2020年度
年次報告

あいちシンクロトロン光センター

所長挨拶
開設 8 年目となる 2020 年度のあいちシンクロトロン光センターの年報がまとまりました。その活動を 2021
年 3 月末までご指導頂いた竹田美和前所長から、あいちシンクロトロン光センターの所長を引き継いだ國枝が巻頭のご挨拶を書かせて頂いています。
2020 年度は COVID-19 に大きな影響をうけた 1 年と言うことができます。4 月に緊急事態宣言が出され、次々と感染拡大の波が押し寄せる中で、当センターでは消毒、換気、来所人数制限など、しっかり感染対策をとりながら運用を続けて来ました。その中では測定代行の制度をご利用頂くことで、企業の判断で来所できないケースにも対応できました。特に 2020 年 5 月には通常の 3 倍ほどに測定代行依頼が急増しましたが、その後も一定の利用が続き、with Corona 時代の利用スタイルとして定着して来た様に感じます。私たちとしては安心・安全に留意しつつ「日本の研究開発を止めない」を合言葉にして運用を続けて行きたいと考えます。
施設全体では現在 11 本のビームラインの内、財団の 8 本と共に、愛知県と名古屋大学所有の 1 本ずつの一部を共用に提供しています。共用の利用時間割合では企業の利用が約 50 %、学術研究が 30 % 強となっており、利用分野も輸送用機器、化学、電気・電子に限らず様々な分野で広くご利用頂いています。今回の年報には多くの方に研究開発の成果事例報告の原稿をお寄せ頂き感謝すると共に、この年報を手にされた皆様には、是非今後の利用の参考にして頂けると幸いです。ビームラインについては本編の中にそれぞれの運用・整備状況がまとめられています。センターを利用した研究開発の内、公共等利用、無償利用事業の成果についてはリストが掲載されており、センターのホームページで報告書の内容を見て頂くことができます。センターでは、無償利用事業や講習会、などを通して、放射光の高輝度と言う特徴を生かし、実験室の計測では実現できない
高精度計測を更に広く活用される様、普及に努めて行きたいと思います。
一方、放射光技術、計測技術の革新が進む中で、光源、ビームラインの機能向上を進めて行く必要があります。
2020 年度にもいくつかのビームラインで高速化、多機能化の改良が進められています。こうした改良についてはご利用の皆様のご希望が重要な要素になります。ご要望、ご提案をお寄せ頂いて、あいちシンクロトロン光センターのビームラインの更なる高機能化、利便性向上などの改善にご協力頂けると幸いです。加えて放射光施設建設後 8 年となり、光源、ビームラインの機器が更新時期に近づき、故障の発生が散見される様になって来ました。特に光源周りの制御機器については、製造・支援停止された機器を中心に更新を計画的に進め、光源の運用休止などが起きない対策を始めています。
2020 年度は放射光施設間交流事業であるプラットフォーム事業の最終年度にあたり、放射光施設間の校正比較のためのラウンドロビン、様々な情報交換の取り組みが進められました。地域、規模、設立母体に違いのある放射光施設間で、ビームライン技術、利用対象、利用者情報を共有し、普及活動、人事交流を進めることは大変重要であり、プラットフォーム事業終了後も継続できるように努めたいと思います。
2022 年度には 10 年目を迎えることになり、次の 10 年を目指して長期計画を立てる時期に来ています。機能を向上させることで魅力ある放射光施設とすると共に、安定した運用を続けるべく、機器の更新も喫緊の課題となっています。利用分野の拡大、利用者ニーズの動向も踏まえ、皆様のご協力、ご支援を頂きながら改良を進めて行きたいと考えています。日本、世界のものづくりの中心地に位置す
る当センターは、広く産業、学術の革新に貢献し続けたいと考えております。

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

所長

國枝秀世

目次
所長挨拶
1.

全体の概要… …………………………………………………………………………………… 1
1.1

全体の概要… ……………………………………………………………………………… 2

1.2

施設の運転状況… ………………………………………………………………………… 3

1.3

年間の活動… ……………………………………………………………………………… 82.

2020 年度成果事例……………………………………………………………………………… 93.

研究開発… …………………………………………………………………………………… 49

4.

3.1

外部発表… ……………………………………………………………………………… 50

3.2

光源加速器… …………………………………………………………………………… 57

3.3

ビームライン… ………………………………………………………………………… 58

3.4

科研費等外部資金の獲得状況… ……………………………………………………… 60

施設運営の記録… …………………………………………………………………………… 61
4.1

光源… …………………………………………………………………………………… 62

4.2

ビームラインの状況… ………………………………………………………………… 63

4.3

利用促進… ……………………………………………………………………………… 72

5.

研究会・セミナー… ………………………………………………………………………… 79

6.

成果報告書… ………………………………………………………………………………… 87

7.

8.

9.

6.1

公共等利用成果報告書… ……………………………………………………………… 88

6.2

成果公開無償利用事業成果報告書… ………………………………………………… 101

委員会… ……………………………………………………………………………………… 103
7.1

あいちシンクロトロン光センター運営委員会… …………………………………… 104

7.2

あいちシンクロトロン光センター専用ビームライン審査委員会… ……………… 104

7.3

あいちシンクロトロン光センター成果公開… ……………………………………… 104

7.4

その他委員会… ………………………………………………………………………… 104

安全管理… …………………………………………………………………………………… 105
8.1

放射線管理… …………………………………………………………………………… 106

8.2

その他安全… …………………………………………………………………………… 107

施設管理… …………………………………………………………………………………… 109
9.1… …………………………………………………………………………………………… 110
9.2… …………………………………………………………………………………………… 11010.

運営…………………………………………………………………………………………… 111
10.1

過去 5 年間の予算（委託等は除く）・利用料収入の推移… ……………………… 112

10.2

運営組織、スタッフ名簿……………………………………………………………… 11210.3

委員名簿………………………………………………………………………………… 114

10.4

支援教員名簿…………………………………………………………………………… 115

付録………………………………………………………………………………………………… 117【共用ビームライン】…………………………………………………………………………… 118【光源の性能】…………………………………………………………………………………… 118
アクセス………………………………………………………………………………………… 119

1. 全体の概要

1.1 全体の概要

在宅勤務としたこともあり、5 月の利用は、前年度の半分に止まった。この緊急事態宣言が解除された

当センターは、付加価値の高いモノづくりを支援

6 月以降は、新型コロナウイルス感染症対策を徹底するため愛知県が整備している「知の拠点あいち」

させた上で通所利用を再開させたこともあって、前に設置され、2013 年 3 月半ばから、産業界、大学、

年度を上回る利用実績を残す月が続いた。年度末の愛知県の支援を受けながら、公益財団法人科学技1 月中旬から 2 月末にかけては、2 回目の緊急事態

術交流財団が主体となって運営をはじめ、2020 年

宣言が発出されたが、1 回目とは異なり感染対策に

度末をもって 8 年が経過した。

取りくみつつ通所利用は継続した。宣言直後はキャビームラインは、運営開始当初 6 本だったが、ンセルが相次いだが、影響は少なく済んだ。ただ2015 年度に 1 本、翌 2016 年度にもう 1 本を追加し、し、利用促進の取組である成果公開無償利用制度の財団所有のビームラインは 8 本となっている。また、成果発表会を翌年度に先送りにせざるをえなかった

他機関所有のビームラインも徐々に整備され、名古ほか、普及啓発の取組であるセミナー、展示会、学屋大学が 1 本、愛知県が 1 本、さらに、株式会社デ会の多くが自粛又はオンライン開催となった。また、ンソーが 1 本を建設し、現在、財団所有の 8 本とあ当センターへの視察も減少したために、予定どおり

わせ、計 11 本が稼働している。

の PR 活動を行うことができなかった。このように、運転計画としては、原則、月曜日を光源調整・マ

2020 年度は、新型コロナウイルス感染症対応を執り

シンスタディ、火曜日から金曜日までをユーザー利ながらの 1 年となった。利用時間数は僅かに減少し用日としており、ユーザータイムは、1 日 2 シフト

たが、測定代行の増加により利用料収入は過去最高（第 1 シフト：10 : 00 ～ 14 : 00、第 2 シフト：14 : 30 ～を記録した。

18 : 30）を設けている。
利用区分としては、「一般利用」のほかに、
「中小
企業利用」
、大学や公設試等による成果公開を前提とした「公共等利用」、さらには、一般企業や中小企業の初回利用を対象とした「トライアル利用」があり、それぞれ「一般利用」よりも低額での利用が可能となっている。
利用方法としては、「通常利用」と、ユーザーから預かった試料を当センタースタッフが代わりに測定する「測定代行」を設けている。
「通常利用」は、
年 6 回、各期前月の初めに受け付ける「定期利用申込」を基本に、定期利用申込終了後に空きのあるビー
ムラインを利用できる「随時利用申込」と、
前期（第1 ～ 3 期）
、後期（第 4 ～ 6 期）の 2 回に分けて受け付ける「長期利用申込」がある。
2020 年度は、前年度末から世界中に拡大した新型コロナウイルス感染症の影響を受けることになった。4 月中旬から 5 月中旬にかけては、愛知県に初めての緊急事態宣言が発出されたことに伴い、年度
当初のメンテナンス後の通所利用を停止し測定代行
のみ受けつけることとした。職員も、半分を目途に

2

1.2 施設の運転状況

BL 5 S 2、BL 6 N 1、BL 7 U、BL 8 S 1、BL 8 S 3、BL
11S 2）、愛知県ビームライン（BL 8 S 2）
、名古屋大（1）光源加速器

学ビームライン（BL 2 S1）、そして、デンソービーム
ライン（BL 2 S 3）の 11 本のビームラインが種々の光源加速器は、50 MeV の直線加速器、1. 2 GeV

目的でシンクロトロン光の利用が行われた。

ブースターシンクロトロン、1. 2 GeV 電子蓄積リングからなる。ビームラインにシンクロトロン光の供給を

本年度は、財団および愛知県ビームラインにおい開始した当初より、蓄積電流 300 mA のトップアッて主に、試料交換時の時間短縮を目的とした急速停

プ運転を行っている。トップアップ運転中の電流値

止ターボ分子ポンプの導入（BL1N 2）、高次光除去の変化は 300 mA に対して約 0 .1% である。光源加ミラーの導入（BL 5 S1）、特殊環境下での測定装置

速器は、通常月曜日はマシンスタディで、火曜日かの開発（BL 6 N1）、回折角度拡張のための小型 4 象

ら金曜日が利用日となっている。利用日には、朝 8限スリットの導入（BL 8 S1）、位相 CT 測定システ

時過ぎから入射を行い、夕方 19 時頃までシンクロト

ムの導入（BL 8 S 2）
、真空パス切り替え時間短縮のロン光の提供を行っている。本年度の光源加速器のための大排気量真空ポンプ及び多連サンプルチェン

総運転時間は 1, 919 時間であった。前年度と比較す

ジャーの導入（BL 8 S 3）
、そして溶液層厚み可変セ

ると約 1. 2 % 増加した。このうちユーザーの利用時

ルの導入（BL11S 2）などを行い、利用者の利便性

間は 1, 360 時間、光源加速器の高度化や安定化のを高める活動を行った。一方、名古屋大学ビームラ

ためのマシンスタディ時間は 209 時間であった（4 .1

イン（BL 2 S1）では、2 枚の分光結晶の切替機構

参照）。

の設計、デンソービームライン（BL 2 S 3）では、自動プレミックスガス供給装置の導入などが行われた。

（2）ビームライン（4 . 2 参照）

8 本 の 財 団 ビ ー ム ラ イ ン（BL1N 2、BL 5 S1、10,000

（時間）

9,000

8,000

7,000

6,000

公共等
大学

5,000

産学共同
中小企業

4,000

大企業

3,000

2,000

1,000

0
2013年度

2014年度

2015年度

2016年度

2017年度

2018年度

2019年度

2020年度

4,283

5,672

7,173

7,785

8,397

8,040

8,633

8,557.5

図１

図 1 年度別の全ビームラインの利用時間数の推移

年度別の全ビームラインの利用時間数の推移

3

（時間）

【供用ビームライン数の推移】
2013 年度：前年度 3 月に BL 6 本でスタート
2014 年度：BL 6 本2015 年度：BL1N 2、BL 2 S1（名古屋大学）が供用開始 BL 8 本
2016 年度：BL11S 2 が供用開始、BL 2 S 3（企業専用）を設置 BL10 本2017 年度：BL 8 S 2（愛知県）が供用開始 BL11 本2018 年度：第一四半期に BL 2 本が故障のため停止
2019 年度：利用時間数過去最高を記録
2020 年度：5 月 新型コロナウイルス対策のため通所利用を停止

（時間）
1200

1000

800

600

400

200

0

４月

５月

６月

７月

８月

９月

１０月

１１月

１２月

１月

２月

３月

2019

0

520

644

776

640

808

704

808

992

864

952

1120

2020

0

328

720

812

676

956

744

820

1052

736

868

1100

図２

通所利用時間数の推移（時間）

図 2 通所利用時間数の推移

（時間）
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

1月

2月

3月

2019年度

0

47.0

39.0

50.0

28.0

20.0

47.0

18.0

42.0

18.0

68.0

44.0

2020年度

0

167.0

61.0

71.0

94.0

89.5

67.0

23.5

106.0

49.5

124.0

89.0

図３

測定代行利用時間数の推移

図 3 測定代行利用時間数の推移

4

（時間）

1,000

（時間）

950
900
850
800
750
700
650
600
550

公共等

500

大学

450

中小企業

400

大企業

350
300
250
200
150
100
50
0

図４

200.0

2013年度

2014年度

2015年度

2016年度

2017年度

2018年度

2019年度

2020年度

39

36

97

181

213

340

433

957.5

（時間）

年度別の測定代行時間数の推移

図 4 年度別の測定代行時間数の推移

（百万円）

150.0

公共等
大学

100.0

産学共同
中小企業
大企業

50.0

0.0
2013年度

2014年度

2015年度

2016年度

2017年度

2018年度

2019年度

2020年度

70.4

101.0

135.9

154.6

173.3

176.6

189.7

197.1

図 5 年度別の利用料収入の推移
年度別の利用料収入の推移
図５

5

（百万円）

（3）利用の状況

過去最高（197 .1 百万円）になった。

図 1 は年度別の利用時間数の推移である。2020

図 6 は利用時間に占める利用者の構成を示したも年度における専用ビームラインを含めた全ビームラのである。全体の 57 . 6 %（大企業 46 . 8 %、中小企

イン 11 本の利用実績は、8 , 557 . 5 時間となり、2019

業 4 . 5 %、産学共同 6 . 3 %）が企業による利用で過年度に次ぎ過去 2 番目であった。利用傾向として半を占めている。昨年度と比較して、中小企業と産は、二次電池、磁石材料、パワー半導体分野の利

学協同の利用が微増し、大企業の利用が微減した

用時間数が増加している。図 2 と図 3 は 2019 年度

が、全体として大きな変動はなかった。図 7 は利用と 2020 年度の通所利用の利用時間と測定代行時間

時間に占める地域別利用者の構成を示した図である。

をそれぞれ比較したものである。1 度目の緊急事態

これまで同様、愛知県内の利用は全体の過半を占め宣言の下で、2020 年度のメンテナンス明けの 5 月にるが、前年度より 6 .1 ポイント減少した。また、愛通所利用を停止し測定代行のみのユーザー対応を

知県を含めた中部地域の利用を見ても、前年度よりしたほか、職員の 5 割を目途とした在宅勤務を行っ

6 . 3 ポイント減少した。一方、新型コロナコロナウィ

た。そのため、
5 月は前年度に比べ利用が半減したが、

ルス感染症拡大に伴う緊急事態宣言による移動自粛

通所利用を再開した 6 月以降は、順調に利用申込等があったにもかかわらず、関東地域は 1. 3 ポインが入り、前年度を上回る利用実績を残す月が続いた。

ト増、近畿地域は 4 . 0 ポイント増と、前年度よりも1 月に 2 度目の緊急事態宣言が発出されキャンセル

割合を伸ばした。

が相次いだものの、1 度目の緊急態宣言時と異なり、

図 8 は利用時間に占める産業分野別の利用状況を測定代行に加え、感染対策を徹底しながら通常の運示したものである。例年利用の大部分を占める輸送

営を行なったこともあり、利用の落ち込みは見られ用機器が 39 . 6％となり、前年度比で 10 ポイント強なかった。図 4 は年度別の測定代行時間の推移でも割合を落とした。県内輸送用機器関連企業の出張ある。コロナ禍にあって当センターが実施する測定

自粛の影響があったと考えられる。一方、電気機器・代行は移動に伴う感染リスクを忌避するユーザーの電子部品や調査・分析サービスは割合を伸ばしていニーズを捉え、対前年度 2 倍以上となる 957 . 5 時間

る。その他、割合は小さいが、窯業、金属、食品なに達した。図 5 は年度別の利用料収入の推移を示し

ど幅広い産業分野に活用されている。

たものである。測定代行の伸びにより、2020 年度は2020年度
2019年度

公共等
9.9%
大学
32.5%

産学共同
6.3%
図６

公共等
10.2%
大企業
46.8%

大学
33.4%

中小企業
4.5%

産学共同
4.9%

図 6 利用時間に占める利用者の構成

利用時間に占める利用者の構成

6

大企業
47.6%

中小企業
3.9%

2020年度
北海道・東北
2.1%

九州
1.0%

その他
1.1%

2019年度北海道・東北
1.0%

近畿
12.6%

関東
19.9%

近畿
8.9%

九州
1.4%

中国
0.5%

関東
18.6%

愛知県
56.5%

愛知県
62.6%

中部
中部

(愛知県除く)7.0%(愛知県除く)6.8%

図 7 利用時間に占める地域別利用者の構成
図７

利用時間に占める地域別利用者の構成

2020年度

ゴム製品・樹脂
1.3%

繊維
0.6%

機械
0.6%

その他
5.2%

2019年度
ゴム製品・樹脂
1.2%
食品・ヘルスケア
1.5%

食品・ヘルスケア
3.2%
金属・鉄鋼
4.4%

ガラス・窯業・土石
5.1%

金属・鉄鋼
4.2%

輸送用機器
39.6%

電気機器・電子部品
12.5%

電気機器・電子部

図８

化学
10.0%

化学
13.0%

利用時間に占める産業分野別の利用状況
図 8 利用時間に占める産業分野別の利用状況

7

機械
0.3%

その他
1.3%

ガラス・窯業・土石5.8%
調査・分析サービス
9.4%

調査・分析サービス
13.6%

品
16.2%

繊維
0.7%

輸送用機器
50.2%

1.3

年間の活動

告会は例年 3 月に行っていたが、新型コロナウィル
ス感染症の影響で年度をまたぐことになり、2021 年

2020 年度の活動として大きく「ユーザーの利便性

5 月 28 日（金）にオンラインで開催した。参加者は向上に向けた取組」、「利用促進に関する取組」、「普145 名であった。光ビームプラットフォーム事業では、及啓発に関する取組」の 3 つの取り組みを行った。

5 年間にわたって行ってきた事業の最終年度であっユーザーの利便性向上に向けた取組では、定期的たが、利用を停止する施設があり、国や自治体によに利用者アンケートを実施し、このアンケートからる県をまたぐ移動の自粛要請が活動の大きな妨げに出てきたユーザーニーズに対応した改善活動を 2020なった。

年度も引き続き実施し、ビームライン技術者が中心

産業利用コーディネータが中心となって、利用相になって、設備機器及び施設について 38 の改善項

談、技術指導及び個別訪問の実施を継続的に行っ目を実施した（4 . 3 . 3 参照）。また、測定業務の効率た。また、利用促進の取り組みとして、利用者研修化に寄与するものとして 2020 年度も測定代行を実会等を開催した。加えて、普及啓発に関する取組施した。新型コロナウィルス感染症対応により、企業・として、セミナー等の開催・関係学会等への参加や、大学等が外出を抑制したこともあり、リモートでの展示会への出展及び見学者の受入れを通じて、シ

利用ニーズが著しく高まった。

ンクロトロン光の活用例をアピールする予定であっ利用促進に関する取組の中で、成果公開無償利

たが、新型コロナウィルス感染症の影響下、例年開用事業や光ビームプラットフォーム事業を実施した。

催されるイベントや展示会の多くが自粛により中止

2020 年度の成果公開無償利用事業では、様々なビーもしくはオンライン開催となり、また、不急の移動自ムラインを利用する 22 件の課題が採択された。報粛の影響により、減少した（4 . 3 . 2 参照）。

8

2. 2020 年度成果事例

琵琶湖産シジミの殻の色は何によって決まるのか1

関西医科大学 , 2 東レテクノ , 3 名古屋大学 , 4 立命館大学
竹本邦子 1, 馬場大哉 2, 田渕雅夫 3, 太田俊明 4

1. はじめに薄くなり、殻高 20 mm の琵琶湖産シジミで厚さはかつて、琵琶湖は日本でも有数のシジミの産地

約 4~15 mm となっていた［4］。同じ代謝物からでで、シジミの漁獲量は琵琶湖漁業全体の 50 % 以上

きているにも関わらずシジミの殻皮の色は黄色、褐を占めていた。しかし、シジミの漁獲量は 1957 年の色、黒色と多様である（図 2）。殻の色と生息環境に

6 , 072 t をピークに激減し、2020 年は 41 t となり、関連があることは漁業者の間では知られており、黄主要漁場の生息密度も 1949 年の 60 個体 /㎡から、色を帯びたシジミは良い生息環境と考えられる砂地

2020 年の 0 . 46 個体 /㎡となっている［1］。砂利ので、黒色を帯びたシジミは泥地でよく獲れるとされ流出、河川からの泥の流入、外来水草の繁茂などにている。我々はここに注目し、殻皮の色が黄色や黒より、生息場所である砂地が減少したことが理由で色になるメカニズムを解明できれば、殻の色から生はないかと考えられているが、現在のところ、原因

息環境を読み出し、生息数減少の原因を解明できるは不明である。このため、シジミ復活に向けた様々のではないかと考え殻皮について調べている。

な取り組みが行われているが、今のところ顕著な成果は得られていない。
日本には、汽水域に生息するヤマトシジミ、淡水域に生息するマシジミ、そして琵琶湖淀川水系固有種であるセタシジミの 3 種類の在来シジミがいる。
現在、琵琶湖にはセタシジミの他にマシジミが生息している。外来種であるタイワンシジミの繁殖も報告されている。マシジミやタイワンシジミは雌雄同体で自家受精を行い、殻内で仔貝になるまで保育す

図1るので繁殖力が高い。一方、セタシジミは雌雄異体

等の文献［2］Figure 2 を引用し一部改変）

二枚貝の殻の形成過程の模式図（F. Marinの卵生で、琵琶湖や瀬田川の限られた場所に、比較的種別隔離された状態で生息していると考えられる。
図 1 に、二枚貝の殻の形成過程の模式図を示す。
二枚貝の貝殻は、親貝由来の卵内成分から成る幼生
殻の腹縁を起点とし、摂餌開始後、外套膜上皮から分泌される成分によって形成される［2］。このため、
殻は年輪のような構造をとり、幼生殻も稚貝の頃の貝殻も、外部の侵食や剥離されない限り殻頂近くに残り続ける。貝殻は、炭酸カルシウムと複合タンパ

図 2 琵琶湖産シジミの写真と二枚貝の模式図

ク質からなる石灰質層の本体と、有機物からなる殻皮と呼ばれる皮膜から成り（図 2）、個体が成育した環境の情報が記録されやすい特異な器官とされている（例えば［3］）。殻皮は腹縁から殻頂に向かって10

今回、琵琶湖の湖底に多く存在する Fe およびの XAFS スペクトルを示す。黄色タイプ蛍光強度は

Mn と殻皮の色との関係を調べるため、BL11S 2 硬黒色の 1/ 20 以下であった。黒色タイプおよび黄色X 線 XAFSII ビームラインで行った、XAFS と蛍光タイプのスペクトルの形状はα-FeOOH に似ている。

X 線二次元マッピングの結果について紹介する［4］。

同じ貝の黒色部と黄色部分でも同様の傾向を示すス
ペクトルが得られた。殻皮に含まれる Fe は色に関2. 実験方法

係なく主に Fe3+ であると考えられる。

試料は、瀬田町漁業協同組合で採取された琵琶湖産のシジミから、貝殻が全体に黒色を帯びたシジ
ミ（黒色タイプ）と黄色を帯びたシジミ（黄色タイプ）
を選び、乾燥した殻を用いた。参照試料は、Fe 箔
以外は、高純度化学から購入したものを用いた。
Fe と Mn の K 吸 収 端 の XAFS と、Fe、Mn お
よび Ca の蛍光強度の二次元マッピングは、あいち
シンクロトロン光センター BL11S 2 硬 X 線 XAFSII
ビームラインでおこなった。シジミ殻の XAFS 測定

図 3 CaKαと FeKαの蛍光 X 線マッピング（上段 :は、シリコンドリフト検出器（SDD）を用いた部分

黄色タイプ、下段 : 黒色タイプ）と測定したシジミ

蛍光収量法（PFY）で行った。参照試料の XAFSの写真

測定は透過法で行った。
3. 結果と考察
3-1 Fe の二次元マッピングと K 吸収端 XAFS
図 3 に黒タイプと黄色タイプの CaKαと FeKαの
蛍光 X 線マッピングの結果を示す。石灰質層の Caが、色に関係なく確認できる。Ca 一様ではなく縞状に分布している。この縞は成長線に平行で、黄色タイプに比べ、黒色タイプの方が明瞭である。黄色タ
イプでは、成長線に沿った黒色を帯びた部分で Caの分布が少ない部分がある（Ca、
黄色矢頭）
。これは、
黒い部分に、Ca の蛍光を遮蔽する物質が多く存在していることを示唆している。Fe は、黒タイプの方が広範囲に、大量に分布している。Fe も成長線に沿って縞状に分布し、縞は黒タイプの方が明瞭であ

図4る。これは、Fe は貝の成長と同時に殻皮に取り込ま

試料の Fe の K 吸収端 XAFS

黒色タイプと黄色タイプのシジミの殻と参照れたことを示している。黄色タイプで、成長線に沿った黒色を帯びた部分で Fe が多く分布している（Fe、

3-2 Mn の二次元マッピングと K 吸収端 XAFS黄色矢頭）ことから、Ca の蛍光を遮蔽していたの図 5 に黒色タイプと黄色タイプのシジミと参照試は Fe であると考えられる。側面（白矢印）に Fe の料の Mn の K 吸収端 XAFS と Ka の蛍光 X 線マッ

高い蓄積が認められる。これは、成長後、殻皮の表

ピングの結果を示す。Mn は Fe の多いところに分面に付着した Fe 化合物であると考えられる。

布している。Mn も成長線に沿った縞状の分布は見

図 4 に黒色タイプと黄色タイプの Fe の K 吸収端られるが、殻の色による違いはない。殻皮中の Mn は、

11Mn2+ と Mn4+ で、黄色タイプの Mn は黒色タイプよ吸収端 XAFS と蛍光 X 線二次元マッピングを行っ

りも酸化していた。

た。殻皮中の Mn は Mn2+ と Mn4+ で、黄色タイプの Mn は黒色タイプよりも酸化していた。Fe は黒い部分に多く存在していたが、色に関係なく Fe3+ であった。これより、（1）黄色タイプの生息環境は黒タイプより好気的な環境である、（2）黒色と Fe の分布には相関がある、（3）Fe の酸化物や硫化物は黒色の原因物質ではない、ということが分かった。
自然界には様々は色素が存在する。殻皮の色の原因の解明に向け、色の数値化と Fe 化合物を含めたいくつかの色素について X 線分光法を中心に検討

図5を進めていく予定である。

黒色タイプと黄色タイプのシジミの殻と参照

試料の Mn の K 吸収端 XAFSとKa の蛍光 X 線マッ
謝辞

ピング（上段 : 黄色タイプ、下段 : 黒色タイプ）

本研究は、科学技術交流財団あいちシンクロトロ
3-3 殻皮の中の Fe と色との関係

ン光センター公共利用（実験番号 : 201606002）、成果公開無償利用事業（実験番号 : 2017 P1001）で実Fe は成長線に沿って分布し、殻皮の表面だけで施された。

はなく内部にも存在していた［4］。この結果は、Feと Mn は殻皮形成と同時に殻皮内部に取り込まれたことを示している。水の中に Fe と Mn が共存する

参考文献

とき、Fe は Mn より早く酸化する。黄色タイプの生［1］ 環 境 省 ,“ 琵 琶 湖 の 保 全 及 び 再 生 の 状 況 ”,

息環境の酸化還元電位は黒タイプより高く、好気的

http://www.env.go.jp/water/ 03 _ 1 _な環境であったと考えられる［5］。

biwakonohozennsaiseizyokyou.pdf, 参 照 2021-10 3+01.

殻皮に含まれる Fe は色に関係なく Fe で、Feの量が多いほど黒っぽい色を示した。Fe の酸化物［2］F. Marin et al., ”Molluscan shell proteins:

は、結晶構造や粒子形態により色が異なる。例え

primary structure, origin, and evolution”, Curr.

ば、FeO や Fe3 O4 は黒色、α-FeOOH は薄い黄褐Top. Dev. Biol., 80 209 - 276（2008）.

色、γ-FeOOH は 赤 褐 色、α-Fe2 O3 は 赤 褐 色、γ［3］L. C. Foster et al.,“Strontium distribution-Fe2 O3 は褐色を示す［6］。XAFS の結果は、FeO

in the shell of the aragonite bivalve Arctica

や Fe3 O4 は黒色の原因物質ではないこと、「黒色のislandica”, Geochem. Geophys. Geosyst., 10 Q 03003

原因物質は硫化鉄である」という流説を否定する。

（2009）.

3+

Fe が黄褐色から赤褐色の原因であるかについて［4］K. Takemoto et al.,“Chemical State Analysis of

は、今のところ否定も肯定もできる明確な証拠はな

the Periostracum in the Corbicula Clam Hatched

い。今後、詳細な構造解析が必要である。

in Lake Biwa”, J. Wat. Env. Technol., 18 62 - 69
（2020）.

5. まとめと今後の展望［5］青山勲 ,“ 水圏環境中における鉄・マンガンの挙動 ”, 土壌の物理性 , 67 11-18（1993）.

シジミの殻皮の色が黄色や黒色になるメカニ
ズムの解明を目指し、琵琶湖の湖底に多く存在す［6］mindat.org, https://www.mindat.org/,

る Fe および Mn と殻皮の色との関係を調べるた

2021-10 - 01.

め、BL11S 2 硬 X 線 XAFSII ビームラインで、K

12

参 照

エポキシ樹脂 / 無機基材接着界面の解析
住友ベークライト株式会社
首藤靖幸、加々良剛志、和泉篤士

1. はじめにX 線を励起エネルギーに用い、Au 4 f を用いてエエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹

ネルギー校正を行った。光電子検出器は PHOIBOS

脂は熱硬化反応によって緻密な三次元網目構造を形

150 CCD（SPECS 社）を用い、分光器のパスエネ

成する高分子材料であり、硬化後の樹脂は高い耐

ルギーは 20 eV、X 線入射角度は 55°、光電子検

熱性、機械特性、電気絶縁性などの物性を発現す

出角度は 90°とし、室温、真空下で測定を実施しることから、電子・半導体産業において重要な役割た。得られたプロファイルのカーブフィッティングを果たしている。樹脂材料は成形加工プロセスや使は IgorPro の解析マクロ XPST［1］を用いて行い、用環境下において様々な温度変化に曝されるために、

Background の推定は Shirley 法を適用した。

熱膨張・収縮の繰り返しによって異種材料間界面に2-2. 試料

残留応力が生じ、基材の反りや界面剥離といった材
料不良が生じるという問題があり、半導体の小型化、測定試料は銅（Cu）、ニッケル（Ni）基板、およ

高集積化、高耐熱化のニーズに伴い要求される耐久び各基板上にスピンコート法で成膜後に熱硬化した性能は高まっている。これらの問題を解決するため

エポキシ樹脂薄膜であり、膜厚は約 20 nm である。

には樹脂 / 無機材料（フィラー、基材）間の界面接TPP– 2 M 式［2、3］で 見 積もった hν=3 , 000 eV

着性の向上が重要である。しかしながら、硬化後のにおけるエポキシ樹脂の非弾性平均自由行程λは

熱硬化性樹脂は不溶不融であるため、成形後の複6 . 8 nm であることから、得られるプロファイルは 3合材料の界面状態の分析は困難であり、界面構造

λ=20 nm 程度までの情報を含み、樹脂 / 基板接着の把握は十分になされていない。

界面における樹脂・基板の情報を反映したものと推

本実験では、X 線光電子分光（XPS）を用いて定される。予備検証においてエポキシ樹脂薄膜は導エポキシ樹脂 / 無機基材接着界面における化学構

電膜コート処理を施さなくてもチャージアップの影

造を明らかにすることを目的とする。無機基材とし

響がないことが確認されたことから、本測定では帯ては半導体集積回路用リードフレームを想定し銅電処理としてカーボンテープ貼付のみを行い測定を（Cu）およびニッケル（Ni）を対象とした。高エネ実施した。

ルギーの放射光を用いた XPS 分析を行うことによっ
3. 結果て樹脂 / 金属（Cu、Ni）間相互作用をピーク強度
およびピークシフトの観点から定量化することが可

エポキシ樹脂 /Cu およびエポキシ樹脂 /Ni につ能であることから、本検討を行うことによって原子・いて測定し得られた C 1s および O 1s スペクトルを

分子オーダーにおける異種材料間の接着力発現メカ

図 1 に示す。Cu 基板および Ni 基板について測定しニズムが解明され、接着力に優れる樹脂材料の設計た結果についても記載する。いずれの試料についてが可能になると期待される。

も、C 1s スペクトルの C–C/C–H のシグナルにピー
クシフトは見られなかったことからチャージアップ

2. 実験

はないものと考えられる。エポキシ樹脂 /Cu および

2-1.XPS 測定

エポキシ樹脂 /Ni ともに基材のシグナル（Cu 2 p3/2、

XPS 測定は BL 6 N1 にて実施した。3 , 000 eV のNi 2 p3/2）が観測されており、また O1s スペクトル13において樹脂由来のシグナルに加えて金属基板由来

由来するものと推定され、金属表面の酸化層の等電のシグナルが見られていることから、本条件で得ら

点の違い（酸化銅 : 9 .1– 9 . 9、
酸化ニッケル : 9 . 9 –10 . 7）

れた樹脂 / 金属試料のプロファイルは金属基板表面がもたらす樹脂 / 金属間の酸―塩基相互作用の強さまでの情報を含み、樹脂 / 金属間相互作用を反映しの差を示すものであると考えられる［4、5］。

たプロファイルであると言える。
4. まとめ

図 1（a）より、エポキシ樹脂の C–C/C–H 結合
および C–O 結合に相当するピークが得られた。C–

エポキシ樹脂 / 金属試料に関する XPS 分析の結C/C–H のピーク位置はいずれの試料においても果、金属最表面における金属酸化層とエポキシ樹脂

285 eV であったが、C–O のシグナルは Cu 上ではの酸素原子間の電子授受が樹脂 / 金属間の相互作

288 .1 eV、Ni 上では 286 . 4 eV と異なる位置に現れ用の起源であることが推定された。

ている。これは樹脂 / 金属界面において樹脂の酸素原子が金属側から異なる影響を受けていることを示参考文献

唆しており、Ni 上の樹脂は Ni 最表面との電子授受1.

