神奈川大学工学研究所

ISSN-0387-0324

神奈川大学

所報
第三十号

工学研究所 所報
SCIENCE REPORTS OFRESEARCH INSTITUTE FOR ENGINEERING
KANAGAWA UNIVERSITY

平成十九年十一月NO.

30

創刊30周年記念号 NOV. 2007

工 学 研 究 所 所 報 第 30 号 目 次
巻頭言

工学研究所設立30周年に寄せて�������������������� 佐藤祐一…

1

今年度の活動計画―社会に開かれた工学研究所をめざして―������ 許瑞邦…

2

次世代ブロードバンドアクセスネットワークのキー技術�������� 今井崇雅…

3

総説
私と給排水衛生設備������������������������ 鎌田元康…  11
核子崩壊の探索―物質の安定性������������������� 渡邊靖志…  19
経営革新とインダストリアル・エンジニアリング����������� 丹下

敏…  25

待ち行列理論の生産・流通システムへの適用における一考察������ 北岡正敏…  31
共 同 研 究流体フィルタの性能測定及び評価に関する研究������� 浦田暎三，田嶋和夫…  39
２足歩行恐竜型ロボットの製作とその歩行理論������ 宇佐見義之，江上正…  52

新規貴金属微粒子を用いた導電性インク，導電性ペーストの製作
��������������������� 高山俊夫，渡部正利，古川成明…  61
放射線医療・被曝そして宇宙ガンマ線観測にも有効な
ダイヤモンド・コンプトン・リコイルテレスコープ（DCRT）の開発
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護…  70濃厚粉流体用 FEM ソルバーの開発������������� 轟木義一，酒井俊元…  77
随想建築学科草創記�������������������������� 髙木幹朗…  81
神奈川大学に来てよかった―三相乳化の発想から基礎研究・実用化への路程���������� 田嶋和夫…  85

外部イベント
第22回国際電気自動車シンポジウム＆展示会への出展報告�������� 新中新二…  90
展示会に出展して������������������������� 山口栄雄…  91
施 設 紹 介質量分析装置AXIMA-CFR plus 及び JMS-T100CS ����� 横澤勉，小野晶…  92

国際交流研究日中二国間共同研究―東アジア巨大都市における新エネ・省エネ技術導入の実現可能性に関する調査研究―������������������ 庄司正弘…  95
年 次 報 告�����������������������������������

97

工学研究所小史��������������������������������� 100
総目次����������������������������������� 103

編 集 後 記����������������������������������� 110
神奈川大学工学研究所所報執筆規程������������������������ 111

CONTENTS
Preface
Celebrating the 30th Anniversary of Research Institute for Engineering… Yuichi SATO…  1
Report on Annual Activities－Toward Contribution for Society and Industry－���������� Zuihou KYO…  2
Review
Key Technologies of Next Generation Broadband Access Network�� Takamasa IMAI…  3
My Studies on Plumbing System��������������� Motoyasu KAMATA…11
Search for Nucleon Decay－Stability of Matter�������� Yasushi WATANABE…19
The Role of Industrial Engineering in Business Innovation ����� Satoshi TANGE…25
Application of Queueing Theory for Production and Distribution Systems����������������������� Masatoshi KITAOKA…31
Joint Research
Measurement and Estimate of Fluid Power Filters�� Eizo URATA Kazuo TAJIMA…39
Bipedal Dinosaur Robot and Its Locomotion��� Yoshiyuki USAMI Tadashi EGAMI…52
Preparation for Conductive Ink and Paste Using Novel Metal Nano-Particles
� Toshio TAKAYAMA Masatoshi WATABE Nariaki FURUKAWA…61
Development of Diamond Compton Recoil Telescope������� Toshisuke KASHIWAGI Kinya HIBINO Shoji OKUNOYukio UCHIHORI Hisashi KITAMURA Takeshi TAKASHIMAKaori YAJIMA Mamoru YOKOTA…70
Development of FEM Simulator for Heavy Particle Fluid������������� Norikazu TODOROKI Toshimoto SAKAI…77
Essay
Recalling the Foundation of the Department of Architecture �����Mikio TAKAGI…81“Thank Heaven, Kanagawa University where I have been auspiciously”－The starting point of newly-invented technology on three-phase emulsificationand its development to the industrial applications ������� Kazuo TAJIMA…85
External Event
A Report about Participation of EVS 22������������� Shinji SHINNAKA…90
A Brief Report on Techno-Transfer Kawasaki Exhibition���� Shigeo YAMAGUCHI…91
Introduction of Facility
Mass Spectrometer AXIMA-CFR plus and JMS-T100CS
���������������� Tsutomu YOKOZAWA Akira ONO…92
International Exchange
Japan-China (NSFC/JSPS) Cooperative Study Project－Feasibility Study on the Application of Innovation Energy Conservation
Technology in the Large Cities in Eastern Asia－ ������� Masahiro SHOJI…95
Annual Reports of the Institute ���������������������������97
Ten Years' Brief History of the Institute ���������������������� 100
Contents of Scientific Reports of the Institute ������������������� 103
Letters from the Editors ����������������������������� 110
Manuscript Submission Instruction ������������������������ 111

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巻頭言

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Celebrating the 30th Anniversary of Research Institute for Engineering
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第30号

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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第30号

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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14

神奈川大学工学研究所所報第30号

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15

私と給排水衛生設備

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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18

神奈川大学工学研究所所報第30号

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20

神奈川大学工学研究所所報

第30号

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注 1 ：K 0 中間子は K 0 中間子と混合し，短寿命 (0.089 × 10－8 s) の粒子と長寿命 (5.2 × 10－8 s) の粒子として崩壊する．

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21

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22

神奈川大学工学研究所所報

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K. Hirata et al., Phys. Rev. Lett. 58, 1490 (1987).

