2022年度あいちＳＲ・デンソー合同シンポジウム

2022年6月13日（月）13:30～17：05
会場：あいち産業科学技術総合センター 講習会室

主催：（公財）科学技術交流財団・愛知県・名古屋大学シンクロトロン光研究センター
共催： 株式会社デンソー
協賛：（公財）佐賀県産業振興機構九州シンクロトロン光研究センター

＜プログラム>
13:00～13:05 開会挨拶
13:05～13:20 あいちＳＲの現状

あいちシンクロトロン光センター

岡島敏浩

13:20～14:50 （１）デンソーにおける放射光の産業利用
株式会社デンソー マテリアル研究部

小野泰輔（２）機能材料開発のための放射光利用
株式会社デンソー マテリアル研究部

小野泰輔（３）耐水素鋼開発のための放射光利用
株式会社デンソー 材料技術部

清水皇（４）製品設計／品質保証のための放射光利用
株式会社デンソー 生産技術研究開発部
14:50～15:10

白桃拓哉

休憩

15:10～16:40 （１）AichiSR硬Ｘ線XAFＳビームラインでの2D/3DXAFS測定環境の構築
名古屋大学 田渕雅夫
（２）高分子構造解析における放射光利用

ー小角散乱を中心にー
名古屋工業大学 山本勝宏

（３）木材細胞壁の力学挙動測定におけるシンクロトロン光の活用
森林総合研究所 小島瑛里奈
16:40～17:00

シンポジウムのまとめ（次の10年に向けて）

17:00～17:05

閉会挨拶あいちシンクロトロン光センターの現状〇

岡島敏浩 1

1 あいちシンクロトロン光センター
toshihiro.okajima@aichisr.jp
キーワード：Aichi-SR，Synchrotron Radiation，Beamline，Industrial use
あいちシンクロトロン光センター（あいち SR）は 2013 年 3 月に、BL5S1（硬 X 線 XAFS、蛍光 X線分析）、BL5S2（X 線回折）、 BL6N1（軟 X 線 XAFS、光電子分光）の 3 本のビームラインで共用を開始し、2023 年 3 月で開所以来丸 10 年を迎える。この間、シンクロトロン光を種々の実験に利用するためのビームラインが順調に建設され、2022 年 6 月現在で、あいち SR を管理・運営する科学技術交流財団（財団）が 8 本、名古屋大学（大学）と愛知県（県）が各 1 本、そして、(株)デンソーにより企業専用ビームラインが 2 本、合計 12 本のビームラインが稼働している。財団、大学、県が運用するビームラインは共用ビームラインとして企業や大学の技術者・研究者の利用が可能である。図 1 は、あいちSR の光源加速器と稼働中のビームラインの配置図である。
2021 年度における専用ビームラインを含めた全ビームラインの利用実績は、年度後半に企業専用ビームラインが 1 本増えたこともあり 8,637 時間となった。これは、これまで最多だった 2019 年度をわずかに上回り、開所以来最高の利用時間数となった。財団が利用者から徴収する利用料の収入は、過去 2 番目の 195.0 百万円になった。利用時間に占める利用者の構成は、全体の 59.2 %（大企業 47.2 %、中小企業 4.5 %、産学共同 7.5 %）が企業による利用で過半を占めた。2020 年度と比較して、多少の増減があるものの大きな変動はなかった。利用時間に占める地域別利用者では、愛知県の利用は全体の過半を占めるが、2020 年度より 4.0 ポイント減少した。また、愛知県を含めた中部地域の利用を見ても、前年度より 4.6 ポイント減少した。一方、近畿及び関東においては、わずかな増加がみられた。ビームラインのトライアル利用や成果公開無償利用事業を活用し、また、各種講習会を通じて新規利用者の獲得に向けた継続的な活動を行っている。

図 1 あいち SR の光源加速器とで可稼働中のビームラインの配置（2022 年 6 月現在）。

デンソーにおける放射光の産業利用
小野泰輔，清水皇，白桃拓哉
株式会社デンソー
taisuke.ono.j2g@jp.denso.com
キーワード：産業利用，環境技術，放射光分析，材料開発
自動車は多種多様な機能を有する部材から構成されており、近年では脱炭素社会に向けた電動化部材の重要性が向上している。新たな機能材料の開発を加速し、それらの性能と信頼性を両立するためには、材料の基礎物性や実用環境における振る舞いを詳細に知ることが重要である。その術として、材料の微小領域や微量成分に対して高速高精度に評価可能な分析手法は必須である。弊社では、強力な分析プローブである高輝度な放射光 X 線を活用し、材料に起こる変化を多角的かつリアルタイムに評価している。本講演では弊社にて取り扱う材料を題材に、放射光 X 線分析の応用事例を紹介する。

