2022.8 第 24号

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広報誌「FAS だより」第 24 号の発行に当って■賛助会員の皆様にはますますご清栄のこととお喜び申し上げます。
日頃より、当財団に対する格別のご協力をいただき、心より厚く御礼申し上げます。

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広報誌「FAS だより」も公益財団法人に移行してから第 24 号を発行することになりました。

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2021 年度助成では、国際交流等助成およびインターンシップ等への助成を実施、研究者等に対する顕彰事業では 5 件の研究業績に対し奨励賞を授与することができました。

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奨励会では、賛助会員の皆様からの「FAS だより」に投稿したい高エネルギー加速器に関する記事等を募集しております。是非ご投稿ください。お待ちしております。
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当財団では、ホームページや「FAS だより」などで加速器科学に関する知識の普及啓発活動を行っておりますが、是非ご覧いただき、より良いものにするために皆様のご意見をお寄せください。
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賛助会員のバナー広告掲載について
当財団のホームページ上に賛助会員様のバナー広告を掲載しております。
掲載を希望される賛助会員様は、是非ご利用ください。
（無料）
< 連絡先

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info@heas.jp 又はTEL/FAX029-879-0471>
公益財団法人 高エネルギー加速器科学研究奨励会
事務局

FAS だより

第 24 号

目次
2022 年 8 月

1．国際交流助成報告
1）X 線 1 nm 集光ビームのためのミリサイズ小型多層膜ミラーの検討及び作製東京大学大学院工学系研究科

精密工学専攻島村勇徳 .................................... 1

2．加速器インターンシップ報告
1）新潟大学理学部 4 年

五十嵐拓朗 .................................................................................................. 292）大阪大学工学部環境・エネルギー工学科 4 年
3）東京理科大学理学部物理学科 3 年

守實友梨 .......................................................... 31

須部実咲 .............................................................................. 35

3．2021 年度高エネルギー加速器科学研究奨励会奨励賞について ......................................................... 38
1）西川賞 1「KISS（元素選択型質量分離器：KEK Isotope Separation System) と MRTOF-MS（多重反射型飛行時間測定式質量分光器：Multi-Reﬂection Time of Flight Mass
Spectrograph）の設計・建設・運転」
和田道治・宮武宇也 .................................................................................................. 38
2）西川賞 2「ミュオニウム超微細構造精密測定におけるラビ振動分光の研究」
西村昇一郎・神田聡太郎・下村浩一郎・鳥居寛之・田中香津生 ....................... 39
3）小柴賞 「原子核乾板の技術革新と素粒子・宇宙線実験等への応用」
中村光廣・中野敏行 .................................................................................................. 40
4）諏訪賞 1「先進小型電子ライナックの開発と利用推進」
上坂

充 ...................................................................................................................... 41

5）諏訪賞 2「物質と放射線との反応シミュレーションプログラム：Geant4 の国際的な開発
運用」
Geant4 日本グループ ................................................................................................. 42
4．奨励賞授与式に関する科学新聞記事 ...................................................................................................... 44
5．2022 年度奨励賞候補者募集要項 ............................................................................................................. 45
6．2022 年度研究助成等応募要領 ................................................................................................................. 48
7．高エネルギー加速器セミナー（OHOʼ 22）開催 ................................................................................... 56
8．2021 年度事業報告および 2021 年度決算報告 ....................................................................................... 57
9．賛助会員一覧（2022 年 4 月 1 日現在）................................................................................................... 62

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2.

X 線 1 nm 集光ビームのためのミリサイズ小型多層膜ミラーの検討及び作製

導入

大型放射光施設による高輝度・高指向性の X 線を利用する上で、集光素子の開発が不可欠である。特に、X 線を極限まで集光すると、X 線解析
手法の空間分解能が数 nm となる。集光素子の作

東京大学 大学院工学系研究科
精密工学専攻 博士課程 3 年

製技術向上に伴い、Fig. 1 で示すように集光サイ（公財）高輝度光科学研究センター (JASRI)
ビームライン技術推進室 研究生た。一方で、作製精度が課題となり、集光サイ

たけのり

島村 勇徳
1.

概要

X 線は構造・元素・化学結合等の情報を非破壊で取得できる。これら分析の分解能を原子スケールにまで高めるための一手段として、X 線を微小な点に集める集光素子が研究されてきた。
本研究では新たに「ミリサイズ小型多層膜ミラー」を提案し、X 線の極限集光を目指す。その実現のため、派遣先の European Synchrotron
Radiation Facility で多層膜作製技術を習得すると共に、新設計の多層膜が提案する小型ミラーに作製可能か検討した。
未公開情報も含め、多層膜作製技術を習得することができた。一方、小型ミラーに新設計の多層膜を作製できる判断材料は多く得られたものの、自身の小型ミラーが複雑な設計をしているため、派遣先の装置では対応できなかった。
その他には、当初予定していなかったものの、自身が日本で作製した小型ミラーを持ち込み、ズは過去 40 年間で 100 μm から約 2 万倍縮小しズは 5 nm 程度で頭打ちとなっている。そこで本研究は、新たな設計の反射型集光素子を開発することでこの課題を緩和し、30 keV の X 線を
1 nm に集光することを狙う。提案する小型ミラー [1]は、既に実証実験を行い、2 keV の X 線を前例のない 25 nm に集光した [2]。反射面の構造を新設計の多層膜に改良することで、より高い光子エネルギーの X 線でもナノビームを実現する。
派遣先の ESRF（European Synchrotron Radiation
Facility, 欧州大型放射光施設）は、放射光施設で用いる集光素子の多くを市販基板から自作しており、多層膜の製造部門（Multilayer Laboratory,
以下 MLL）が設けられている。本部門は従来設
計の多層膜ミラーを、世界随一の精度の高さで作製する技術を持つ [3]。この部門にて多層膜技術を習得すると共に、新設計の多層膜が提案する小型ミラーに作製可能か検討した。
受入先の MLL は ESRF の X-ray Optics Group（以下 XOG） の一部門であり [4]、Dr. Christian
Morawe によって指揮されている。2022 年 1 月 6
日から 5 月 23 日までの約 5 ヶ月の滞在にあたり、Dr. Morawe には 3 点の目的を予め提示し派遣先の手法で形状計測した。日本で得た結果との比較の上で本計測結果は有益であり、論文投稿も見据え、引き続き滞在先と議論する予定である。
現地で見た開発中のツール等は将来の研究に役立つと感じた。今後は得られた知見を活かし、所属研究室の成膜装置を多層膜仕様に改造する予定である。より高品質な多層膜作製のために装置設計を見直し、改造後の装置を用いて多層膜作製を目指す。

Fig. 1 過去 80 年で報告された集光サイズ－1－file3_1

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た。また、本目的以外でも、滞在中に研究面・記載される情報のみで同じ環境・精度の再現は生活面で得たものがあった。本稿では、これら

