技

術

部

報

告

2005
National University Corporation
Kitami Institute of Technology

国立大学法人北見工業大学

目次

技術部報告によせて
国立大学法人北見工業大学技術部長

田牧···················

1···················

2

純一

ポスターセッション
第一分野研修部門
大森

誠一、小畑

芳弘、佐藤

敏則、杉野

堂田

誠治、中西

喜美雄、山田

豪、遠国

秀昭、

忠永

第二分野研修部門
大内

均、小竹

正敏、徳田

奨、久松

茂、松本

正之、山根

美佐雄

第三分野研修部門
猪狩

平三郎、石澤

真也、白川

和哉、須澤

啓一、坪田

豊、

信山

直紀、橋本

晴美、百武

欣二、平田

広昭、平松

雅宏、

松田

弘喜、三橋

恵治、山田

洋文、輪島

秀則、岡田

包儀

宇野 珠実 、奥山

圭一、折原

淳、宿院

信博、長谷川稔、

宮元

幸伸

第四分野研修部門
章匡、森脇

研修・出張報告··················

58

活動報告

··················

73

技術部報告によせて
技術部長

田牧

純一

国立大学の法人化とともに本学技術部の組織を改組してから 2 年が経過しました．
この間，企画室，運営委員会議，研修部会，広報部会，全体会議における技術員各位の活発な議論と決定事項の実践により，技術部は自立した組織として大きく成長し機能していることを実感しています．
技術部の運営が情報処理担当技術員の創意と工夫により IT 化した点も特記すべき点です．すなわち，技術員に対する業務依頼・報告システムは文書によるやりとりか
ら web 上での入力システムに変更され，柔軟かつ迅速な対応が可能となりました．また，平成 18 年度からは業務日誌の電子ファイル化が開始します．
技術員の業務は，技術部組織図に明記されているように，本学における共通業務，
教育業務，研究業務に対する技術的支援と，技術研修の２本柱で構成されています．
運営委員会構成員など技術部を運営する職責にある技術員は，技術員全員に課せられたこれらの主たる業務を遂行するとともに，技術部運営業務も日常的に処理しなければなりません．そのためにも，IT 等によって日常業務をできるだけ合理化，短縮化す
る努力は不可欠です．技術部の自立化と依頼業務内容の多様化により，技術部の運営は今後より一層多忙になることと思いますが，技術員本来の業務である技術支援業務の遂行に障害をきたさないような技術部運営システムの改善を常に意識することが重要です．業務依頼があってこそ技術部の存在意義があるのです．
さて，本学の技術研修システムは，技術員全員が一同に会して行う全体研修，4 専
門分野のそれぞれが企画するグループ研修，技術員個人のスキルアップと資格取得のための個人研修で構成されていますが，全体研修に関しては，昨年度よりパワーポイ
ントおよびポスターによる全員プレゼンテーション方式を採用しています．技術員の中には「毎年のプレゼンテーションは大変である」とか，「派遣先の業務内容によっては発表できるような内容がない」という意見があることは重々承知していますが，共通業務，教育支援業務，研究支援業務，技術部運営，すべての業務とも，コミュミ
ケーション能力の有無は重要です．相手に伝えたいことを正しく伝え，相手の伝えたいことを正しく理解することによって，お互いの誤解を避け，業務を円滑に行うことができ，その結果として，真に正しい評価を得ることができるのです．
そういう観点から，コミュミケーション能力のスキルアップの場として，全員プレゼンテーションの意義を理解していただき，今後とも積極的に活用することを期待します．
最後に，平成 5 年から今年にいたるまで計 14 巻の技術部報告を毎年発行してきた
歴代編集委員の熱意に敬意を表します．月並みな言葉ですが「継続は力なり」です．
この力が今後の技術部の発展に寄与することを確信しています．

1

第3回

ポスターセッション平成１６年度 業務報告

技術部 第４係 大森 誠一

１．はじめに
昨 年 度 の研 究 支 援 業 務 の一 つであるPC(ポリカーボネイト）樹 脂 シートの表 面 残 留 応 力 測 定 法 について報 告 する．PC樹 脂 シートに印 刷 を施 すと塗 料 溶 剤 の何 らかの作 用 によりクラックが生 じている．
そのクラック発 生 メカニズムは詳 細 に解 明 されていないのが現 状 であり，これまでの知 見 からクラック発
生 の主 要 因 はPC樹 脂 シート製 品 表 面 の残 留 応 力 の関 与 が影 響 していると考 えられる．またこれまで
表 面 残 留 応 力 を定 量 化 する手 法 が検 討 されておらず，表 面 残 留 応 力 を考 慮 した理 論 的 製 造 の指針 がありませんでした．そこで本 報 告 では延 伸 率 に着 目 して超 音 波 顕 微 鏡 (SAM)を用 い表 面 残 留 応
力 測 定 を試 みている．
２．PC樹 脂 の特 性
PC樹 脂 は耐 衝 撃 性 ，透 明 性 ，耐 候 性 ，電 気 特 性 ，燃 焼 性 ，加 工 性 に優 れた特 性 を有 し，産 業 用
資 材 として自 動 車 関 連 部 品 ，電 気 関 連 部 品 ，機 械 部 品 ，看 板 ，表 示 板 ，航 空 機 窓 ，新 幹 線 窓 ・扉 ，クルーザー・バイクの風 防 など幅 広 い分 野 で応 用 されているエンジニアリングプラスチック素 材 である．
３．表 面 残 留 応 力 測 定 法
表 面 残 留 応 力 を算 出 する前 段 階 として下 記 ２種 類 の実 験 を行 い，残 留 応 力 開 放 実 験 によるPC
樹 脂 シートの基 準 速 度 Vo と引 張 実 験 による引 張 応 力 下 における速 度 変 化 率 Cv を求 める必 要 がある．
各 延 伸 率 の基 準 速 度 と速 度 変 化 率 を求 め、さらにSAMで実 測 したPC樹 脂 シートの漏 洩 表 面 波 速 度

VBから表 面 残 留 応 力 が得 られる．
４．残 留 応 力 開 放 実 験
残 留 応 力 は物 体 の形 状 を小 さくすると物 体 内 部 の残 留 応 力 が緩 和 されるという原 理 に基 づき，
表 １に示 す各 延 伸 率 の製 品 PC 樹 脂 シートロール（幅 920～1000mm）から中 央 部 の 10mm×10mm
を切 出 して SAM でシート表 面 を伝 搬 する漏 洩 表 面 波 速 度 を求 め，延 伸 率 との関 係 を図 １に示 す．
また２次 曲 線 近 似 によって任 意 の延 伸 率 における基 準 速 度 Vo を求 める（１）式 が得 られる．
2300

表 １ 延 伸 率 とシート厚

2280

シ ート厚
[mm ]

2.9

0.5

4.2

0.5

24.0

0.5

46.8

0.7

2180

60.9

0.4

2160

98.2

0.3

漏洩表面波速度[m/s]

延伸率
[% ]

2260
2240
2220
2200
常温
４℃

0

20

40

60

80

100

延伸率[%]

図 １ 漏 洩 表 面 波 速 度 ―延 伸 率2

５．引 張 実 験PC 樹脂シートから試験片（幅 20mm×長さ 100mm）を切出し，引張試験機で延伸方向に引張荷重を負荷しシート表面を伝搬する漏洩表面波速度を測定し引張応力との関係を図２に示し．各延伸率の傾き（速度変化率）を表２に示す．さらに延伸率と速度変化率の関係を図３に示し，２次曲線近似により（２）式が得られ任意の延伸率における速度変化率 Cv が得られる．
2350

延伸率[%]

速度変化

2300

4.2

-39.69224.0-32.01246.8-18.42460.9-16.505

漏洩表面波速度[m/s]

表２ 延伸率と速度変化率

2250

2200

2100

-11.45698.2

延伸率4.2%
延伸率24%
延伸率46.8%
延伸率60.9%
延伸率98.2%

2150

0

1

2

3

4

5

2

引張応力[kgf/mm ]

図２ 漏洩表面波速度ー引張応力0

速度変化[m/s/kgf/mm 2]６．表面残留応力算出‑10SAM で漏洩表面波速度 VB を実測した PC 樹脂
シートの延伸率を（１）式に代入して基準速度 VO を‑20求め，更にその延伸率で速度変化率 CV を（２）式より求める．音速差 VDB は（３）式の基準速度 VO と‑30

表面波速度 VB の差によって得られ，さらに(４)式よ‑40

り音速差 VDB を速度変化率 CV で除することで表面

速度変化率

0

20

40

60

80

残留応力σr が得られる．

100

延伸率[%]l

図３ 速度変化率ー延伸率

基準速度式

常温

Vo = −0.008 x 2 + 17624.
x + 2164.8‥‥‥（１）４℃

2

Vo = − 0.0019 x + 1.0757 x + 2201.4

音速差

CV = −0.003x 2 + 0.6403x − 43.244
VDB = VB − VO‥‥‥（３）

表面残留応力σ r = VDB / CV‥‥‥（４）

速度変化率式VＢ：漏洩表面波伝搬速度

VＯ ：基準速度

VDB ：音速差

CV ：速度変化率3‥‥‥（２）

σｒ ：表面残留応力

住宅気密性能の測定値
共通業務支援第３係 小畑芳弘

定されました。性能試験は図１に示すような室内

１．はじめにが負圧となる減圧法で行い、測定装置は市販品を住宅の計画換気を行う上で気密住宅が基本とな

りその評価方法として相当隙間面積があります。 用いましたが測定器の概要は図２に示すように、
この相当隙間面積を求めるために平成８年から住

送風機および回転数コントローラ、流量測定器、室宅の気密性能試験を主に北見市･網走市で 12 社 83

内外の圧力差測定器、温度計測器等で構成されま棟の気密性能試験を実施しました。その測定値をす。試験は送風機で住宅内を負圧にして外気との報告します。

圧力差を作り、５点以上の圧力差と隙間等を通し

２．気密性能試験て室内に入り込む通気量および室内外の温度を測性能試験は 1993 年の北海道住宅環境協議会「住定します。つぎに室内外の温度差により通気量Qを宅の気密性能試験方法」にならい実施しました。ま補正し、図３に示す通気量−差圧特性グラフを作た 2002 年には JIS A2201 で「送風機による住宅等成します。この関係式より隙間特性値ｎおよび１の気密性能試験方法」が規定され加圧法・減圧法

Pa 時の通気量 Q から通気率ａ(m3/(h･Pa1/n))を求め等の試験方法、開口部、給気口等の処理方法が規ます。
さらに総相当隙間面積αA(cm2)を求めますが式(1)は通気量 ‑ 差圧特性グラフの関係式をＱ＝ a
ΔＰ 1/n に置換えたもの、式(2)は管オリフィス等で流量を求める式で、この二式より式(3)となります。
ここでJIS規定前は圧力差ΔPが1㎜Aqのときの通気量Qより通気率および総相当隙間面積αAを求めており、1㎜Aqと同圧のΔP=9.8Paのときの通気量

差圧(Pa)

通気量(m 3/h)

差圧(Pa)

通気量(m 3/h)

18.62
22.54
25.48
29.40
33.32

201
238
254
284
305

40.18
41.16
49.98
58.80
80.36

342
349
389
439
532

図1

差圧ΔＰ(Pa)

100

減圧試験法

室 内

ΔP=0.0052491×Q 1.5364

10

室 外
送風機
ピトー管

-t

通気量

-t

1

C

T

温度 通気量計測 測定器コント 圧力変
ローラ 換器10

図2100
通気率a=30.87

測定器

気密性能試験器概略図

図３
4

1000

通気量Q(m 3/h)

通気量−差圧特性グラフ

を Q9.8 とし、ｂを式(4)のようにしますと、ｂは空環境協議会「住宅の気密性能試験方法」にならい表

気の密度ρの関係式となり、総相当隙間面積αAは１のとおりとしました。

式(5)のようになります。相当隙間面積C(cm2/m2)は気密性能については、「平成 11 年省エネ基準」で式(6)に示すように総相当隙間面積αAを相当床面

気密住宅の相当隙間面積の基準値が規定され北海

22

積 S で割った値となり、床面積１ｍ 当り何 cm の道・東北等では、２ cm2/m2 その他の地域では５ cm2/

穴が開いているかを表します。ここで言う相当床

m2 以下と規定されました。また平成 17 年の BIS 認

面積Ｓは、気密処理されている空間を対象として定制度でも新しい北方型住宅の取組み基準値を設いるので、吹抜け、ロフト等の気積、基礎断熱の場定し、その中で相当隙間面積を 2cm2/m2 以下として合はグランドレベル以上の床下空間の気積も合計います。

して2.6で割った値を総床面積に加算した値となり３．気密性能試験の測定値

ます。測定に際しては日常の生活状態という事で

図４は気密性能試験の測定値で横軸に相当床面

開口部、給排気口等の処理は 1993 年の北海道住宅

積 S、縦軸に総相当隙間面積α A をとり、相当隙間
面積C値の境界線も示しています。構法別に分類しますと 2 × 4･2 × 6 住宅が 31 棟、木造在来住宅８1
Ｑ＝ａ∆Ｐ ｎ ･･(1)Ｑ＝棟および外断熱工法の住宅が 4 4 棟となっていま

3600 × αＡ
2ｇ∆Ｐ
×
･･(2)
10000
ρｇ

1 −1
1
ρ
αA =
×
× a × ∆P n 2
0.362

す。木造在来住宅は測定件数が少なく平成 15 年以
降測定が無く相当隙間面積 C 値が 1.0cm2/m2 以下の木造在来住宅もありました。2 × 4･2 × 6 住宅では･･(3)ここで1 棟が平成８年以前に建築された住宅で C 値が2.7cm2/m2 となっている他は、ほとんどの住宅でC値

Δ P ＝ 9.8Pa のときの流量を Q9.8 とし、b ＝をが 1.0cm2/m2 以下となっています。外断熱住宅では

つぎのようにすると間取に自由度のある組軸構法での測定が多く、そb=のほとんどの住宅が相当隙間面積 C が 1.0cm2/m2 以

1
ρ
1
×
×
= 0.627 ρ ･･（4）
0.36
2
9.8

下となっています。近年では気密処理が容易な2×4･2×6住宅および外断熱住宅の測定が多くなっています。

αＡ = Ｑ 9.8 ×ｂ ･･（5）Ｃ = α A ／Ｓ ･･（6）2×4・2×6
住宅31棟

木造在来
住宅8棟

外断熱
住宅44棟

700

表1
処理方法

開口部、給排気口の処理

部 位
方 法
建物外被にあるドア･窓 ロックのみ
換気レジスター
シャッター閉
台所レンジファン
シャッター閉
目張りしないで換気扇･天井扇
シャッター閉
閉じるだけの場
天井・床下改め口
普通に閉めた状態
所
郵便受け
普通に閉めた状態
車庫に通じるドア
普通に閉めた状態
基礎と床の両方を断熱
普通に閉めた状態
8
している地下に通じるド
9 ＦＦ式以外の煙突の穴 ダンパー閉又は目張り
水封又は管口をテープ
テープなどで目 10 室外に通じる排水管
目張り張りする場所
集中換気システムの給11
テープ処理
排気ダクトの室外側出
開ける場所
12 建物外被にある開口部 普通に開けた状態
1
2
3
4
5
6
7

総相当隙間面積αA(cm 2)353
 ρ =

273 + t (外気温度 ) 

備 考

目張りしてはいけない。
シャッター等があれば普通に閉める。

C=3.0

600

C=2.0

500
C=1.0

400
300

C=0.5

200
100
0
0

100

200

300

400
2

相当床面積S(m )空気漏れのないように
完全に目張りする。

図４

必ず開けておく。

5

気密性能試験の測定値

500

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6

機械工学入門チュートリアル教育－刃物試験機の製作と授業支援－
教育研究業務支援第四係
1.はじめに機械システム工学科は平成 16 年度に教育カ
リキュラムを大幅に変更し，機械・構造物模型の設計と製作を行うことによって，学生の「もの創り」に対する興味を喚起し創造力を育成す
る教育を実践している．本報告では，1 年前期に開講される「機械工学入門」においてマイクロ・ナノ加工学研究室が行っている「ナイフの製作と切れ味評価」の教育業務支援について報告する。
2.ナイフの製作と切れ味評価(a)全体図2.1 実験方法
ナイフ作成開始前にナイフ切れ味評価装置の説明を行い，この評価方法のもとで優れた切れ味を発揮すると思われるナイフの設計と製作課
題を各人に与える．試作したナイフ切れ味試験
機の構造を図 1 に示す．切れ味試験機は工作物（プラスチック板，厚み 0.8 mm）の位置決めと固定を行う１軸テーブルと一定の高さからナイフを振り下ろす旋廻部で構成されており，ナイフに与える重力エネルギは，旋廻部のレバーに取り付ける錘で調整できるようになっている(b)工作物とナイフの関係

2.2 ナイフの製作

図 1 ナイフ切れ味試験機

ナイフの製作ナイフの素材として使用済みの帯鋸（高速度鋼 SKH9，長さ 425 mm，幅 25 mm，
厚み 1.65 mm）を 3 本に切断した板材（長さ142mm）を用い，自由な発想でナイフ形状を設計させた．ナイフの成形には図 2 に示すベンチ
グラインダを使用し，刃付けと刃先研磨は市販の油砥石(図 3)を用いて手作業で行わせた．図 4
はナイフの製作風景である。作成したナイフの一例を図 5 に示す．作成されたナイフの形状は図に示す曲線刃が大部分を占め，直線刃を作成した学生は 20%程度であった．また，片刃よりも両刃を作成した学生が圧倒的に多かった．

