装置開発

光技術

機器分析

計算情報

学術支援

分子科学研究所

技術推進部

Activity Report

2022

ISSN 2434-1940

分子科学研究所

技術推進部

Activity ReportC O N T E N TS

1

2022

Activity Report 2022 発刊にあたり2022 年度ハイライト
2

装置開発ユニット

3

光技術ユニット

4

機器分析ユニット

5

計算情報ユニット

6

学術支援

7

技術推進部活動報告

技術レポート10

No.1

BLEタグとRaspberry Piを使った位置検出システム 松尾 純一

12

No.2

Phase2キュレーション高知チームによるはやぶさ2帰還試料の軟X線顕微分光分析 太田 紘志

16

No.3

新装置MPMS3の紹介 宮島 瑞樹

18

No.4

雲をつかむ 水谷 文保

22

No.5

大学共同利用機関法人シンポジウム＠名古屋市科学館 原田 美幸

24

スタッフコラム

分子科学研究所

技術推進部について

分子科学研究所長

分子科学研究所（愛知県岡崎市）は、1975 年に創設され、同時に、技術分野での研究支援を目的として技官を組織した技術課が発足しました。
2021 年、技術推進部に改組されました。ライン制ではなく職員の技術力を生かした組織形態に変更されています。技術推進部は所長直属の技術者組織であり、各個人のもつ高い専門的技術により支援しています。

技術推進部
技術職員計 35 名（2022 年 4 月時点）

装置開発ユニット
光技術ユニット
機器分析ユニット
計算情報ユニット
学術支援Activity Report 2022 発刊にあたり2022 年度の新型コロナウィルスの国内感染者数は、8 月に第七波のピーク（約 25 万人 / 日）を迎えた後、10 月まで減少を続けていたものの、その後増加に転じ、2023 年 2 月に第八波のピーク（約 23 万人 / 日）に達し、新年度が始まったこの原稿の執筆時点では、1 日当たり 1 万人を下回る日が続いています（私事ですが、ワクチン 3 回目の接種を悩んでいた丁度第七波のピークに近いお盆前に感染してしまいました）。この間、国の新型コロナウィルス感染症対策に大きな変化が有り、室内でのマスクの原則着用という方針が、2023 年 3 月 13 日から着用は個人の判断に委ねられることとなり、さらに 5 月 8 日より、感染症法上の位置付けが 5 類感染症に変更されることが決まっています。岡崎 3 機関では、現在のところ研究教育活動の一部制限を維持していますが、5 月 8 日以降、それが撤廃され、コロナ以前の状況に戻ることが期待されます。
2022 年度の分子科学研究所は、第九代所長に渡辺芳人先生をお迎えして、新しい年度のスタートを切りました。技術推進部としては 2 年目に当たります。計算情報ユニットの水谷文保氏と光技術ユニットの山崎潤一郎氏が、2022 年度末をもって定年退職されました。2023 年度以降、水谷氏には引き続き岡崎情報ネットワーク管理室及び技術推進部、また、山崎氏には UVSOR 及び技術推進部にて再雇用職員としてご勤務いただいています。お二人の長年のご貢献に、ここに感謝の意を表します。
2022 年度の新規職員採用については、前年度未採用となった装置開発ユニット及び計算情報ユニット各 1 名と追加採用が決まった機器分析ユニット 1 名に 2022 年度末退職予定者 2 名の補充分を加えた合計 5 名の採用を目指しました。装
置開発ユニットについては、新年度早々に選考採用を行い、筆記試験や実技試験を実施した結果、豊田工業高等専門学校出身の宮崎芳野氏の採用が決定しました。残り 4 名については、東海・北陸地区国立大学法人等職員採用試験において、計算情報ユニットに名古屋大学で修士号を取得された金城行真氏の採用が決まりました。その後実施した選考採用試験において、計算情報ユニットに東北大学で博士号を取得された鈴木和磨氏、光技術ユニットに千葉大学で博士号を取得された清水康平氏、機器分析ユニットに分子研特任専門員の長尾春代氏と民間企業から平野佳穂氏の採用が決まりました。長尾氏は 2023 年 2 月 1 日付で、その他の職員は 4 月 1 日付で着任しています。研究所の発展に資する技術的な研究支援のみならず、技術推進部の活性化にも大いに貢献していただきたいと思います。
2023 年 5 月
技術推進部長繁政 英治

分子科学研究所技術推進部報告 2022

1

2022 年度ハイライト

装置開発
ユニット

スタッフ Information
近藤 聖彦

KONDO, Takuhiko

豊田 朋範

TOYODA, Tomonori

松尾 純一

MATSUO, Junichi

高田 紀子

TAKADA, Noriko

木村 幸代

KIMURA, Sachiyo

菊地 拓郎

KIKUCHI, Takuro

木村 和典

KIMURA, Kazunori

水谷 伸雄 *MIZUTANI, Nobuo

澤田 俊広 *SAWADA, Toshihiro

担当施設：装置開発室

石川 晶子 * ISHIKAWA, Akiko

http://edcweb.ims.ac.jp/

菅沼 光二 * SUGANUMA, Kouji* 技術支援員装置開発ユニットの紹介

基板加熱による金属薄膜の特性の検証等がありました。

装置開発ユニットは、メカトロニクス、リソグラフィ、

新規の施設利用者に関しては、所内外に関わらず、クリーエレクトロニクス、デジタルエンジニアリングに関する技

ンルームの利用方法や各装置の操作手順、製作プロセス等術を有する職員が所属しています。これらの技術を活用しについてレクチャーをおこなっています。

て、分子科学研究に必要とされる実験機器の設計製作、マ【エレクトロニクス】

イクロレベルの微細形状を有するデバイス製作、電子機器製作する電子回路はアナログ回路からデジタル回路およびの制御、設計過程で重要となる、信号、構造、磁場等に関それらの複合回路まで、ソフトウェアはハードウェアに付随する解析、タンパク質などの 3D 造形をおこなっています。

したハンドラープログラムから実験に必要な計測・制御のた

さらに、このような技術支援は所内研究者に対してだけでめのアプリケーションに至るまで、広範な回路技術で支援をなく、全国の大学および分子科学分野を中心とした研究機おこなっています。研究者の要求に応えるために、日頃から関の研究者を対象としています。また、研究者のさまざま基盤となる回路技術の習熟と共に最新デバイスや新しい回路な要求に応えられるよう、新規設備の導入、新技術の取り技術の情報収集に心掛け、それらをいつでも応用できるよう組みをおこなっています。

に技術の習得に努めています。特に「エレクトロニクス技術

各技術に関する活動内容の3本の柱」として、
FPGAに代表されるプログラマブルロジッ【メカトロニクス】
主な依頼は（1）部品製作：依頼者から提供される部品形
状の手書き図面、簡単な絵、要求される仕様を参考にして製作図面を作成した後に加工する内容、（2）装置製作：設計・クデバイスの製作技術、機器組み込み用マイコンの応用技術、
アナログ回路製作技術に重点を置いて取り組んでいます。
【デジタルエンジニアリング】
設計時に重要となる構造、熱解析、流体解析等は ANSYS、開発要素を含み、部品を組み合わせて製作をおこなう内容

磁場解析は Femtet を使用しています。真空容器の密閉扉の2つに分類できます。

に大気圧が作用した際の変形量を解析する等、真空装置の装置製作は、力学、熱学、真空、冷却、光学に関する高設計に活用しました。

度な技術が必要とされました。真空環境で使用する微小電

3D 造形はタンパク質模型、実験装置に使用する部品の流測定装置、低温環境で使用するプローブ、真空または不試作があります。タンパク質模型は構造体毎に色分けする

活性ガス環境で加熱する容器、高温加熱用のサンプルホルとわかりやすくなるため、フルカラーの造形を希望される

ダ、レーザ結晶を接合する装置等がありました。

ことが多く、昨年度に樹脂製フルカラー 3D プリンターを【リソグラフィ】

導入しました。カラー造形以外にも透明な模型を造形する

特定の研究グループや施設からの依頼が多い傾向でありましたが、新規で相談を受け、製作依頼に至るケースも見ことができるので、今後の応用が期待できます。
【その他】

られました。所外からの施設利用件数は計6件あり、新規の菅沼光二氏は数値制御機械を自由自在に操作することで、利用は 3 件でした。PDMS 製またはガラス製のマイクロ流

常に正確な加工と早期納品に努め、分子科学研究の発展に

路、蒸着等に用いるメタルマスク、金属薄膜を施したミラー

大きく貢献されました。これを評して、分子科学研究所職と電極構造のパターニング等の依頼がありました。新規は、員等貢献表彰「機械加工における研究支援の貢献」が授与

ガラスパイプ内部へのスパッタ成膜や、スパッタ成膜時のされました。

2

分子科学研究所技術推進部報告 2022

2022 年度ハイライト

光技術
ユニット
担当施設：
極端紫外光研究施設（UVSOR）
http://www.uvsor.ims.ac.jp/

メゾスコピック計測研究センター

スタッフ Information
林
憲志 HAYASHI, Kenji
中村 永研 NAKAMURA, Eiken
山崎潤一郎 YAMAZAKI, Jun-ichiro
酒井 雅弘 SAKAI, Masahiro
手島 史綱 TESHIMA, Fumitsuna
近藤 直範 KONDO, Naonori
矢野 隆行 YANO, Takayuki
牧田 誠二 MAKITA, Seiji
岡野 泰彬 OKANO, Yasuaki
湯澤 勇人 YUZAWA,Hayato
太田 紘志 OTA, Hiroshi杦本 泰伸 * SUGIMOTO, Yasunobu
堀米 利夫 ** HORIGOME, Toshio
水口 あき ** MINAGUCHI, Aki
水川 哲徳 ** MIZUKAWA, Tetsunori

光技術ユニットの紹介* 特任専門員** 技術支援員

明らかにする上で重要な分析結果に貢献しています。
技術レポート P.12 湯澤

光技術ユニットは、極端紫外光研究施設（UVSOR）およびメゾスコピック計測研究センターに所属する技術職員 11名と特任専門員１名、技術支援員 3 名によって構成されています。UVSOR では、シンクロトロン光の発生装置である電子加速器の運転・保守・管理とシンクロトロン光共同利用支援業務に従事しています。また、光源の開発研究の技術支援並びに分光器や測定系の開発・研究の技術支援も行っています。メゾスコピック計測研究センターでは、所内の研究グループや各施設への技術支援をしています。また、各種機器開発・研究に従事しています。2022 年 6 月には杦本氏が特任専門員として加わりました。
≪中村永研氏に放射光学会功労報賞≫

設備更新とトラブル
UVSOR の加速器は運転開始から40年近くが経過し老朽化が深刻になっており、対策を進めています。2021 年春

長年にわたりビームラインの技術開発と共同利用研究者のシャットダウン（メンテナンス）期間では冷却水漏れがへの親身なサポートを続けてきた中村永研氏が、2023 年

頻発していたストレージリング六極電磁石主コイルの全数

１月の日本放射光学会年会において、功労報賞を授与され交換が完了するなど対策が進む一方で、2022 年度には２ました。後進への刺激ともなっています。

度にわたりブースターシンクロトロンのベローズ偏向ダク
トで真空リーク事故が発生しました。補修剤の塗布により当面の復旧を行うとともに、予備品の調達などの対応をとっています。

2022 年度技術トピックス

真空リークを起こしたベローズ偏向ダクト≪はやぶさ２試料分析≫
UVSOR でははやぶさ 2 試料の施設間連携分析 (Phase2
高知チーム ) に参加しています。BL4U（操作型透過軟 X 線

その他活動報告−参加研究会等−

顕微鏡、湯澤技術職員担当）では有機物分析が行われ、リュ研究会参加（日本放射光学会、日本加速器学会、各種技術研究会、ウグウの試料には C-C 単結合で構成される脂肪族炭化水素

FEL 研究会、UVSOR シンポジウム）、非常勤講師（中部大学）の含有量が他の隕石よりも多いことなど、その形成過程を分子科学研究所技術推進部報告 2022

3

2022 年度ハイライト

スタッフ Information
繁政 英治 * SHIGEMASA, Eiji

機器分析
ユニット
担当施設：機器センター
http://ic.ims.ac.jp/

高山 敬史

TAKAYAMA, Takashi

賣市 幹大

URUICHI, Mikio

岡野 芳則

OKANO, Yoshinori

上田

UEDA, Tadashi

正

藤原 基靖

FUJIWARA, Motoyasu

浅田 瑞枝

ASADA, Mizue

宮島 瑞樹

MIYAJIMA, Mizuki

長尾 春代

NAGAO, Haruyo

伊木志成子 *

IKI, Shinako

藤川 清江 **

FUJIKAWA, Kiyoe

久保田 亜紀子 ** KUBOTA, Akiko
今井 弓子 **

IMAI, Yumiko* 特任専門員 ** 技術支援員

機器分析ユニットの紹介

機器センターには、今年度より文部科学省マテリアル先機器分析ユニットの技術職員は機器センターに配属さ

端リサーチインフラ（ARIM）プログラムのスポーク機関、れ、センターの所有する実験装置や設備の維持管理、利用2007 年度より大学連携研究設備ネットワーク事業（設備者の受入・測定支援等の業務を行っています。2007 年 4NW）の主体機関・事務局並びに自然科学研究機構大学間月に発足した機器センターは、分子スケールナノサイエン

連携推進機構の分子研対応部署としての機能が付加されてスセンターと分子制御レーザー開発研究センターが統合さいます。特に、設備 NW は、全国の大学の所有する各種汎れたものであり、所内の研究者が共通で利用可能な NMR

用研究設備・機器を相互に利用することで、研究設備・機や ESR 等の汎用分析機器を有しています。更には、新たに器の有効活用を目指すものであり、現在、文部科学省がガ

低温冷媒の供給施設も加わり、充実した研究支援体制が構

イドラインを策定し、推進しようとしている大学等におけ築されています。これらの研究設備・機器については、所る研究設備・機器の共用化の先駆けとして注目されています。

内はもとより、所外からも「施設利用」「協力研究」の形

機器センターでは、明大寺地区および山手地区において液で利用されています。装置によっては元素分析等の様に、体窒素・液体ヘリウムの供給を行っています。明大寺地区に所内限定ですが依頼測定を受け付けているものもあります。

