化学研究所开始电子束衍射方面的研究，并在世界上首次观察到云母薄膜的完整电子衍射花样，首次提出并解释了菊池线现象。1929年赴德国留学。1934年起任大坂帝国大学教授，主持建造了日本第二个考克饶夫－瓦耳顿型（）直流高压加速器（次于台北帝国大学物理学讲座的荒胜文策教授）。二战结束后，于1955年起任东京大学原子核研究所首任所长，并成功主持完成了可变能量回旋加速器的建造。1959年～1964年任日本原子力研究所理事长。1974年逝世。