図 2 ベンチグラインダ
7

杉野

豪

図 3 油砥石(a)ナイフの成形図 6 は，作成した 22 本のナイフについて，切断錘の自重に対して切断長さをプロットした結果である．同一のナイフ素材と加工用工具を与えたにもかかわらず実験結果は大きくばらついており，最高値と最小値では 2 倍以上の差が生じている．このような差が生じる理由は，ナイ
フの形状（くさび角度）と刃先の研磨状態の違いによるものであるが，学生にはこのような情報を与えずに結果を考察させている．なお，実際のグループ発表ではグループ内で作成したナ(b)刃先の研磨

イフ（3～4 本）の結果だけを使用しているため，

図 4 ナイフの製作風景

考察の対象となる結果はグループ間で異なっている．
2.3 グループ発表
発表用の資料としてナイフの画像データと実験結果をグループ毎に FD で配布し，1 週間後にパワーポイントによる発表を行った．1 グルー(a)全体図プの発表時間は 10 分，
質問時間は 5 分である．

(b)刃先の仕上げ面状態

図 5 作成したナイフの例

質問は学生間で行うように指導し，発表の最後

20

切断長さ L mmに教員からのコメントを与えるようにしている．
最も優秀な切れ味を有するナイフを作成したグループには「ベストカッター賞」を与えている．
3.まとめ
高校時代に工作を体験したことがない学部 1

15
10
5

年生がほとんどの中で，ベンチグラインダ作業
やナイフ研磨をさせることに事故や怪我の不安

0100

はあったが，安全眼鏡・防塵マスクの使用と正しい作業姿勢を個別に徹底指導することにより課題を遂行することができた．学生の関心度，満足度も予想した以上であった．

200
300
400
切断錘の重量 P grf

500

図 6 ナイフの性能
参考文献
1） 閻，北見工大機械システム工学科における創成教，
2004 年度精密工学会北海道支部学術講演会

8機械工学入門チュートリアル教育−摩擦圧接の説明・教育支援−
技術部教育研究業務支援
第四係

遠国秀昭

物作りは、材料の切断・成型・接合といった加工工程を繰り返すことによって行われ、接合は物作りに欠くことのできない加工技術の一つです。接合は大きく分けると、ネジ、リベットによる「機械的接合」と、のりやテープの「接接合 方法

着 」、「溶接」の三つに分けることができます。

溶接機 械的接 合接着

ねじ、リベット

のり、ガムテープ
材料の状態によって、材質の違う金属をアーク溶接のような三 つ に 分 け ら れ る。

溶融接合法でくっつけると、接合部分に
固 相 ／固 相

固相 ／液 相溶 融溶 接法

固 相接 合法

ろう 付け 法

被覆アーク溶接

FSW 、 摩 擦 圧 接

はんだ付け

液 相／ 液相

もろい合金ができ、弱くなるので、本研究室では溶かさずにくっつける摩擦圧

接法の接合を検討しています。

図１

接合法の分類

図２は摩擦圧接機の概略図です。両方の材料は旋盤のチャックで固定され、電動機側の材料が回転し、固定側の材料は油圧で移動する仕組みになっています。
クラッチ

ブレーキ
軸受

材料

軸受

油圧
シリンダー

木工ドリル

エンドミル

ドリル

タップ

リーマー

締め付け工具

回転側

固定側

マシンタップタガネ
コンクリートドリル

モーターシャフト

電動機

図２

クラッチ枠
コネクティング
ロッド
洗濯機用
モーターシャフト

摩擦圧接機の概略図

スプロケットホイール

図３は摩擦圧接の製品例です。赤い矢印の所が摩擦圧接法で接合された部分です。ドリルの刃の部分は超硬合金という非常に硬い材質で作られていますが、すべて、

ポールジョイント

織機用バックローラー

電極

冷凍機用パイプ ラップジョイント ハンドソー
ディスク

Ｖプーリー

その材質で作るよりも、接合強度に問題なければ柄の部分は安い材料や、軽い材料で作ることで、低コスト化、軽量化につなげることができます。

摩擦成型

ポンプシャフト 高圧ホース部品

図３9摩擦圧接の製品チーズ

授業内では接合条件を引張り試験で評価しています。図４のように旋盤で引張り試験片に加工し、引張り試験を行います。そのうち、接合部分から取れないで、母材からひきちぎれた接合条件のみを合格としています。

φ15

Ni

Al

φ15

界面

R2

φ12.5

引張試験

50
単位：㎜

Ni

Al

図４

引張試験片の形状

図５は、引張試験結果です。引張り試験では、ノギスやマイクロメーターの使い方や引張強さ、伸び、絞りの求め方の指導を行っています。

引張試験結果試験前の直径（mm）
ｄ１
ｄ２12.51012.508

ｄ３

ｄ４

ｄ５

ｄ６

ｄ平均

12.50812.51012.511

12.51212.510

試験前の断面積（mm2）

最大荷重（kgf）

123

1,554

引張強さ（kgf/mm2)

12.6

引張強さ(MPa)×９．８１＝

124
1N/mm2＝1MPa(106Pa)

破断位置(母材部,接合部)

1kgf = 9.81N

母材部
試験前の標点距離（mm）

試験後の標点距離（mm）

伸び（%）

50

70.5

41.0

試験後の直径（mm）
ｄ１

ｄ２

ｄ平均

試験後の断面積(mm2)

絞り（%）

4.69

4.72

4.71

17.4

85.9

図５

引張試験結果

参考文献：摩擦圧接協会ホームページ
http://wwwsoc.nii.ac.jp/jfwa/index3.html

10平成 16 年度 業務報告
共通業務支援第三係

堂田誠治

はじめに
機械システム工学科実習工場では、平成 16 年度より全学を対象とした研究支援を行っている。研究支援には実験装置等の設計・製作に関する技術相談や各種設備機器の操作法・加工条件についての指導のほか、実験装置・実験モデルの試作、部品・試験片などの製作（依頼工作）がある。ここでは実習工場の業務内容、利用方法、利用状況について報告する。

実習工場の業務

学科別使用・依頼件数300

・生産システム実習（2 単位）」の準備，指導

271

250

予定表作成・作業服注文・テキスト作成・レポート採点等

機械システム工学科
電気電子工学科
化学システム工学科
機能材料工学科
土木開発工学科
未利用エネルギー研究センター
技術部

200(件数） 150

・実習工場の維持，管理

100

工作機械の保守、整備・安全・整理整頓・掃除等

500・研究室、センター等の研究支援

1 0 0 0 17 0

46
10 2 4 3 3 1

使用申込

依頼工作

実験装置・モデル等の設計・製作、治具・工具の製作等
機械別利用状況
（時間）

フ

溶
接

盤

電

削
研

ラ

・作ってほしい場合

イ
ス

旋
盤

することにより工場の設備を利用することができる。

使用申込
依頼工作

放

利用者は、使用申込書の提出と工場利用料 100 円/時間を負担

盤

・自分で実験装置・部品などを製作したい場合

336:00:00
288:00:00
240:00:00
192:00:00
144:00:00
96:00:00
48:00:00
0:00:00
ワ
イ
ヤ

実習工場の利用方法

製作依頼書の提出と依頼工作料 300 円/時間を負担することにより通常の業務に支障のない範囲で製作を行う。
依頼から完成までの日数6%

実習工場の利用状況

28%

4件

平成 16 年 4 月 1 日から平成 17 年 3 月 31 日までの使用状況は

26%

19件
18件

使用申込件数 286 件、依頼工作件数 69 件である。
学科別および機械別利用状況、依頼から完成までの日数を右図

8件

20件

12%
28%

に、おもな加工品を下図に示す。

メタンハイドレード

溶接用ロボット作製用高圧回転容器

スタンド
11

ＸＹテーブル

当日
３日以内
１週間以内
１ヶ月以内
１ヶ月以上

溶射技術
第４係

中西喜美雄

１．はじめに
材料開発における世界の流れは今日、バルク材からコーティング材へと移行する傾向にある。この最大の理由は、構造物や機器を構成する材料の損傷が多くの場合にその表面から進行し、コーティン
グによって対処できるからである。勿論、省資源化と低コスト化に有利であり、基材自体に製造法と加工法の確立した既存材料を使用できることも極めて有利な点である。コーティング技術の１つに溶射があるが、ここでは溶射技術についてその概略を紹介する。
２．溶射技術溶射とは JIS H 8200 に「燃焼又は電気エネル
ギーを用いて溶射材料を加熱し、溶融又はそれに近い状態にした粒子を素地に吹き付けて皮膜を形成すること」と定義されている表面改質技術の１つであり、耐摩耗性、耐食性、耐熱性の向上などに用いられている。溶射法の長所として、①皮膜の形成速度がメッキ、CVD など他の
表面改質技術に比較し格段に速い、②加熱によモニュメントへの施工例（北見緑陵高校）

り溶融もしくは軟化する材料ならば、ほとんどあらゆる材料の皮膜を形成できる、③ガスフレーム溶射、アーク溶射など溶射方式によっては現場施工が可能である、④金属材料は勿論のこと、コンクリート、プラスチック、木材などほとんどあらゆる材料の上に皮膜形成が可能である、短所として、①小さい基材に対しては溶射効率が悪い、②前処理
および溶射作業中に騒音、粉じんが発生するので防音・防塵対策が必要となる、などが挙げられるが、溶射は、各種機能皮膜創製技術として広範な産業分野で適用され、年率７〜10％で市場を拡大しつつある。本学においては、ワイヤ式ガス溶射装置１台、粉末式ガス溶射装置２台が機械システム工学科、機能材料工学科に設置され研究に使用されている。なお、一時期、機械システム工学科生産システム
実習において全国でも希有な溶射の実技教育が行われていた。
３．溶射関連学協会、業界団体、溶射の資格
溶射研究の発表、投稿先としては主なものとして溶接学会、高温学会、日本溶射協会があり、高温学会においては年１回溶射特集号が編まれている。業界団体としては全国組織として日本溶射工業会（66社加盟）があり、道内では日本溶射工業会とは別組織の北海道溶射工業会（10社）がある。
溶射の資格には厚生労働省が認定する溶射技能士（防食、肉盛の２種類）、日本溶射協会が認定す
る溶射管理士（防食、肉盛・鋼、セラミック、自用合金の４種類）がある。北海道では社会的･公共的活動を通じて産業の発展に寄与するとともに、自らの技能の向上と会員相互の協調と連帯を図る目
的に昭和63年に北海道溶射技能士会（会員26名）が組織されている。
４．おわりに20有余年にわたり携わってきた溶射技術について、その概要を紹介した。溶射専業メーカーには本学からも８名の学生が就職しており、今後も発展の望める分野であると思われる。

12

生産システム実習の紹介（後期・応用編）
共通業務支援第三係
１

山

田

忠

永

はじめに
生産システム実習の後期は、機械要素の制御技術、コンピュータによる工作機械の制御技術を学ぶ

ことによりメカトロニクスの基本を自らの経験として習得できるようになっている（前期については、技術部報告第 12 号（2004 年度）ポスターセッション山田報告）
２

実習内容
前期を基礎編とし、後期は応用編となっている。後期の担当者は、実習工場配属の技術員 3 名が 4週間ごとに変わるテーマを受け持ち、コンピュータによる工作機械の制御技術およびメカトロニクス（ワイヤ放電加工機、リレーシーケンス制御、産業用ロボット）について体得する。
３

実習テーマ別解説

3-1 ワイヤ放電加工
使用機械は高精度水中ワイヤ放電加工機（牧野フライス製作所 ）。加工
材料は真鍮板（厚さ 5mm）。加工物はオリジナルマーク。一週目は、 CADの操作説明と概要。二週目は、ワイヤ放電加工機と放電加工についての概
要と CAD によるオリジナルマークを製図。三週目は、CAD 製図を CAM
で NC プログラムに作成する。四週目は、 NC プログラムをワイヤ放電加工機に転送し、オリジナルマーク（写真 1）を放電加工する。

写真

1

写真

2

写真

3

3-2 産業用ロボット
使用機械は垂直多関節形 6 軸ロボット（三菱電機）。アクリル製ワークを使用した動作確認。一週目は、ロボットとプログラムについての概要、ティーチングの説明とムーブマスターコマンドの練習。二週目は、プログラ
ムの課題。三週目は、新たなコマンドの学習と課題。四週目は新たなコマ
ンドの学習と課題。最後にプログラムチェック（写真 2）。

3-3 リレーシーケンス制御
使用機器類は、全て自作。基本内容は回路基盤を用いて回路の作成。一
週目は、シーケンス制御の説明、リレー、有接点リレーの構造説明、論理（ AND、 NOT、 OR）回路の作成。そして、三つの応用である、自己保持回
路、インターロック回路の作成。二週目は、バスの降車用ランプの回路、
早押し回路、AND 回路の反転である NOTAND 回路、OR 回路の反転である
NOTOR 回路の作成。三週目は、一方通行の自動ドア回路の作成。四週目は、双方向から通行可能な自動ドア回路の作成。

13

紫外線吸収オゾン測定器の製作
第５係

大内

均

１、はじめにオゾン濃度を測定する方法として、一般的にはヨウ素測定法によるオゾン濃度の測定が用いられている。

ヨウ素測定法では正確にオゾン濃度を求めることが出来るが、結果を得るまでに時間がかかるため一度にたくさんの実験回数がある場合には不向きである。

また、オゾン濃度が時間とともに変化する場合には瞬時の測定は不可能である。
そこで、オゾンには特定波長の紫外線の吸収があることを利用してオゾン濃度の測定器を製作した。
２、オゾンメーターの概要
オゾン濃度の測定器であるオゾンメーターの構成は図( 1) ,( 2)に示すように光学系と電気系に分け
られる。

Gas
凹面鏡
光電 子増倍菅e0
e2
オゾンセ ル光源

e1
ピンホ ール

オゾンメー ター
干渉フィ ルタ図(1)オゾンメーター光学系構成図

図(1)の光学系において、光源として 253.7nm の波長の低圧水銀ランプを用いている。
これは、オゾンが 254nm の波長の光を吸収するからである。
光源から出た光は凹面鏡で反射され、平行光線とし、ピンホールで任意の直径の光としている。
オゾンセル内のオゾン濃度に比例して吸収された光は光電子増倍菅に入り、そこで光量に比例した信号をオゾンメーターに入れている。
光電子増倍菅を二つ使用し平行光線としているのは、オゾン中を通り抜けた光と、そうでない光を比較し、測定器内でその差を取ることによって光源の光の強さが変動した場合でも正確な測定を行うた
めである。

14

1M Ω
e1
.1 μ Ｆlog Anp

TL074

+
TL072

100K Ω

100K Ω

+-ICL8048

100K Ω
1M Ω

1K 〜 100K Ω

e0

e2

+

.1 μ F

100K Ω
log Amp100K Ω

--TL074
100K Ω

++
TL072

ICL8048

TL074

図(2) オゾンメータ電気系構成図
電気系の構成は初段に電流-電圧変換部、log Amp 部、終段の差動 Amp となっている。
電流 -電圧変換部は光電子増倍菅の出力信号が電流なので電圧に変えるための回路で、入出力特性を図(3)に示す。

次段の log Amp 部はオゾンセル内で吸収される光量が指数関数的に変化するので log

Amp を使用している。
終段の作動差 Amp 部は二つの光電子増倍菅からの出力の差を取りオゾン濃度を測定する。
製作したオゾン測定器の校正はヨウ素測定法で行い、その結果を図（４）に示す。

7

12

6

オゾンメーター出力(V）10

Vout(V)

8

6

4

2

5
4
3
2
1
0

0
0

5

10

0

15

10

Iin(μA)図(3)20

オゾン濃度（mg/l）

TL-072 入出力特性

図(4)
15

オゾン濃度ー出力特性30リラクタンスシンクロナスモータの速度制御
北見工業大学

技術部

小竹

正敏

1. まえがきFig.2 では、座標軸の定義を示す。

Re lu tan ce

Motor （略して Rm ）は回転子に界磁巻線をb − phaseq − axis

持たない突極形の同期電動機と呼ばれ，回転子はかご形誘導
電動機の回転子と同様の構造を持ち，始動トルクが確保でき

β − axisωmd − axis

ないので交流側から自己始動が可能である。また利点として
は，自動同期状態にさせることができ全負荷速度で脱調しな
いような最適負荷角にすることもできる。しかし，歴史的に

θ α − axis

始動特性が他の電動機に比べ劣っていると考えられてきたが，
近年メカトロニクス技術の発展により駆動装置の高性能，小型化，省エネルギー化で注目を浴びるようになった。

a − phase

本報告では負荷角を同期はずれのない制御系を構成して状態変数を導出する。固定子鉄損を考慮した Sym 状態方程式をc − phase

基にid=1.0 制御系を構成し，シミュレーションにより速度目
Fig.2

標値に対する追従性を検証する。

2.

d − q 座標系のモデルの導出

１） 電圧方程式の導出

v s = i s rs +固定子鉄損を渦電流損として評価し、Fig.1 のモデルを考える。固定子鉄損の影響を含むと図のように鉄損抵抗Rm が各

dλs
dt

d , q 軸成分はそれぞれ以下のようになる。
dλ d m⎫− ω m λq ⎪⎪dt⎬
dλ q m+ ω m λd ⎪vq = rs iq +⎪⎭dt

相で並列に配置される。

A

リラクランスモータの座標軸の定義

vd = rs id +

ia

Rm

Rm

ωm

２) 鎖交磁束とインダクタンスの式の導出

回転子巻線を考えると鎖交磁束の式は次のように示される。

B

λd = Ll id + M d ( id − iRd ) = Ll id + λdm ⎫⎬λq = Ll iq + M q ( iq − iRq ) = Ll iq + λqm ⎭

ib

Rm
C

Ll ；固定子側の d − q 軸の漏れインダクタンス

ic
Fig.1

M d , M q ； d − q 軸の相互インダクタンス
リラクタンススモータの構造

このときエアギャップ磁束は以下のように示される。

16

λ dm = M d i dm ⎫⎬λ qm = M q i qm ⎭求めた状態方程式からエラーシステムを構成する。

x ( k + 1) = Ac x ( k ) + Bc u( k ) + E c d ( k )⎫⎬y( k ) = Cx ( k )⎭また，発生トルクの瞬時値は以下のように表される。

τ e = ( n / 2 )( p' / 2 )( λd iq − λq id )n ：相数

p ' ：極数= P( λ d iq − λq id )x (k ) ：状態変数 (5 × 1) ， y(k ) ：出力変数 (2 × 1) ，P ：極対数u(k ) ：入力変数 (2 × 1) ， R (k ) ：目標値信号 (2 × 1) ，d (k ) ：外乱 (5 × 1)

d 軸， q 軸の等価回路 Fig.3 に示す。

d軸

Ll

rs

id

idm

誤差信号は e (k ) = R(k ) − y (k )-ωmλq

誤差信号と状態変数の 1 階差分値を新たな状態変数と，エ+-ラーシステムが得られる。

iRd
Rm

ｖd

⎡ e(k) ⎤ ⎡Im − CA⎤⎡ e(k) ⎤ ⎡− CB⎤+∆u(k)⎢∆x(k +1)⎥ = ⎢ 0
A ⎥⎦⎢⎣∆x(k)⎥⎦ ⎢⎣ B ⎥⎦
⎣
⎦ ⎣

Md

⎡I ⎤
⎡− CE ⎤
+ ⎢ m ⎥ ∆R ( k + 1) + ⎢⎥ ∆d ( k )
0
⎣ ⎦
⎣ E ⎦
このエラーシステムにおいて，id=1.0 における誤差信号

ｑ軸

Ll

rs

iq

e i (k ) は e i (k ) = i d (k ) − iq (k ) となる。このエラーシステムを用

iqm ωmλd+-いることで id = iq 制御が実現される。

iRq
Rm

Vq

５． シミュレーション

Mq

過渡状態の状態方程式や定常状態の値からエラーシステム
Fig.3を構成し Sym のシミュレーションを行う。 id ＝1.0 制御におd､q 軸の等価回路

いて 1800 r . p .m～1500 r . p .m～1200 r . p .m のように回転数を変化させる速度制御系シミュレーションを行った。結果を Fig.