おいては、2021 年度の寒剤供給量は、液体ヘリウム 3,225

機器センターの所有する研究設備・機器は、（1）化学ℓ、液体窒素 23,263 ℓ、山手地区においては、液体ヘリ

分析、（2）磁気・物性、（3）分子分光、（4）電子顕微鏡、（5）

ウム 3,499 ℓ、液体窒素 14,031 ℓをそれぞれ供給してい

寒剤供給、に大別され、それぞれの分類中の主要な研究設ます。なお、両地区ともに、寒剤の供給システムは完全に自備・機器は次の通りです。

動化されており、初心者でも簡単に取り扱うことができます。

（ １） 化 学 分 析

高 磁 場 NMR（400 , 600 , 800 MHz）、

明大寺地区では、2020 年度までに附属施設棟の改修工

質量分析計（MALDI ‒ TOF-MS 型）、有機微量元素分析

事が全て完了し、装置開発及び機器分析ユニットの技術系職装置、熱分析装置

員居室が一部屋に集約されています（共同研究棟Ｃ棟 203（２）磁気・物性

ESR、SQUID、単結晶 X 線回折装置、号室）。また、機器センター所有の研究設備・機器の多くは、粉末 X 線回折装置、15T 超伝導磁石付希釈冷凍機

2021 年度中に共同研究棟Ａ棟での運用を開始しています。

（３）分子分光2022 年度トピックス

ピコ秒パルス光波長可変レーザー、高感度蛍光分光光度計、顕微ラマン分光装置、円二色性分散計、

上述の ARIM 関連の補正予算により、磁気特性測定装置

紫外可視近赤外分光光度計、遠赤外分光器、各種小型機器の調達が進められ、2023 年 1 月に Quantum Design 社（４）電子顕微鏡製 MPMS3（MPMS：Magnetic Property Measurement

走査型電子顕微鏡、走査型プローブ顕微鏡（AFM）（５）寒剤供給

System）が納入されました。
液体ヘリウム供給装置、液体窒素供給装置、

全館対応窒素ガス供給装置※最新情報は http://ic.ims.ac.jp/ をご覧ください。

その他活動報告−機器センター共同利用装置導入−「新装置 MPMS3 の紹介」担当：宮島4分子科学研究所技術推進部報告 2022

技術レポート P.16 宮島

2022 年度ハイライト

計算情報
ユニット

スタッフ Information
岩橋 建輔

IWAHASHI, Kensuke

水谷 文保

MIZUTANI, Fumiyasu

内藤 茂樹

NAITO, Shigeki

神谷 基司

KAMIYA, Motoshi

澤SAWA, Masataka

昌孝

長屋 貴量

NAGAYA, Takakazu

木下 敬正

KINOSHITA, Takamasa

宇野 明子 * UNO, Akiko
矢﨑 稔子 ** YAZAKI Toshiko

担当施設：計算科学研究センター* 技術支援員

https://ccportal.ims.ac.jp/** 再雇用職員

計算情報ユニットの紹介

2022 年度トピックス

計算情報ユニットは、共同利用の計算機に関する計算計算科学研究センターのスパコン更新

科学研究センター業務、所内のネットワークやサービスにシステムの出荷が遅れ日本には2023年1月に演算サーバー

関する分子科学研究所ネットワーク業務、岡崎地区共通のが到着し、予定より 2 か月遅れの 2023 年 2 月に新しいスパコ

情報インフラの整備やセキュリティーに関する岡崎情報ンを運用開始することができました。導入ベンダーと技術職

ネットワーク管理室業務を担当しています。

員が協力することにより、わずか 1 か月弱でセットアップを終

計算科学研究センター業務えることができました。計算科学研究センターのスパコンと計算科学研究センターでは、分子科学、基礎生物学おしては初めてAMD製のCPUの導入となりました。これに伴い、よび生理学の研究のための計算機資源を提供しています。

旧システム用に最適化されたプログラムは動かなくなり、現採択された申請情報を基にアカウントの作成や利用でき

システム用に再コンパイルする必要がありました。科学技術

る CPU 点数とディスク容量の設定、ハードウェア障害に計算に精通した技術職員がライブラリプログラムとして 25 種

関連したことから科学技術計算に関することまでの幅広のプログラムを短期間で整備しました。今回のシステムではい質問に対するヘルプデスク業務、ベンダーへの問い合わ

CPU のコア数が 2.6 倍に増えて演算性能が向上したにもかかせや設定提案など、システムエンジニアと研究者の中間的わらず、消費電力は 4% 程度減りました。消費電力の減少は空な立ち位置で業務を行なっています。

調機を使わず水だけで冷却を行っていることが効いています。

分子科学研究所ネットワーク業務

この冷却方法が実現できたのは直接 CPU や GPU などを冷媒でメールアカウントやネットワークにつなぐコンピューターの管理、所内ネットワークに関するヘルプデスク業務

熱を取り除くことができるようになったためです。
新しい認証システムとキャプティブポータルの導入といった基本的な業務だけでなく、研究室やプロジェクト

2022 年 4 月 に ORION2022 認 証 シ ス テ ム で Single

で運営する公開サーバーの管理、セキュリティーインシデ

Sign On に対応した SAML 認証が導入されました。Google

ントの予防などの業務を行い、研究者ができるだけ多くのWorkspace for Education や VPN などの認証が一元化さ時間を研究に割けるように各種サポートをしています。

れたという利点がある一方、2 要素認証が必須となり、パス

岡崎情報ネットワーク管理室業務

ワード認証以外の認証を要求されるようになり、メールを分子科学研究所の上流のネットワークは岡崎地区にあ読むために一手間かかるようになりました。また、2022

る他の自然科学研究機構の 2 つの研究所と共用しています。

年 5 月にはキャプティブポータルが導入され、外部のネッ

岡崎地区のネットワークの整備や仮想サーバーのホスト

トワークにアクセスする際に強制的に認証画面に遷移させ機の管理などのインフラに関する業務、ファイアウォール

られ、前述の認証が完了しないとインターネットに接続での管理、怪しい通信がないかの監視などのセキュリティー

きないようになりました。いずれもセキュリティーのため業務などを行なっています。万一、セキュリティーインシ

とは言え、ユーザーに負担をかけるものとなっています。

デントが発生した際は、自然科学研究機構本部との窓口となります。また、情報に関する業務も範疇となり、情報インシデントの対応なども業務に加わりました。

その他活動報告−令和 2022 年度分子科学研究所技術研究会−

澤 昌孝「岡崎 3 機関共通ネットワークおよび仮想サーバ基盤の更新（ORION2022）」
内藤 茂樹「Microsoft Power Automate Desktop による業務の効率化」
長屋 貴量「Ansible による CentOS マシンの構築・OS 設定の管理一元化の試み」
岩橋 建輔「スパコンの調達を行なう際の CPU 要件の公正な指標の導入」

分子科学研究所技術推進部報告 2022

5

2022 年度ハイライト

学術支援スタッフ Information
内山 功一

UCHIYAMA, Koichi

原田 美幸

HARADA, Miyuki

担当施設：研究所全般、広報室

令和 3 年度の組織改編によりユニット制となった技術推研究所共通業務

進部において、旧学術支援班員は部長直下となりました。

研究所の職員が利用する大判プリンターなどの各種共所外に向けた広報業務や、所内向け共通業務を通じて、日々用機器や備品の管理、研究所主催イベントへの人員配備な研究所をサポートしています。

どの支援、建物の改修工事やインフラ整備などにおける現場監理などが主業務です。また近年はコロナ禍対策により、広報室

会議や研究会をハイブリッド開催するようになり、それら

広く一般の方々に分子研の研究活動や役割を分かり易の支援も増加しております。その他、担当部署が不明な案

く伝えることの重要性が益々増加しています。このような件などについて、所員からの相談対応を行っています。こ

広報活動を進める組織として、分子研には広報室が設置されらの業務を通して、研究所の職員が快適に仕事できるよ

れており、技術職員が 1 名配置されています。主な業務内

う環境整備を行っています。
コラム P.41 内山容は以下のとおりです。
情報発信：分子研ホームページ運営、展示会出展等
アウトリーチ：市民公開講座企画・運営
各種作成：出版物、ポスター・ホームページ等
その他：SNS 発信、写真撮影等
2022 年度は大学共同利用機関シンポジウムを企画・運営、GIGA スクールを運営しました。いずれもハイブリッド開催で、私にとっては初の試みでしたが、他ユニットの技術職員にご協力いただき、無事開催することが出来ました。詳しくは技術レポートをご覧ください。
技術レポート P. 18 原田

その他活動報告−参加研修会−
URA 研修会、著作権セミナー、オンラインイベントセミナー

6

分子科学研究所技術推進部報告 2022

2022年度の技術推進部について
技術推進部長繁政

英治

ここでは、各ユニットや研究施設ごとの技術的なレポートではなく、分子科学研究所技術推進部として実施した活動を報告します。研究所の共通的な運営業務も技術職員が協力しながら担っていますので、それについても併せて紹介します。
なお、新型コロナウィルス感染拡大防止のため、多くの活動は、オンライン又はハイブリッドでの開催となりました。

各種技術研究会への参加
大学や研究機関の技術職員が主体となって企画し開催する技術研究会・研修会は近年多くの大学および研究機関で開催され、その内容は専門分野の学会とは異なり、研究・教育支援の中での技術開発や、その現場での技術諸課題に対する解決策など、広い分野に渡って技術職員が活動している事が紹介されています。研究所創設の頃から実施されている「技術研究会」は、現在、大学と研究機関の持ち回り開催となっています。今年度の機器・分析技術研究会は、9 月に大阪大学が主催しましたが、ハイブリッド開催となりました。今年度の総合技術研究会については、担当機関の立候補が無く、開催が危ぶまれていましたが、岡崎 3 機関がそれぞれ関連する技術分野を分担して開催することとなりました。生理研と基生研の合同開催として、生理学技術研究会・生物学技術研究会が 2023 年 2 月に、また、分子科学研究所が主催した技術研究会が 3 月に、それぞれオンラインで開催されました。これら持ち回り開催の技術研究会以外に、自然科学研究機構内で技術職員による研究会として法人化以降に開催されている「機構技術研究会」があります。第 16 回目に当たる機構技術研究会は、国立天文台が主催し、2022 年 6 月にオンライン開催されました。これで 5 機関での主催の 4 巡目がスター
トし、2023 年度は分子研が主催することになっています。

技術職員研修等
受入研修
全国の大学や研究機関の技術職員を受け入れ、技術課職員との相互の技術向上および交流を目的として実施されてきた受入研修ですが、2022 年度については、電子回路技術研修を実施しました。岩手大学から 2 名、鳥取大学から 1 名の技
術職員がこの研修に参加しました。
受入研修については全国の大学・高専・大学共同利用機関の技術職員に向けて、それぞれの専門技術について実施しています。この研修は受入側の分子研技術職員に対しても研修となるよう、相互の課題解決型の企画に重点を置いています。

その他の研修例年、技術職員の研修として、前述した研究会等以外に「東海・北陸地区国立大学法人等技術職員合同研修」にも参加しています。また、奨励研究（科学研究費補助金）の採択、所長奨励研究費（所内制度）による研究活動で必要とされる専門技術について、他機関や民間が開催する講習会等へ参加し、技術の研鑽に努めています。詳しくは本誌の技術レポー
ト等をご参照下さい。

分子科学研究所技術推進部報告 20227

共通支援業務
中学生の職場体験学習
職場体験学習は、学校教育の活動として文部科学省が推奨しており、分子研技術推進部は、体験先の事業所として協力しています。岡崎市を中心とした多くの中学校から毎年受入希望が寄せられ、研究所での体験学習に技術職員が対応して来ました。2019 年度から、研究グループでも職場体験を受け入れることになりましたが、2022 年度は、岡崎市 1 校と豊田市
1 校から中学生を受け入れて職場を体験してもらいました。

労働安全衛生法人化以降、研究所の安全衛生に関する実務を行うために、安全衛生管理室が設置されています。そこには専任の研究員と教員が配置されていますが、技術職員は所属していません。しかし、安全衛生管理業務には、化学物質、放射線、高圧ガ
ス、電気、機械といった内容が含まれますので、それら専門知識を有する技術職員が、安全衛生管理室の兼任メンバーとして実務を行っています。

研究環境の整備
技術推進部は、分子科学研究に関する直接的な技術支援や、研究施設の維持・管理・運用に関係した技術的支援を担う役
割の他に、事務方との協力体制の下、研究所の業務を行う事が多くあります。2022 年度も研究室・実験室の研究環境整備
や、インフラの老朽化改善のための多くの改修工事が生じました。この様な整備事業には、施設課の建築関連の事務部署が大きく関係しますが、技術推進部も研究所マネジメント業務の一つとして、深く関わり取り組んでいます。
2022 年度は、共同研究棟 D 棟 105 号室（旧危険物保管庫）の実験室化工事を実施しました。これにより、社会連携研
究部門が利用可能な実験スペースが拡がり、レーザーピーニングに関する研究開発環境が整いました。

その他技術推進部に関すること
分子研技術推進部では、2017 年度以降、退職予定者の欠員を補充するための新任者採用を進めています。2022 年度は、退職予定者 2 名について新規採用を行いました。巻頭言に記した通り、前年度採用に至らなかった 2 名に加えて機器分析ユニット 1 名の採用が決まったため、合計 5 名の採用を目指し、結果的に 6 名の採用となりました。4 月 1 日現在、技術職員
は総勢 38 名となりました。定年延長が決まりましたので、2023 年度以降 2 年毎に 1 歳退職年齢が引き上げられ、2031
年度には定年退職年齢が 65 歳となります。これにより、今後 10 年で半数近くの技術職員が定年退職を迎えるという事態は先送りされることになりましたが、先を見越した計画的な新規採用の重要性に変わりはありません。インターンシップ制
度の導入など若手技術職員の採用に向けた新たな取り組みの検討を進めています。