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Y. Fukuda et al., Phys. Rev. Lett. 81 1562 (1998).

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26

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Control,࡮Case studies on IE introduction

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Method Time Measurement, Operation Research,࡮Present work analysis

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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神奈川大学工学研究所所報

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第30号

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pp.166-168

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[5] 㧿.Tange, 㧹.Kitaoka, “The role of IE in competitive
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[6] E.V. Krick, “Introduction to Engineering and Engineeringหߓᰴరߢ⺰ߓࠆߎߣߪߢ߈ߥ޿‫ᦨޔߪߢ⺰ᧄߢߎߘޕ‬Design, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., (1969),ㄭߩ↥ᬺ⇇߇ᾲᔃߦขࠅ⚵ࠎߢ޿ࠆᬺോ㕟ᣂ໧㗴ࠍಾࠅญߣߒߡ‫ࠆߌ߅ߦ࠻ࠢࠚࠫࡠࡊ⸘⸳ࡓ࠹ࠬࠪޔ‬㧵㧱ߩᓎ

pp.107-155[7] 㧿.Tange, T.Suzuki, “Comparative study of systemഀߦ㑐ߔࠆ  ߟߩ⷗⸃ࠍዉ಴ߒߚ‫ޕ‬

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２ 単一の待ち行列モデル
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2.1 M/M/1, M/M/c 待ち行列モデル
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32

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2.3 M/Ek/1 待ち行列モデル
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M[b]/M/1 集団待ち行列
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2.4

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2.5

M/G/1 待ち行列モデル

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33
待ち行列理論の生産・流通システムへの適用における一考察������� ��������
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３

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開放型待ち行列�������

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34
神奈川大学工学研究所所報 第30号
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3.1

開放型ネットワーク���������

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35
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１秒間に λ04 の割合で到着する。また、図に示すように、�������������������������
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それぞれの分岐確率は
p 12 ＝p 13 ＝0.5，p 21 ＝p 41 ＝1，p 31 ＝����������������������
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0.6，p 30 ＝0.4 として与えられてるものとする。このとき
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の性能評価とまた，n 1 ＝3，n 2 ＝3，n��������������������������
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3 ＝2，n 4 ＝1 のとき����������
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の定常状態の確率は先にあげたジャクソンの手順で解くこ�������������������������
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とができる。
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なステーションから構成されている。
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る。このため、過去のデータからFMSの搬送システムの����������������
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中を流れるワークの分岐確率はあらかじめ既知とする。
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36
神奈川大学工学研究所所報第30号
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Figure 10:Layout of a closed multiclass model�������������������������

の１番目の動きは図11 のような待ち行列システムに変換�������
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できる。以下、２，３番目の流れについてネットワークを��������������������������
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作成する。そして、閉鎖の解析手段により計算をおこなう。
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４

閉鎖型ネットワーク待ち行列�������������

4.1

閉鎖型ネットワークの例と解析��������������

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,M 5），た工具を持つ３台のマシニングセンター（M3 ,M 4����������������������������
８台の搬送装置（T）。生産システムは３つの異なる生4)�����������������������
産階層に分けられて生産している。１番目の流れはワーク��������������������������
がLU ステーションでパレットに積載される。そして、搬��������������������
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送装置により旋盤か機械１に移動する。最終的には
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テーションに来てワークは離される。この
システム
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ここでは到着率 λi のかわりにe�������
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37
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4.2

性能評価
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4.3 ゴードン・ニューエルの計算法
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りも優れている［18］。
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4.3.1

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ゴードン・ニューエルの計算手順

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手順１：すべての節点
i ＝ 1,2,…,M にたいして次式の e i����������������
をもとめる。計算はe��������
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1 ＝ 1 とする。
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G M(N) を次式で計算する。
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4.4

参考文献
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たたみ込み計算法
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確率を計算する�������
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ようなたたみ込み計算をする。
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Measurement and Estimate of Fluid Power Filters
Eizo URATA㧖㧝㧚✜⸒⎇ⓥ⺖㗴ߢ޽ࠆࡈࠖ࡞࠲ߩᕈ⢻᷹ቯߪ㧘૞േᵹ૕ߩᳪ
ᨴ▤ℂࠍⴕ߁ߚ߼ߩၮ␆⎇ⓥߣߒߡᰳ߆ߖߥ޿ㇱಽߢ޽

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流体駆動に用いるポンプ240

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41

流体フィルタの性能測定及び評価に関する研究ࡑ࡞࠴ࡄࠬ⹜㛎ᴺߢߪ㧘ᓸ☸ሶߩ਄ᵹỚᐲߣਅᵹỚᐲ㧞㧝 ࡈࠖ࡞࠲ᕈ⢻ߩ⴫␜ᣇᴺ
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神奈川大学工学研究所所報第30号