３． 状態方程式４に示す。

P 2 Ll λdqdωm
P 2 Ll λdd
D
P 2 ⎧⎪⎛⎜ 1
1 ⎞⎟ d Ll d ⎫⎪
id −
iq +
λq −
iq ⎬λd= − ωm +
−
⎨⎜
dt
J
JMd
JMq
J ⎪⎩⎝ M q M d ⎟⎠M q ⎪⎭+r/m

近似して求めた状態方程式は以下のようになる。
RRPM
RPM

1800

⎫⎪
1 ⎞⎟ dP 2 ⎧⎪⎛⎜ 1LP−
λd + l idd ⎬λq + τ L⎨⎜⎟J ⎪⎩⎝ M q M d ⎠M d ⎪⎭
J
1500

⎤⎫
⎛
di d
LR ⎞
R
1 ⎡
= ⎢v d − ⎜⎜ rs + Rm + l m ⎟⎟id + m λ d ⎥ ⎪
dt
Ll ⎣
Md ⎠
M d ⎦⎪
⎝
⎬
⎤⎪
⎛
di q
LR ⎞
R
1 ⎡
= ⎢v q − ⎜ rs + Rm + l m ⎟iq + m λ q ⎥ ⎪
⎜
dt
Ll ⎣⎢
M q ⎟⎠
M q ⎦⎥
⎝
⎭

1200
0.0

0.2

0.4

dλd
= λdq ωm − rsid + ωmd λq + vd
dt
dλq
dt

0.6

0.8

1.0

Time [sec]Fig.４= −λdd ωm − rs iq − ωmd λd + vq

速度特性

むすび

これらの近似式を用いてエラーシステムの状態フィードバ

本報告ではシミュレーション結果からベクトル制御により、

ック制御系を構成する。

速度目標値に対する出力の追従性が認められた。今後は効率の最適化を目指したい。

４． エラーシステム
17電子顕微鏡の紹介
教育研究業務支援第五係

徳田奨

１． はじめに
近年、科学技術の急速な発展に支えられ、電子顕微鏡の性能は著しく向上し、現在分解機能は０．
１nm に達している。この高い分析特性を利用した原子配列の直接観察様式は、特に高分解能電子顕微鏡法と呼ばれ、材料の内部構造を原子レベルで評価できる最も有力な実験手段として各種先端材料の評価に広く利用されています。新素材の開発に関する記事や論文、また一般向けの科学雑誌にも高分解能電子顕微鏡写真が随所に掲載され、高分解能電子顕微鏡法の重要性は増大の一途を辿っている。
しかし、顕微鏡本体と分析機器の性能が向上すればするほど、本来の性能を発揮させるために、これらの機器に関するハードとソフト両面に関する深い知識が求められることも事実である。
２．電子顕微鏡とは「物を拡大して見ると何が見えてくるのか？」この欲求を満たすべく色々な工夫で発明がなされてきました。この一つが光学顕微鏡です。人の目は、せいぜい０．２ｍｍ程度の大きさしか識別できません。光学顕微鏡は、人の目には見えない小さな「物」を、ガラスレンズの組み合わせで拡大することにより明らかにしています。しかし、拡大率（倍率）をどんどん上げていっても、原子まで識別できません。照明に光を使った光学顕微鏡では、小さな構造を識別する能力が低いのです。光の波長よりも小さな構造を識別できないからです。この限界を破ったのが、ドイツのルスカ等の技術者です。
彼等は光のかわりに電子線を照明に用いた「電子顕微鏡」を発明しました。電子は光に比べ波長が短
いため、光学顕微鏡とは比べ物にならないほどの高い倍率で小さな構造を見ることができるようになり、現在では原子の並びを識別が出来るまでに成りました。
電子顕微鏡には大きく分けて透過電子顕微鏡（TEM）と走査電子顕微鏡（SEM）の２種類があります。TEM と SEM の最も大きな違いは、像の観察方法です。TEM は、薄い試料を透過した（通り抜けた）電子を蛍光面に衝突させて試料の拡大像を見ているのに対して、SEM は厚い試料の表面に電子をあてて、そこから反射、または発生してくる電子を捕捉して表示装置（CRT／LCD）を通して見ています。
どれ位小さなものが見えるかを分解能（隣りあって存在する２点を見分ける時、この２点間の最短距離）という言葉で表わしますが、TEM の分解能は０．１～０．３nm で、SEM の分解能は０．５～４nm です。SEM の分解能が TEM に比べて低いのは、SEM で用いられる電子の加速電圧が数 kＶ～数十 kＶと低いために電子の波長が長くなっていることと、電子線を細く絞るための磁界レンズの特性の違いに由来します。
３．透過電子顕微鏡の基本構造
透過電子顕微鏡では最上部にある電子銃から電子が放出されます。
鏡体内は真空に排気されており（空気中では電子は自由に動けない
18

性質を持っています。しかしながら、真空中では自由に動くことができます）、放出された電子は加速管内で加速され、収束系の電子レンズを通って試料に照射されます。試料を透過した電子は結像系の電子レンズで拡大・結像され、観察室の窓から像を観察するとともに、カメラ室で撮影が行われます。
４．透過電子顕微鏡でできること、わかること
薄片化した試料に電子線を透過させ、その際に試料中で原子により散乱、回折された電子を電子線
回折パターンまたは透過電子顕微鏡像として得ることにより、物質の内部構造が観察できます。調べたい物質が非晶質であるのか、結晶質であるのか、結晶質であればどんな結晶構造なのかが電子線回折像を撮影することにより調べることができるのです。さらに、TEM に装着されたエネルギー分散型 X 線分光器（EDS または EDX）を用いて、特性Ｘ線（元素に固有なエネルギーをもつＸ線）を分析することにより、原子番号が Na（ナトリウム）以上の元素について微小領域における元素の定性分析を行うことができます。つまり、TEM の特徴は前述したような多くの情報が得られるということと、「像」という視覚的な分かりやすい形で解析結果が出てくるということだと言えます。
しかし、調べたい試料が電子線を透過できるほど薄くなっているものや細かいもの以外は、試料そのままの形態では TEM 観察はできません。観察したい部分を電子線が透過できるぐらいに薄く（薄さ０．１μm 以下）した TEM 観察用の試料を準備する必要があります。このような TEM 観察試料を作製するためには多くの時間が掛かります。
５．おわりに
昨年度より TEM を取り扱う機会に恵まれたので、電子顕微鏡（TEM、SEM）について紹介を行いました。電子顕微鏡の世界は奥深く、技術者の技量が大きく反映する分析ツールのひとつです。日々の努力と創意工夫により、研究課題解決の一助となれるようがんばりたいと思います。
参考文献
[1]

材料評価のための高分解能電子顕微鏡法：進藤大輔、平賀贒二、共立出版[2]

材料評価のための分析電子顕微鏡法：進藤大輔、及川哲夫、共立出版

19

VMwareWorkstationについて
共通業務支援１．VMwareVMware第１係

久松茂

２．VMware の特徴

Workstation とは

VMware の作り出す仮想マシン環境は、以下Workstation 5.0.0（以下 VMware と略す）は、 VMware 社が開発したエミュレータのような環境を提供してくれる。

・ソフト（ 図１ ）です。エミュレータ・ソフト

・PC/AT 互換機（以下 PC と略す）で動作する
多くの OS を実行させることができる。

は、エミュレーションという技術によって、あ・仮想マシン環境で、複数の OS とアプリケー

る OS 上で別の OS の動作をエミュレート（模倣）ションを同時に実行できる。

して、動作できないはずのソフトウェアを動作

・仮想マシン環境自体を、普通のファイルやデできるようにしてくれるソフトウェアのことをィレクトリと同じようにコピー、移動及び削指す。

除することができる。
・複数の仮想マシン環境を作った場合に、仮想マシン各々が独立した環境を構築できる。
・仮想ネットワークデバイスを使用することによって、仮想マシンが仮想的にネットワークを構築できる。
・仮想マシン環境で、色々なネットワーク機能を利用できる。
３．VMware の利点①１台の PC でパーティショニングや、デュア
図１

VMwareルブート、リブートすることなく、１台の PC

Workstationの動作画面

で多数の OS 環境を作り出せる。
エミュレータ・ソフトには個人利用に向く物②スナップショットという機能によって、仮想では、VMware の他に VirtualPC（ Microsoft 社 ）、

マシンのあらゆる時点での設定ファイル、ハBochs( Bochs Project) 、QEMU( Fabrice Bellard 氏)、
等がある。
エミュレータ・ソフトは、本来は異なる機種のハードウェア上でしか動作しない OS または
ソフトウェアを動作させることを目的としているが、VMware は PC/AT 互換機で動作する OS
上に、更に別の PC/AT 互換機（仮想マシン）を仮想的に作り、この仮想マシン環境で PC/AT 互
換機上で動作する Windows や Linux、 FreeBSD、
Sun Solaris などの OS を複数同時に実行させ、その OS 上で動作するアプリケーションを実行
図２

させる。

20

VMwareのインストールウィザード画面

ードディスクの内容、メモリーの内容等をそのまま保存でき、必要に応じて保存したスナ
ップショットを復旧することが容易にできる。
③仮想ネットワーク（NAT 接続、ブリッジ接続）を使用して、柔軟なネットワーク環境を構築できる。
④クローン機能という仮想マシンのクローン（コピー）を作る機能により、仮想マシンのコピー作成プロセスを簡素化できる。
４．VMware のインストール
VMware には Windows 版と Linux 版とがあり、これらにパッケージ版とライセンス版がある。

図５

Fedora Core4のブートプロンプト画面

図６

Fedora Core4のログイン画面

VMware のインストール（ 図２）は、PC の既存の OS に、アプリケーションをインストールするのと同じようにインストールできる。
また、使ってみたい OS やアプリケーションのインストール（ 図３〜図６ ）も 、「新規仮想マ
シンウィザード」を使って”仮想マシン”の作
図３

成後は、物理的な PC にインストールする場合

新規仮想マシン作成ウィザード画面とまったく同じ方法でインストールできる。
５．おわりにVMware Workstation には、パッケージ版、ライセンス版の他に、VMware

を３０日間の期間限定で利用できる、評価版を利用する事ができる。評価版には、機能上の制限はない。興味を持たれた方は、まず評価版をインストールして、試用してみていただきたい。
参考文献：
高橋修司著、 VMware
図４

ブック（Locus）

設定した仮想マシンの画面
21

Workstation4 公式ガイド

エリアスイッチの温度管理について
教育研究業務支援第 5 係

松本正之

1.はじめに学内の各学科・施設に設置されているネットワークのエリアスイッチは設置場所により環境が異なっており、機器を安全に稼動させるため適切な温度管理を行う必要がある。本稿では温度監視アプリ
ケーションを使用したエリアスイッチの温度管理とエリアスイッチの温度上昇における対応について報告する。
2.エリアスイッチの温度監視
MRTG という監視アプリケーションを使用してエリアスイッチの温度管理を行っている。これはエ
リアスイッチから筐体の温度を 5 分毎に取得しグラフ化するものである。常に最新の情報が表示されるので、何らかの原因で温度が上昇した場合など、温度に関する異常を早期に確認することが可能である。また、MRTG により描写されるグラフは日間・週間・月間・年間とあり、短期あるいは長期の温度推移も確認することが可能である。設置場所の環境の違いによりラック内の温度状況は異なり、ある一定期間のデータを参考に各施設のエリアスイッチの管理状況を確認している。下図は MRTG
によりグラフ化されたエリアスイッチの温度データの一例である。

筐体温度の推移(日間)筐体温度の推移(週間)

3.エリアスイッチの温度上昇への対応
エリアスイッチが設置されている環境は各学科・施設によって異なり、特に夏季になると場所によっては許容値上限付近まで温度が上昇してしまう問題が生じた。この問題について現在までの対応状況を報告する。
・背面パネルの取り外し→背面パネルを取り外すか、パネルを外して立て掛けた状態にして通気を確保。
但し、背面パネルを外すと騒音の問題が生じる。
・空調の設置場所の変更→空調の場所をエリアスイッチの付近へ移設。
・空調の設定温度、運用形態の周知・協力依頼→空調の電源を切らない、設定温度を一定に保つなど各学科・施設へ協力を依頼。
4.まとめ
MRTG などの監視アプリケーションを使用してエリアスイッチの状態を把握することで機器や環境の異常を早期に発見することができる。ラック内の温度上昇によって機器が早々に故障する可能性は高くないが、機器にとって状況が良いとは言えない。しかし理想の温度に保つことは空調、ラックの構造上ともに難しいのが現状である。今後もネットワーク機器に関して専用アプリケーションを利用するなど、更に効率的に管理できるよう努力していく所存である。
22

陽極酸化膜キャパシタの作製
共通業務支援第二係 山根 美佐雄
1. はじめに配属研究室では研究課題の一つとして、陽極酸化法によって作製した薄膜キャパシタの検討を行っている。陽極酸化法は、適当な電解質溶液中で酸化させようとする弁金属(Al、Ta、Nb、Hf、Zr 等)を陽極とし、これと対向させた陰極との間に電流を流すことにより、
陽極金属表面に酸化物を作製する方法である。
陽極酸化法により作製された膜は陽極酸化膜と呼ばれ、その膜厚制御が容易で容量偏差の少ないキャパシタを得ることができ、しかも化学量論性に優れた膜が得られるという利点を有する。
2.陽極酸化膜キャパシタの作製と評価方法
キャパシタ用誘電体酸化膜は、
ガラス基板上に堆積させた金属
2.
陽極酸化膜キャパシタの作製と評価方法
2
膜を、
2wt.%硼酸アンモニウム水溶液中において電流密度を3mA/cm 一定とし所望の化成電圧まで陽極酸化して作製する。
次に得られた酸化膜上にAl電極膜を真空蒸着によって堆積させ、平行平板型薄膜キャパシタとする。
このキャパシタの電気的特性は、LCR メータによって静電容量（C)と誘電損失（tan δ）を測定し、30℃と 60℃の静電容量値から容量温度係数（TCC)を算出する。耐熱性の評価は、種々の温度で大気中 2 時間の熱処理を行い、熱処理前後の特性値を比較する。また、酸化膜内部及び界面の元素分布は AES で、化学結合状態は XPS
によって評価する。
配属研究室では昨年度、Al‑Y（5at.%）合金膜を用いた陽極酸化膜キャパ
3. Al‑Y 陽極酸化膜キャパシタ

Atomic concentration (%)

TCC (ppm/ C )23

TCC (ppm/ C )

tan d

tan δ

, C (pF)

Capacitance density ( μF/cm2)