8

分子科学研究所技術推進部報告 2022

技術レポート

分子科学研究所技術推進部報告 20229

技術レポート

No.1
装置開発ユニット

BLE タグと Raspberry Pi を使った
位置検出システム
BLE タグとは Bluetooth 規格の中でも低消費電力に特化した拡張仕様である BLE（Bluetooth Low Energy）を用いた無線ビーコンで、ボタン電池 1 個で最長数年間電波を発信し続けられるものです。特殊な受信機などは必要なく
Bluetooth4.0 以降に対応していればよいので Raspberry Pi 3 等であれば受信が可能です。今回はこの BLE タグを貸出タンクに張り付け、その電波を各所に設置した Raspberry Pi で受信することで貸出タンクの位置検出を行うシステムとして構築しましたのでご紹介します。

松尾 純一

キーワード BLE、Bluetooth、BD̲ADDR、Raspberry Pi、位置検出

システム構成今回使用した BLE タグは紛失防止を目的として販売されているスマートトラッカーと呼ばれる種類のものを使用しました。メーカーの専用アプリを使用してスマートトラッカーを登録するとビーコンとして電波を定期的に発信するようになります。
位置検出器にはワンボードマイコンである Raspberry Pi 4 を使用し、BLE 電波の受信や解析、WEB 画面での所在地表示まですべての機能を盛り込みサーバは不要な構成としました。検出場所を増やす場合には同じ OS イメージを入れた
Raspberry Pi を設置し、既存の端末で新しい端末の追加設定を行います。同じグループの Raspberry Pi 同士は設定や検出情報を自動的に同期する仕組みになっていますので、すべての端末で追加処理を行うというようなことは不要です。


情報の表示はいずれかの Raspberry Pi 端末に WEB アクセスすることで得られます。登録されている全端末より情報を集め RSSI(Received
Signal Strength Indicator) とよばれるシグナル強度が一番強かった場所
を検出場所として右図のようにリスト表示します。

10

分子科学研究所技術推進部報告 2022

BLE ビーコンのパケット解析
BLE タグの識別は Bluetooth デバイスが固有で持っている BD̲ADDR(Bluetooth Device Address) とよばれる、
Ethernet における MAC アドレスのようなものを登録しておくことで行います。このアドレスは通常記載されていませんので、登録を行う Raspberry Pi 端末の近くで BLE タグを動作させ、受信した Bluetooth パケットの中から該当するものを探すのですが、今日では Bluetooth デバイスは世の中にごまんとあり、数多の中から該当するものを選ぶことは非常に困難です。MAC アドレスであればベンダーコードが入っていますので、それにより絞り込むことが可能
ですが、Bluetooth の場合にはそこの仕組みが少し異なっています。BD̲ADDR の規格には、メーカーが特定できる
ID(Company ID) が入った Public Device Address とランダムなアドレスだけで構成される Random Device Addressが定義されていて、どちらを使っても良いことになっています。そして秘匿性の高い後者が使われることがデファクトス
タンダードとなっているようで、BD̲ADDR だけを見てメーカーを絞り込むというようなことが出来ませんでした。そのため今回は、使用する BLE タグが発するパケットを解析して同一部分を特定し、今回使用した BLE ビーコン以外をフィルタリングすることで除外しました。

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さいごに
BLE タグを使用した位置検出システムは安価で簡単に始めることが出来る上、スマホや PC とも相性がよく様々な応用が考えられます。今回はスムーズな開発を行うため高性能な Raspberry Pi 4 を用いましたが運用時に処理能力はそれほど必要ありませんので、検出器としてたくさん設置することを考えると安価な Raspberry Pi zero W 等を用いるのも良
いかと思います。

分子科学研究所技術推進部報告 202211

技術レポート

No.2
光技術ユニット

Phase2 キュレーション高知チームによるはやぶさ 2 帰還試料の軟 X 線顕微分光分析
Phase2 キュレーション高知チーム（代表 JAMSTEC 高知コア研究所 伊藤元雄博士）は 2021 年の 9 月から 2023 年 2 月にかけて半期ごとに UVSOR BL4U の走査型透過軟 X 線顕微鏡（STXM）によるリュウグウ試料中の有機物分析を行い、計画した実験を無事に終了しました。この実験の特徴的な成果として、本試料では特定の鉱物が存在する領域に脂肪族炭化水素が多く含まれることが分かりました。私もこの分析に参加させて頂きましたが、この結果は予想外で興味深く、試料採取と分析の過程

湯澤 勇人

が結果に与える影響の重要性を強く感じた印象深い実験となりました。

キーワード
はやぶさ 2 試料分析、Phase2 キュレーション高知チーム、STXM、脂肪族炭化水素、ピーク帰属

背景
はやぶさ 2 が C 型小惑星リュウグウの表層から持ち帰った 5.4 g の試料は、隕石試料のように大気圏突入による熱変成や地球環境による風化・汚染を受けていないため、その形成過程に直接アプローチできる可能性を持つ非常に重要なものです。
Phase2 キュレーション高知チームでは、この貴重な試料を全国の最先端分析装置で余すところなく分析するために、試料汚染を避けるための大気非曝露試料輸送コンテナや共通の試料ホルダーを開発してきました [ 1 ]。また、同一試料に非破壊分析から実験を開始し破壊分析まで適用することで可能な限り多くの試料情報を引き出す実験計画を準備してきました。
上記の分析計画で UVSOR BL4 U の STXM は、30 -50 nm 程度の分解能で炭素の化学状態の二次元マップを取得できるので、主に試料中の有機物の形成過程に関する新たな知見が得られることを期待されておりました。私は、2019 年頃から本チームに参加させて頂き、STXM による事前分析やリュウグウ試料の有機物分析などの貴重な機会にたずさわることができました。そこで本稿では、UVSOR で行われた実験の成果 [ 2 ] や結果について考慮した点を紹介します。

実験方法
図1にC 0068粒子を例としてSTXM測定までの流れを示しています。C0068粒子（図1a）の一部分C 0068-25（STXM
測定用試料の調製時に未分析だったかけらの部分）は、図 1 b のように窒素雰囲気に保たれた施設間輸送容器で JAMSTEC
高知コア研究所に輸送され、集束イオンビーム (FIB) 加工により 25 × 25 m 2（厚さ 200 nm）程度の切片試料が切り出されました（図 1c）。完成した切片は、施設間輸送容器で分子研に輸送されグローブボックス内で試料セルの組み立てと試料セルのトランスファーベッセルへの封入が行われました（図 1d、e）。そして、STXM チャンバーにトランスファーベッセルを接続して試料を移し STXM 測定を開始しました（図 1 f）。
本切片試料は、STXM 測定後 JAMSTEC 高知コア研究所に輸送され NanoSIMS および TEM 測定が続けて行われましたが、そのための輸送には図 1 の逆プロセスをたどっています。以上のようにして、・地球上の環境でリュウグウ試料を極力汚染しないよう全てのプロセスを大気非曝露環境で行う
・あとに続く分析の結果に試料のダメージなどによる影響が最も出にくい分析フローを実施すると言う点に細心の注意を払いながら試料分析が行われました。

12

分子科学研究所技術推進部報告 2022

ᅗ
ᅗ図 1 . STXM による試料測定までの流れ(a) C 0068 粒子 [ 3]（はやぶさ 2 試料コンテナ C 室の粒子。
2 回目のタッチダウンの時にインパクターを打ち込んでから採取されたので、1 回目のタッチダウン時の試料よりもリュ
ウグウ内部の粒子が格納されたと考えられている。
）(b) 施設間輸送容器内の C0068 粒子（試料加工前）(c) JAMSTEC で切り出された C 0068 - 25 粒子の FIB 切片（(b) の施設間輸送容器内に、切片をマウントした STXM 用
試料セルの下半分を固定した状態でハンドキャリーにより
JAMSTEC から分子研まで輸送された。
）(d) 分子研のグローブボックス内において試料セルを組み立てて、(e) トランスファーベッセルにセットする様子(f) トランスファーベッセルを STXM に接続し試料測定を開始する直前の状態

STXM 測定の結果
図 2 は C 0068 -25 粒子から調製された試料の測定結果です。図 2a のように二次元スキャン画像を 280 〜 300 eV までのエネルギーで 114 枚取得し、各ピクセル (150 × 150 nm 2 ) のスペクトルを調べると図 2b のように三つの特徴に分類できました。1 〜 4 の吸収ピークは、1. 炭素の二重結合 (C=C)、2. カルボニル基の C=O 結合、3. 脂肪族の C-H 結合、
4. カルボキシル基の C=O 結合の存在を反映しています。
本試料の最も特徴的なスペクトルは緑色のもので、ピーク 1 (C=C 結合 ) の吸収強度が非常に弱く、ピーク 3 ( 脂肪族のC-H 結合 ) は非常に強いため、C-C 単結合で構成される脂肪族炭化水素の濃集した領域が試料中に存在することが分かりました。これは、典型的な隕石中の有機物 ( 灰色線 ) と明らかに異なっています。図 2c は、得られたスペクトル形状を利用して試料を色分けしたものです。脂肪族炭化水素 ( 緑色 ) の領域はリュウグウ試料中では広く点在し、予想に反して非常にありふれた特徴であることが分かりました。さらに UVSOR での分析後に JAMSEC で同試料の TEM 分析が行われた結果、
驚くべきことに脂肪族炭化水素のスペクトルを示した領域と粗粒の含水ケイ酸塩鉱物の分布がよく一致していました。この有機物は特定の鉱物と複雑に絡み合って存在していることが分かったのです。したがって、脂肪族炭化水素は水の存在下で鉱物と反応し生成したものと考えられました ( 反応のどの段階で水と鉱物が関与するかについては今後の研究に続きます )。
このような結果を初めて得ることができたのは、はやぶさ 2 による試料の直接採取、大気非曝露による汚染を避けた試料分
析によって、リュウグウ試料が持っていた情報を外乱なくそのまま引き出せたためと考えられます。

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ᅗ図 2 . 炭素 K 殻吸収スペクトルのエネルギー領域におけるリュウ
グウ試料（C0068 - 25）の STXM 測定結果(a) リュウグウ試料切片の STXM イメージ（この例は 285 eVで取得した物。画像の黒い部分ほど吸収が強いことを意味する。）(b) 測定試料から得られた三種類の特徴的な吸収スペクトル（Normalized Intensity は吸光度を 292 eV で強度 1 になるように規格化したことを示す。吸収ピーク 1 〜 4 の帰属は本文参照。）(c) (b) のスペクトルに基づき試料を色分けしたもの（黄色枠の説明は図 3 を参照。
）
(b) と (c) は参考文献 [ 2] で公開されている画像・数値データを基に作成した。

分子科学研究所技術推進部報告 202213

スペクトルの吸収ピークの帰属
図 2 の説明でピーク 2 〜 4 の帰属は前提無しに書きましたが、最初から確証があったわけではありませんでした（ピーク1に関しては、違う吸収ピークが重なることはほぼないため、他の可能性を考えていません）。小分子や規則性の高いポリマーなどの有機物で官能基の吸収エネルギーはおよそ分かっていますが [ 4 ]、例外もあるため分析当初は未知試料であるリュウ
グウ試料に帰属をそのまま当てはめるだけで良いのか自信が持てなかったためです。特にピーク 3 は、今回のデータで最も重要な結果ですので、より強い根拠を持って帰属を決めたいと考えていました。
そこで利用したのはリュウグウ試料中有機物の軟 X 線照射による変化です（図 3）。図 3 a の軟 X 線照射前後（赤，青線）のスペクトルより、ピーク 1 〜 4 のエネルギー以外で目立った変化は観察されませんでした。この結果は、軟 X 線照射前後
で有機物の総炭素量におよそ変化がないことを示しています。また、ピーク 1 (C=C 結合 ) の吸収量が増加していますので、炭素に結合した水素または官能基が脱離したことが分かります。したがって、ピーク 3,4（のどちらかまたは両方）の強度減少はこの脱離反応に対応していることを示唆しています。
そこで、差スペクトルをとりピーク 1 〜 4 の変化にカーブフィッティングを行いました（図 3b）。その結果、ピーク 1の増加面積（0.24）とピーク 3 の減少面積（-0.22）がおよそ等しくなりました。この事実に加え、C=C 結合と脂肪族の C-H 結合では量の変化に対するピーク面積変化の応答量もおよそ等しいことが報告されています [ 5 ]。以上の検討により、
軟 X 線照射による C=C 結合の増加は C-H 結合からの水素の脱離と良く対応していると考えられるのでピーク 3 を脂肪族のC-H 結合と帰属してよいと結論付けました。

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図 3. リュウグウ試料中に含まれる有機物の軟 X 線照射による炭素 K 殻吸収スペクトルの変化(a) 図 2c の黄色枠領域の炭素 K 殻吸収スペクトル ( 赤線 : 最初に測定したデータ、青線 : 炭素、窒素、酸素の測定後にもう一度同じ測定を行ったもの、緑線 : 青線から赤線を引いた差スペクトル )(b) (a) の差スペクトルのガウシアン関数によるカーブフィッティング（中段 : 差スペクトル（緑）とフィッティングスペクトル（ピンク）、上段 : フィッティングによる残渣、下段 : 各ピークに使用したガウス関数）
1 〜 4 の帰属は前ページの本文参照。

参考文献[ 1 ] M. Ito et al., Nat. Astron. 6 (2022) 1163–1171.
[ 2 ] M. Ito et al., Earth Planets Space 72 (2020) 133.
[ 3 ] JAXA キュレーション Ryugu Sample Database System，https://darts.isas.jaxa.jp/curation/hayabusa2 /[ 4 ] J. Stöhr, NEXAFS Spectroscopy (1992) Springer など[ 5 ] C.L. Guillou et al., Anal. Chem. 90 (2018) 8379–8386.