極めて困難である。

目的や得られた内容ごとに、次に示す構成で進

そこで、MLL で頻繁に用いられる元素の組合

捗・結果・個人的な洞察を述べる。特に、国際せについて現地で議論し、成膜装置の観察や実情勢変化に対する ESRF の対応は、国内研究所も際の多層膜作製を通じて成膜レシピを学ぶ。ま把握しておくべき内容だと考える。

た、Åレベルの厚み精度が求められる多層膜を成膜後にどのように評価するのか、現場で実際・多層膜作製レシピとその評価方法の習得（目的 1）に観察する。さらに、これら評価内容をビーム・多層膜による集光理論の学習（目的 2）

ラインでの評価・集光性能にどのように紐づけ

・ESRF での研究・就労環境体験（目的 3）

るか、その計算方法について学ぶ。

・その他に得られたこと

3.2. 使用機器と作業状況

・計測ユニット訪問と小型ミラーの計測・国際学会への参加
・感染症と国際情勢変化への反応

現地での装置較正作業や多層膜作製工程を、・長期滞在での気づき

Dr. Morawe とその同僚らに快く紹介いただい・今後の研究の方向性

3.

た。Fig. 2 に多層膜作製装置である Large-scale

多層膜作製レシピとその評価方法の習得（目的 1）

multilayer coating system (LMCS) [5,6]を示す。
LMCS は既に論文で多層膜作製内容が発表されており、滞在前から見学予定の装置である。一方、現在立ち上げ作業中で未発表の Compact

3.1. 背景と小目標
MLL では、放射光ユーザーの一般利用のために
世界最高級の多層膜ミラーが既に作製されている。多層膜は重元素と軽元素の組合せで作られ、例えば白金と炭素、タングステンとボロン
カーバイドのような組が実際に用いられる。これら材料の選定は、例えば光子エネルギーに基づき行われるが、一意に定まる訳ではなく、各国で独自に研究が進められている。また、成膜装置ごとに作製パラメタが変わるため、論文に

multilayer coating system (CMCS) [7]の作業にも同行させていただいた。LMCS は従来の最大 1 m
程度の大型ミラーへの成膜を対象とするのに対し、CMCS は比較的小型な 10 cm 程度の基板を対象とした装置である。
CMCS は昨年 9 月頃の始動を予定していたが、長引く感染症の影響で部品供給が滞っていた。本滞在中に完成し、較正作業が開始されている。LMCS で高品質な多層膜作製プロセスを俯瞰することとし、CMCS ではその品質に至るまでの装置較正作業を主として学ぶこととなった。

Fig. 2 Multilayer Laboratory所有の大型X線ミラー（~1.2 m）用多層膜成膜装置－2－

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LMCS で行う作業ではビームラインに供給す

ESRF のビームライン BM05 が申請無しで使用でる完成品を作製する工程が多く、筆者自身は直きる。筆者の滞在中でも 2 回ビームタイムを経接作業を行わず、見学した。一方で、装置較正

験し、成膜による形状変化や反射率低下の有無の中でも重要度が低いものや、LMCS の立上げを確認した。

作業は実際に同僚と共に現場で行った。具体的

3.3. これまでの多層膜作製に関する検討には、LMCS であればテスト試料の取付け・評
価、CMCS であれば駆動ステージの安定性評

日本の X 線多層膜ミラーは伝統的に Pt/C [10]や価・真空排気性能の確認と条件出し・成膜源のPtC/C [11]の組合せが用いられるのに対し、ESRF

交換や調整等である。

では W/B4C [12]ないし NiV/B4C の組合せが使用

また、評価について、成膜された試料は目的に応じて可視光透過率測定器や Fig. 3 に示すようされる。ESRF では Pt/C の使用経験が無く、単純な比較は困難だが、W/B4C や NiV/B4C に関してな X 線反射率測定器 [8]で評価した。前者は、ガは作製経験が豊富であり、未公開データを交えラス基板上に成膜を行い、成膜フラックスの位ながらその特性を議論する機会を得た。

置分布を測定する。この位置分布と目標の成膜

その中でも特に、極端に薄い多層膜でも作製

プロファイルを元に、ステージの駆動情報を算可能なことを示すデータが印象的だった。X 線

出する [9]。後者は、鏡として成膜された試料をの集光サイズを小さくするためには集光素子の対象に斜入射 X 線の反射率を測定する装置で、開口数を大きくする必要があり、X 線ミラーの鏡の寸法・重量・必要な自由度を踏まえ特注さ場合は射入射角を大きくとることに相当する。

れている。実際に基板上に成膜された試料は、一方、多層膜の設計式は斜入射角に依存し、大この反射率を用いて成膜厚みを評価する。こうきな射入射角の場合、多層膜中の各層が薄すぎしたビームライン外での評価に加え、MLL はて作製できないことが課題となっていた。Pt/Cの多層膜の場合、概ね多層膜の周期長が 4 nm、即ち交互に積層する各元素層の厚みが 2 nm 程度になると、反射率が急激に低下する [13]。これは、3 次元的に結晶核が成長する白金の場合、結晶成長の初期段階では結晶核同士が独立しており、水平方向に斑な層（アイランド）が確認されるためだと考えられる [14,15]。一方、
Dr. Morawe の元ではそれより薄い条件でも、X
線を十分反射できる多層膜が作製されていた。
本点は以下 2 点で示唆に富む。1 つ目に、小型ミラーを多層膜化できる可能性を向上させる。
小型ミラーの斜入射角は従来の 10 倍程度であり、先述の周期長の課題が顕著である。新設計の多層膜構造設計を用いる理論的なアプローチ
を検討する一方で、作製技術の側面で薄さの下限値が緩和されることも望ましく、本材料は有望と言える。2 つ目に、材料や条件を検討する方向性を示している。薄膜の結晶化等、モフォロ
ジーに関する定性的な傾向は真空・薄膜分野でFig. 3 大型ミラー用 X 線反射率測定器は調査されているが、X 線ミラー分野では見か－3－

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Fig. 4 成膜装置の構成（国内の所属研究室の例）
けないように思われる。その理由として、2 つ挙を使用し、これらを積層することで多層膜とでげる。１つ目に、成膜装置によって膜の特性がきる。LMCS・CMCS は共に成膜に必要なスパッ

異なり、詳細な理論よりも個々の経験則に基づ

タ源を 4 基備えている。これは、一度の真空プ

いて X 線ミラーの成膜が行われているためであロセスにて最大 4 つの元素を扱えることを意味る。2 つ目に、X 線ミラーの成膜で極限の薄さをし、LCMS に関しては Fig. 2 の中央付近でその設求める場面がこれまで無く、結晶核のモフォロ