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644

神奈川大学工学研究所所報

Test filter

V9

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第30号

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745

流体フィルタの性能測定及び評価に関する研究㧦⢵૕⋥ᓘ㧦88.1‫ ࠣࡦࠫ࠙ࡂ࠲࡞ࠖࡈޚ‬2㧔ࠬ࠹ࡦ࡟ࠬ㧕߫ࠃ޿ࠃ߁ߦ㧘Ḱ஻ߒߡ߅ߊ㧚ࠬ࡜࡝࡯ߪታ㛎ਛߦ㗅ᰴmm㧘ో㜞㧦384.5 mm㧚

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46

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流体フィルタの性能測定及び評価に関する研究ᰴߦ⹜㛎ࡈࠖ࡞࠲ߩ⁁ᘒࠍⷰኤߒࠃ߁㧚࿑ 10 ߪ⹜㛎ߡ޿ࠆ㧚ࡈࠖ࡞࠲ߦ߅ߌࠆ࿶ജ៊ᄬߩ⚻ㆊࠍ␜ߔ㧚ߎߩታ㛎ߢߪ㧘

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600

20

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48

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第30号

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11

流体フィルタの性能測定及び評価に関する研究ᢙቇࡕ࠺࡞ࠍ߹ߕ૞ࠅ㧘ߘߩᢙቇࡕ࠺࡞ࠍ⴫⃻ߔࠆࡄ࡜49߇ቯᢙߢߪߥ޿ߣ޿߁໧㗴ߦㆣㆄߔࠆ㧚ߘࠇࠁ߃㧘ߎߩࡔ࡯࠲ࠍࡈࠖ࡞࠲ߩ․ᕈ୯ߣߔߴ߈ߢ޽ࠆ㧚ߎࠇࠍታ⃻ࡕ࠺࡞ࠍ૶߁ߦߒߡ߽㧘K1, K2 ࠍㆇォࡄ࡜ࡔ࡯࠲ߩ㑐ᢙߔࠆߦߪ㧘߹ߕℂ⺰⊛ߦᢙቇࡕ࠺࡞ࠍ઒ቯߒ㧘ታ㛎ߦࠃߣߒߡ㧘ታ㛎⊛ߦ♖ᩏߔࠆᔅⷐ߇޽ࠆ㧚ࠅ㧘ߘߩㆡ↪↢ࠍี๧ߔࠆᔅⷐ߇޽ࠆ㧚ᢙቇࡕ࠺࡞ߣߒ ࠈㆊߦ߅ߌࠆᓸ☸ሶߩๆ⌕ߪ✂⋡ߦࠃࠆ‛ℂ⊛᜔᧤ߛߡ㧘⪺⠪ߪᰴߩࠃ߁ߥ߽ߩࠍ⠨߃ߚ㧚ߌߢߪߥ޿㧚ࠈㆊࡊࡠ࠮ࠬࠍ਄⸥ߩࠃ߁ߥജቇߣᐞ૗ቇ

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50

神奈川大学工学研究所所報第30号

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ߦ㑐ߒߡ㧘ᧄᐕᐲએ೨߆ࠄᯏ᪾Ꮏቇ⑼࡮Ꮏ⮮㇌↵ಎᢎ᝼㧘of IMech Conference, “Contamination Control in Hydraulic Systems”,

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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Sellers et al. 2005)‫ޕ‬ෳ⠨ᢥ₂
Hutchinson, J. R. & Garcia, M. 2002 Tyrannosaurus
was not a fast runner. Nature 415, 1018–1021.
Sellers, W. I. & Paul, G. S. 2005 Speed potential ofgiant tyrannosaurs. Artif. Intell. Study Behav. Q.
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Sellers, W. I., Dennis, L. A. & Crompton, R. H. 2003
Predicting the metabolic energy costs of bipedalism
using evolutionary robotics. J. Exp. Biol. 206,
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Sellers, W. I., Dennis, L. A., Wang, W. & Crompton, R.
H. 2004 Evaluating alternative gait strategies ⹜૞ߒߚᕟ┥ࡠࡏ࠶࠻ߩ⣉ㇱߩ೙ᓮࠪࠬ࠹ࡓ᭴ᚑ࿑ࠍ
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61

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神奈川大学工学研究所所報

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第30号

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‫ޕ‬

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新規貴金属微粒子を用いた導電性インク、導電性ペーストの製作

ᚑߔࠆߎߣ߇ߢ߈ࠆߎߣ߇᣿ࠄ߆ߦߥߞߚ‫ޕ‬

Fig.2 Ag-Pd ࠽ࡁ☸ሶ᳓ṁᶧߩๆ෼ᵄ㐳Fig.7 Ag-Pd ࠽ࡁ☸ሶ᳓ṁᶧߩๆ෼ᵄ㐳Fig.3 Ag-Pd ࠽ࡁ☸ሶߩ☸ᓘ

Fig.8 PVP ሽ࿷ਅߩ Ag-Pd ࠽ࡁ☸ሶ᳓ṁᶧߩ⦡⋧ᄌൻ solution

Fig.4 Ag-Pd ࠽ࡁ☸ሶ᳓ṁᶧߩ⦡⋧ᄌൻ                        

Fig.9 Ag-Pd ࠽ ࡁ ☸ ሶ ߩ ☸ ᓘ

Fig.5
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PVP ሽ࿷ਅߢߩๆ෼ᵄ㐳㧔Fig.7㧕ߣ⦡ߩᄌൻࠍ Fig.8
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Fig.10 Pd 0.08ml ߩ TEM☸ᓘѳ18.88nm