14

分子科学研究所技術推進部報告 2022

分子科学研究所技術推進部報告 202215

技術レポートNo.3

新装置 MPMS3 の紹介

機器分析ユニット
これまで 2 台稼働していました SQUID 磁化測定装置 MPMS 7、XL7 に加えて、新たに MPMS3 が導入されました。MPMS3 では、旧装置に比べて温度、磁場変化が早いため測定時間が短縮され、より効率よくマシンタイムが使えるようになります。

宮島 瑞樹

キーワード 磁化測定装置

はじめにQuantum Design 社の Magnetic Property Measurement System (MPMS) は SQUID 型磁化測定装置（または SQUID型磁束計）のことで、機器センターの装置の中で利用率の非常に高い装置です。SQUID（Superconducting QUantum
Interference Device 超伝導量子干渉素子）を搭載しており、SQUID を搭載していない磁化測定装置に比べて精度良く測定することができます。ヘリウム（He）を冷媒として使用しており、1.8 〜 400 K までの温度変化、超伝導マグネットによる± 7 T（70000 Oe）の磁場変化が可能です（もっと古い装置、仕様によっては± 5 T、± 1 T の装置もあります）。
これまで機器センターでは MPMS 7 と XL7 の２台を運用していましたが、2022 年度に ARIM 補正予算で新装置のMPMS3 が導入され、2023 年度より 3 台体制での運用になります。MPMS3 について、これまで稼働している旧装置
MPMS 7、XL7 との比較をしながら紹介します。

MPMS3 について
MPMS3を旧装置MPMS XL7と並べてみると見た目からかなり変わっています（写真参照）。大まかな基本構成は変わっていませんが、旧装置では別々になっていた測定部、デュワーと制御部が一体になっていて、ポンプのみ別になっています。当然ながら見た目だけではなく、中身・性能も変わっています。特に温度、磁場の変化速度が早いことと、He 消費量が少なくなった点が大きいです。下記で温度、磁場、He 消費量の点で変わった点およびオプションについて紹介します。

■温度変化
スタンダードの温度範囲は変わっていませんが、温度変化速度が最大 50 K/min に設定でき、300 K から最低温度 1. 8
K まで、温度が安定する時間を含めても 20 分程度で下げることが可能です（熱伝導の悪い試料の場合には、試料はその温度になっていないこともあるので注意が必要）。旧装置では 1 時間以上かかっていたので、測定時間の短縮ができます。
MPMS3 では装置のデュワーに溜まっている液体 He を室温付近まで戻して He ガスにして、多量の He ガスを使って温度調整しているため早い温度変化が可能となっています。実際に MPMS3 と旧装置で磁化の温度変化（2 〜 50 K@2 K/
min、50 〜 300 K ＠ 10 K/min cooling）を測定してみたところ、MPMS3 の方が約 1 時間早く測定が終了しました。

■磁場変化
温度と同じく、磁場の範囲も旧装置から変わっていませんが、磁場変化の速度が格段に早くなっています。旧装置では基本的には、マグネットとマグネット電源を磁場変化時以外は切り離していたため、磁場変化の度に接続しており、時16

分子科学研究所技術推進部報告 2022

間がかかっていました。MPMS3 では Quick
Switch といった機構でマグネットとの接続の切り替えが早く、磁場変化にかかる時間が短縮されています。また、旧装置では設定できなかった磁場変化速度が設定できるようになり、最大 700 Oe/sec で動かすことができます。実際に MPMS3 と旧装置で磁化の磁場変化（-70000 Oe 〜 70000 Oe の MHループ）を測定してみたところ、旧装置では
約 3 時間かかりましたが、MPMS3 では 30
分（500 Oe/sec で磁場変化）で測定が終了しました。
新装置 MPMS3

旧装置 MPMS-XL7■ He 消費量

新装置 MPMS 3 と旧装置 MPMS 7，XL7 との比較

前述の通り、超伝導マグネットで磁場を発

装置

温度範囲

生させていますので、マグネットを超伝導転MPMS 3

移温度以下に冷やす必要があります。従来の装置ではマグネットを液体 He に直に浸からせて冷やしているため、磁場を変化させた際のMPMS 7， XL7

1.8 ~ 400 K(315 ~ 1000 K)
1.8 ~ 400 K(300 ~ 800 K)

磁場範囲

最大温度速度

最大磁場速度

70000 Oe

50 K/min

700 Oe/sec

70000 Oe

10 K/min

設定不可( )内はオーブンオプションを使用した場合の温度範囲

マグネットの発熱により、He が蒸発し、Heの消費量が多くなっていました。MPMS3 ではマグネットが液体 He に直に浸っていないため、磁場変化を行った際の Heの消費量が抑えられています。また、旧装置ではマグネットを± 7 T に励磁するためには、He が 50%（33 L）以上必要でしたが、MPMS3 では He 残量が 10 L（15%）になっても磁場を± 7 T まで使用することが可能になりました。そのため、これまで He の充填に割かれていた時間を測定に回すことができ、マシンタイムを有効に活用できます。

■オプション
MPMS3 には MPMS7 と XL7 で使用できたオプションが使えるように、AC（交流）磁化、超低磁場、オーブン、電気抵抗測定のオプションを用意しています。AC 磁化測定の周波数は 0.1 〜 1000 Hz と旧装置と同じですが、AC 磁場の大きさが旧装置では最大 6 Oe なのに対して、MPMS3 では 10 Oe になっています。電気測定の電源、ボルトメーターを旧装置では外部に接続する必要がありましたが、MPMS3 では制御部に組み込まれています。オーブンは旧装置では空間的にガスで温めていたのに対し、MPMS3 ではヒーターに直接試料を貼り付けて加熱するような形に変わっています。
MPMS 3 と MPMS 7，XL7 とのオプション類の比較
装置

AC 磁化

超低磁場

MPMS 3◯◯MPMS 7MPMS XL7

オーブン

電気測定

◯

◯

◯
◯

◯

△

◯

※オーブンは MPMS XL7 でも使用可能ですが，現在MPMS 7 のオプションとして使用しているため△．

おわりに
おわりに
上記のように新装置
MPMS3 では、温度、磁場の速度が早くなっており、マシンタイムを有効に活用できるようになりました。この装置のオプション類についても旧装置から変わっている点が多く、ユーザーが使う際に、気を付ける点などをマニュアル化しサポートしていきたいと思います。

分子科学研究所技術推進部報告 202217

技術レポート

No.4
計算情報ユニット

雲をつかむ雲と名乗るサービスが登場して久しい。この雲は様々な機能を提供してくれ
るが、公開された REST API を操作することで、運用管理の利便性を向上させることが可能である。

キーワード

水谷 文保

クラウドコンピューティング、REST API

はじめに
インターネット網などを漠然と全体を表現する場合には雲の図を用いることが多い。その雲の中にクラウドコンピュー
ティング（以下、
クラウドとする）と命名されたサービスが登場し、2023 年の現在においてクラウドではないネットワー
クサービスは眉をひそめられてしまうありさまにまでになっている。クラウド内部の詳細はブラックボックス（暗雲？）であるが、REST API として公開されている種々の機能をプログラムから直接操作することで、提供された GUI では実現不可能な利便性を享受することが可能である。

雲との関わり2019 年暮れに岡崎情報ネットワーク管理室への配置換えが決まったころ、岡崎３機関では Google 社提供のクラウ
ドサービスの１つである G Suite for Education（無償版。以下、G Suite とする）の導入準備が進められていた。着任
後 G Suite の整備と普及活動、並びに最重要課題だったオンプレミスの電子メールサーバ環境から Gmail（Google が提供する電子メール環境）への切り替えに携わることになった。
このころ世間に目を向けると GIGA スクール構想がスタートして国内の小中高校でもクラウド整備が行われたこと、また COVID-19 流行により勤務形態がテレワーク化するなどの環境変化によりクラウド普及が爆発的に促進されたことが悪影響したのか、G Suite は 運用開始間もない 2020 年に Google Workspace とリブランドされるとともに、ドラ
イブアプリで提供されるストレージ容量が無制限からテナント（利用契約の最小単位。ここでは岡崎３機関という範囲）
上限として 100TB に 2023 年 1 月から制限されることが大きな問題（発表時点で上限を超えていた）となり、有償のGoogle Workspace for Education Plus（以下、GW とする）へ 2022 年度から更新することになった。
クラウドは日々機能追加や新たな制限事項が発生するなど、どうにもつかみどころがないが、それを上回る多くの利点や利便性が高さから、使いこなす覚悟こそ必要なのだと実感する。しかしクラウドサービスを組織で運用する場合に、若干の不都合が確実に存在している。今回はこの３年間クラウドサービスの運用に携わった中で、管理上の必然性から開発に至った２例について紹介する。

連携ツール
岡崎３機関は、分子科学研究所以外に基礎生物学研究所および生理学研究所と岡崎統合事務センター等が運用する４ドメインが存在しているが、電子メールサービスを始めとした情報系サービスの根幹となる利用者およびアカウント情報、並びに利用端末情報を一元的に管理している。この管理システムは通称「主認証システム」と呼んでおり、オンプレミス
で運用するサーバ上で構築したプログラムで、各ドメインで運用する種々の情報サービスのアカウント認証や、利用端末

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分子科学研究所技術推進部報告 2022

を岡崎３機関のネットワークに接続する時の MAC アドレス認証に必要な情報提供を担っている。
一方クラウドを利用するに至って、G Suite の様にユーザ単位で利用するグループウェア環境では、アカウント管理が必要となる。この情報管理は、クラウドで提供される管理コンソールを使用すればメンテナンスが可能であるが、日々発生するユーザ情報をその都度 GUI で行うのは労力の無駄ばかりか、登録ミスや漏れなどのトラブルを誘発しかねない。
主認証システムのアカウント操作から自動的にクラウドのアカウント保守が行えれば管理労力の軽減と情報の完全性が担保が期待できることから、主認証システムとクラウドを連携させるツールを開発することにした。連携ツールは、オンプ
レミスの Linux サーバからクラウドへユーザおよびグループ保守を行うプログラムである。なお 2022 年からは、GW に更新したことを受けて、ライセンス保守機能も追加している。
連携ツールの概念図を図１に示す。図１左枠は主認証シス
テムを表しており、今回は主認証システム自体に手を加えない方針で開発したため、メインのデータベース oriondb を監視する PHP で作成したプログラムを常時動作させて、内容の更新があれば gsdb に書き出す様に設定している。この部分
を PHP で作成した理由は、主認証システムが PHP で実装されており、定義ファイルをそのまま参照できる利点があるためである。図１中央枠は Python3 で作成した連携ツールで、別図1

連携ツール（中央枠部分）概念図

サーバ上で常時 gsdb を監視しており、更新があれば図１右枠の G Suite へ保守を行う。
プログラムの例として G Suite へユーザを登録する関数 addUser のソースを図２に示す。インターネットでは様々な技術資料が共有されており、Google が公開している REST API を Python で操作するためのライブラリの使用事例も比較的簡単に見つけることができる。それらを元に G Suite 操作方法を試したが、断片的な知識だけではなかなか核心的な問題が解決できなかった。つまりユーザ等の情報を入手する事例は多数見つけることができそのまま流用が可能なのだが、ユーザ等を登録する事例はほとんど見当たらず、多数の事例に記載された共通の方法ではエラーとなりしばらく登録まで行き着けなかった。ようやく見つけたユーザ登録例を見ると IAM(Identity and Access Management) 情報を追加する必要があった。この IAM は、GCP (Google Cloud Platform) 上にプロジェクトを作成したユーザ名である。プロジェ
クト内で作成したサービスアカウントで発行したキー情報と有効化した API(scope) を指定しただけの Credentials では
登録操作ができなかった。subject パラメータに IAM を追加することで、ユーザおよびグループの登録が可能になった。

図2

ユーザ登録関数（水色パラメータが必須）

分子科学研究所技術推進部報告 202219

電子メールログ検索ツール
G Suite における電子メールログは、管理コンソールから閲覧・検索が可能である。その対象期間は導入当初半年間であったが、最新では実質１か月と短縮されている。自然科学研究機構セキュリティポリシーでは、重要サーバの通信記録
ログの保存期間は 1 年間以上と規定されており、閲覧や検索が常時行えることが求められる。このため G Suite 導入当初
から電子メールログの参照期間は懸案事項でった。
これを解決するには、GW に更新する以外に方法がなく、GW であればすべてのアプリの操作ログおよび電子メー
ルログを Google 提供クラウドのビッグデータサービスの１つである BigQuery に出力できるようになる。ただしBigQuery を操作するには、別途 GCP に課金アカウントを登録して使用料金を別途支払う必要がある。BigQuery の操作
方法はは汎用的な SQL と近似していることから、電子メールログの検索ツールを作成することにした。
図３に GW が提供する管理コンソールの電子メールログ検索画面を示す。限られた条件内容の中で設定後「検索」ボタ
ンをクリックすると画面下に検索結果が表示される。操作性を統一することから、同様なインターフェイスの実現を目指すことにした。

図３

GW 管理アプリの電子メールログ検索機能

図４に作成した BigQuery に保存している電子メールログの検索ツール画面を示す。2022 年 6 月 23 日から BigQueryに書き込みを開始したため、それ以降であれば任意の期間で検索が可能である。ログ情報を見ると、アクションタイプという項目があり、通常は 68 番「メールが Gmail で受け付けられ、配信準備が完了しました。」という情報であることであることが推察されたので、デフォルトで 68 番をチェックしている。しかし他にもいろいろな情報があり、例えば 18 番
「メールは配信できず、返送されました。」という情報だけを検索できるようにすることで、トラブル時の状況把握が可能になった。例えば図３と同じ条件となる 68 番で検索すれば同様の 8 件の情報が表示されるが、全アクションタイプで検索すると 122 件が表示されることから、管理コンソールでは情報を絞って表示していることが判明した。
BigQuery の課金方法は、検索期間（行に相当）に対する参照フィールド数（列に相当）の従量制であることから、参照フィールドは最低限に絞っている。無駄な課金を減らす工夫として、過去の検索条件および結果を履歴として記録し、常時見られる様にしている。