置状況を確認できる。このうち、2 基が多層膜のジーの影響が顕著でなかったためである。X 線

作製に使用され、残りの 2 基は多層膜の前処の進入長を鑑みると、通常成膜による基板コー

理・後処理のプロセスに使用されていた。
LMCS・CMCS は共に、成膜プロセスに関連す

ティングは 20 nm 厚以上で、結晶核の発生状況は気にならない。極限に薄い多層膜で初めて起る真空度・試料位置・電力・プロセスガス流量こる問題と言える。

等に対して積極的な制御を行う。成膜装置の構MLL でも具体的な理論は考慮されておらず、成要素の一例を、所属研究室の装置を用いて実現可能な周期長の下限について深掘りされてFig. 4 に示す。制御が失敗した場合、設定値に収いない。結晶モフォロジーと成膜プロセスの関束せず、安定したプロセスが実現できない。安

係性をより精査し、元素の種類や成膜時の真空定性追求のため、CMCS の装置の立ち上げ作業

度・温度環境等を調整することで、極薄の多層では、真空排気ユニット・各種駆動ステージ・

膜を作製する道が開かれるのではないかと期待

電源機器・スパッタ源等の構成要素を一つ一つされる。

調査する作業が多くを占めた。工場出荷時の性能が現地で達成されているか丁寧に評価した

3.4. 装置設計と装置立ち上げ作業

後、実際の成膜プロセスを想定し、制御パラメ
タを逐一修正していく作業が印象的だった。精3.4.1. 装置構成と立ち上げ作業

密な多層膜の作製プロセスには、装置の較正以
前に丁寧な調整作業が必要だと改めて感じ、学

日本の所属研究室では単一元素でしか反射膜を現状作製できない一方で、ESRF では多数の元素

ぶ点が多かった。

－4－file3_1

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その他、制御という点では、駆動ステージにるテスト試料と合わせ、本番の多層膜を作製す

対してはエンコーダーを 2 つ使用し、多重のフるのに最低 2 週間要した。

ィードバックを行うダブルループ制御を採用している。また、重要な試料の位置決めのため

3.5.1. 試料の成膜加工に、顕微鏡を挿入して成膜装置の外部から観察

まず加工について、成膜条件の較正手法を概観

可能な機構を搭載している。こうした、誤差をし、ステージ駆動速度を始めとして必要なパラ修正する仕組みが数多く存在し、装置全体としメタを最適化しながら多層膜を作製した。このて複雑な仕組みである。

較正手法には 3 段階ある。1 つ目では、各元素を3.4.2. ESRF で感じた設計思想の違い

単層成膜することで成膜レートを概ね取得す

実は、こうした「積極的に制御する」装置設計

層膜のテスト試料を作製する。3 つ目では、周期は、日本の所属研究室で使用する装置の設計思長が場所に応じて変化するような多層膜テスト

想と対照的なものである。現在使用している成試料を作製する。必要に応じてこれら 3 つの較

膜装置はむしろ、「積極的に介入せず、値は決

正手法を繰り返しながら、徐々に作製物を複雑め打ちする」ことで定常状態を作り出すようににし、最後に本番の多層膜試料を作製する。

る。2 つ目では、周期長がどの場所でも一定な多多層膜は通常 100 周期以上ないし各元素を 100しており、高い駆動精度を持つステージの搭載や振動源の隔離によって、ノイズやエラーを初層ずつ以上積層することが多いが、較正作業中

めから極力低減するように作られている。ノイはスパッタ源の消耗を防ぐため、20 周期程度でズやエラーを前提に、積極的な環境制御によっ作製した。また、成膜量の計算には、多層膜界て安定したプロセスを実現する MLL の装置とは面で起こる拡散層の厚みが考慮されていた。こ

正反対であり、重視する設計思想の違いを感じの拡散領域の厚みは、実験的に求められた値だながら現場で作業にあたった。反面、MLL の設という。その他、成膜作業中は真空排気ユニッ

計方針のため、小型ミラーに多層膜を作製する

トの排気速度を調整し、プロセスガス量を減ら上で必要な駆動ステージ精度を LMCS・CMCSして成膜していた。これら調整は装置内で対称共に満足しなかった。この点が小型多層膜ミラとなるように行われていた。

ーを今回作製できない要因の一つだった。

3.5.2. 試料の評価

小型ミラーは従来ミラーよりも 50 倍程度小さ
く、作製環境が作製精度に大きく影響すると考評価作業は、Fig. 3 に示した X 線反射率測定器にえている。それ故に、「積極的に介入しない」て全て行われた。本測定器には試料の姿勢を自装置をこれまで使用してきたが、今後多層膜を動で調整する機能が備わっており、例えば 3.5.1

作製する上で MLL の設計思想が有効か、検討の項 1 つ目の較正作業で得られたチップ形状の試余地がある。現在、所属研究室の装置は多層膜

料は、等間隔で計測ステージ上に並べること作製用に改造を進めている最中だが、今後、で、自動で複数試料の反射率を計測できる。光

MLL で学んだことを踏まえ、装置設計を見直子エネルギー8048 eV の X 線を用いておよそ 6 度し、多層膜作製装置を完成させる。

の射入射角まで計測し、得られたデータは標準

3.5. 多層膜の作製レシピ的な方法でフィッティングが行われていた。つ

本節の作製には加工（成膜）と評価が含まれParratt の法則 [17]で反射率を導出し、得られた計る。真空引き・成膜・大気解放までの一工程で 1測データと理論値を比較しながら、界面粗さや日以上要し、評価にも 1 日かかる。以下に述べ厚みを算出していた。Dr. Morawe によると、本まり、Névot-Croce のモデル [16]を組み込んだ評価手法でおよそ 1 Å以下の精度で膜厚が測れ－5－

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4_20220627TakenoriSHIMAMURA.docxているという。また、この評価プロセスでは、したものは、必要に応じて Fig. 5 で示すような多層膜界面上で起こる元素同士の拡散が界面粗

BM05 の放射光で評価されていた。概ねθ-2θ測さとして表現されていた。場所に応じて周期帳定を行い、斜入射角変化による反射像及び反射に勾配がある多層膜は、X 線ミラー短手に沿う率の変化を測定し、ビームライン外の評価結果

方向で X 線を入射し、X 線進行方向に多層膜勾と照らし合わせる作業が主だった。

配が観察されないようにして評価した [12]。
これら評価手法や分析ノウハウは、特に大型4.

