± 30 deg | ~840 MeV |
Positron | -23 deg | ~1000 MeV |