によって C–O 結合の分極が抑制されているものとInterface Anal., 21, 165（1994）.

考えられる。

2 . 日本表面科学会 編 , X 線光電子分光法 , 丸善出

S. Tanuma, C. J. Powell, D. R. Penn, Surf.

版 , 1998 .

図 1 の（b）エポキシ樹脂 /Cu、
（c）エポキシ樹
脂 /Ni の O1s のピークフィッティング結果から、エ3.

https://www.wavemetrics.com/project/

ポキシ樹脂に由来する酸素原子のピーク位置はそれ

XPStools

ぞれ 530 . 3 eV、533 . 3 eV であると推定された。こ4 . 前田重義 , 色材 , 65（9）, 565 – 574（1992）.

れらの O1s のピーク位置の違いは C1s の C–O のシ

5 . 谷山明 , 表面科学 , 16（5）, 320 – 325（1995）.

グナル同様に金属表面からの電子移動の程度の差に

図 1 XPS spectra of（a）C 1 s for Epoxy/Metal,（b）O 1 s for Epoxy/Cu and（c）O 1 s for Epoxy/Ni.

14水酸化第二鉄へのヒ素の共沈機構
早稲田大学理工学術院・東京大学大学院工学系研究科
所

1.

千晴

2.

はじめに

水酸化第二鉄への As（III）の共沈機構［3］2-1Fe（鉄）はありふれた元素であるが、自然界で II

共沈と吸着の収着特性の違い

および III の複数の価数を有し、また様々な陰イオン、

図 1 は、初期 As（III）濃度を 10 mg dm−3（0 .13

陽イオンと共に多種多様な沈殿を生成し、それらはmmol dm−3）、 初 期 Fe（III） 濃 度 を As/Fe モ ル

さらに多種多様な元素に対してユニークな吸着特性

比 0 .125 から 10、イオン強度 0 . 05、pH 7、反応時を有する。したがって、自然界における元素の移動

間 1 時間に設定した際の、共沈と吸着における水酸を決定づける重要なマトリックスの 1 つである。また、

化第二鉄中への As（III）の収着密度の違いを示し

各種分離プロセスでは、吸着によって有用元素のロたものである。このように、共沈では吸着の 2 倍かスを招く忌避元素となる場合もあれば、有害元素のら 4 倍の収着密度が得られるほか、As/Fe が大き

高効率な吸着剤として積極的に利用される場合もあい範囲では共沈では収着が飽和しない現象が認めらる。ミネラルプロセッシングの分野では、鉄形態のれる。このことは、共沈では水酸化第二鉄への As

コントロールが全体のプロセス効率を左右されると（III）取り込みが単なる表面錯体のみではなく、何言われるほどである。

らかの水酸化第二鉄自身の構造変化を伴っている筆者らは、鉱山開発や地下水で汚染を招く場合がIII可能性を示している。なお、水酸化第二鉄上の As

ある As（ヒ素）について、（Fe ）2 O3・0 . 5 H2 O（水（III）については XANES（X-ray adsorption near-

酸化第二鉄）との共沈機構を考察してきた。As はedge structure）にて価数変化等の可能性を確認し自然界で III または V の価数を有し、それぞれが異たが、いずれも As（V）へは酸化しておらず、As（III）

なる共沈機構を有する。鉱山廃水では Fe（II）とのままであった［3］。

As（III）または As（V）が酸性溶液にイオンとして共存している場合があり、それを中和することによって Fe（III）へ酸化させ、生じる沈殿に対してAs（III）や As（V）を共沈させるという処理法が、長らく高効率な処理法として採用されてきた［1］。
これらの共沈プロセスを、改めて条件制御したビーカー実験で再現すると、確かにシンプルな吸着法に比べて共沈法では高濃度の As の沈殿への取り込みが確認され、その傾向は As（III）でも認められる
ものの As（V）の方が顕著であることが確認された［2］。筆者らはその理由について、XAFS（X-ray

図 1 Sorption density of As（III）with ferrihydrite

adsorption fine structure）解析法を用いて水酸化［3］

第二鉄や As 収着の構造変化を考察したので、以下2-1

ではその例を紹介する。

EXAFS 解析による共沈機構解明

図 2 および 3 は、初 期 Fe（III）濃 度を 40 mg
dm−3、 初 期 As（III）濃 度 を As/Fe モ ル 比 0 . 25

15

から 10 となるように調整し、他の条件は上述の実験と同様として得られた沈殿物に対して Fe K 端の
EXAFS 解析を実施した結果である。測定は透過法で実施した。水酸化第二鉄は四面体構造に 20 - 30 %の八面体構造が混じった構造をしているが、共沈では As/Fe 比が大きくなって多くの As が取り込まれるにつれて八面体構造が増加する傾向が認められた。XRD（X-ray diffraction）パターンにおいても、共沈では高 As/Fe 比において 34°2 θ付近のピークの低角側へのシフトが認められていたが、これも水
酸化第二鉄の八面体構造化に起因していたものと推察される［3］。また、共沈では As/Fe 比が大きくなるにつれて Fe-O 結合距離が増加し、Fe-Fe 結合

図 3

も edge-sharing（Fe-Fe1）と double corner-sharingof the ferrihydrite obtained from As（III）（Fe-Fe2）共に距離が増加する傾向が認められた。

coprecipitation experiments［3］Iron K-edge radial distribution functions

したがって、As/Fe 比が大きくなるにつれて、共沈
では As（III）が水酸化第二鉄の内部にまで取り込

一 方、As K 端 に お け る EXAFS 解 析 結 果 でまれ、その構造を変化させていることがわかる。一は、As（III）は水酸化第二鉄に対して、binuclear-

方、上述のような構造変化は、吸着では認められなbidentate の As-Fe 結 合 が 減 少し、monodentate–

かった。

mononuclear の As-Fe 結合が増加していた。
以上のことから、水酸化第二鉄への As（III）共沈では、As/Fe 比が高くなるにつれて、四面体ではなく八面体構造の水酸化第二鉄への monodentatemononuclear の As（III）結合が増えるとともに、その構造が水酸化第二鉄の内部まで入り込むことによって、高い収着に至っていると予想される。
3.

水酸化第二鉄への As（V）の共沈機構［4-6］3-1共沈と吸着の収着特性の違い

図 4 は、 初 期 As（V） 濃 度 を 10、20、30 mg
dm−3（0 .13 , 0 . 27 , or 0 . 40 mmol dm−3）
、
初期Fe
（III）
濃度を As/Fe モル比 0 . 25 から 10、イオン強度 0 . 05、
図 2

3

k -weighted iron K-edge EXAFS spectra

pH 5、反応時間 1 時間に設定した際の、共沈と吸着of the ferrihydrite obtained from As（III）

における水酸化第二鉄中への As（V）の収着密度

coprecipitation experiments［3］の違いを示したものである。このように、共沈では吸着に比べて 3 - 5 倍の収着密度が得られ、場合によっては沈殿中の As/Fe 比が 1 に達している。この共沈における高い収着密度の傾向は、上述の As（III）の場合よりも顕著であることから、As（V）の共沈では、As（III）の共沈で認められた水酸化第16

二鉄の八面体構造化以上の、より大きな構造変化がは、As（III）共 沈においても binuclear-bidentate

起きていると考えられる。

が減少していたことと共通しているが、その代わりに増加した表面錯体種の傾向は異なっている。
As（V）共 沈 で 増 加 が 認 められ た mononuclearbidentate での As-Fe1 結合間距離は、非晶質ヒ酸鉄における As-Fe 結合距離と近いので、この表面錯体構造を前駆体として、非晶質ヒ酸鉄の表面沈殿が形成されるのではないかと推測される。非晶質ヒ酸
鉄が形成されれば、沈殿中の As と Fe の比は 1 となるので、共沈にて高い As/Fe 比が得られたことも納得できる。非晶質ヒ酸鉄の表面沈殿形成を裏付けるエビデンスとしては、XRD パターンにおいても、
高 As/Fe 比において水酸化第二鉄に特徴的な 34°
2 θ付近のピークが、非晶質ヒ酸鉄のピークと同様の 28°2 θまでシフトしていた［5 , 6］。

図 4 Sorption density of As（V）with ferrihydrite

以上のことから、水酸化第二鉄への As（V）共［5］

沈では、As/Fe 比が高くなるにつれて、八面体構
3-2

EXAFS による構造解析

造の水酸化第二鉄への mononuclear-bidentate の−3

図 5 は、初期 Fe（III）濃度を 10 mg dm 、初As（V）結合が増え、その構造は徐々に非晶質ヒ酸

期 As（V）濃度を As/Fe モル比 0 . 25 から 5 となる

鉄となって、より安定な As（V）の取り込みに至るように調整し、他の条件は上述の実験と同様としてと推測される。この構造は、高効率な As（V）が安得られた沈殿物に対して Fe K 端の EXAFS 解析を定に形成されるという点で、廃水処理の観点からも実施した結果である。As/Fe 比が大きくなるにつれ非常に有利である。

て水酸化第二鉄の八面体構造の割合が増え、Fe-O
結合、Fe-Fe1 結合、Fe-Fe2 結合の距離が増加する
傾向は As（III）共沈と同様であるが、As（V）共沈の方がその傾向は顕著であった。またその構造は、非晶質ヒ酸鉄（FeAsO4）の構造に近づいていることが確認された。ここで、すべての実験系における溶液は非晶質ヒ酸鉄の沈殿に対しては不飽和である
ので、非晶質ヒ酸鉄が生じているとすれば、これは界面を介した界面のみで生じる表面沈殿である。
図 6 は同様の沈殿に対する As K 端の EXAFS 解析を実施した結果である。As（V）の水酸化第二鉄に対する表面錯体は、mononuclear-bidentate（AsFe1）、binuclear-bidentate（As-Fe2）、mononuclearmonodentate（As-Fe3）の 3 種 類が 知られている

図 5が、As（V）共沈では As/Fe 比が大きくなるにつof the ferrihydrite obtained from As（V）

れて、binuclear-bidentate が減少し、mononuclear-coprecipitation experiments［5］bidentate が増加する傾向が認められた。この傾向

17

Iron K-edge radial distribution functions

の場合は収着自体が水酸化物の構造を変化させることを確認している。これらの現象を系統的に明らかにし、制御できれば、例えば高効率な廃水処理法の提案などに役立てられるのではないかと考えている。
謝辞
本研究で紹介した XAFS 解析のほとんどはあい
ちシンクロトロン光センター BL 5 S1 にて実施したものである。ここに関係者各位に謝意を表する。
参考文献［1］R. Koide et al.,“A model for prediction of
図 6 Arsenic K-edge radial distribution functions

neutralizer usage and sludge generation in theof the ferrihydrite obtained from As（V）

treatment of acid mine drainage from abandoned

coprecipitation experiments［5］mines: case studies in Japan”, Mine Water
Environ., 31, 287 - 296（2012）

5.

まとめ

［2］C. Tokoro et al.,“Sorption mechanisms of

水酸化第二鉄に対する As（III）および As（V）

arsenate during coprecipitation with ferrihydriteの共沈において、特に高い As/Fe 比では吸着より

in aqueous solution”, Environ. Sci. Technol., 44 ,もかなり高い As 収着が得られる現象に対して、そ638 - 643（2010）の構造変化を EXAFS 解析した例を紹介した。As［3］Y. Takaya et al.,“Removal mechanisms of（III）や As（V）の表面錯体形成により水酸化第二arsenite by coprecipitation with ferrihydrite”, J.

鉄が八面体構造化し、表面錯体構造も binuclear-

Environ. Chem. Eng., 9 , 105819（2021）

bidentate か ら monodentate-mononuclear あ る い［4］C. Tokoro et al.,“XAFS investigation for As（V）

は mononuclear-bidentate に変化することによって、

co-precipitation mechanism with ferrihydrite”, J.

高い As（III）または As（V）収着密度が得られる

MMIJ, 127 , 213 - 218（2011）

ことを示した。また As（V）共沈においては、その［5］C. Tokoro et al.,“Mechanism of arsenate

構造が前駆体となって非晶質ヒ酸鉄の表面沈殿形

coprecipitation at the solid/liquid interface of

成に至ることを紹介した。この現象は高効率かつ安ferrihydrite: A perspective review”, Adv. Powder

定した廃水処理には有利であり、筆者らは、連続Technol., 31, 859 - 866（2020）的に高い As/Fe 比を実現するような廃水処理法と［6］C. Tokoro and T. Kato,“Coprecipitation

して、樹脂を利用したカラム処理法を提案している

mechanism to hydroxides in treatment of acid［7］。

mine drainage”, Geochemistry, 54 , 5 -14（2020）

また、これらの現象については、別な水酸化物と［7］C. Tokoro and T. Kato,“Arsenate removal by

元素の組み合わせでも同様の傾向が認められている。

resin-supported ferric ions: mechanism, modeling,

筆者らは、
水酸化アルミニウムへの As（V）共沈［8］、and column study”, Adv. Powder Technol., 32 ,Si 共沈［9］、Zn 共沈［10］、水酸化第二鉄への Cr

1943 -1950（2021）（VI）共沈［11］、水酸化マグネシウムへの B 共沈

［8］D. Haraguchi et al.,“Sorption mechanisms of［12］、F 共沈［13］、酸化マンガンへの Cd 共沈［14］arsenate in aqueous solution during coprecipitation

において、総じて共沈の方が収着密度は大きく、そwith aluminum hydroxide”, JCEJ, 12 we168（2012）18

［9］C. Tokoro et al.,“Silicate removal in aluminum

H3 BO3 /B（OH）4− on magnesium oxide”, Mater.

hydroxide co-precipitation process”, Materials, 7 ,Trans., M-M 2013814（2013）1084 -1096（2014）［13］K. Tsuchiya et al.,“Experimental study and［10］C. Tokoro et al.,“Mechanism investigation andsurface complexation modeling of fluoride removal

surface complexation modeling of zinc sorption on

by magnesium hydroxide in adsorption andaluminum hydroxide in adsorption/coprecipitation

coprecipitation processes”, J. Environ. Chem. Eng.,

processes”, Chem. Eng. J., 279 , 86 - 92（2015）

8 , 104514（2021）［11］A. Mamun et al.,“Sorption mechanisms of［14］K. Suzuki et al.,“Removal mechanisms

chromate with coprecipitated ferrihydrite inof cadmium by δ-MnO 2 in adsorption andaqueous solution”, J. Hazard Mater., 334 , 142 -149

coprecipitation processes at pH 6 ”, Chemical（2017）

Geology, 550 , 119744（2020）［12］K. Sasaki et al.,“Characteristic sorption of19

ガスアトマイズ金属粉末粒子内部の気孔形態の直接観察と形成過程の解明
九州大学大学院工学研究院
吉年規治

1. はじめにの性能に大きく影響を与える。その一つが粒子内部

粉末冶金プロセスは、粉末を焼結することによりに含まれる気孔量であり、これをいかに低減できる

素材や製品を作製するプロセスであり、特殊な組織

かである［1、2］。一方で現状においては、内部気孔のを有する材料素材や複雑形状を有する製品の作製

形成メカニズムは未解明であり、また、それらを抑手法として古くから用いられてきた。近年では、軟制する手法についても未確立である。

磁性非平衡材料に代表される非常に微細なナノ構

最近、著者らは、ガスアトマイズ時のプロセス条

造組織やランダム構造を有する非結晶粉末の作製も件を制御し、粒子内に含まれる気孔がなるべく少な可能となっている。また、複雑形状の製品加工法とい粉末が得られる条件を明らかにするべく研究に取しては 3 次元積層造形法が注目を浴びており、基礎・

り組んでいる。その際に重要となるのは、微細な粉応用の両面からの研究開発が進められている。

末粒子内部に含まれる微細気孔の可視化であり、著

ガスアトマイズ法は、表面が清浄でかつ球状粉末

者らはシンクトロン光 X 線を用いることで、各種ガを大量に合成できるため、ガスアトマイズ金属粉末

スアトマイズ粉末の気孔分布形態を詳細に観察するは機械要素部品や機能性材料など粉末冶金の原料ことに成功した。

として工業的に広く用いられている。図 1 はガスア
トマイズ法により作製した Ni 系合金粉末の走査型

2. シンクトロン光 X 線 CT を用いた粉末内の観電子顕微鏡による観察像を示したものであるが、多察実験

くの粒子が球形状をしていることが見て取れる。近複 数 の 合 金 粉 末（Fe 系、Ti 系、Si 系、Ni 系

年の製品品質の高性能化に伴い、原料粉末には形および Cu 系合金）をガスアトマイズ法で作製し状のみではなく他にも厳しい品質条件が求められて125 µm 以下に分級した。得られた粉末は樹脂と混いる。特に、上述の省エネルギー用軟磁性非平衡

合し、直径 1㎜のアクリル棒先端に塗布し観察用試金属粉末や 3 次元積層造形用原料粉末においては、料とした。図 2 に示すような光学系をあいちシンク

高品位な原料粉末を準備できるかどうかが最終製品

ロトロン光センター BL 8 S 2 ビームラインにセットし、試料を回転させながら透過 X 線を撮像し、得られた像を 3 次元再構成することにより、粉末内部構
造を 3 次元モデルとして取得した。撮像イメージ解
像度は 0 . 65 × 0 . 65 µm2 /pixel とし、視野サイズは
1. 3 × 1. 3㎜ 2 であった。また試料は 360°
回転させながら 3601 枚の透過写真を撮影し、再構成処理を行った。得られた 3 次元モデルは画像処理ソフトを用いて樹脂中の粉末部分および粉末内気孔部の体積を解析した。この時、分解能を考慮してフェレ径
6 . 5 µm 以下の粉末粒子およびフェレ径 6 . 5 µm 以

図 1 ガスアトマイズ法により作製した Ni 系合金粉

下の気孔については除去を行った。

末の走査型電子顕微鏡観察像20

図 2 シンクロトロン光 X 線 CT による粉末内部の気孔観察の模式図
3. 気孔観察の結果および分析
図 3（a）は Ni 系合金粉末の X 線透過像を示したものである。樹脂中に粒子が分散している様子が確認できる。このとき鍵となるのは粉末の分散であり、粉末同士の接触を少なくなるように均質に樹脂と混合する必要がある。一方で、一度の測定で観察できる粒子数はできるだけ多くすることが、効率よく精度の高いデータを得るためには重要となる。
図 3（b）は 360°方向から合計 3601 枚の透過像を得た後に、トモグラフィー法により 3 次元再構成を行い得られた 3 次元モデルを示している。解析ソ
フトを用いることで任意の断面の画像情報を得ることができ、図 3（c）
（d）のように任意の面および粒子に対して、内包する粉末粒子を可視化することに成功した。この作業を複数の樹脂埋め試料に対し

図 3 樹脂中に分散させたガスアトマイズ粉末の（a）て行い、6 . 5 µm 以上の粉末粒子が合計で 10000 個

X 線透過像、（b）3 次元再構成モデル、（c）再構成以上になるまで繰り返しデータ収集および解析を行後の断面図、（d）粒子内ポアの抽出

い、検出可能な気孔の情報（気孔の球相当径・形状・
含まれる粒子の球相当径）をすべてリスト化することができた。
Table 1 は Ni 系合金粉末および内部気孔に関する個数および体積の情報をまとめた例である。気孔

Table 1 Ni 系ガスアトマイズ粉末に含まれる気孔-3を含む粉末粒子は 5 . 51 × 10 の個数頻度で含まれの解析結果ており、粉末全体に対する気孔全体の体積割合は
2 . 85 × 10-3 程度、また 1 cc あたりの粉末に対して
4 . 48 × 105 個の気孔を含むことが明らかとなった。
図 4 は気孔を含む粒子について各粉末粒子径を横軸に、気孔径を縦軸にしてプロットを行ったものである。最大で直径 50 µm を越える比較的大きな
気孔も複数含まれていることが確認された。

21

4. 今後の課題

60

シンクロトロン光 X 線 CT を用いることによりガ

50
Pore diameter Dp /µm

スアトマイズ粉末内部の気孔分布について評価できることが確認された。これは、高品位ガスアトマイ
ズ粉末の作製技術開発に対して強力なツールとなりうると考えられる。今後は、これらの分布形態の解析を各種合金粉末（Fe 系、Ti 系、Si 系および Cu系）について行い比較することにより、合金物性な

40
30
20
10

どの特性と気孔形成の関係性を明らかにし、気孔形
成メカニズムの解明を試みる予定である。また、ガ0

スアトマイズ法による粉末作製時の作製条件が及ぼ

0

50

100

150

す影響についてもすでに検討を始めており、粉末作

Particle diameter D/µm

製時の雰囲気ガスの影響などが明らかとなりつつあ

図 4 Ni 系ガスアトマイズ粉末の粒子径と含まれるる。これらの一連の研究により粉末内部に形成され気孔サイズの分布

る気孔を低減する技術の確立を目指している。
謝辞
本研究のシンクロトロン光 X 線 CT 観察実験は、
科学技術交流財団あいちシンクロトロン光センター
成果公開無償利用事業（2020 P 0104）として行いました。X 線 CT 観察の技術的サポートを頂きました名古屋大学 櫻井郁也特任准教授、公益財団法人
花田賢志博士および永見哲夫コーディネータに感謝致します。
本実験を遂行するにあたり有用な意見交換を頂きました株式会社真壁技研 福田泰行博士および宮城県産業技術総合センター 伊藤桂介博士に感謝致します。
参考文献［1］S. Tammas-Williams, P.J. Withers, I. Todd, P.B.
Prangnell, Scr, Mater, 122（2016）72 - 76 .
［2］高橋亨 , 逸見和宏 , 吉年規治 , 牧野彰宏 . 磁性
粉末 , 日本国 特許第 6448799 号 .

22

燃料電池用白金触媒の合成プロセス開発における小角 X 線散乱の利用
株式会社

豊田中央研究所

吉宗航、桑木聴、草野巧巳、松永拓郎

1.

2-2

はじめに

時分割 SAXS 測定

過去 30 年、自動車用途のために固体高分子形燃超音波処理したサンプルを直径 2 mm のカプ料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell; PEFC）のトンチューブに小分けし、ホットステージ（LK −研究開発が進められ［1］、2015 年には燃料電池自600 PM）で加熱しながら、あいちシンクロトロン光動車（Fuel Cell Electric Vehicle; FCEV）が市販さセンターの BL 8 S 3 で時分割 SAXS 測定を実施した。

れた［2］。市場拡大を見据えて、次世代 FCEV で

ここで、
加熱条件は図 1 に示す 3 条件
（Sequence1- 3）はさらなる低価格化への要求に応えていく必要があとした。

る。なかでも、FCEV は空気極触媒に貴金属である

X 線の波長λ［Å］は 0 . 92 Å とし、サンプルか白金を使用しているため、酸素還元反応（Oxygen

ら 2 次元検出器（PILATUS 100 K）までのカメラ長

Reduction Reaction; ORR）活性の向上による白金を 1.16 m にすることで、0 . 04 Å−1 から 0 . 4 Å−1 ま

使用量の低減が求められている。これに対し、近での q ［Å−1］領域（q ≡ 4 πsinθ/λ、2 θは散乱

年、高い ORR 活性を示すナノ形状を制御した白金角［°］）を測定した。測定間隔を 60 秒にするために、触媒が報告されており［3］、これを空気極触媒に用X 線の露光時間は 58 秒に設定した。空セルからのいる検討がなされている。これらの白金ナノ粒子は、散乱をバックグラウンドノイズとして減算処理した。

合成パラメータによって様々な形態となるため［4］、測定で得られた 2 次元データは円環平均して 1 次元

合成パラメータの最適化が重要である。本報告では、

データ化し、グラッシーカーボンをリファレンスとし白金ナノ粒子の核成長メカニズム解明を目的として、て用いることで、相対散乱強度を絶対散乱強度に変合成プロセス中における形態制御触媒の形態変化を換した［7］。

時分割小角 X 線散乱（SAXS; Small-Angle X-ray
Scattering）測定によって追跡し、評価した結果について報告する。
2.

実験方法

2-1 サンプルの合成方法
界面活性剤をテンプレートとして用いたシード媒介コロイド成長法によって、白金ナノ粒子を合成した［5］。5 cm3 のオレイルアミン（OAm）に、白金
アセチルアセトナート Pt（acac）
2 を 10 mg、ニッケ

図1

ルアセチルアセトナート Ni（acac）
2 を 6 . 4 mg、ヘ（Sequence1- 3）。 縦 軸 は 反 応 温 度 T R［ ℃］、横時 分 割 SAXS 測 定 に お け る 加 熱 条 件

キサカルボニルモリブデン Mo（CO）
6 を 3 mg、お軸 は 反 応 時 間 t R［min］ で あ る。Sequence 1 とよび、塩化セチルトリメチルアンモニウム（CTAC）

Sequence 3 では 5℃ / 分、Sequence 2 では 100℃ /を 32 mg 投入して、60 分間超音波処理した後、加分で昇温させた。Sequence 3 では、100℃で 60 分

熱することで白金ナノ粒子を得た。

間保持した後に 160℃まで昇温させた。アメリカ化学会の許可を得て、文献［6］から転載。

23

2-3

解析モデル

（6）

時分割 SAXS 測定から、粒子形状、個数密度、収率、比表面積を解析するために、ナノ粒子形状（7）のモデル化を実施した。絶対散乱強度 I abs（q ）は、式（1）として表される。

反応収率 Y ［%］と比表面積 SSA ［mPt2 gPt–1］は、仕込みの白金体積分率φ0 Pt［−］と白金密度 D Pt

（21. 45 × 106）［gcm−3］を用いると、式（8 , 9）になる。


（1）

（8）
−2

−2

ここで、ρPt［cm ］とρOAm［cm ］は白金とオレイルアミンの散乱長密度であり、N ［cm−3］と V（9）［cm ］はナノ粒子の数密度と体積を表す。P （q ）と3

S （q ）はナノ粒子の形状因子と構造因子であり、V［cm3］は主に分散媒に由来する散乱強度である。本

3.

結果と考察

報告では S （q ）を 1、P （q ）をロッド状粒子と仮定

3-1

時分割 SAXS 測定結果してモデル化した。ロッド径 R ［Å］およびロッド長

各加熱条件（Sequence1- 3）で測定した時分割

L ［Å］が参照軸に対して角度αの方向に傾いたロッ

SAXS 測定データを図 2 に示す。反応時間 t R にお

ド状粒子の場合、散乱振幅 A rod（q ）は式（2）でける 1 次元散乱強度プロファイルを時系列順に並べ与えられる。

ており、反応開始直後を青色、反応終了時を赤色で表示している。反応開始時に核生成が起こってい（2）ないため、反応開始直後では低 q 領域での散乱プ
ロファイルの立ち上がりは観測されずに一定の値とここで、J 1（χ）は第 1 次ベッセル関数である。形なった。反応が進行するにつれて、低 q 領域での散状因子は A rod（q ）を用いると、式（3）で記述できる。

乱強度は単調に増加し、白金ナノ粒子の核形成及び核成長が起こっていることがわかる。すべての散乱（3）

強度プロファイルにおいて、q ≈ 0 .1 Å−1 で、q −1 依
存性から q -4 依存性へ変化した。q −1 依存性はロッド

ロッド状粒子が分散媒体中でランダムに分布してい状粒子であることを示す典型的な特徴である。反応

ることを考えると、形状因子は配向平均する必要が中、0 .1<q <0 . 2 Å−1 の領域では、界面活性剤の自ある。ロッド状粒子のランダム配向は式（4）に表さ

己組織構造を反映したピークが出現と消失を繰り返れる。

した。このような挙動は広く観察され、
例えば文献
［8］
では詳細に解析されている。本報告では、自己組織構造については考慮せず、1 粒子あたりの形態変化（4）、表面積［S cm2］、
ロッド状粒子の体積 V ［cm3］体積分率φPt［−］は、式（5 − 7）で記述できる。
（5）

24にフォーカスして検討を進めた。

3-2 加熱プロセス中における粒子形状変化
各 加 熱 条 件（Sequence1- 3）に お け る 時 分 割
SAXS 測定データの解析結果を図 3 に示す。加熱開始直後では、白金ナノ粒子が形成されていない、もしくは、微量であるため、適切に解析できなかった
のでプロットしていない。

図 2 時分割 SAXS 測定結果。アメリカ化学会の許可を得て、文献［6］から転載。

図 3 サンプル形状における反応時間 t R 依存性（a）:
ロッド径 R ［Å］（b）ロッド長 L ［Å］（c）アスペク
ト比［−］（d）数密度［cm−3］。アメリカ化学会の許可を得て、文献［6］から転載。

25

図 3 a は反応時間 t R に対するロッド径 R ［Å］を100℃から 160℃に昇温させると急激に反応収率が示している。Sequence 1 − 2 の解析結果から、昇増加した。これは、粒子体積と数密度が増加したこ

温速度が遅い場合と反応時間が長い場合はロッド径とを反映している。

が太くなることがわかった。そして、Sequence 3 では、反応温度 T R を 100℃から 160℃に昇温させるとロッド径が太くなった。一方、今回の実験では、加熱温度や昇温速度に対するロッド長 L ［Å］の明瞭な変化は確認されなかった（図 3 b）
。図 3 c に示す
アスペクト比（=L / 2R ）は、低温合成かつ短時間反
応でよりアスペクト比の大きい白金ナノ粒子を合成できる可能性を示している。今回、すべての条件で最終的には 160℃での加熱処理を実施したため、ほぼ同じ形状で低アスペクト比（1. 3）の白金ナノ粒子になるという解析結果を得た。これは、SAXS
測定後にチューブ内から取り出したサンプルの透過型電子顕微鏡による観察結果と合致した。また、
Sequence 3 の加熱条件で合成した場合にのみ、粒子径が不揃いな白金ナノ粒子が観察された。これは、100℃から 160℃に昇温させたときに、再び核形成が起こったためであると考えられる。それを裏付けるために、白金ナノ粒子の数密度と反応時間 t R の関図 4 解析から見積もった（a）反応収率 Y［%］と（b）

係を図 3 d に示す。Sequence1 − 2 では、白金ナノ

白金比表面積 SSA［mPt2 gPt−1］の反応時間 t R 依存性。

粒子の数密度は加熱開始後に増加した後、一定のアメリカ化学会の許可を得て、文献［6］から転載。

値に収束した。加熱開始後に核形成が起こり、一定
量核形成された後には核成長が始まったことを示唆

次に、電気化学的には合成反応をいつ停止させしている。Sequence 3 では、反応温度 T R を 100℃

ればよいかについて考察する。一般的に、燃料電池

から 160℃に昇温させたときに数密度の増加が認めの電気化学活性面積（ECSA）［mPt2 gPt−1］が大きられた。これは 160℃への昇温時に再び核形成が起いほどよい触媒とされる。Paul Scherrer Institute

こったことを示唆している。

（PSI）らのグループでは、触媒粒子の比表面積 SSA［mPt2 gPt−1］と ECSA との類似性に着目した研究

図 3 で得られた解析結果から計算した各加熱条
件における反応収率 Y ［%］と白金比表面積 SSA

結果を報告している［9］。図 4 b に解析結果から見［mPt gPt ］の反応時間 t R 依存性を図 4 に示す。

積もった SSA を反応時間 t R に対してプロットした。

今回の条件では、最終反応収率が 20 − 30 % となっ

今回実施した実験条件では、Sequence 3 の 100℃た（図 4 a）
。別途実施した合成反応において、分散保持中かつ反応初期で高い SSA を示した。電気化

液を蒸発させて、残留物を洗浄乾燥することによっ学的には、低温かつ短時間で反応を停止するのがて得られた粒子重量から見積もった反応収率とおお良いことを示唆している。ただし、このような反応

よそ合致している。Sequence1 − 2 を比べると、急条件でサンプルを取り出した場合、収率が 30 % か

激な昇温（Sequence 2）は、反応収率の低下を引きら 10 % に低下する（図 4 a）という背反事項があり、起こすことがわかった。核成長が還元剤の消費に追この問題をいかに解決するかという課題が残されて

いつけなかったためと考えられる。Sequence 3 では、

いる。

2

−1

26

3-3

ナノ粒子形状メカニズム比に及ぼす影響について考察する。ミセルは剛直なナノ粒子合成時、核生成した白金粒子表面には界構造を持っているのではなく、動的平衡の中で絶え

面活性剤 CTAC の親水基が吸着し、炭化水素鎖がず構造形成と構造破壊を繰り返している。界面活性オレイルアミンに突き出す構造をとる（図 5）。先行剤がミセル形成を促進するか否かは、ギブスエネル

研究では、界面活性剤、金属アセチルアセトナート、

ギー（ΔG =ΔH -TΔS ）で決まる。一般的に、ミセル

そして、金属カルボニルの量が粒子形状に影響を与形成にはエントロピー項 TΔS が支配的であり、高えることが示されている［5］。本研究では、界面活

温ではミセル構造が崩壊しやすい。そのため、低温性剤の形状と反応温度に着目した粒子の成長メカニ

T R1 反応（図 5）ではエンタルピー項ΔH 、すなわち、
パッキングパラメータ p を考えればよいが、昇温さズムについて議論する。
シード媒介コロイド成長法では、界面活性剤と白せていくとパッキングパラメータ p を用いた説明は

金表面との吸着構造が粒子形状を決める。白金表

破綻してしまう。高温 T R 2 反応（図 5）では、界面面に対する界面活性剤親水基の親和性は白金表面活性剤の熱揺らぎが大きくなり、界面活性剤で保護の曲率に依存する。界面活性剤が短手方向（以下、された長手方向にも白金供給源 Pt（acac）
2 が接近

エンドキャップと呼ぶ）ではなく長手方向に吸着しして等方的な核成長を引き起こす。この仮説は Gouている場合、界面活性剤が吸着していないエンドと Murphy による金ナノ粒子を用いた研究［11］かキャップで核成長頻度が高くなるため、粒子形状がら裏付けることができる。彼らは、金ナノ粒子合成

異方的に成長する（図 5）。エンドキャップのされやにおいて熱処理反応では等方的な核成長が起こるのすさは界面活性剤のパッキングパラメータ p で説明に対して、室温下で還元剤としてアスコルビン酸をすることができる。ここで、パッキングパラメータ p

加えて核成長させると、優先的にエンドキャップでは、炭化水素鎖の有効体積をν、親水基の有効面積

核成長することを報告している。白金ナノ粒子の場

を A 、炭化水素鎖の長さを l として、p =ν/Al で定合、還元剤としてグルコースを加えることが提案さ義される［10］。今回の場合、界面活性剤の親水基れているが、依然として高い反応温度（100℃以上）

が白金表面に吸着しているため、逆ミセル構造を形が必要である［5］。より低い反応温度での合成手法

成する p >1 の界面活性はエンドキャップに吸着しやを開発することができれば、形態制御白金触媒の合すい。逆に、p <1 の界面活性剤ではエンドキャップ

理的な設計につながると考えられる。

における吸着状態が不安定化し、エンドキャップでの核成長が促進され、異方的に粒子が成長しやすくなる。今回使用した界面活性剤 CTAC のパッキン
グパラメータ p は、p <1 となるため、異方的に粒子を成長させるためには適した界面活性剤である。より好ましい界面活性剤として CTAC よりも長い疎水性鎖を持つ界面活性剤、例えばオクタデシルトリメ
チルアンモニウムクロリド（OTAC）などが考えられる。水中での金ナノ粒子の合成では、界面活性剤の炭化水素鎖、pH、塩添加によってパッキングパラ
メータ p を系統的に制御した例が知られている。親
油性のオレイルアミンでは、pH 調整や塩添加は効
果的ではないが、界面活性剤の形状に着目した白金
ナノ粒子の形態制御は合理的であるといえる。

図 5 白金ナノ粒子の成長メカニズム。アメリカ化

次に、反応温度 T R が白金ナノ粒子のアスペクト

学会の許可を得て、文献［6］から転載。

27

4.