多層膜による集光理論の学習（目的 2）の X 線ミラーでは有効だが、X 線反射率測定器の X 線ビーム径が大きいため、小型ミラーへの適用は困難に思われた。小型ミラーは斜入射角の勾配が激しく、多層膜の周期長が局所的にも著しく変化する。例えば透過型電子顕微鏡（TEM）による多層膜断面の観察で、間接的に小型多層膜ミラーを評価する必要性を感じた。
3.6. 多層膜の評価作業と集光性能の予測手法
結論を述べると、多層膜の評価を行った後、集光性能を予測する作業は行われていなかった。
代わりに、設置予定のビームライン中で X 線照射した様子に基づいて直接確認されていた。
その理由として、先述のプロセスで作られた多層膜がこれまでビームラインで十分機能していることが挙げられる。小型ミラーを作ってきた筆者は、作製した後に集光プロファイルを計算して放射光実験を行うか判断していた。その4.1. 背景
集光素子の開発は 1 nm を目標に進展していると考えられるが、実際に集光できるか、また、集光素子特性からその集光の様子を計算できるのか、理論的な裏付けは多くないように思われる。例えば、現在の X 線集光は可視光領域の光
学理論の延長線上にあるが、原子スケールに迫る 1 nm 集光において、X 線ミラー表面の個々の原子による凹凸が無視できるのか、不明である。こうした議論は 1 nm 集光が実現していない
ために実証困難だが、日常的に 33 keV の硬 X 線
を 12 nm 程度に集光する ESRF であれば、その手がかりを持つ可能性がある。そこで、以下の質問を準備し、議論することとした。質問と経験則に基づく回答を各々まとめて記載する。
4.2. 多層膜中の欠陥が X 線に及ぼす効果

ため、本点は意外に思われたが、MLL の高い作

Q1. 硬 X 線領域の中でも波長が原子スケールとなる範製技術を反映していると考えられる。

囲で、X 線は依然として多層膜中に明確な界面を見出

周期帳に勾配がついていない均一な多層膜ミせるのか。原子的な欠陥の影響が如実に現れる波長帯

ラーや、ミラー基板に単層のコーティングを施で、それら欠陥は鏡面反射の方向を変えるものとして働くのか、それとも散漫散乱を増やし反射率を下げる
方向に働くのか。

A1. 33 keV の硬 X 線でも多層膜界面は明確なものとして機能していると考えられる。確かに、これまで MLL で作製された X 線ミラーでも、多層膜界面付近で重元素と軽元素が物理的・化学的に拡散している部分が少なからず存在する。
しかし、12 nm 集光に関して言えば、エネルギーは集光点に集まっており、この事実は鏡面反射がなされていることを意味する。現状、X 線ミFig. 5 BM05 でのミラー取付作業中

ラーの界面粗さと反射率を記述する Névot-Croce－6－file3_1

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4_20220627TakenoriSHIMAMURA.docxのモデルで良く説明できるような反射率が測定の前提が崩れた場合、有限要素法・有限体積法を応用されており、多層膜欠陥は反射率低下として現できないか、あるいはその試みはあるか。例えば地震

れているものと実験的に理解している。

波の計算のように、スケールが大きく異なる地面や建4.3. シミュレーション上での多層膜欠陥の表現

オーダーの多層膜の計算に適するように思われる。

Q2. 仮に明確な界面を見出さない場合、反射面は原子

A5. 本点については Dr. Morawe は数値シミュレ

物を混在させた計算は、マクロな集光素子近傍と原子サイズ程度の「ボケ」を持つものとしてシミュレーシーションに詳しい訳ではなく、また ESRF 内でこョンで表現されるべきなのか。即ち、原子サイズ程度のような数値シミュレーションを専門としていの有限小光源から発せられる 2 次波の重ね合わせとしる研究者に出会えなかったため、明確な回答をて反射 X 線は表現されるべきなのか。

得られなかった。一方で、ESRF にかつて在籍しA2. 上記 A1.の経験的な理解を踏まえると、Q2ていた Dr. Osterhoff はいくつかこうしたシミュレの表現方法は適切ではないと考えられる。反射ーション手法について調査しており、その論文

X 線の位置をずらすのではなく、あくまで強度を当たるのが良いように思われた。

を低下させるものとしてシミュレーションでは

ESRF での研究・就労環境体験（目的 3）

考慮するべきではないか。

5.

4.4. 多層膜欠陥が集光サイズに及ぼす影響

5.1. 緒言Q3. Q1 及び Q2 は、1 nm の集光点に X 線を集める上

本章は研究には直接関与しないものも含む。世で無視できる影響のものか。1 nm 以上の集光サイズの界的な業績が ESRF でどのようにして生み出さ膨らみが生じるという結論にならないか。

れ、自分の研究がどのように見られるのか知るために、研究・就労環境を体感することを本目

A3. 12 nm 集光の範囲では少なくとも影響を感じ的とした。この目的に対して、以下小見出しにていない。これは、多層膜中の欠陥が、反射方挙げる 5 つの活動を事前に提案した。

向を変える形状誤差ではなく、反射率を低下す
る界面粗さとして働くという A1.の認識を支持するものである、1 nm ではやってみないと分から

5.2. 自身の研究に対するフィードバック
Dr. Morawe を含む先駆的な研究者から、自身のない。

これまでの実験や博士課程の内容について意見
4.5. 現在の X 線集光理論の限界

をもらうことを目指した。
フィードバックの機会は大きく分けて 3 回頂

Q4. X 線集光は可視光領域の光学理論を適用して理解いた。1 回目は、XOG メンバー全員の前での発されているが、Q1 及び Q2 で議論した内容は、この適表である。小型ミラーに関する研究を概ね 50 分用の限界となりうるか。

程度にまとめて発表した。Fig. 6 に示す通り、
XOG には滞在先の MLL の他、Mirror and

A4. A1.の理解を踏まえると限界とはならない。
M. Osterhoff et al. (2012) によると、可視光領域の光学理論は X 線の 1 nm 集光でも適用されることになっている [18]。
4.6. X 線集光シミュレーション
Q5. これまでの X 線集光を計算する理論は全て反射面が明確に存在することを前提にしている。もし仮にこMetrology Laboratory（以下 MML）、Crystal
Laboratory（以下 CL）、Refractive Lenses のユニットが存在している [4]。これまで筆者が行った小型ミラーの研究は、小型ミラーの提案・設計、数値シミュレーション結果、作製・計測プ
ロセスの開発、マニピュレーターの開発、集光実験結果、X 線顕微観察への応用結果という提－7－

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Fig. 6 X-ray Optics Group の構造 (Dr. Morawe による)案から顕微実証までの一連の内容を含む。MLL

用を勧められるなど、今後の自身の研究に直結

からは加工について、MML からは干渉計を用いするアドバイスも得られた。

た計測手法について、Refractive Lenses からはビ

3 回目は、後述する MML での小型ミラー計測

ームライン中での集光実験条件について、それ時である。ESRF の計測装置を用いて、日本で作ぞれ専門的な質問・コメントを頂いた。また、製した小型ミラーを実際に計測することで、計