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分子科学研究所技術推進部報告 2022

図4作成した BigQuery に保存した電子メールログを検索するページ

まとめ
昨年度キャンパスネットワークが更新され 2022 年度からは ORION2022 として運用を開始している。ORION2022
では、認証サーバ（岡崎 IdP。Identity Provider）を整備しており、GW は SP（Service Provider）に設定することで個別認証から SAML 認証へ認証機能を分離することになったが、アカウント作成の必要性は変わっていない。同時に主認証システムも SAML 認証を実装して岡崎 IdP を参照するようにしている。電子メールログ検索ページは SAML 認証を前提に作成している。今回紹介した REST API を呼び出すツールだけでなく、GAS(Google Apps Script) を使用したツールなどを作成することで、運用管理の負担軽減に寄与できていると自負している。
自然科学研究機構の共通情報インフラとして Microsoft 社が提供するクラウド環境の Office365 整備が決定されたことをうけ、2023 年度初頭に Oﬃce365 の運用開始を目指して鋭意準備を行っている。Oﬃce365 も GW 同様グループウェ
ア的な性格からアカウント管理が必要となるため、現在 AzureAD の REST API の調査と検証を行っている。間もなく定年退職を迎えるが、Oﬃce365 版連携ツールの開発を行う気まんまんの今日この頃である。

分子科学研究所技術推進部報告 2022

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技術レポート

No.5
学術支援

大学共同利用機関法人シンポジウム
＠名古屋市科学館
20 以上の研究機関で構成されている大学共同機関法人ですが、毎年、各機関が持ち回りで一般向けシンポジウム「大学共同利用機関シンポジウム（以下、機関シンポジウム）」を開催しています。2022 年度は分子研が担当で、企画から運営まで行いました。コロナの影響でオンライン開催が続いていましたが、今回初めてハイブリッド形式で開催しました。また、３月には文部科学省主催
GIGA スクールをハイブリッド開催し、広報と運営を担当しました。
今号では機関シンポジウムについて報告いたします。

原田 美幸

キーワード
シンポジウム運営、ハイブリッド開催

ハイブリッド開催の利点
ハイブリッド開催は手間と労力がかかりますが、多くの利点もあります。

参加方法の柔軟性
ハイブリッド開催では、自由度の高い参加方法が可能です。リアル会場での参加だけでなく、オンラインでの参加も可能となります。これにより、参加者の都合に合わせた柔軟な参加が実現し、より多くの人々がイベントに参加できるようになります。地域格差もなくなり、交通費もかからないため、今まで参加できなかった方が参加できるようになります。
開催リスクへの対応
ハイブリッド開催では、リアル会場での開催に伴うリスクを軽減することができます。例えば、天候や交通事情により
リアル開催ができなくなった場合でも、オンラインでの開催が可能となります。
アーカイブ化できる
ハイブリッド開催では、イベントの内容をアーカイブ化することができます。参加者が自分の都合に合わせて視聴することができます。これにより、参加者の学びの機会を増やし、イベントの価値を高めることができます。

ハイブリッド開催を実施してみて利点が多いハイブリッド開催ですが、準備と当日の運営の大変さは、オンライン開催とはかなり違いました。

会場の準備について
機関シンポジウムは名古屋市科学館と共同主催とすることで無料で会場をかしていただきました。はじめての場所でしたので、配信会社の方と現場を何度も下見に行き、ネットワーク、音響、マイクの数、カメラ
位置等を事前に念入りに確認し、配信機材の選定、講師・司会者の立つ場所、画面の構成等を決めました。特に配信する場合は、ネット環境も重要です。名古屋市科学館の場合は、ネットは使えない環境でしたので、本番用とバックアップ用の２回線をレンタルし、万全の体制を整えました。
ハイブリッドイベントでは、リアル会場とオンライン参加の両方に対応するため、必要な機材の量が大幅に増加します。Zoom からの音声と22

分子科学研究所技術推進部報告 2022

当日のリハーサル風景。
開始ギリギリまで、関係者との調整が続きました。

映像を会場とオンラインの両方に出力する必要があったのですが、なかなかうまく行かず、最後の最後で解決するといっ状態でした。事前の会場準備は念入りに行い、余裕をもって会場設営、リハーサルすることをおすすめします。
当日リアル開催ができない場合の対応
リアル開催が台風等で決行できない場合、中止ではなく、オンラインで開催することに決めました。機関シンポジウム
では対応を以下のように決め、最低限の配信ができるよう体制を整えました。
・講演者が万が一、名古屋の会場までお越しできない場合は、会場の名古屋市科学館サイエンスホール。
とても素敵な会場で感激しました。

Zoom で講演するよう依頼。
・台風等リアル会場での開催が厳しくなった場合、前日の 9時にリアル会場で開催するかどうか決める。会場の参加申込者に即案内メールできるよう準備しておく。
・スタジオはそのまま名古屋市科学館とし、台風等でも会場に来られるメンバーの人数を把握、最低限の配信ができるか、調整しておく。
参加者の募集
ハイブリッドイベントには、リアル会場とオンライン参加の両方の参加者を募集する必要があります。リアル会場への参加者募集に加え、オンライン参加者を募集するための広報活動が必要となります。会場の集客は、会場にお越しいただ
ける地域にポスターやチラシの配布、地元新聞社へ告知記事掲載依頼等地域にしぼった広報を行い、一方でオンラインの集客は全国が対象になりますので、全国の SSH や高専、大学等にチラシやポスターを発送したり、メディアや SNS を活用して告知を行いました。限りある予算の中で、効率よく広報を行うことが重要となります。

 の数を伸ばしきれなったのが反省点となりますが、その以下に機関シンポの参加人数の内訳を掲載します。YouTube

他は満足のいく集客ができました。

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参加者のメール対応 ཧຍ⪅࢔ࣥࢣ࣮ࢺ㸸

細かいことで大変なことはいくつもありましたが、予想外のことは参加者のメール対応でした。開催数日前に、参加
できなくなりました、すみません、と大変丁寧なメールが数件届きました。連絡をいただきありがたいと思う反面、準備で多忙の中、丁寧に返信したり、参加者リストを更新するのは労力がかかりました。ささやかな作業ではありますが、自‫*ڦ‬RRJOH ࣇ࢛࣮࣒࢔ࣥࢣ࣮ࢺ⤖ᯝ

動でキャンセルできる仕組みを使った方が良かったなあと思いました（ご連絡をいただいた方のメールには本当に感激し࢔ࣥࢣ࣮ࢺᒓᛶ
ました）。自動キャンセルすると集客が落ちることが懸念されますが、ざっと調べたところ、当日の参加率に変わりない、
といった報告も見受けられました。イベントの内容にもよるかもしれませんが、検討する価値はあると思います。


今後について
率直な感想は、ハイブリッドの企画
・運営はかなり大変ですが、会場の空気感は良いもので、やった甲斐があるとは思っています。初めてのハイブリッド開催で反省点もありました。今後にいかしていきたいと思います。


機関シンポジウムでは、岡崎統合事務センター総務課企画評価係、分子研の技術推進部、広報、戦略室と大勢のスタッ 成り立つイベントでした。皆様にはこの場を借りてお礼申し上げます。ありがとうございました！
フにご協力をいただき、

大学共同利用機関シンポジウム 2022

GIGA スクール＠分子研
分子科学研究所技術推進部報告 202223

スタッフコラム24

分子科学研究所技術推進部報告 2022

Staﬀ's
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スタッフ・コラム

装置開発ユニット

理想（回路図）と現実（プリント基板）の乖離はどうして起こるのか？第 1 回 豊田 朋範
筆者が主に携わる電子回路開発は、(1) 要求の仕様から使用する回路を検討する (2) スイッチや表示機器も含めた装置の全体像をイメージしながら回路図を描く (3)(2)の回路図からネットリスト [1]を生成して、プリント基板を設計する (4) ガーバーデータ [ 2 ] を生成してプリント基板加工機か製造サービスで製造する (5 )部品を実装して評価する−という手順で進みます。ある程度経験を積めば (1)(2) は出来るようになりますが、(3 ) のノウハ
ウはあまり知られていません。実は (3) が電子回路の性能を大きく左右します。特にアナログ回路では顕著です。
プリント基板設計のコツは、(A) 配線は出来るだけ太く短く (B) 電源の配線と信号の配線が平行になるのを出来るだけ避ける (C)GND のスルーホールを部品の端子近くに配置−の 3 点です。今回はスペースの都合で (A) に絞ります。
抵抗の基本公式 r ＝  × l/S は、抵抗値 r が抵抗の長さ l に比例し、断面積 S に反比例することを示します。プリント基板の断面は図 1 のような構造なので、配線が細く、長くなるほど抵抗成分が増加します。抵抗成分が増えるとそこで電位降下＝信号の減衰が起こります。一方、インピーダンスの基本公式 Z=R+jL+1/jC は、抵抗成分 R は周波数によらず一定、イ
ンダクタ成分 L は周波数が高くなると増加し、位相が遅れる、キャパシタ成分 C は周波数が高くなると減少し、位相が進む
ことを示しています。配線が細く、長くなるほど L が増えます。つまり高い周波数の信号が減衰し、更に位相が遅れますから波形が乱れます。このため、「配線を出来るだけ太く短く」することが、「理想」である回路図と「現実」である「プリント基板」の乖離を抑えることに繋がります。
自動配線機能があるプリント基板 CAD もありますが、このようなノウハウは殆ど反映してくれません。言い換えれば、設計者の技術や経験を強く発揮できる分野です。興味がありましたら、KiCAD [ 3 ] など無料の CAD を試すか、エレクトロニクス・セクションにお問い合わせください ( 続く……？ )。

図 1： プリント基板の断面
参考・脚注[1] 部品同士の接続情報。回路 CAD のメニューから自動で生成できる。
[2] プリント基板の製造情報。レイヤー ( 部品面やはんだ面など ) ごとに生成され、これも回路 CAD のメニューから自動で生成できる。
製造企業によって必要・不要なデータがあるのと、単位にインチとミリがあることに要注意。
[3] https://www.kicad.org/ 2023 年 3 月時点の最新安定板は 7 .0 .1。Windows、Mac、Linux に対応。

装置開発ユニット

アウトリーチ活動／小学校への出前授業の準備 菊地 拓郎
11 月 25 日に小豆坂小学校 6 年生を対象に出前授業を行なった。例年、分子研では中学、高校への出前授業を行っていたが、今年度から小学校まで範囲を広げて募集していた。小学校からも何校か応募があり、うち 1 校を担当させていただくこととなった。私自身、初めての外部でのアウトリーチ活動、および小学生対象の出前授業であったので、授業の構成やプレゼン資料作成において工夫した点などを書き記す。
理科担当の先生から、学習単元である「水溶液」に絡めて工業的な利用事例を紹介してほしいというリクエストがあったため、電気めっきをテーマの軸として、さらに電気めっきの実演を合間に行う構成を考えた。しかし、そのまま電気めっ

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スタッフ・コラム

きについて話しても、中学高校の理科知識が前提となってしまう。そのため、小学校の学習指導要領と照らし合わせながら、構成を考えた。特に難しかったのは、普段使用している単語が使えないことだった。原子や分子などの用語は（分子研なのに！）、中学校理科の学習範囲のため、極力使用しない内容にした。その他、平易な表現や漢字を使うよう心掛けた。例えば、電子を単に電気と言い換えるなどである。
スライド資料は、導入として分子研・技術推進部の紹介、およびメイ
ンテーマの水溶液についてという構成にした。各章は全体像から具体的

図1

授業の構成。

な話へと進行していく（図 1）。
また、メインテーマの内容は聞いている児童が退屈になったり、置いてけぼりになったりしないようにスライドごとに難易度を変えている。知っている事を 50 %、聞いたらそういえばとなる事を 30%、初めて聞く事を 20% といった具合になるよう意識した。今回で言えば、今までに学習した水溶液の性質→水に溶ける物質について→海に溶けている金の量は？といった流れである（図 2）。

図2スライドの構成。左から順に難易度が上がる。

動画投稿サイトや SNS を見慣れている世代であることを意識して、ほとんどのスライドには画像やイラストを添え、アクセントとしてアニメーションなどの機能も付けた。1 文 1 行をベースにスライド 1 枚あたり 7 行以下となるように単調な文章が長いだけのスライドは避け、テンポのよいスライドを作ることを心掛けた。
さらに画面サイズは4:3で設定した。これは16:9の場合、スクリーンに映し出すと視線が分散してしまう大きさになってしまうため、スライド全体が視界に収まるようにするためである。文字の色は、黒（# 000000）※ 1 だと長時間見つ
めるには目に負担が掛かるため、濃い灰色（# 323232）に設定する事で負担を軽減させる工夫をしている。
電気めっきの実演については紙面の関係で割愛するが、100 円均一店で購入したステンレス製品に金めっきを施す実験を行った（図 3）。児童一同が興味深く見守る中、30 秒ほどで金色になった製品を見た瞬間に大きな歓声が上がった。
元々、学校を上げて理科教育に力を入れているとのことで、理科への関心が非常に高い児童たちを相手にしての授業であったが、準備の甲斐あって中だるみすることなく最後まで聴講してもらえたのではないかと感じている。
今回のプレゼン資料の作成ノウハウは、小中高生だけでなく、一般の方が対象でも通ずるものであるので、今後もより良い資料とプレゼンが提供できればと考えている。※ 1

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図3

カッコ内は、16 進数カラーコード (Hex)

装置開発ユニット「電子ビーム描画装置」習得への道のり 高田 紀子
2018 年度末に電子ビーム（EB：Electron Beam）描画装置が新規に導入され、石川技術支
援員が主担当で対応しています。他のスタッフも対応できるようにと、私含め 3 名の EB 初心者
が定期的に集まり操作練習を進めてきました。
これまで私は光を使った「フォトリソグラフィ」がメインで、マスクレス露光装置やマスク
アライナを主に扱ってきました。フォトリソグラフィはミクロンレベルのパターンを描画するのに対して、EB リソグラ
フィはナノレベルのパターンを描画することが可能です。フォトリソグラフィに比べて EB リソグラフィは、装置自体が大がかりになり、描画するまでの手順も多く、パターンが細かい分観察するだけでも一苦労です。
操作練習を進めるにあたって、EB 描画装置の「操作手順書の作成」を 1 つの目標としました。メーカーの取扱説明書を片手に、以前に受講した操作実習を思い出しながら、実際に自分たちの手で操作を行いました。石川技術支援員から得た情報も加え、1 つの資料にまとめることで、「これを見れば最低限描画できるぞ」と思えるような、自分なりの操作手順書が作成できました。自作の操作手順書は A4 用紙 8 ページにわたり、それぞれのページの左半分は実際に行う作業内容を簡潔に記入し、右半分は補足情報として語句の説明や計算式、注意事項等についてまとめました。この手順書を作成することで EB 描画に関する理解が深まり、他のスタッフやユーザーとの情報共有にも今後役立てていけたらと思っています。
現在は、EB 描画装置を使った製作依頼にも少しずつ対応し始めました。今後はさらに知識や操作について習熟させると共に、データやノウハウの蓄積を図っていきたいと考えています。