まとめ

［3］L. Pan et al.,“Current Challenges Related to

次世代燃料電池自動車の開発において、高活性

the Deployment of Shape-Controlled Pt Alloy

な形態制御触媒を空気極触媒に用いる検討が進め

Oxygen Reduction Reaction Nanocatalysts

られている。本報告では、界面活性剤のミセル構

into Low Pt-Loaded Cathode Layers of Proton

造をテンプレートとして用いたシード媒介コロイド

Exchange Membrane Fuel Cells”, Curr. Opin.

成長法によって合成した白金ナノ粒子の形成過程をElectrochem. 18 , 61 − 71（2019）.

時分割小角 X 線散乱測定により評価した。得られ［4］J. Quinson, K.M.Ø. Jensen,“From Platinum

た散乱プロファイルを精密に解析することによって、Atoms in Molecules to Colloidal Nanoparticles:

合成過程における白金ナノ粒子の形状、サイズ、数A Review on Reduction, Nucleation and Growth

密度、反応収率、比表面積の変化を追跡することがMechanisms”, Adv. Colloid Interface Sci. 286 ,できた。反応温度が低く（~100℃）、反応時間が短102300（2020）.

い（~30 分）場合に、比表面積が高い白金ナノ粒［5］K. Jiang et al.,“Efficient Oxygen Reduction子が形成されていることを確認した。一方、このよ

Catalysis by Subnanometer Pt Alloy Nanowires”,

うな反応条件では収率が 10 % 程度（既報［5］の合Sci. Adv. 3 , No. e1601705（2017）.

成条件では 30 %）に低下してしまうという背反があ［6］W. Yoshimune et al.,“In Situ Small-Angle X‑ray

ることがわかった。

Scattering Studies on the Growth Mechanism of
Anisotropic Platinum Nanoparticles”, ACS Omega

高輝度の放射光を利用することによって、ナノ粒子合成過程における形態変化を数秒、数十秒単

6 , 10866 − 10874（2021）.

位でリアルタイムに評価することができ、ナノ粒子［7］A.J. Allen et al.,“NIST Standard Referenceの核成長メカニズムの解明につなげることができた。

Material 3600 : Absolute Intensity Calibration

研究開発の現場でよく用いられる透過型電子顕微鏡

Standard for Small-Angle X-Ray Scattering”, J.

と併用することで、研究開発の加速化が期待される。

Appl. Crystallogr. 50 , 462 − 474（2017）.
［8］A. Loubat et al.,“Growth and Self-Assembly of5.

謝辞

Ultrathin Au Nanowires into Expanded Hexagonal
Superlattice Studied by In Situ SAXS”, Langmuir

本研究の小角 X 線散乱実験は、科学技術交流財
団あいちシンクロトロン光センターの BL 8 S 3 で行っ

30 , 4005 − 4012（2014）.

た（実験番号：2020 P 3106 及び 2020 P 4106）。本原［9］M. Povia et al.,“Combining SAXS and XAS

稿は、アメリカ化学会の許可を得て、論文［6］をto Study the Operando Degradation of Carbon-

加筆修正したものです。

Supported Pt-Nanoparticle Fuel Cell Catalysts”,
ACS Catal. 8 , 7000 − 7015（2018）.
［10］J.N. Israelachvili et al.,“Theory of Self-

参考文献

Assembly of Hydrocarbon Amphiphiles into

［1］K. Kodama et al.,“Challenges in Applying

Micelles and Bilayers”, J. Chem. Soc., Faraday

Highly Active Pt-Based Nanostructured Catalysts

Trans. 2 72 , 1525 − 1568（1976）.

for Oxygen Reduction Reactions to Fuel Cell

［11］L. Gou, C.J. Murphy,“Fine-Tuning the Shape

Vehicles”, Nat. Nanotechnol. 16 , 140 − 147（2021）.

of Gold Nanorods”, Chem. Mater. 17 , 3668 − 3672

［2］T. Yoshida, K. Kojima,“Toyota MIRAI Fuel（2005）.

Cell Vehicle and Progress Toward a Future
Hydrogen Society”, Electrochem. Soc. Interface 24 ,45 − 49（2015）.

28

光架橋性 ABA 型共重合体エラストマーの A 鎖間架橋が溶融 B 鎖セグメント運動に与える影響
林1

1.

幹大 1 河原崎

名古屋工業大学大学院

生命応用化学専攻
2.

はじめに

実験

2-1

異種高分子鎖間を共有結合で連結させたブロック

勇1

ポリマー合成共重合体は、
ブロック成分間の斥力により nm スケー

溶融 B 鎖に ethyl acrylate（EA）、ガラス状 A 鎖

ルで規則的な構造（＝ミクロ相分離構造）を形成すに光架橋性反応基である Cinnamate を有する ABA

る。最近では、室温でガラス状態の A 鎖と溶融状

トリブロック共重合体を 2 段階の原子移動ラジカル

態の B 鎖が連結したブロック共重合体を構成成分と重合（ATRP）とエステル化反応を用いて合成した

したエラストマーに関して、ミクロ相分離の熱耐性

3）
（図 1）
。Cinnamate は UV 光の照射により、［2+2］や材料強度向上を目指した研究が盛んに行われてい光付加反応が進行し、二量体が形成されることでる。申請者は最近、上記物性の向上を目指し、光架A 鎖間が架橋される。B 鎖の分子量は固定し（M n,

橋性官能基を A 鎖に導入した ABA トリブロック共

B=23 kDa）、A 鎖の分子量が異なる 2 種類の試料を重合体の高効率な合成法を確立した 。UV 光架橋

調製した（M n, A=10 kDa、16 kDa）
。得られた共重を施すと、A 鎖間での選択的・且つ十分な架橋が進合体を CEC-X をコードし、X は A 鎖の体積分率を行する。これまで、光架橋がもたらすミクロ相分離表す（X =0 . 45、0 . 56）
。

1）

2）

構造の熱耐性向上について報告してきた 。現在は、
2-2

光架橋とエラストマーの分子鎖運動性の相関を詳細

フィルム調製・架橋反応に解明することを目的としている。その中で、本課

その後、溶媒キャスト、真空乾燥によりバルクフィ

題ではまず、「光架橋反応がミクロ相分離構造に影ルムを作成した。110 ºC で 1 日間アニール処理した響がないこと」を小角 X 線散乱測定（SAXS）によ

後に UV 光を両面に対してそれぞれ 30 分間照射す

り証明し、その後、ドメイン光架橋が B 鎖セグメン

ることで光架橋を施した。

ト運動性に与える影響を調査した。
2-3

評価方法

光架橋の進行は、フーリエ変換赤外分光（FTIR）測定、膨潤試験により確認した。小角 X 線散乱（SAXS）測定と動的粘弾性（DMA）測定により、
光架橋前後のモルホロジーとセグメント運動の変化をそれぞれ調査した。
3.

結果および考察3 -1 光架橋前後のモルホロジー
まず、光架橋の進行は、FT-IR 測定において、シンナメート由来のビニレンピークが消失しているこ
図 1 ABA トリブロック共重合体の化学構造と、ドとで確認した。また、膨潤試験より、ゾル成分がほメイン架橋の概念図。

ぼ観られなかったことから、分子間架橋が十分に進行していることを確認した。

29

ABA トリブ光架橋前後の SAXS プロファイルを

A 鎖間の光架橋により T α, B は 3 . 6 ºC 上昇したのに

図 2 a、b に示した。散乱ピーク比からどちらの試対し、Cin- 0 . 56 では 3 . 4 ºC 低下した。この結果から、料でもラメラ構造の形成が示唆された。二相ラメラ

A ドメインの架橋は溶融 B 鎖のセグメント運動に影モデルのフィッティングにより、AB ブロックのラメ

響を与えていることがわかった。また、興味深いこラ厚（d A、d B）と広角側の散乱プロファイルの傾きとにそれぞれの試料で架橋による T α, B の変化は異から両ブロック界面の混合相の厚さ（t int）をそれぞなっていた。

れ求めた（表 1）。両試料において、それらの値は架橋前後でほぼ同じであることから、架橋前後で相分離構造が変化していないことを証明できた。

図 2 CEC- 0 . 45 と CEC- 0 . 56 に 関 す る、 架 橋 前
後の SAXS プロファイル（架橋前 =Neat、架橋後=UV）。
表 1 CEC- 0 . 45 と CEC- 0 . 56 に関する、架橋前後の特性（文章参照）
図 3 CEC- 0 . 45 と CEC- 0 . 56 の温度分散粘弾性測
定結果。実線は貯蔵弾性率 E′、破線は損失弾性率E″を表す。
3-3
3-2

光架橋前後のモルホロジー

ドメイン架橋と B 鎖セグメント運動の関係

ここでは、
3 - 2 の結果を考察する。まず、
シンナメー

図 3 a、b に光架橋前後の温度分散粘弾性スペク

ト基は架橋を形成する際、大きな立体障害を生じる

トルを示す（一軸固体粘弾性装置、昇温速度 3 ºC/

ため、架橋時に界面に存在する B 鎖の一部が界面

min、周波数 1 Hz、ひずみ 0 . 05 %）。架橋前の試料の混合相から押し出されると想定した（図 4）。ガラ

において、どちらも約 70 ºC 付近で A 鎖のガラス転ス状 A 鎖と共存下にある混合相中の B 鎖は、純粋移により高分子鎖が流動し、貯蔵弾性率 E ′が損失

な B 鎖と比べて T α, B は高い。そのため、混合相か

弾性率 E ″の値を下回った。それに対し、架橋後のら押し出された B 鎖（Bext）は混合相中での B 鎖と試料では流動性は示さなかったことから、光架橋に比較し T α, B は低下する。一方で、押し出されずにより A 鎖の流動が抑止されたと考えられる。続いて、混合相中に残存した B 鎖（Bcon）は、A 鎖間の架橋

E″がピークトップを示す温度から、B 鎖の a 緩和温により拘束されることでセグメントの運動性が低下

度 T α, B を求めた（表 1 にまとめる）。CEC- 0 . 45 では、し、T α, B は上昇する。つまり、Bext >Bcon の場合には30

T α, B は低下し、Bext <Bcon の場合には T α, B は上昇

2842 .

する。混合相中に存在する A、B 鎖のセグメント数［4］Kawarazaki, I. et al. Polymer. 2020 , 192 ,N int（=（N /d）× t int/ 2）をそれぞれ求め、表 1 にま122343 .

とめた。CEC- 0 . 56 の方が N int は両鎖共に多い結果となった。A ドメイン内で架橋が進行した際、N int
が 多 い CEC- 0 . 56 は Bext >Bcon、それ に 対し CEC0 . 45 は Bext <Bcon の関係となり、それが B 鎖の T α, Bの上昇、低下の違いを生んだと考察できる。

図 4 A 鎖架橋前後におけるミクロ相分離構造のブ
ロック界面付近の模式図。
4

まとめ
光架橋性基を A 鎖に含むトリブロック共重合体

を用い、ドメイン架橋が B 鎖セグメント運動に与える影響を調査した 4）。SAXS 測定では、ラメラ構造
中の A 鎖の光架橋は、ミクロ相分離構造特性にほとんど影響がないことがわかり、上記 B 鎖セグメン
ト運動に関する結果は、純粋にドメイン架橋の影響であると言える。結果として、A 鎖体積分率に応じて、ドメイン光架橋により B 鎖の a 緩和温度が、上昇する場合と低下する場合があることが新規知見としてわかった。なお、本 SAXS 測定の結果は、愛知
シンクロトロン BL 8 S 3 にて得られたものです。
参考文献［1］Hahn, H. et al. Macromolecules. 2005 , 38 , 1277 .
［2］Hayashi, M. et al. Macromolecules. 2015 , 48 ,421.
［3］Kawarazaki, I. et al. ChemistrySelect. 2020 , 5 ,31

X 線吸収分光を用いたカーボンナノチューブ成長用触媒粒子の分析
丸山隆浩，柄澤周作，山本大貴，岡田拓也，熊倉誠，Kamal Prasad Sharma，
才田隆広，成塚重弥
名城大学
1.

はじめに

り調べた。XPS 測定には Mg Ka 線
（hn=1253 . 6 eV）

単層カーボンナノチューブ（SWCNT）は、高いを励起光源として用いた。XAFS 測定は、あいちシ

移動度や優れた機械的強度、高比表面積を有する

ンクロトロン光センターの BL 5 S1 において行い、Ir

ため、様々な分野への応用が期待されている。特に、の LIII 吸収スペクトルの測定を行った。

エレクトロニクス分野への応用ではその電子状態が重要となるが、
SWCNT は、構造（カイラリティ、
直径）

3.

結果

により電子状態がユニークに決定され、また、半導

3-1

SWCNT 成長体型 SWCNT の場合、直径とバンドギャップが反

図 1（a）に 3 時間成長後の SWCNT の断面 SEM

比例し、直径が細いほどバンドギャップが大きくな像を示す。挿入図にも示すように、長さ 4 . 7 mm のることが知られている［1］。そのため、トランジス

繊維状の物質が、基板表面に対して垂直配向していタ応用には、直径 1 nm 程度以下の細径の SWCNTる様子が観察された。この物質の TEM 観察を行っが適しているとされる。

たところ、図 1（b）に示すように、生成した繊維状

一般に SWCNT の作製には、粒径数ナノメートの物質は SWCNT であることがわかった。すなわち、

ルの金属粒子を高温で原料ガスと反応させる化学気

Ir 触媒を用いることで、垂直配向した SWCNT を相成長（CVD）法が広く用いられているが、触媒の成長させることに成功した。

粒径や化学結合状態が、生成する SWCNT の直径や構造に大きく影響を与える［2］。これまで Fe や
Co が一般的な触媒として用いられているが、本研究では、新たに Ir を触媒に用いたアルコール CVD（ACCVD）法を行い、細 径の SWCNT が 高密度で垂直配向して成長することを見出した［3］。さらに、Ir 触媒粒子の化学結合状態を X 線吸収分光

図 1（a） Ir 触媒から基板上に垂直配向成長した（XAFS）法により分析し、細径 SWCNT の生成メ

SWCNT の SEM 像（挿入図は SWCNT の拡大図）。

カニズムについて考察した。

（b）同じ条件で作製した SWCNT の TEM 像。

2.

実験

一 般 に、 基 板 に 担 持し た 触 媒 粒 子を 用 い て

パルスアークプラズマ蒸着法を用いて、粒径

SWCNT 成長を行った場合、SWCNT の生成密度

0 . 4~2 . 4 nm の Ir 触媒粒子を SiO2 /Si 基板に堆積が低い場合は基板表面に横たわった状態で成長がさせた。本基板を用いてエタノールを原料にした進むが、生成密度が高くなると、SWCNT どうしがCVD 法により、SWCNT 成長を行った。作製したお互いに支え合いながら、基板に対して垂直方向に

SWCNT を走査電子顕微鏡（SEM）、透過電子顕微SWCNT が成長する（図 2）。過去に垂直配向成長

鏡（TEM）、およびラマン分光により評価した。まが報告されている触媒は Fe と Co のみであったが、た、触媒粒子の粒径を TEM により、化学結合状態

Ir を用いても垂直配向した SWCNT が成長することを X 線光電子分光（XPS）および XAFS 測定によが明らかとなった。また、TEM により SWCNT の32

観察を行ったが、ほとんどが直径 1 nm 以下であった。この結果から、Ir 触媒からは細径の SWCNTが垂直配向して成長することがわかった。

図 2 SWCNT 成長の模式図。
TEM では、作製した試料のごく一部しか観察できないことから、試料の広い範囲の SWCNT の

図 3 Ir 触媒から成長した SWCNT のラマンスペ

直径分布を調べるため、ラマン分光測定を行っクトル。図中に、励起光に用いた 4 種類（488、532、た。SWCNT のラマンスペクトルの低波数領域に671 および 785 nm）のレーザ光の波長を示してある。

は CNT の直径方向に全対称振動伸縮する Radial
Breathing mode（RBM）が現れる。この RBM ピー

図 3（a）に 488、532、671、785 nm の波長のレークの波数ωRBM と SWCNT の直径 d の間には以下ザで測定した RBM 領域のラマンスペクトルを示す。

の式で示される反比例の関係が成立する［4］。

4 つの励起波長から観測された RBM ピークの波数
は主に 201 から 301 cm-1 の間に分布しているが、特に 223 から 301 cm-1 の間に強度の強い RBM ピーク… （1）がみられた。式（1）から見積もると、SWCNT の直径はおおむね 0 . 82 から 1.1 nm の間に分布していこの関係式を用いることで RBM ピークの波数ると考えられる。

から SWCNT 直径を見積もることができる。ただし、RBM ピークの強度は、励起光のエネルギーが、SWCNT の状態密度が特異的に高い Van Hove 特3-2

触媒の化学結合状態

異点の準位間のエネルギー差に一致する場合に強く（1）XPS および XAFS 測定なり（共鳴条件）、それ以外の場合は、ピーク強度

触媒粒子からの SWCNT 生成メカニズムを明らが激減する。そこで、4 種類の励起波長のレーザをかにするには、触媒粒子の化学結合状態を知ること用いてラマン分光測定を行った。

は重要である。Fe や Co 触媒の場合、触媒粒子が炭化したのち、炭素が粒子表面に析出し、SWCNTが生成される様子が、環境 TEM 観察により報告されているが［5］、白金族元素を触媒に用いた場合の報告はない。そこで、SWCNT 生成中の Ir 触媒
粒子の化学結合状態を XPS および XAFS 測定により調べた。Ir 触媒を SiO2 /Si 基板に堆積させた試料、この基板を水素雰囲気下で 800℃で加熱した試

33

料、さらに、SWCNT 成長を行った試料の 3 つに対スペクトルを図 4（b）に示す。また、比較のため、し Ir 4 f 準位の XPS 測定を行った結果を図 4（a）

IrO2 と金属 Ir の XANES スペクトルを図 4（c）にに示す。加熱前（蒸着のみ）の試料では、61. 9 eV示す。3 つの試料とも 11. 218 eV に Ir LIII 端に相当と 64 . 9 eV に 4 f7/2 と 4 f5/2 の準位によるピークが観する鋭い吸収端ピークが観測された。また、水素測された。これらの結合エネルギーは IrO2 のものと雰囲気下で加熱後のスペクトルでは、11. 232 eV と一致しており、蒸着後、大気中に保管している間に

11. 246 eV に構造がみられた（図 4（b）中の黒矢

Ir 触媒粒子の酸化が進んでいることがわかる。水素印）。図 4（c）に示す金属 Ir と IrO2 のスペクトルと雰囲気下で加熱後、および SWCNT 成長後の XPSの比較から、XPS の結果と同様、蒸着後（成長開スペクトルでは、各ピークは低エネルギー側にシフ始前）の Ir の粒子は酸化しているのに対し、昇温

トし、
4 f7/2 準位のピーク位置は60 . 8~60 . 9 eVとなっ後、および SWCNT 成長後には金属的な状態となった。この結果から、Ir 触媒粒子は昇温中に還元され、ていることがわかる。また、図 4（b）の挿入図に示金属状態の触媒粒子から SWCNT 成長が生じていすように、吸収端のピーク位置が、蒸着後→加熱後ることが示唆された。

→ SWCNT 成長後、と進むにつれ、若干ではあるが低エネルギー側にシフトしていた。図 4（c）に示
すように、IrO2 の吸収端のエネルギー位置は、金属
Ir よりわずかに高い。したがって、吸収端のピーク
シフトは、蒸着後の Ir の酸化の進行に対応しており、加熱、成長と進むにつれて金属状態に近づくことを裏付けている。また、図 4（c）では、IrO2 の吸収端ピークは鋭く、金属 Ir に比べて大幅に強度が強いのに対し、図 4（b）の蒸着後の XANES スペ
クトルの吸収端ピークの強度は金属 Ir のスペクトルに近い。したがって、蒸着後（成長前）の Ir 触媒
は内部まで完全に酸化されているのではなく、酸化状態と金属状態の混合状態となっている可能性が高い。蒸着後の試料を大気中で保管していたため、成長前の触媒粒子は、表面が酸化状態にあり、内部は

図 4 Ir 触媒粒子の（a）Ir 4 f

金属状態になっていると考えている。

XPS スペクトルと（b）Ir LIII 端 XANES スペクトル。それぞれ , 基（2）SWCNT 生成のメカニズム

板に蒸着後 , 水素雰囲気下で 800℃加熱後 , および以上の XAFS と XPS 測定の結果から、SWCNT

SWCNT 成長後のスペクトルを示す。
（c）IrO2 と成長時に Ir 触媒は金属的な状態になっている可能

金属 Ir の Ir LIII 端 XANES スペクトル。

性が高いと考えられる。過去に垂直配向が報告され
4 f 準位から放出される光電子の運動エネルギーている Fe や Co 触媒では、SWCNT 成長時に、触から見積もると、今回の XPS 測定の 4 f 準位の検媒粒子が炭化状態であることが報告されている。こ

出限界深さは 1. 4 nm 程度であり、粒径の大きな触のように SWCNT 成長時に触媒粒子が金属状態と媒粒子の場合、粒子内部の状態が検出できていななっていることは Ir 触媒の特徴である。Ir は融点がい可能性がある。そこで、XPS 測定を行った 3 つ

2446℃と高く、SWCNT 生成中は固相状態であるとの試料それぞれに対して Ir LIII 端の XAFS 測定を考えられるが、炭素固溶度が低いため、金属的な状行った。得られた X 線吸収端近傍構造（XANES）

態になったと考えられる。

34

SWCNT との強い結合力のため、細径の SWCNT
成長が生じたと考えられる。
5.

まとめ
Ir を触媒に用いた ACCVD 法により、SWCNTを垂直配向して成長させることに成功した。3 時間
成長後、長さ 4 . 7 mm の SWCNT が成長していた。
TEM、およびラマン分光測定の結果、SWCNT の触 媒 粒 子 からの SWCNT の 成 長 過 程。1）

直径は 1.1 nm 以下に分布しており、Fe や Co を触触媒粒子表面での原料ガスの分解、2）触媒粒子媒に用いた場合に比べ、かなり直径の細い SWCNT

表面でのカーボンナノキャップの形成、および 3）が成長していることがわかった。また、Fe や Co のSWCNT の継続的な成長の進行。

場合、垂直配向した SWCNT を得るにはアルミナ担

図5

持層や助触媒を用いる必要があるが、Ir 触媒の場
合は SiO2 /Si 基板上に直接垂直配向した SWCNT

触媒粒子からの SWCNT の生成過程は、図 5 に示すように、（1）触媒粒子表面での原料ガスの分解、を成長させることができた。

（2）触媒粒子表面でのカーボンナノキャップの形成、次に、生成過程を調べるため、SWCNT 成長前および（3）SWCNT の継続的成長、の 3 段階から後での Ir 触媒粒子の化学結合状態を XPS および成る。Ir 触媒が高効率で SWCNT を成長できる原XAFS 測定により分析したところ、蒸着後、大気中因の一つに、エタノール分子の分解効率が高いこと

で一部が酸化しているものの、SWCNT 成長開始時が挙げられる。Wang らのシミュレーション計算にには、ほぼ金属的な状態となっていた。金属的な状よると、Ir（111）表面でのエタノール分子の解離過態の触媒粒子からの SWCNT 成長も Ir 触媒の特徴

程における活性化エネルギーは、最大で 1. 08 eV でである。ただし、ナノ粒子の物性はバルク状態と異あり、Co と比較しても低い［6］。そのため、エタなるため、SWCNT 生成中の触媒粒子の状態を決

ノールガスを高効率で分解でき、高密度の SWCNT

定するには、成長中にリアルタイムで分析を行う “ そ成長が生じたと考えられる。一方、Fe や Co と比の場 ” 分析が必須である。現在、我々のグループでは、

較すると、Ir 触媒から成長する SWCNT の直径はSWCNT 成長中の触媒粒子の化学結合状態を直接

1.1 nm 以下と非常に細い。この原因として、Ir -分析するためのその場 XAFS 測定を進めている。

SWCNT 間の結合力が比較的強いことが関係してい謝辞る可能性がある。Silvearv らが様々な遷移金属に対して行った金属 -SWCNT 間の結合の強さの比較か

本研究の一部を実施するにあたり、文部科学省私ら、Co や Fe に比べ、Ir - SWCNT 間の結合力は強立大学ブランディング事業、ナノテクノロジープラッ

いことが予想されている［7］。一般に、SWCNT のトフォーム事業、および、科研費基盤研究（B）の直径が細くなるほど曲率が大きくなるため、安定し支援を受けた。また、TEM 観察では名工大の日原て成長が進行するためには、触媒粒子と SWCNT

岳彦教授のお世話になった。ここに記して謝意を表間に高い結合力が必要とされる（ただし、結合力がする。

強すぎると、カーボンナノキャップが触媒粒子から持ち上がらないため、SWCNT 成長は生じない）
［8］
。

参考文献

そのため、結合力が十分強くない場合は、直径 1［1］Y. Matsuda, et al. J. Phys. Chem. Lett. 1, 2946 -

nm 程度以下の細径の SWCNT は生成しづらく、比2950（2010）.

較的直径の大きな SWCNT の成長となる。Ir の場合、 ［2］T. Maruyama, Mater. Express 1 , 267 - 272

35

（2011）.
［3］T. Maruyama et al. Appl. Surf. Sci. 509 , 145340（2020）.
［4］A. Jorio et al. Phys. Rev. B 86 , 1118 - 1121
（2001）.
［5］Y. Yoshida et al. Nano Lett. 8 , 2082 - 2086
（2008）.
［6］J.H. Wang et al. J. Phys. Chem. C 113 , 66816688（2009）.
［7］F. Silvearv et al., J. Mater. Chem. C 3 , 3422 3427（2015）.
［8］J.C. Burgos, et al. J. Phys. Chem. C 114 , 6952 6958（2010）.

36

LIGA プロセスを用いた「はやぶさ２」微小サンプル分析用純銅製試料台の開発
名古屋大学
櫻井郁也、岡田育夫

1. はじめに

2 は、3 年半の飛行の末、2018 年 6 月リュウグウに私たちが住む地球上に存在する岩石は、形成から到着。2019 年 2 月と 7 月に小惑星表層とはやぶさ 2

現在に至るまで熱をはじめとした様々な変性を受けの衝突装置により作られた人工クレータ内から岩石ることで、地球誕生初期の科学的情報を失っていま

サンプルの採取を行い、2020 年 12 月 6 日地球に帰す。一方、地球と同時期に誕生したと考えられる小還しました。JAXA 地球外試料キュレーションセン

惑星の中には、熱による影響をほとんど受けること

ター（ESCuC）は、回収されたカプセル内のサンプ

無く、その岩石中に太陽系が形成された約 46 億年

ル 1 粒子毎の光学観察や重量測定を中心とした初期

前の様々な物質科学的情報を保持していると期待さ記載を行い、2021 年 6 月初期分析チームへサンプれる天体が存在しています。このような小惑星の岩ルを引き渡しました。現在、様々な分析チームにより、石を研究することは、太陽系の成り立ちや進化のみ

サンプルの詳細な分析が行われています。

ならず、地球の水起源や生命に繋がる有機物の形成
2-2 小惑星リュウグウ

過程等、様々な疑問の解明に繋がることが期待され

炭素質小惑星に分類されるリュウグウは、表面のます。
宇宙空間に存在した小惑星のサンプルを地球に持

可視光および近赤外線による分光科学的な観測から、ち帰り研究するためには、地球大気等によりサンプ

その表面岩石中に有機物や水（含水鉱物）が含ま

ルが汚染されない宇宙空間と同様の真空環境下で分れていることが知られています［2、3、4］。このこ析を行う必要があります。私たち「はやぶさ 2 試料とからリュウグウを構成する岩石サンプルは高温に分析 Phase 2 高知チーム」は、小惑星探査機はやぶよる熱変性を経験していないと考えられており、採さ 2 が、小惑星リュウグウから持ち帰った貴重な岩

取した岩石中からはリュウグウの形成から現在まで

石サンプルを分析するため、LIGA プロセスというの進化の歴史だけでなく、太陽系最初期の物質科学

微細で精密な形状の金属構造体を作成可能な技術的情報が得られる可能性があります。これらの情報を利用して、貴重なリュウグウのサンプルを真空環を詳細に調べることで太陽系形成史や地球の水の起境下で安全に取り扱い、多様な分析装置に取り付け源、地球生命に繋がる様々な研究が進むことが期待て使用できる新しい微小サンプル分析用試料台の開される事から、リュウグウ構成物質の直接採取とそ

発をあいちシンクロトロン光センター（あいち SR）の詳細な分析が待ち望まれていました。

のビームライン BL 8 S 2 に整備した LIGA プロセス
3. LIGA プロセスとあいちシンクロトロン光セン

用露光装置を利用して行いました［1］。

ター（あいち SR）
3-1 LIGA プロセス

2. 小惑星探査機はやぶさ 2 と小惑星リュウグウ
2-1 小惑星探査機はやぶさ 2

LIGA プロセスは、1980 年代にドイツのカールス

国立研究開発法人宇宙航空開発機構（JAXA）は、ルーエ研究所で発明された高アスペクト比（横幅に地球近傍小惑星リュウグウの岩石サンプルを持ち対する縦幅が大きい構造）を有する微細な 3 次元構

帰ることを目的に、小惑星探査機はやぶさ 2 を開発

造体を作製するための複合技術です［5］。X 線のしました。2014 年 12 月に打ち上げられたはやぶさ

高い透過力を利用した X 線露光による微細パタン

37

の形成、電解メッキによる金属構造体の作製、そして金型による成型を組み合わせることで機械加工では実現できない精度を持つ構造体を作る事が可能です。特に、X 線露光に高い輝度と平行性・透過力を有するシンクロトロン放射光を利用する事で、非常に大きなアスペクト比と高い精度を有する超精密立体構造体が作成できます。一般的な LIGA プロセス

図2

フローを図 1 に示します。① 表面が導電性を有する例、左 : 十字パタン、右 : 傾斜パタン

あいち SR BL 8 S 2 でのレジストパタン作成

基板上に厚さ数十から数百ミクロンの感光性樹脂層（PMMA 樹脂等のレジスト層）を形成します。② X

3-2 あいちシンクロトロン光センター

線を透過するパタンを刻んだマスク状の X 線吸収

LIGA プロセス用露光装置

体（X 線マスク）を使用し、レジスト層へパタン形

私たちは、2016 年にあいち SR BL 8 S 2 で、LIGA

状の X 線露光を行います。③ 露光されたレジスト

プロセスに関する研究を開始しました。BL 8 S 2 は、は、分子鎖が切断され、現像液により露光されたパ

X 線の輝度が高く、広いエネルギー分布を有する光

タン部分のみが選択的に融解するため、マスクパタ

源からの白色 X 線（5~24 keV）と二結晶分光器をンと同じ形のレジストの構造体が残ります。あいち

挿入して単色化した単色 X 線を切り替えて利用でSR で作製したレジストパタンを図 2 に示します。④

きるビームラインです［6］。LIGA プロセス用露光

導電性を有する基板を電極として電解メッキにより装置は、BL 8 S 2 の実験ハッチ内に設置されており、レジストが融解した部分に金属が充填します。⑤ レ

光源からの X 線を He 環境下の露光装置内部に導ジストと基板を除去する事で金属の微細構造体を作入して架台上に設置した基板へ露光を行います（図製することができます。また、この金属構造体を金

3）。露光装置内の X 線照射面積は、縦 10 mm ×横型として転写を行う事で、レジスト構造体と同じ形

35 mm です。基板への熱負荷は大きいが、輝度が状の構造体の作製が可能になります。

高い白色 X 線を直接利用する白色 X 線露光と実験
ハッチ内に Pt コーティングされた平面ミラーを設置
して白色 X 線から高エネルギー領域をカットした熱
負荷の小さな X 線（5~8 keV）を使用する単色 X
線露光が選択可能です（図 4）。露光装置内の架台は、
自動 XZ ステージで制御され、架台に冷却水を流して基板の冷却を行う事で露光時の熱負荷を軽減しています。BL 8 S 2 では、LIGA プロセスの X 線露光に、
従来では考えられなかった高輝度白色 X 線を使用するシステムを構築することで、短時間に大量の微細パタンの形成を可能にしました。

図 1 LIGA プロセスフロー

38

が指摘されていました。このような問題を解決するため、私たちの試料台はサンプルを取り付けた状態
で複数の分析機器に共通で使用可能な形状に設計しています。また、実際に分析を行う研究者の意見を取り入れ、試料を取り付けるピン部分は分析装置で観察がしやすい薄膜形状。一方、ハンドル部分は、装置への取り付けやピンセットでの取り扱いを考慮した厚みを持つ二段構造を採用しました。また、専用の治具を使用することで、真空状態を維持したま
ま運搬できる分析装置・施設間輸送用真空容器にも対応しています［1］（図 5）。試料台の材質は、小

図 3 BL 8 S 2 実験ハッチ内の露光装置
装置内に He ガスを充填して露光を行う。

惑星由来の物質と区別できるように、リュウグウの露光装置のサイズは 60 cm × 60 cm × 60 cm

ような小惑星表面には存在しないと考えられている純銅で製作しています。しかし、純銅は非常に柔らかい金属で、通常の機械加工ではこのような非常に薄く微細な構造体を作る事はできません。私たちは、
LIGA プロセスを利用する事で、複数の分析装置間で共有が可能で、貴重な試料を安全に取り扱い、系
統的な分析を可能にする新しい微小サンプル分析用試料台の開発に成功しました［7］。

図 4 BL 8 S 2 X 線露光システム
実験ハッチ内に平面ミラーを設置する事で白色露光と単色露光が切り替え可能
4.