XOG を統括する Dr. Barrett には、既存の光学系

測の間にどのような工夫がされているか、身をとの差別化や小型ミラーを活用した X 線分析手

持って体感することができた。特にノイズ低減法について細かく質問・コメントをいただき、の工夫にはこれまで見過ごしていた内容が多か

ユーザー利用を見据えた光学系開発を強く意識った。本点は 6.1 節で詳細を述べる。

させられた。
2 回目は、小型ミラー作製により踏み込んで、

5.3. ESRF で研究する博士学生との交流

MLL のメンバーに発表した。3.4.2 項で述べたとESRF にも Ph.D. projects が存在するが、コロナ情

おり、真空度や様々な装置パラメタをフィード

勢等を鑑みて可能であれば、これに参加する博

バック制御で調整する LMCS や CMCS とは異な士学生と交流することを目的とした。

り、所属研究室の成膜装置はシンプルに何も介

ESRF の Ph.D. projects に所属する学生には出会

入しないことで定常状態を作り出す。こうしたえなかったが、所属していた学生で、現在 ESRF

装置設計コンセプトの違いや具体的な小型ミラにてポスドクをしている方々が XOG に在籍してー作製プロセスについて、開発した一連のプロいる。その方々の研究やキャリア選択の話を聞

セスを図解しながら説明した。議論が白熱し、くことができた。また、UZH (University of

合計 6 時間程度の会となった。小型ミラーは反Zurich)に所属する博士学生で、ID15 を利用する

射面に強磁性の Ni を用いているが、同じ光学的ユーザーと研究内容について意見交換する機会性質を持ちながら強磁性ではない Ni-V 合金の使を得た。ここでは後者について述べる。

－8－

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5.4.1. ESRF-EBS 蓄積リングの運転状況

この博士学生は、生物系の手法開発を強みに独自技術で現象を観察する研究室 [19]に所属

自然エミッタンスの改善により、輝度やコヒーし、本人も手法開発を専門としている。具体的

レンスが格段に向上した ESRF-EBS について、には、細胞を蛍光観察する際の信号強度を高め

筆者はユーザーとして利用していないため、直る手法開発に取り組んでおり、その手法を放射

接感想を述べることはできない。ただ、どちら

光での観察にも応用している。よって、生体試かというとトラブルが話題に上がることが現在

料観察で用いられる手法と、放射光による観察は多いようである。

手法の利点欠点を熟知しており、さらに試料と

例えば、5.3 節に登場した博士学生は ESRF-

して観察したい科学的対象も心得ている。ユー

EBS の立ち上げ前にも実験をしており、当時とザーとビームライン開発側の架け橋となるよう比べてビームアボートが増えたことを指摘してな専門性を持つとも言える。対する筆者は、小いた。2021 年 11 月に行われた 5 日間の実験で 1型ミラーを顕微観察に応用する場面で、試料と日に 1 時間程ビーム供給が滞り、長いものではして神経細胞を選択しており、応用先が共に生

数時間復帰に要したという。ESRF の職員が出席

物系ということで議論が盛り上がった。

する半年に一度の General Assembly でも ESRF-

お互いの得意分野の視点で、相手の研究の良EBS の稼働率に言及があった。電流値の制御にさを最大限に活かす点を意見交換した時間が最

なんらかの異常が発生しているとのことだが、も印象に残っている。筆者は放射光を基盤と原因は不明で、一旦電子ビームを廃棄してからし、相手の実験中に生じたトラブルに対して解注入作業を行うことで対処しているという。本決策を提案したり、放射光を利用した結果の解件に関しては対応が進んでおり、近いうちに解釈について一意見を述べたりした。また、nano-

消されるということであった。

SIMS (secondary ion mass spectrometry) 等、生物

本点とは別に、毎週月曜日はメンテナンス日系に関連し、元素分析において放射光の競合ととして ESRF 全体でビームを停止することが筆者なりうる手法についても紹介し、相手の論文原には新鮮だった。また、このメンテナンス日の稿の導入について感想を述べた。一方、相手方

おかげで、次項のビームラインへの見学が実現の専門性は生物系であり、筆者の小型ミラーをされた。

生物系に応用する過程について、こと細かにフ5.4.2. ビームライン ID16A/B

ィードバックいただいた。観察手法に対するコ
メントは勿論のこと、生物系で好まれるようなMLL の技術職員の方が以前作業していたご縁

論文の書き方やストーリー展開についても教示で、ビームライン ID16A/B を見学させてもらう

いただき、現在執筆中の論文について再考する機会を得た。Fig. 7 に ID16A/B 全体の模式図を示

良い機会となった。相手方の研究は今後有名紙す。ID16A はナノ顕微イメージング（NI, nano-に投稿される予定で、研究の進捗でも非常に刺imaging）に適しており、クライオ観察に対応す激を受けた。

るため、実験ハッチ内の集光素子は真空チャン
5.4. 改良された ESRF とビームライン等の視察

バー内に安置されている。生物系・医薬系・ナ

現在アップグレードが進められている ESRF を実

ノ材料を対象に、X 線蛍光顕微観察や、ナノト際に見学し、どのようにビームラインが構成さモグラフィーが可能である。ID16B はナノ分析

れているか現地視察することを目指した。新た（NA, nano-analysis）に適しており。対象は医薬な蓄積リングである ESRF-EBS (extremely brilliant

系・生物系・惑星科学・環境科学・材料科学・

source)が導入された ESRF 全体を回り、ID16A/B

ナノ材料と幅広く受け付けている。X 線蛍光顕を見学した他、XOG 内のユニット全てを見学し微観察・X 線吸収分光・X 線回折・トモグラフィ

た。

ー等を単体だけでなく組み合わせる観察が可能－9－

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Fig. 7 ID16A/B の模式図 [20]となっている。ID16B はピンクビームも使用でる SDD (silicon drift detector)はディテクター素子

きる。

が 7 つのものと 3 つのもの、計 10 個を同時に使

当日は光学ハッチから実験ハッチまで全てを 2えるようになっており、その他検知器も豊富に

名のエンジニアの方にご紹介いただいた。

用意されている。なお、小型ミラーの実証実験

ID16A/B の特徴は、硬 X 線にも関わらず、光源では SDD の素子は設計の都合で 1 つだった。そから実験ハッチに至るまで全て、X 線が真空ダの実証実験を行った SPring-8 BL25SU の B ブラ

クト内を通ることである。通常使用されるベリ

ンチに常設された SDD も素子は 4 つであり、検リウム窓等を失くすことで高品質なビームを提知器が強力だと感じた理由はここにある。

供するという。温度管理は厳密になされ、±0.1

今回訪問した ID16A/B は、一次光源点から度程度で制御されていた。ビームは蓄積リング

160 m 以上離れた位置で集光する。ESRF 内では特有の水平方向に伸びた楕円形状をしており、長尺のビームラインだが、ESRF では現在、その光学ハッチ内に横方向のみを遮る補助スリット

他多くのビームラインの延長が試みられていを設けて、仮想光源としていた。

る。SPring-8 と異なり、ESRF では光学ハッチやESRF の蓄積リング外にある環状道路の下に実験ハッチの他に、コントロールハッチも設置

Fig. 8 で示すようなトンネルが通っており、実験している。そのためか、現地滞在中は X 線線量ホールから別棟の実験ハッチに移動する。この計を身に付けずに実験ホールに入ることができ別棟には、ID16A と B で異なる実験ハッチが存る。各々が別々に遮蔽されているため、SPring-8