機能材料開発のための放射光利用
小野泰輔 11 所属

株式会社デンソー

taisuke.ono.j2g@jp.denso.com
キーワード：化学状態，可視化技術，機能材料，材料挙動観察
先端技術研究所では、将来の電動化モビリティ社会構築に向けて、システムを革新する新材料の研究開発を進めている。それらの基盤として、材料の結晶構造や化学状態、マクロな内部構造などを多角的に評価する技術構築が必要となる。そのため、デンソー専用ビームライン（BL2S3）では 3 つの分析手法を用いて多角的評価を行っている（図１）。さらに実材料を詳細に評価するため、化学状態の空間分布を評価する手法（XAFS イメージング）も開発している。本講演では、この化学状態の可視化技術について紹介する。

<特徴>・エネルギ:4.5〜20keV
・光源:硬 X 線・XAFS/XRD/X 線 CT 測定
図１

デンソー専用ビームラインの概要図耐水素鋼開発のための放射光利用○清水皇, 龍祥平

株式会社デンソー
sumera.shimizu.j8d@jp.denso.com
キーワード：鉄鋼材，水素脆化，X 線吸収微細構造 (XAFS), 四重極質量分析 (QMS), その場計測
近年、水素自動車や水素インフラ構造材料としてステンレス鋼 (SUS) が再注目されている。SUS は添加元素の改変や熱処理による高強度化が容易であり、水素脆性の制御が可能なためである。本研究では、X 線吸収微細構造 (XAFS) 法及び四重極質量分析法 (QMS) 同時測定により、水素流通環境における SUS304 の化学状態・結晶構造変化及び水素吸蔵挙動を観測した。これにより鉄鋼材の新たな水素脆化モデルを考案した。
実験
SUS304 箔 (10 x 10 mm2, t = 5 µm ) を、透過法用石英 in-situ セル (10φ , gap = 1 mm) にセットし、下記に示すガスフロー条件及び温調プログラムに従い、Fe 及び Ni-K 端 XAFS 時間分解測定を実施した。
結 果
図 1 に一連のガスフロー環境下で測定された QMS イオン電流の経時変化を示す。823 K 到達後 (≒ 400 s)、20 ccm H2 の流通を開始すると、m/z = 18 が急激に上昇する。これは、昇温過程では SUS304 表面の酸化が進行するが、水素導入により表面が還元され、水が発生する事を意味している。次に 水素流通下における m/z = 2 の経時変化に着目すると、2x104 s (~ 5 h)経過後も平衡圧に達していない。水素流通中の m/z = 2 経時変化は、図 1 に示す様に double exponential 関数で回帰される。これは、圧力平衡への到達過程が二種類の一次反応で進行して
図 1. (対数スケール) ガスフロー環境下におり、SUS304 に対する水素吸蔵モードが二種類 ([遅い一次反 おける排気側 QMS のイオン電流経時変化.
応] k1 = 7.49x10-5 s-1, [速い一次反応] k2 = 7.07x10-4 s-1)存在する事を示唆している。
図 2 に一連のガスフロー環境下で測定された Ni 原子周り動径分布(Ni-K 端 FT-EXAFS) の経時変化を示す (水素流通前後における吸収強度の減少と増加は Debye-Waller 因子の影響)。ここで、Ni を中心とする各配位圏ピークの距離と強度が、水素流通下において不定周期揺動する事が分かる。これは、Ni 原子周りの水素吸蔵状態が常に安定せず、SUS304 (fcc 構造) の Ni サイトにおいて水素過剰吸蔵と水素脱離が繰返される事を意味する。我々はこの過渡現象を『水素ポンピング』と命名し、一次的に Ni サイトに水素が過剰吸蔵された後、同サイトで安定水素配位構造が形成され、数分オーダーで次々にＮｉサイトが水素で重点されながら水素拡散が進展すると考察している。
当日は、Ni サイトにおける水素拡散が図 1 で議論した遅い反応に一致する事を解説する。また、分子動力学を用いた SUS304 中の水素拡 図 2. 水素流通過程における SUS304
散シミュレーション結果と併せて、水素ポンピングが鉄鋼材に及ぼす新 の Ni-K 端 k 2 weighted FT-EXAFS
スペクトル.
たな水素脆化モデルを提示する。
謝辞
本研究に関わる測定は、あいちシンクロトロン光センター協力の下 2016 年に実施しました。
また、2019 年 SPring-8 産業利用報告会において優秀発表賞を受賞いたしました。
関係者各位にはこの場を借りてお礼申し上げます。