装置開発ユニット

クリーンルーム利用に関する案内ビデオの制作 木村 幸代
共同研究棟 C 棟 1 階のクリーンルームでは、空間の清浄度を保つために、部屋の陽圧を保つこと、粒子を含む空気を HEPA フィルター、ULPA フィルターを通して循環させることなどで、旧米国連邦規格でクラス 100 前後の清浄度を保っています（およそ 30cm 3 に 0.5m 以上の粒子が 100 個以下）
。この状態を維持するために、クリーンルームに入室する際のルール決めや定期
清掃、フィルター交換など様々な管理を随時行っています。
クリーンルームの清浄度維持の考え方に、ゴミを持ち込まない、発生させない、付着させない、排除するという 4 原則があります。このうち最初の 2 つは
特に利用者に関係するもので、利用者の協力を得なければ清浄度の維持ができません。初めて利用する方には入退室の方法や室内利用の注意点を案内していますが、注意点も多岐に渡り、一通り説明するにはそれなりに時間を要するのと、利用のタイミングによっては伝達がなかなか難しいところもありました。
そこで、ここ数年管理してきた中で特に優先的にお伝えしたい内容を要約し

写真 1

動画作成ソフト。

た案内ビデオを、動画作成ソフトで内製することにしました。まずは全ての入室者に関係する

クリーンルームの入退室の仕方について取り掛かっており、ドラフトの安全な使用方法なども制作していく予定です。制作する上で気を付けている点は、短い時間で注意点を理解していただけるように工夫を行っているところです。工夫の一つとして、飛行機の離陸前に視聴する航空会社の安全ビデオなどを参考にしています。利用者の方にはこれを事前に見ていただくことで、よりスムーズに、清浄度を維持しながら安全に利用していただくことを目標としています。

写真 2

動画の一部。

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スタッフ・コラム

装置開発ユニット

レーザーマーカーを用いたソルダーレジスト除去の試み 木村 和典
回路基板というと緑色、というイメージがあります。これはソルダーレジストと呼ばれる、基板表面を保護する塗料の色に由来します。回路工作室では、少量であれば外注せず基板加工機で製作しており、このときエアスプレー方式でレジストを塗布しています。ソルダーレジストは樹脂等を原料とした絶縁性の塗料ですから、はんだを乗せる部分のレジストを剥がして基板表面の銅箔を露出させる必要があります。作業はデザインナイフを使ってレジストを削り取るという地道なものであり、基板の大きさや部品点数によってはそれなりに時間を要します。
ところで、回路工作室ではレーザーマーカー（Panasonic 社製 LP-GS051-L）を保有しています。印字範囲は 55 mm
× 55mm と狭いものの、回路部品のパターンから考えれば十分です。試しに 28 ピン SSOP の表面実装部品を実装するための基板を製作し、レーザーマーカーを用いたソルダーレジストの除去を試みました。基板は□ 20mm 程度で、中央に部品を置くことを想定しています。はんだパターンは幅 0.4mm ×長さ 2mm の長方形で、これが0.65mm 間隔で 14 個× 2 列だけ並んでいます。
加工後の写真を図 1 に示します。レーザーの照射時間や強度などのパラメータは十分に調整できていませんが、ひとまず銅箔は残してレジストだ
けを剥離できています。現状では①手作業・目視で位置を調整しているため位置精度が悪い（図中右列が顕著）②加工物を置くステージなどもなくラボジャッキ上に基板を置いて高さを調整しているためピント合わせが十分でない③加工時に出る煙の対策ができていない④費用対効果が不明、と多くの問題を抱えていますが、何かしらの形で役立てられたらと思い試行を続けています。

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図1

レーザーでレジストを除去した回路基板。

光技術ユニット

ビューポートからリーク？ 牧田 誠二
UVSOR では真空チャンバーと言われる高真空に保たれた実験機器を用いることが常です。高真空を維持するために様々な種類のポンプを駆使し、またベーキングと呼ばれる 100 〜 170℃付近まで一旦加熱しチャンバーに残留している不純物を除去させることも行います。この様な努力により真空度は10 -9 〜 10 -8 Pa に到達します。その反面、リークと呼ばれる微細な隙間から生じる大気（空気）の流入の問題が避けては通れません。チャンバーを組み直したりする際には大体どこかにリークが発生し、リークディテクター
などで場所の特定に翻弄されることがよくあります。本記事では、ビューポート（図１）と呼ばれる箇所からのリークの疑いについて紹介します。
ビューポートはチャンバー内を目視するためにガラス窓がついたものです。窓材には、ホウケイ酸ガラス、合成石英、鉛ガラ
スなど用途に応じて使い分けられます。確かにガラスなので金属と比較し強度が弱いイメージをもっていますが、通常使用下において実際に割れたり、ヒビが入ったりするものは見たことがありません。
一方、ビューポートの品質によっては思わぬ破損を生じることがあります。例えば、図 2 の様にワッシャーの径が大きくガラ
図1

ス面に接触したりする場合、ボルトを締めあげていくと、ワッ

ビューポートシャーがガラス面を押して思わぬリークが発生したりすることもあるそうです。
さて、図 3 に示したチャンバーはベーキングが終了し、5.2 ×
10 - 8 Pa まで真空がよくなったチャンバーです。実際の使用にあたり、ベーキングのためビューポート表面上を覆っていたアルミホイールを剥がしたところ、真空計の値が悪化しているのが見てとれます（図４）。フランジを増し締めしても変化はなく、もう一度アルミホイールで覆うと元にもどります。これはビューポー
トのガラス面からリークがあるのでしょうか？？

図３

ベーキングが終わったチャンバー

図2

図４

ワッシャーの径が大きい

アルミホイールを剥がしただけなのに……

分子科学研究所技術推進部報告 202229

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スタッフ・コラム

光技術ユニット

現役時代における印象深い出来事 山崎 潤一郎
今年度定年退職を迎える事になりました。事務センター（旧管理局）での採用面接が昨日の事の様に思い出されます。さて、これまで印象深かった出来事を 3 つ挙げたいと思います。まず一つ目は1993 年 7 月に自由電子レーザーで当時世界第 2 位の短波長 300nm での発振に成功し、私を含め実験を行なった 3 名で事務センターにて記者会見を体験した事です。大手新聞社 4 社の他に日刊工業新聞社も出席されていました。メディアからの質問にひたすら答える形で、こちらから積極的にその原理や得られたデータ等について話す事はありませんでした。朝日新聞の報道を写真 1 に、300nm 発振時の様子を写真 2 にそれぞれ示します。当時得られた 300nm レーザー発振のスペクトル図がなぜか今も自身の居室扉に 30 年間貼られた状態になっています？？（写真 3）。

写真１

写真 2

写真 3

今も貼ってある 300 nm 発振時のスペクトル図

二つ目は 1999 年 6 月に韓国で開催された自由電子レーザーの国際会議（AFEL99）に出席した事です（写真 4）。UVSOR から私を含め 3 名で渡航しました。初めての海外でした。韓国の大田で 3 日間開催され、大田にある原子力研究院（KAERI）や浦項の放射光施設（PAL）や当時鉄鋼生産量第 2 位の浦項製鉄所を見学しました。KAERI は日本の原子力研究開発機構に相当する様です。最終日にツアーで訪れた慶州では、世界遺産に登録されている仏国
寺と石窟庵等を見学しました。この期間多くの異文化に触れる事ができ、全てが新鮮な 3 日間でした。本場の参鶏湯がとても美味かったです。

写真 4

三つ目は今年 2 月に QST（量子科学技術研究開発機構）関西光科学研究所で開催された「第 29 回 FEL と high-Power Radiation 研究会」に口頭発表で参加した事です。これまで当研究会では聴講での参加でしたが、今回初めて口頭発表での参加を試みました。発表時間 25 分、質疑応答は 5 分で発表内容はこれまで実施してきた自由電子レーザー（FEL）実験の内容で、得られた成果および技術支援、
今後の実験計画等を盛り込みました。当研究会での技術職員の参加は毎回私しかいませんので、質疑応答の際はどの様な質問が来るのか少し不安でしたが、これまでの経験で回答出来る質問が多かったので、発表
は失敗も無く概ね成功でした。終わってみ30

分子科学研究所技術推進部報告 2022

写真 5

QST で口頭発表を行う筆者

ればこれまでに無い大変清々しい気持ちになっていました。発表の様子を写真 5 に示します。
もう一つ印象深い出来事として、1986 年 4 月に分子研で家康行列に参加した事です。選考会は無く、当時分子研の若手はほぼ全員参加しました。それぞれ大将、鉄砲隊、足軽、姫列等に分散しての参加でした。参加した時の様子を写真 6 に示します。なお岡崎市史によると第 1 回目の家康行列は 1955 年に開催された様です。
以上現役時代における印象深かった出来事を挙げてみました。来年度も引き続きよろしくお願いいたします。

↑筆者
←筆者
写真 6

家康行列に参加（1986 年 4 月）

光技術ユニット
Kanae ࢥ࣒ࣛ大曲率測定のための卓上フーコー測定の検討 中村 永研
UVSORでは放射光を集光するために様々な曲率のミラーを使用している。曲率半径R17 ㎜から、
最大曲率半径 R180 m まである。曲率の小さなものは卓上で簡易に測定できるが、5 m を超えると一般の実験室内で測定することは難しい。そこで、ミラーでの多重反射を用いて測定距離を延長した卓上フーコー測定機を検討している。1 m × 0.5 m の光学ボード上に 180 ㎜の反射鏡を配置することで曲率半径 R21 m まで計測可能である。懸念した反射光の減衰は、市販の平板ミラーを使用しても測定は可能である。しかし、像のゆがみについては測定に影響が出る。オプチカルフラットなどの平面度をもつ鏡を必要とする。課題は、測定光路長を 6 倍に延長することである。

分子科学研究所技術推進部報告 202231

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スタッフ・コラム

光技術ユニット

放射線放流水位のみえる化 酒井 雅弘
放射線発生装置が設置されている放射線管理区域には、各種放射線モニターが設置されている。シンクロトロン室で発生した水（室内の湿気や循環水の漏水）を溜めこむ水槽（6000 L ）が冷却系機械室フロアの１つ下のフロア（地下３階相当）に設置されている。
写真 1 に、放流槽制御盤を示す。設備巡視員が、レベル３（貯水率 75 %）ランプ点灯を確認すると担当者に連絡し、担当者は放射線測定・排水を行う。排水量の計測（記録）のため、従来は冷却系機械室のマンホールを開け、針式アナログメータを読み取っていた。
水口技術支援員より、冷却系機械室に設置されている受水槽水位や送水ポンプの稼働状
況などの「リモート監視」が提案されていたので、この提案に相乗りすることにした。行っ
たことは、次の通りである。
(1) 放流槽制御盤にデジタル水位表示器を設置（制御盤左下）(2) Net 対応 PLC（Programable Logic Controller）を設置し、水位の取り込み

図１

放流槽制御盤。

(3) イベント配信機能を使って、レベル３到達時に関係者にメール発信
これによりI. シンクロトロン室排水槽より放射線放流槽に、移送ポンプにより 1 回あたり 100 〜 120 L の移送がある
II. 移送頻度が多い場合は、除湿以外に循環水（冷却水）の漏水がシンクロトロン室で発生している
III. 移送の頻度は通常通りなのに水位が徐々に上昇している場合は、冷却系機械室内で漏水があるがわかるようになった。
問題点として、ごく稀に「レベル３」水位付近で長期定溜すると、波立つたびにメール発信がされる。ヒステリシス機能はないので、現在解決方法を見出せていない。
光技術ユニット

テキスト読み上げソフトの活用 手島 史綱
これは、すごいと思った。オープンソースなのに、「アクセント」「イントネーション」「長さ」を変えられるので、かなり、人が喋っている感じにできる。これを利用すれば、喋りが下手な自分でも、緊張せずに、噛まずにちゃんと説明することができるのでは！
放射線管理者の仕事を行っているため、毎年 1 回放射線従事者に対して行っている講習会で、
UVSOR について説明をしている。毎年、同じようなことを話しているが、いつも緊張して、うまくしゃべれないことが多い。
コロナが流行し、講習会もオンライン開催となり、説明は録画で流すことになった。録画を作っている際、顔出しせず、画面に説明資料を表示し話すことを行った。そして、ふと思った。
「コンピュータが喋ってくれたら、自分は原稿作るだけで、効率的なんだろうなぁー」と。それから、読み上げソフトをいろ
いろと調べて、いいものを見つけた。
次回からは、このソフトを使って作成した動画を、講習会で使う予定だ。