在する。ID16A は実験ハッチがクリーンルームとなっており、温度管理や振動の隔離がより厳密に行われている。光子エネルギー17.0 keV か33.6 keV の X 線が使用可能な多層膜ミラーを備えるが、先述の通り真空チャンバー内に設置されているため、全貌は見えなかった。ID16B
は、集光光学系として作り込み型の多層膜ミラーと形状可変型ミラーの二つを備え、使用エネ
ルギー帯に応じて使い分ける。集光光学系はアクリル製のチャンバーに真空下で収められ、炭素等による汚染を防ぐように維持されていた。
このチャンバーの下流端には Si3N4 製の薄膜が貼られ、X 線の通り道となる。蛍光 X 線を検知す

Fig. 8 ID16A/B 見学で実験ハッチに向かう途中－ 10 －

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よりもブースが所狭しと並ぶ印象を受ける。加

まず、シリコンのインゴットから、作製する

えて、ESRF は周長が SPring-8 よりも短いため、シリコン結晶分光器の形状に合わせて、ダイサ

新規に装置を入れる空間が長年の開発で枯渇しーや 5 軸加工機を用いて機械的に切り出す。次ている。ID03 のように全て装置を取り払い、ビに、ラウエカメラを用いて試料の結晶方位を特ームラインを一から作るものも見受けられた。

定し、その情報を元に多数の研磨剤を用いなが一方で、ビームラインを延長することで外側にら手動で磨いていく。この機械的研磨の後に、スペースを作り、新たな実験ハッチを設置し始

各種ダメージを取り除くためにエッチングによめるものもあった。滞在中も、従来から使われる化学的研磨を行う。そして、より微細な研磨た実験ホールが内側に、外側には新しく建てら剤を用いた手作業の研磨によって、仕上げ加工れた実験ホールが併設されており、各所で工事を行うという。こうして 1 ヶ月程度かけて一つが進められていた。

の分光器を作るということであった。チャンネ
ルカットモノクロメータの場合、結晶に掘られ5.4.3. Crystal Laboratory

た溝に沿って、溝の内側を研磨するため、よりX 線ミラーとは直接関係ないが、ご厚意で 5.2 節

期間を要するという。

に登場した CL [4]にてシリコン結晶分光器の作製

出来上がったシリコン結晶分光器は、MML の現場を見学させていただいた。Fig. 9 に展示され光学干渉計で表面を観察し、ビームラインでもたシリコン結晶分光器の見本を示す。最も驚い評価するという。計測は CL では十分行えないた

たのは、こうした結晶分光器が手作業の研磨でめ、精度の決定は概ね MML に依るという話だっ作製されていたことである。

た。CL 見学時点では MML に足を運んでおらず、計測精度を高めるためにどのような工夫がなされているのか、一層興味を持つ機会にもなった。
5.5. 現地研究者の研究・生活スタイルの体感
MLL や XOG の研究者と似た生活をし、どのように研究を進めるのか体感することを目指した。以下、XOG の場合と、ビームライン建設のような多くの部門が関わる場合について述べる。筆者がフルタイムでの就業経験を持たない学生であるため、至らない気づきも多くあるが、後半では個人的な洞察を記述していく。
5.5.1. XOG 内での就業・研究スタイル
XOG の人々は裁量労働制を採用するものの、多くは 9 時-17 時、平日のみの勤務で帰宅する。労働時間の分、業種が細分化され、分業が進む。
例えば、日本では装置の保全保守・装置の条件
出し・装置を使った科学的な業績出しは全て筆者 1 人で行わなければならないが、MLL ではそFig. 9 Crystal Laboratory 入口に展示されたシリコン結晶分光器見本の全てに Fig. 10 に示すような技術職員（Mr. Laboure、写真左）・エンジニア－ 11 －

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5.5.2. 初めて経験した分業による研究（Dr. Bras、写真中央右）・サイエンティスト（Dr. Morawe、写真右）が割り当てられていこうした分業には、「作業に融通が利かない」

る。各々が専門家として動いており、これまでという欠点が挙げられる。例えば CMCS の立ち

日本で解決してこなかった疑問も現地で聞ける上げ作業の際、部品の不足・装置ソフトウェアなど、知識の深さを肌で感じた。

の欠陥・一部構成部品の故障といったトラブル

日本の所属研究室では、特に加工装置は自作に見舞われた。こうした開発段階に起きる予想

されることが多く、使用装置を細部まで知ることを重視している。一方、XOG の成膜装置は企業から購入した高価なものを使用しており、開ESRF 他チームの反応を待たなければいけない場

イエンスに直接関与しないものは外注等によっ

面、製品の販売企業からの指示を逐一求めなけて極力自分達で扱わず、直近の目標に向けて時間の効率化を優先する姿勢を感じた。MLL の装置に限れば、ハード面は MLL で維持し、装置を駆動するソフトウェアはビームラインと同じもトウェア担当によって行われている。MLL の装置は 3.2 節で述べた通りだが、これに限らず、MML も保有する計測装置が多い。ESRF 全てのビームラインに供給する光学系を準備する研究

く、例えば ESRF ソフトウェア部門と装置販売会
轄と主張し、折り合いがつかないような状況も含まれる。XOG の研究者はジョブディスクリプ
ション（職務記述書）に事細かに記載された事項に対して、仕事を行い評価を受ける。そのたい新たな事態に対して、意図的に対応しない場の比較は不毛だが、人・モノ・財源で到底及ば合もあるし、そもそも専門分野故に対応できなないというのが率直な感想である。
MLL を始めとする専門家集団の中で、唯一全して下さるのも博士だった。

て MLL メンバーの仲が悪いということではな

め、このジョブディスクリプションが想定しな所と、あくまで一光学系を開発する筆者の研究

提案から実証まで全ての段階に鋭い指摘を飛ばればいけない時期等が該当する。これは、決し社の双方が、装置ソフトウェア欠陥は相手の管のが導入され、その保守はビームラインのソフる。小型ミラーに関する筆者の研究について、た。各々の専門性が高すぎてトラブルの担当が明確に決まらない局面、ソフトウェア担当等の発のスタート地点が大きく異なる。装置等、サ体を見回すのが XOG のトップ Dr. Barrett であ外の事態に対し、分業が裏目に出た場面があっい場合もあるのだと感じた。
一方で、MLL では分業が強力に活きていると感じたことも事実である。LMCS のようにルー
ティンで稼働している装置があり、多層膜の作製で既に実績を持っている。作製プロセスがある程度マニュアル化されており、日常的に多層膜ミラーを製造する段階に到達している。こうした状況では分業の方が作業負荷は分散され、円滑である。同じ組織でありながら、開発段階の内容とルーティンとしてこなす内容が併存しており、分業性の強みと弱みを同時に体感した。
その点、自身の小型ミラー開発は、筆者を中
心にこれまで設計から顕微実証まで手掛けてきたが、開発段階としては身軽だったのかもしれない。反面、今後「ユーザーに使ってもらう」
ことを考えると、これまでの自身の研究スタイ
ルに限界を感じさせられる。研究段階に応じてFig. 10 Multilayer Laboratory のメンバー