製品設計/品質保証のための放射光利用〇白桃 拓哉 1
1 株式会社デンソー
takuya.shiramomo.j2a@jp.denso.com
キーワード：製品設計、品質保証、放射光イメージング、放射光 CT
自動車部品は、温度、振動、衝撃など、多種多様なストレスを受ける過酷な車載環境下において、長期的かつ信頼性の高い品質保証が求められる。製品の設計段階において、高いレベルで品質保証を実現するためには、製品の出来栄えはもちろん、製品が車載環境下で受ける実負荷の状態や、製品の壊れ方や寿命に至るまで、設計者が正確に把握しておく必要がある(図 1 参照)。また、近年においては、社会的な環境意識の高まりから、従来以上の小型軽量化、高機能化が求められており、自動車部品を構成する材料やその構造においても、ミクロレベルで数々の工夫が施されている。そのため、製品設計においても、これまで以上に細部のミクロな領域を含めて、製品の「出来栄え」、「負荷状態」、「壊れ方」を把握することが必要不可欠となっており、その評価手段として放射光イメージングが有効に活用できる。
放射光イメージングは、放射光 X 線をプローブとしたイメージング手法であり、放射光の高輝度・高指向性という特徴を活かして、高い空間分解能、時間分解能で材料内部のイメージングが可能である。
なかでも特に放射光 CT は、材料内部のミクロな構造や現象を 3 次元的に、非破壊で、視覚的に捉えられることから、製品設計における評価手段として非常に強力なツールである。
本講演では、製品設計における評価課題を題材に、放射光イメージングの特徴を踏まえながら、製品における「出来栄え」、「負荷状態」、「壊れ方」の評価に対する放射光 CT の活用事例を紹介する。

図 1 製品設計の役割と課題AichiSR 硬 X 線 XAFS ビームラインでの2D/3D XAFS 測定環境の構築
田渕雅夫 1、加藤弘泰 2、須田耕平 1、渡辺義夫 31名古屋大学シンクロトロン光研究センター、2 スプリングエイトサービス(株)、3あいちシンクロトロン光センター
m.tabuchi@nusr.nagoya-u.ac.jp

キーワード：XAFS, 2D-XAFS, CT-XAFS, 2 次元 3 次元状態分析
XAFS 測定は、X 線のエネルギー領域での光の吸収測定で、そのスペクトルを解析することで対象物質に含まれる特定の元素の化学的な状態(価数や電子軌道の形)や、特定元素周りの局所的な構造(隣接原子の数や距離、種類)を知ることができるのはよく知られている。この様な特徴から、XAFS 測定は触媒や電池等をはじめとする材料開発に広く利用され、その他、生物学、農学、環境学、物質/物性物理学等広い分野で活用されている。この様な XAFS 測定を高度化として測定環境をコントロールした測定(温度、雰囲気ガス、光、電気等)、測定の高速化による対象の時間変化の追跡等が行われる。これらは対象物質の X 線吸収係数の測定を X 線エネルギー以外の軸方向にも拡張して行う試みと捉えることができる。2 次元(2D)、3 次元(3D)の空間方向の吸収係数の違いを捉えようとする 2D/3D XAFS 測定も同種の試みの一つで、総じて測定の高次元化と呼ばれることもある。
2D/3D XAFS を効率的に実行するには、例えば X 線カメラの様な 2D 検出器や、検出器の検出面積に応じた広がった光等が必要で、XAFS 測定系としてのビームラインそのものの整備/開発が必要になるため、他の高度化に比べるとやや敷居が高くまだそれほど普及しているとは言えない。しかし、対象物質中の化学状態の分布や、原子レベルでの構造の違いを 2D/3D で確認し、視覚化することの有用性は明白で、そこには潜在的に高い需要がある。そこであいち SR でもこれを実現するため、硬 X 線 XAFS ビームラインの一つ BL11S2 に 2 次元検出器を導入すると同時に、ビームラインの光学系の改造を行い広がった光を利用可能とし、2D/3D XAFS 測定系を構築した。
多くの XAFS 測定系と同様に BL11S2 は従来、ビームラインの光を効率的に利用するため試料位置に光を集める集光光学系を採用していた。今回の改造では分光器下流の集光ミラーを平面ミラーと置き換え可能にすることで、試料位置で広がった光を実現した。その際、分光器上流の平行化ミラーはそのままにすることで高いエネルギー分解能を維持し、試料面内でのエネルギー分布を低減した。これが試料位置での光の縦方向のサイズを決め(平面ミラーを逆ベンドすることで多少広げることはできるが)、検出器によって規定される横方向のサイズと合わせて約 3mm(V) x 13mm(H) が観察可能な視野サイズになっている。準備した 2D 検出器のピクセルサイズは 6.5μm x 6.5μm である。これに第三の空間軸を追加するために試料を回転機構を整備することで CT-XAFS すなわち 3D-XAFS を実行可能とした。
計測にかかる時間は、2D-XAFS では検出器がカメラに変わったこと以外変化が無いため、通常の Step 測定/Quick 測定をその13mmまま同じ時間で実行可能で、Quick 測定では数十秒の時間での測定も可能である(図 1)。3D-XAFS では、Step 測定の各点で試料を180 度回転する時間が必要になる。この時間は同時に、1 回の撮像時間に対する、引いては検出器各点に記録される光子数に対する制限となるため測定結果のクオリティーと直結する。現在のところ 10～20μm の分解能で対象の化学状態分布を議論できる質の XANES スペクトルが得るには 1～2 時間の時間がかかる。この点に関しては今後、データサイエンスの発展や計測技術の更なる発展を期待したい。