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テキスト読み上げソフトと PowerPoint 画面

光技術ユニット

放射光同期高出力レーザー増幅器の再立ち上げ 岡野 泰彬ᨺᑕගྠᮇ㧗ฟຊ࣮ࣞࢨ࣮ቑᖜჾࡢ෌❧ࡕୖࡆ

UVSOR の実験ホールには、放射光に同期して発振するパルスレーザーが設置されており、蓄積リングを周回する電子バンチや放射光と組み合わせて実験を行うことができます。このレーザー装
置には複数の増幅器が導入されており、そのうちのひとつに Coherent 社製 Hidra- 50 があります。
この Hidra は UVSOR 内では最も強度の高いレーザー装置で、10 Hz 発振と低繰り返しながらレー
ザーエネルギーをパルス当たり最大 50 mJ まで増幅することができます。導入当初は電子バンチ
スライシングによるテラヘルツ波発生研究に用いられ、フランスからのユーザーとの共同研究で加藤グループが使用していたようです。その後、需要のない期間が続いたのですが、昨年度からは平グループがレーザーコンプトン散乱ガンマ線発生研究に使用するための再立ち上げ準備を進めてきました。しかし、この装置は導入から既に 10 年以上が経過しており、補修部品の入手困難さ、対応できるメーカーエンジニアの不在、動作方法に関する情報不足など、古い装置であるが故の課題に直面しました。それでも、メーカーエンジニアから的確なサポートを受けることができ、最終的にはガンマ線発生実験に向けてレーザー光の供給まで実現することができました。ここでは、そのような再立ち上げ過程で生じた、些細な思い違いについて触れたいと思います。
今回、再立ち上げを行った Hidra は、再生増幅器（Coherent 社製 Legend、1 kHz 発振）からの光を 10 Hz で増幅する装置です。通常は、必要なパルスのみをピッキング（選択）して増幅し、残りはダンプ（捨てる）ことになります。これまでの経験上、このような高出力レーザーには再生増幅器の後に主パルス前後に混ざり込んでしまう漏れ光を抑えるためのパルスクリーナー（パルスピック機構）が組み込まれています。しかし、Hidra の内部配置を確認したところ、このような機構は見当たりませんでした。したがって、Hidra からの出射パルスには増幅された 10 Hz のパルスだけでなく、増幅されていない 1 kHz のパルスも同軸で含まれてしまう可能性が生じます。このような不要な光は実験にとって害になるだけで益にはなりません。そこで、当時の運用について周囲に確認しようとしましたが、人の入れ替わりもあり明確な情報を得ることはできませんでした。また、メーカーエンジニアに問い合わせたところ、特に対策は取られていないとの回答を得ました。さらに、メーカー工場にパルスピックアップの機構を導入できるか確認を依頼しましたが、残念ながら回答は対応不可でした。そのような経緯もあり、非増幅光はガンマ線発生実験そのものには影響がないため、現状のシステムとしては仕方ないものと理解することにしました。その後、Hidra 担当エンジニアの退職など想定外のこともありましたが、中国の拠点を定年退職したメーカーエンジニアがサポートに入り、計画通り立ち上げ作業を進めることができました。調整作業は一部手さぐりで進めていく必要がありましたが、その過程で判明したのが、Legend の再生増幅器の動作（パルスピッキング）
は 10 Hz で行うということでした。Legend の励起レーザーは 1 kHz 動作のままであり、内部の微調整が必要となりますが、これで非増幅光がのってくるという問題は解消されました。ふたを開けてみれば、一番シンプルな方法で運用されていたようです。それまでのやりとりでどこからも指摘されなかったことは不思議ですが、その原因は古い装置に関する記憶の曖昧さや、それぞれの考えの前提が一致していなかったことに起因するのかもしれません。
後日談ですが、Hidra のメーカーサポートは 2020 年 9 月で終了していたことが判明しました。このような状況下でありながら、立ち上げ完了までサポートを続けていただいたことに感謝しております。また、Hidra 励起用 YAG レー

Hidra のレーザー増幅部。
赤く光っているのがレーザー結晶。

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スタッフ・コラム

ザーのメンテナンスには、かつて分子研旧大島 G に在籍していた林さん（現在 AMPLITUDE JAPAN）にご担当いただきました。また、Hidra の立ち上げにはコヒレント・ジャパンのみなさんにご尽力いただきましたが、中国からのエンジニアの陳（Alan）さんは私が学生時代にレーザーメンテナンス（当時はタレスレーザー）でお世話になった方でした。彼らのその後の活躍を知る機会も得られ、懐かしさを覚えました。

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集光系や評価系の整備・改善などに取り組んでいく予定です。
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光技術ユニット

さて、立ち上がったレーザーはその後実験に供されましたが、運用上の課題はまだまだ残っています。今後は、レーザー

UVSORでは高エネルギー加速器研究機構フォトンファ
光技術ユニット
クトリー及び広島大学放射光研究センターとの連携に新実験立ち上げによる
UVSOR
よるビームライン建設計画に参加しております。
BL 1 U VUV ブランチのフル活用 太田 紘志2022 年度は加速器の運転調整とユーザー運転軌道の変更により、UVSOR のビームラインの一つである BL1U にて真空紫外実験の一部を平日に行えるようになりました。その結果、実験日の自由度が上がったことで、新しいユーザーによる真空紫外実験も立ち上がりました。新しく立ち上がった実験は岐阜
県の土岐市にある核融合研のグループのもので、BL1U にて利用可能なライマン  線（波長 121 .6 nm）の円偏光を固体のアミノ酸試料に照射するという実験でした。この実験は、今まで行われてきたものとは違い、装置の構成検討から実際の装置の設置、アンジュレーターからの光の波長のシミュレーションと波長スペクトルの測定に至るまで、ビームライン側で準備するものはすべて担当させていただきました。立ち上げたばかりの実験ですので、完全ではありませんがファーストデー
タの取得に成功し、アミノ酸に対する左右の円偏光に対する影響の差が見えた、との結果も出ております。
このように BL1U にて平日に実験が可能になったことで、今後も新しいユーザーグループによる実験が立ち上がることが予想されますので、様々な状況に対応できるように努力を重ねたいと思います。


図1

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BL1U の配置 ( 左 : 改造前、右 : 改造後 )光技術ユニット

測定機器など設備の故障について 矢野 隆行
今年度は、測定機器をはじめとする故障件数の多い一年になりました。原因として、担当するビームラインがシステム自動化の過渡期で常に変化しているため、操作マニュアルの作成や安全装置の設置が間に合っていない事が挙げられますが、人為的なケアレスミスも多く、作業を確認しながら操作したのであれば、防げたのではないかという事例も少なくありません。例
えば、クライオスタットの枝管が電動ステージに衝突して曲がっていたり、耐荷重５Kg のガス昇降式デスクの支柱が溶接部分から破損した状態で放置されていたり、あるいは真空フランジ(ICF34) を止めている小径インチネジの頭を捩じ切ってしまい、とれたネジの頭が瞬間接着剤で固定された状態で元の場所に置かれていたり、例を挙げれば限りがありません。
あまり良い表現ではありませんが、物を壊してしまうことは仕方のないことだ、と私は思っています。問題なのは、UVSOR の使用前に見ていただく DVD にもありますが、ビームライン据え付けのノートに記録する、あるいは直接報告するということが行われず、私たちに情報が上がってこない事です。その影響を最も受けて困るのは、次にその装置を利用するユーザーの方です。そのため速やかな連絡をお願いします。

図1

破壊された支柱

光技術ユニット近藤 直範
前置鏡温度上昇の測定への影響๓⨨㙾๓⨨㙾
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私が担当するビームライン 7B では 4 年前に前置鏡（ビームライン最上流のミラー）の冷却配管に漏れが発生した。修理が困難なため、以後ミラーを冷却しないで使用している。ミラーは光が当たると熱を発生し、その熱によってミラーが動き反射された光軸が動く。光軸が動くと測定にどれくらい影響があるのか調査してみた。

図1

光の強度分布ග ᙉᗘศᕸ

図2

スリット上の光ୖ ග

図2は前置鏡と分光器の間にあるスリットに当たった光である。この図は測定に適した光軸に調整したときの像である（図1 の基準位置）。この光がスリット上で上側、下側ずれた場合と基準位置に強度分布を図 1 に示す。上側は強度が弱い。下側は基準位置と近いが、実際に試料を測定すると分解能が悪かった。光軸がずれたとき前置鏡の調整は手動で行っているが、自動化することを検討中である。

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スタッフ・コラム

機器分析ユニット

中圧ガスドライヤーの再生方法見直し 高山 敬史
ヘリウム液化機の内部精製器に導入する不純ガスは、中圧ガスドライヤーを経由して不純ガス中の水分を効率よく除去しています。中圧ガスドライヤーはヘリウム液化システムの重要な装置の一部で、水分を含んだ乾燥材の再生処理は全て自動的に行われます。この乾燥材の再生には多量の窒素ガスを消費してしまうため、ガスドライヤーの再生に入るタイミングを従来のタイマー制御式から露点温度制御式へ変更しました。
実験で使用され蒸発したヘリウムガスは一旦ガスホルダーに回収され、圧縮機で圧縮された高圧ガスは油水分離器を通過して長尺ボンベへと充填されます。回収ガスは不純物（主に空気成分）および水分が含まれているため、ヘリウム液化機の内部精製器で精製する前にガス中の水分を除去して露点温度を下げておかないと精製器の熱交換器が氷で閉塞してしまいます。除湿して水分で飽和した除湿剤は定期的に、再生しないと除湿効果が失われるため本剤を加熱ベーキング処理する必要があります。このベーキング処理中は多量の乾燥した窒素ガスが必要で、再生頻度が増えるほど処理コストが嵩んでしまうのが従来より問題となっていました。通常、ガスドライヤーの除湿運転から再生モードへ移行するタイミングはタイマー制
御（24 時間）が主流ですが、多くは水分除去の余力を残したままでの再生となるためその処理における無駄が多くなります。
そこで、ドライヤー出口の露点温度を監視することにより除湿剤が水分で飽

30000









和する限界まで運転を行い露点温度が悪くなるタイミングで再生運転を行う

25000

露点温度制御に見直すこととしました。

20000

30
10


これにより露点温度制御では、湿度が



-10

低い冬期の回収ガスは乾燥しているた

15000

め、タイマー制御の限界である処理量

10000

-30

の乾燥処理が可能となりました（図 1）。 5000

-50

再生で消費する液体窒素約 250L 分（乾燥窒素ガス）の処理コストを飛躍的に削減することに成功したことにより
液体ヘリウム供給単価の減額にもつながる成果となっています。

-7002015/3
2015/6
2015/92015/122016/3
2016/6
2016/92016/122017/32017/62017/92017/122018/3
2018/62018/92018/122019/3
2019/6
2019/92019/122020/32020/62020/92020/122021/32021/62021/92021/122022/32022/62022/92022/12

5 , 000m 3 と比較して最大で約 6 倍も

図1

回収ヘリウムガス露点温度と内部精製器ガス処理量。

機器分析ユニット

続・ヘリウム（液化機）危機 賣市 幹大
前号では山手のヘリウム液化機の調子が思わしくないことを書いたのですが、日を経ずして液化機を止めることになりました。結局その後も本調子にならず、効率の悪い状態での運転が続いており、液化機の更新が決定した以上いつかは止めることになる。なら今止めても同じということで決断しました。実際止めてみると、山手の利用量は明大寺に比べれば微々たるもので、容器の移動もさほど手間にならず、むしろ夏場からの電気代高騰の中無駄な電気を使わずに済む結果となりました。
一方前回書いたヘリウムガスの供給危機は長引くコロナにウクライナ情勢が加わったことでさらに悪化し、もはや業者に注文しても納品の見込みが立たない状況でした。ところがここで幸運にも山手の液化機を止めたことで山手に残るヘリウム

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分子科学研究所技術推進部報告 2022

を明大寺に回すことができることになりました。今回はこのことでヘリウム不足をしのぎ切ることができました。もちろん２年後の液化機納入時にはその分のヘリウムが必要となりますが、それまでにヘリウムの流通が元に戻っていることを願っています。
それでは今号のヘリウム液化機危機は何かというと、液化機の更新は決まったのですが、入札の段になって記録的な円安が直撃しました。納入は数年先でも価格は現契約時点での為替レートで決めるため、円安前に見込んでいた額に比べ大きく跳ね上がってしまいました。元々が全体で〇億円というプロジェクトなので、１割上昇しただけで数千万円の差となります。
そしてこの先さらに円安が進むのか、戻るのか。コロナ後の世界の景気とアメリカの金利動向、そして次の日銀総裁の舵取り次第では契約自体どうなるのか予断を許しません。

機器分析ユニット

東海・北陸地区国立大学法人等
技術職員合同研修（物理・化学コース）を実施 上田 正
令和 4 年度の標記技術職員研修は機器センターが担当し、実行委員長を務めさせて頂いた。9 月 8 日〜 9 日の 2 日間、受講者 5 名で実施した。新型コロナウィルス感染症「第 7 波」の中、オンライン実施とはせず、対策を講じた上で実機での実験実習を中心に行った。コロナ対策は、以下のとおりである。
・来所前 2 日間の同居家族、自身の体調確認、及び来所中の体調管理。
・研修開始前に参加者全員に抗原検査を実施、陰性を確認。
・全員マスク着用。
・講義室、実験室入口には、アルコール消毒を設置。
・講義室には、二酸化炭素濃度計を設置、適宜換気。
・座席は、指定席とし間隔をとった。
・意見交換会は実施しない。
2 日間、少人数で各々が実験装置に触れることを重視したプログラムとした。講義は１コマ設定し、同センターの湊先生
による「ナノレベル解析手法の最前線」と題して、原子・ナノレベルでの解析技術における歴史と今後の期待される展開についての講演を頂いた。クイズや計算問題ありの参加形式のユニークな内容で分かり易く、技術職員向けにご配慮頂いた。
実習には、共同利用装置として利用率も高く代表的な２つの装置：「電子スピン共鳴装置」、「顕微ラマン分光装置」を用いた。
2 日間の短期間で、装置の基本原理を学び実験実習で測定結果を得て、それをまとめプレゼンテーションできるよう装置担
当者が内容を検討し、当日は受講者全員が担当者と対話しながら実験や結果のまとめをすることができた。また部屋の移動時間を利用して、他の分析装置の簡単な見学も効率よく行った。閉講式終了後には、希望者にヘリウム液化室見学の時間を設けたが、解散の時間を越えて質問・意見交換があった。研修開始時の少し緊張した状況から、和やかな雰囲気で終了・解散となった。
少人数の実験実習であったこと、参加型の講義、各種装置の見学ツアー、プレゼン準備のフリー時間枠の中で、意見交換会こそ実施できなかったが、受講者からは装置に関して学ぶことも交流も得られたとの評価を頂いた。限られた時間の中、最後のプレゼンテーションまで無事に終えることができたことは、受講者各々の研修に対する熱心な取り組みはもとより、講演を快く引き受けて頂きました湊丈俊先生、機器センターメンバー全員と事務の方々のお陰であり、ご協力に深く感謝申し上げる。