柔軟に変化する姿勢の必要性を痛感させられ－ 12 －

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5.5.4. ビームライン ID16A 建設時の分業た。5.5.4 項と合わせ、本反省は 5.5.5 項で述べる。

ID16A/B は従来から存在したビームラインを延

5.5.3. メンバー同士の交流

長し、ナノ観察用に改良した比較的新しいビー研究以外では、XOG 内で風通しが非常に良く、が、本ビームライン建設には多くの部門が携わ

毎日コーヒーブレイクで談笑する等、日本で見っている。MLL で作製された多層膜ミラーが設かけない落ち着いた雰囲気を感じた。労働時間置されるだけでなく、X 線検知器、ミラーマニを 35 時間とするフランスには、超過労働分を代休として相殺する RTT (Réduction du temps detravail)というシステムが存在する。代休の取得日次第で一月に二日有給が取得できることもあり、MLL のメンバーは月に 2 回三連休とする使い方をしていた。筆者の滞在中では、一週間程ムラインである。その構造は 5.4.2 項で記載した

ピュレーター、クリーンルーム化された実験ハッチの設計、ソフトウェア開発等、計 13 名の専門家が開発に携わっていたという。特に ID16A
はナノ集光に特化しており、光子エネルギー
33.6 keV という比較的高エネルギーの X 線を
12 nm に世界で初めて集光している [3]。

度のバカンスが冬・春・イースターと存在し、5.5.2 項でも触れたが、ESRF の分業スタイルが所属メンバーが研究に追い込まれている様子はどのようにして世界的な業績を生んでいるの見受けられなかった。その心理的余裕も相まっか、筆者は興味を持ちながら滞在していた。開てか、XOG の方々には様々に気をかけていただ

発段階のような予想外の問題が起こる状況でいた。例えば、ESRF が位置する都市 Grenoble は冬季オリンピックが 1968 年に開催され、Fig. 11に見るように、アルプスの麓に位置するスキー

は、分業の欠点が顕著になりやすい。理由の一
つは、ジョブディスクリプションに規定された範囲内で仕事をすることが普通であり、その範

観光地である。最寄りのスキー場はバスで 1 時囲を超えて作業しても評価されないどころか、間程の距離で、XOG の中でスキーにいく企画に

職務規定に抵触する恐れがあるからである。も筆者も誘われた（悪天候で見送りとなった）。

う一つは、職務外でも、自分の責任範囲を明確

逆に、こうした数ヶ月に一回の 1~2 週間程度の長期休暇中は ESRF・企業を問わず多くの人が休にする人が多いように思われたからである。筆者の周りには非常に親密で面倒見の良い方が多

むため、研究計画は念入りに検討する必要があかった。それでも日常会話では「自分のせいでった。物流や納品に要する時間も長く、進捗がはない」という言葉を聞く場面も多く、不足分

生み辛い場面もあったが、方針の差異を感じてを自身の頑張りで補おう、という発想は生まれ新鮮だった。

にくいかもしれない。
多様な人と専門性を交えながら業績を生む秘訣を筆者なりに 4 つ考えている。1 つ目に、5.5.1
項で述べたように、量を稼ぐための人手は確かに多い。日本であれば 1 人で全て行いそうな作業でも、分業がとにかく進んでいる。プロジェ
クトの規模に応じて、2・3 人といった中途半端な分業ではなく、10 人・それ以上といった数で圧倒しており、少数精鋭でも敵わない成果量を生み出している。
ただ、人員が増えれば、自己主張が尊重される集団では収集がつかない可能性がある。2 つ目

Fig. 11 Bastille 城塞から見る ESRF と ILLに、目的・目標が程々であり、かなり具体的で－ 13 －

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細かい。例えば「X 線集光・顕微鏡で世界一をな限りビームラインサイエンティストではなく目指す」のような、とかく上を目指すだけの目

ユーザーが操作できるよう、試料の設置・調的は ESRF では出てこない。「33.6 keV を整・解析が簡便に行えるようになっている。出

12 nm 集光できる性能で、装置を使うユーザー

力データフォーマットも統一されており、大抵目線で設計する」といった「現状で妥協できるの分析には既に便利なソフトウェアが用意され目標」となる。定量的な指標を活用し、目的をている。誰でも使いやすい製品がある以上、ビ構造化して目標設定する点は普通だが、個人的ームラインの開発が一旦終われば、ユーザー利にはこの「ユーザー目線」が肝だと感じてい用に不可欠な人員を除いて開発チームは解散でる。第 3 者の目線を導入することで、自ずと独きる。こうしたユーザーへの親和性とビームラ

りよがりの方向性を避ける意図が感じられる。

イン側の労力削減が相まって、ビームライン側

そして、筆者が滞在した集団に限った話かもしはオペレーター業務ではなく設備開発に労力をれないが、少なくとも皆口先は世話好きである

傾けられる。一方、ユーザーは操作につまずき（お節介焼きなのか社交辞令なのか、筆者にはにくく、科学的な成果出しに集中することがで分からない）。自分の専門性から見た「ユーザきる。

ー目線」について好きなだけ語り、結果、あらこれまでに経験しない物事の進め方に触れ、ゆる専門性から議論尽された具体的な一つの目

別の解を垣間見たような気がした。放射光分野

標が企画の最初に完成されている印象を受けは巨大な装置と多様なユーザーに開かれている

た。現実感ある具体的な数値設定に加え、人の点が非常に独特だと感じている。それらを全て

特色を活かした具体的な内容の詰め方が、序盤

こなさなければいけないような圧力をこれまでで上手く働いているように感じられた。

勝手に感じていたが、自分の立ち位置を考えさ3 つ目に、余裕を感じる風通しの良さである。
概ね、締切は目安であり、状況に応じて前後すせられるような経験だった。
5.5.5. 自身の研究開発プロセスとの比較

るのがこちらの習慣に思われる。そのため、過度にプレッシャーを感じることが少ない。そし5.2 節で触れたが、筆者は小型ミラーの開発につて、二番目の理由の世話焼きにも通じるが、おいて、設計から顕微実証までのプロセスを手掛喋りが好きである。目指す目標から関係無いこ

けてきた。小さい一装置ながら、遥か彼方のユとまで、全て喋る。喋る時間も長いし、喋る量ーザー利用が少し見える段階まで来たように感も多い。自分が気になれば何でも尋ねる。おそじている。規模が全く異なる開発ではあるが、らくだが、プロジェクトの進捗は早くない。そ5.5.4 項の 4 点と比較すると反省点が多い。