微小サンプル分析用試料台

4-1 試料台の設計思想
私たちが、分析に使用するリュウグウのサンプル

図 5 分析装置・施設間輸送用真空容器の大きさは、0 .1 mm 以下と非常に小さいため、こ試料台を専用ホルダ（矢印）に固定する事で、真空のような微小試料を分析装置の試料台に取り付ける

容器に密封して輸送が可能

作業では破損や紛失のリスクが避けられません。また、分析後にサンプルを試料台から取り外して別の分析装置の試料台に取り付ける作業も非常に困難です。そのため、同一のサンプルを使用して様々な分析を行う系統的な研究が難しい等の多くの問題点

39

4-2

4-2-3

LIGA プロセスによる試料台の製作

4-2-1

X 線マスク

試料台の製作

基板上へのレジスト塗布から試料台完成までの手試料台の製作では、薄膜形状の試料ピン部とハ順を、図 7 に示します。① 表面が導電性を持つ基ンドル部の露光のため、2 種類の X 線マスクを使用

板に、厚さ 20 µm のレジストを塗布します。② 試

しています。図 6 は、露光に使用する X 線マスクの料ピン用 X 線マスクを使用して基板の露光を行いま写真です。高い形状精度を必要とする試料ピン部のす。露光したレジストに対し、現像処理を行う事で露光には、Au の X 線吸収体（5 μm 厚）と SiC メ

試料ピン部のレジストパタンが形成されます。③ 電

ンブレンから構成される X 線マスクに電子描画シス

解メッキ処理で基板上に純銅製の試料ピン（20 µm

テムを用いてパタン作製を行いました（図 6 左）。一厚）を形成します。④ 試料ピン用のレジスト膜を除方、高い精度を必要としないハンドル部の露光に去した後、基板上に 200 μm 厚のレジストの再塗布

は、ワイヤカット放電でパタン作製した 1 mm 厚のを行い、試料ピンと位置を合わせたハンドル部用 X

ステンレス製 X 線マスクを使用しています（図 6 右）。

線マスクを使用して基板の露光を行います。⑤ レジ

X 線マスクには複数の試料台パタンが刻まれており、ストの現像処理を行い、電解メッキ処理によりハン

一度の露光実験で基板上に 16 個の試料台のレジス

ドル部（200 μm）を形成します。⑥ 基板とレジス

トパタンを製作可能です。

トを除去する事で、試料ピン部とハンドル部の二段構造を持つ試料台が完成します。本実験では、200μm 厚のレジスト層の形成を実現するため、高粘度のレジストの開発を行い使用しました。

図 6 試料ピン製作用 X 線マスク
（左）Au/SiC 製 試料ピン部用 X 線マスク
（右）SUS 製 ハンドル部用 X 線マスク
4-2-2

X 線露光

通常の LIGA プロセスでは、X 線露光に熱負荷が小さく高精度な微細パタンが作成可能な単色 X 線を使用します。しかし、試料台のレジストパタンの形成に 2 時間以上の露光が必要です。私たちは、露光装置内に 0 . 5 気圧の He ガスを充填し、さらに冷却水を用いた基板の冷却機構を取り付ける事で、白色 X 線を用いた露光でも熱負荷を軽減してレジスト

図 7 試料台製作までの露光作業とのパタン精度を維持できることを確認しました。今

電解メッキのフロー図

回の X 線露光では、高い輝度を持つ白色 X 線を使4-2-4用する事で試料台のレジストパタン形成に必要な露試料台の形状光時間を 12 分程度に短縮する事に成功しています。

製作した試料台の写真を図 8 に示します。試料台

これにより短時間で大量の試料台製作が可能になりは、サンプルの取り付け位置や表裏がわかるようにました。

左右非対称に作られおり、サンプル設置用ピンを 3

40

5.

本備えています。ハンドル部分は、ピンセットで摘まとめ

まめる 200 μm 厚で、切り欠き部分で分析装置に固LIGA プロセスを用いて、小惑星探査機はやぶさ

定する事が可能です。図 9 は、サンプルを取り付け

2 が小惑星リュウグウから採取した岩石試料を分析て分析を行う 3 本の試料設置用のピン部分の SEMするための微小サンプル分析用純銅製試料台の製（走査電子顕微鏡）による観察象です。試料台の表作を行いました。試料台は、複数の分析機器で共通面は極めて滑らかにできており、試料ピン（図 9 右）に使用できる形状を有し、これまで難しかった同一には、分析時にサンプル観察の目印となる溝も設置

サンプルを用いた系統的な分析・研究を可能にしま

しています。試料ピンの大きさは、髪の毛よりも細く、す。本試料台は、リュウグウサンプルだけではなく、幅 100 μm ×厚さ 20 μm ×長さ 200 μm しかあり

様々な微小サンプルの分析にも利用でき、多様な研ません。それでも超微小のサンプルは試料ピンの影究分野で活用できるものです。

に隠れやすいため、サンプルを取り付けるピン側面

これまでに製作した試料台は、海洋研究開発機構

が 30 度の傾斜を持つように製作しました。これによを中心とした「はやぶさ 2 試料分析 Phase 2 高知チー

り取り付けたサンプルに対し、検出器からの視野をム」で使用されており、様々な分析装置を用いた研広く確保しています。

究が進んでいます。図 10 は、分子科学研究所の X
線分光装置に取り付けた試料台の使用例です。試料台を用いた研究が進むことで、鉱物・水・有機物が共存するリュウグウでの有機物の進化、既知の始原的隕石との関連性、地球の水の起源など、宇宙科
学における諸問題の解決に役立つことを期待しています。

図 8 微小サンプル分析用試料台
中央にある 3 本ピン（厚さ 20 μm）にサンプルを取り付けます。ハンドル部分（厚さ 200 μm）には、分析装置に取り付けるための切り欠きも設置しています。
図 10 分子科学研究所 X 線吸収分校装置と試料台の取り付け例謝辞
本 研 究は、あいちシンクロトロン光センター
BL 8 S 2 を利用して行いました。また、知の拠点あいち重点研究プロジェクト・名古屋大学シンクロト
図 9 サンプル設置ピン部の SEM 画像

ロン光研究センターの助成を頂き、愛知県内企業の試料ピン近傍の構造（左）とピン 1 本の SEM 拡大

様々な協力の基で実現しました。この場を借りて深画像（右）。ピン表面は非常に滑らかで、側面にはくお礼申し上げます。

傾斜と分析時の目印の溝も付けています。

41

参考文献
［1］M.Ito et al.,“The universal sample holdersof microanalytical instruments of FIB,
TEM, NanoSIMS, and STXM-NEXAFS forthe coordinated analysis of extraterrestrial
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2021. 07 夏季号、P 4 - 5、（2021)

42

金属ガラスから誘導された環境浄化触媒の触媒特性と XAFS による解析
名古屋大学

未来材料・システム研究所（共著者を含む）
服部将朋，小澤正邦

1.

はじめに

れ、粒子状物質（PM）や CO、HC、NOx に対し高X 線吸収微細構造（XAFS）解析が非常に優れい浄化活性を有するナノ結晶金属 / セラミック複合
材料を作製した 1、2）。

た構造分析技術として認識された 1970 年代初頭以来、触媒研究での利用が劇的に増加した。この方

金属ガラス、つまりアモルファス合金は、原子の法は、触媒活性種が果たす役割を定量的に理解す配列に規則性を持った結晶質金属とは異なり構造、ることを目的とし、特に不均一系触媒の詳細な状態

組織が均質であるため、機械的特性に優れるなど構の解析に適している。通常、XAFS スペクトルは X造由来の特異的な性質を持っており、様々な機能性

線吸収端構造（XANES）領域であるエッジ領域と、材料への応用が検討されている。また、金属ガラス

X 線広域微細構造（EXAFS）領域である吸収端かの電子状態の特異性から分子活性化への効果や触ら 50 eV を超えてからの領域とに分けられる。前者

媒特性についても期待されている。この金属ガラス

は、触媒活性種の電子配置や価数など、化学形態

は表面積が低いといった課題があるが、一方で、様々についての情報が含まれる。後者は、触媒活性種とな雰囲気下での熱処理により独特の組織が形成さ担体（または反応物）との間の結合に影響された金れることが報告されている。したがって、これを出属元素近傍の構造について、X 線回折や電子顕微

発材料として利用し、熱処理条件や化学組成により鏡などの回折技術では得られない原子レベルでの構

析出粒子の酸化・結晶化や化学状態を制御すれば、造についての情報を得ることができる。

他のプロセスでは得られない新奇な複合材料が作製

不均一系触媒としては、排ガス浄化触媒が挙げらできると考えられる。そこで、本研究では Zr65 Pd35れる。近年、火力発電所などの固定発生源や自動車

金属ガラスを基に、Pt と Ce を添加した Zr65 Pd30 Pt5などの移動発生源からの排ガスによる大気汚染が深金属ガラス、Zr60 Pd35 Ce5 金属ガラスから熱処理に刻化している。例えば、自動車の排出ガス中には一より誘導される触媒について、XAFS 解析を用いた

酸化炭素（CO）、
窒素酸化物（NOx）、
炭化水素（HC）

触媒活性種の微細構造及び化学状態と、触媒特性などの有害成分が含まれる。エキゾーストパイプはとの関係性を評価した。

一般的に熱的に安定したステンレス鋼で構成されているが、有害成分を浄化する触媒作用がないため、

2.

実験

排気処理にはセラミック粉末などの高い耐熱性を有

2-1

試料作製

する触媒をコーティングする必要がある。また、排ジルコニウム（99 . 6 %）、セリウム（99 . 6 %）、パ

ガス中には酸性ガスが含まれ、走行条件によってはラジウム（99 . 99 %）、および白金（99 . 99 %）の混

数百度となるなど過酷な環境となるため、その触媒合物を出発物質とし、急冷メルトスピニング法によには耐熱性に加え化学的安定性が求められる。金属

り Pd35 Zr65、Pd30 Zr65 Pt5、及び Pd35 Zr60 Ce5 金属ガ/ 合金のコヒーレンシーは、そのような燃焼排気シラスを作製し、これらを空気中 600°C 3 h で熱処

ステムで触媒層を安定させるのに重要であり、金属理することで酸化・結晶化させ、主に Pd と ZrO2

/ セラミック複合材料をコーティングすることが有用からなる熱的に安定な触媒を誘導した。作製したである。我々の最近の研究では、Zr2 Pd 系金属ガラ

触媒について、XRD 測定により試料の結晶相の同スの酸化によって、ZrO2 母材に Pd 粒子が固定化さ

定 を 行 い、FE-SEM（S- 4800，Hitachi）とエ ネル

43

ギー分散型 X 線分光法（EDX）を用いて触媒の形
態及び組織の観察を行った。触媒の BET 表面積
は、Micromeritics Tristar 装置で測定された 77 K
での窒素吸着等温線から算出した。室温での Pd
K-edge（24 . 350 keV）付近の X 線吸収スペクトルの XAFS 測定は、あいちシンクロトロン光センターの BL11S 2 ビームラインを利用して測定した。X 線
吸収原子の周りの局所構造パラメータを決定するた
め、XANES スペクトルと EXAFS 振動を Athena
を使用して分析した。
2-2

触媒特性評価触 媒 特 性 評 価は固定 性 流 通 式 反 応 装置で 行
い、500 mg の 触 媒 に 対 し 化 学 量 論 の 混 合 ガス（CO + C3 H6 + NO + O2 + H2 + H2 O + N2） を500 ml min-1 で 流 通 下、4 °C min-1 で 室 温 か ら

SEM 観察では、図 2 に示すように、サブミクロ

600℃までの CO、C3 H6 及び NO の浄化率を評価した。

ンの粒子が広く観察された。EDX 分析による化学組成の評価から、粒子は Pd 粒子として識別され

3.

結果

3-1

た。触媒の表面全体に分散した化学元素マッピング

結晶相と形態から、Pd 粒子と ZrO2 との界面に PdO が形成され

図 1 は、 空 気 中 で 600 °C で 3 時 間 熱 処 理 したことが示唆された。また、SEM 画像における粒た、Zr65 Pd35 触 媒、Zr65 Pd30 Pt5 触 媒 及 び Zr50

子径分布から求めた平均粒子径は、Zr65 Pd35 触媒、

Pd35 Ce15 触媒の一連の XRD パターンを示す。これ

Zr65 Pd30 Pt5 触 媒 及 び Zr50 Pd35 Ce15 触 媒 で そ れ ぞらの触媒の XRD パターンは、熱処理によるアモル

れ 140 ± 5 nm、196 ± 24 nm、及び 312 ± 31 nm

ファス状態から粒子の混合物への構造の変化を示す。

であった。比表面積は、Zr65 Pd35 触媒で 20 m2 g-1、

XRD パターンでは、Pd 種に起因するピークの強度

Zr65 Pd30 Pt5 触媒で 15 m2 g-1、Zr50 Pd35 Ce15 触媒で 1. 0が触媒間で異なっていた。これは、触媒上の Pd 種

m2 g-1 であった。触媒間の比表面積の違いは、析出

の酸化状態が、出発物質である金属ガラスの化学組

粒子の凝集の程度によるものであると考えられる。

成によって制御されたことを示唆している。

XRD 測定の結果は、Zr65 Pd35 触媒では PdO 相

44

が安定しているが、Zr65 Pd35 金属ガラスへの Pt お曲線（図 3（A））において、50％の浄化を示す温度

よび Ce の添加が PdO から金属 Pd への還元を引き（T50）
は Zr65 Pd35 触媒及び Zr65 Pd30 Pt5 触媒で 235°C、

起こしたことを示唆した（図 1（b）および（c））
。まZr50 Pd35 Ce15 触媒で 330°C であった。SEM 観察でた、金属 Pd に帰属されるピークの強度と PdO に帰の分析を考慮すると、Zr65 Pd35 触媒の高い触媒活性

属されるピークの強度と比較すると、Zr50 Pd35 Ce15

は、Pd 粒子の高い分散性に起因すると考えられる触媒では、Zr65 Pd30 Pt5 触媒よりも強かった。これは、が、Zr65 Pd30 Pt5 触媒も同等の活性を示した。また、

Zr50 Pd35 Ce15 触媒の金属 Pd 相が安定した状態で存NO に対しても、浄化活性は同様な傾向を示した（図在し、Pd 粒子の凝集に影響していることを示唆す

3（B））
。担持 Pd 触媒においては、PdO 粒子よりも3）

金属 Pd 粒子表面の PdOx 層が酸化反応に対して高る 。

い活性を有する 4）。また、還元可能な Pd2+ は NO
3-2

三元触媒活性評価

解離と N-N の再結合に有利であると報告されておZr65 Pd35、Zr65 Pd30 Pt5、及び Zr50 Pd35 Ce15 触媒上り 5）、さらに、Pd2+ の高い還元性は吸着された酸素での CO、C3 H6、及び NO の浄化率曲線を図 3 にと還元剤との反応性を高める 6）。XRD 測定により触示す。これらの触媒は、反応物を 340°C 未満で完媒活性試験前後の結晶相を比較すると、Zr65 Pd30 Pt5

全に浄化した。CO 及び C3 H6 から CO2 への浄化率

触媒の Pd サイトが三元触媒活性中に Pd2+ 相からPd0 に還元されたことが示唆された（図 4（b））
。したがって、この触媒の Pd サイトの高い還元性が触媒活性に影響していると考えられる。

3-3

Pd 種の酸化状態

図 5（a）に、触媒活性評価後の Zr65 Pd35、Zr65
Pd30 Pt5、および Zr50 Pd35 Ce15 触媒の Pd の K エッ
ジ付近の XANES スペクトルを示す。24 . 375 keV
付近と 24 . 405 keV 付近の連続ピークは PdO を表し、24 . 370 keV 付近の弱いピークと 24 . 395 keV 付近の強いピークの出現は金属 Pd に起因するスペクト45

に 2 . 5 Å に強いピークが観察された。これは Pd-Pd結合に対応する。これらの触媒は 600°C で O2 を含む触媒活性評価条件にさらされたが、Pd-O と酸化物の第 2 殻結合は観察されなかった。これは、Zr65 Pd30 Pt5 触媒および Zr50 Pd35 Ce15 触媒におけるPd の酸化が局所的な現象であり、この条件ではバルクとしての PdO が形成されなかったことを示唆する。一方、触媒活性評価後に分析された Zr65 Pd35
触媒では 2 つのピークが観察さた。1. 6 Å の最初のピークは Pd-O 結合に割り当てられ、2 . 5 Å の 2 番
目のピークは Pd-Pd 結合に割り当てられる。したがって、Zr65 Pd35 触媒の EXAFS は、Pd-O 結合とPd-Pd 結合の存在と、PdO といくつかの金属ドメインの存在を示し、
XANES の結果と一致する。これは、Zr65 Pd35 触媒の Pd 粒子と ZrO2 間の強い相互作用
が、界面に酸化された Pd 相を形成していることを示す。この相互作用は、Pd 粒子の凝集を抑制すると考えられる。
図 6 に Zr K 吸 収 端 EXAFS スペクトル の FTにより求めた動径分布関数を示す。FT スペクト
ルは、触媒間で高い類似性を示した。約 1. 6 Å のピークは Zr-O 結合に割り当てられる。3 . 0 および
3 . 3 Å 付近の 2 番目のピークは Zr-Zr 結合に割り当てられる。Zr50 Pd35 Ce15 触媒の 3 . 3 Å のピークは、
Zr65 Pd35 触媒および Zr65 Pd30 Pt5 触媒のピークよりもルを表す。Zr65 Pd35 触媒の XANES スペクトルにおいては、24 . 375 keV 付近のピークに加えて 24 . 395
keV 付近のピークも同時に観察されたため、部分的に還元された PdO と解釈できる。これは、酸化- 還元雰囲気での処理後であっても、PdO 相が存在することを示す。一方、Zr65 Pd30 Pt5 触媒およびZr50 Pd35 Ce15 触媒においては、主に金属 Pd に帰属されるスペクトルを示した。この結果は、Pt と Ceを添加した触媒の Pd 粒子が酸化 - 還元雰囲気でほぼ還元したことを示し、Zr65 Pd35 触媒の挙動とは異なった。
図 5（B） に Zr65 Pd35 触 媒、Zr65 Pd30 Pt5 触 媒、Zr50 Pd35 Ce15 触 媒 に お け る EXAFS 振 動 の フ ーリエ変換（FT）により求めた動径分布関数を示
す。Zr65 Pd30 Pt5 触媒と Zr50 Pd35 Ce15 触媒では、主46

大きかった。これは、m-ZrO2 と t-ZrO2 で Zr-O 結

および Zr50 Pd35 Ce15 金 属ガラスから誘 導され た7）

合長が異なることに起因する 。3 . 3 Å のピーク強

Pd / ZrO2 触媒の触媒特性と XAFS 解析から得られ

度と 3 . 0 Å のピーク強度の比は、正方晶相と単斜る微細構造及び化学状態との関係性に焦点を当てた。

8）

晶相によって変化する対称性に関係し 、ZrO2 へ

三元触媒活性の評価から、触媒活性種である Pdの Ce の添加による影響である（これは、触媒活性

種も分散性が最も高い Zr65 Pd35 触媒が優れた活性試験後の XRD の結果と一致する（図 4））。Zr-O 配を示したが、粒子径が大きい Zr65 Pd30 Pt5 触媒も同位数に対応する Zr65 Pd35 触媒の最初のピークの強度等の活性を示した。XAFS 解析において、これらのは、Zr50 Pd35 Ce15 触媒の強度よりも小さい。各触媒

触媒の Pd 近傍の微細構造や Pd の Pd0 /Pd2+ 比がでほぼ同じ FT スペクトルが示されたため、低い配異なることが示された。また、Zr65 Pd30 Pt5 触媒にお位数は ZrO2 の相に起因するものではなく、酸素原

ける Pd0 / Pd2+ の酸化還元電位が Zr65 Pd35 触媒の子の損失として解釈される。対照的に、Zr65 Pd30 Pt5

酸化還元電位よりも低く、この化学的性質が触媒活

触媒の強度は他のものよりも高かった。これは、酸性に大きく影響することが示唆された。

素原子が、Zr65 Pd30 Pt5 触媒の Pd 粒子と ZrO2 の界
参考文献

面で ZrO2 の表面に向かって偏っていることを示し、
02+

Zr65 Pd30 Pt5 触媒の Pd / Pd の酸化還元電位に影［1］M. Ozawa, N. Katsuragawa, A. Masuda,

響する。

M. Ha t t o r i, S. Ya ma u ra , Mic r o s t r u c t u r e
and soot-combustion catalysis of oxidized

参照試料を用いた XANES スペクトルとリファレ
0

Zr 60 Ce 5 Pd 30 Pt 5 amorphous alloy, J. Jpn. Soc.

ンスの線形結合フィッティングから計算した Pd /2+

Powder Powder Metall. 65（2018）191–193 .

Pd 比は、Zr65 Pd35 触媒で 2 . 0、Zr65 Pd30 Pt5 触媒で0［2］M. Hattori, N. Katsuragawa, S. Yamaura,

6 . 0、Zr50 Pd35 Ce15 触媒で 5 . 5 であった。また、Pd
2+0

M. Ozawa, Three-way catalytic properties and/ Pd 比から計算された触媒当たりの Pd の比は、
22

-1
cat

Zr65 Pd35 触媒で 1. 5 × 10 g
22

1. 5 × 10 g

microstructures of metallic glass driven composite､ Zr65 Pd30 Pt5 触媒で
22

-1
cat

-1
cat

catalysts, Catal. Today, 375（2021）273 - 281.

、Zr50 Pd35 Ce15 触媒で 1. 7 × 10 g

［3］G.L. Hornyak, J. Dutta, H.F. Tibbals, A.K. Rao,であった。XRD 分析の結果と Pd 粒子径を考慮す
02+

ると、Zr65 Pd30 Pt5 触媒における Pd / Pd の酸化

Introduction to Nanoscience, CRC Press, Boca

還元電位が Zr65 Pd35 触媒の酸化還元電位よりも低

Raton, 2010 .

いことを示唆する。Zr65 Pd30 Pt5 触媒の PdO と ZrO2

［4］James J Spivey, Catalysis: Volume 14（Specialistの間の相互作用は、この酸化還元電位に影響を与Periodical Reports), Royal Society of Chemistry,

え、酸素の逆スピルオーバーとスピルオーバーを促1999進する。これらの結果は、触媒活性が Pd 種の還元［5］M. Shen, M. Yang, J. Wang, J. Wen, M. Zhao,

性に関連している可能性があることを示す。さらに、and W. Wang, Pd/support interface-promoted Pd-

Zr65 Pd30 Pt5 触媒の場合の PdO 相と Pd / PdO 混合

Ce 0 . 7 Zr 0 . 3 O 2 -Al 2 O 3 automobile three-way

物の部分的な存在も、それらの比較的高い触媒性能

catalysts: studying the dynamic oxygen storageの原因である。以上から、金属ガラスから誘導されcapacity and CO, C 3 H 8 , and NO conversion, J.

た ZrO2 担持 Pd 触媒の三元触媒活性は、Pd 粒子とPhys. Chem. C, 113（2009）3212 - 3221.

ZrO2 との相互作用により制御される化学的性質に［6］A. Barrera, M. Viniegra, P. Bosch, V. H.

大きく影響されることが示唆された。

Lara, S. Fuentes, Pd/Al 2 O 3 -La 2 O 3 catalysts
prepared by sol–gel: characterization and catalytic

4.

まとめ

activity in the NO reduction by H 2 , Appl. Catal. B:

この研究では、熱処理後の Pd35 Zr65、Zr65 Pd30 Pt5、47

Environ., 34（2001）97 -111.

［7］N. Thromat, C. Noguera, M. Gautier, F. Jollet,
J. P. Duraud, Electronic structure and atomic
arrangement around Zr substituted for Y in
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［8］Y. L. Soo, P. J. Chen, S. H. Huang, T. J. Shiu,
T. Y. Tsai, Y. H. Chow, Y. C. Lin, S. C. Weng, S. L.
Chang, G. Wang, C. L. Cheung, R. F. Sabirianov,
W. N. Mei, F. Namavar, H. Haider, K. L. Garvin,
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surrounding Zr in nanostructurally stabilized
cubic zirconia: Structural origin of phase stability, J.
Appl. Phys. 104（2008）113535 –113535 .

48

3. 研究開発

3.1 外部発表［5］“Crystal structure of human V- 1 in the（1）論文（2020 年 1 月～ 12 月）

apo form”, Takeda, S., Koike, R., Nagae, T.,
Fujiwara, I., Narita, A., Maéda, Y., & Ota, M.,

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and immobilization of copper-based particles
nucleated by the X-ray-radiolysis-induced
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coordinated analysis of extraterrestrial

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51

［22］“Chemical State Analysis of the Periostracum［27］“Solid-solution alloy nanoclusters of thein the Corbicula Clam Hatched in Lake

immiscible gold-rhodium system achieved by

Biwa”, Kuniko Takemoto, Kei Mitsuhara,a solid ligand-assisted approach for highly

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Chaohao Hu, Eiji Nishibori, Lixian Sun, Craig

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S ek i zawa ,Tomoya Ur ug a a nd M i z u k i

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jpcc. 0 c 09308）［37］“ スパース・モデリングを用いた広域 X 線吸収微細構造の解析 ”, 赤井一郎，岩満一功，五十嵐康彦，岡田真人，瀬戸山寛之，岡島敏浩 , 日本結晶［33］“ Me c h a n i st i c Un d e r st a n d i n g o f t h e

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Heterogeneous, Rhodium- Cyclic（Alkyl）（A m i no）Ca rbene - Cat a lyzed（Fluoro -）Arene Hydrogenation”, Mario P. Wiesenfeldt,［38］“XAFS spectra from X-ray Fluorescence Kβ

Matt hias Freitag, Satoshi Muratsug u,line using conventional energy-descriminating

Satoru Ikemoto, Robert Knitsch, Jacob

detector”, Toshihiro Okajima, Hiroyuki

Schneidewind, Wolfgang Baumann, Andreas

Setoyama, Marek Brancewicz, Masahide

H. Schäfer, Alexander Timmer, Mizuki

Kawa moto, Yosh i ha r u Sa k u ra i , X-ray

Tada, Michael Ryan Hansen, and Frank

spectrometry, 49, 390（2020）

Glorius, ACS Catal ., 10 , 6309 − 6317（2020）（https://dx.doi.org/10 .1021 /acscatal. 0 c 01074）［34］“Solid-solution alloy nanoclusters of theimmiscible gold-rhodium system achieved bya solid ligand-assisted approach for highly
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Zhang, Jianbo Zhang, Ruqiang Zou, andQiang Xu, Nano Res. , 13（1）, 105 –111（2020）（https://doi.org/10 .1007/s12274 - 019 - 2579 -1）［35］“Application of Sparse Modeling to Extended
X-ray Absorption Fine Structure Spectra ofTransition Metals”, Hiroyuki Setoyama, IchiroAkai, Kazunori Iwamitsu, Yuuki Miyata,
Sho Yakura, Yasuhiko Igarash, Masato
Okada, Toshihiro Okajima, J. Phys. Soc. Jpn. ,89 , 7462（2020）.（https://doi.org/ 10 . 7566 /JPSJ. 89 . 074602）

53

（2）外部発表（2020 年 4 月～ 2021 年 3 月）

［8］“ 光ビームプラットフォーム・軟Ｘ線吸収分光ラウンド
ロビン実験～あいちシンクロトロン光センターでの①国際会議

結果を中心に～ ”上原康 , 杉山陽栄 , 野本豊和 ,村 井 崇 章 , 陰 地 宏 , 柴田 佳 孝 , 仲 武 昌史 ,［1］“ Study on solid /solid- a nd solid / liquid-

池野成裕 , 須田耕平 , 神岡武文 , 太田俊明 ,interface-dependent material properties for渡辺義夫 , 竹田美和 , Ｘ線分析の進歩 , 52 , 113 -an artificial multiferroic system and additive

126（2021）

manufacturing process”, A. Yamaguchi, S.
Saegusa, R. Nakamura, N. Akamatsu, A.
③学会・シンポジウム講演

Nakao, I. Sakurai, I. Okada, Y. Utsumi, T.
Ogasawara, K. Yamada, M. Oura, T. Ohkochi,

2020 International Conference on Solid State［1］“HAXPES 標準化に向けた放射光ラウンドロビ

Devices and Materials（SSDM）, September

ン実験 ”, 陰地宏，安野聡，崔芸涛，池野成裕，

27- 30（2020）

須田耕平，神岡武文，村井崇章，柴田佳孝，横溝臣智，上原康，廣沢一郎，渡辺義夫，第 17 回

SPring- 8 産業利用報告会（2020 年 9 月 3 日 – 4 日，
②総論・解説神戸国際会議場 , ハイブリッド開催）［1］“ エピタキシャル層の X 線評 価―第 10 回（最終［2］“ 多重散乱効果を考慮したスパースモデリングに回）” 竹田美和 , Crystal Lettes, 74（2020 . 5）,5 -10よる銅箔の広域 X 線吸収微 細構造解析 ”, 熊（2020）

添博之 , 五十嵐康彦 , Fabio Iesari, 岩満一功 ,岡島敏浩 , 妹尾与志木 , 岡田真人 , 赤井一郎，［2］“コロナ禍における学会講演会 ” 竹田美和 , Crystal

日本 物 理 学 会 2020 年 秋 季 大 会（2019 年 9 月

Lettes, 75（2020 . 9）1（2020）

8 日 -11日，オンライン開催）［3］“ ホール効果の測定と電気的評 価 ―第 1 回―”［3］“ 透過法で計測された FeO X 線吸収端微細構造（2020 . 9）3 -（2020）8
竹田美和 , Crystal Lettes, 75

スペクトルのベイズ分光 ”, 藤木淑慎 , 岩満一功 ,熊添博之 , 瀬戸山寛之 , 岡島敏浩 , 妹尾与志木 ,日本物理学会 2020 年秋季大会（2020
赤井一郎，［4］“ あいちシンクロトロン光センターの概要と産業利用 ”
竹田美和 , 軽金属 , 75（10）483 - 489（2020）

年 9 月 8 日 -11日，オンライン開催）［5］“ ホール効果の測定と電気的評 価 ―第 2 回―”［4］“EXAFS 領域における Full-potential 多重散 乱（2021.1）3 - （9 2021）
竹田美和 , Crystal Lettes, 76

第 23 回計算 ”, 田村嘉章，岡島敏浩，畑田圭介，
XAFS 討論会（2020 年 9 月 9 日 -11日，オンライ
ン開催）［6］“ コロナ禍における共用施設の運営 ” 竹田美和 ,Crystal Lettes, 75（2021.1）56 - 58（2021）［5］“ 放射光光化学反応による粒子合成に関する固液［7］“ あいちシンクロトロン光センター―新星の誕生―”

界面依存性 ”, 山口明啓 , 三枝峻也，櫻井郁也 ,竹田美和 , Series RISING STAR , News（科学岡田育夫 , 内海裕一 , 第 30 回マイクロエレクトロニ