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スタッフ・コラム

機器分析ユニット

自動閉止引戸の取り外し 岡野 芳則
耐震工事に伴う改装で部屋の扉が自動で閉まる引き戸に付け替えられているケースがあるかと思います。開くときは手動で、手を離すと自動で閉まる扉で「自動閉止引戸」と呼ばれるそうです。純水製造装置・製氷機を置いてある部屋もこの扉に交換されたのですが、間口 90 cm の入口に引き戸をつけると引き戸が完全に開ききらないせいで開口部の寸法は 80 cm 程度になってしまい什器搬入に

図 1 取手と床に固定された棒により扉が開ききらない

支障をきたします（図 1）。
前回、什器搬入した際は施工した業者を呼んで外してもらうよう事務から言われたのでそうしたのですが、作業している業者に聞いたところ、「できるなら自分でやってもらっても構わない」とのことだったので今回の搬入では自分で扉の付け外しを行いました。
扉の構造は扉上方の壁面に取り付けられたレールに扉がぶら下がるかたちになっています（図 2）。下からの支えはありません。レールに傾斜

図 2 扉は上方から吊られている構造がついていて扉の重みで自然に閉まる構造になっています。自動で閉まる仕組みはこれだけのものです。あと、これに付随して開ききったときに扉を閉まらないように保持する金具や閉まる速度を抑制するためのダンパーなどが付けられています。
外し方はまず上部のカバーを外します。ドライバーなしで手で回せるネジが 2 本あるのでこれを外し、カバーを手前に引き上げて噛み合わせを外せばカバーが外れます。
次に戸車部分についている 3 つの部品を外します。扉が上に抜けないように押さえてい扉上部の戸車る金具、歯車のついたダンパー部品、開いた扉が閉まらないように押さえるストッパーです。どれもボルト 2 本で留めてあるだけなの
で簡単に外れます。
これらが外れたら扉全体を上方に持ち上げ戸車をレールから外して扉を下ろします。扉

カバーのネジ

戸車部についている 3 つのパーツ

下部には扉が前後に動かないようにするガイ
ドの棒が床面から突き出ています。什器搬入の邪魔になるのでこれも取り外しておきます。
気をつける点としては扉が結構重たいこと、
またダンパーをつけたままつけ外ししようと

ストッパー

ダンパー

床面取り付けのガイド

扉下部ガイド溝

するとプラスチック部品が壊れそうです。構造は単純なので開けてみれば大体わかると思
います。

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分子科学研究所技術推進部報告 2022

レール上のラック（歯車が乗る・プラスチック製）

機器分析ユニット

ARIM（マテリアル先端リサーチインフラ事業） 藤原 基靖「ナノテクノロジープラットフォーム事業（〜 2021 年度）」の後継である「マテリアル先端リサー
チインフラ事業（2021 年度〜 2030 年度）」が始まりました。設備共用の推進から一歩進んで、得られた測定データを蓄積して公開・共有することで、データ利活用を推進する取り組みです。物質・材料研究機構（NIMS）がトップで、分子研（機器センター）は７領域の１つ「マテリアルの高循環のための技術」領域の実施機関の１つです（全領域では 25 機関）。
データは構造化①サンプル情報や測定パラメータの一覧（json ファイル）②測定結果のテキスト化（csv ファイル）③測
定データの可視化（png ファイル）され、IoT デバイス（東芝／ CYTHEMIS）経由でサーバーへ蓄積されます。システムは、NIMS が提供している材料データプラットフォーム（DICE）内のサービスの１つである「データ蓄積・共用サービス（RDE）」
が使用されています。
現場担当者としては、当センターの利用方法に、RDE システムをどのように組み込めば良いか、頭を悩ませました。シ
ステム開発（NIMS）しながら、現場（データ構造化や IoT デバイス設置等）が平行して進められたため、当初説明を受けた仕様とは異なることになっている、ということも度々ありました。多くの機関や装置担当者と調整する中で、より良いサー
ビスを目指した結果なので仕方ありませんが。お陰でプログラムやネットワークの知識も得られ、色々勉強になりました。
2023 年 4 月からの RDE システム本格運用の前までに、何とか形になったのではないかと思っています。個人的には、デー
タ利活用って何？具体的に何が出来るの？と未来は見えていませんが、将来、思いも掛けない使われ方や成果に繋がることを期待し、日々の業務に努めたいと思います。

機器分析ユニット

液体窒素自動供給装置を更新しました 浅田 瑞枝
ホールウェイ D 棟前にある液体窒素自動供給装置の制御システムを 2 月末に更新しました。更新前の装置に残っている一番古いデータは 2007 年 4 月のもので、およそ 16 年間、特に大きな故障もな
く稼働していたことになります。コンピュータは Windows XP から Windows 10 Server になりました。近々、重量計本体も更新予定です。
今回、新たな機能として１．充填量の指定、２．酸素濃度計との連動、３．充填終了時のメール連絡を追加しました。

１．充填量の指定：供給装置は満量時に自動停止しますが、大型容器に少量だけ充填したい場合、今までは充填量を見計らいながら手動で停止ボタンを押す必要がありました。今回の更新から、あらかじめ目標量を指定して自動停止できるよ
うになりました。
２．酸素濃度計との連動：供給装置のそばには酸素濃度計が設置されており、濃度低下時にはブザーが鳴ります。万が一供給中に液体窒素が溢れる等で酸素濃度が低下した場合は、供給装置も自動停止してバルブが閉じるようになります。
３．充填終了時のメール連絡：100 L 以上の大型容器への充填は 40 分程かかります。分子研では充填中に別作業のため実験室や居室に戻ることを禁止していませんが、充填完了した容器が置き去りになってしまうことが度々あります。自動停止時にユーザーにメール連絡することで、リマインドになることを期待しています（液体窒素自動供給装置のモニター
は機器センターの所内専用ページ https://ic.ims.ac.jp/imsonly/imsonly.html にあるリンクから閲覧できます。放置しないようにしてください）。

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スタッフ・コラム

計算情報ユニット

Microsoft Power Automate Desktop の紹介 内藤 茂樹
業務の効率化を図るために RPA(Robotic Process Automation) の導入が流行しています。手動で行っている作業を RPA を用いて自動化できれば、業務の効率化を図れます。
Windows11 には Microsoft Power Automate Desktop という RPA ツールが付属しています。この Power Automate を使って業務の自動化がどの程度できるかを試してみました。まず ssh で装置に接続して情報を取り出し、Excel に保存する作業を自動化しました。ssh での接続は Power Shell のスクリプトで行っています。次に岡崎 3 機関で提供されている FTS というファイル交換ウェブサイトでのファイル送信作業を自動化しました。
フォームへの入力やファイルのアップロード、各種ボタンのクリック等を自動化しています。送信に必要な情報はExcelファ
イルから読み込むようにしました。こちらの作業内容は複雑ですので「自動化のステップを取得してフローアクションに変換する」機能を使いました。まず作業を手動で行ってクリック等の動作を記録し、その記録を元に自動化を行いました。
手動で行うと時間がかかる作業も自動化により手間を省略できることから作業効率が良くなりますし、適切に自動化をす
れば打ち間違え等の作業ミスの低減も期待できますので、RPA の活用は利点が多いと思われます。

計算情報ユニット

スパコン置き換え 神谷 基司
2022 年 12 月 1 日から新スパコンを稼働する予定でしたが、物品の不足等の事情で計画通りとはい
かず、2023 年 2 月 1 日になんとか運用を開始することとなりました。結果として、利用者の皆様には大変なご迷惑をおかけしてしまいました。申し訳ありません。
運用の開始が遅れてしまえば、作業予定も大きく変わります。データ移行にかけられる時間も短くなってしまいましたが、それでも絶対に手抜きはできないため、ベンダーの技術者とも協力しながら、できるだけ慎重にチェックを入れつつも、迅
速に進めなければいけないという大変な作業になりました。最終的にはなんとかうまくいったようで、ほっとしています。
さて、このデータ移行の目途がついた段階で、既に2022年の年末、運用開始まで残り一か月ですが、まだメインの演算ノー
ドは影も形も見えず、システムの内側を見てもアプリも何も導入されていない状況でした。そこから一か月で必死に科学計
算アプリやツール類を整備し、入念に事前準備していたはずのものが思いのほかうまくいかないなどの数々のイレギュラーを退治したり回避したりして、なんとか２月 1 日の運用開始までにある程度の形を作りました。それで、実際に運用が開始されれば、当然のことながら雨後の筍のように問題が大発生し、それを受けてあれこれやっていたような気がするのですが、気付いたらなんだかもう 3 月も末です。やっぱり大規模置き換えは大変でした。

計算情報ユニット

ネットワーク整備と利用環境の変移 澤 昌孝
2022 年 4 月から新しい岡崎 3 機関ネットワーク（ORION 2022）が運用開始となりました。昨今の予算が厳しいこともあり、有線ネットワークポートの利用状況や無線強度などを ORION 2022 の仕様書確定前に調査を行い、全体への提供方針から利用されている箇所への提供方式に切り替えました。
ORION 2022 開始後、一部でポートが足りない、無線が繋がりにくいといった箇所が発生しました。
なお、提供するフロア毎のポート数および無線 AP 設置個所を決定するにあたり、部局担当者の意見を伺い、ポート数が不足する可能性があるフロアについては、多少の余裕は持たせていました。
しかし、COVID-19 対応として、密にならないように居室を分散していることもあるらしく、結果として予想より必要ポート数が増えたことが起きているようです。また、COVID-19 流行以降、Web 会議の利用が多くなっていますが、盗み見や盗み聞き対策なのか無線状況があまり良くない居室の隅っこ等で無線接続して Web 会議することがあるという話も聞いたことがあります。ただ、新型コロナウイルス感染症対策の基本的対処方針が変更されたことから、上記 2 つの事象については徐々に解消される可能性がありそうです。
なお、耐震工事や研究室の異動などで居室のパーティション位置や壁の材質が変わったケースがあり、その場合は無線の伝達状況も変わりしますので、改めて無線伝達状況の調査を行い、対応を考えていくことになります。

計算情報ユニット

Ansible ( アンシブル ) に触れてみた 長屋 貴量
自分は CentOS 7 / OracleLinux 8 / RockyLiunx 9 といった RedHat 系 Linux OS で、Web サー
バーを数十台構築／運用している。これら Web サーバーは、CMS の WordPress や Drupal をインス
トール・利用する場合が多いが、その基本設定はパターン化していることが多く、マシンをセットアッ
プする毎に、同じ設定作業を繰り返す、あるいは設定したつもりが飛ばしてしまっていたことがあり、少し悩んでいた。
ここで、サーバーの設定・構成を管理するソフトウェアという存在を知った。有名なものとして Ansible（アンシブル）
や Chef（シェフ）がある。この中で、日本語の解説本が見つかったこと／同じ職場で利用を経験された人もいることを聞いたため、Ansible を試し始めた。手始めとして、最近構築・利用が多くなってきた RockyLinux 9 の (mail) サーバーでの構築を始めた。
実際に作業してみた所、実機の設定を、Ansible サーバー側に漏れなく記載する、という作業が、地味に面倒である、というのを痛感した。ただ（Web サーバーであれば）一度記載しきれば、後は 2 台目、3 台目を新たに構築するときは非常に楽である・設定漏れがなくなる／自分以外の人でも同一設定のマシンの構築が容易になる、というメリットを強く感じる
ことができた。

分子科学研究所技術推進部報告 2022

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スタッフ・コラム

学術支援班

オンラインからハイブリッドへ 内山 功一
2020 年に始まったコロナ禍により、従来の対面で行う会議や、研究会などを開催することができなくなりました。これにより ZOOM や Microsoft Teams などといったテレビ会議システムの整備が急速に進み、今や何処でも誰でもオンラインで接続できる環境になっているかと思います。最近ではコロナ禍の状況が改善しつつあることから、日本のみならず世界の多くの会議やイベントがオンライン開催からハイブリッド（オンラインとオンサイトが混在）での開催に移行しています。
分子研ではオンラインへ対応するにあたり、貸出用テレビ会議システム（小規模、中規模用）を整備し運用していました。
このシステムは、そのままハイブリッド対応可能なため継続運用しています。また昨年度にオンライン設備を導入した研究棟 202 談話室と 316 室についても、（構造上電波の窪地となるため Wi-Fi が繋がりづらい状況であるものの）そのままでハイブリッド対応可能です。オンライン開催の期間はほぼ利用されていなかった研究棟 201 会議室、301 セミナー室については、各種会議や研究会などのハイブリッド開催の増加に伴い、設備の対応や支援体制を整えることにしました。設備については、既存の音響設備を ZOOM などで利用できるよう USB オーディオコーデックデバイスを導入しました。会場の映像についてはこれまで通り、貸出用 PTZ 対応の Web カメラを利用することとしました。これについては、将来的に専用の Web カメラを設置することを計画しています。また使用機材についての提案や使用方法の説明を行ったり、貸出機材の設営や会期中の機器操作やトラブル対応などの支援も行っています。
今後、所内で開催される会議やイベントについては、規模や形態にとらわれることなく、オンライン、オンサイト、ハイ
ブリッドから最適な方式を選択できるようになったので、次のステップとして所内向けに各種機材紹介や、使用方法のレク
チャーなどを進めていく予定です。

テレビ会議システム（談話室）

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分子科学研究所技術推進部報告 2022導入した USB オーディオコーデック

分子科学研究所技術推進部
Activity Report 2022
発行年月

2023 年 5 月

発大学共同利用機関法人 自然科学研究機構

行

分子科学研究所

技術推進部〒 444 - 8585
愛知県岡崎市明大寺町字西郷中 38 番地
デザイン

原

田

美

幸

本誌記載記事の無断転載を禁じます分子科学研究所
技術推進部
Activity Report 2022

自然科学研究機構

No.38

大学共同利用機関法人

分子科学研究所 技術推進部 Activity Report 2022
〒444-8585 愛知県岡崎市明大寺町字西郷中 38 番地 https://tech.ims.ac.jp/