図 1. ムラのある酸化銅ペレットの 2D 像とある 1 点の XAFS スペクトル(Quick)高分子構造解析における放射光利用－小角散乱を中心に－

山本勝宏
大名古屋工業大学大学院工学研究科
yamamoto.katsuhiro@nitech.ac.jp
キーワード：小角散乱，高分子，軟 X 線
高分子材料中の構造は，結晶性高分子の結晶格子レベルに見られる秩序構造（数 Å）からブロック共重合体（BCP）に見られるミクロ相分離構造の数 nm ~ 100nm 程度の大きさをもつ結晶格子（周期構造）などにいらるまで幅広い階層構造を有する．これらの構造解析において，小角 X 線散乱（SAXS）法や小角中性子散乱（SANS）法がしばしば用いられているが，これらの散乱法で観測する範囲がちょうど数 nm ~ 数 100nm になるためである．近年では大型放射光施設や大強度陽子加速器施設の利用がポピュラーになってきており，従来の波長固定での測定から，波長可変 SAXS や飛行時間型 SANS による特徴的な構造解析が行われている．また基板上の薄膜（膜厚が数 10 ~ 数 100nm）内部の構造解析としても斜入射小角散乱法を用いた研究がなされてきた．本講演では，放射光 SAXS 法を利用した最新の測定手法の研究を紹介する．
異常小角 X 線散乱（anomalous small-angle X-ray scattering : ASAXS）
ソフトマテリアル分野において，ASAXS を適用した例はいくつか報告されているが，上述のアイオノマー系以外に，臭素元素の吸収端を利用した一例を紹介する．ドラッ
グデリバリーシステム（DDS）に応用される高分子ミセル系で，ミセル内の薬剤分子の空間分布に関して ASAXS 法を用いて明らかにしている．薬剤分子のモデルとして疎水性化合物テトラブロモカテコール（TBC）を用い，ブロック共重合体（ポリエチレングリコール-b-部分ベンジルエステル化ポリアスパラギン酸 PEG-b-P[Asp(Bzl)])（Fig.1a）ミセル中内包させ，ASAXS プローブとした．臭素の吸収端は 13.386keV（ = −7.374）であり，そこから-15，-40，Figure 1
50，-100eV 離れたエネルギーで SAXS 測定を行い，共鳴項( )を求めた（Fig.1b）．一方，12.40keV（ ≈ 0）での測定を行い，それぞれの散乱プロファイルを適切なモデルを仮定して Fitting を行うことで， ( )から臭素化合物のみの分布領域を定量化が可能である．この結果から疎水性薬物（モデル）が疎水性のコアに分散し，かつ過剰な薬物が疎水性コアと親水性 PEG 鎖の界面領域に存在することを突き止めることが可能となる．その界面領域（shell）のPEG 鎖は極めて濃厚な領域を形成していることも明らかにしており，通常の動的光散乱や顕微鏡観察
ではこのような薬物の分布状態をすることは難しく，ASAXS 手法の有益性を示した例である．
Tender X-ray SAXS
X 線エネルギーにして 1 ~ 4keV 領域は hard-X-ray でも soft X-ray でもなく最近は tender という言葉で呼ばれている．硬 X 線と比較すると透過能が低いこと，軽元素（ケイ素，硫黄，塩素，リンなど）での異常分散効果が利用できる．通常の透過 X 線散乱に用いられる 1mm 程度の厚みの使用では X 線は全く透過しない．しかし薄膜を反射配置で測定する場合には薄膜の厚みと X 線の侵入深さがほど良いため GISAXS（斜入射 SAXS）測定には適している．一方，空気による吸収も激しいため試料を真空中に置く必要があることのみならず，Be 窓なども使えず，検出器も真空対応なものが必要であるなどの制限がつく．さらに 2keV 程度の X 線は通常の波長 1Å にくらべ 5 倍も長いため，エバルト球の曲率が気になることがあるなどの注意を要する．