技術交流ニュース）, 26（3）4 - 5（2021）

クスシンポジウム（MES 2020）エレクトロニクス実装

54

学会（2020 年 9 月17 日）

第 34 回日本放射光学会年会・放射光赤井一郎，
科学合同シンポジウム（2021 年 1 月 8 日 -11日，オンライン開催）［6］“ 酸化ガリウム光触媒 上に担持された銀ナノ粒
子の In-situ XAFS 測定 ”, 北嶋乃樹 , 山本宗昭 , 陰地宏 , 須田耕平 , 塚田千恵 , 柴田佳孝 ,［12］“Analysis of Extended X-ray Absorption Fine

神岡武文 , 永見哲夫 , 田辺哲朗 , 吉田朋子 , 第Structure data using Deep Neural Networks”,

56 回 X 線分析討論会 （2020 年 10 月 28 日 - 29

Iesari Fabio, 岡島敏浩 , 瀬戸山寛之 , 妹尾与志

日，オンライン開催）

第 34 回日本放射光学会年会・放射光科学合同
木，
シンポジウム（2021年 1月8日-11日，
オンライン開催）［7］“ 光ビームプラットフォーム・ラウンドロビン実験 －AichiSR での実施結果（３）－”, 上原康，
杉山陽栄， ［13］“ 多重散乱効果を考慮したスパースモデリングによ野本豊和，須田耕 平，太田俊明，渡 辺 義 夫，

る Cu2 O の広域 X 線吸収微細構造解析 ”, 熊添

竹田美和 , 第 56 回Ｘ線分析討論会（ 2020 年 10

博之 , 五十嵐康彦 , Fabio Iesari, 岩満一功 , 瀬

月 29 日，オンライン開催）

戸山寛之 , 岡島敏浩 , 妹尾与志木 , 岡田真人 ,第 76 回日本物理学会年次大会（2021
赤井一郎，
年 3 月12 日 -15 日，オンライン開催）［8］“l1 正則化による多重散乱効果を考慮した銅箔の広域 X 線吸収微細構造解析 ”, 熊添博之，五十嵐康彦，Fabio Iesari，岩満一功，瀬戸山寛之，［14］“ 補色順化を制御するシアノバクテリオクロム光

岡島敏浩，妹尾与志木，岡田真人，赤井一郎，

受容 体 RcaE の赤 色光 吸収 型の構造 解 析 ”

第 31 回光物性研究会（2020 年 12 月11日 -12 日，

永江峰幸，海野雅司，小泉太貴，宮ノ入洋平，藤オンライン開催）

澤知績，増井健人，加茂尊也，和田啓，浴俊彦，
伊藤隆，三島正規，広瀬侑 , 第 62 回日本植物生理学会年会（2021 年 3 月14 日 -16 日 , オンライン［9］“MOF の分子吸着過程の in situ XAFS イメージ

開催）ング ”, 坂本裕俊 , 松井公佑 , 山田笑菜 , 堀彰宏 ,松田亮太郎 , 永見哲夫 , 加藤弘泰 , 東晃太朗 ,宇留賀朋哉 , 唯美津木 , 第 34 回日本放射光学会［15］“ オペランド CT-XAFS による MOF 結晶内の分

年会・放射光科学合同シンポジウム（2021 年 1 月 8子吸着過程の三次元イメージング ”, 山田笑菜 ,- 10 日，オンライン開催）

坂本裕俊 , 松井公佑 , 堀彰宏 , 松田亮太郎 ,永見哲夫 , 加藤弘泰 , 東晃太朗 , 宇留賀朋哉 ,（2021）
唯美津木 , 日本化学会 第 101 春季年会
（2021

［10］
“ 国内放 射光施設での硬 X 線 XAFS ラウンド

年 3 月19 日 - 22 日、オンライン開催）

ロビン実験 ”, 瀬戸山寛之，君島堅一，渡辺剛，
須田耕平，廣沢一郎，上原康，木村正雄，妹尾
与志木 , 第 34 回日本放射光学会年会・放射光科

学合同シンポジウム（2021 年 1 月10 日，オンライン
開催）［11］“ 多重散乱効果を取り入れた銅箔の広域 X 線吸収
微細構造に対するスパースモデリング解析 ” 熊添博之，五十嵐康彦，Fabio Iesari，岩満一功，瀬戸山寛之，岡島敏浩，妹尾与志木，岡田真人，

55

④その他の発表および講演［1］“あいちシンクロトロン光センターでのX 線 CT 測定 ”,
櫻井郁也 , 2020 年度シンクロトロン光利用者研究会（2020 年 11 月 9 日）

⑤プレスリリース等
2020 年 11 月 16 日 名古屋工業大学
放射光を利用することにより熱電変換性能に関係する歪の観測に成功 ― 歪を利用した新たな熱電変換材料の開発に期待 ―（名古屋工業大学大学院工学研究科 物理工学
専攻 宮崎秀俊准教授）
2021 年 2 月 10 日 中日新聞
はやぶさ２採取の試料散逸防げ 極小分析台が大役（ 名古 屋 大 学 シンクロトロン光 研 究センター櫻井郁也）
2021 年 2 月 24 日 ラジオ FM Aichi［DAYDREAM MAGIC］
地球の生命誕生の秘密を探る研究に愛知の技術が役立っています （名古屋大学 シンクロトロン光
研究センター 櫻井郁也）

56

3.2

光源加速器

6 極電磁石の励磁タイミングで入射効率に最適な条件を見出し、入射ビームはパルス 6 極電磁石から極I

ビーム軌道の安定化性の異なる複数回の摂動を受けたときに入射効率があいち SR 電子蓄積リングの閉軌道歪みの補正は、高くなることを明らかにした。図 2 はパルス 6 極電

毎朝の加速器の起動後、300 mA トップアップ運転

磁石を用いた入射における入射ビームの位相空間に移行した直後に行っている。通常は 1 日の運転中分布である。位相空間上でのビームのふるまいから、でこの 1 回のみである。この閉軌道の変化を抑える

二周目以降においてビームの運動方向を打ち消す向ため、逐次的な閉軌道歪みの補正方法を検討した。

きに摂動が働く結果、ベータトロン振動の振幅が効

図 1 は、逐次的な鉛直方向の閉軌道歪みの補正あり、果的に小さくなるためであると考えられる［2］。

なしでの、ビーム軌道の変化の様子を示したものである。四角で囲った数字は電子蓄積リングに設置したビームポジションモニター（BPM）の番号である。
図中赤枠外の時間帯で補正を行っている。この図より、赤枠外の時間帯のほうが、赤枠で囲った時間帯に比べ、ビームの振動が抑えられていることが分かる。以上の結果、補正を行わない場合と比較して補正を実施した方が閉軌道歪みの時間変動を抑えることができることが分かった［1］。

図 2 パルス 6 極電磁石を用いた入射における入射ビームの位相空間分布。パルス 6 極電磁石の励磁タ
イミングを入射効率が最もよい条件に設定した場合の、入射後 5 週目までの位相空間内での分布と、1～ 3 週目におけるパルス 6 極電磁石から受けるキッ
クの方向と大きさを矢印で示す。
［1］中尾海斗、“ あいち SR 電子ストレージリングにおける電子ビーム軌道の周期的フィードバックシス
テムの開発 ”、令和 2 年度名古屋大学大学院工学研

図 1 逐次的な鉛直方向閉軌道歪みの補正結果

究科材料デザイン工学専攻修士論文
II

入射効率の向上［2］堀 遥輝、“ あいち SR におけるパルス六極電磁入射ビームの初期振動を抑えるために電子蓄積リ

石入射のビーム力学的研究 ”、令和 2 年度名古屋大ングに設置したパルス 6 極電磁石を用いた入射にお学大学院工学研究科材料デザイン工学専攻修士論

いて、入射直後の入射ビームの位相空間上での分布

文の測定を行った。本研究の過程で、入射ビームエネ
ルギーが蓄積ビームのエネルギーよりも 0 . 46 % 低い
ことが判明した。これは、エネルギーをやや低くする方が入射ビームの初期振動振幅を小さくでき、入射効率の点で有利であると考えられる。またパルス

57

3.3

ビームライン

風解前（転換電子収量法）
風解後（全電子収量法）

in-situ XAFS 測定用ガス導入セル
BL6N1（軟Ｘ線 XAFS・光電子分光Ⅰ）

in-situ XAFS 測定用ガス導入セルを用いて、潮解性の高い塩化クロム（Ⅲ）6 水和物（CrCl3・6 H2 O）の乾燥及び湿潤雰囲気における Cl K 吸収端 XAFS
スペクトルを測定した。乾燥は He ガスそのまま、
湿潤は水のバブリングを通して He ガスを供給し、雰囲気の制御を行った。

図2

図 1 に、部分蛍光収量法で測定した乾燥および風解前（青）後（赤）の CrCl3・6 H2 O の Cl

K 吸収端 XAFS スペクトル（ガス導入セル不使用）

湿潤 He ガス供給時の Cl K 吸収端 XAFS スペクトルを示す。乾燥 He と湿潤 He 供給時で XAFS スペ
クトルに変化が見られ、湿潤時よりも乾燥時の方で2 次元 XAFS 測定システム

2821 eV 付近のピーク A が大きく、2823 - 2834 eV

BL8S2（X 線トポグラフィ・X 線 CT: 愛知県）

付近のピーク B の形状も両者で異なる様子が見られた。乾燥及び湿潤 He ガスを交互に供給し、可逆的単色 X 線イメージング測定と CT 測定システム

なスペクトル変化がみられたことから、ガス導入セを活用し、2 次元、3 次元のイメージング XAFS 測

ルが順調に機能していることが確認できた。図 2 に、定システムの開発を行った。今回、2 次元 XAFS 測

ガス導入セルを使わずに CrCl3・6 H2 O を風解させ定システムの検証として、銅箔と窒化ホウ素を混合たときの Cl K 吸収端 XAFS スペクトルを示す。風

して作製した直径 7 mm の CuO ペレットを重ねた

解後は乾燥 He 雰囲気下と同様にピーク A が大きものを使用して、横 13 mm ×縦 12 mm の検出器

くなっている様子が見られた。これは、水和物が水視野でエネルギー範囲 8900 eV~9120 eV の XAFS

分を失うことによる変化に起因していると考えられ、スペクトルの測定を行った。エネルギーステップは本ガス導入セルにおいても雰囲気制御により同様な

1 eV で、1 点あたり 100 msec で積算を行った。また、変化を観察することができたと考えられる。

検出器の1pixel あたりの大きさは6 . 5μm ×6 . 5μm
となる。

A

B

図 1 に、hν=9100 eV で得られた透過像を示す。

乾燥及び湿潤 He を交互に供給
乾燥 He 1 回目（ガス供給時間：13 分）

また図 2 に各領域にて抽出した XAFS スペクトル

湿潤 He 1 回目（ガス供給時間：33 分）を示す。抽出範囲については 1 pixel では非常に荒乾燥 He 2 回目（ガス供給時間：38 分）

いスペクトルとなったが、21 pixel の平均をかける

湿潤 He 2 回目（ガス供給時間：18 分）

ことによって比較的平滑なスペクトルとなった。抽乾燥 He 3 回目（ガス供給時間：14 分）

出した XAFS スペクトルを確認した結果、Cu foil
のみの領域のスペクトルは BL11S 2 で取得した Cu

He ガス流量：430sccm

foil のスペクトルとほぼ同等なスペクトルが得られた。
また、Cu foil と CuO tablet が重なった領域では Cu
foil と異なるスペクトルが得られた。

図 1 乾燥及び湿潤 He ガスを供給した際の CrCl3・
6 H2 O の Cl K 吸収端 XAFS スペクトル58

トルが変化する様子が見られる。図 2 に各スペクト
ルから求めたエッジジャンプ量と厚みから計算され

Cu foil のみの領域

たエッジジャンプ量の理論値の比較を示す。エッジ
ジャンプ量は、おおむね理論値から逸脱しない値となったが、0 .1 mm 以下あたりからエッジジャンプ

Cu foil +CuO tabletの変化量の線形性がやや失われている様子が見ら領域（7mm 径）れた。これについては、厚み可変機構のネジ（1 回
転 1 mm 変動）を手動で動かすときの誤差の影響が大きくなったため、若しくは厚みを薄くしたとき、液圧によってカプトン窓が少し膨らんでいたためと考えられる。今後、更なる改良を検討していく。

1

Cu foil のみの領域

xμ(E)Normalized μ(E)（21pixel 平均）

01

Cu foil +CuO tablet 領域（21pixel 平均）8800

08900eV

9000

9200

9400

9600

9800

Energy (eV)Energy9120eV

図 1 硫酸銅水溶液の各厚みにおける Cu K 吸収端
XAFS スペクトル（上）図 1 hν=9100 eV で得られた試料の透過像（下）図 2 図 1 の各点から抽出した XAFS スペクトル（黒線）。赤線は硬 X 線 XAFS ビームラインで取得
した Cu foil スペクトルから得られたスペクトル）

溶液層厚み可変セル
BL11S2（硬 X 線 XAFS Ⅱ）
硫酸銅水溶液を用いて、試料の厚みを変えながら Cu の K 吸収端 XAFS スペクトルの測定を透過法にて行った。厚みは溶液層厚み可変セルを用いて、1 mm から 0 . 0125 mm の間で変化させた。
図 1 に各厚みで測定した Cu の K 吸収端 XAFS

図 2 各スペクトルから求めたエッジジャンプ量

スペクトルを示す。いずれの厚みにおいても明瞭な（破線は厚みから計算されたエッジジャンプ量の理

スペクトルが得られており、厚みに依存してスペク

論値）

59

3.4

科研費等外部資金の獲得状況（1）科研費
交付決定額（配分額）
研究種目

研究課題

研究者

高電圧印加に伴う高分子の階層構造 山元 博子
基盤研究（B）
変化追跡と絶縁破 （研究分担者）
壊機構の解明ダイヤモンド結晶基盤研究（C） 中の遷移金属不純 花田 賢志（一般）
物と転位のインタ （研究代表者）
ラクション

若手研究

備考

直接経費

間接経費

合計

400 千円※1

120 千円※1

520 千円
※1

48 千円
※2

研究分担者 :
名古屋大学・
208 千円田渕雅夫教授※2
山梨大学・有元圭介准教授

160 千円※2

省エネルギー社会に向けた近赤外光
塚田 千恵
を吸収する単分散
2 , 200 千円（研究代表者）の窒化チタンナノ粒子の開発

研究代表者 :
豊田工業大学・
田代孝二特任教授

660 千円 2 , 860 千円※ 1 研究代表者からの配分額※ 2 研究分担者への配分額を除く（2）その他（委託事業）
事業名

委託業務の題目

委託契約額

科学技術試験研究委託事業

光ビームプラットフォーム

60

13 , 988 , 900 円

備考
委託元 :
高エネルギー加速器研究機構

4. 施設運営の記録

4.1

光源

ンポンプの能力が低下している可能性を考え、2018年からこれらの交換等、真空系の改良を行っている。

2020 年度における加速器の総運転時間は 1919 時

ブースターシンクロトロンの入・出射セプタム部や間であり放射光ユーザーの利用時間は 1360 時間で蓄積リング入射セプタム部では、積層鋼板が真空槽あった。計画されたユーザー利用運転時間に対し内に設置されており、これらからのガス放出が真空て光源が運転できなかった時間は約 18 時間であり、悪化の原因として考えられる。そのため、真空能力

稼働率は約 98 . 6 % であった。

の増強とイオンポンプの劣化を抑えるため、2019 年

図 1は 2020 年度における当初計画されたユーザー

4 月のメンテナンスで蓄積リング入射セプタム部に利用運転時間に対する光源加速器の運転時間の割

10-5 ～ 10-7 Pa 領域で使用できる新しいゲッター材を合（稼働率）を 1 日毎に示した図である。あいち

用いた NEG ポンプを増設した。また 2019 年 10 月

SR では、毎年 4 月に 1 ヶ月ほど加速器のメンテナにはブースターシンクロトロンの入射セプタム部おンス期間を設けており、5 月の連休明けからユーザー

よび出射セプタム部に同様の NEG ポンプの増設を利用が行われている。また、10 月下旬にも 1 週間ほ行った。2020 年 10 月および 2021 年 4 月のメンテナ

どのメンテナンス期間を設けている。年末年始は休ンスにおいて、ブースターおよび蓄積リング入射セ

日及び調整運転のため 2 週間ほどユーザー利用の行

プタム部の排気能力を強化するため、イオンポンプ

われていない期間がある。2020 年 9 月 8 日に直線の交換および NEG ポンプの追加を行った。2018 年

加速器クライストロンヒータ電流値がインターロッ

4 月以降に行った主な真空系の改良は表 1 の通りで

ク下限値よりも低下し、インターロック下限値の再ある。

設定作業が終了するまで終日運転を停止した。

ブースターシンクロトロンや直線加速器においてブースターシンクロトロンおよび蓄積リング入射

イオンポンプの不調が生じており、イオンポンプのセプタム部の真空悪化が 2015 年頃から発生してい交換や NEG ポンプの追加を行った。イオンポンプ

る。蓄積リング入射セプタム電磁石直下に据え付け

コントローラの故障も多くなってきており、更新の計られている Diode 型 500 L/s イオンポンプや高エネ

画を進めている。

ルギービーム輸送路部分に設置している 20 L/s イオ

図 1. 2020 年度の稼働率
表 1. 2018 年 4 月以降の真空系の改良

2018 年 4 月

蓄積リング入射セプタム部の 500 L/s イオンポンプ及び高エネルギービーム輸送路の 2 台の 20 L/s イオンポ
ンプを交換。

2019 年 4 月

蓄積リング入射セプタム部に NEG ポンプを追加。

2019 年 5 月

蓄積リング入射セプタム部及びブースター入・出セプタム部、出射キッカー部の排気ポート部の圧空弁及びター
ボ分子ポンプを遠隔制御化。

2019 年 10 月

ブースター入・出射セプタム部へ NEG ポンプを追加。

2020 年 10 月

ブースター入射セプタム周辺の 2 カ所についてそれぞれ、20 L/s イオンポンプを 55 L/s へ交換し NEG ポン
プ追加及び、55 L//s イオンポンプと NEG ポンプ追加。

62

4.2 ビームラインの状況

みを停止させ、他の 2 台はゲートバルブによって真空的に切り離し停止させる事なく、窒素ガスをロー

BL1N2（軟 X 線 XAFS・光電子分光Ⅱ）

ドロック室に充填、短時間で大気圧に戻す事が可能となった。試料の出し入れに要する時間が短縮され、（1）運転状況

利用途中で試料の出し入れが容易となった。帯電が2020 年度は、全ての利用が XAFS を中心とし酷い試料の準備方法を検討し直し、再度挑戦するな

た分析で使われた。XAFS 測定では、主に全電子

ど、利用者の失敗を減らす事につながっている。ま

収量法と部分蛍光収量法の同時測定がなされていた、全ての利用者が測定後の片付けに要する時間をる。また、それに付随して部分蛍光収量法のため短縮でき、測定できるスペクトル数が増えるなどしの XRF 測定やエネルギー補正値に必要な金の内殻ている。

準位の XPS が行われている（図 1（a））
。2020 年度
最も測定頻度が高かった元素は酸素であった（図 1（b））
。これは測定試料に有機材料が多いことのほか、
アルミニウムやチタンなどの軽金属、鉄やニッケルなどの遷移金属、セリウムやユーロピウムなどのランタノイドの酸化物が多いためである。材料の種類
としては、有機材料 30 %、電池材料 23 %、金属材
料 15 % の順に多かった。

ロードロック室
（a）

（b）

測定室

全電子収量法・
蛍光収量法・
XPS・XRF

O
Al

C
B

N
Mg
その他

図 1 BL1N 2 の 2020 年度の（a）測定手法割合及び（b）測定元素割合（2）改善状況
ロードロック室急速停止ターボ分子ポンプの導入

図 2 BL1N 2 ロードロック室周辺の写真

全ての測定が真空中で行われる BL1N 2 において、
BL2S1（単結晶 X 線回折：名古屋大学）

試料を装置へ導入するために費やす時間は短くない。
これまで使用してきた測定室の前室であるロード
ロック室のターボ分子ポンプは停止するのに 30 分（1）運転状況

間待つ必要があった。2020 年度、ロードロック室

名古屋大学ビームライン BL 2 S1 では、2020 年に 3 台あるうちの 1 台を、2 分で急速停止するター

度は大きな問題もなく順調に運用することができ

ボ分子ポンプに置き換えた。2 分で停止する 1 台のた。ユーザーが利用した測定方法として、単結晶

63

BL2S3（デンソービームライン）

回折、粉末回折、ダイアモンドアンビルセルを使った高圧下の回折測定の実験が行われた（図 3（a））
。

（1）運転状況

BL 2 S1 で は、3 種 類 の X 線 エ ネ ル ギ ー（6 . 88 ,11. 07 , 16 . 53 keV）が選択可能であるが、2020 年度

BL 2 S 3 は XAFS、XRD、X 線 CT を切り替えての測定では、後者の 2 種類だけが利用された（図 3

利用している。図 5 に 2020 年度のそれらの利用割（b））
。これは、利用の多かった生体高分子や無機材合を示す。尚、それぞれ測定以外に装置整備や技料の回折実験に適したエネルギーであることを示し

術開発利用も含んでいる。装置毎に見ると XAFSている。ビームラインの高度化として、データ収集

でおよそ 5 割程度利用しており、次に X 線 CT で法や X 線ビーム調整の最適化を行い、ユーザーに3 割程度利用していた。測定元素としては、XAFS

高品質な X 線ビームの提供を実施した。

では、Fe、Ni、Cu などの 3 d 遷移金属が多かった。
また測定の内容としては、透過法の測定が主体で（a）あったが、各種ガスや昇温環境下での反応を見るた（b）

めの in situ 測定でも多く利用した。XRD では、本
年度は安定的な利用を目指した整備利用が主体であった。X 線 CT では、樹脂材料の内部構造イメー
ジング等での利用が多かった。

図 3 BL 2 S1 の 2020 年度利用された（a）測定手
法と（b）X 線エネルギーの割合（2）改善状況
BL 2 S1 では、測定手法と試料に応じて 3 種類のX 線エネルギーの選択が可能である。改造計画では、ユーザーの利用頻度の高い 2 つのエネルギーの切り替えを迅速に行えるように改造する。モノクロチャ

図 5 BL 2 S 3 の 2020 年度利用された測定手法の割合

ンバーには十分なスペースがあるため、2 種類の非対称分光結晶設置し、機械的に切り換える機構の導（2）改善状況入を計画している（図 4）。2021 年秋のコミッショニ

自動プレミックスガス供給装置の導入ングを予定している。

従来、XAFS 用イオンチャンバへの導入ガスは事
前に混合割合を決めたプレミックスガスボンベ（4種類）を購入し使用していたが、ボンベ種及びガス流量（大流量→小流量）の手動切り替えに伴うヒューマンエラーや使用頻度や使用量のバラつきにより適正に選択する事が出来ない問題があった。それらを改善するため、今回 He、N2、Ar の G1 グレードガ
スを任意の割合で混合するガス混合器（スタティックミキサ）と 1/ 8 と 1/ 4 配管を用いた折り返し構造

図 4 BL 2 S1 の（A）モノクロチャンバー及び（B）を採用することで、安定的なプレミックスガス供給

2 種類の分光結晶の切り替え機構が可能となった（図 6）。制御システムは、ガス種と64

混合割合を設定でき（図 7）、
流量（大流量→小流量）は自動切換え制御とした。これらは利便性や測定精度向上にもつながると考えている。

図 8 BL 5 S1 の 2020 年度の測定手法割合（左）及び測定元素割合（右）（2）改善状況
高次光除去ミラーの導入

図 6 プレミックスガスの供給ライン

図 9 に示す高次光除去ミラーが BL 5 S1 に導入されたことにより、低エネルギー配置（5~9 keV）
においても通常エネルギー配置（7~18 keV）と同様にビームサイズ 0 . 5 mm 角で利用が可能となった。ミラーコート材は Au である。新たに導入された高次光除去ミラーは視斜角 7 mrad で運用しており、カットオフは約 12 keV である。光線強度は 4× 1010 cps@ 6 keV であり、高次光除去率を向上させ、かつ従来の低エネルギー配置と同等の強度を確保できている（図 10）。
図 7 プレミックスガス供給システムの PC 操作画面

BL5S1（硬 X 線 XAFS Ⅰ）（1）運転状況
BL 5 S1 は年間通して大きなトラブルなく運用することができた。図 8 に 2020 年度の測定手法及び測定元素の割合を示す。測定手法毎に見ると透過法、蛍光法でそれぞれ 5 割程度利用されており、転図 9 BL 5 S1 に導入された高次光除去ミラー

換電子収量法はわずかであった。測定元素としては、
電子材料や鉄鋼材料でよく用いられる Ti、Mn、Fe、
Co、Ni などの 3 d 遷移金属や、触媒などによく用いられる Ce や Pt が多かった。また測定の内容としては、単純な透過法や蛍光法の測定だけでなく、ガスや温度、電気化学的な反応を見るための in-situ 測
定や、マイクロキャピラリーを用いた微小部測定、2次元マッピングなども多く利用された。

65

（2）改善状況
BL 5 S 2 では今年度、利用効率の向上を目的とした改善を行った。その 1 つとして図 12 に示す試料を自動で交換するサンプルチェンジャーの高速化と、試料を測定位置に調整するセンタリングシステムの動作の改良を行った。今後これらの改良点を測定プ
ログラムに導入することで、測定以外に要する試料の交換及び位置調整の時間を、従来の半分程度にまで短縮していく予定である。
その他、高温及び低温ガスの吹付に必要な窒素ガスを生成する「窒素ガス発生装置」を 1 台追加し
図 10た。窒素ガス生成量の関係から、従来 3 時間程度か

高次光除去ミラー導入前後の新旧低エネル

かっていた高温測定と低温測定の切替えが 1 時間以

ギー配置のフォトンフラックス

内に短縮され、同日に高温測定、低温測定を行うことが可能となった。
BL5S2（粉末 X 線回折）
（1）運転状況
BL 5 S 2 は年間通して大きなトラブルなく運用することができた。利用状況に関しては、社会情勢による移動制限の影響もあり、図 11（a）に示す通り測
定代行の割合が例年より多く、約 4 分の 1 程度を占め、全 BL の中で一番多い結果となった。試料が標準化されていることや自動化が進んでいることもその要因と思われる。

図 12 BL 5 S 2 の高速化したサンプルチェンジャー

また測定手法では、図 11（b）に示す通りその多くが室温での透過測定であったが、高温、低温測定
BL6N1（軟 X 線 XAFS・光電子分光Ⅰ）といった温度変化させながらの測定も 4 割程度を占め、変化の過程を素早く観察できる放射光の特徴を（1）運転状況活かした手法も多く利用された。その他、in situ 測2020 年度における BL 6 N1 での分析方法及び測定や PDF 解析、高速連続測定といった測定も行わ

定試料分類の利用時間割合を図 13 に示す。分析方れた。

法割合を見ると XAFS が 8 割以上を占め、そのな（a）

かでも大気圧チェンバーを使用した XAFS が 7 割（b）以上を占めた。測定試料分類としては触媒が最も多く、次いで鋼材、土壌、ゴム、電池材料と続き、リピー
ト利用ユーザーの測定する試料分類が上位を占めた。
測定の内容としては通常の試料プレートを使用した測定以外に、特殊な装置を使用した測定も行われた。
図 11 BL 5 S 2 の 2020 年度の（a）利用形態割合及ビームラインで準備したガス導入セルや低温測定用

び（b）測定手法の割合
66

試料ホルダーを使用した測定や、ユーザー持込の特

参考文献

殊装置を使用した測定が 2019 年度よりも増加した。

1. 2020 年度 公共等利用 成果報告書 202003001

また、ユーザーが作製する特殊装置についての相談

2 . 2020 年度 公共等利用 成果報告書 202004041

も多かった。

3 . 2020 年度 公共等利用 成果報告書 202005042（a）

4 . 2020 年度 成果公開無償利用事業 2020 P 0109（b）

BL7U（真空紫外分光）（1）運転状況2020 年度における所属機関別の BL 7 U の利用
図 13 BL 6 N1 の 2020 年度利用された（a）測定手

実績は、大学 63 % 民間企業 29 % 公的研究機関等

法割合及び（b）測定試料分類割合

7 % であり、基礎研究が多い。測定手法としては、
軟 X 線吸収分光（XAFS）、内殻光電子分光（XPS）、（2）改善状況

価電子帯角度分解光電子分光（ARPES）実験が行

特殊測定装置の開発

われている。XAFS 実験はほぼ全ての測定で全電2019 年度に導入した大気圧チェンバーに設置可

子収量（TEY）、全蛍光収量（TFY）、オージェ電能なガス導入セル（図 14）に、いくつかの改良を行っ

子収量／部分電子収量（AEY/PEY）の同時計測をた。まず、試料台の改良を行い、確実な試料固定に行っている。また、一部の実験では XAFS と XPSよる測定精度と測定効率の向上を図った。排ガス配を併用した測定が行われている。XPS には、光電子管経路及びサイズの見直しにより、流量を大幅に増分光を利用した仕事関数の計測も含む。ARPES 測加させられるようになった。さらに、排気ラインの定では、多くの実験で詳細なエネルギーバンド分散整備により可燃性ガスや支燃性ガスが発生する実験を得るために極低温での測定を行った。試料としてにも対応が可能となった [1- 3 ]。

は、電池材料、有機材料、土壌、単原子膜などがあるが、大学等による基礎研究が多いことからこれ

液体窒素温度での XAFS 測定への対応として，

らに分類されない試料も多い。

液体窒素溜めを有し、複数試料を同時に冷却可能な試料ホルダーを新たに作製した [ 4 ]。

（a）

公的研究機関
7%

民間企業
29%

大学
63%

（b）
XAFS
37%
XPS, ARPES63%

図 15 BL 7 U の 2020 年度の（a）所属別利用割合と（b）測定手法割合（2）改善状況
ビームライン分光器は室温変動による各コンポー
トントの僅かな位置変動により分光された軟 X 線の

図 14 改良した BL 6 N1 のガス導入セル

67

BL8S1（薄膜 X 線回折）エネルギーに誤差が生じる。特に BL 7 U はビームラ
イン長が 35 m を超え、上流部と下流部で室温変動（1）運転状況が異なるため影響が大きい。そのため、軟 X 線のエネルギーを決める主要なコンポーネントである入BL 8 S1 は年間通して大きなトラブルなく運用する

射スリット・回折格子・出射スリット部に図 16（a）

ことができた。図 17 に 2020 年度の利用エネルギーに示すビニールブースを設置した。これによりそ（a）及び使用検出器の割合（b）を示す。利用エネ

れらのコンポーネントの変動の揃えることができた。

ルギーは 9 .15 keV と 14 . 37 keV が共に 46 % だっ

さらなる安定化のためにビニールブース内に局所空た。選択の理由は、試料からの蛍光 X 線によるバッ調機を設置することを検討している。

クグラウンドの増加を避けるためというもの多かっ

また、2021 年度に高分解能光電子分光・軟 X 線

た。また、22 . 7 keV が 8 % と例年に比べて増加し

XAFS 装置の更新を予定している。6 軸マニピュレー

た。22 . 7 keV が採用された理由は透過配置での測タの導入により試料姿勢制御の自由度が大きく増え

定と Q-range を広く取りたいというものだった。検る予定である。

出器は 2 次元検出器（2 D）の利用が大幅に増加し、シンチレーションカウンタ（0 D）を上回った。測定
手法はθ/ 2 θ法、入射角固定 2 θ法、In-Plane 回折、（a）

残留応力、反射率、極点図測定などがあった。また、
上記手法にマッピング、高温、in-situ 測定を組み合わせた利用もあった。
（a）

（b）

（b）

図 17 BL 8 S1 の 2020 年度に利用された（a）X 線
エネルギー割合及び（b）検出器割合（2）改善状況
小型スリットの導入
これまで BL 8 S1 に設置された SmartLab 回折計の 2 θ上限は 138°だったが、回折計上流の 4 象限ス
リットを小型の機種（神津精機製：GHM-12）に交図 16 （a）BL 7 U に設置したビニールブースと（b）

換したことによって、図 18 に示すようにビームの整2021 年度導入予定の極低温６軸マニピュレータの模形、平行化性能を損なうことなく、2 θ上限を 160°

式図まで拡張できた。なお、シンチレーションカウンタよりサイズが大きい PILATUS 検出器を使用する場合の 2 θ上限は 155°となる。
高角のピークまで測定する意義としては、格子面

68間隔がより精度良く算出できる。また、温度因子やいた。その他、X 線照射実験と X 線 CT 実験の利

歪み、結晶子サイズの影響もより顕著になる。一方、用が行われた。2019 ～ 2020 年度は、X 線 CT 実験

高角のピークは強度が弱く、測定時間が長くなる傾の利用が増えて全利用シフトの半数以上を占め、X向があるが、放射光を使用することでより短時間で線トポグラフィ実験の利用が 4 分の 1 近く行われ、の測定が可能となる。

その他、LIGA、X 線照射実験、2 次元 XAFS の利用も行われた。企業、大学、研究所、公設施設、当財団からの利用が行われた。

（a）

（a）

（b）

図 19 BL 8 S 2 の（a）2020 年度の実験手法内訳及び（b）2017 ～ 2020 年度の利用者内訳（2）改善状況
位相 CT 測定システムの導入（b）

BL 8 S 2 では、白色 X 線および単色 X 線を用いた吸収コントラスト X 線 CT 測定により、試料の断面
微細構造および 3 次元微細構造を非破壊で観察す

図 18 (a) 小型スリット導入後の高角度測定時の写真と（b）LaB6 回折データ（9 .15 keV、2 θ:10°～ 160°）

BL8S2（X 線トポグラフィ・X 線 CT：愛知県）（1）運転状況
BL 8 S 2 では、X 線トポグラフィ、LIGA（X 線リ
ソグラフィ）、2 次元ロッキングカーブ（2 D-RC）測定、X 線照射実験、X 線 CT 測定、2 次元 XAFS
（2 DXAFS）、CT-XAFS など、様々な種類の実験が可能である。図 19 に示したように 2017 ～ 2018 年
度は、X 線トポグラフィ（2 D-RC を含む）の利用が半分以上を占め、LIGA の利用が 3 ～ 4 割を占めて

