指向性を持った荷電粒子ビームは、がん治療やホウ素中性子捕捉療法などの放射線医療などに利用できます。主に我々は多くの荷電粒子を簡便に発生できるパルスレーザーイオン源を利用して、イオンビーム開発をしています。そのために課題となるのは、荷電粒子ビームの種となるレーザーターゲットの損耗です。これらの課題を克服するため、固体ターゲットから液体ターゲットの利用を検討し、高繰り返しレーザーを利用したレーザーアブレーション現象などの解析を行っています。
また、極限エネルギー密度工学研究センターに設置されている相対論的大強度パルス電子ビーム装置ETIGO-IIIを利用して、従来にない極端な環境下での化学物質の処理や生物影響なども観測しています。