一つの Tender X-ray の利点は，侵入深さを制御した GISAXS が可能であることである．Fig.2a に X 線の侵入深さΛ（X 線の強度が 1/e になる位置）の計算結果（PS-b-P2VP）の入射角依存性を示す．Tender Xray 領域では複素屈折率の値が大きくなるため，吸収の増大と同時に全反射臨界角= √2δが大きくなる．全反射臨界角はほぼ X 線の波長に依存するので，波長 1Å の場合にくらべ 5 倍大きくなる．高分子

Figure 2薄膜の構造が表面近傍から膜厚み方向にどのように変化しているかに関して，入射角を精度よく制御する（or X 線エネルギー変化させる）ことで X 線の侵入深度を制御できる．ブロック共重合体薄膜のミクロ相分離構について表面近傍から膜厚み方向に向かって深さ依存性（Fig.2b）があることや側鎖液晶性ブロック共重合体のメソゲン基の配向性が薄膜表面と基板界面で異なることを明らかにできる．
Resonant Soft X-ray Scattering (RSoXS)
X 線のエネルギーが 1keV 以下の軟 X 線（Soft Xray）による分析手法は，高分子材料や化学構造の特異な情報を与える非破壊的手法の一つである．Soft X-ray
は高分子を形成する最も基本元素である炭素，窒素および酸素の 1s 軌道の電子遷移に関わるエネルギー範囲に及ぶ．軟 X 線分光はこれらの元素の存在を選択的に検出するだけでなく，様々な結合環境，機能性原子団，それらの配向性の検出にも敏感である．また化学構造分析に加えて，エネルギー依存散乱実験により数nm～数 100nm のスケールで空間情報が得られる．
ここでは，Poly(1,4-isoprene)-b-polystyrene-b-poly(2vinyl pyridine)トリブロック共重合体のバルク状態のモルフォロジーに関する Soft X-ray を用いた小角散乱の例である．通常の SAXS（Hard X-ray, l ~ 1Å）では，Fig.3(a)に示す通り，六方充填シリンダー状ミクロ相分離構造（HEX）の形成を示す散乱パターンが観測される．しかし，この散乱パターンからは，PI と P2VP のPS マトリックス中での空間配置は不明である．
Fig.2(b)のパネル a とブロック共重合体構成成分それぞれに対して X 線の複素屈折率の実部(d)と虚部(b)が示されるが，複素屈折率は材料の散乱能に比例するので，ちょうど炭素 1s の吸収端をまたぐように，いくつかの X 線エネルギーを選べば，それぞれの構成要素からの独立した散乱が観測できる．Fig.3(b)のパネル b にFigure 3示すように，異なるエネルギー（250, 280, 284eV）で観測した SAXS プロファイルはそれぞれが全く異なったものである．これらは完全に別の格子からの散乱である．ドメイン間のコントラストはDd2+Db2で与えられ，コントラストに対応した構造を考えることで、各シリンダードメインの配置が確定する．RSoXS が 3 成分からなるナノ構造解析に非常に有益な手法であることを示すものである．
最後に 従来は波長固定の実験が主であったが，近年は加速器研究施設の充実により幅広いエネルギー（波長）の X 線や中性子の利用が可能となった．つまり通常は二色の色分け（グレースケール）で観測（考察）してきたものを、エネルギーチューニングで色分け（コントラスト変調）し，見たい分子だけを抽出して見ることできる．これは多成分系材料における詳細な構造解析を可能とする．