Fig.11 Pd 16.0ml ߩ TEM☸ᓘѳ5.51nm

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神奈川大学工学研究所所報

第30号



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Fig.13 Digly ࠍㆶర೷ߣߒߚ Ag-Pd ࠽ࡁ☸ሶวᚑᴺ৻⥸⊛ߥ࠽ࡁ☸ሶߩ⺞ᢛᴺߩ߁ߜḨᑼวᚑᴺߪ‫ޔ‬(KI ߦ␜ߔࠃ߁ߦ‫ߩߘޔ‬೨㚟૕ࠍಽ⸃࡮ㆶరߔࠆߎߣ
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新規貴金属微粒子を用いた導電性インク、導電性ペーストの製作

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66

神奈川大学工学研究所所報

第30号



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Fig.16 ㊄ࠦࡠࠗ࠼ṁᶧ㪉㪘㪙㪪               
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Fig.17 ㊄ࠦࡠࠗ࠼ṁᶧߩ AB ࠬࡍࠢ࠻࡞
Fig.20 ⊕㊄࠽ࡁ☸ሶ(10nm)㊄࠽ࡁ☸ሶߩ TEM ౮⌀(50nm)ࠍ Fig.18 ߦ␜ߔ‫ޕ‬⠨ኤ   ⊕㊄࠽ࡁ☸ሶAB ࠬࡍࠢ࠻࡞⚿ᨐ߆ࠄ 490nm ઃㄭߦࡉࡠ㧙࠼ߥࡊ࡜࠭ࡕࡦๆ෼ߣ⠨߃ࠄࠇࠆๆ෼ᭂᄢ߇⷗ࠄࠇߚߎߣ߆ࠄ‫ޔ‬⊕㊄࠽ࡁ☸ሶߩሽ࿷ࠍ⏕⹺ߔࠆߎߣ߇ߢ߈ߚ‫ޕ‬350nm ઃㄭߢߪࡌࡦ࠯ࡦⅣ߆ࠄߥࠆǸ㧙Ǹ ㆫ⒖ߦ⿠࿃ߒߡ޿ࠆ
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67

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68

神奈川大学工学研究所所報第30号

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新規貴金属微粒子を用いた導電性インク、導電性ペーストの製作

3) ᷰㇱᱜ೑‫ޔ‬ᩙ↰ ື‫ޔ‬㜞ጊବᄦ‫ޔ‬‫ޟ‬㌁ࡄ࡜ࠫ࠙ࡓⶄว
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2007-3㧕
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69

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Takeshi TAKASHIMA
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Kaori YAJIMA
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神奈川大学工学研究所所報第30号

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放射線医療・被曝そして宇宙ガンマ線観測にも有効な
ダイヤモンド・コンプトン・リコイルテレスコープ(DCRT)の開発

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ダイヤモンド・コンプトン・リコイルテレスコープ(DCRT)の開発

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76

神奈川大学工学研究所所報第30号

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3rd edn. Wiley, New York(1999)(2)‫ੱޟ‬Ꮏ࠳ࠗࡗࡕࡦ࠼ࠍ↪޿ߚ᡼኿✢ᬌ಴ེߩ㐿⊒‫ޠ‬ᨰᧁ೑੺‫ޔ‬ᅏ㊁␽ੑ‫ޔ‬ศ↰⾫ੑ‫ޔ‬ᣣᲧ㊁ᰵ਽‫ޔ‬NEW
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characteristics of synthetic diamond radiation
detectors. IEEE Trans. Nucl. Sci. 53, 630(2006)ߎߩ࿑ߩਛߢ٤ߪ౉኿ࠟࡦࡑ✢߇ࠦࡦࡊ࠻ࡦᢔੂߒߡ
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(4)Kasahara, K.:http://cosmos.n.kanagawa-u.ac.jp/(2007)

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Norikazu TODOROKI㧖

Toshimoto SAKAI㧖㧖

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78

神奈川大学工学研究所所報第30号

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79

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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随想

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神奈川大学工学研究所所報第30号

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85「神奈川大学に来てよかった」

随想

三相乳化の発想から基礎研究・実用化への路程
田嶋 和夫 *

“Thank Heaven, Kanagawa University where I have been auspiciously”
The starting point of newly-invented technology on three-phase emulsificationand its development to the industrial applications
Kazuo TAJIMA*

停年を迎える時になって，急にこれまで長い間無意識らは，「教科書に残る研究をやるように」とよく聞かさに過ごしてきた諸事に思いを新たに感じる様になるのはれた。その先輩達は残念ながら若くして他界してしまっ

人の業であろうか。それは「停年」と言う言葉が物理的ている。でも幸いにして，私が行った「界面活性剤の吸に人生の転換を求めさせることになるからなのかも知れ着」の研究は今でも界面化学の多くの教科書に取り上げない。急に身辺整理をしながら，なんとか切り抜けてき

られ，利用されている。

た半世紀にもおよぶ過ぎし日をそれこれとなく哀愁の思私が一番大きく影響を受けたのは，アメリカ国立

いに心を浸らせることになる。私は「界面化学」の研究

衛 生 研 究 所（National Institutes of Health, NIH） にを一途にやってきた。現在，ナノケミストリーとかナノ

1970 年代に 2 年半程招聘され，また神奈川大学に赴テクノロジーと言われている分野で，言葉や研究系は異任（1985 年 4 月）して暫く経った 1992 年から１年なっていても自己組織体の形成や現象についての研究対間（Research Scientist） 長 期 海 外 出 張 と し て，Prof.

象はほぼ同じである。半世紀も過ごし，消えかかっていNorman Gershefeld の研究室（Biophysics of Biological

る足跡を振り返ってみられるのもこのような執筆の機会

Membrane）で過ごしたときである。いろいろな国からを与えて下されたお陰であり，工学研究所所報編集委員

研究者が集まってきていた。その様な研究室で「独創的会に深く感謝いたします。

な研究」をするためにはどの様にすればよいのかについ人に会い，「もう来春は停年です」というと，よく「まてよく話し合った。大変気さくな人柄の Norman は「夜さか」，「ほんとう？」と言われる。私はまだ年甲斐もな

空に星座を描く如く，ある現象と別の現象をいかにしたく小僧子に見えるからであろうか。それもそのはずであら関連づけられるかだ」と言っていた。この言葉は印象る。私がまだ精神的に小僧子で居られるのも，学生時代

的に心に残った。夜空に輝く一つひとつの星が真夏のの直接の恩師が 90 歳半ばを過ぎてもまだまだ御健勝で蠍座になり，冬のオリオン座となり，一つの組織体とし矍鑠としておられるからに違いない。私の論文や学会発て描ける創造力はロマンであり，夢である。模倣や後追表などをみて，未だにコメントを頂けるのにはこの上ないでない，独創的な研究はまさに良く似ている。テレビ

く光栄であると同時に，学に職を求めた者の責務であり，でプロジェクト X と言う放送番組があった。その中で，恒に研究に対する緊張の連続である。この恩師からの言研究開発で行き詰まったときに解決する手口は，発想の葉として「ゼロオーダーの研究」をやるようにと研究転換や別の現象からのヒントや類似性が解決への糸口にに対して教えられた。研究結果について，「・・・だとなったという場面を何度か見たことがあった。正にこれ仮定すれば」説明ができるというのはまだその研究が足だと思い，大変興味深く感じた。

りないからであると教えられた。また，闊達な学兄達か

新規な研究開発が成功するかどうかは研究費や研究施設も大事であるが，それよりもモット大事なのは研究経*教授 化学教室
Professor, Laboratory of Chemistry

過や研究結果について忌憚のない論争ができる同僚が居てくれたことである。専門的な観点から互いに，妥協が86

神奈川大学工学研究所所報できるまで議論を積み重ねることである。一つの実験結

第30号

なかった。

果を解釈するために 3~4 日も泊まりがけで議論したこ

レシチンなどのリン脂質は水に溶けないために，水とがあった。生体膜と同じで，生理的に温和なリン脂質中で自己組織体の一種である閉鎖小胞体（ベシクルと二分子膜で作ったベシクルは安定性がないために，その呼ばれる）を形成する。中空で直径が 20~50 nm 程の親

ままではどうしても実用化することができない。我々は水性の球状粒子になる。このベシクルの内相に医薬品

リン脂質ベシクルがどうして長期間安定に保持できないを封入させることによって薬物運搬体（Drug Deriveryのかということについて，その原因となる新しい現象をSystem）として現在でもその医薬品への応用研究が盛発見した。その現象はベシクルの不安定化の説明としてんに行われている。所で，私は NIH から戻り，1994 年認められ，また安定化させる方法も見出している。この頃から研究室の今井洋子さんと共に学生達とリン脂質のように，自由活発に議論し合う研究環境の中から新しい

生体膜物性の研究をすることにした。リン脂質生体膜と乳化技術の「三相乳化法」を創成させることができた。

油脂との相互作用と安定化はそのまま「三相乳化」とい牛乳のように油を水に安定に分散させた状態がエマル

う大きな開発研究のゴールに至る道に繋がるとはまだ全ションである。現在，一般的には油を水に分散させてエ

くその時点では気付いていなかった。共同研究者の帝京マルションにするには石鹸などの界面活性剤を使って作

大学の越沼征勝先生，名古屋市立大学の中村昭雄先生をられている。このようなエマルション状態は医薬・農薬交えて，今井洋子さんと 4 人で合宿をしたり，相互訪問の剤形に，また香粧品や各種工業における生産工程などをしたり，数年に亘って ESR, XRD, DLS, TG/DTA, 固で極めて広範に利用されている。しかし，油と水の界面

体 NMR, SEM など多くの研究手段によって得られた現に界面活性剤の分子がどのように吸着していると安定な象について，データーを一つひとつ積み重ね解析をしてエマルション状態になるのかは分子論的にはなかなか解いた。

決されていない。その難しさは，例えば液体の界面に存多くの現象が解析されたと思うとまたその先が見えな在する単分子状態を観察するにしても現在の科学技術でくなることも多々あった。1 グラムがウン万円もするよもまだ大変困難である。私は 40 年も前に水面や油と水

10 グラムと使っうな合成リン脂質（輸入品）を 5 グラム，の界面に吸着する界面活性剤分子を直接測定し，理論的て脂質に対する油脂の可溶化状態を徹底的に研究を重ね解析を行った。しかし，実際のエマルション界面はミクていった。ある輸入商社から日本に輸入するある種の合ロンやナノサイズであるために今後の更なる研究が必要

成リン脂質の 9 割は神大が使用していると言われたことであろう。

があった。でも幸いにして，これらの研究は多くの学術

さて，話を三相乳化に戻そう。NIH で生体二分子膜の研究をしているときに，赤血球などの生体粒子は互い論文として発表をしただけでなく，日本油化学会から学会賞を受けることができた。

に接触をしても，簡単に合一をしないと言う現象に気づ

そして，1997 年頃であった。私はこのとき発想を逆き，その不思議さに強く惹かれた。最近ではよくテレビ転させて，親水性ナノ粒子が疎水性油滴表面に付着固定

で「あなたの血液はドロドロですね」として目にする現させることができるのであれば，油滴は水中で安定化さ象である。ドロドロになった赤血球はまたすぐにバラバれるはずであり，新しい乳化状態が作れると推測した。

ラになり，初めのような 1 ッコ 1 ッコの粒子状態に戻ベシクルを用いて親水性の自己組織体が水中の油滴表面れる。しかし，この様子は石鹸のような界面活性剤分子に付着固定化が起こる乳化法は誰も考えが及ばないこと（両親媒性分子とも言う）で油を乳化させていた従来形であった。前述した NIH の Prof. Norman Gershfeld にの粒子現象と全く異なる。界面活性剤のエマルションは教えていただいた夜空に星座を描くような感じが直感的単分子膜で油滴粒子間の安定性を保持している。そのたに閃いたことを今でも忘れることができない。リン脂質

め，ドロドロな赤血球のように集まってしまうと油滴粒の二分子膜状のベシクルナノ粒子は工業的エマルショ

子は直ぐに融合をして大きな液滴になってしまう。このン形成に応用ができるのではないかと気づき検討を始めため，界面活性剤のエマルションは粒子状態が大きくなた。しかも，
ナノ粒子の物性化学である「コロイド化学」

り，結果として油相と水相に分離してしまう。そこで，の理論からはナノ粒子の表面への付着を理論的に予測す

私は親水性の生体二分子膜状態で油を安定に乳化させるることができていた。ただそれは，微粒子が水中で不安ことができないのであろうかと直感的にイメージした。

定化して互いに「凝集」をしてしまい，微粒子分散系が親水性の二分子膜粒子が油水界面に付着固定することが大きな固まりになってしまい，沈降する時に起こる作用

できるとはまだ誰も考えていなかったし試みもされてい力として理解されていた。

神奈川大学に来てよかった87

大地にリンゴが万有引力によって引きつけられるようゴも落ちれば，ナシも落ちるようにナノ粒子の化学種にに，ナノ粒子とミクロンサイズの油滴粒子間にはファンは依らない現象であることを実験的に証明したことにな

デルワールス引力が作用することが判っている。一方，る。このような現象は三相乳化の基本的物性であり，特静電気的斥力や構造的斥力も同時に働くが，引力が勝る許庁の調査官も大変強い関心を示してくれた。そして，条件が可能であれば，ナノ粒子は図１のように油表面に特許の内容も物質ではなく乳化の作用力という概念で承付着固定されうると理論的に予測された。そして，日夜認してくれた。

この理論の予測の基で乳化系の研究を続けた。また，そさて，学生教育としての講義や研究指導でも同じであの一方では理論的予測モデルが実際に起きているかどうる。個々の学生が本来持っている自己の知識がどの様なかを調べるために電子顕微鏡で随分いろいろ工夫を凝ら資質であるのか。その資質を掘り当ててそこから新しいして，多くの乳化系について観察を行った。そして，つ専門的な知識を付与していかないと，決して学生のため

いに電子顕微鏡でその乳化状態（写真１）を実際に観察の教育や研究指導をしていることにならない。学生達とすることができた。電子顕微鏡の写真は撮るのに大変困

我々との間に，互いに自由に議論ができるような雰囲気難であった。しかし，予測通りの写真が撮れたときは本と人間関係を如何に構築するかに随分心掛けてきた。例

当に嬉しかった。さらに一方では，リン脂質のような高えば，富士見研修所にも毎年研究室で 3~4 泊のゼミ合価な薬剤ではなく，モット安価な硬化ひまし油誘導体で宿で春・夏の 2 回，それに大学院合宿として北里大 岩も同様のベシクルを水中で形成することを我々はすでに

橋ゼミ，武蔵工大 小林・高橋ゼミ，慶応大 小山内・先の研究で発見していた。そこで，リン脂質より何百分

朝倉ゼミ，東理大 河合ゼミなどの大学院生間のゼミ合の 1 も安価な「硬化ひまし油誘導体」でも乳化が可能

宿「尾花の会」も行い，学問研究のみならず人格の向上になることを見出した。従って，乳化粒子は大地にリンにも心掛けた。これが学生を教え育てる事の本質であると思っている。
やまなみ