シタの検討を行った。これは Y の酸化物である Y2O3 は Al2O3 よりも比誘電率が大きく、低損失な材料であり、また、添加されるYの量が僅かであればAl酸化物の持つ表面保護性が保持できることも報告されているので、Al‑Y 合金膜を用いた陽極酸化膜キャパシタは、比誘電率が大きく、低損失で高耐熱なキャパシタの作製が期待できるためである。図 1 に種々の化成電圧で作製した Al‑Y 陽極酸化膜
Al-Y
1000
pure-Al
キャパシタのキャパシタ特性を測定した結果と、比較のために pure‑500
Al陽極酸化膜キャパシタの特性を示す。この図から、静電容量密度は
0.3
TCC
0
化成電圧を減少させると酸化膜厚が薄くなるため増加し、TCC は化成
0.2
~
~
C
電圧に依らずほぼ一定値を示している。また、tan δは化成電圧を低0.1減し酸化膜厚を減少させると増加傾向が見られる。更に、pure‑Al 陽
0
0.02
tan d
極酸化膜キャパシタと比較すると、Al‑Y陽極酸化膜キャパシタのtan
0.01
δとTCCの値は僅かながら低い値を示し、静電容量密度は若干増加していることから、Y の添加は低損失化と静電容量の増加に役立つもの
0
0
50
100
150
200
と推察される。次に、化成電圧 80V で作製した試料のキャパシタ特性
Anodization voltage (V)
図1 キャパシタ特性の化成電圧依存性に及ぼす熱処理温度の影響を調べることで耐熱性の評価を行った。
そ3500の結果を図 2に示す。この図から、TCC、tanδの値は、熱処理温度550
short
C
3000
℃で試料が短絡状態となるまで減少し損失特性が改善されている。
こ
2500
0.015
~
れは熱処理によって酸化膜/下地合金膜界面が改善されたためである
~
tan
0.010
と推察される。また、550℃熱処理を行った後に Al 上部電極を堆積さ
1000
0.005
せた試料で測定したtanδ（□）は、500℃熱処理後の値と同程度の値TCC500を示す事から、酸化膜自体はpure‑Alより高い耐熱性を有すると言え
00 100 200 300 400 500 600
る。このことから、キャパシタが短絡状態となった原因は、上部電極/
Heat-treatment temperature ( C )酸化膜界面の崩壊にあると推察される。
そこで熱劣化の原因を調べる
図 2 キャパシタ特性に及ぼす熱処理温度の影響ため、キャパシタの深さ方向の元素分布に及ぼす熱処理温度の影響を
100
Al(Al-Y)AES 分析によって調べた。図 3 は、化成電圧 80V で作製した試料の 55080℃熱処理後の結果である。この図から、酸素原子が上部電極に拡散すAl
O
60
るのと同時に、酸化膜内部では、上部電極から拡散した金属状態のAl原子の存在が僅かながら認められる。従って、この金属状態のAl原子40Al(oxide)Y(Al-Y)が酸化膜内部で導通路を形成しキャパシタが短絡状態に至るので、Al
20
Y(oxide)上部電極/酸化膜界面の崩壊が熱劣化の原因となる。
以上のことから、
00102030 40 50 60
Al への Y 添加（5at.%）は静電容量を増加させると同時に低損失化に
Etching time (min)も有効であり、その陽極酸化膜自体は熱的にも高安定と言える。
図 3 550℃熱処理後の AES デプスプロファイル

気泡コンクリートの性状に関する研究
共通業務支援
１

猪狩

平三郎

はじめに
気泡コンクリートは、軽量性、断熱性、耐火性、遮音性、透水性等の各種性質を併せ持ち、建築部材として有用である。
本研究では、利用価値が少なくその有効利用方法の開発が望まれている鶏の羽毛を原料とした起泡剤を用いて気泡コンクリートを作成し、軽量性、圧縮強度、耐凍害性の特性について AE
コンクリートと比較検討した。
２

実験概要

２．１

起泡剤と気泡の作成方法（１）起泡剤：原料は写真１の若鶏の羽毛。

写真４

練混ぜ状況

（２）気泡の作成方法：４％に希釈した起泡剤に安定剤を溶解し、写真２のように発泡機により気泡を作成。写真３は作成された気泡。
２．２

気泡コンクリートの作成方法（１）使用材料：普通ポルトランドセメント、粗骨材、細骨材、起泡剤、 AE 剤を使用した。
（２）混練方法：コンクリートの混練には、容± 0.5 ％とし、w/c 及び s/a を 50 ％とした。単位

量５０ L の強制練りミキサを使用した。練混ぜ

水量及び単位セメント量は気泡コンクリートと状況を写真４に示す。

同値とした。

（３）配合：気泡コンクリートは供試体Ｆ -１、（４）養生：打込み後、湿潤養生（温度 20 ± 2

Ｆ -２、Ｆ -３の３種類で、空気量をそれぞれ 15℃、相対湿度 90 ± 5 ％）を１日、脱型後は試験±2

材齢まで標準養生（温度 20 ± 2 ℃水中）。

％、20 ± 2 ％、25 ± 2 ％と定め、W/C 及

び s/a を 50 ％とし単位骨材量を一定とした。

３

ＡＥコンクリートは供試体ＡＥ -１、ＡＥ -２、（１）質量試験：円柱供試体（φ 10 × 20 ㎝）

ＡＥ-３の３種類で、空気量はいずれも 4.5 ±を使用し、脱型直後の質量を測定した。

24

実験項目および実験方法

（２）圧縮強度試験：円柱供試体（φ 10 × 20

表１㎝）を使用し、材齢 14 日、 28 日に実施した。
（３）凍結融解試験：角柱供試体（10 × 10 × 40

凍結融解試験結果

供試体名

Ｆ−１

Ｆ−２

Ｆ−３

ＡＥ−１

ＡＥ−２

ＡＥ−３

相対動弾性係数（％）

98.8

97.6

59.5

91.2

94.8

59.3

耐久性指数

99

98

57

91

95

57

㎝）を使用し、土木学会規準「コンクリートの凍結融解試験方法」（JSCE- G501）に準拠し、材

図３ 凍結融解試験結果（相対動弾性係数）

齢 14 日から開始した。
相対動弾性係数（％）

４100

実験結果および考察

４．１

軽量性

図１に硬化コンクリートの単位容積質量とフレッシュコンクリートの空気量の関係を示す。

90
80
Ｆ−１

70

Ｆ−２

60

Ｆ−３

50

ＡＥ−２

ＡＥ−１
ＡＥ−３

40
0

図１ フレッシュコンクリートの空気量と硬化コンクリートの単位容積質量の関係

100

200

300

凍結融解回数（回）

単位容積質量（t/m3 ）2.5
気泡コンクリート
ＡＥコンクリート
線形 (気泡コンクリート)

2.3
2.1

ぞれ 99、 98、 57 であり、 Ｆ -１、Ｆ -２は非常に高い値を示した。これに対しＦ -３は 60 を下

1.9
y = -0.0191x + 2.2452
2
R = 0.9925

1.7

回っている。Ｆ -３の相対動弾性係数は図３に示

1.5
0

10

20

すように凍結融解 200 回経過時から急速に低下

30

空気量（％）している。これは圧縮強度が低いことに起因し空気量が多くなるにつれて単位容積質量は減ていると思われる。一方ＡＥコンクリートのＡ少。空気量の調整で単位容積質量の変化可能。

Ｅ -１、ＡＥ -２、ＡＥ -３の耐久性指数はそれぞ

４．２

れ 91、 95、 57 であり、ＡＥ-１、ＡＥ-２が高い

圧縮強度

図２に単位容積質量と圧縮強度の関係を示す。

値を示したのに対しＡＥ-３は低い値を示している。ＡＥ -３の相対動弾性係数は図３に示すよう

図２ 単位容積質量と圧縮強度
40
圧縮強度（N/mm 2 ）に凍結融解が初期の段階から一定の割合で減少

y = 49.807x - 83.064

35

2

R = 0.9959

30

しており、十分な耐凍害性が得られなかったの

25
20

は、コンクリート中の空気量が小さかったため

15
気泡コンクリート
AEコンクリート
線形 (直線)

10
5
0
1.6

1.8

2.0

2.2

と思われる。
以上の結果から空気量 15 ％、 20 ％の気泡コ

2.43

単位容積質量（t/m ）ンクリートは十分な耐凍害性があることが明ら

単位容積質量と圧縮強度の関係は直線式で表かとなった。空気量が 25 ％の気泡コンクリート

され、単位容積質量を 0.1t/m3 減らすと圧縮強は耐凍害性はあるものの十分とはいえない。

度は 5 N/mm2 小さくなっている。これは空気量

５

まとめ
鶏の羽毛を利用して作られた起泡剤を用いたを１％増すと圧縮強度が約１ N/mm2 小さくなる

気泡コンクリートの性状はＡＥコンクリートとことを示している。
空気量の調整で単位容積質量を変えることが比較した結果、以下のことが明らかとなった。

できるので、圧縮強度も空気量から判断できる。

（１）空気量を調整することにより用途に応じ４．３

た所用の軽量性を得ることができる。

耐凍害性（２）空気量１％につき圧縮強度は約１ N/mm2

気泡コンクリート及びＡＥコンクリートの凍低下し、空気量を調整することにより圧縮強度

結融解試験結果を表１、図３に示す。

も判断できる。

表１の試験結果が示すように気泡コンクリー（３）空気量 15 ％、20 ％では耐凍害性がある。

トＦ−１、Ｆ−２、Ｆ−３の耐久性指数はそれ25

依頼工作：エンジンカットモデルについて。
所属

第六係

氏名

石澤

真也

昨年の依頼工作で行った、軽自動車用エンジンのカットモデル作成について報告します。
このエンジンカットモデルは、講義用の見本として用いられることを目的に作成しました。
カットモデル製作手順は部品の分解、必要な部品の選択、部品の清掃、土台の作成、ハンドル部の作成からなります。
はじめに行ったのは、エンジンを見せるために必要な部品の選択をすることです。
エンジンの駆動に必要な機械的部品は見せる事にし、電子系の部品は取り外すことにしました。
エンジン本体以外でカットモデルに必要な部分はエンジンを固定しておくための土台と、エンジンの駆動を見るためにクランクをまわすハンドル部です。
分解を行う上で注意を払ったのは、どの部品がどの部分に取り付けられていたのか混乱しないようにすることです。これには、取り付けてあった部品と部品に番号をつける事によって混乱を避ける事が出来ました。
次に行ったのは、ピストンがシリンダー内で往復運動を行っているところを見せるために、必要な本体部の部分的切断です。
切断に使用したものは金鋸です。ほかの切断機具を使用したかったのですが形状が大きすぎたため使用する事が出来ませんでした。切断を行った後、ヤスリで切断面を仕上げました。
エンジンを載せるための土台を作成しました。
土台は溝形鋼を組み合わせてアーク溶接で作成し、その後塗装を行い仕上げました。
また、下部にキャスターとストッパーをとりつけ自在に移動させることが出来るようにしました。
エンジンカットモデルを作成するときに注意をしたのは、ピストンの運動をよく見えるようにすることです。
エンジンの駆動が見えるように、クランク部分にハンドルを取り付け回転させてピストンが動くよ
うにしました。タイミングベルトを取り付けカム軸が、動く様子も見られるようにしました。
クランク部のハンドルは市販品を加工し、フランジを作成して取り付けるようにしました。
今回のカットモデルの作成で失敗したことは、エンジンを分解するときにねじの一部を破損させてしまったことです。
原因はエンジンのねじが固まっていたのを無理にはずそうとしたために、ねじ頭が破損してしまいました。そのため、ねじを新しく作り直す事になりました。
エンジン本体の切断を行った後、ピストンをはめ込んだときに本体の応力開放でゆがみが発生してしまい、うまくピストンが動かない事がありましたが、ヤスリなどで補正してスムーズに動作するよ
うにしました。
エンジンからバルブを取り外す際にバルブをゆがめてしまいました。
ゆがめたバルブはハンマーなどで修正して、カムシャフトとの連動をスムーズにする事が出来ました。
エンジンカットモデルを作成する事でエンジンの構造を知る事が出来、また既存部品と自分で加工した部品の組み合わせの時に気をつける事を学べて大変勉強になりました。

26

ビス（ペンタフルオロフェニル）ボランの調製 〜ＮＭＲによる解析〜
技術部・
第六係

白川 和哉

最近、新規ヒドロホウ素化試薬として、ビス（ペンタに未反応のトリス（ペンタフルオロフェニル）ボランのフルオロフォニル）ボランの合成法が報告された（図シグナルが得られた（
図３）。その他にも、モノ（
ペンタ１）。この試薬はルイス酸性が非常に強く、今までにフルオロフェニル）ボランと考えられるトリプレットのシない新しい反応性等が期待される。しかし、この合成

グナルや、未知のシグナルも得られた。

法は３段階反応であること、反応温度の条件が厳し
いこと、かつ毒性の強い有機スズを用いること等の欠

図２．

点がある。
F
2

F

F

Li
F

F

Cl2SnMe2- 78 °C
95%(C6F5)2SnMe2
BCl3

Cl2SnMe2(C6F5)2BH

Me2SiCl(H)96%+ 2 LiCl

120 °C68%(C6F5)2BCl+ Me2SiCl2

図１．
図３．
そこで我々は、ヒドロホウ素化試薬である二置換ボランの合成法の一つである再配列反応を用いて、ビス（ペンタフルオロフォニル）ボランを合成できるかど
うかを検討した。反応の進行状況は、核磁気共鳴（
ＮＭＲ）
スペクトルを用い、観測殻は１１Ｂを選択した。
実験は以下のように行った。等量のトリス（
ペンタフ
ルオロフェニル）
ボランとボラン・メチルサルファイド錯体との反応を、いくつかの有機溶媒を用いて行い、その反応溶液を１１Ｂ ＮＭＲで測定した。

以上のことから、トリス（
ペンタフルオロフェニル）ボ

溶媒として、ベンゼン、クロロホルム、ジメトキシエ

ランとボラン・メチルサルファイド錯体との反応をヘキタン（ＤＭＥ）を用いて反応を行ったが、目的物質のサン溶媒中で行うことによって、目的のビス（
ペンタフ

シグナルは得られなかった。溶媒としてノルマルヘキ

ルオロフォニル）ボランが主に生成することがわかっ

サンを用いて反応を行ったところ、ノルマルヘキサン

た。しかし、未反応のトリス（
ペンタフルオロフェニル）

溶液と、白色の沈殿とに分かれたので、ノルマルヘ

ボランが残っていることや、モノ（ペンタフルオロフェ

キサン溶液はそのまま、白色の沈殿はクロロホルム

ニル）
ボランあるいは未知物質も少量生成しているこに溶解して、それぞれＮＭＲで測定した。

とから、さらに検討する必要があると思われる。

その結果、ヘキサン溶液のＮＭＲスペクトルには、

C6F5
B C6F5
C6F5−１１ｐｐｍ付近に目的生成物に由来するダブレットのシグナルが得られた（
図２）。沈殿をクロロホルムで溶解した溶液のＮＭＲスペクトルには、−２ｐｐｍ付近
27

H
+

B H
H

Hexane

C6F5
B H
C6F5

H
+

B H
C6F5

光情報処理研究室紹介
第三分野研修部門 須澤啓一
はじめに
光情報処理研究室では、昨今の児童・生徒の理科離れを防ぐべく、魅力的な光学教材の開発に力を入れている。作製した教材は、大学祭、オープンキャンパス、おもしろ科学実験等で公開している。
1．虹（理論）虹（図 1-1）は、大気中に浮遊している多くの水滴に太陽光が当たり、その内部で屈折(分散)と反射をすることによって生じる。虹には、太陽を背にしてちょうどその反対方向（対日点）を中心に半径約 42°のもの(主虹)と約 51°のもの(副虹) とがある（図 1-2）。

図 1-1 虹（2003 年 10 月 29 日撮影）

図 1-2 主虹と副虹

水滴中での全反射回数が 1 回のものを主虹、2 回のものを副虹という（図 1-3）。水の屈折率は、短波長側で大きいことから（図 1-4）、主虹では外側が赤（内側が紫）、副虹ではその逆となる。理論的には、全反射回数が3 回以上の虹も存在するが、実際の観測は困難である。

図 1-3 雨粒による分散

図 1-4 水の屈折率の波長依存性（20℃）
28

2.人工虹画用紙にスプレーのりを吹き付け、水滴に見立てたガラスビーズを撒き、均等に貼り付ける（図 2-1）。太陽
光または人工の光源を画用紙面に当て、最適な位置から人工虹を観察する（図 2-2）。
おもしろ科学実験（図 2-3）では、参加した小学生、保護者共に評判は上々であった。毎年大人気のテーマとなっている。

図 2-1 人工虹の作製

図 2-2 人工虹図 2-3 人工虹の観察風景

3．人工蜃気楼の原理
蜃気楼とは、遠くの景色が通常とは違ったように見える光学現象で、アスファルト道路上で見られる“逃げ水”現象も蜃気楼の一種である。
光は密度(屈折率)の高い方に曲がる（図 3-1）。実際は A の位置にある物体が、観測者 C からは、B の位置にあるように浮き上がって見える。実際の蜃気楼は、気温（密度）差のある２つの空気層により、生じる。

図 3-1 食塩水で作る蜃気楼の考え方
4．人工蜃気楼の作製
水槽を用い、下記の手順により、作製する（図 4-1）。
a．水槽に水（淡水）を入れる。
b．飽和食塩水を別容器内に作る。
c．漏斗を用いて水槽の底に飽和食塩水を静かに注入していく。
d．濃度の異なる層に分かれたら、水槽側面よりレーザー光を当て、観察をする。

図 4-1 人工蜃気楼の作製
29

人工蜃気楼を大学祭で展示し、一般客の興味を引いた。身近な材料を用いて光が簡単に曲がることを確かめられる。光は常に直進するという常識を覆す、興味深い展示物である。

図 4-2 水中で曲がるレーザー光
5．夕日と青空の再現
水槽に入れた水の中に、市販のワックス洗剤（図 5-1）を少しずつ加えていき、水槽側面から白色光を当てて観察する。注入ワックス洗剤の量が増えるにつれ、透過光は赤く見え（図 5-2）、光源に近い水面から出てくる光は青みががって見えるようになる（図 5-3）。
図 5-1 ワックス洗剤

図 5-2 夕日の再現

赤色光：散乱・吸収されずに残った光

青色光：レーリー散乱
図 5-3 青空の再現

6．錯視を起こす画像の紹介

a．対象物の明るさが実際と異なって見える例

b．静止しているものが動いて見える例
30

c.対象物の色彩が実際と異なって見える例

d．実在しない図形の輪郭や点などが見える例

7．偏光板を使用したアート
市販の透明フイルム（材質：ポリプロピレン）を２枚の偏光板の間に挟むと、着色現象が見られる（図 7-1）。

図 7-1 市販の透明フイルムと偏光板
２枚の偏光板と透明フイルムの配置角度により、異なる色を出すことができる（図 7-2）。この現象を利用して、視覚的に訴える芸術作品を作製した例を紹介する（図 7-3）。

平行

垂直

パラニコル

クロスニコル
図 7-3 偏光現象を利用したアート

図 7-2 偏光現象

31

札内清柳大橋の常時遠隔モニタリング
技術部第四係
札内清柳大橋は図－1 に示すように，２径間連

表－1

坪田

豊

計器の設置位置表

続鋼斜張橋で支間長 98＋133m，主塔高 50m である．
名称

モニタリング計器は表－1 に示すように，地震計 11 個，傾斜計 2 個，温度計 2 個の計 15 個であり，それぞれ橋梁各部および地盤の加速度[gal]，
傾斜角[°]，温度[℃]のデータを計測している．

地震計

地震発生を探知するトリガーは地表面の地震
計 G2 に設置されており，地震計 G2 のいずれかの座標で 1[gal]以上の信号を検知すると，検知後 1分間の計測が行われる．サンプリング周波数は

傾斜計

100[Hz]である．

温度計

計器名 計測座標
T1
T2
T3
K1
K2
K3
K4
B1
P1
G1
G2
BK-1
BK-2
BT-1
BT-2

X, Y
X, Y
Y, Z
X, Y, ZY, Z
Z
X, Y, Z
X, Y, Z
X, Y, Z
X, Y, Z
X, Y, Z
X, Y
X, Y
-

設置位置
主塔部 50m
主塔部 25m
主塔部 2.5m
桁内P2橋脚（幕別側）
桁内A-1～P1径間中央部
桁内A-1～P1径間中央部（上流側）
桁内A-1橋脚（帯広側）
橋脚頭部
ケーソン底部
GL 40m 底部
地表面
主塔部 50m
主塔部 2.5m
主塔部 50m
主塔部 2.5m

機器設置位置図

49.00049.000133.000

BK-1X.BK-1Y.BT-1
BK-1, BT-1
T1(X,Y)＋上向（Ｚ）

25.000T1

地震計感度方向＋幕別（Ｘ）＋上流（Y）

T2(X,Y)

25.000

T2

K4
K4(X,Y,Z)

K2(Y,Z)

T3
T3(Y,Z)

K3(Z)

K2 K3

B1(X,Y,Z)
B1

K1
K1(X,Y,Z)

G2(X,Y,Z)

A-1

BK-2X.BK-2Y.BT-2

BK-2, BT-2

G2
P2

P1(X,Y,Z)

P1

40.000P1

G1(X,Y,Z)
G1

G1
G2
G1 G2
20.000下流側

T1,T2,T3
T1,T2,T3
K4

K4

6.500

帯広側

K1

K2

K2
K3
K3

K1

P1,B1
P1,B1

上流側

図－1

計器の設置位置図32

幕別側

生物資源科学研究室紹介
教育研究業務支援部門

第六係（化学・材料系学科）

信山

直紀【派遣先及びその構成等】
化学システム工学科

生物資源科学研究室

研究分野：バイオマス（ホームページより）研究テーマ：生物資源の変換利用技術（ホームページより）
教員 ： 青山
学生 ： DC

政和
１名

教授
MC

３名

BC

６名

【業務課題】
木質炭素材料の環境汚染物質除去性能
担子菌子実体に含まれる血圧上昇抑制成分の化学構造【研究概要】
近年、エネルギーの安定供給やグローバルな環境保全の観点から、再生産可能なバイオマス(生物資源)の利用に対する関心が高まっています。生物資源科学研究室では、リグノセルロース系バイオマスの付加価値の高い用途開発に取り組んでいます。例えば、樹木、ササ、草本類などの植物資源を原料とした機能性材料(機能性ポリマー、機能性糖質)の開発や、植物や菌類に含まれている生物活性(抗腫瘍、血圧上昇抑制、DNA 損傷抑制)物質の探索を行っています。（ホームページより）
以下に、業務課題の一つである担子菌子実体に含まれる血圧上昇抑制成分の化学構造に関する研究について少し詳しく紹介致します。
―タモギタケ子実体の降圧成分―【緒言】ヒトの血圧はレニン‐アンジオテンシン‐アルドステロン（昇圧）系とこれに拮抗するカリクレイン‐キニン（降圧）系で調節されている。収縮期血圧が低下すると、腎臓からレニン（酵素）が血液中へ放出され、血流中を循環しているアンジオテンシノーゲン（タンパク質）をアンジオテン
シン I（タンパク質）に分解します。アンジオテンシン I は比較的不活性で、アンジオテンシン変換
酵素（ACE）によって非常に活性の高いアンジオテンシン II（ホルモン）に分解されます。アンジオ
テンシン II は、細動脈の筋肉壁を収縮させ、血圧を上昇させ、また、副腎からアルドステロン（ホルモン）を放出させます。アルドステロンは腎臓に働きかけ、ナトリウムを保持させ、カリウムを排出させます。ナトリウムは水分を貯留させるため、血液量が増加して血圧が上昇します。また、ACE は降圧活性を有するブラジキニンを不活性化させます。本態性高血圧症の治療には昇圧系の亢進は認められませんが、カプトプリル、エナラプリル等の ACE 阻害剤や利尿剤が広く用いられます。
本態性高血圧は、先天性の異常によって血圧を調節する細動脈の収縮が妨げられる遺伝因子と生活習慣等の環境因子によって発症すると考えられています。重症なまたは長期間続いている高血圧（特に悪性高血圧）を治療しないで放置すると、脳、眼、心臓、腎臓に合併症のリスクが高まります。治療には薬剤が使用されますが、発症すると治癒しませんので長期的な投薬が必要になります。ACE 阻
害剤にはせき、低血圧、カリウム濃度の上昇、発疹、血管性浮腫等の副作用が懸念され、より副作用
33

の少ない身体にマイルドな処方が必要

レニン‐アンジオテンシン‐アルドステロン系です。これまでに青山らは野生きのこを

収縮期血圧低下対象として、それら水性エキスの抗アレ
ルギー（ヒスタミン遊離抑制）、抗酸化

アンジオテンシノーゲン（過酸化脂質生成阻害）、免疫亢進（マ

腎臓

レニン

イトジェンテスト）、降圧（アンジオテ

副腎

アンジオテンシンⅠ

ンシン変換酵素（ACE）阻害）効果を調

アルドステロン

ACE

査した結果、数種のきのこに高い ACE 阻

腎臓

アンジオテンシンⅡ

害活性が認められた。さらに栽培種のタモギタケにも同様の優れた ACE 阻害効果

ナトリウム保持が観察された。本原稿では、タモギタケ

細動脈筋肉壁収縮

水分貯留から単離された活性物質の構造及び関連化合物の ACE 阻害活性について報告する。
血圧上昇【ACE阻害活性試験】試験管に 0.2 Mホウ酸緩衝液（pH 8.3）0.1 ml、1.6 M NaCl

Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-Phe-His-Leu

含有ウシ血清アルブミン（BSA）溶液（2アンジオテンシンⅠ

mg/ml）0.25ml、酵素溶液（0.08 unit/ml）

アンジオテンシンⅡ

0.05 ml、被検溶液又は純水を加え全量

アンジオテンシン変換酵素(ACE)

図1 血圧を調節する反応

を 0.475 mlとした。更に基質溶液（40 mM）

0.025 mlを加え酵素反応を開始し、37℃、90 rpm、60 分間振とう後、カプトプリル（10 µg/ml）含有
CH3CN/CH3OH/CH3COOH（5:5:1）混液 1 mlを加え反応を停止させた。基質の加水分解により生じる馬尿酸をHPLCを用いて吸収波長 240 nmで定量し、ACE阻害活性を評価した。
【結果及び考察】タモギタケ子実体のアセトン抽出物（湿気により含水）にマイルドな ACE 阻害活性が確認された。さらにアセトン抽出物を水可溶画分と水不溶

表1 水可溶画分中の多価ｱﾙｺｰﾙ類

画分に分画し、それぞれの ACE 阻害活性評価したところ、水
可溶画分に比較的高い阻害作用が観察された。そこで、水可
溶画分を活性炭カラムで精製し、含水アルコールから再結晶化することにより白色針状結晶（m.p. 164‐167°C）を得た。
機器分析及び標準品との比較から、この活性物質を D‐

物質名

D -Mannitol
D -Arabitol
Glycerol

(%)
含有率
69
1
1

表2 多価ｱﾙｺｰﾙ類のACE阻害活性(mg/ml)Mannitol と同定した。さらにタモギタケ中には多価アルコー
物質名
IC 50
ル類の D‐Arabitol や Glycerol も含まれており、数種の多価
D -Mannitol
33
D-Arabitol35
アルコール類について ACE 阻害活性を比較検討した。その結meso- Erythritol
63
果、数種の糖アルコールに D‐Mannitol と同程度のマイルド
myo- Inositol>100
Xylitol
34
な ACE 阻害作用を確認した。したがって、タモギタケ水性エ
D -Sorbitol32
キスの示す ACE 阻害活性の一部は糖アルコールである D‐
Lactitol
42
Maltitol
48
Mannitol に起因し、これら多価アルコール類に富む食用きの
Dulsitol
30
Glycerol>100
こは副作用の危険性が少ないマイルドな降圧作用が期待でき、
Ethylene Glycol>1000

機能性食品として有望であると考える。

34

カラマツタールからの活性炭製造
技術部第六係 （ 化学 ・ 材料系学科 ）

橋本晴美

目的
活性炭は 、 その細孔や表面特性に対応 し て 、 吸着剤 、 触媒 、 ま たは触媒や微生物担体 と し て種々のプ
ロ セ ス において広 く 使用 さ れてい る 。 近年 、 水中の フ ミ ン質 ・ 臭気 ・ 農薬ま た 、 ダ イ オキ シ ン な ど の
環境ホルモ ン物質の除去に活性炭を用い る 例が多 く 、 こ れに対応 し た メ ソ 孔炭素の要望 も 高ま っ ている。
カラマツの熱分解で副生するタールを用いて活性炭の製造を行った際、カラマツ活性炭とは細孔分布の異なる、メソ孔の発達した活性炭が得られた。これは、熱分解時に生成する木酢、フェノール成分などの酸性成分が鉄容器を腐食させてタール中に混入したためと推定した。ここでは、カラマツター
ルの利用の一環としてメソ孔炭素の調製およびその生成機構について報告する。
実験方法
原料のタールは下川町森林組合から提供されたカラマツ材を熱分解して生成したタールを使用した。
あらかじめタール中に混入している鉄および不純物を塩酸洗浄－ろ過によって除去した。さらに熱分
解時に蒸発する低分子成分や塩酸、添加したテトラヒドロフランなどの除去として、熱湯洗浄を塩素
イオンが検出されなくなるまで行いその後 150 ℃の乾燥機で約７日間乾燥させ恒量化しＨＴＴタールを得た。このタールにFeを添加して熱処理したものと、炭化処理後にFeを添加したものをそれぞれ水蒸気賦活し、得られた活性炭について各特性（炭素構造、細孔構造、吸着性能）を調べた。
結果
1.

メソ孔の発達した活性炭はタールに鉄を添加したものに現れ、添加段階が重要であることがわかった。

2.

ミクロ孔の発達は鉄添加量とほぼ無関係であることがわかった。メソ孔容積は鉄添加量の増加とともに大きくなるが、添加量 5 ％を超えるとメソ孔の発達は抑制された。

3.

タール炭化物に鉄添加したものは、添加量にかかわらずミクロ孔、メソ孔ともに変化は確認でき
なかった。

4.

賦活の進行はミクロ孔、メソ孔がともに大きくなった。

5.

分子量の大きなフミン質の吸着実験の結果、現在使用されている水処理用活性炭と同等以上の吸着性能を示した。

6.

タールに鉄添加した活性炭は乱層構造の黒鉛（ T 炭素）構造が発達していることが確認された。
しかしタール炭化物に鉄添加をした試料ではこのような変化は現れなかった。

35

平成16 年度研究支援業務報告 － 未利用エネルギー研究センター －
第二係

百武欣二

Ｈ１６年度における支援活動の参考資料
１）定常支援「混合ガスハイドレート生成時の加圧力とガス分別」他１編（平成16年12月気水圏シンポ
ジウム、東京）「Video-camera apparatus for tiny bubble
observation in deep water」他５編（平成17年５月地球惑星科学関連学会・合同大会、千葉）「VIDEO-CAMERA OBSERVATIONS OF TINY GASBUBBLES IN DEEP WATER」他５編（平成17年６月 ICGH05、トロンハイム）
２）特定支援Hydrate-Bearing Structures in the Sea of
Okhotsk (EOS,TRANSACTIONS,AMERICANGEOPHYSICAL UNION, VOLUME 86 NUMBER 2,
PAGES 13-24, 11 JANUARY 2005)「Ｈ１６年度の主たる研究支援活動」（１）未利用エネルギー研究センターの教育研究活動に対する定常支援（２）メタンハイドレート・フィールド調査のための特定支援＜特記事項＞
国内出張：平成16年8月3，4日
天然メタンハイドレートの輸送、小樽市
海外出張：平成17年2月22日～3月13日

メタンハイドレート調査、バイカル湖

バイカル湖冬季調査の概要

吸い込まれそうに透明な氷の上を走る乗用車。

氷には沢山の亀裂が入っている。
氷の上からのぞいた湖の中は真っ暗で神秘的。

北見工業大学未利用エネ
ルギー研究センターでは、イルクーツク（ロシア）にあるLimnological
Institute （陸水学研究所）との共同研究の一環としてバイカル湖でのメ
タンハイドレート調査を行なっています。夏の調査では調査船が使われますが、冬には最大で厚さ１ｍにもなる氷の上を車で調査地点まで移動します。夏の調査では調査船が動いてしまうため、同じ場所に長い時間止まっていることは困難ですが、氷上で行なう冬の調査では足場がしっかりしていて、メタンハイドレートがあるとわかっている場
所で何度でもサンプルを採取することが可能です。
また調査船を借り上げる必要のない冬の方が経費がかからないというメリットもあります。
調査は左図にあるマレンキー・ストラクチャーと名付けられた北緯 51°55′、東経 105°38′の場
所で行なわれました。ここでは湖底堆積物の中から下の写真にあるようなメタンハイドレートが採取されました。また堆積物の採取、湖水の採取、堆積物に含まれる間隙水の採取、湖の深さ方向の温度分布、湖底下の温度分布、音波を利用した水深の測定などが行われました。センターに持ち帰った試料は、メタンハイドレート、ガス、水、粒子の総合解析に使われます。
氷 に穴 を開けて コ ア
ラー(堆積物を円柱状に採取する道具)を下ろす瞬間。
コ アラ ーを湖底 に 突
き さし て堆積物 を 採取する。

湖底堆積物コアの温度測定。

湖底付近の湖水採取
湖底堆積物の採取

調査メンバー、バイカル湖氷上にて。

メタンハイドレートは常圧・常温下では分解してしまうので、採取後すぐに缶に入れて液体窒素温度(-196℃)で保存する。

36

コアラーの先端に入っていたメタン
ハイドレート。

斜面砂質改良地盤の凍結サンプリング方法の確立
土木開発工学科派遣技術員

平田

広昭

背景と課題

1.

斜面の崩壊に対処するために、民間会社で開発された「連続繊維補強土工法」と言う工法があります。この工法の施工管理のうえで、乱さない土質試料のサンプリングが必要とな り 、方 法 の 開 発 を 本 学 に 依 頼（ 土 木 開 発 工 学 科 、山 下

聡 助 教 授 、鈴 木 輝 之 教 授 ）さ れ 、取り組むことになりました。
この工法は、砂質土に繊維を混ぜた改良地盤であり、通常のボーリングによるサンプリ
ングが困難（砂質土に繊維が混入していているため、より乱れやすい）です。このため、地盤を凍結状態にした後にボーリングコア採取するなどの工夫が必要となります。
サンプリング方法を確立する上で求められている点は、出来るだけ安価な採取方法であり、室内試験ができる不攪乱サンプルであることが必要です。
地盤の凍結手法とサンプリング方法

2.
2-1.

地盤の凍結手法

現位置地盤での凍結範囲は、約３０㎝四方で深さも３０㎝程度が必要です。また、凍結に要する時間とサンプル採取までが、一日で作業が終了出来ることが望ましく、夏季でも完全に凍結することが必要です。
地盤を凍結させるための冷媒として、ドライアイス、液体窒素が挙げられますが、入手のしやすなどからドライアイスを選択し、野外実験を行ないました。
野外実験では、凍結速度や地盤の非凍上性および不攪乱で採取可能な状態を確認しながら実験を進めています。

2-2.

サンプリング方法

サンプリングの寸法は、直径２０㎝、長さ３０センチ程度が求められています。また、施工管理としての扱いのため、低コスト化も必要です。しかも、不攪乱性は、もっとも重要です。
このことから、小型エンジン搭載のハンディタイプのボーリング機械を使用して実験を進めています。また、不攪乱の試料をより確実に採取するために、超撥水性素材・機能性を求めてコアサンプラーの開発を機械システム工学科（二俣正美教授および実習工場技術
員、堂田さん・山田さん）にお願いし、改良を図ろうとしています。

3.

これまで行った実験について
これまで、次の３ケースの野外実験を行ない、凍結速度・膨張性・固結度について計測

および観察を行った。
ケ ー ス 1.

内径４０㎝角、深さ４０㎝の寸法で、断熱材（厚さ５㎝）を用いた箱を地表面以下に埋設し、砂質土（豊浦砂）を充填した。砂質土の上面に厚さ５㎝のドライアイス

37

を敷設し、ドライアイス表面を断熱箱で覆って実験を行った。
ケ ー ス 2.

ケース 1で用いた側方および底面の断熱材を用いず、地盤に４０㎝四方で深さ ４ ０ ㎝ の 穴 を 掘 り ケ ー ス 1 と 同 じ よ う に 砂 質 土 を 充 填 し た 。ド ラ イ ア イ ス の 量 を 増 や し 、
砂質土上面を厚さ１０㎝で覆い冷却を行った。
ケ ー ス 3.

ケース 1 および 2 では、平らな地盤で行ったが、このケースでは、実際の斜面 を 想 定 し て 斜 面 角 度 40 度 に 地 盤 を 造 成 し 、 幅 ４ ０ ㎝ ・ 長 さ ６ ０ ㎝ ・ 深 さ ３ ０ ㎝ を 砂 質
土 で 置 換 し た 。 ま た 、 ケ ー ス 1. お よ び 2. で は 、 上 面 か ら の 一 面 で 冷 却 し た が 、 こ の ケ ー ス
では、上方の側面に溝を掘り、上面と上方側面を厚さ１０㎝のドライアイスで覆って、二面から冷却した。
以上の 3ケースで、外気温および深さ毎の地中温度を自動計測（熱伝対を使用）し、凍結後にボーリングコア（従来から使用のコアサンプラーを用いた）を採取し、固結度などの観察および深さごとの含水比を測定した。
現在は予備実験の段階ですが 、凍結速度（潜熱の影響）あるいは砂地盤の非膨張性についてある程度確認することができました。今後これらの結果を解析し、より凍結の進行を速めるとともに均質なサンプルを採取するため、熱伝導を考慮した冷却導入棒などの配置を考えるなど、砂地盤の凍結手法を提案するための研究実験支援に努めたいと考えています。

38

学習・教育目標に対する達成度評価について
教育研究業務支援 第四係 平松 雅宏★卒業時における学生の学習・教育目標に対する達成度評価
1) 開講科目の全てに、どの学習・教育目標に何時間使っているのかを決める
2) 単位取得科目の各学習・教育目標の合計時間数を計算する
3) 卒業に必要な最低単位数を取得したときの、各学習教育
目標の最小学習時間を計算する
4) 最小学習時間に対する学生個々の合計時間割合を表示
する（この結果は、卒業時に卒業研究指導教官からコメントを添えて手渡されます図ー１）
学習・教育目標に対する達成度 （％）

学習・教育目標に対する達成度 （％）

1

1

300

300

11

10

11

2

250
200

200

150

150

10

3

100

50

0

0

4

8

5
7

3

100

50

9

2

250

6

9

１年終了時点で、全ての単位を取得
していても

4

8

5
7

6

最小時間に対する割合

最小時間に対する割合

昨年卒業生の平均

昨年卒業生の平均優で修得した割合（％）

優で修得した割合（％）

４年終了時点

１年終了時点

卒業時には達成度の評価になるが、在学生には分かりづらいグラフになってしまう！

図ー１ 達成度評価表★各年度終了時点での、学習・教育目標に対する達成度評価
変更点3) 前年度までで履修可能な科目の学習・教育目標ごとの総合時間（最大時間）を計算する
4) 最大時間に対する学生個々の合計時間割合を表示する（この結果は、年度初めに個別担任からコメントを添えて手渡されます）
表ー１ 改良後の学習時間★達成度評価の流れ
１）達成度評価のファイルは、学生が２年になった時点
で各個別担任に配布される。
２）個別担任は毎年５月に教務課から出される、取得単位表を元に成績を入力し、作成される学習時間表を
修学指導の資料とし、コメントを添えて学生に手渡す。

学習・教育目標に対する学習時間 （％）
1

100

11

2

80
60

入力例

10

3

40
20
0

9

4

8

5
7

6
最大時間に対する割合

優で修得した割合（％）

39

図ー２ 改良後の達成度評価表

NMR の維持と管理について第六係 (化学・材料系)

1

松田

弘喜

はじめに
機器分析センターの装置として 400 MHz と 500 MHz の NMR(核磁気共鳴) 装置がある。この 2 台のNMR 装置の維持と管理について報告する。
2

超伝導磁石
超伝導磁石は液体ヘリウムで冷却し、超伝導状態を保っている。また液体ヘリウムの蒸発量を抑えるため、その外周を液体窒素で冷却している。超伝導状態を維持するために、定期的に液体ヘリウムおよび液体窒素を補充している。なお、
この補充にかかる費用は NMR を使用しているユーザーが共同で負担している。
表 1: 液体窒素および液体ヘリウムの補充

3

装置

液体窒素

液体ヘリウム500MHz

10 日毎に 50`

10 週毎に 35`

NMR(年間約 1800`)(年間約 200`)

400MHz

7 日毎に 40`

18 週毎に 50`

NMR(年間約 2000`)(年間約 150`)

図 1: 液体窒素の補充

エアー関連装置
測定試料の挿入・排出や試料の回転、測定温度の変更などはエアーの流量で制御している。また、試料管に水滴がつかないよう、乾燥させた空気を送っている。安定した乾燥空気を送るため、コンプレッ
サーのフィルター清掃や除湿で生じた水を定期的に排水している。

4

分光計・コンピュータ

500 MHz の NMR 装置は古く、測定中にシステムがダウンしてしまうことが多々ある。装置全体の再起動や、症状によっては分光計の各ユニット交換などを行っている。
超伝導磁石の磁場が変動しないように室内の温度を一定に保っているが、経年変化等により磁場が変化してくる。磁場を均一にするため、コンピュータによる磁場の再調整も定期的に行っている。

図 2: エアー関連装置

図 3: 分光計中の各ユニット
40

水素透過複相合金膜の作製
第六係
緒言

三橋恵治

効率が良く、クリーンなエネルギー源として水素が注目を浴びている。特に燃料電池は化学エ

ネルギーを直接電気エネルギーに変換するために発電効率が高く、また排熱をも利用すると、さらにエネルギー効率を高めることができる。
しかし、燃料電池に用いる単体の水素は天然には存在しないために、水素を含む化合物から分離して製造する必要がある。現在、水素を大量に得る方法として最も普及しているのは天然ガスと高温の水蒸気を触媒の存在下で反応させる水蒸気改質法であるが、これは燃料電池の電極被毒物質である一酸化炭素をも生成してしまう。この一酸化炭素を分離して水素を精製する方法に膜分離法があるが、その膜に合金を用いると水素以外の不純物はほとんど合金膜中に拡散することができないのに対して水素は膜表面で解離し合金中をすばやく拡散するという性質を持つことから極めて高い純度の水素を精製することが可能である。
現在実用化されている水素透過合金は Pd 合金であるが、高価であり、資源量にも限りがあるので他の金属からなる水素透過合金の開発が今後の水素エネルギー普及に不可欠である。
方法および結果

実用的な水素透過合金に必要な性質として水素透過量Jが大きい、ということがある

がJは水素透過係数Φと膜両側の水素圧の平方根の差∆P0.5に比例し、膜厚Lに反比例する。そこでΦを大きくするかLを小さくすることがJの向上につながる。ところでΦは水素の拡散係数Dと溶解度係数Kの積なのでΦを大きくするためにはKが大きくなくてはならない。ところがKが大きい合金では水素脆化により微紛化してしまい、膜両側に圧力差を加える水素透過合金膜としては使用できない。次に∆P0.5を大きくし、Lを小さくしてJを向上させようとする場合には耐水素脆化性と大きな強度が必要になる。
ところが水素透過性と耐水素脆化性は相反する性質であり、単相の合金によりこれらを両立させることは困難であると考えられる。そこで V,Nb,Ta といったΦの大きな金属、中でも Nb と耐水素脆化性を持つ B2-TiNi の両者を含む Nb-Ti-Ni 合金についてミクロ組織、
結晶構造、水素透過係数の関係がはじめに調べられた。
私は、Ti と同属元素であり化学的性
質の類似している Hf と置き換えた
Nb-Hf-Ni 合金についてこれらを調査しており、右は 673K におけるΦについて化学組成との関係を図示したものである。
41

Hydrogenation and Isomerization of Olefin
over Phenylsilane-modified Alumina Catalyst
Hirofumi Yamada, The 6th group of the support section for teaching and research,
Technical Division, Kitami Institute of Technology, Kitami, Hokkaido 090-8507, Japan
Results

Hydrocarbon reactions on γ Al 2O3

1)

A dramatic increase in activity f or thehydrogenation of ethene at 193 K was
observed.
C omposi t i on of et hane
(%)

3)

2)

The hydrogen promoting ef f ect clearlyshows the f ormation of alkyl species
during the isomerization as well as thehydrogenation.
Pressure (Torr)

Introduction

H (C2 H6 )H (PhSiH 1.6)

1) W. Weller and S. G. Hindin, J. Phys. Chem., 1956, 6 0 , 1506.
2) J. W. Hightower and W. K. Hall, J. Catal., 1969, 1 3 , 161.
3) J. H. Sinfelt, J. Phys. Chem., 1964, 66, 1415.

> 50

!

Fi g. 5 Hydrogen promot i ng effect on t he cis t otrans rot at i onal i someri zat i on o f cis-2-but ene on
PhSi H 3 / Al 2 O 3 .

Ti me (mi n)

The modification of alumina was carried out by thesurface reaction with adsorbed PhSiH3 at 523-673 K.
In a typical modification, 0.2 g of alumina (JRC-ALO4: Japan Reference Catalyst) was evacuated at 800 K
for more than 10 h, exposed to 2.00 molecules/nm2 of
PhSiH3 at 200 K, then heated to 523 K at a rate of 4
K min -1 under the vacuum, and finally evacuated at
523 K for 30 min.

The activity is higher than that of silica
supported platinum catalyst 4) or rare-earth
5)oxide catalyst. son of Act i vi t y for Et hyl ene andTabl e 1. C ompari
Propyl ene Hydrogenat i on

The lethal dose in this work is a similarvalue that obtained in the exchange ofolef ins with D 2 on alumina pretreated at
803 K .
1.0
Lethal does(molecules/nm2 )Experimental

Fi g. 3. R epet i t i ve et hene h ydrogenat i on
experi ment s at 193 K on PhSi Hx/ Al 2O 3:
H 2/ C 2 H 4 =3, P total=80 Torr

CO2

0.6

0.4

0.2
0.0
0.0

Gas evol ved (cm2 / g)

H 2S
(CH 3)2S

0.8

0.5
1.0
Ph groups attached (groups/nm 2)

1.5

Fi g. 6. Let hal does for t he hydrogenat i on of 1but ene on PhSi H 3 -modi fied Al 2 O 3 as a funct i on ofamount of Ph groups.
a)Pret reat ed at 1273 K and modi fied at 523 K. b ) Adj ust ed
t o condi t i ons of t hi s work assumi ng first -order ki net i cs
i n hydrogen, and zero-order i n hydrocarbon.

3780
373
3690
0

After the modification, 0.60 molecules/nm2 of
PhSiH3 and 1.53 molecules/nm2 of H2 were desorbed
and 1.40 groups/nm2 of Ph groups were depositedon the surface. During elevating temperature from 200
to 300 K, 52% of total amount of evolved H2 were
liberated, indicating the surface OH groups participate
the surface reaction at even lower temperatures.
Taking the hydrogen-materials balance, which
involves the amount of evolved H2 and the amount ofremaining OH groups, the average composition ofdeposited species after modification at 523 K was
estimated to be PhSiH1 .7 . IR transmission spectrum of
the modified catalyst displayed that retention of the Siphenyl bond is evidenced by the permanence of the
The type
I OH
groupsphenyl group in plane deformationmodes
at 1594
and 1430 cm-1 .
were involved at the~ 5 nm-21) 1-butene -D2 exchange sites by CO2 poisoning2) 1-butene isomerization sites by H2S poisoning

Fig. 4. TOF for the hydrogenation of cis-2-butene and forisomerization o f cis-2-butene in the presence of H 2 as a functionof Ph groups.

The Scope and thelimitation of dif f erent
T he modified
alumina is active for the hydrogenation
substratesof olefin as well as of diene. This characteristic feature
is in sharp contrast to those of solid base catalysts.

alkyl
intermediate

Fi g. 2. IR spect ra of Al 2 O 3 i n t he OH regi on
aft er vari ous modi ficat i on t emperat ures.

PhSiH3Isomerization sites

1) J. W. Hi ght ower and W. K. Hal l , J. Catal. ,1969, 1 3, 161.
2) M . P. R osynekand F. L. St rey, J. Catal. , 1976,
41, 312.

Effect on the nature of Al3+
Al 2O3
hard acid
Al 3+
LUMO

HOMO

Wave number (cm-1 )~ 0.03 nm-2hydrogenation sites~ 0.5 nm-2

Absorbance

beginning of thesurface silylation.

expos ed Al 3+

D 2 exchange sites~ 0.05 nm-2

Act i vi t y(mol ecul es/ nm2 / sec)x10 -2

Fi g. 1. Tot al amount of gas evol ved duri ng t hemodi ficat i on of al umi na wi t h PhSi H 3 .

The activity also depends on theconcentration of the deposited phenylsilylgroups.

Discussio
Naturen of active sites

42

PhSiH3/Al 2O3
soft acid
Al 3+

soft base
H2 S

Taking into account that Ph group is an electrondonating group, a speculative inference is that theattached Ph groups exert an electronic effect on acidbase pair sites, increasing the electron density of O2 and lowering LUMO level of Al4 +.

平成１６年度

業務報告
教育研究業務支援第四係

輪島 秀則

１．はじめに
今回、平成 16 年度に行った業務について報告したい。
派遣先は、土木開発工学科海老江 邦雄 教授、派遣期間は、平成 16 年 4 月 1 日から平成 17 年
3 月 31 日で依頼のあった、１）教育・２）研究・３）保守・４）その他業務について、述べたい。
２．業務内容各業務内容について述べて行きたい。
1）教育支援業務：講義の資料作成や実習実験指導・監督補助，試験監督等のほか、学部 4 年の卒論実験や博士前期過程の実験補助等。
2) 研究支援業務：実験装置の運転，試料の採取・分析，データの解析等。
3）保 守 業 務：①実験装置の保守・管理：ろ過実験装置②測定機器の保守管理：高速液体クロマト・ガスクロマス・原子吸光光度計
等③常時使用する機器：pＨ計・蒸留水製造機・超純水製造機・濁・色度計等
4）その他の業務：・研究室主催の講演会や研究会の準備（資料作成・会場の設営等）
・学科の業務・物品発注等の一般事務
上記内容について業務を行った。
３．評

価

評価については、満足してもらえたと思う。特に研究支援業務やその他の業務の研究室主催の講演会や研究会の準備については、十分満足してもらえたと思う。
全体の評価としては、普通の内容であったと思う。
４．あとがき今後も研鑽を積み自分の能力を高めると共に、依頼された業務の結果に、より一層満足してもら
えるよう努力していきたい。

43

コンクリートの診断技術と補修技術の概要
技術部
1

岡田

包儀

はじめに
我が国の建設市場の現状は、バブル崩壊後の 92 年度（84 兆円）まで増加を続けたが、民間投資の冷え込みと公共投資削減により 05 年度は 51.3 兆円と見通しされている。一方、新規建設需要が停滞する中で、維持修繕工事（リニューアル）市場については、建設市場全体に占める割合を見ると、90
年代前半は 13 〜 15%代で推移していたが、90 年代以降は水準が高まり、2003 年度には、23%まで上昇した。今後、欧米と同じ水準（30 〜 50%）になる見通しである。
今後、財政制約下の中で、益々維持修繕工事（リニューアル）市場が高まる状況にあるが、ここでは、コンクリート構造物の維持管理技術における診断・補修上の留意事項・要点、欠陥対策の一事例等について述べる。
２．非破壊試験の留意点
非破壊試験は、コンクリートを傷つけず経済的で効率的な調査が行える技術として普及されている。
コンクリート構造物に対する非破壊検査は多数調査に利用されているが、各検査法の原理や手法など特徴は様々である。診断結果を信頼性の高い評価とするためには、それら非破壊試験の特性を十分把握し一つの手法のみならず他の方法との併用も含め、実施する必要があると考えられる。代表的試験
方法の留意点を表−１に示す。
表−１
調査項目

代表的な、非破壊試験とその留意点

測定方法

留

赤外線法

温度差生じない箇所は、精度低下。浅い欠陥のみ可能（表空洞・剥離等の欠陥

意点面から 1cm 程度まで有効）
超音波法

鉄筋ある場合、精度低下。表面劣化部で速度減衰

衝撃弾性波法

コンクリートの品質により、伝搬速度変化

電磁波レーダー法 水分があると、探査精度低下
放射線透過法

放射線強い場合、被爆の危険（部材厚：50cm 以下）

内部鋼材の位置 電磁波レーダー法 鉄筋間隔が密の場合、検知精度低下
放射線透過法

放射線強い場合、被爆の危険（部材厚：50cm 以下）

電磁誘導法

鉄筋間隔が密、また、かぶりが大の場合、検知精度低下

コンクリート

反発度法

推定される強度のばらつきが大。表層強度の影響大

強度

超音波法

鉄筋ある場合、精度低下。表面劣化部で速度減衰

自然電位法

かぶりコンクリートの含水量により、ばらつきやすい

鋼材の腐食状況

３．劣化機構の推定と補修の要点
コンクリートの構造物の劣化機構の推定は、①点検、②外的要因による推定、③変状の特徴による推定、④劣化指標による推定を行い、適切な手順によって実施しなければならない。代表的な劣化機構と調査、補修方法の要点を表−２に示す。

44

表−２
劣化機構
塩害

凍害

代表的劣化機構と調査、補修方法の要点

調査項目

調査方法

判断基準・劣化指標

補修の要点

塩化物イオン濃度

外観調査

鋼材位置における塩

耐力低下に応じ分布

鋼材の位置

化物イオン量た補強

鋼材の腐食状況

塩化物イオン量

塩化物イオン浸入速

塩化物浸入抑制周囲の環境条件

自然電位法

度

脱塩処理・電気コアの配合分析

分極抵抗法

鋼材腐食量

防食等

周囲の自然環境

外観調査

凍害深さ・分布状況

スケーリングの

鋼材腐食量

補修（特に温度・水分） コアの空気量
劣化箇所の分布

コアの気泡間隔係数 空気量

凍害部分の除去

コンクリートの空細孔径分布

気泡間隔係数

断面修復工法等

気量と気泡分布弾性波法

強度・弾性係数

遮水対策

コアの強度
アルカリ

ひび割れパターン

外観調査

残存膨張量

遮水対策

骨材反応

骨材の調査

コア観察・鑑定

劣化の段階

補修後の膨張も強度，弾性係数

コア試験

構造物の機能

考慮

残存膨張量

コア分析

耐久性能

表面被覆工法等

アルカリ量分析
中性化

中性化測定

フェノールフタレイ 中性化深さ

表面被覆工法他

鉄筋のかぶり厚さ

ン溶液法，ひび割れ注入工

ひび割れの状況

熱分析（TG，DTA） 鋼材腐食量

中性化残り

鋼材の位置

法

中性化速度

４．ひび割れ状況による補修の対応と対策事例
４．１

ひび割れ状況による補修の対応

劣化現象のひび割れは、構造物の供用による劣化の進行のみならず、施工初期段階に発生することが多くあり、耐久性の観点で主要な項目である。このひび割れに対する維持管理上の補修判断は、表−３の補修の要否に関するひび割れ幅の限度から対応を図る。
表−３
ひび割れ補修の区分

補修の要否に関するひび割れ幅の限度
耐久性（環境条件）からみたひび割れ幅（その他の要因が影響するが、ここでは中程度）

防水性からみた
ひび割れ幅

厳しい

中間

ゆるやか

−

補修必要(mm)

0.4 以上0.6 以上0.8 以上0.2 以上補修不要(mm)

0.1 以下0.2 以下0.3 以下0.05 以下

ひび割れ補修を要する場合は、ひび割れに応じた各種補修工法があるが、補修工法の分類を表−４
に示す。

45

表−４

ひび割れに応じた補修工法の分類

補
修

補修工法
ひび割れの現象・原因

目

ひび割れ幅

表 面

注 入

充填

（mm）

処 理

工法

工法

的

工法

防

ひび割れ幅

0.2 以下

○

△

鉄筋が腐食

の変動

小

0.2 〜 1

△

○

性

していない

ひび割れ幅

0.2 以下

△

△

場合

の変動

0.2 〜 1△○○

0.2 以下

○

△

△

△

○

○

△

○

耐

鉄筋が腐食

ひび割れ幅

0.2 〜 1

久

していない

の変動

1 以上

性

場合

小

その

材塗布工法

他

○
○

0.2 以下

△

△

△

ひび割れ幅

0.2 〜 1

△

○

○

の変動

1 以上

△

○

大

浸透性防水
○

水

大

その他の工法

鉄筋腐食

−

○

塩害

−

●

反応性骨材

−

●

※○印：適当な工法，△印：条件により適当な工法，●印：研究段階の工法
４．２

情報化施工によるひび割れ抑制対策事例

検討事例：コンクリート（海洋構造物）の打ち込みの際、水和熱より発生する温度応力によるひび割れの可否を施工前に事前に検討し、ひび割れ発生を抑制した。
実施手順（１）コンクリート配合条件、施工時期の気象条件、施工条件等の境界条件を設定し有限要素法による温度応力連成解析を実施した。
（図−１

参照）

（２）有限要素法による解析結果
から、温度ひび割れ指数を算出しひび割れの発生の有無を事前に予測した。（表−５参照）（３）ひび割れが予測される場合、事前に誘発目地、養生期間、コン
クリート配合、型枠脱型期間等を再検討し、ひび割れを事前に抑制する対策を取った。
図−１

有限要素法の温度応力連成解析による主応力図
46

表−５

有限要素法の解析結果から算出したひび割れ指数（一例）

温度ひび割れ指数
20
18

ひび割れ指数

16
14
12
103
26

10
8
6
4
2
0
0

2

4

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
材令(日)５．おわりに
これまで、コンクリート構造物の維持管理技術における診断・補修上の留意事項・要点、欠陥対策の一事例等について述べてきた。
従来公共工事の発注者は、構造物の劣化が激しくなってから補修や更新を行う場合が大半であった。
今後更に老朽化した構造物が大量に発生するが、これまでの対症療法的な対応から、アセットマネジ
メント（資産管理）の導入で、劣化の進展を防ぐ予防保全に転換しつつある。

この「アセットマネ

ジメント」の手法は、構造物の健全度を評価して、将来の劣化を予測する。次に、これらの評価結果
を基に、対策工法と補修時期を検討する。最終的に構造物のライフサイクルコストを比較して、経費が最小となる対策工法や、適切な補修時期を設定し補修計画を作成する手法である。長期的な観点で維持管理費を削減することにもつながり今後、適切な導入が、求められている。
参考文献
2005 建設業ハンドブック,（社）日本建設業団体連合会他,2005
コンクリートひび割れ調査，補修・補強指針,（社）日本コンクリート工学協会,1987
日経コンストラクション,日経ＢＰ社,2003.5
日経コンストラクション,日経ＢＰ社,2003.1
これから始めるコンクリート補修講座,日経ＢＰ社,2002.4
コンクリート標準示方書

施工編, （社）土木学会

47

法人文書ファイル管理システムの作成
教育研究業務支援部門第五係 宇野 珠実○法人文書ファイル管理システムとは
情報公開法の運用に資するものとして、大学で保有する法人文書ファイルの名称、作成組織、作成時期などについて案内を行うシステム。
現在のシステムについては
北見工業大学 web ページ(http://www.kitami-it.ac.jp/)から→ 情報公開 → 法人文書ファイル管理システム
より参照できる。
○経緯
国立大学法人化前までは全国の大学・高専で図1 にあるような法人文書ファイル管理システムを一括導入していたが、法人化後は同じシステムを継続して使う必要が無くなった。
旧システムで利用している WindowsNT のサポ
ートは 2004/12 で終了し、また、同システムの更新にはかなりの費用が伴う為、技術部で同システムを独自に開発することとした。
○システムの概要
一般ユーザ(図 2、図 3)
・法人文書ファイルの検索
図１ 以前の法人文書ファイル管理システム

・法人文書ファイルの個別表示
管理者、各課のデータ登録ユーザ(図 4)・一件ずつのデータ登録
・CSV ファイルによるデータの一括登録
・登録データの変更・削除
・公開期限切れデータの更新・廃棄・ユーザ管理・アクセスログ閲覧

図 2 作成した法人文書ファイル管理システム

48

○主な仕様マシン
CPUCeleron 2.53GHz

メモリ

1 GB

HDD

73 GB x 2 SCSI

その他

テープドライブ

ソフトウェアOS

Vine Linux 3.1

WebApache 2.x 系

DB

PostgreSQL 7.x 系

使用言語

PHP 4

○改良点
・検索・データ登録など全体的なレスポンスの大図 3 検索結果表示

幅改善
・データの整合性の確保
旧システムではデータの 10%で不整合が起こっていた○技術部でシステムを開発する利点・欠点
・外注にするより低コストで開発できる・利用形態に応じた使い易い環境を提供できる・トラブルがあった際の対応が迅速にできる・技術員が他の依頼も掛け持っている場合、短期間での開発は難しい

図 4 管理者画面

49

FPDFを用いたPDFの作成
教育研究業務支援部門第五係

奥山圭一

１．はじめに技術部の業務依頼は今年度より、業務終了報告については作戦度よりWeb上で入力するシステムを使用している。このシステムの詳細については宿院氏の報告を参照していただきたい。
このシステムを構築するにあたり、私は主に派遣命令書などの印刷部分の作成を担当した。
これまでのフォーマットにできるだけ近づける
ため、ブラウザに表示されているままを印刷す
るのではなく、PDFに変換してから印刷するという手法を取った。今回、この際に使用した
PHPのクラスライブラリであるFPDFについて報
告する。

派遣命令書
技術員氏名： 奥山圭一
派遣先

(1/1)
派遣期間

業務内容
全学 教育 研究 保守

備考

2005-04-01〜2005-07-25
2005-04-01〜2006-03-31

土開 次郎

2005-04-01〜2005-07-25

土開 次郎

2005-04-01〜2006-03-31

土開 次郎

2005-04-01〜2006-03-31

機械 運郎

2005-04-01〜2006-03-31

○

機械工作

情報 伝郎

2005-04-01〜2006-03-31○

情報処理セン タ ーの機器管理

図2

○

他

電子 電次郎電子 電次郎電気電子工学実験III 4年前期○☆☆☆☆が△△△△△に及ぼす影響○

コ ン ク リ ート 工学実験 3年前期○○○○○の□□□□の耐凍害性に関する 研究○■■■■試験機

派遣命令書（例）３．FPDFとはPHPからPDFを作成する場合、PDFを作成するためのクラスライブラリを使用するのが便利である。そこで今回は、頭文字のFが示す通りフリー（無償）で使用できるFPDFを用いた。高機
能なPDFlibというものもあるが、有償で1CPU当たりのライセンスが7万円以上もする高額なものであるため今回は見送った。PDFlibに比べFPDFは単純なメソッドしか持たないが、今回の使用には十分耐え得ると考えた。

２．問題点
技術部の業務依頼システムにおいて、派遣命令書などを印刷する際、ブラウザ上に表示されているもの（図1）をそのまま印刷すると考えると次のような問題点があった。
• 使用するブラウザによって印刷結果が変わる• ブラウザ上に表示されている画像などの余計なものまで印刷されてしまう• できるだけこれまでのフォーマットに近づけたい
これらの問題点を解決するため、FPDFというPHPのクラスライブラリを用いてPDF化（図2）
することにした。

４．FPDFの使用法
日本語を使うために多少の作業は必要であるが、基本的にはダウンロードしたファイルを所定の位置にコピーするだけで使用可能である。
図3にFPDFを用いた簡単なPHPスクリプトの例を示す。このスクリプトをブラウザからリクエストすることでPDFが作成される。

<?php
define(’FPDF_FONTPATH’,’font/’);require(’FPDF.php’);$pdf=new FPDF();$pdf->AddPage();$pdf->SetFont(’Arial’,’B’,16);$pdf->Cell(40,10,’HelloWorld!’);$pdf->Output();?>

図3

FPDFを用いた簡単な例

参考
図1• http://www.fpdf.org/• http://fpdf.japansite.net/

業務一覧を表示したところ
50

平成 16 年度 ウイルス報告第一係 折原淳
1. はじめにコンピュータウイルスの被害報告の増大により、近年ではウイルス付メールの発信が企業の信用にまで影響を及ぼすようになりました。本学でも平成 16 年 6 月にウイルスチェックシステムを更新し、学内から発信されるメールについてもウイルスチェックを行うようになりました。ここでは本学のウイルスチェックシステムによるウイルス検出の状況について報告します。
2. ウイルスの傾向
平成 16 年度のウイルス検出件数はほぼ横ばいとなり、年度末には減少傾向もみられます。また、年度内を通じて NETSKY ウイルスが大多数を占めました。このウイルスはマスメール型と呼ばれるもので、昨年度末から被害

平成16年度 受信メールにおけるウイルス検出件数
8000
7000
6000
5000
OTHERSNETSKY

4000
3000

報告が出始めました。
マスメール型ウイルスはアドレス帳から送

2000
1000
0

信先を取得するなどして大量にメールを送信

4月

5月

します。また、差出人を詐称するため感染し

6月

7月

8月

9月 10月 11月 12月 1月

2月

3月

図 1 ウイルス検出件数

た PC の特定が難しいという特徴もあります。
さらに、MYDOOM、BAGLE、NETSKY が互いの平成16年度 電子メールの検出ウイルス内訳（総計 61021件）

感 染活動を妨害したため、競争するように次々と亜種が発生しました。ウイルス対策ベ

LOVGATE
4.8%

ンダーでも亜種への対策が追いつかず、本学

ZAFI
4.6%

にもウイルスチェックシステムをすり抜けて

NETSKY
77.4%

他
22.6%

BAGLE
4.5%

ウイルス付メールが侵入したことが報告されZEROLIN
2.3%

ています。

OTHERS
6.4%

NETSKYLOVGATEZAFI
BAGLE
ZEROLINOTHERS

検出されたウイルスの内訳を見ても、LOVGATE、ZAFI、BAGLE などのマスメール型の

図 2 検出ウイルス内訳

感染活動を行うウイルスが上位を占めています。
3. まとめウイルスの感染経路は電子メールやネットワークを利用したものが主流になってきており、ウェブとメールを使用するだけでもウイルスの被害にあう危険性があります。また、ウイルスの活動も個人
情報の流出や PC の乗っ取りなど甚大な被害をあたえるものに変わってきています。
被害にあわないためにも他人に被害をあたえないためにも、日頃からセキュリティ対策を怠らないことが重要です。
51

派遣依頼・業務報告システムについて
教育研究業務支援第五係
1. はじめに

宿院 信博

証時に振り分けを行うことで、不必要に情報を公

昨年度より、実用をはじめた派遣依頼・業務報

開する事が無いようにしています。

告システムについて、利用したソフトウェアやシ

命令書等配布文書の作成では、データベースに

ステムの構成などを簡単に紹介いたします。

保存されている、派遣依頼や業務報告から必要な項目を抽出し、その結果を PDF 化する機能を用い2. 利用したソフトウェアて PDF ファイルを作成・印刷します。

システムを構築するに当たり、利用したソフト
ウェアは以下のような物を利用しました。

4. 問題点と対応策
本システムの実用に際して、テスト期間が短か・Apache1.3.33：Web サーバ用ソフトウェア

ったこともあり、若干のバグがありました。それ・PHP 4.3.11：HTML ファイル 内に記述するスクらについてはほぼ対応できましたが、使い勝手のリプト言語

良さという面ではまだまだ改良の余地がありま

・PostgreSQL 7.4.8：オブジェクト指向のリレーす。また、システム作成前の派遣依頼に対して、

ショナルデータベース管理システム（RDBMS）

業務報告をする必要があったことから、データに不整合が生じ、システムを冗長化する必要があり

いずれも、オープンソースなので、用途に関わました。更に、現状年度途中の依頼に対応できてらず無償で利用でき、システム構築のための費用

いないなどの問題もあります。

を抑えることができます。また、PHP は CGI と違

今後は入力情報・文字数などの制限や、自動的

い Web サーバ内部のプロセスとして動作するので、にメールを送付して依頼状況を知らせるなどの同時アクセスが増えても、プロセスがいくつも生仕組みを追加したいと考えています。

成されることが無く、負荷を抑えることができま

いずれにしても、利用していただいた方々からす。

のご意見・ご苦情等が重要になってきますので、些細なことでもご連絡頂ければと思います。

3. システムの機能
システムの機能としては、ログイン認証、派遣
依頼、業務報告、命令書等配布文書の作成などがあります。ログイン認証では、教職員の利用に限定し、かつ利用者の情報を利用者本人に入力してもらうため、アカウントとして情報処理センターのメールアドレスを利用しました。これにより、偽って登録を行ってもメールの送信先が変更できないので、本人確認がし易くなっています。
派遣依頼・業務報告など、依頼者と技術員及び技術部企画室で内容が異なるものについては、認52

EWS の製作
教育研究業務支援第四係

長谷川稔

・本業務の概要
派遣先の一つであるである機械システム工学科、計算力学研究室において平成 16 年度に行った研究支援業務の中で PC 系プロセッサを用いた低価格で高性能な EWS（エンジニアリングワークステーション）の製作、設定、ベンチマークテストについて報告する。
・EWS の構成

表１
今回自作するにあたり各パーツの構成を表１に示す。CPU には IntelXeon プロセッサを２個使用した。この CPU は最新の 64bit 拡張命
令を備え、また独自のハイパースレッティン
グ技術により論理的には 4CPU 構成となる。
OS は SuSELinuxPro9.1J を使用し、コンパイラは Intel Fortran を使用する。OS、コンパイラ
ともに、64bit 完全対応である。

・EWS の組み立て

図１
・ベンチマークによる比較(LINPACK Benchmark N=100)
ベンチマークの結果を図２に示す。コンパイラの性能、最適化オプショ
ンの設定等で変化するので絶対的評価はできない
が、UNIX マシンに匹敵する性能を発揮しているのがわかる。
図２

参考53

http://e-words.jp/

PC,WS,およびスパコンを用いた科学技術計算性能評価

桂木陽平

Web アプリケーションサーバの構築
第五係

宮元章匡

現在の業務で大きく占めているのは、Web ベースのアプリケーションサーバの構築・運用・管理である。アプリケーションサーバとは、httpd, DBMS を連携し、動的な Web ページをユーザに提供するシステムである。一例として、今年度構築したシステムの概要について説明する。システムの構成は
以下の図のとおりである。

Dell 製ラックマウント PC サーバに、OS として RedHatEnterpriseLinux を選択した。その他のソフ
トウェアは以下のとおりである（バージョンは構築時のもの）。
httpd: apache 2.0.54
サーブレットコンテナ: tomcat 5.0.28
DBMS: PostgreSQL 7.4.7
その他、j2sdk1.4.2_07, apache-ant-1.6.5, jakarta-tomcat-connectors-jk2 を使用した。
ソフトウェアのインストールについては、PRM パッケージは使用せず全て手動でインストールした。
その理由としては、アプリケーションソフトウェアのバージョン、環境設定などを把握しておく必要があるため、インストール時のオプション設定などを確実に行うためである。また、インストール後それぞれのソフトウェアの環境設定を行う。外部公開サーバであるため、セキュリティを考慮した設定が必要となる。さらに、OS 起動時に自動的に各アプリケーションが起動するように、スクリプトを作成した。また、構築から時間がたっていることもあり、各ソフトウェアについてはセキュリティ
アップデートがなされるたびに、バージョンアップを行っている。
今後の課題として、このシステムは実験システムのテストベッドとして構築したものであるので、より実運用に向けたシステムへと修正していくことである。そのためには、管理用ツールの作成、セキュリティ対策の向上、高負荷への対応、管理の自動化をさらに進める、といったことが必要となっ
てくる。

54

持ち込みパソコンに関するアンケート調査結果
共通業務支援第一係
1

森脇幸伸

はじめに
本学では、平成 16 年 4 月に情報セキュリティポリシーが制定された。

本ポリシーでは年 1 回以上監査・評価を行うことになっており、その一環としてキャンパスネットワ
ークにおける多くのウイルス発生源となっている「持ち込みパソコン」の現状調査を行うことが、第4 回情報システム運営委員会（平成 16 年 12 月 8 日開催）において決議された。
これに伴い、平成 17 年 2 月 7 日から 2 月 28 日の間、持ち込みパソコンに関するアンケート調査を行った。
本稿では、その調査結果について報告する。
2

調査対象
調査対象は、情報システム運営委員会の提案を受け以下の通りとした。

ただし、平成 16 年 4 月以降、6 ヶ月以上同一場所に固定し利用しているパソコンは調査対象外とした。
・ 教職員、研究室配属の学生（聴講生等を含む）が対象
・ 学内に持ち込み、または学外に持ち出して使用している備品（校費・科研費等で購入したもの）
および私物パソコンに限定
3

アンケート調査結果
アンケート調査結果を図 1 から図 5 に示す。

総体的にみると・ OS のアップデートを行っているユーザ…

83.5%

・ アンチウイルスソフトウェアのインストールを行っているユーザ…80.4%
いずれも 80％以上である。一方、OS のアップデートおよびアンチウイルスソフトウェアのインストールがともになされていない持ち込みパソコンが 1 台あった。

持ち込みパソコンの所有区分

持ち込みパソコンのOS

69.1

全体(97台）26.8

4.1

全体（97台）

19.6

63.9

10.3

4.1

2.1

身分不明（4台） 4.1

身分不明（4台） 4.1

1.0
大学院（20台）

教職員（33台）

18.6

11.3

学部４年（40台）

2.1

大学院（20台）

22.7

教職員（33台）

2.1

39.2
10.0

20.0

30.0

学部４年（40台）

40.0

50.0
(%)

60.0

私物

備品

無回答

70.0

80.0

90.0

100.0

3.1

16.5

21.6

4.1 6.2

14.4

25.8
10.0

2.1

20.0

30.0

WindowsNT系

1.0
40.0

50.0
(%)

60.0

70.0

80.0

Windows95系

MAC系

無回答

その他

図 2 持ち込みパソコンの OS

図１持ち込みパソコンの所有区分

55

90.0

100.0

OSのアップデート状況

総計（97台）アンチウイルスソフトウェアのインストール状況

11.3

83.5

5.2

全体(97台)身分不明（4台） 4.1

大学院（20台）

13.4

6.2

身分不明(4台) 4.1

3.1 1.0

29.9

学部４年（40台）

大学院(20台)

2.1

18.6

教職員（33台）

教職員(33台)

6.2

35.1
10.0

20.0

30.0

40.0

アップデートしている

16.5

4.1

24.7

学部４年(40台)
50.0
(%)

60.0

70.0

アップデートしていない

80.0

90.0

100.0

7.2

2.1

2.1

39.2
10.0

20.0

無回答

30.0

40.0

インストール済み

図 3 OS のアップデート状況

4

80.4

50.0
(%)

60.0

70.0

インストールしていない

80.0

90.0

100.0

無回答

図 4 アンチウイルスソフトウェアのインストール状況

終わりに
今回のアンケート調査では持ち込みパソコン

アンチウイルスソフトウェアのアップデート状況

が調査の対象であった。

94.9

全体(78台)しかし、コンピュータウイルスに汚染されたパ

身分不明(0台)

ソコンが 1 台でも持ち込まれる可能性がある以

大学院(20台)

上、キャンパスネットワークに接続されている

教職員(33台)

全パソコンに関しても同様なアンケート調査

19.2を行い、学内全体のセキュリティレベルの向上

1.3

2.6

46.2
10.0

を目指す努力を行わなければならいと感じて

1.3

29.5

学部４年(40台)

20.0

30.0

40.0

50.0
(%)

アップデートしている

いる。

5.1

60.0

70.0

80.0

90.0

100.0

アップデートしていない

図５ アンチウイルスソフトウェアのアップデート状況

56

57

10:30

11:00

12:00

「大学運営の
今後のあり方」

事務局長
山田 泰二

講 義
要旨発表（技術部内）

ポスターセッション

食

昼

講 義
北見市役所
昼
機械システム工学科 理事
講 教授
北廣 雅之
佐々木 正史
地域振興課長食式
平井 克宣「南極観測報告」 「北見市の市政動向」

開

講 義

10:00

14:00
実

15:00

習

16:00

要旨発表（技術部内）（A103講義室）

学内公開

ポスターセッション

17:00

式

講

閉

16:30

「心肺蘇生及び種々緊急状態の救命処置」

北見地区消防組合

14:30

ポスターセッション

技術長
土方 正範

先輩講話

13:00

※研修会場 ： ＳＣＳ教室，（学内公開ポスターセッション会場：A103講義室）

8月31日
（水）

２日目

8月30日
（火）

１日目

日程及び
時間帯 9:00
9:10

平成１７年度 国立大学法人北見工業大学技術部技術員研修日程

研修・出張報告研 修 報 告 書

報 告 者
研修期間
研修場所
研 修 名
主催団体
報告内容

計測システム系 宇野珠実
平成 17 年 8 月 26 日(金) ～ 平成 17 年 8 月 31 日(水)中央大学 後楽園キャンパス(東京都文京区)
情報セキュリティ確保のための PDC
中央大学研究開発機構「情報セキュリティ・情報保証人材育成拠点」
略

報 告 者
研修期間
研修場所
研修名
主催団体
報告内容

宮元章匡
平成 17 年 8 月 26 日（金）～8 月 31 日（水）中央大学後楽園キャンパス（東京都文京区）
情報セキュリティ人材育成公開講座「情報セキュリティ確保のための PDC」
中央大学研究開発機構「情報セキュリティ・情報保証人材育成拠点」
略

報 告 者
研修期間
研修場所
研 修 名
主催機関
報告内容

教育研究業務支援（土木開発工学科派遣） 平田 広昭
平成１７年９月１７日～平成１７年９月１９日
帯広の森研修センター
地盤・凍結・凍上に関する大学間研究室交流セミナー
帯広畜産大学、土谷研究室
略

報告者
研修期間
研修場所
研修名
主催機関
報告内容

教育研究業務支援部門 第六係（化学・材料系学科） 信山 直紀
平成１７年９月２６日～９月２８日
国立大学法人北海道大学百年記念会館大会議室
平成１７年度北海道地区国立大学法人等技術職員研修
社団法人国立大学協会北海道地区支部及び国立大学法人北海道大学
略

報 告 者
研修期間
研修場所
研 修 名
主催機関
報告内容

共通業務支援第三係 堂田誠治
平成 17 年 10 月 5 日～平成 17 年 10 月 7 日
釧路職業能力開発促進センター
アーク溶接等特別教育
釧路労働基準協会
略58

報 告 者
研修期間
研修場所
研 修 名
主催期間
報告内容

共通業務支援 第三係
山田 忠永
平成 17 年 10 月 5 日～平成 17 年 10 月 7 日
釧路職業能力開発促進センター
アーク溶接等特別教育
釧路労働基準協会
略

報告者
研修期間
研修場所
研修名

報告内容

松本 正之
平成17年11月8日～平成17年11月8日
北海道大学 学術交流会館
セキュリティセミナー 2005
知っておくべき不正アクセス対策～インシデントハンドリング入門～
社団法人 日本ネットワークインフォメーションセンター (JPNIC)
有限責任中間法人 JPCERTコーディネーションセンター (JPSERT/CC)
略

報 告 者
研修期間
研修場所
研修名
主催機関
報告内容

森脇 幸伸
平成 17 年 11 月 8 日
北海道大学 学術交流会館
JPNIC・JPCERT/CC Security Seminar2005
JPNIC・JPCERT/CC セキュリティセミナー2004 事務局(JPNIC 内)
略

報 告 者
研修期間
研修場所
研修名
主催団体
報告内容

教育研究業務支援第五係 徳田 奨
平成１７年１１月１５日（火）～１１月１６日（水）東北大学 百万ボルト電子顕微鏡室
透過電子顕微鏡研修

報 告 者
研修期間
研修場所
研 修 名
主催機関
報告内容

教育研究業務支援第四係 杉野 豪
平成 18 年 1 月 25 日～1 月 25 日
北見市（経済センター）
自由研削といしの取替等業務特別教育
北見労働基準協会
略

主催機関

略

59

報 告 者
研修期間
研修場所
研 修 名
主催機関
報告内容

共通業務支援第三係 堂田誠治
平成 18 年 1 月 25 日
北見経済センター
自由研削といしの取替等業務特別教育
北見労働基準協会
略

報 告 者
研修期間
研修場所
研 修 名
主催期間
報告内容

共通業務支援 第三係
山田 忠永
平成 18 年 1 月 25 日～平成 18 年 1 月 25 日
北見市経済センター「自由研削といしの取替え」特別教育
北見労働基準協会
略

報 告 者
研修期間
研修場所
研修名
主催団体
報告内容

宮元 章匡
平成 18 年 2 月 3 日（金）北海道厚生年金会館（札幌市）
Adobe Acrobat7.0 活用セミナー
アドビシステムズ株式会社
略

報 告 者
研修期間
研修場所
主催団体
報告内容

奥山 圭一
平成 18 年 2 月 3 日
北海道厚生年金会館 瑞雪の間研修名 Adobe Acrobat 7.0 活用セミナー㈱アドビシステムズ
略

60

活

動

報

告

平成１７年度 技術部 活動日誌
平成17年(2005)

3月10日
3月10日
3月14日
3月17日
3月23日
4月 14日
4月 15日
4月 27日
4月 28日
5月 23日
6月 23日
6月 24日
7月 6日
7月 15日
7月 22日
8月3日
8月6日
8月 29日
8月30日
9月 9日
10月6日
10月11日
10月24日
10月25日
11月18日
11月30日
11月30日
12月15日

第３回 編集部会
パソコン組立講習会 （研修部）
パソコン組立講習会 （研修部）
パソコン組立講習会 （研修部）
第４回 編集部会
全体集会
第１回 研修部会
第１回運営委員会
全体集会
第２回運営委員会
第１回 広報部会
第２回 研修部会
第３回運営委員会
第３回 研修部会
企画室会議
第４回運営委員会
おもしろ科学実験
第４回研修部会
平成１７年度北見工業大学技術部技術職員研修（通算１４回）（31日まで）
第５回研修部会
企画室会議
企画室会議
第５回運営委員会
全体説明会
第６回運営委員会
全体会議
第７回運営委員会
第１回 編集部会

平成18年(2006)

1月12日
1月18日
1月26日
2月13日
2月15日
2月16日
2月17日
2月27日

企画室会議
第８回運営委員会
第９回運営委員会
企画室会議
第10回運営委員会
第２回 編集部会
全体会議
企画室会議

61

平成１７年度

学内研修指導

テーマ
パソコン組み立て講習会
指導者名 長谷川 稔
指導者名 松本 正之
実施期間 3 月 10 日～17 日
研修内容 パソコンの組み立てに関する指導テーマ
発光ダイオード点灯回路の作製
指導者名 土方 正範
指導者名 小竹 正敏
実施期間 ４月８日（金）～ ６月３０日（木）研修内容 赤色、青色、黄色、近赤外線発光ダイオード、点灯回路作製
テーマ
情報工学分野研修
指導者名 宇野 珠実
指導者名 奥山 圭一
指導者名 宿院 信博
指導者名 宮元 章匡
実施期間 ６月２３日（木）～研修内容 ハードウェア・アーキテクチャ、ソフトウェア工学、
ネットワーク・アーキテクチャのテキスト研修
テーマ ＢＮＣケーブルの作製（１） 指導者名 土方 正範
実施期間 ６月８日（水）研修内容 ＢＮＣ → ＢＮＣ変換ケーブルの作製（２） 指導者名 土方 正範
実施期間 １１月７日（月）研修内容 ＢＮＣ → バナナチップ変換ケーブルの作製
テーマ オペアンプ、導通チェック回路を用いた温度管理システムの作製（１） 指導者名 宮越 勝美 助手、
指導者名 久松 茂
実施期間 ３月１日（火）～（２） 指導者名 宮越 勝美 助手
指導者名 長谷川 稔
実施期間 １１月２９日（火）研修内容 パソコン接続用ケーブルの調整
テーマ
X 線回折結果調査
指導者名 三橋 恵治
実施期間 １２月２１日（水）研修内容 Ｘ線回折装置室のソフトで化合物の結果を調査(機器分析センター)62平成１７年度

資格取得者（修了証含む）

資格名 第二種作業環境測定士試験
取得者氏名
白川 和哉，他１名
実施機関 安全衛生技術試験協会
合格年月日 平成 17 年 3 月 24 日

資格名 第一種作業環境測定士試験（特定化学物質等、有機溶剤）
取得者氏名
白川 和哉
実施機関 安全衛生技術試験協会
合格年月日 平成 17 年 10 月 6 日

資格名 アーク溶接等の業務特別教育修了証
取得者氏名
堂田 誠治
山田 忠永
実施機関 釧路労働基準協会
資格登録（免許）年月日 平成 17 年 10 月 7 日

資格名 自由研削といしの取替特別教育修了証
取得者氏名
堂田 誠治
杉野 豪
山田 忠永
実施機関 北見労働基準協会
資格登録（免許）年月日 平成 18 年 1 月 26 日

63

北見工業大学技術部

企画室

組織図

技術部長
共通支援部門技術長
共通支援部門副技術長
教育研究支援部門技術長
教育研究支援部門副技術長
研修部門専門技術長

技術部長
共通支援部門技術長
共通支援部門副技術長
教育研究支援部門技術長
教育研究支援部門副技術長
研修部門専門技術長

第一係長
第二係長
第三係長
第四係長
第五係長
第六係長

全 体 会 議運営委員会議研修部会
岡田 包儀、堂田 誠治、山根 美佐雄、輪島 秀則、森脇 幸伸

広報部会
猪狩 平三郎、松田 弘喜、奥山 圭一、長谷川 稔、宮元 章匡、
森脇 幸伸、大森 誠一、松本 正之

64北見工業大学技術部 名簿
支援部門
部門
共通業務支援部門

職名
技術長
副技術長
第一係長（情報処理センター）
第一係（情報処理センター）

氏名
猪狩 平三郎
小竹 正敏
久松 茂
森脇 幸伸、折原 淳、
松本 正之（兼）第二係長（機器分析センター）
百武 欣二
山根 美佐雄、橋本 晴美（兼）、第二係（機器分析センター）
徳田 奨（兼）、杉野 豪（兼）、
遠国 秀昭（兼）第三係長（実習工場・ものつくり工房） 小畑 芳弘
堂田 誠治、山田 忠永、第三係（実習工場・ものつくり工房）
土方 正範
教育研究業務支援部門 技術長
副技術長
平田 広昭
第四係長（機械・土木系学科）
平松 雅宏
中西 喜美雄、大森 誠一、第四係（機械・土木系学科）
杉野 豪、遠国 秀昭、
佐藤 敏則、長谷川 稔、
輪島 秀則、坪田 豊
第五係長（電気電子・情報系学科）
大内 均
徳田 奨、松本 正之、第五係（電気電子・情報系学科）
宮元 章匡、奥山 圭一、
宇野 珠実、須澤 啓一、
宿院 信博
第六係長（化学・材料系学科）
松田 弘喜
信山 直紀、橋本 晴美、
第六係（化学・材料系学科）
白川 和哉、山田 洋文、
三橋 恵治、布川 裕、
石澤 真也

研修部門
職名
専門技術長
第一分野研修主任
第一分野
第二分野研修主任
第二分野
第三分野研修主任
第三分野
第四分野研修主任
第四分野

氏名
岡田 包儀
堂田 誠治
石澤 真也、大森 誠一、小畑 芳弘、佐藤 敏則、杉野 豪、遠国 秀昭、
中西 喜美雄、山田 忠永
山根 美佐雄大内 均、小竹 正敏、徳田 奨、久松 茂、土方 正範、松本 正之
輪島 秀則
猪狩 平三郎、白川 和哉、須澤 啓一、坪田 豊、布川 裕、信山 直紀、
橋本 晴美、百武 欣二、平田 広昭、平松 雅宏、松田 弘喜、
三橋 恵治、山田 洋文
森脇 幸伸
宇野 珠実、奥山 圭一、折原 淳、宿院 信博、長谷川 稔、宮元 章匡

65

技 術 部 編 集 部 会

委員長

技

術

長

猪狩

平三郎

委 員

専門技術長

岡田

包儀

委 員

広報部会

松田

弘喜

委 員

研修部会

輪島

秀則

委 員

研修部会

森脇

幸伸

委 員

広報部会

松本

正之

監 修

技

土方

正範

術

長

国立大学法人北見工業大学
技術部報告第 13 号
2006 年 3 月

住所〒090-8507
北見市公園町 165 番地

電話(0157) 24-1010(代表)E-mailtech@desk.kitami-it.ac.jp