図 20 導入中の位相コントラスト CT 測定システム

69

ることができる。しかし、生体材料、植物試料、軽（2）改善状況

元素材料など、吸収コントラスト X 線 CT では観察

大排気量真空ポンプおよび多連サンプルチェン

困難な試料がある。これらの試料の非破壊 3 次元微ジャーの導入細構造観察を可能にするために、図 20 で示したよ

材料の機能の発現を理解するためには、階層構

うな位相コントラスト X 線 CT 測定システムの構築

造を詳細に把握することが必要不可欠である。そを、知の拠点あいち重点研究プロジェクト III「革新のため、カメラ長を切り替えて実験することは重要

的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくとなる。しかし、真空パスの切り替えには、2 時間

り産業創成」のもとに行っている。現在、位相 CT

以上かかっていた。そこで、図 22（a）（b）に示すの高分解能化のための測定システムの高度化を進めように真空パスを引くための真空ポンプの配置の変るとともに、ユーザー利用を可能にするために基盤

更および排気量の異なる真空ポンプを導入した。実整備を進めている。

験ハッチ外に配置しているポンプを 600 L/min から
1000 L/min へと変更し、600 L/min のポンプを実験
ハッチ内に設置した。その結果、切り替えにかかる

BL8S3（広角・小角 X 線散乱）

時間を 30 分短縮できた。また、試料変更時間を削減し、図 22（c）に示す通り連続測定を可能にする（1）運転状況

多連サンプルチェンジャーを導入した。試料マウン

2020 年度の BL 8 S 3 の利用状況は、コロナ禍のト数を 6 試料から 87 試料へと増加することにより、影響もあり、測定代行の比率が高い利用割合となっスムーズな連続測定を可能にした。その時間を利用た。また、2020 年度は新規ユーザーが増加し、ユー

したデータ解析が可能になった。

ザー利用率についても、増加した。図 21 に、測定手法および各カメラ長の利用率を示す。2020 年度の測定手法については、9 割の利用が透過法であり、斜入射小角 X 線散乱・広角 X 線回折法は、1 割程度であった。各カメラ長における利用率では、カメラ長 4 m の小角 X 線散乱法の利用が一番多く、次にカメラ長 1 m がよく利用された。材料においては、
高分子のユーザーが一番多く、セラミックスと金属材料のユーザーは少なかった。静的な測定だけでなく、反応過程、温度依存性または伸長過程などの

in-situ 実験のユーザーも増加した。

図 21 BL 8 S 3 の 2020 年度利用された（a）測定手

図 22 BL 8 S 3 に導入した（a）、（b）新規真空ポン

法割合および（b）カメラ長の割合

プと（c）多連サンプルチェンジャー

70

BL11S2（硬 X 線 XAFS Ⅱ）（2）改善状況
溶液層厚み可変セルの運用（1）運転状況

液体試料についての XAFS 測定において、溶液

BL11S 2 は年間を通し、大きなトラブルなく運用の濃度が高く 1 mm 以下の厚みを必要とする場合ですることができた。2020 年度は元素としては Mn、

は溶液を適切な厚みに準備することが非常に難しく

Fe、Co、Ni、Cu、Pd、Pt、Ce の測定が多かった。

なる。ポリ袋などを使用して測定を試みる場合もあBL11S 2 では分光結晶を Si（111）と Si（311）の 2

るが、場所による厚みの差が生じてしまい XAFS ス

種類から選ぶことができ、Pd のような吸収端のエネ

ペクトルの質に影響を及ぼす可能性がある。あいち

ルギーが高い元素の測定では、エネルギー分解能のSR ではそのような測定において良好なスペクトルを高い Si（311）を利用されることもあった。

得られるように図 23 に示すような液体セルを用意し測定手法としては透過法や蛍光収量法が多かっている。溶液の厚さはおよそ 0 .1 ～ 30 mm 程度また。温度とガスを制御しながらの in-situ XAFS 測定で連続的に精度よく制御でき、適切な厚みを簡単にや、マイクロキャピラリーを利用して放射光を数十実現することができる。

μm 程度に集光した微小領域の測定もあった。その他、測定頻度はそれほど高くはないが、11K 程度まで冷却が可能なクライオスタットを利用し、試料を冷却しながらの XAFS 測定も行われた。
（b）

（a）

1mm 並進 / 1 回転
図 23 BL11S 2 に導入した（a）溶液層厚み可変セルの概観と（b）厚み制御機構

71

4.3 利用促進

申込期間 2020 年 9 月1日（火）8 時 45 分～
2020 年 9 月3 日（木）12 時（正午）4.3.1 利用制度の概要※ 2020 年 9 月 9 日（水）より、
随時利用に切り替え募集を再開

年 6 回の定期利用募集、年 2 回の長期利用募集に加え、測定代行および成果公開無償利用事業を実施した。なお、4 月、5 月は新型コロナウイルス感染

第 5 期 利用期間 2020 年 12 月1日（火）～症対策によるキャンセル対応等を行った。詳細を以2021 年 1 月29 日（金）下に示す。

申込期間 2020 年 11 月2 日（月）8 時 45 分～
2020 年 11 月 5日（木）12 時（正午）＜定期利用＞ 年 6 回募集※ 2020 年 11 月11日（水）より、
随時利用に切り替え募集を再開

第 1 期 利用期間 2020 年 5 月12 日（火）～2020 年 5 月28 日（木）第 6 期 利用期間 2021 年 2 月2 日（火）～2021 年 3 月31日（水）申込期間 2020 年 4 月1日（水）8 時 45 分～
2020 年 4 月3 日（金）12 時（正午）

申込期間 2021 年 1 月 5日（火）8 時 45 分～※ 4 月8日（水）より

2021 年 1 月7 日（木）12 時（正午）随時利用に切り替え募集を再開※ 2021 年 1 月14 日（木）より、

新型コロナウイルス感染症対策のためキャンセル料

随時利用に切り替え募集を再開

無しのキャンセル認める。
5 月 7 日より通所利用の当面停止の発表。第 1 期通

＜長期利用＞ 年 2 回募集

常利用は所内スタッフの利用を除きすべてキャンセ
ルとし測定代行への切換を推奨。

前期

利用期間 2020 年 5 月12 日（火）～2020 年 9 月30 日（水）第 2 期 利用期間 2020 年 6 月2 日（火）～申込期間 2020 年 4 月1日（水）8 時 45 分～

2020 年 7 月31日（金）2020 年 4 月3 日（金）12 時正午

申込期間 2020 年 5 月7 日（木）8 時 45 分～
2020 年 5 月11日（月）12 時（正午）後期

利用期間 2020 年 10 月1日（木）～※ 2020 年 5 月18 日（月）より

2021 年 3 月31日（水）随時利用に切り替え募集を再開

申込期間 2020 年 9 月1日（火）8 時 45 分～

6 月より新型コロナウィルス感染症対策を徹底した2020 年 9 月3 日（木）12 時正午

上で、通所利用を再開。
＜測定代行＞ 定期利用募集期間に準じて受付
第 3 期 利用期間 2020 年 8 月 4 日（火）～2020 年 9 月30 日（水）＜ 2020 年度あいちシンクロトロン光センター成果公開無償利用事業＞

申込期間 2020 年 7 月1日（水）8 時 45 分～

利用期間 2020 年 6 月2 日（火）～2020 年 7 月3 日（金）12 時（正午）2020 年 11 月27 日（金）まで※ 2020 年 7 月 9 日（木）より、（新型コロナウィルス感染症の影

随時利用に切り替え募集を再開

響により、利用期間を 2021 年 2月まで延長した。
）
申込期間 2020 年 3 月23 日（月）～第 4 期 利用期間 2020 年 10 月1日（木）～2020 年 11 月27 日（金）4 月24 日（金）72

4.3.2

産業利用コーディネータの活動＜普及啓発に関する取組＞〇セミナー等の開催・関係学会等への参加等

一年間を通して、利用相談の対応や研究会の開催

シンクロトロン光活用を PR する予定であっなどを行った。2020 年度は、新型コロナウイルス感たが、新型コロナウイルス感染症の影響下、例

染症の影響により利用のキャンセル、測定代行への年開催されるイベントの多くが自粛により中止

切替など利用に係る業務が増加したが、例年と比較

またはオンライン開催となった。

して展示会やイベントの参加など実施数は減少した。

・開催

2020 年度産業利用セミナー（オンライン併用）（3 / 5）＜利用促進に関する取組＞

・参加○利用相談、技術指導及び個別訪問の実施

第 17 回 SPring- 8 産業利用報告会（9 / 3~4）

産業利用コーディネータやアドバイザーによ・オンライン参加

る利用相談、企業等への活用方法の提案等を

第 34 回日本放射光学会年会・実施。

放射光科学合同シンポジウム 他

・利用相談 等（電話相談、メール等含む）：



延べ 6 , 086 件［2019 年度 5 , 556 件］［2019 年度 開催及び参加 22 回］

・個別訪問 7 件［2019 年度 4 件］
○展示会への出展及び見学者の受入れ
展示会の多くがオンライン展示となり、出展○利用者研究会等の開催を予定していた展示会が中止になったものも

未利用企業等に対し、入門講習会や XAFS
等の測定手法ごとに計測体験を実施あった。当センターへの視察も不急の移動自粛

・X 線 CT 計測入門講習会（11/ 9）、測定実習の影響から減少した。

（11/10 -11）4 シフト

（県主催・SR 共催）

・実地研修 X 線薄膜・表面回折散乱（9 /15）、
軟 X 線 XAFS（12 /17）
、粉 末 X
線回折（1/ 22）、応力測定（2 /18）、
硬 X 線 XAFS（3 /16）
［2019 年度 11 回 18 シフト］（SR 主催・SPring- 8 共催）

・XAFS 入門講習会（12 / 21）XAFS の原理・解析ソフトの使い方（名大主催・SR、県共催）○ユーザー向け「放射線業務従事者教育訓練」
講習会の実施新規教育（6 時間）、再教育（1. 5 時間）の講習会を毎月定期的に無料で実施。
・開催回数：23 回（4 / 22 中止）
・受講者：340 名［2019 年度 実出展 5 回］

・第 61 回高圧討論会（12 / 2~4）
・第 34 回日本放射光学会年会・放射光科学（見学者）124 名［2019 年度 1, 748 名］

・施設横断合同研修会 軟 X 線 XAFS（12 / 8）
2 シフト



合同シンポジウム（1/ 8~10）（県主催・SR 共催）

計 5 回、10 シフト
（展示会）※いずれもオンライン開催［2019 年度 24 回 380 名］

73

4.3.3

利用者の要望への対応

重複も含め年間約 80 件の技術的な要望を承っており、そのうち具体的に対応した以下の 38 件について詳
細を示す。
BL 名
BL1N 2
軟X線
XAFS・
光電子分光

BL 5 S1 硬X線
XAFS

BL 5 S 2
粉末 X 線
回折

BL 6 N1
軟X線
XAFS・
光電子分光

BL 7 U
真空紫外
分光・
光電子分光

BL 8 S1
薄膜 X 線
回折

BL 8 S 3
広角・小角
X 線散乱

改善内容
1

測定ソフト改善（位置調整機能および信号検出機能）による XAFS 測定操作の簡略化

2

トランスファーベッセルの内部構造見直し（サンプルバンク含む）による操作性改善および誤操作・誤動作の防止

3

急速停止ターボ分子ポンプの導入による測定サンプル入れ替え時間の大幅な短縮

4

ユーザー持込真空装置用ターボ分子ポンプの整備による利便性向上

5

イオンチャンバガスパージラインの自動化による作業の効率化

6

参照試料の追加（電池材料関連、Fe 系試料等）

7

参照試料の真空封止による経年劣化の改善および試料の固定化

8

測定用ソフト XafsM 2 の改良

9Quick XAFS スペクトルのリアルタイム表示

10

解析用ディスプレイの追加

11

窒素ガス発生装置追加購入による、高温低温切り替え時間の短縮

12

測定代行専用ケース追加購入による、増加する測定代行への対応

13

試料搬送、試料位置調整の各プログラム見直しによる測定効率の向上

14

試料搬送機構の改造による測定効率の向上

15

液体窒素温度での XAFS 測定への対応

16

大気圧 XAFS 測定用サンプルプレート増設（2 → 7）による試料準備の効率化

17大気圧 XAFS 測定用ガス導入セルの試料台改良による測定効率及び精度の向上

18

UV 透過用ビューポートの設置による UV 照射大気圧 XAFS 測定への対応

19

真空 XAFS 測定用トランスファーベッセルの増設（1 → 2）によるユーザー利便性の向上

20

マスフローコントローラーの設置による置換用 He ガスの流量調整の効率化

21

低速電子線回折観察用デジタルカメラの設置

22

光学素子環境温度安定化のためのテント設置

23

熱電対温度計増設による試料加熱装置の高精度化

24

試料導入槽の不活性ガス雰囲気化

25

試料プレートの改良による試料準備の効率化

26

可燃性ガス用排気ダクトの整備による安全性向上

27

回折実験用ウエハホットチャックの導入

28

加熱セル用温度コントローラ更新による測定の効率化

29

結晶相データベースの更新による測定の効率化

30

新規の真空窓の作成により、斜入射広角 X 線回折実験を可能にした。
（カメラ長：50 cm）

31

ステージの改良により、Linkam を利用した冷却・加熱過程における広角 X 線回折実験を可
能にした。

32

真空ポンプ配置変更により、カメラ長変更にかかる時間を短縮し、マシンタイム内での階層構
造評価を可能にした。

33

多連サンプルチェンジャーの導入により、実験ハッチの開閉回数を省略でき、測定に関わる時間を短縮した。

74

BL 名
BL11S 2
硬X線
XAFS
BL 共通

改善内容
34

クライオスタットの台座改良による設置位置調整の簡便化

35

ハッチ内でのボンベスタンド固定治具の作成及び緊急遮断弁の導入による安全性の向上

36

MCA データへの ID 付与と測定ソフトウェアでの ID チェックによるデータ信頼性の向上

37

光路長可変溶液測定セル開発、導入による測定の質の向上

38

緊急開錠キー用カバーの設置による実験ハッチ扉の誤操作防止（全硬 X 線 BL）

75

4.3.4

放射線業務従事者教育訓練

放射線障害防止法では、放射線取扱事業者に②

放射線の人体に与える影響 30 分③

法令及び放射線予防既定 1 時間④

放射線同位元素等及び放射線発生装置の安全取扱Ⅱ 1 時間

対し、放射線業務従事者への新規教育と年 1 回の再教育を義務付けている。科学技術交流財団では、2012 年 10 月より、あいちシンクロトロン光センター【会場】

を利用される方を対象に同法に対応した、放射線業

あいちシンクロトロン光センター 2 階会議室

務従事者教育訓練講習会を定期的に開催している。
2020 年度の放射線業務従事者教育訓練講習会の【講習内容】

開催日および受講人数の一覧を以下にまとめる。新

新規教育は①～④、再教育は②～④を受講型コロナウィルス感染症拡大の影響にともない 2020
年 4 月 22 日は開催中止、また 5 月以降はオンライン①

受講も可能にした。

放射線同位元素等及び放射線発生装置の安全取扱Ⅰ 30 分

2020 年度放射線業務従事者教育訓練講習会受講実績
新規教育
対面

再教育

オンライン

合計

対面

オンライン

5

－

10

1

2020 年 4 月 8 日

5

22020 年 4 月 22 日

－

－

－

－

－

3

2020 年 5 月 13 日

－

4

－

11

15

4

2020 年 5 月 27 日

－

8

－

1

9

5

2020 年 6 月 10 日

3

5

4

7

19

6

2020 年 6 月 24 日

4

1

2

11

18

7

2020 年 7 月 8 日

5

5

5

6

21

8

2020 年 7 月 22 日

4

9

8

2

23

9

2020 年 8 月 5 日

3

8

2

4

17

10

2020 年 8 月 19 日

－

5

－

8

13

11

2020 年 9 月 9 日

3

8

2

4

17

12

2020 年 9 月 24 日

2

6

4

4

16

13

2020 年 10 月 7 日

1

7

1

6

15

14

2020 年 10 月 21 日

－

－

1

6

7

15

2020 年 11 月 11 日

5

11

1

3

20

16

2020 年 11 月 25 日

－

－

4

7

11

17

2020 年 12 月 9 日

2

10

2

7

21

18

2020 年 12 月 23 日

－

－

0

8

8

19

2021 年 1 月 13 日

1

17

－

2

20

20

2021 年 1 月 27 日

－

－

2

1

3

21

2021 年 2 月 10 日

0

5

1

0

6

22

2021 年 2 月 25 日

－

－

3

9

12

23

2021 年 3 月 10 日

7

12

2

5

26

24

2021 年 3 月 24 日

－

－

0

13

13

合計

45

121

49

125

340

76

4.3.5

見学者数

産業利用コーディネータが対応したあいちシンクロトロン光センター見学者数。
年月

人数2020 年 4 月

所属
一般

企業

大学

行政

シンクロ関係

その他

24

0

20

3

0

0

1

2020 年 5 月

8

0

2

0

6

0

0

2020 年 6 月

2

0

1

0

0

0

1

2020 年 7 月

8

0

5

1

2

0

0

2020 年 8 月

43

0

18

10

15

0

0

2020 年 9 月

12

0

7

0

5

0

0

2020 年 10 月

12

0

10

1

0

0

1

2020 年 11 月

4

0

0

3

1

0

0

2020 年 12 月

7

0

4

0

3

0

0

2021 年 1 月

2

0

2

0

0

0

0

2021 年 2 月

2

0

1

1

0

0

0

2021 年 3 月

0

0

0

0

0

0

0

合計

124

0

70

19

32

0

3

77

5. 研究会・セミナー

５．研究会・セミナー
シンクロトロン光活用をＰＲする予定であったが、新型コロナウイルス感染症の影響で、例年開催されでの開催となった。
2020 年度に開催された研究会・セミナーは以下るイベントの多くが自粛により中止またはオンラインのとおり。

【講習会・研究会・セミナー】
タイトル

X 線 CT 計測入門講習会～シンクロトロン光を用いた X 線 CT を体験しよう～実施日

2020 年 11 月 9 日（月）13 : 00 ～ 17 : 00（座学）
2020 年 11 月 10 日（火）10 : 00 ～ 17 : 00（測定実習）2020 年 11 月 11 日（水）10 : 00 ～ 17 : 00（測定実習）

会 場

あいち産業科学技術総合センター 1 階 講習会室
あいちシンクロトロン光センター BL 8 S 2

内 容

11 月 9 日（月）13 : 00 ～ 17 : 00
13 : 00 ～ 13 : 05
開会挨拶
13 : 05 ～ 14 :15 【X 線 CT 入門 1】「X 線 CT の基本原理および X 線暗視野法を用いる屈折コントラスト CT の近年の成果」
講師：名古屋大学 医学系研究科 准教授 砂口尚輝
14 : 30 ～ 15 : 40 【X 線 CT 入門 2】「あいちシンクロトロン光センターでの X 線 CT 測定 ～試料準備からデータ取得まで～」
講師：名古屋大学シンクロトロン光研究センター 特任准教授 櫻井郁也
15 : 45 ～ 17 : 00 ・個別相談会（※希望者のみ）
・安全教育ビデオの視聴（測定実習に参加される方で、今年度の AichiSR の安全教育を未受講の方）
11 月 10 日（火）10 : 00 ～ 17 : 00
測定・解析実習
11 月 11 日（水）10 : 00 ～ 17 : 00
測定・解析実習参加者

座学 30 名 測定実習 14 名

主 催

愛知県、
（公財）科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター

後 援

光ビームプラットフォーム

タイトル「XAFS 測定研修会 －硬 X 線と軟 X 線の使い分けー」

実施日

2020 年 12 月 8 日（火）10 : 00 ～ 18 : 30（2 シフト）会 場

あいちシンクロトロン光センター ６N1

内 容

一つの材料に対して SPring- 8 の硬 X 線、AichiSR の軟（テンダー）X 線といった異なったエネルギー領域での XAFS 測定から、どういった情報が得られるかを体験いただく。
9 : 20 〜 10 : 00
ユーザー手続き 本年度初来所の方はビデオ講習受講必要
10 : 00 〜 12 : 00
装置説明、試料準備 ビームラインと装置の説明
持込み試料のホルダへの取り付け、He 置換
12 : 00 〜 13 : 00
昼食休憩
13 : 00 〜 18 : 30
実習 参加者持込み試料を用いた測定実習得られたデータの簡単な解析

参加者

5名

主 催

（公財）科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター（公財）高輝度光科学研究センター

協 賛

光ビームプラットフォーム

80

タイトル

XAFS 入門講習会

実施日

2020 年 12 月 21 日（月） 10 : 00 ～ 17 : 00

会 場

あいち産業科学技術総合センター 1 階 講習会室
オンラインでの併用開催

内 容【XAFS 入門】
・XAFS の原理、データ回折法の説明
講師：名古屋大学 教授 田渕 雅夫【解析ソフト Athena の使い方】
・「Main window」で行える解析内容と操作方法の説明
・NEXAFS または XANES のスペクトル解析における便利機能の説明
・受講者各自のパソコンで実際に解析操作
講師：名古屋大学シンクロトロン光研究センター
   招へい教員 塚田 千恵

参加者

オンライン 32 名

主 催

名古屋大学シンクロトロン光研究センター（公財）科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター
あいち産業科学技術総合センター

協 賛

光ビームプラットフォーム

タイトル

シンクロトロン光産業利用セミナー「摩擦・潤滑現象に対する放射光解析の適用」

実施日

2021 年 3 月 5 日（金）13 : 00 ～ 17 : 00

会場

あいち産業科学技術総合センター 1 階 講習会室オンラインでの併用開催

内容【トライボロジー現象の解明に向けた量子ビーム分析の活用事例】
講師：京都大学大学院 工学研究科
平山 朋子【大気中で摩擦中の金属表面を観察する X 線透過型摩擦試験機の開発】
講師：出光興産（株）
長瀬 直樹【放射光を利用した金属表面に形成された潤滑膜の分析】
講師：ENEOS（株）
岩波 睦修【摩擦面における官能基の NEXAFS 分析】
講師：（株）豊田中央研究所
高橋 直子【摩擦現象の理解に向けた SPring- 8 における表面・界面状態評価例】
講師：（公財）高輝度光科学研究センター 廣沢 一郎

参加者

オンライン 71 名

現地参加 19 名

現地参加 3 名

主催（公財） 科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター
協 賛

光ビームプラットフォーム81【シンクロトロン光利用者研究会【実地研修】】
あいち産業科学技術総合センターが公共等利用

地研修は、以下のとおり開催された。

の利用区分で利用シフトを確保し、実習に供する実参加者 人数 ビームライン

測定手法

シフト
数

利用内容

実施日

大学・
公設試

4

BL 8 S1

X 線薄膜・
表面回折散乱2

有機強誘電性ポリマーの結晶配向についての測定

2020 . 9 .15

公設試

4BL1N 2

軟X線
XAFS

2

金属積層造形向けチタン合金粉末の表面2020 .12 .17

公設試

2

BL 5 S 2

粉末 X 線回折

2

ナノ粒子の XRD 測定におけるシンクロトロン光とラボ機の比較

2021.1. 22

大学・
公設試

4

BL 8 S1

応力測定

2

窒化処理した SUS 304 の残留応力と格子

2021. 2 .18

公設試

5

BL 5 S1

硬X線
XAFS

2

チタンの化学状態の測定

2021. 3 .16

主催：あいち産業科学技術総合センター
共催：あいちシンクロトロン光センター
協賛：光ビームプラットフォーム82

【第 9 回あいちシンクロトロン光センター事業成果発表会】
たが、新型コロナウイルス感染症の影響により、52020 年度成果公開無償利用事業として 22 課題を月開催となった。
）

採択し、成果発表会を 2021 年 5 月 28 日オンラインで開催した。
（当初の開催予定は、2021 年 3 月であっタイトル

第 9 回あいちシンクロトロン光センター事業成果発表会

実施日

2021 年 5 月 28 日（金）10 : 00 ～ 17 : 00

会 場

オンライン開催【午前の部】10:00 ～ 11:55（10 : 00 ～ 10 :10 挨拶等）
「絞り加工時の成形不良予測のための指標確立」
名古屋工業大学
西田 政弘「ガスアトマイズ金属粉末粒子内部の気孔形態の直接観察と形成過程の解明」
東北大学
吉年 規治
「材料解析プラットフォーム “MaterialDX” による材料の構造解析と材料設計指針の導出」
トヨタ自動車株式会社
矢野 正雄「動的機能空間の高時間分解能解析 ‐ 高速応答空間材料創製の設計を目指した AI 検出器の開発」
SyncMOF 株式会社
堀彰宏
「表面風化木材の表面組織におけるセルロース鎖の引張挙動解析」 名古屋大学
浅野 太智「加熱時間に伴うポリマーおよび酸化防止剤の化学状態の分析」 矢崎総業株式会社
北田 幸男「エポキシ樹脂 / 無機基材接着界面の解析」
住友ベークライト株式会社
首藤 靖幸

内 容

【午後の部】13:00 ～ 17:00「酸化物資材を用いた土壌の重金属類の不溶化に関する研究」
東京農工大学橋本 洋平「瀬戸近郊の粘土の結晶性と粒度分析結果の相関」
瀬戸窯業試験場
長田
貢「古陶磁分析研究を基にした新規顔料開発 瀬戸陶磁器ブランド化への基礎力生成」
有限会社快山製陶所
塚本満
愛知県立芸術大学
太田 公典「シンクロトロン光照射を利用した花壇苗花きの育種」
株式会社つのたん IP
角田 ミサ子「マイクロ抗体と VEGF タンパク質からなる複合体結晶の立体構造解析」 株式会社丸和栄養食品「小角 X 線散乱を用いた水ガラスのゾルゲル反応機構の解明」富士化学株式会社
笹原 茂生「インジウム金属スパッタ処理樹脂形成品におけるアンダーコート - インジウム薄膜界面の化学状態検出の試みおよび耐久試験後の変色原因解析」
小島プレス工業株式会社
松本優「溶融めっき鋼板の微細構造解析」
株式会社淀川製鋼所
八重樫 光「XAFS による BaTiO₃ 中に添加した Ca の局所構造解析」
京セラ株式会社
安川 勝正「Li イオン電池 insituCT 測定による電極状態の観察」
株式会社日産アーク
伊藤 孝憲「小角 X 線散乱を用いた白金ナノ粒子形成過程のその場観察」
株式会社豊田中央研究所
吉宗航「２次元超伝導を発現する２原子層高さインジウム超薄膜相の電子状態」
東京工業大学平山 博之「シンクロトロン光を用いた内容物による包材の劣化現象の把握」
あいち産業科学技術総合センター
村井 崇章「電界紡糸法による無機系ナノファイバーのシンクロトロン光による評価」
あいち産業科学技術総合センター
杉山 信之

参加者

145 名

主 催

愛知県、
（公財）科学技術交流財団

後 援

日本分析化学会 X 線分析研究懇談会

83【名古屋大学シンクロトロン光研究センターシンポジウム】
2019 年 3 月 26 日に逝去された渡邉信久先生を偲

関わりの深かった方々に御講演を頂く会を 名古屋大

び、先生の主導で建設されたあいちシンクロトロン

学シンクロトロン光研究センター特別シンポジウム光センターの名古屋大学ビームライン（BL 2 S1）でとして 2021 年 3 月 29 日に開催し、通常のシンポジ研究を進めておられる方々や、先生のご経歴の中でウムを 3 月 30 日に開催した。

タイトル

シンクロトロン光研究センター 特別シンポジウム −渡邉信久先生を偲んで−実施日

2021 年 3 月 29 日（月）13 : 00 ～ 17 : 45

会 場

オンライン開催
13 : 00
13 :15
13 : 45

14 :15

14 : 45

内 容

15 :15
15 : 30
16 : 00

16 : 30

17 : 00

17 : 30

17 : 45

開会 開会の辞
宮﨑誠一 名古屋大学 SR 研究センター センター長
挨拶
水谷法美 名古屋大学 大学院工学研究科 工学研究科長
渡邉信久先生を偲んで（1）「渡邉信久先生と名大 SR 研究センター」
髙嶋圭史 名古屋大学 SR 研究センター
名古屋大学ビームラインでの研究活動（1）「F 型アクチンの高分解能結晶構造と ATP 加水分解のメカニズム」
前田雄一郎 名古屋大学 大学院情報学研究科
名古屋大学ビームラインでの研究活動（2）「あいちシンクロトロン光センター名大ビームラインと高圧力マテリアルサイエンス」
長谷川正 名古屋大学 大学院工学研究科
名古屋大学ビームラインでの研究活動（3）「企業活動としての蛋白質構造解析受託の実際」
伊中浩治 （株）丸和栄養食品
休憩
渡邉信久先生を偲んで（2）「放射光蛋白質結晶学の黎明期の頃」
中川敦史 大阪大学
渡邉信久先生を偲んで（3）「フォトンファクトリーでタンパク質結晶の動的構造解析を始めた頃」
足立伸一 高エネルギー加速器研究機構
渡邉信久先生を偲んで（4）「北海道大学で X 線発生装置を使った S-SAD 法に取り組んでいた頃」
北郷悠 1 , 姚閔 2 , 田中勲 2 1 大阪大学 , 2 北海道大学
渡邉信久先生を偲んで（5）「あいちシンクロトロン光センター−渡邉信久先生が作った個性あふれるビームライン群−」
竹田美和 あいち SR センター
渡邉信久先生を偲んで（6）「最後の眠りにつくまで研究者魂を失わず病状を正確に伝え続けた研究者の鏡である渡邉信久博士」
坂部知平 高エネルギー加速器研究機構
閉会 閉会の辞
髙嶋圭史 名古屋大学 SR 研究センター 副センター長

参加者

オンライン 252 名

主 催

名古屋大学シンクロトロン光研究センター 名古屋大学放射光利用者懇談会

協 賛（公財）科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター

84

タイトル

2020 年度名古屋大学
シンクロトロン光研究センターシンポジウム

実施日

2021 年 3 月 30 日（火）10 : 00 ～ 16 : 30

会 場

オンライン開催
10 : 00
10 :15

開会 開会の辞
宮﨑誠一 名古屋大学 SR 研究センター センター長
挨拶佐宗章弘名古屋大学 副総長
Visions for an integrated structural biology & methodology
L. Chavas 1, 2
1 名古屋大学 SR 研究センター（3 月着任予定）, 2 Synchrotron SOLEIL, France

10 : 45
11:15

複雑構造合金の分光学的研究− BL1N 2 を利用して曽田一雄 , 名古屋大学
希土類金属種を併用した Pt ナノ粒子の創出−調製・構造評価と電極触媒特性邨次智 1 , 市橋健太郎 1 , 松井公佑 1 , 唯美津木 1 , 2
1 名古屋大学 大学院理学研究科 , 2 名古屋大学 物質科学国際研究センター

11: 45
13 : 00

休憩
層状 MAX 相化合物の角度分解光電子分光伊藤孝寛 1 , 2 , 古田貫志 2 , 池本昌史 2 , Damir Pinek 3 , Youngsoo Kim 3 ,Maxime Barbier 3 , 4 , Fabrice Wilhelm 4 , 仲武昌史 5 , 出田真一郎 6 , 田中清尚 6 ,矢治光一郎 7 , Patrick Le Fevre 8 , Francois Bertran 8 , 辛埴 8 , Thierry Ouisse 3
1 名古屋大学 SR 研究センター , 2 名古屋大学 大学院工学研究科 ,3 Univ. Grenoble-Alpes, France, 4 ESRF, France,
5 あいち SR センター , 6 UVSOR/IMS, 7 ISSP, 8 SOLEIL, France

内 容

13 : 30
14 : 00

燃料電池触媒用に開発した十四員環 Fe 錯体の放射光解析
大山順也 , 守谷誠 , 河島晋 , 小島綾一 , 難波江裕太 熊本大学
BL 6 N1 における He-path 利用 XAFS 測定の成果と今後の活用
八木伸也 1 , 池永英司 1 , 小川智史 2
1 名古屋大学 未来材料・システム研究所 , 2 名古屋大学 大学院工学研究科

14 : 30
14 : 45

休憩
MOF への分子吸着プロセスのその場 XAFS 計測および化学状態解析
坂本裕俊 1 , 堀彰宏 2 , 松田亮太郎 2 , 山田笑菜 3 , 松井公佑 3 , 唯美津木 3
1 名古屋大学 物質科学国際研究センター , 2 名古屋大学 大学院工学研究科 ,3 名古屋大学 大学院理学研究科

15 :15

あいち SR 光源加速器の現状
郭磊 1 , 髙嶋圭史 1 , 保坂将人 1 , 真野篤志 1 , 石田孝司 1 , 平山英之 2 , 金木公孝 2 ,鈴木遥太 2、大熊春夫 3 , 加藤政博 4 , 竹田美和 5
1 名古屋大学 SR 研究センター , 2 スプリングエイトサービス（株）,
3 大阪大学 , 4 広島大学 , 5 あいち SR センター

15 : 45
15 : 50
16 : 20

休憩名古屋大学放射光利用者懇談会
閉会 閉会の辞
髙嶋圭史 名古屋大学 SR 研究センター 副センター長

参加者

オンライン 141 名

主 催

名古屋大学シンクロトロン光研究センター 名古屋大学放射光利用者懇談会

協 賛（公財）科学技術交流財団 あいちシンクロトロン光センター

85

6. 成果報告書

6．成果報告書※なお、成果報告書の内容は、以下のあいちシンク

6.1 公共等利用成果報告書

ロトロン光センターホームページ
https://www.aichisr.jp/publication/report/

あいちシンクロトロン光センターでは、大学、公2020 /1.html で公開されている。

設試験研究所等の利用を対象とした公共等利用の制度を設けており、一般利用の利用料の半額での利用が可能である。ただし、成果公開を前提としており、成果報告書の提出が義務付けられている。
「2020
年度公共等利用」で成果報告書が提出された課題は以下のとおりである。
BL1N2（軟 X 線 XAFS・光電子分光Ⅱ）
実験番号※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

2020D1003

窒素鋼の焼戻しにおける合金窒化物析出に伴う添加元素の化学状態測定

東北大学・佐藤充孝

202002009

硫化物固体電解質の電子状態解析（2）京都大学・山本健太郎

202002011

硫化物正極の電子状態解析

京都大学・山本健太郎

202003081

ADAAM 吸着材中の窒素の存在状態解明

東京都市大学・松浦治明

鋼材表面に製膜した DLC 膜の評価

名古屋大学・髙濵謙太朗

202003093
202004024
202004045

軟 X 線 XAFS を用いたモデル全固体薄膜電池による Li2 MnO3 正極の電
東京工業大学・清水啓佑
荷補償機構の解析（国研）日本原子力研究開発機構
活性炭中に捕捉されたアジ化イオンの N の状態解析
渡部創

202004061

金属ガラス合金 Zr-（Cu,Ni）-Al の Al K 吸収端 X 線微細構造

名古屋大学・丹羽健

202005016 ※

窒化ホウ素系薄膜の X 線吸収分析（国研）産業技術総合研究所・且井宏和202005040

ハライド塩の処理に関するセリウム原子価の評価の検討

東京都市大学・松浦治明

202005076

積層造形向けチタン合金粉末の表面分析

あいち産業科学技術総合センター
杉山信之【実地研修】

202005094

Mn-L，Fe-L XANES 測定早稲田大学・山本知之

202005123 ※窒化ホウ素系薄膜の X 線吸収分析（国研）産業技術総合研究所・且井宏和

2020D5017

リチウム鉄酸化物中の固体内酸素の分析

東北大学・小林弘明

2020D5028

Li 二次電池正極材料の軟 X 線 XAFS 測定

東北大学・河口智也

202006018

水素化した Mg ₂Ni 合金の XRD および XAFS 解析

名古屋大学・小川智史

202006019

遷移金属と複合化した Mg ナノ粒子の局所構造分析

名古屋大学・小川智史

202006042

TEM 試料軟 X 線計測導入装置のテスト実験【重点 M 3】

名古屋大学・田渕雅夫

202006043

ハライド塩の処理に関する検討

202006086

XAFS 測定によるホウケイ酸ゲルおよび C-GN 混合物の構造について

202006106 ※

窒化ホウ素系薄膜の X 線吸収分析（国研）産業技術総合研究所・且井宏和202006112

バーミキュライト処理に向けた構成元素の XAFS 解析（国研）日本原子力研究開発機構
渡部創202006122

光ビームプラットフォーム XAFS ラウンドロビン実験（2020 - 2）（公財）科学技術交流財団・上原康

2020D6027

四元系 Li 二次電池正極材料の軟 X 線 XAFS 測定

東北大学・河口智也

2020D6041 ※

窒化ホウ素系薄膜の X 線吸収分析（国研）産業技術総合研究所・且井宏和88（国研）日本原子力研究開発機構
高畠容子（国研）日本原子力研究開発機構
渡部創

BL2S1（単結晶 X 線回折：名古屋大学）
実験番号※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

2020N2001

β- ラクタマーゼと阻害剤との相互作用解析

名古屋大学・和知野純一

2020N2002

高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折測定：新規 4 族窒化物の探査名古屋大学・丹羽健

2020N2006

X 線構造解析による電荷移動錯体の相転移の機構解明

名古屋大学・水津理恵

2020N2007
2020N3001
2020N3004

高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折測定：遷移金属二リン化物の超高圧合成と結晶構造
高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折測定：新規な前期遷移金属窒化物の超高圧合成
高圧力下における水素結合性結晶の構造変化－氷 VII 相とガスハイドレート－その１

名古屋大学・丹羽健
名古屋大学・丹羽健
岐阜大学・佐々木重雄

2020N3006

筋ジストロフィーの発症に関わる糖転移酵素の X 線結晶構造解析

2020N3007

活性化方法により構造変化する、フレキシブル多孔性配位高分子の乾燥
京都大学・大竹研一
構造の解明

2020N3008

プラスチック分解酵素及びキチン分解酵素の結晶評価

2020N3010
2020N4001
2020N4003

ゲルゾリンファミリータンパク質との共結晶化による F 型
アクチン原子構造の解明
高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折測定：マグネシウムシリサイドの相関係
高圧力下における水素結合性結晶の構造変化－氷 VII 相とガスハイドレート－その２

名古屋市立大学・加藤晃一

静岡大学・中村彰彦
名古屋大学・武田修一
名古屋大学・丹羽健
岐阜大学・佐々木重雄

2020N4004

天然及び人工高分子分解酵素の構造機能解析

静岡大学・中村彰彦

2020N4006

ゲルゾリンファミリータンパク質との共結晶化による F 型
アクチン原子構造の解明

名古屋大学・武田修一

2020N4007

高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折測定

名古屋大学・丹羽健

2020N5001
2020N5002

ゲルゾリンファミリータンパク質との共結晶化による F 型
アクチン原子構造の解明
高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折
測定：GaN-GaP 系の高圧高温相関係

名古屋大学・武田修一
名古屋大学・丹羽健

2020N5003

金属有機構造体結晶の構造解析

名古屋大学・張中岳

2020N5004

高圧力下における水素結合性結晶の構造変化－氷 VII 相とガスハイドレート－その３

岐阜大学・佐々木重雄

2020N5006

微生物型ロドプシン EAT1 b の結晶構造解析

学習院学習院大学・友池史明

2020N5009 ※新規治療薬開発を目指したタンパク質－阻害剤複合体の X 線結晶構造解析 名古屋大学・永江峰幸

2020N5010

高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折測定

名古屋大学・丹羽健

2020N6001

高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折
測定：希ガス化合物の超高圧合成

名古屋大学・丹羽健

2020N6002

天然及び人工高分子分解酵素の構造機能解析

静岡大学・中村彰彦

2020N6003
2020N6006

加圧による結晶性向上と高エネルギー構造の捕捉

名古屋大学・永江峰幸

2020N6004

量体化物質の低温構造解析

名古屋大学・片山尚幸

2020N6005

高圧下で合成された微小試料の常圧および高圧その場回折測定：新規炭化物の超高圧合成

名古屋大学・丹羽健

BL5S1（硬 X 線 XAFS I）
実験番号※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

2020D1002

窒素鋼の焼戻しにおける合金窒化物析出に伴う添加元素の化学状態測定東北大学・佐藤充孝

2020D1029

酸化還元・発生反応用ペロブスカイト型金属酸化物の構造解析

京都大学・朝倉博行

2020D1033

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

202002004

Ga2 O3 Al2 O3 光触媒の局所構造解析

大阪市立大学・吉田朋子

89202002019

摩擦試験後油中に含まれる金属摩耗粉 XAFS 測定名古屋大学・村島基之

202002021

燃料電池用非白金触媒の電気化学測定下での in situ XAFS 分析

熊本大学・大山順也

202002027

X 線吸収分光によるアンモニア合成触媒の活性点構造解明

名古屋大学・永岡勝俊

202002055

スーパーマイクロポーラスシリカ中の金属酸化物の分析

東京都立産業技術研究センター
染川正一

202003002

Ga2 O3 Al2 O3 光触媒の局所構造解析

大阪大阪市立大学・吉田朋子

202003011 ※廃液の分解処理に用いる触媒の XAFS 特性評価（国研）日本原子力研究開発機構
粟飯原はるか202003033（重点 M 3）イオン交換および熱処理による複合酸化物塩の価数制御

東京理科大学・藤本憲次郎

202003035

ナノサイズ化した水酸化ニッケルの構造解析

名古屋工業大学・石井陽祐

202003056

アルミナ担持金属ナノ粒子触媒の化学状態及び局所構造解析

名古屋大学・薩摩篤202003079

NTA アミド系吸着材に吸着された希土類元素の構造解析

東京都市大学・松浦治明

202003099

金属ガラス Zr-（Ni,Cu）-Al 合金の硬 X 線吸収スペクトル

名古屋大学・丹羽健

2020D3023

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

2020D3049

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

202004001

大阪大阪市立大学・吉田朋子

202004017

アルミナ担持金属ナノ粒子触媒の化学状態及び局所構造解析

名古屋大学・薩摩篤202004039 ※エアロゾル中のセレンの酸化状態及び土壌・石炭試料中の砒素の酸化状態の測定

岐阜大学・勝田長貴

202004044

HDEHP 吸着材中の希土類錯体構造解析

202004050 ※モノアミド抽出剤による Ce4+ を模擬としたウラン回収メカニズムの調査

202004054

いぶし瓦中の鉄酸化物の挙動調査

202004060

廃水処理中に得られるマンガン沈殿の形態分析

早稲田大学・所千晴

202004062

光ビームプラットフォーム XAFS ラウンドロビン実験（2020 a）（公財）科学技術交流財団・上原康

202004064

貴金属元素からなる低次元材料の局所配位構造

名城大学・才田隆広

202004069

MA/Ln 分離用吸着材中における吸着種の構造解析

東京都市大学・松浦治明

202004072

プロトン交換膜形燃料電池カソード用 Fe 錯体触媒の XAFS 測定

熊本大学・大山順也

202004075

薄層水酸化ニッケルの充放電その場 XAFS 過程の観察

名古屋工業大学・石井陽祐

202004080「（重点 M 3）
」イオン交換および熱処理による複合酸化物塩の価数制御

東京理科大学・藤本憲次郎

202004088

コンクリート構造材へのストロンチウム浸透挙動評価

東京都市大学・松浦治明

202004093

高圧下で合成された Eu 賦活蛍光体発光中心の局所構造解析

名古屋大学・佐々木拓也

2020D4024
2020D4025

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明
局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明（国研）日本原子力研究開発機構
渡部創（国研）日本原子力研究開発機構
齋藤まどか
あいち産業科学技術総合センター
今井敏博

信州大学・簾智仁
信州大学・簾智仁

202005002

ハイエントロピー化した ROBiS2 超伝導体の価数状態の解明

山梨大学・長尾雅則

202005006「（重点 M 3）
」イオン交換および熱処理による複合酸化物塩の価数制御

東京理科大学・藤本憲次郎

202005041

Ni 基ハーフホイスラー化合物の局所結晶構造の解明

名古屋工業大学・宮崎秀俊

202005043

Ga2 O3 Al2 O3 光触媒の配位構造解析

大阪大阪市立大学・吉田朋子

202005047 ※水田土壌中ヒ素の化学形態への資材施用の影響

202005065 ※XAFS 測定による含セリウム複合材料の構造解析

202005068 ※

金属触媒の構造解析（国研）農業・食品産業技術総合研究機構
山口紀子（国研）日本原子力研究開発機構
渡部創（国研）産業技術総合研究所・徐強

90202005069

加熱処理による希土類鉱石中のセリウム還元処理

202005096

チタニア系可視光応答光触媒の水分解反応中における挙動解析

202005097

亜酸化銅―酸化チタン複合体光触媒に金微粒子が及ぼす影響の調査

202005101 ※エアロゾル中セレンと湖水懸濁物マンガンの酸化状態測定

岐阜大学・勝田長貴

202005109

薄層金属水酸化物の構造解析

名古屋工業大学・石井陽祐

202005110

MA/Ln 分離用吸着材中における吸着種の構造解析

東京都市大学・松浦治明

2020D5013
2020D5014

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明
局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

早稲田大学・加藤達也（地独）東京都立産業技術研究センター
染川正一（地独）東京都立産業技術研究センター
染川正一

信州大学・簾智仁
信州大学・簾智仁

2020D5029

四元系 Li 二次電池正極材料の硬 X 線 XAFS 測定

東北大学・河口智也

202006004

プロトン交換膜形燃料電池カソード用 Fe 錯体触媒の XAFS 測定

熊本大学・大山順也

202006009

坑廃水処理を目的とした MnO2 による Zn の吸着・共沈機構解明

早稲田大学・所千晴

202006012

積層造形向けチタン合金粉末の表面分析

あいち産業科学技術総合センター
杉山信之【実地研修】

202006016

X 線吸収分光によるアンモニア合成触媒の活性点構造解明（II）

名古屋大学・永岡勝俊

202006020

水素化した Mg ₂Ni 合金の XRD および XAFS 解析

名古屋大学・小川智史

202006101

ニオブドープ酸化チタンの熱処理の理解（国研）物質・材料研究機構・冨中悟史

202006107「（重点 M 3）
」イオン交換および熱処理による複合酸化物塩の価数制御

東京理科大学・藤本憲次郎

202006111

フルオラス型吸着材の Ni 錯体構造解析

2020D6003

Identifying structural characteristics of reassembled
protein nanoparticles.

（国研）日本原子力研究開発機構
渡部創

2020D6005 ※

金属触媒の構造解析（国研）産業技術総合研究所・山田理

2020D6008

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

2020D6025

ナノ配位高分子の配位環境解析

徳島大学・犬飼宗弘

2020D6028

五元系 Li 二次電池正極材料の硬 X 線 XAFS 測定

東北大学・河口智也

2020D6042

亜酸化銅ー金ー酸化チタンの接合における電荷移動の調査（地独）東京都立産業技術研究センター
柳田さやか

2020D6059

酸窒化物の光触媒特性の起源解明

信州大学・簾智仁

BL5S2 （粉末 X 線回折）
実験番号

Korea University・LeeJee-Won※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

2020D1012 ※Y2 Ti2 O7 の構造解析データの取得（一財）ファインセラミックスセンター
松平恒昭

2020D1028

Chloroform adsorption in nanocarbons

信州大学・金子克美

2020D1032

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

202002005 ※

水電解用アノード触媒の結晶構造解析（１）京都大学・内山智貴

202002036

Sulfur-encapsulation in carbon nanotubes

信州大学・WangShuwen

202002076

層状 LiVO2 の構造的フラストレーション

名古屋大学・片山尚幸

2020D2010

マンガン酸マグネシウムスピネルナノ粒子の構造解析

東北大学・小林弘明

2020D2013

固体電解質材料の結晶構造解析（国研）産業技術総合研究所・秋本順二

2020L2002

酸化物系全固体二次電池材料の結晶構造解析

名古屋大学・山本貴之

2020L2003

短距離秩序を持つ量体化クラスターの平均構造研究

名古屋大学・片山尚幸

91202003009

液中における炭素鋼腐食生成物の構造解析（国研）日本原子力研究開発機構
二田郁子

202003010

低溶脱コンクリートの硬化過程の時分割測定【重点 M 3】

名古屋大学・田渕雅夫

202003029

種々調製条件の違いが Ziegler-Natta 触媒の MgCl2 担体に与える影響

北陸先端科学技術大学院大学・和田透

202003034
202003037「（重点 M 3）
」イオン交換および熱処理による複合酸化物塩の価数制御
高圧下で合成された微量試料の粉末 X 線回折測定：Cr-Ge
系 Chimney-Ladder 相の結晶構造解析

東京理科大学・藤本憲次郎
名古屋大学・佐々木拓也

202003073 ※希土類磁石化合物の結晶構造解析（国研）産業技術総合研究所・平山悠介

202003088

層状 LiVO2 の構造的フラストレーション II

名古屋大学・片山尚幸

202003094

低溶脱コンクリートの硬化過程の時分割測定２【重点Ｍ３】

名古屋大学・田渕雅夫

2020D3001 ※Yb2 Ti2 O7 の構造解析データの取得（一財）ファインセラミックスセンター
松平恒

2020D3011

亜鉛マンガン複酸化物の構造解析

東北大学・小林弘明

2020D3021

高圧固体電気化学法による NaAlB14 からの Na 抜去

北海道大学・岩﨑秀

2020D3024

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

2020L3002

酸化物系全固体二次電池材料の結晶構造解析

名古屋大学・山本貴之

202004013

蓄電固体材料の結晶構造解析

名古屋大学・山本貴之

202004031

高圧下で合成された微量試料の粉末 X 線回折測定：高温 XRD
測定による高圧相 Mg9 Si5 の熱的安定性の評価

名古屋大学・佐々木拓也

202004042

金属多価ホスホネート MOF の結晶構造解明

東京農工大学・前田和之

202004046

MEM-Rietveld 法による（Ag, Cu）（S,
Se, Te）の非調和熱振動解析
2

豊田工業大学・竹内恒博

202004081「（重点 M 3）
」イオン交換および熱処理による複合酸化物塩の価数制御

東京理科大学・藤本憲次郎

202004082

Cu ドーピング Ag2 S の格子定数変化

豊田工業大学・竹内恒博

202004089

実空間データと逆空間データの同時解析の基礎検討（国研）物質・材料研究機構・冨中悟史

202004090 ※無機アルミノ珪酸塩化合物の結晶構造の評価

東京工業大学・磯部敏宏

2020D4002

P 2 型層状ルテニウム酸化物の結晶構造解析

東京大学・西村真一

2020D4026

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

2020D4031

リチウム鉄酸化物の結晶構造解析

東北大学・小林弘明

2020L4002

短距離秩序を持つ量体化クラスターの平均構造研究 II

名古屋大学・片山尚幸

202005005「（重点 M 3）
」イオン交換および熱処理による複合酸化物塩の価数制御

東京理科大学・藤本憲次郎

202005022

放射光 XRD を用いた誘電体ナノ結晶の精密構造解析

202005054

高圧下で合成された微量試料の粉末 X 線回折測定：高圧相
アルミン酸カルシウムの相形成

202005066

熱プラズマ法を用いた Sm-Fe-N ナノ粉末の合成（国研）産業技術総合研究所・平山悠介

202005077

サイト分布を制御した希土類添加高効率蛍光体の開発

名古屋工業大学・早川知克（国研）産業技術総合研究所・
板坂浩樹
名古屋大学・佐々木拓也

202005091

無機固体表面が創る特異な貴金属粒子構造の解析

名古屋大学・織田晃

202005111

ナノ粒子の XRD 測定におけるシンクロトロン光とラボ機の比較

あいち産業科学技術総合センター
村瀬晴紀【実地研修】

202005119

ロジウムスピネルの高温構造

名古屋大学・片山尚幸

202005125

蓄電池正極材料の結晶構造解析

京都大学・山本健太郎

2020D5005

全固体電池用固体電解質材料の劣化挙動メカニズムの解明（国研）産業技術総合研究所・浜尾尚樹

2020D5015

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

2020D5021 ※フッ化鉄正極材料の構造解析

京都大学・松本一彦

922020D5038

第二元素含有バーネサイト型マンガン酸化物の構造解析

2020D5045

水和酸化モリブデン電極の結晶構造解析

東京大学・西村真一

202006011

マルチスケール・マルチモーダル構造解析

高エネルギー加速器研究機構・
小野寛太

202006013

全自動構造解析のためのテスト実験（重点Ｍ３）

名古屋大学・田渕雅夫

202006022

水素化した Mg ₂Ni 合金の XRD および XAFS 解析

名古屋大学・小川智史

202006023

放射光 XRD を用いた誘電体ナノ結晶の精密構造解析

202006039

高圧下で合成された微量試料の粉末 X 線回折測定：高圧合成
Chimney-Ladder 相 CrGeγの高温安定性（国研）産業技術総合研究所・
板坂浩樹

202006045

蓄電固体材料の粉末 X 線回折測定

名古屋大学・山本貴之

202006056

TeO2 -ZnO-Na2 O テルライトガラスの構造 modeling モデリング名古屋工業大学・早川知克

202006078

X 線回折による非貴金属系担持型アンモニア合成触媒の構造解明

名古屋大学・永岡勝俊

202006102

金属酸化物触媒の結晶構造解析（国研）物質・材料研究機構・冨中悟史

2020D6009

局所～長距離構造制御に立脚したイオン交換吸着における親和性の起源解明

信州大学・簾智仁

2020D6013

リチウム鉄酸化物のレドックス過程の結晶構造変化追跡

東北大学・小林弘明

2020L6002

短距離秩序を持つ量体化クラスターの平均構造研究 II

名古屋大学・片山尚幸

BL6N1（軟 X 線 XAFS・光電子分光 I）
実験番号

信州大学・田中秀樹

名古屋大学・丹羽健※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

202002001 ※腐植物質とその類縁化合物の構造解明

名古屋大学・片山新太

202002002 ※腐植物質とその類縁化合物の構造解明

名古屋大学・片山新太

202002003

ガス分子吸着特性に関わる銀ナノ粒子の化学状態

大阪市立大学・吉田朋子

202002010

硫化物正極の電子状態解析

京都大学・山本健太郎

202002020

硫黄含有材料の XAFS 分析

名古屋大学・八木伸也

202002034

Sulfur-encapsulation in carbon nanotubes

信州大学・WangShuwen

202002052

S K 吸収端 XAFS による含水状態の底質の化学状態分析

関西医科大学・竹本邦子

202002077

光ビームプラットフォーム X 線光電子分光ラウンドロビン
実験（2020 -1）（公財）科学技術交流財団・上原康

202002081

ステンレス鋼材表面へのシリカ付着機構の解明

名古屋大学・髙濵謙太朗

202002084 ※

腐植物質とその類縁化合物の構造解明

名古屋大学・片山新太

202002092

軽量合金材料の全電子収量法による局所構造解析（重点 M 3）

名古屋大学・齋藤永宏

202003001

ガス分子吸着特性に関わる銀ナノ粒子の化学状態

大阪大阪市立大学・吉田朋子

202003036

カーボンナノチューブ電極内の各充放電段階におけるヨウ素・硫黄の電子状態の解析

名古屋工業大学・石井陽祐

202003057

CO2 光還元用触媒構造解析

京都大学・朝倉博行

202003075

酸化インジウム系複合酸化物の解析（地独）東京都立産業技術研究センター
染川正一

202003084

硫黄含有材料の XAFS 分析 2

名古屋大学・八木伸也

202003107 ※

腐植物質とその類縁化合物の構造解明

名古屋大学・片山新太

202003119

ガス分子吸着特性に関わる銀ナノ粒子の化学状態

大阪大阪市立大学・吉田朋子

2020D3050

エチドロン酸 2 ナトリウムの P-K 吸収端 XANES 測定

東邦大学・野口修治

202004002

黒リン光触媒合成メカニズムに関する化学状態解析

大阪大阪市立大学・吉田朋子

202004004

Si をドープした GaN の化学状態分離 XAFS（国研）物質・材料研究機構・山下良之

93202004035

S-K 吸収端 XAFS による Corbicula sp. の殻皮の化学状態分析

関西医科大学・竹本邦子

202004041

ガス分子吸着特性に関わる銀ナノ粒子の化学状態

大阪大阪市立大学・吉田朋子

202004063

光ビームプラットフォーム XAFS ラウンドロビン実験（2020 b）（公財）科学技術交流財団・上原康

202004074

硫黄含有材料の XAFS 分析 3

名古屋大学・八木伸也

202005001 ※土壌特性が蓄積リンの化学形態に与える影響の解明

愛知県農業総合試験場・安藤薫

202005007

硫黄含有材料の XAFS 分析 4

名古屋大学・八木伸也

202005020

金属と黒鉛の界面結合状態の分析

九州工業大学・本塚智202005039

乾式再処理試験開発により生じた塩化物処理プロセスの検討

東京都市大学・松浦治明

202005042

ガス分子吸着特性に関わる銀ナノ粒子の化学状態

大阪大阪市立大学・吉田朋子

202005045

施設横断合同研修会 硬 X 線 XAFS と軟 X 線 XAFS の使い分け（公財）科学技術交流財団・上原康

202005048

葉中に存在する元素の X 線吸収微細構造（XAFS）分析

宮城大学・庄子真樹

202005088

全固体電池における鉄系活物質 Na2 FeS2 の電子状態解析

東京大学・大久保將史

202005103

S-K 吸収端 XAFS による琵琶湖底質の酸化還元状態の季節調査

関西医科大学・竹本邦子

2020D5043

Sulfur-encapsulation in activated carbon fiber

信州大学・WangShuwen

202006017
202006021

光ビームプラットフォーム X 線光電子分光ラウンドロビン
実験（2020 - 2）
in-situ Pd L3 -edge NEXAFS 分析による Pd ナノ粒子の水素吸蔵における PCI 測定（公財）科学技術交流財団・上原康名古屋大学・小川智史

202006031

硫黄含有材料の XAFS 分析 5

名古屋大学・八木伸也

202006044

ハライド塩の処理に関する検討

202006087

XAFS 測定によるホウケイ酸塩およびリン酸塩ゲルの構造解析

202006113

バーミキュライト処理に向けた構成元素の XAFS 解析

202006125

樹脂に固定化した Pd-Sn 触媒の XAFS 測定名古屋大学・上野智永

202006142

土壌に含まれるリンの化学形態の分析

東京農工大学・橋本洋平

2020D6058

エチドロン酸 2 ナトリウムの P-K 吸収端 XANES 測定

東邦大学・野口修治

BL7U（真空紫外分光）
実験番号（国研）日本原子力研究開発機構
高畠容子（国研）日本原子力研究開発機構
渡部創（国研）日本原子力研究開発機構
渡部創※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

202001003

エピタキシャルグラフェンの界面制御と電子状態

名古屋大学・乗松航202001011

軽量合金材料の局所構造解析４【重点 M 3】

名古屋大学・齋藤永宏

202001039

軽量合金材料の局所構造解析５【重点 M 3】

名古屋大学・齋藤永宏

2020L1001

La（1-x）/3 LixNbO3 単結晶の角度分解光電子分光

名古屋大学・伊藤孝寛

202002007

エピタキシャルグラフェンの界面制御と電子状態

名古屋大学・乗松航202002091

軽量合金材料の光電子分光法による価電子帯の評価【重点 M 3】

名古屋大学・齋藤永宏

202002097

放射線劣化した CFRP の構造変化

名古屋工業大学・西田政弘

2020L2001

La（1-x）/3 LixNbO3 単結晶の角度分解光電子分光

名古屋大学・伊藤孝寛

202003008

エピタキシャルグラフェンの界面制御と電子状態

名古屋大学・乗松航202003046

GaN 洗浄表面の化学結合状態分析

名古屋大学・大田晃生

202003106 ※

腐植物質とその類縁化合物の構造解明

名古屋大学・片山新太

94

2020L3001

La（1-x）/3 LixNbO3 単結晶の角度分解光電子分光

名古屋大学・伊藤孝寛

202004020

エピタキシャルグラフェンの界面制御と電子状態

名古屋大学・乗松航202004026

Ce 化合物の共鳴光電子分光

豊田工業大学・松波雅治

202004034

LIB 用炭素系活物質の局所構造解析

名古屋大学・渡部孝

202004071

薄膜フォトカソード用グラフェン基板の加熱洗浄温度依存性の評価

名古屋大学・郭磊

2020L4001

二次元格子物質の創製と電子構造に関する研究

名古屋大学・柚原淳司

2020L4003

強磁性層状 RE-i-MAX 相化合物の角度分解光電子分光

名古屋大学・伊藤孝寛

202005012

エピタキシャルグラフェンの界面制御と電子状態

名古屋大学・乗松航202005034

薄膜フォトカソード用グラフェン基板の加熱洗浄温度依存性の評価

名古屋大学・郭磊

202005038

Ce 化合物の共鳴光電子分光Ⅱ

豊田工業大学・松波雅治

202005060

Al 上の極薄 Ge 膜の化学構造分析

名古屋大学・大田晃生

202005075

LIB 用炭素系活物質表層の局所構造解析

名古屋大学・渡部孝

202005093

ホウ化水素ナノシートの局所構造解析（国研）物質・材料研究機構・冨中悟史

202005099

XPS および XAS による炭素薄膜の化学状態解析

名古屋市工業研究所・宮田康史

2020L5001

二次元格子物質の創製と電子構造に関する研究

名古屋大学・柚原淳司

202005105

二次元格子物質の創製と電子構造に関する研究

名古屋大学・柚原淳司

202005122

脱硝触媒粉末に捕捉された水銀の化学種分析

名古屋大学・義家亮

2020L5003

強磁性層状 RE-i-MAX 相化合物の角度分解光電子分光

名古屋大学・伊藤孝寛

202006025

エピタキシャルグラフェンの界面制御と電子状態

名古屋大学・乗松航202006069

塩素終端 GaN 表面の電子状態分析

名古屋大学・大田晃生

202006074

腐植物質とその類縁化合物の構造解明

名古屋大学・片山新太

202006076

薄膜フォトカソード用グラフェン基板の加熱洗浄温度依存性の評価

名古屋大学・郭磊

202006103

ホウ化水素ナノシートの局所構造解析（国研）物質・材料研究機構・冨中悟史

202006121 ※

燃料電池用触媒の電子構造解析（１）京都大学・内山智貴

202006144

固体電解質材料の X 線吸収分光と X 線光電子分光（公財）科学技術交流財団・岡島敏浩

2020L6003

強磁性層状 RE-i-MAX 相化合物の角度分解光電子分光

名古屋大学・伊藤孝寛

BL8S1（薄膜 X 線回折）
実験番号

※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

202002028

鋼材の斜入射 X 線回折（公財）科学技術交流財団・鷹取一雅

202002029 ※XRD によるナノグラフェンの結晶構造解析

名古屋大学・小田修

202002033

繰返し荷重下における木材の XRD 測定法の効果

名古屋大学・山崎真理子

202002058

プラズマ窒化処理されたオーステナイト系ステンレス鋼の残留応力測定

名城大学・アブラハペトロス

202002086 ※シンクロトロン光を用いた内容物による包材の劣化現象の把握

あいち産業科学技術総合センター
村井崇章

202002090 ※XRD によるナノグラフェンの結晶構造解析

名古屋大学・堀勝

202002096

全固体リチウム二次電池用正極薄膜の X 線回折測定

名古屋大学・山本貴之

202003030 ※XRD によるナノグラフェンの結晶構造解析

名古屋大学・堀勝

202003072

希土類 - 鉄ナノ粒子の磁場配向

あいち産業科学技術総合センター
村井崇章

95

202003123

単層酸化グラフェン基板上の PVDF 薄膜の自己組織化

202004037

アルカリハライド基板に形成した金属結晶の特性評価

福井大学・清水啓史

202004043

シンクロトロン光を用いた内容物による包材の劣化現象の把握②

202004092

爆発衝撃力で接合したマグネシウム - アルミニウム接合体の接合界面における残留応力評価

あいち産業科学技術総合センター
村井崇章

202004096

Fe ドープアルミナの酸化還元による構造変化

京都大学・朝倉博行

202004098

電界紡糸法による無機系ナノファイバーのシンクロトロン光による評価

あいち産業科学技術総合センター
村瀬晴紀

202004100 ※XRD によるナノグラフェンの結晶構造解析

名古屋大学・堀勝

202005067

Sm-Fe-N ナノ粒子の磁場配向（国研）産業技術総合研究所・平山悠介

202005078

ナノ構造界面制御によるコア・シェルナノドットの創成と量子機能制御

名古屋大学・牧原克典

202005112

全固体リチウム二次電池用正極材料の薄膜 X 線回折測定

名古屋大学・山本貴之

202005113

爆発衝撃力で接合したマグネシウム - アルミニウム接合体の接合界面における残留応力測定

名古屋工業大学・成田麻未

202005117 ※シンクロトロン光を用いた内容物による包材の劣化現象の把握

あいち産業科学技術総合センター
村井崇章

202005124

酸化処理した鋼材の斜入射 X 線回折（公財）科学技術交流財団・鷹取一雅

202006046

蓄電固体材料の薄膜 X 線回折測定

名古屋大学・山本貴之

202006053 ※シンクロトロン光を用いた内容物による包材の劣化現象の把握

202006105

爆発衝撃力で接合したマグネシウム - アルミニウム接合体の接合界面における残留応力測定

あいち産業科学技術総合センター
村井崇章

202006117

希土類ー鉄ナノ粒子の磁場配向（国研）産業技術総合研究所・平山悠介

202006127

窒化処理した SUS 304 の残留応力及び格子定数測定

202006135

白色 LED 応用を目的とした新しい酸化物および酸窒化物蛍光体の結晶構造解析

あいち産業科学技術総合センター
杉山信之【実地研修】

202006147

自動車用モータコアの加工ひずみ計測

名古屋大学・笹田星児

2020D6044

水和ポリマー薄膜の X 線反射率測定

名古屋大学・伊藤伸太郎

2020D6054

窒化処理した SUS 304 の格子定数測定

名城大学・アブラハペトロス

2020D6061

高分子添加潤滑油薄膜の X 線反射率測定

名古屋大学・伊藤伸太郎

BL8S2（X 線トポグラフィ・X 線 CT：愛知県）
実験番号

豊田工業大学【実地研修】

名古屋工業大学・成田麻未

名古屋工業大学・成田麻未

加計学園岡山理科大学・佐藤泰史※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

2020 a0001

4 H-SiC ウェハのトポグラフィ実験（1）（一財）電力中央研究所・鎌田功穂

2020 a0002

SiC 結晶のトポグラフィー観察と偏光顕微鏡像の比較

名古屋大学・原田俊太

2020 a0003

Al2 O3 on GaN 構造への X 線照射実験

名古屋大学・田中敦之

2020 a0004

触媒内細孔の観察名古屋大学・山田博史

2020 a0005

ポリマー中の中空シリカ粒子分散状態の確認

名古屋工業大学・藤正督

2020 a0007

Defect Evaluation of high-quality SiC grown by
solution method

名古屋大学・原田俊太

2020 a0008

SiO2 単結晶 X 線トポグラフ測定

名古屋大学・北口雅暁

2020 a0010

SiC 結晶のトポグラフィー観察と偏光顕微鏡像の比較

名古屋大学・原田俊太

2020 a0015

ガスアトマイズ金属粉末粒子内部の気孔形態の直接観察と形成過程の解明

東北大学・吉年規治2020 a0016

BL 8 S 2 における CFRP の X 線 CT 測定について2020 a0017

革新的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくり
産業創成【重点 M 4】96

あいち産業科学技術総合センター
吉田陽子
名古屋大学・砂口尚輝

2020 a0018

Al/CFRTP 複合構造界面の X 線 CT 評価【重点 M 7】名古屋大学・鈴木飛鳥

2020 a0019

GaN 基板の X 線トポ観察実験

名古屋大学・田中敦之

2020 a0021

SiC 結晶のトポグラフィー観察と偏光顕微鏡像の比較

名古屋大学・原田俊太

2020 a0022

触媒内細孔の観察名古屋大学・山田博史

2020 a0024

ガスアトマイズ金属粉末粒子内部の気孔形態の直接観察と形成過程の解明

東北大学・吉年規治2020 a0025

GaN 結晶のトポグラフィー観察と PL 像の比較

名古屋大学・原田俊太

2020 a0026

BL 8 S 2 における CFRP の X 線 CT 測定について２

あいち産業科学技術総合センター
吉田陽子

2020 a0027

4 H-SiC ウェハのトポグラフィ実験（一財）電力中央研究所・鎌田功穂

2020 a0028

絞り加工時の成形不良予測のための指標確立

名古屋工業大学・西田政弘

2020 a0030

リチウムイオン電池充放電状態の２次元 XAFS 観察【重点 I 2】

名古屋大学・渡部孝

BL 8 S 2 における CFRP の X 線 CT 測定について 3

あいち産業科学技術総合センター
吉田陽子

2020 a0032 ※秋系輪ギクの変異系統の作出

愛知県農業総合試験場・近藤敬典

2020 a0033

革新的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくり
産業創成【重点 M 4】名古屋大学・砂口尚輝