富士見研修所は学生時代に登攀した南アルプスの山脈を眼前に望み，背に八ヶ岳の霊峰を抱く富士見高原は雑噪の都会での疲れを癒してくれる大変素晴らしいところである。合宿ではついつい開放的になり，学生には負けたくないので時には 2 時 3 時まで杯を交わし，学生には迷惑だったかも知れないが，人生観や初恋の話など楽しい場がいつもあった。管理人の伏見さんには先代から随分とご厄介になった。研修所の皆さんからの暖かい歓迎のお陰で，学生達にも研修所でのゼミは忘れることのできない学生時代の良い思い出になったと思う。
我々の研究室で開発をした「三相乳化法」が実用に
図１

理論的予測モデル

要せる形として社会に発表したのはテクニカルショウ
ヨコハマに本学の産学連携推進室から出展依頼を受けた2002 年 2 月であったと思う。その時，「界面活性剤を使用せずに三相乳化法はどんな油剤でも安定に乳化することができる新規な乳化技術」ということで，会場での来訪者は大変な関心を持たれ，展示ブースには人が一杯であった。特に，シリコン油や炭化フッ素油を始め，石油
系油剤や植物油がたった 1 種類のナノ粒子で安定に乳化させることができるという夢のような乳化技術のため，大変強く関心を持ってもらえた。それは，界面活性剤による乳化技術しかない現状では寧ろ不思議な現象であるとしか思えないからであった。
一方，「三相乳化法」を本学の産学連携推進室から特写真１

電子顕微鏡によるエマルション粒子

許申請する際，理事会も我々の研究内容に大変高い関心88神奈川大学工学研究所所報第30号

写真２ 産学連携プロジェクト記者発表会の光景
理事長の挨拶，学長，常務理事，工学部長が同席を持っていただき，数回に亘り報告説明をした。その内
容は「環境適応型の乳化技術で，エマルション燃料，香粧品，農薬，潤滑など」，極めて多岐に応用が可能な基
本的な乳化概念であった。特に，エマルション燃料は従来の界面活性剤型と全く異なるので，大学が実用化に向けての開発研究に取り込むことを推進してくれた。そのため他企業との連携を必要とするので，2004 年 7 月に，大学内に「三相乳化開発プロジェクト」を作った。大手企業の協力の下で，積極的にエマルション燃料の調製，性能，燃焼性などについての研究データーを重ねた。こ図２

大学が設立した会社のシンボルマークの時期は大変多忙で，学会活動で地方に出張中でも，またゼミで富士見の研修所にいても何回となく大学から緊C 重油エマルションの燃焼テストに出かけていた。丁度急の電話があり，それに対応をしたことが今は懐かしく

その翌日に FM 横浜から，朝 8 時 30 分から「ナマ放送」

笑い話として思い出される。

で神奈川大学の会社設立の目的とエマルション燃料が如幸いにして，これらの努力は 2006 年 7 月 12 日に，

何に環境適応型燃料であるかについてインタビューの依理事長，学長，工学部長，さらに協力企業も参列して，頼があった。私は韓国・ソウルで自動車の中から携帯公開実験を入れて「大学として」プレスリリースをする

電話で，小林（孝），田口，今井の諸氏に囲まれた中で，ことができた（写真２）。また，その年の 8 月には学内幾分上ずった声で応対した。そして，私は神奈川大学が外の方々に向けて一般公開の講演会も行い，「三相乳化

如何に地球環境の保全と温暖化防止に努力しているかを法」の特徴を報告をした。NHK や TVK テレビのニュー強調した。これらも今となっては大変楽しかった思い出

ス，NHK 国際ラジオ，さらに新聞・雑誌などで記事とである。

して大変多くのメディアで報道してくれた。お陰で国科学技術は企業で実際に携わっている研究者や現場の内外からの社会的反響も大変大きく，その対応の時間に人たちがその新規な技術の有用性について判断すべきで益々追われる日々が続くことになった。

あって，決して直接関わりのない人たちにはその技術のそして，ついに 2007 年 8 月 6 日に，神奈川大学は大優劣の判断はできるものではない。しかし，神奈川大学

学の会社として「未来環境テクノロジー（株）」を設立の一研究室がオリジナルな科学的発明として提出した三した。いよいよ大学が開発した環境適応型技術として実相乳化技術を大学は積極的に支援し，大きく育ててくれ

用化に向けて社会に漕ぎ出すことになった。図２は将来た。その上，JST や NEDO からの呼びかけも度々あっへの発展を期待する成長を表すシンボルマークである。

たが，三相乳化法およびエマルション燃料の基本特許は今年の 8 月 19 日，新会社の海外初仕事として韓国で大学で全て知財権を確保するという観点から現在まで大

神奈川大学に来てよかった

学の管理下で守ってくれている。神奈川大学が研究の推進に全面的に支援をしてくれたことは我々にとって幾倍もの力となっている。私が前に居た大学（63 歳停年）
ではもうとっくに停年となっている歳である。その時が過ぎてからでもまだ研究の自由とチャンスを与えてくれて，日々研究に携わっていられることに，私は神奈川大
学に心より感謝申し上げる。それと同時に，研究・教育を一つの形になる最後まで，大学がご支援をして下されていることは本当に腹心より「神奈川大学に来てよかった」と実感する次第である。研究の成果で学術論文を書くことは楽しい。学会で報告するのも楽しい。だが，オリジナルな研究を特許化するために研究情報が漏洩しな
いように機密にしておくことは，研究者としてまた大学人として大変苦しいことでもあった。しかし，これらもまた貴重な体験で人生を豊かにしてくれるための社会的教育として喜んでいる。
最後に，私は次の 3 点を「三相乳化法」の考え方ができるまでに思った。それは① 持続力。昔は「石の上にも 3 年」で済んだかも知れてないが，私には 10 年もの研鑽が必要であった。② 執着力。技術の完成に向けて
内発的目標と外発的評価が必要である。失敗や無駄道が進歩や発展のチャンスを作ってくれた。③ 想像力。空の星から雄大な星座を瞑想するように，自然現象のハイ
ブリット化に依る新規性の想像であり，追従の忌避を忘れないことである。
鮹に骨なし，海鼠に目なし。それでも活発に動いてい
がくしょう