木材細胞壁の力学挙動測定におけるシンクロトロン光の活用小島瑛里奈 1
1 国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研究所 構造利用研究領域
erinak@ffpri.affrc.go.jp
キーワード：木材，細胞壁，セルロースミクロフィブリル，S2 層，S1 層と S3 層
近年、木材はその環境優位性の高さから非住宅や中高層建築への利用も促進され、その構法の技術開発が盛んである。新しい木質材料の開発や異素材との混構造も増加しており、木材の構造利用は新しい局面を迎えている。こうした背景の中、木材の力学性能発現機構を解明することは構造材料の基礎的な知見として重要である。木材は非常に複雑な階層構造を有している。すなわち、木材は一年の間で成長速度の異なる細胞（早材と晩材）から成る年輪構造があり、これらの細胞は、表層に薄く形成された 1次壁（P 層）と、肥大生長によって形成した 2 次壁から成る。さらに 2 次壁は外層から S1 層、S2 層、S3 層の 3 層で成り立っている。また、それぞれの層はセルロース、ヘミセルロース、リグニンの 3 つの主成分から成る。このようなミクロからマクロに至る構造の組み合わせにより、木材の力学性能は発現している。木材の力学的メカニズムを解明するためには、それぞれの組織構造を横断し、木材の巨視的な挙動と微視的な挙動の両者を結びつけ理解していく必要がある。
上述した 3 つの主成分のうち、セルロースの分子鎖が束となったセルロースミクロフィブリル（セルロース鎖）は、木材細胞壁中で唯一の結晶骨格を持つ。特に細胞壁 2 次壁の中で最も壁厚が大きい S2 層
では、セルロース鎖は材軸方向とほぼ平行に配向している。このため、S2 層は木材の力学特性に大きく関与していると考えられており、S2 層のセルロース鎖のミクロフィブリル傾角（MFA）や結晶化度および結晶格子間隔などが、古くより X 線回折により測定されてきた[1]。さらに、段階的な負荷による格子間隔の変化（格子ひずみ）を測定し、S2 層のセルロース鎖の力学挙動を明らかにしたものも多い[2]。
これらの研究は、細胞壁中のセルロース鎖の力学挙動を明らかにすることが第一義となっているため、厚さ～2 mm の木材の年輪構造を含まず，早材と晩材が分離された薄膜のような試験片で行われてきたことが多い。木材の力学挙動を読み解いていくためには、複数の年輪構造を有した状態での内部の力学挙動や、細胞壁の S1 層や S3 層内の力学挙動を捉え、これらが木材の挙動にどのように関与しているかを探ることも重要である。
このような課題に対して、強力な光源を持つシンクロトロン光による X 線回折は大きな可能性を持つ。すなわち、複数年輪を有した試験体（いままで試験片より大きい）や、細胞壁が薄く、セルロース鎖の含有量の少ない S1 層や S3 層を対象とした測定がシンクロトロン光では可能となる。本発表では、
あいちシンクロトロン光センターの薄膜 X 線回折装置（BL8S1）を用いて、複数年輪を有する試験体を対象に、2 種類の回折方法（透過法と反射法）を用いることで、細胞壁中の S2 層および S1 層と S3 層内セルロース鎖の力学挙動の測定した研究を中心に紹介する。
[1]例えば I. D. Cave: Forest Prod. J., 3, 40-48（1966）、[2]例えば鈴木正治：木材学会誌，14，268-275（1968）

図１ 木材試験体を対象とした透過法 X 線回折の様子（BL8S1）

2022/10/6

2

木材の階層構造
木材

年輪構造

仮道管
細胞壁

化学成分
セルロース
ミクロフィブリル

リグニン

ヘミセルロースJohn rojas et. al. (2015)

1. 年輪構造を含んだ試験体
2. 応力緩和の影響
3. S1・S3層のセルロースの挙動→X線が通る距離が長い→照射時間の短縮→セルロースの量が少ない→強度の高いシンクロトロン光の利用

木材細胞壁中セルロース鎖のXRD測定
透過法

••
•
•
•

反射法

ビームライン名 : BL8S1
波長 : 9.16 KeV （1.35 Å）
ビームサイズ : 0.5 x 2.0 mm
Braggの角度 ： 26.5～35°(セルロース（004）面)
測定時間 : 330秒

1著作権法に基づき、本資料のいかなる形式の複製、転記も当センターの事前の許可が必要です。
公益財団法人科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター