物性研で定年退職して嶽山 正二郎
表記のタイトルにちょっと違和感を覚える方が多いので将来を確固とした信念もなく流れに身を任せてきたことがはないでしょうか。「物性研を後にして」とか「物性研を仇となってしまい、気が付いたら物性研への着任が余儀な離れて」などが定番でしょうか。敢えてこのタイトルにしくされていたといった感じでした。これまた変なことを書ました。これについては最後に述べることにします。今かきますが、たまたま柏であった研究会で強磁場実験室を訪らおよそ 1/4 世紀前になりますが 1995 年 9 月刊行の「物れたとき、六本木助手時代に作り上げた装置たちが私が戻性研だより」の中に、私が書いた「私の物性研」の記事をることを渇望しているように感じられたことも物性研着任読むことができます。当時、物性研での助手を 7 年半勤めへと身を委ねた一因やも知れません。

た後、新設された姫路工業大学理学部1に助教授として赴案の定、物性研赴任開始早々50 歳にして膨らみかけたお任して、4 年後になって執筆したものです。今読み返すと腹を力んで凹まし、気合を入れ直さないとやってゆけない感慨深いのですが、この時、まさかに物性研で再び同様のほどの毎日がスタートしました。何と言っても一番身に応執筆をすることになろうとは想像だにしておりませんでし

えたのは、物性研強磁場実験室の再整備と平行して、立ちた。思えば私の人生で先々のことを考える余裕などなかっ上げたばかりの千葉大研究室をうまく軟着陸させて閉じる

たこともありますが、そもそも大学教員として定年退職をことでした。これまで研究室の立ち上げは何度も経験し、迎えることすら想定しておりませんでした。その後、千葉それなりに夢もあり楽しいものでしたが、研究室を閉じる

大理学部物理学科に教授として着任し、当時国内は大学改ということがこんなに大変なこととは思いませんでした。

革の渦中で大変忙しい毎日でしたが、多くの経験と共に沢

私の場合光物性分野から超強磁場分野に変わることもあっ山の人達との出会いがあり、充実した日々でした。これも、て、たくさん抱えていた院生のテーマも完結しなければなたったの 4 年という短い期間でした。2003 年には、後ろらないですし、また、物理学学科が抱える多くの授業の交髪を引かれる思いで、学生たちと共に立派に創り上げた研代要員の確保もままならないので、少なくとも 1 年間は千葉究室と建物を後にして、柏の物性研に、しかも、助手時代大の授業も並行しなければなりません。同時に国内に残さに作り上げた実験装置や測定機器の匂いが残っている超強れた次世代の強磁場研究者の再編成の任がおりてきました。

磁場研究室を引き継ぐことにあいなりました。

当時引退した大物リーダー達とそれに続く有能な若い世代

当時強磁場の世界は国内だけでなく海外でもほぼ同時期との間には 20 歳以上ものギャップがあって、当時の大物教に大物リーダー達が挙って引退するなど、世代交代と共に授さん達が後継者育成に無頓着だったのではと思うほどで新たな将来構想が議論され始めておりました。ヨーロッパ、した。強磁場を離れて久しい私に何ができましょうか。強中国では非破壊パルス 100 テスラ計画、一方、国内では、磁場の実験装置は装置で、柏には補正予算を使った移転の強磁場群雄割拠の時代から脱却して新しい世代による国内こともあってザックリの再設置状態で、納品後の 5 年間は何の主要施設の横の連結を強化しようとする「強磁場フォーとかなったのでしょうが、これまた、かなりの手を入れなラム」構想が議論されておりました。このような状況の中、ければならない状況でした。特に、破壊型パルス超強磁場

あたかも多くの困難が待ち受けてそうな物性研強磁場への発生装置である「一巻きコイル装置」や「電磁濃縮の装置」教授としての赴任は大変躊躇されましたが、千葉大の研究は 1980 年設置当時の設計図面を元に一新されておりました室を立ち上げたばかりで、毎日の生活で手一杯、また、学が、やはり、20 年も経つと当時の製造に関わったニチコン科長として外部評価、法人化移行への大量の資料作りに忙

社の精鋭技術者部隊はほぼ引退しており、大まかには同じ殺され、後先のことを考える余裕もないまま、所詮自分の設計図で造られていましたが、隠れたところに多くの危険

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現兵庫県立大学理学部、西播磨の大型放射光 SPRING8 から 1km ほど離れた丘の上に戦後初めて創設された新設理学部として知られる。

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な欠陥が散見しました。私は、超強磁場に関わる研究は 12くことに陰りが生じていたようです。ところが、この会議が年ものブランクがありましたが、不思議にも装置の前に立1980 年に箱根で開催された折にフォン・クリッツイング氏

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つとその不調和音 が聞こえてきて、自然に体が動き、手をがノーベル賞を授与れることになった「量子ホール効果の発動かすことができました。助手時代に泥まみれになって装見」の最初の招待講演があったことで、ランドウエアー氏に置と悪戦苦闘したことで私の小脳にはそのノウハウが叩きは日本での開催に深い思い入れがあったようです。6

込まれていたようです。大脳の方ではすっかり記憶が喪失していましたが。

弱り目に祟り目とはよく言ったもので、国際会議の準備に追われる中、2009 年末には電磁濃縮法による「1000 テこれら強磁場の装置群との格闘と並行して、物性研に赴スラ計画」の概算要求という大嵐が私を直撃することにな任して明くる年の 2004 年には法人化の荒波が押し寄せてりました。最初はコンデンサ電源を含む電磁濃縮超強磁場きました。物性研強磁場でも 100 テスラ計画を掲げて、当発生装置のみの概算要求からスタートし、これが纏まって3時原子力研究センターで廃棄されようとしていた ｢フラ45

きた翌年の 3 月には仙台の定常強磁場発生装置の更新事業イホィール直流大型電源｣ の移設事業概算要求 、この時、を包括することになり、全ての書類の書き直し作業に振り物性研の外部評価もスタート、物性研強磁場が初めて経験戻し、さらには、これがやっと纏まったかと思いきや、筑する施設への組織編成、そして 2006 年には晴れて「国際波の物材機構の定常強磁場も含めた強磁場オールジャパン

超強磁場科学研究施設」の創設、100 テスラ計画推進のたの概算要求へと膨れ上がることになり、またまた昼夜を徹めの運用費の概算要求と、お日様が高い時は作業着をドロしての文科省ヒヤリングへの資料作りの振り出しに戻されドロに汚しながらの大型小型の実験装置との格闘、地下ました。この長丁場の戦いの末7、結局当該予算化の会計ピットに潜っては頭に幾つものタンコブを作り、日が沈む

年度にもつれ込んでの 2010 年 6 月に「1000 テスラ計画」と膨大な資料作りの日々で息つぐ間もありません。遠距離の部分のみに再度逆戻りでの再々申請となって「次世代パ通勤もあって所員室にベッドを構えてほぼ泊り込みの毎日

ルス最強磁場発生装置の整備」の名目の下で 2010 年度、となりました。

11 年度文科省最先端研究基盤事業8として予算化が認定さ

流石に 2008 年頃には色々なことが落ち着いてきたのです

れる運びとなりました。早速、電磁濃縮による 1,000 テスが、間を待たずに国際諮問委員の大御所から嶽山名指しでラ磁場発生を可能にする超高速大電流コンデンサ電源の仕「強磁場半導体への応用国際会議」を日本で開催するよう様策定と調達に向けた調査に乗り出しました。また同時に、にとの強い圧力がかかってきました。国内の主だった関係超強磁場発生部とそれを囲う防爆ハウスの設計を開始する研究者諸氏も挙って嶽山がしないで誰がする？といったあことになりました。ところが調査を進めるにつれて大変不りがたいご指名、結局、2010 年夏の開催を目指して予算、運な状況にあることに気づかされました。コンデンサに蓄会場の獲得に奔走することになり、再び帰宅できない日々積した巨大電気エネルギーから数メガアンペアに及ぶ巨大が延々と継続することになりました。幸いにも東大生産研

電流をマイクロ秒オーダーで高速放電するという高度に構の町田先生と彼の研究室の力強い応援もあって、福岡国際築されてきたパルスパワー技術は、1990 年のバブル経済会議場にて、海外の関係研究者諸氏を感銘させるほど豪華の崩壊とともに国内の主たる製造業でその技術の継承はほ絢爛な会議の実現に至りました。この国際会議は、半導体ぼ消滅しており、それゆえ、海外にまで調査を広げて調達国際会議のサテライトとして、1970 年初頭にドイツの半導先を探すことになりました。中国、ロシア、欧州、米国な体研究の巨頭ランドウエアー氏がその大いなる力で創設しど調査した結果、やっと、米国に私が要求する装置のスた豪華絢爛な国際会議でしたが、すでに 19 回目を迎えるこペックを満たす技術がかろうじて残されていた会社9を見とになって当時の世界の経済を反映して、会議を維持していつけることができました。ところが、この会社には日本の26装置内部で起こる様々な不具合や欠陥のこと。長年乗り馴れた愛車の調子がエンジンをかけた途端に感じとれるのに似た感覚のことをこのように表現してみた。
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廃棄するだけでも 3 億円必要とのこと。
4200MJ のエネルギー放出が可能な世界最大の直流発電機。ギネスブックに登録されている。
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移設だけでも(建屋を含めて)15 億円ほど必要。4 年間で計 12 億円の概算要求を行なった。

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その後、この福岡での会議を最後にランドウエアー氏が逝去されたことを顧みるにつけ感慨深い。
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なんと半年も容赦なく続いた。
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自民党から民主党へと政権が移行した時に文部科学省が打ち出した最先端研究開発戦略的強化費の助成事業。同時に「大型低温重力波望遠鏡の整備」など計 14 の事業が選定された。
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L3-アプライドテクノロジー社、多様な企業群を包括する企業連合体。

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政府、大学関連機関への調達が直接できないなど様々な法電磁濃縮装置に関わるスタッフのみで、数千個のパーツを的制限があることがわかり、諦めかけたとき、国内に仲介分解して取り出し、洗浄、検査、改造作業を進めていきま

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してくれる輸入会社 が見つかり、その協力を得て何とかしたが、ほぼ同時に電源側の集電板にも高電圧耐圧欠陥構発注にこぎつけることができました。

造が見つかり、これも全てのパーツ取り除き改造を加えてこの米国の会社でも少数の引退間際のエンジニア達で技ゆくことになりました。

術がかろうじて保たれていたようです。発注した装置の設2018 年に入ってから、修復した装置はなんとか電磁濃縮計から組み立てに到るまで製造に関わったチームの平均年試運転が再開できるようになり、慎重に充電電圧を上げな齢は優に 60 才を超えていました。また、ちょうど時を同がらの実験を進めていく中で、やっと充放電 45 kV の段階

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じくして、特殊な大電流高速作動ギャップスイッチ などにたどり着きました。全体で 5 メガジュールを構成する 10の特殊部品を実際に製造できる熟練職人を抱える町工場は個のコンデンサ電源ユニットがそれぞれ 1 つのギャップス殆ど廃業に追い込まれていたようです。部品設計を終えてイッチを有していて、それらが全て同期動作 13 するまで製造に取りかかる段階で部品調達に予期せぬ困難に遭遇す

ギャップスイッチのトレーニングが必要で、試運転を繰りることになります。製造に関わる老練エンジニア達は私が返していたわけです。しかし、45kV 以下では全てのユニッ要求する技術仕様の実現に向けた挑戦に最後の夢を見ていトが完全に同期するまでには至っていませんでした。それたようですが、如何せん、製造遅延と見積額の大幅な見直までの経緯からおよそ 8-9 割の装置が同期してくれればしが必要となり、この会社の経営上層部は製造継続不可能

1,000 テスラ達成が見込めると実験を試みたわけですが、こと判断し、契約解除とともに製造中止を一方的に通達しての時は全てのユニットのギャップスイッチが同期してくれきました。全くの寝耳に水です。この装置は大学を通してて14、1200 テスラの超強磁場が電磁濃縮法で発生できたわの政府調達によるものですから、契約締結から 1 年以上もけです。電磁濃縮法では、ライナーと呼ぶ金属シリンダー経っての計画中止はあり得ません。弁護士団12を交えて何をパルス電磁応力を使って超高速に収縮させて 3 テスラほど度も米国の会社に赴いたり、日米電話会議など壮絶な交渉の初期磁束を濃縮させるのですが、達成する最高磁場とこの結果、なんとか半年がかりで製造再開にこぎつけることのライナーの収縮速度に強い相関があり、1200 テスラの最ができました。このような事態となりましたが、結局、政高磁場に達成できたことは、取りも直さず、ライナー速度

府調達の法的期限を 1 年超過して全装置がなんとか納品さが 5 km/s 以上に達していたことを意味します。スタートボれました。しかしながら、このように米国工場で突貫工事タンを押した直後の異常に大きな爆発音、これまで一度もで造られたことで、見かけは完成し設置されたコンデンサ聞いたことがない音色でした。私は、この瞬間 1,000 テスラ

電源内部のありとあらゆる部品に欠陥が見つかり、次から超えを直感し、思わず拳を握りしめていました。喜びの感

次へと深刻なトラブルに遭遇することになりました。

動の一瞬です。案の定、凄まじい衝撃波のために 5 cm 厚み設置直後のギャップスイッチ内の欠陥が見つかり、それの鉄できた防爆室のドアが歪められ見事に破壊されていまらの総入れ替えに始まり、その他様々な制御系のトラブルした。コンデンサ電源の 5 メガジュールの内 3.2 メガジューなど、次々と対応を余儀なくされました。ついに 2015 年

ルのみで優に 1200 テスラに達することができたわけです。

2 月に入るや 480 本の高圧ケーブルが集まる集電板の絶縁これまでの長くて苦難の日々が一気に報われる思いでした。

破壊が発生、原因調査から修復計画の立案、解体、改造、「銅内張コイル」という新型コイルの発想からその実現15、再組み上げに至るまで結局 2 年を費やすことになりました。

測定プローブとライナーを破壊する主コイルを基準に取り米国の製造元は頼りにならないことから、5 人の強磁場の10

株式会社ノビテック、L3 社の別部門とは X 線装置や高速カメラなどの輸入を扱っていた。
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数 10kV、メガアンペアを超高速(サブミクロ秒)にスイッチするには「ギャップスイッチ」という 2 つの対局する電極の間隙(ギャップ)でスパーク発火させて作動させる特殊なスイッチが使われる。
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輸入会社(ノビテック社)が対処するために急遽契約した国内および米国在住の有能な弁護士。

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全てのギャップスイッチが 50 ナノ秒程度内で同期する必要がある。
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新装置のギャップスイッチは 42 kV 以上で安定した同期動作することが後で判明。
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銅内張コイルの開発には 3 年間を要した。従来型のコイルでは、実験値がシミュレーが予測する最高磁場値を超えることはなかった。この新型主コイルを採用することで、実験値はシミュレーション値の 1.1 倍と上方修正することになった。更に、パルス磁場波形(時間発展)は高い精度で一致するようになった。

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16付けるという斬新な考え方16、電源から磁場発生コイルまの最後ギリギリまで大変充実した研究生活だったと言えまでの機械的電機的設計、全て過去の膨大な失敗の情報からす。物性研が半世紀にわたり掲げてきた電磁濃縮での学んで得られたものですが、これらが間違っていなかった

1,000 テスラ達成という最後の締めができたこと、世界一ことがこの実験結果として証明された瞬間でした。1970

ラッキーだったとも思えます。100 テスラ以上の破壊型の年代に近角聰信先生に始まり、三浦登先生に引き継がれたコイルを使う強磁場科学は、開発に時間がかかり、世界に1,000 テスラ磁場達成への挑戦が半世紀の年月を経て遂に競争相手もいない代わり、他から学ぶことができない孤独

私の定年退職の間際に現実のものとなりました。ロシアやな研究です。排出される論文数も非破壊長時間パルス磁場

米国ではかつて爆薬を使った爆縮法で 1,000 テスラ以上、でのそれに比べ 10 倍以上効率が悪いと言えます。開発し時に、2,800 テスラの到達磁場発生が報告されてますが、た装置は実験毎に破壊されるので、全ては情報でしか残り

これは磁場検出コイルの電圧から読み取られたもので、こません。測定物質が変わる毎に新たな開発となり、その成の誘導法ではどのような工夫をしても精々600 テスラが限果を論文にするまで数年はかかります。論文に投稿しても界で、それ以上の強い磁場値には得られた値に信憑性に疑他で再現できないことで大変厳しい閲読が付きまといます。

いが生じます。しかも、国際会議のプロシーディングでの一つの装置を構えて共同利用で試料を変えて次から次へと報告に留まるものがほとんどです。破壊力の大きな爆薬を結果を出していくようなわけにはいきません。所謂、極め使った、野外のみで実施可能な全破壊的な実験になりますて効率の悪い研究です。昨今の効率のみが評価される時代ので、再現性や精密な物理計測は到底望めないものです。に、このような効率の悪い研究に最後まで対峙できたこと

また、最近超強度パルスレーザーを使った超強磁場発生もは研究者冥利につきるとも言えましょう。

報告されてますが、これも、再現性も疑われますし、また、私が助手で強磁場に関わり始めた 1980 年代は 20 テス

物性計測どころか磁場値の正確な計測ですらままならない

ラ以上の強磁場といえば限られた特殊な施設でしか得るこものです。今回の 1200 テスラという値は精密に校正されとができませんでした。そこで行われる物性研究も極めてた石英板のファラデー回転で測定されたもので17、これは、限られていて、パルス磁石で得られる 40 テスラ程度でも磁場値の信頼度は勿論のこと、同時に、この磁場値まで物限られた施設とそこでの少数の専門家達の手に委ねられて性計測が可能であることが示されたことになります。しかいました。それが今や米国、欧州、中国では非破壊で 100

も、コイルの形状パラメータや充電エネルギー、電圧を調テスラに近いあるいは超えた磁場発生が実現しており、し整することで、磁場発生時間と空間をほぼ完全にコントかも、1980 年代では到底考えられなかったような高度でロールできます。誰がやっても、マニュアル通りに実験を精密な様々な物性計測が容易になされ、多くの共同研究の準備できれば同じ磁場発生が可能です。驚くほどの再現性もとで物質科学の華やかな成果が創出されています。

が見込めます。このことから、人類が初めて手にした制御1980 年代には想像すらできなかった状況です。今現在で可能で、しかも高い信頼度での物理計測ができる 1,000 テス

は、大変特殊で困難を伴う 100 テスラから 1,000 テスラのラ領域をカバーする磁場発生技術を確立できたと言えます。

磁場発生と物性計測ですが、これは非破壊的長時間パルス

これで 2003 年に物性研に赴任する折に掲げた公約

強磁場の世界の 40 年前に相当します。これを機会に 100「1,000 テスラの達成」を定年退職する前に果たすことがテスラから 1,000 テスラ超強磁場科学技術が加速し、近未できました。赴任当時はこれを 10 年間で達成することを来には、現在の 100 テスラ以下の非破壊的長時間パルス磁目標としましたが、結局 4 年遅れとなってしまいました。

場と同様の簡便さと汎用性、それと信頼性をもって多くの電磁濃縮磁場発生装置の総入れ替えという遠回りをしたの物質科学の研究者を惹きつけ、物性研究所強磁場施設が世でこの 4 年間の遅れは仕方ないことだったかもしれません。

界を牽引する日々が来ることが想像されます。1200 テス

思えば、これまで開発に次ぐ開発で息のつく間もない物性ラ達成の超強磁場発生と物性計測技術が次世代の強磁場研

研での 17究者に上手く継承され、超強磁場物性科学が未来へ向けて年でした。最後の年まで作業服を着ての奮闘18、絶えず戦々恐々とした毎日でしたが、言い換えると、最後発展し続けていくことでしょう。

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この方法により高速収縮ライナーが測定プローブに 1 mm 以内に接近するまで計測が可能となっただけでなく、測定の再現性が格段に向上した。

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石英板を使って 600 テスラ以上の磁場値を正しく測定できることを証明するだけでも数年にわたる実験を行っている。
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作業服を着ての作業は幸せの時間であった。このことに感謝を込めて退職記念講演はお気に入り(1,200 円)の作業服で行なった。

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最後に、なかなか先が見えない研究に私を信じてついて来てくれた嶽山研究室の大学院生たち、最初の助手として電磁濃縮法コイル開発に悪戦苦闘してくれた小嶋映二助教、これを引き継ぎ、私の超強磁場に関わる様々な技術を洗練し、より高いレベルへ引き上げてくれた中村大輔助教の貢献は多大です。私は、種々の物理実験では往往にして過去の経験に乗っかり直感で対処していく傾向にありますが、彼らは高い能力を持って科学的な裏付けで補ってくれました。澤部博信技術専門職員は日々の努力を惜しまずに装置と向き合ってくれて、特に、電磁濃縮装置の種磁場マグネット19の開発への貢献は顕著です。それから最後に、宮川光雄元副理事、歴代の事務長はじめ事務の方々にはご心配をかけ続けたにも関わらず絶え間ない支援を頂きました。
このように周囲の優れた人々に大変恵まれていたと思います。
さて、また、ここで表題のことに戻ります。と言いますのは、2002 年当時の私の決断によっては、物性研ではなく千葉大にて定年退職を迎えていたはずだったのです。む
しろ千葉大に赴任する時は全くもってそのつもりでおりました。千葉大では大変充実した日々でありました。そこでの 4 年間のことを書くとすれば、ここまでと同じくらいのページが必要なので止めておきますが、千葉大にて定年退職していたらどんなことを書いたのだろうかと想像するだ
けでも楽しくなります。そしてそこでお会いした院生、教員、事務方の人々は私の人生の宝になっております。その代わりに物性研でお会いした色々な人々にお会いする機会はなかったのでしょう。66 年間も生きながら稚拙な結論ですが、「何事も一生懸命生きていればどのようなことがあっても残るは楽しい思い出だけ」です。そしてそれはとても幸運なことだったということです。

電磁濃縮法の種磁場マグネットは、直径 15 cm、長さ 20 cm ほどの空間に 3-4 テスラのパルス磁場を初期磁場として発生させ、これをライナーで直径 1cm 程に絞理、濃縮する。2 つの種磁場コ
イルは主コイル直近に設置して使用する。それ故、ライナー濃縮速度が上がったことで、より強い衝撃波に対応できるマグネットの開発が必要となり、これに 15 年以上にわたり多くの労力を割くことになった。
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