る。自分の学生もあと少ない。
だけどやれることには頑張りたい。
謝辞 本稿を書き終えるに当たり，長いこと研究推進のためにご協力をして下された学校法人神奈川大学の関係者，教職員御一同様並びに研究で苦楽を共にしてきた今井洋子女史を初めとする研究室の関係各位に心より感謝
申し上げます。また，研究推進に快くご協力下された関係企業の皆様方にも深く御礼を申し上げます。
後書き：2007 年 10 月 19 日 神奈川県松沢成文知事が環境対応型「エマルション燃料」の技術開発視察のため，
神奈川大学が設立した未来環境テクノロジー（株）に来
訪。

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91

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A brief report on Techno-Transfer Kawasaki exhibition
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神奈川大学工学研究所所報第30号

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第30号

7. Introduction to micro-bubble emission boiling for advanced
cooling technology for future power electronics and energy
saving, by Prof. Koichi Suzuki
8. Tree-shaped micro-channel network for microelectronic
cooling, by Dr. Hong Fangjun
9. Development of ultra small-sized absorption refrigerator, byProf. Masahiro Shoji
10. Composite reactive block for heat transformer system andimprovement of system, by Prof. Zhang Pengൻߦߪ߈ࠊ߼ߡ᦭೑ߥ࿾૏ࠍභ߼ߡ޿ࠆ㧚ߘߒߡ᳃㑆ߩ

11. Ecomonic evaluation and Japanese research and⎇ⓥ⢻ജ߇߹ߛలታߒߡ޿ߥ޿ਛ࿖ߢߪ㧘਄ᶏᏒ߅ࠃ߮

development status of cellulose-based biomass utilization๟ㄝߩ↢↥Ꮏ႐㧘ᑪ⸳ᬺ⠪╬ߪ਄ᶏ੤ㅢᄢቇߦᛛⴚ⊛ᜰ

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12. High-pressure hydrogen storage for fuel cell vehicles, byߪ޿ߜᣧߊਛ࿖ߩ᳃㑆࠮ࠢ࠲࡯ߦᵄ෸ߔࠆߚ߼㧘ࡔ࡝࠶

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2. Study on heat transfer performances in heating water systemwith CTAC additives, by Dr. Zhang Hong Xia

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3. Fuel Design and HCCI combustion, by Prof. Huang Zhenߩ౒หࡊࡠࠫࠚࠢ࠻ߦෳ↹ߒਛ࿖ߩ⊒ዷࠍ⌑߼ߡ߈ߚ㧚

4. Talent of DME fuel for heavy-duty vehicles, by Dr.

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Mitsuharu Oguma
5. Small gas turbine with ceramic and metal components, by
Dr. Norihiko Iki
6. Several application problems of gas turbine distributed
power in big cities in Asia, by Prof. Zang Shushengᱠߒߡ޿ࠆ߇㧘૗ࠃࠅ߽ᢥൻᄢ㕟๮ߩᓇ㗀߽޽ߞߡ߆⧯
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102

神奈川大学工学研究所所報

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第30号

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工学研究所
工学研究所所長
工学研究所

許所報（No. 30）

瑞邦

所報 編集委員会
委 員 長 伊藤 勝悦（機械工学科）
委
員 山口 栄雄（電子情報フロンティア学科）
池原 飛之（物質生命化学科）
山村博（物質生命化学科）
瀬古沢照治（情報システム創成学科）
鎌田 元康（建築学科）
三田 一郎（物理学教室）

SCIENCE REPORTS (No. 30)
ofResearch Institute for Engineering (KANAGAWA University)
Director of the InstituteZuihou  KYO

Chief Editor
EditorShouetsu ITOU
Shigeo YAMAGUCHI
Takayuki IKEHARA
Hiroshi YAMAMURA
Teruji SEKOZAWA
Motoyasu KAMATA
Ichiro SANDA(Dept. of Mechanical Engineering)(Dept. of Electronics and Informatics
Frontiers)(Dept. of Material and Life Chemistry)(Dept. of Material and Life Chemistry)(Dept. of Information Systems Creation)(Dept. of Architecture)(Institute of Physics)

神奈川大学工学研究所所報第30号
2007年11月27日
2007年11月30日

印
発

刷
行

編集兼発行者

神奈川大学工学研究所

印

刷

者

中

印

刷

所

昭和情報プロセス㈱〒221-8686 横浜市神奈川区六角橋３丁目27番

村

栄

一

東京都港区三田５丁目14番３号
東京都港区三田５丁目14番３号

RESEARCH INSTITUTE FOR ENGINEERING
KANAGAWA UNIVERSITY
3-27 Rokkakubashi, Kanagawa-ku, Yokohama, 221-8686, Japan