2020 a0034

GaN 基板の X 線トポ観察実験

名古屋大学・田中敦之

2020 a0035

内部にレーザー加工を施した GaN 基板の X 線 CT 観察

名古屋大学・田中敦之

2020 a0036

CFRP 射出成形品の内部構造の観察

あいち産業科学技術総合センター
吉田陽子

2020 a0037

X 線検出器を用いた SiC 結晶の高分解能観察

名古屋大学・原田俊太

2020 a0038

革新的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくり産業
創成【重点 M 4】名古屋大学・桜井郁也

2020 a0040

X 線 CT 測定【重点 M1】

名古屋大学・松本昌樹

2020 a0042

ガスアトマイズ金属粉末粒子内部の気孔形態の直接観察と形成過程の解明

東北大学・吉年規治2020 a0043

絞り加工時の成形不良予測のための指標確立

名古屋工業大学・西田政弘

2020 a0044 ※キクの変異系統の作出

愛知県農業総合試験場・近藤敬典

GaN 基板の X 線トポ観察実験

名古屋大学・田中敦之

2020 a0031

2020 a0045
2020 a0049
2020 a0050

LIGA プロセスを用いた小惑星探査機はやぶさ試料分析用
銅製試料台の開発
革新的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくり
産業創成【重点 M 4】名古屋大学・桜井郁也
名古屋大学・桜井郁也

2020 a0052 ※カーネーション切り花の茎・節の構造解析

愛知県農業総合試験場・戸田浩子

2020 a0053

X 線トポグラフィによる加工ダメージの評価（I）

名古屋大学・原田俊太

2020 a0054

シンクロトロン光計測入門講習会 測定実習

あいち産業科学技術総合センター
杉山信之

2020 a0055

炊飯米の X 線 CT 測定

宮城大学・庄子真樹

2020 a0057

LIGA プロセスを用いた小惑星探査機はやぶさ試料分析用
銅製試料台の開発

名古屋大学・桜井郁也

2020 a0058

2 次元蛍光 XAFS の試み（公財）科学技術交流財団・岡島敏浩

2020 a0059

X 線 CT 測定【重点 M1】

名古屋大学・松本昌樹

2020 a0061

BL 8 S 2 における CFRP の X 線 CT 測定について 5

あいち産業科学技術総合センター
吉田陽子

2020 a0064

X 線 CT 測定【重点 M1】

名古屋大学・松本昌樹

2020 a0065

触媒内細孔の観察名古屋大学・山田博史

2020 a0066

模擬電池内部のポリマー材料の観察（株）SOKEN・鈴木健了

2020 a0068

リチウムイオン電池充放電状態の 2 D-XAFS 観察２

名古屋大学・渡部孝

972020 a0070

革新的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくり産業創成【重点 M4】2020 a0071

ポリマー中の中空シリカ粒子分散状態の確認【重点 M 2】

名古屋工業大学・藤正督

2020 a0072

Al/CFRTP 接合試料内部の CT 観察

あいち産業科学技術総合センター
廣澤考司

2020 a0073

X 線検出器を用いた SiC 結晶の高分解能観察（II）

名古屋大学・原田俊太

2020 a0074

パウダーファンデーション成型体の内部構造観察【重点 M 4】2020 a0077

BL 8 S 2 における CFRP の X 線 CT 測定について 62020 a0078‘ にこにこベリー ’ を用いたイチゴの肉質評価法の検討

宮城大学・庄子真樹

米麹の内部構造宮城大学・金内誠

2020 a0079

革新的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくり産業創成【重点 M4】

名古屋大学・桜井郁也

2020 a0081

溶液成長 SiC 結晶の欠陥評価

名古屋大学・鈴木皓己

2020 a0082

高含水率食品の高倍率測定手法の検討

2020 a0083 ※パウダーファンデーション成型体の内部構造観察【重点 M 4】2020 a0084

触媒内細孔の観察名古屋大学・山田博史

2020 a0086

模擬電池内部のリチウム金属の観察株式会社 SOKEN・鈴木健了

2020 a0088

革新的シンクロトロン光 CT 技術による次世代モノづくり産業創成【重点 M4】

名古屋大学・砂口尚輝

2020 a0089

模擬電池内部のリチウム金属の観察株式会社 SOKEN・鈴木健了

2020 a0090

2 次元蛍光 XAFS の試み（2）（公財）科学技術交流財団・岡島敏浩

BL8S3（広角・小角 X 線散乱）
実験番号名古屋大学・桜井郁也

日本メナード化粧品株式会社・
浅野浩志
あいち産業科学技術総合センター
吉田陽子

宮城県産業技術総合センター・
浅野壮宏
日本メナード化粧品株式会社・
浅野浩志※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

202001016

新規ドナー - アクセプター型共役系高分子の分子配向解析（公財）相模中央化学研究所・
巳上幸一郎

202002008

硫化物正極内モルフォロジー変化の解析

京都大学・山本健太郎

202002031

澱粉の凝集挙動解析

岐阜大学・勝野那嘉子

202002032

ブロック共重合体が形成する新規ミクロ相分離構造

名古屋工業大学・山本勝宏

202002071 ※糖由来カーボン多孔質材料の放射光 X 線透過小角散乱測定による構造解析―その 3（国研）産業技術総合研究所・久保史織

202003024

ブロック共重合体が形成する新規ミクロ相分離構造２

名古屋工業大学・山本勝宏

202003025

小角散乱法によるゾルゲル反応のその場観察２

名古屋工業大学・山本勝宏

202003055 ※ブロックコポリマーエラストマーの相分離構造調査

名古屋工業大学・林幹大

202003060

電界紡糸法による無機系ナノファイバーのシンクロトロン光による評価

あいち産業科学技術総合センター
村瀬晴紀

202003101

中央鎖を架橋した高靭性ブロックコポリマーエラストマーの開発

名古屋工業大学・林幹大

202004021

Free-standing films of aligned SWCNTs

信州大学・KukobatRadovan

202004022

小角散乱法によるゾルゲル反応のその場観察３

名古屋工業大学・山本勝宏

202004023

X 線小角散乱による Mg-Zn-Gd 系合金の LPSO 構造の観察

九州大学・西堀麻衣子

202004033

小角散乱法によるゾルゲル反応のその場観察２

名古屋工業大学・山本勝宏

202004077

液晶性ランダム共重合体の相転移挙動

滋賀県立大学・竹下宏樹

202005014

電界紡糸法による無機系ナノファイバーのシンクロトロン光による評価

あいち産業科学技術総合センター
村瀬晴紀

202005027

X 線小角散乱によるアクチン結合タンパク質の溶液構造の解明

名古屋大学・武田修一

202005028

X 線小角・広角散乱法を用いるアミロイド線維の構造解析

東京理科大学・川﨑平康

98202005046

張力印加下、昇温過程における高分子の結晶相転移現象探求

豊田工業大学・田代孝二

202005049

広角 X 線によるアルファ化米粉の糊化度の測定

宮城大学・庄子真樹

202005051

木材細胞壁中のセルロース結晶の測定

名古屋大学・山崎真理子

202005057

リポソーム中のタンパク質の小角散乱

名古屋大学・杉本泰伸

202005071

高強度・高回復性ハイドロゲルにおける伸長結晶化ダイナ
ミックスの解明

東京大学・眞弓皓一

202005095

液晶性 - 非晶性ブロック共重合体の配向構造

滋賀県立大学・竹下宏樹

2020D5026

X 線小角散乱による酵素蛋白質の 2 量体形成の解析（国研）日本原子力研究開発機構・
中川洋

2020D5040 ※βグルカンゲルの小角広角測定

東京大学・砂川直輝

202006010

二次元検出器の時間 / 空間分解能評価 3【重点 M 3】

名古屋大学・田渕雅夫

202006026

WAXS study of novel piperazine based nanocomposite membranes.

信州大学・竹内健司

202006034

ガラス固化体製作用ホウケイ酸ガラスのナノ構造解析（国研）日本原子力研究開発機構・
元川竜平

202006041

ブロック共重合体が形成する新規ミクロ相分離構造３

名古屋工業大学・山本勝宏

202006057

ベシクルのサイズ計測

東京大学・内山聖一

2020D6031 ※セロデキストリンホスホリラーゼ酵素により、宇宙空間で合成されたセルロース微結晶の小角 X 線散乱解析

東京大学・砂川直輝

BL11S2 （硬 X 線 XAFS II ）
実験番号※は公開延期申請がされたもの

実験名

所属・実施責任者

2020D1014

Nd 2 CuO 4 の焼成温度と Cu の化学状態の調査

北海道大学・三浦章

2020D1023 ※

金属触媒の構造解析（国研）産業技術総合研究所・徐強202002006 ※

水電解用アノード触媒の電子状態解析（１）京都大学・内山智貴

202002012 ※

窒素分子からのアンモニア合成に有効な担持金属クラスター
触媒の XAFS による構造解析（国研）理化学研究所・上口賢

202002017

MOF synthesis on cotton surfaces

信州大学・田中秀樹

202002023

MOF-on-MOF 型 Chemiresistor の積層構造の解明

京都大学・大竹研一

202002030

MOF への分子吸着プロセスのにおける XAFS-XRD 同一測定系の構築

名古屋大学・坂本裕俊

202002038

Co 化合物の高分解能 XAFS 測定（公財）科学技術交流財団・岡島敏浩

202002043

多孔性分子結晶構造解析のための XAFS 研究

名古屋大学・張中岳

202002080

固定化金属触媒の XAFS 測定名古屋大学・邨次智

202002089 ※

窒素分子からのアンモニア合成に有効な担持金属クラスター
触媒の XAFS による構造解析（国研）理化学研究所・上口賢

2020D2038

亜鉛マンガン複酸化物の電子状態解析

東北大学・小林弘明

202003007

リガク製二次元検出器の時間 / 空間分解能評価２【重点 M 3】

名古屋大学・田渕雅夫

202003013

新規蛍光体酸化物の実用化に向けた励起・発光特性向上の取り組み

豊橋技術科学大学・中野裕美

202003014
202003098

単原子触媒の in situ XAFS 分析

京都大学・朝倉博行

202003020

アルミナ担持金属ナノ粒子触媒の化学状態及び局所構造解析

名古屋大学・薩摩篤202003041

廃水中からのマンガンの選択的な回収

早稲田大学・所千晴

202003044

オープンメタルサイトをもつ MOF への分子吸着プロセスの XAFS 計測名古屋大学・坂本裕俊

202003045

XAFS によるイネの根に生じる鉄プラークのミネラル組成およびAs、Cu の取り込み機構の解析

弘前大学・野田香織

202003076

光触媒反応に伴う亜酸化銅の自己酸化の挙動とその抑制

99（地独）東京都立産業技術研究センター
染川正一

202003080

高レベル放射性廃棄体中の不溶解残渣（白金族合金）の構造解析

東京都市大学・松浦治明

202003108

新規蛍光体酸化物の実用化に向けた励起・発光特性向上の取り組み

豊橋技術科学大学・中野裕美

2020D3014

Br 含有医薬品原薬の XAFS 測定

東邦大学・野口修治

2020D3042

Identifying structural characteristics of reassembled
protein nanoparticles.

Korea University・LeeJee-Won

202004003

新規蛍光体酸化物の実用化に向けた励起・発光特性向上の取り組み

豊橋技術科学大学・中野裕美

202004005

その場 XAFS 測定による単層カーボンナノチューブ成長用
触媒粒子の分析

名城大学・丸山隆浩

202004006

XAFS を用いた Rh ナノ粒子の触媒活性制御因子の解析

名古屋大学・薩摩篤202004009

電界紡糸法による無機系ナノファイバーのシンクロトロン光による評価

あいち産業科学技術総合センター
村瀬晴紀

202004012

単分子電極の局所配位構造

名城大学・才田隆広

202004028

オープンメタルサイトをもつ MOF への分子吸着プロセスの XAFS 計測名古屋大学・坂本裕俊

202004032

超高圧合成されたホウ化物におけるセリウム価数の特定（国研）物質・材料研究機構・遊佐斉

202004040

TeO2 -ZnO-Na2 O テルライトガラスの局所構造解析

名古屋工業大学・早川知克

202004070

高レベル放射性廃棄体中の不溶解残渣（白金族合金）の構造解析

東京都市大学・松浦治明

2020D4001 ※金属触媒の構造解析（国研）産業技術総合研究所・徐強2020D4016

マンガン複酸化物のレドックス反応追跡

東北大学・小林弘明

2020D4017

リチウム鉄酸化物のレドックス反応追跡

東北大学・小林弘明

2020D4020

Br 含有医薬品原薬の XAFS 測定

東邦大学・鈴木浩典

202005004

その場 XAFS 測定による Co 触媒からの SWCNT 成長過程の分析

名城大学・丸山隆浩

202005008

新規蛍光体酸化物の実用化に向けた励起・発光特性向上の取り組み

豊橋技術科学大学・中野裕美

202005015

電界紡糸法による無機系ナノファイバーのシンクロトロン光による評価

あいち産業科学技術総合センター
村瀬晴紀

202005017

固定化金属触媒の XAFS 測定名古屋大学・邨次智

202005037

低温 NH3 -SCR を可能とする Cu イオンダイナミクスの in-situ XAFS 解析

名古屋大学・織田晃

202005050

イチゴの葉におけるカルシウムの可視化

宮城大学・庄子真樹

202005059

MOF 細孔中のオープンメタルサイトへの強い相互作用をともなうゲスト分子吸着プロセスの XAFS 計測名古屋大学・坂本裕俊

202005070

ダイヤモンド単結晶の XAFS 測定Ⅰ

名古屋大学・田渕雅夫

202005102

遷移金属ドープした酸化チタンナノシートの局所配位構造

名城大学・才田隆広

2020D5010

漆膜中に含まれる鉄の状態解析（国研）日本原子力研究開発機構
関根由莉奈

2020D5016

金属触媒の構造解析（国研）産業技術総合研究所・徐強2020D5036

DUT- 8（Ni）の構造解析

信州大学・田中秀樹

202006001 ※

窒素分子からのアンモニア合成に有効な担持金属クラスター
触媒の XAFS による構造解析（国研）理化学研究所・上口賢

202006002

短距離秩序を持つ量体化クラスターの平均構造研究Ⅱ

名古屋大学・片山尚幸

202006003

固定化金属触媒の XAFS 測定名古屋大学・邨次智

202006035

超高圧下で合成された微小試料の局所構造解析

名古屋大学・丹羽健

202006066

ダイヤモンド単結晶の XAFS 測定 II

名古屋大学・田渕雅夫

202006081

MOF 細孔中のオープンメタルサイトへの強い相互作用をともなうゲスト分子吸着プロセスの XAFS 計測名古屋大学・坂本裕俊

202006104

パラジウムドープ酸化チタンの熱処理挙動の理解（国研）物質・材料研究機構・冨中悟史

202006114

フルオラス型吸着材の Zr 錯体構造解析（国研）日本原子力研究開発機構・
渡部創

2020D6012

リチウム鉄酸化物のレドックス過程の鉄の電子状態追跡

東北大学・小林弘明

1006.2 成果公開無償利用事業成果報告書
シンクロトロン光施設の新たな利用の拡大に繋げることを目的とした、成果公開無償利用事業により、2020 年度に採択された 22 件の課題は以下のとおり。
※なお、成果報告書の内容は、あいちシンクロトロン
光センターホームページ
https://www.aichisr.jp/publication/report/
2020 / 2 .html で公開されている。
※は公開延期申請がされたもの

実験番号

実験名

所属・実施責任者

2020P0102

酸化物資材を用いた土壌の重金属類の不溶化に関する研究

東京農工大学
石原産業株式会社

2020P0103

ペプチド抗体と VEGF タンパク質からなる複合体結晶の立体構造解析

株式会社丸和栄養食品

2020P0104
2020P0105

ガスアトマイズ金属粉末粒子内部の気孔形態の直接観察と形成過程の解 東北大学
明
株式会社真壁技研
材料解析プラットフォーム “Material DX” による材料の構造解析と材料設
トヨタ自動車株式会社
計指針の導出2020P0106

小角 X 線錯乱を用いた白金ナノ粒子形成過程のその場観察

2020P0107

古陶磁分析研究を基にした新規顔料開発 瀬戸陶磁器ブランド化への基 有限会社快山製陶所
礎力生成
旭精機工業株式会社

2020P0109

XAFS による BaTiO₃ 中に添加した Ca の局所構構造解析

京セラ株式会社

2020P0110

小角 X 線散乱を用いた水ガラスのゾルゲル反応機構の解明

富士化学株式会社

2020P0111

加熱時間に伴うポリマーおよび酸化防止剤の化学状態の分析

矢崎総業株式会社

2020P0112
2020P0113※
2020P0114
2020P0115
2020P0116※
2020P0117※
2020P0118※

株式会社豊田中央研究所

インジウム金属スパッタ処理樹脂形成品におけるアンダーコート ｰ インジ
小島プレス工業株式会社
ウム薄膜界面の化学状態検出の試みおよび耐久試験後の変色原因解析
名城大学
その場 XAFS 測定によるカーボンナノチューブ成長用触媒粒子の分析
株式会社山一ハガネ
シンクロトロン光照射を利用した花壇苗花きの育種

株式会社つのたん IP

動的機能空間の高時間分解能解析ー高速応答空間材料創製の設計を目指
SyncMOF 株式会社
した AI 検出器の開発ー
早稲田大学
XANES による紅藻 Galdieria sulphuraria への貴金属吸着様式の解明
株式会社ガルデリア
東京工業大学2 次元超伝導を発現する 2 原子層高さインジウム超薄膜相の電子状態
NTT-AT
プロテインウエーブ株式会社
抗ウイルス薬開発を目指した蛋白質結晶構造解析
京都薬科大学

2020P0119

Li イオン電池の in situ CT 測定による電極状態の観察

株式会社日産アーク

2020P0120

溶融めっき鋼板の微細構造解析

株式会社淀川製鋼所

2020P0122

瀬戸近郊の粘土の結晶性と粒度分析結果の相関性

瀬戸窯業試験場
丸石窯業原料株式会社
丸仙陶器原料株式会社

2020P0124

エポキシ樹脂 / 無機基材接着界面の解析

住友ベークライト株式会社

表面風化木材の表面組織におけるセルロース鎖の引張挙動解析

名古屋大学
株式会社中村建築研究所

2020P0127

101

7. 委員会

7．委員会
7.2 あいちシンクロトロン光センター専用ビーム

あいちシンクロトロン光センターでは、外部の有識者がセンターの整備・運営についての調査審議をライン審査委員会

行う「運営委員会」をはじめ、さまざまな委員会を開催日

2021 年 1 月 22 日

開催場所

あいちシンクロトロン光センター
2 階 大会議室

設置・開催している。

7.1 あいちシンクロトロン光センター運営委員会
開催日

2020 年 6 月 26 日

7.3

あいち産業科学技術総合センター
開催場所
1 階 講習会室
第1回
議題

2019 年度事業報告について2020 年度の取組状況について

開催日

2021 年 3 月 8 日

あいちシンクロトロン光センター成果公開

無償利用事業課題審査委員会
開催日2020 年 5 月 18 日

開催場所

あいちシンクロトロン光センター
2 階 大会議室

開催場所 オンライン開催
第2回
議題

センターの利用状況、取組状況について2021 年度年間運営計画（案）について

7.4 その他委員会（1）業務安全管理委員会 月 1 回開催（2）放射線安全管理委員会 年 1 回開催

104

8. 安全管理

8．安全管理
8.1

放射線管理（1）管理体制
あいちシンクロトロン光センターにおいて装置等の取扱いに従事する者及び安全管理に従事する者に関する組織図は以下のとおり。
所 長

放射線安全管理委員会

放射線取扱主任者

安全管理課長

安全管理課員装置等管理責任者

業務従事者
あいちシンクロトロン光センター放射線障害予防規程（2020 . 9）（2）従事者登録2020 年度あいちシンクロトロン光センター放射線業務従事者登録数 667 名（3）職員用放射線業務従事者教育訓練講習会
職員用の講習会を下記の日程で開催。
（いずれも再教育）
10 月 19 日（月）13 : 30 ～ 15 : 00
参加者（会場）

12 名（オンライン）

8名

11 月 16 日（月）13 : 30 ～ 15 : 00
参加者（会場）

8名（オンライン）

5名

106

8.2

その他安全

ユーザーの持込試料や化学薬品等について、法令や所則に基づき、安全審査を実施
職員が、センターの運営に必要な資格を保有＜主なもの＞
放射線取扱主任者
有機溶剤作業主任者
特定化学物質及び四アルキル鉛等作業主任者
床上操作式クレーン等
玉掛け
高圧ガス取扱主任者
危険物取扱者107

9. 施設管理

9

施設管理

9.1
あいちシンクロトロン光センターでは、株式会社ホープから知の拠点の受電設備を経由して供給され、当センターにおいて 6 , 600 V で受電した電気を、420 V、210 V、105 V に降圧して使用している。以下に、毎月の電気使用量（Kw・時）と使用料金（円）を示す。
2020 年 4 月

5月

6月

7月

8月

9月

204 , 050

396 , 900

490 , 800

460 , 880

450 , 410

449 , 330

3 , 232 , 228

5 , 814 , 602

7 , 061,168

6 , 919 , 529

6 , 724 , 241

6 , 561, 048

10 月

11 月

12 月

2月

3月

2021 年 1 月

2020 年度
合計

416 , 530

408 , 990

413 , 650

410 , 930

395 , 000

385 , 450

4 , 882 ,920

5 , 631, 563

5 , 268 , 813

5 , 083 ,185

4 , 638 , 035

4 , 493 , 580

4 , 532 , 032

65,960,024

9.2
あいちシンクロトロン光センターでは、瀬戸市から供給されている上水道水を、飲料水や加速器等の冷却水として使用している。以下に、各期の水道使用量（㎥）と使用料金（円）を示す。
2020 年 3 月～
5月

5 月～
7月

7 月～
9月

9 月～
11 月

11 月～
2021 年 1 月

2021 年
1 月～ 3 月

2020 年度
合計

404

997

1,148

738

601

623

4 ,511110 , 979

293 , 623

340 ,131

213 , 851

171, 655

178 , 431

1,308 , 670

110

10. 運営

10

運営

10.1

過去 5 年間の予算（委託等は除く）・利用料収入の推移（単位：千円）2016 年度

予算額

2017 年度

2018 年度

2019 年度

2020 年度

553 , 429 ※

585 , 793

507 , 851

519 , 566

595 , 614

182 , 526

191, 370

194 , 703

207 , 780

215 , 249

利用料収入額（実績）※ 2016 年度については、変更交付決定（減額）後の額
10.2

運営組織、スタッフ名簿【運営組織】
公益財団法人科学技術交流財団

組織図

名誉会長
理事会
会長
理事長
副理事長
専務理事
理事

評議員会
特別顧問・顧問

企画運営委員会

監事

中小企業企画委員会
あいちシンクロトロン光センター運営委員会

事務局長
事業参与

総務部
業務部
知の拠点重点研究プロジェクト統括部
地域イノベーション・エコシステム統括部
あいちシンクロトロン光センター
副所長

管理課

（事務）

光源課

所長

副所長

（技術・研究開発）

ビームライン課

ユーザー支援室

主席研究員

112

安全管理課

【スタッフ名簿】
所長

竹田 美和

副所長

松田 太一

副所長

岡島 敏浩

主席研究員

渡辺 義夫

BL 6 N1

BL 7 U

管理課
課長

山内 博雅

主事（事務専門職員）

加藤 由紀

主事（事務専門職員）

松原 浩美

パートナー職員

畦上 洋子

BL 8 S1

BL 8 S 3

主幹研究員

高嶋 圭史

主任研究員

保坂 将人

技術研究員

石田 孝司

研究員

郭

BL11S 2柴田 佳孝

主任技術研究員

仲武 昌史

技術研究員

髙倉 将一

外来技術員

酒井 久資

技術研究員

花田 賢志

技術研究員

神谷 和孝

技術研究員

山元 博子
正則

（スプリングエイトサービス） 加藤

弘泰

磊

室長

竹田 美和
（所長兼務）（スプリングエイトサービス） 平山

英之

産業利用コーディネータ

東（スプリングエイトサービス） 金木

公孝

産業利用コーディネータ

野崎 彰子（スプリングエイトサービス） 鈴木

遥太

産業利用コーディネータ

永見 哲夫

産業利用コーディネータ

塚田 千恵

博純

課長

鈴木 みどり科学技術コーディネータ

上原

担当課長兼主任技術研究員

吉村 倫拓

研究員

神岡 武文

係長

恩田 康佑

主事（事務専門職員）

塚田

パートナー職員

中上 悦子

課長

（空席）

康

幸

安全管理課

産業利用アドバイザー

太田 公典

主任技術研究員

杉山 陽栄

産業利用アドバイザー

太田 俊明

主任技術研究員

野本 豊和

産業利用アドバイザー

砥綿 真一

主任技術研究員

福岡

産業利用アドバイザー

八田 一郎

技術研究員

須田 耕平

光源アドバイザー

大熊 春夫

稔樹

アドバイザー

國枝 秀世

中西 裕紀

アドバイザー

花木 博文（スプリングエイトサービス） 佐久間 靖博

アドバイザー

小田 政利（スプリングエイトサービス） 廣友

BL 5 S 2

技術研究員

ユーザー支援室（ビームラインスタッフ）

BL 5 S1

宏（スプリングエイトサービス） 福永

ビームライン課

BL1N 2

陰地（スプリングエイトサービス） 山本 健一郎

BL 8 S 2

光源課

技術研究員

主任技術研究員

修

113

10.3

委員名簿

【あいちシンクロトロン光センター運営委員会】
氏名

所属等

井川 泰爾

株式会社豊田中央研究所 分析部組織解析研究室 室長

池口 達治

愛知県あいち産業科学技術総合センター 所長

石川 由加里一般財団法人ファインセラミックスセンター
材料技術研究所 機能性材料グループ グループ長

伊藤 みほ

株式会社デンソー 先端技術研究所長兼マテリアル研究部長

加藤 政博

大学共同利用機関法人自然科学研究機構 特任教授

木下 圭介

トヨタ自動車株式会社
電動化・環境材料技術部 材料基盤開発室 室長

木村 辰雄

国立研究開発法人産業技術総合研究所 中部センター
極限機能材料研究部門 ナノポーラス材料グループ長

国須 正洋

株式会社東レリサーチセンター
表面科学研究部 第 2 研究室 主任研究員

久保 修一

イビデン株式会社 経営役員 技術開発本部長

佐宗 章弘

国立大学法人東海国立大学機構（名古屋大学） 副総長

佐藤 航太

名古屋商工会議所
産業振興部 モノづくり・イノベーションユニット長

末吉 敏弘

経済産業省中部経済産業局 地域経済部産業技術課長

田代 孝二

学校法人トヨタ学園豊田工業大学 特任教授

田中 三郎

国立大学法人豊橋技術科学大学 副学長

永田 謙二

国立大学法人名古屋工業大学 産学官金連携機構 副機構長

藤井 則彦

愛知県 経済産業局産業部産業科学技術課長

三崎 順一

三信鉱工株式会社 代表取締役

宮﨑 誠一

国立大学法人東海国立大学機構（名古屋大学）
シンクロトロン光研究センター センター長【あいちシンクロトロン光センター専用ビームライン審査委員会】
氏名

所属等

竹田 美和

あいちシンクロトロン光センター 所長

松田 太一

あいちシンクロトロン光センター 副所長

岡島 敏浩

あいちシンクロトロン光センター 副所長

渡辺 義夫

あいちシンクロトロン光センター 主席研究員

山内 博雅

あいちシンクロトロン光センター 管理課長

高嶋 圭史

あいちシンクロトロン光センター 光源課主幹研究員

鈴木 みどりあいちシンクロトロン光センター ビームライン課長

田渕 雅夫※

国立大学法人東海国立大学機構（名古屋大学）
シンクロトロン光研究センター 教授

砂口 尚輝※

国立大学法人東海国立大学機構（名古屋大学） 准教授※ 設置要綱第 3 条第 2 項に基づく委員114【あいちシンクロトロン光センター成果公開無償利用事業課題審査委員会】
氏名

所属等

竹田 美和

あいちシンクロトロン光センター 所長

岡島 敏浩

あいちシンクロトロン光センター 副所長

渡辺 義夫

あいちシンクロトロン光センター 主席研究員

八田 一郎

あいちシンクロトロン光センター 産業利用アドバイザー

砥綿 眞一

あいちシンクロトロン光センター 産業利用アドバイザー

田渕 雅夫

国立大学法人東海国立大学機構（名古屋大学）
シンクロトロン光研究センター 教授

中川 幸臣

愛知県あいち産業科学技術総合センター
共同研究支援部長兼試作評価室長

鹿野 剛

愛知県あいち産業科学技術総合センター
計測分析室長兼シンクロトロン光活用推進室長

杉山 信之

愛知県あいち産業科学技術総合センター
共同研究支援部シンクロトロン光活用推進室 主任研究員

10.4

支援教員名簿【大学連合からの支援職員に関する取決め第 3 に基づく支援職員（研究者）】
所属大学

職名（財団における職名）

氏名

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター教授（主幹研究員）

高嶋 圭史

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター教授（主幹研究員）

田渕 雅夫

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター教授（主幹研究員）

Lenard Michel
Gabriel Chavas

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター准教授（主任研究員）

伊藤 孝寛

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター准教授（主任研究員）

杦本 泰伸

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター特任准教授 （主任研究員）

保坂 将人

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター特任准教授 （主任研究員）

櫻井 郁也

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター助教

（研究員）

永江 峰幸

名古屋大学

シンクロトロン光研究センター助教

（研究員）

郭 磊

名古屋大学

工学研究科教授（主幹研究員）

宮﨑 誠一

名古屋大学

工学研究科助教

（研究員）

小川 智史

名古屋工業大学

工学研究科教授（主幹研究員）井田 隆

名古屋工業大学

工学研究科准教授（主任研究員）山本 勝宏

豊田工業大学

工学研究科特任教授（主幹研究員）田代 孝二

豊田工業大学

工学研究科教授（主幹研究員）竹内 恒博

豊田工業大学

工学研究科准教授（主任研究員）

松波 雅治

豊橋技術科学大学

応用化学・生命工学系教授（主幹研究員）水嶋 生智

豊橋技術科学大学

応用化学・生命工学系助手

（研究員）

藤澤 郁英

115

付録

付録【共用ビームライン】

ビームライン名

測 定 手 法①

BL1N 2軟 X 線 XAFS・光電子分光 Ⅱ

軟 X 線 XAFS 超軟 X 線 XAFS 光電子分光②

BL 2 S1

単結晶 X 線回折（名古屋大学）

単結晶 X 線回折③

BL 5 S1

硬 X 線 XAFS Ⅰ

硬 X 線 XAFS 蛍光 X 線④

BL 5 S 2

粉末 X 線回折

粉末 X 線回折⑤

BL 6 N1

軟 X 線 XAFS・光電子分光 Ⅰ

軟 X 線 XAFS 光電子分光⑥

BL 7 U

真空紫外分光真空紫外分光 超軟 X 線 XAFS 光電子分光⑦

BL 8 S1

薄膜 X 線回折

X 線反射率 薄膜表面回折⑧

BL 8 S 2

X 線トポグラフィ・X 線 CT（愛知県） X 線トポグラフィ X 線 CT⑨

BL 8 S 3

広角・小角 X 線散乱

広角・小角散乱⑩

BL11S 2硬 X 線 XAFS Ⅱ

硬 X 線 XAFS 蛍光 X 線【光源の性能】
直線加速器

電子エネルギー：50 MeV

ブースターシンクロトロン

電子エネルギー：50 MeV-1. 2 GeV、周長：48 m
自然エミッタンス：200 nm･rad

蓄積リング

蓄積電子エネルギー：1. 2 GeV、周長：72 m
自然エミッタンス：53 nm･rad、蓄積電流：300 mA

常伝導偏向電磁石【8 台】

磁場強度：1. 4 T、偏向角：39°

超伝導偏向電磁石【4 台】

磁場強度：5 T、偏向角：12°

118

アクセス

周辺マップ

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●「岡崎」
「新豊田」
「高蔵寺」
（愛知環状鉄道）→「八草」（東部丘陵線リニモ）→「陶磁資料館南」道路●東名高速道路・名古屋 IC より東へ約 7 km
●東名高速道路・日進 JCT →名古屋瀬戸道路・長久手 IC より東へ約 3 km
●東海環状自動車道・豊田藤岡 IC →猿投グリーンロード・八草 IC より西へ約 800 m

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2020 年度

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