F研パンフレット（当研究室執筆）より抜粋、一部改
F研では、独自に開発した技術を駆使して人類未踏の領域の開拓、現象の解明を目指し研究に取り組んでいます。
現在の主な研究対象は、素粒子物理学における重要な未解決問題であるニュートリノ質量の問題、未だかつて誰も直接検出に成功していない未知の物質、ダークマターの検出、宇宙に存在する天然の高エネルギー粒子加速器、ガンマ線天体などです。
さらに、宇宙から地上へと降り注ぐ荷電粒子“宇宙線”の中の素粒子、ミューオンを利用して巨大構造物の内部を透かし撮りする応用技術「ミューオンラジオグラフィ」の開発にも取り組んでいます。
これらの研究には原子核乾板という、素粒子や放射線の通った痕跡を飛跡としてサブミクロンの精度で3 次元的に記録することができる写真フィルムと、そこに記録された飛跡を高速で自動的に読み取る顕微鏡システムを開発し、用いています。