れでも、自分の立場から疑問が生まれれば必ず1 点目の人手について、自分で進めることに拘解消する風通しの良さのおかげか、齟齬も生じり過ぎたと感じている。当然、指導教官・共同ず、後戻りすることがない。予想と違うものが研究者・JASRI の方々には大変良く面倒を見てい完成することはまず無さそうだと感じた。

ただいたが、概ね、意思決定や実行は自分で手4 つ目に、開発段階から利用拡大のフェーズへ掛けるようにしていたつもりである。様々な経の移行は、装置的にも人員的にも非常に円滑で験を積めたこと自体に後悔はなく、感謝の念にある。開発段階からユーザーを見据えているた

堪えないものの、顕微実証に到達して自身が科め、ID16A/B は、開発段階のシステムではな学的側面に大きく踏み出した際に、単独で手掛

く、製品として完成しているというのが筆者のけることの障壁に直面したように思う。

印象である。例を挙げると、他のビームライン

2 点目の目標設定について、「ユーザー目線」と同じインターフェースやコマンドを使用してという指標は自身の中になかったと感じていデータの取得が可能となっている。また、可能る。これは以下 2 点の筆者の勉強不足によるも－ 14 －

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4_20220627TakenoriSHIMAMURA.docxのである。まず、放射光科学がどのように成りい、と筆者は考えている。例えば、5.4.2 項で登立っているのかを知らずに研究を始めたためで場した ID16A/B のような新たなビームラインをある。加速器や物理背景を扱う純粋な放射光科

立ち上げ、新しい X 線計測手法を提供する場合

学と、それらを計測技術として活用するユーザを考える。このビームラインを使って観測されー利用分野が合わさる構造を理解していなかった試料の現象は、過去に観測されなかったもの

た。次に、ユーザー利用に関する調査不足であが発見されており、人類の知識を拡大し、理学る。既に完成された X 線分析手法には、ある程的だと言える。このビームラインの立上げ結果

度データフォーマット等が存在している。そうである 33.6 eV での 12 nm 集光 [3]は、光学的にした先人によって規格化された内容を知ること

は X 線が集光可能だと分かっているため、真になく、その場の都合で多くを決定してしまった発見ではかもしれない。計測科学としては新しとも言える。研究目的を構造化し、数値目標にいように思われる。さらに元を辿って、ビーム落とし込むことはできたものの、この「ユーザラインに導入される集光鏡はどうだろうか。多ー目線」の有無は、最終的な完成物・到達地点

層膜の開発や設計手法は既存のものを使用してを大きく変えているように感じる。

いる。モノづくりの限界に挑戦するものである

3 点目の時間的余裕・風通しについては、本点単独で見れば、少数精鋭で全てを手掛けるスタが、これは理学的ではなく、もしかすると技術報告に留まるものかもしれない。

イルが活きたと考えている。上司も気さくで齟

筆者の悩みは、「科学的」の指標に戸惑うこ齬は発生しにくく、課題申請・実験課題というとである。自然科学と同義に使われる「科学」

動かせない締切に向けて集中することができは概ね理学と言い換えられるものだと筆者は理た。時間が無限に許されたとしても、優先順位

解している。工学と理学は、各々発明と発見をや目標抜きに物事は進まないと考える筆者にと特徴とする異なる分野であるが、学術界では一っては、この点は性に合っていたように思う。

貫して共通の「科学的」な指標で研究内容が評4 点目の開発・利用拡大の移行については、2価されているように感じる。時折、この「科学点目に挙げた視点の欠如により、到達点が異な的」とは単に「論理に基づけられた新規性」とったことが大きい。筆者らが拡張してきたシスいう意味なのだろうかと自問している。

テムは利用拡大を考えておらず、もしユーザー

こうした悩みは、研究者の評価に端を発す利用があるとしたら、構築したシステムを一つる。例えば、放射光実験のために装置を作製し一つ吟味し直す必要があるだろう。ユーザーがたとしても、「科学的」かどうかは疑問が残簡便に操作できるとは言えず、筆者がオペレーる。そのため、装置を作製しているばかりではターとして付随する必要があり、筆者は設備開理学と同じ土俵の「科学的」な研究業績は増え

発と科学的な成果出しを中途半端に進めざるをず、評価が上がらないため、十分な研究資源・得ない。

環境が得られない。しかし、放射光実験にはこ

筆者は、ESRF や自身が行った研究スタイルにうした大規模な装置が不可欠である。こうしたついて、良い・悪いといった主張をするつもり「分野で求められる作業」と「実際に行われるはない。単純に、筆者個人に適合していたか、評価」のミスマッチが、大きな準備を要する放或いはこれまで以上に出来たことが無かった

射光科学では多いのではないかと考えている。
上記の疑問を ESRF では感じていないのか、か、と反省させられる点が多かった。
5.5.6. 業務内容と研究業績評価手法の一致

Dr. Morawe に質問する機会があった。博士は、放射光分野に起きうる問題だと理解を示した上

放射光科学の研究は大規模な準備が必要となで、こうした業務内容と評価の乖離は起きていり、その準備内容は必ずしも「科学的」ではなないと答えた。「ジョブディスクリプションに－ 15 －

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は論文の投稿頻度や内容についても事細かに書僭越ながら筆者は、放射光による X 線は「計いてあり、それらを満たす限り、ESRF 内での評

測の最終手段」と考えている。ラボベースで手価は下がらない。サイエンティスト・エンジニ

軽に計測できる手段があれば、もちろんその手

ア・技術職員等、ポジションがしっかり分かれ法の方が望ましい。ただ、最終手段故に物理ており、業務内容が混在することはなく、評価

学・生物学・医薬学・惑星環境学・材料科学とも混在しない。むしろ、必要な業務を行っていいったあらゆる分野に開けているのが放射光でるにも関わらず評価されないのであれば、それあり、その可能性の拡大は、計測手法の下流にはジョブディスクリプションやマネジメント側位置する科学や製品開発に甚大な影響を与えるに問題がある。」との回答だった。

はずである。この分野で小型ミラーを推し進め

工学や理学、意思決定側と実行側が混ざり、たら、今まで見えなかった世界が見えるのでは

様々に経験できたのがこれまで筆者の経験してないか。そして、微力ながら世界に貢献できなきた研究であった。分業によって業務の幅が狭いかという思いで、これまで牛歩ながら研究をめられることは、筆者としては「将来の先が見進めてきた。先人が積み上げた内容を踏まえつえてしまう」ようで物足りなく感じるものであつ、誰も成し得ていない道を突き進む必要がある。一方、こうした評価が適切になされている

り、困難や苦労が必ず伴うものと考えている。

と迷わず答える博士の姿は、強く印象に残るも一方で、自分が世界に貢献することは、自らを犠牲にして成し遂げるものなのだろうか。あのだった。
なお、フランスの雇用制度は非管理職（Non-

るいは、先述のフランスで感じたように、自分

cadre）と管理職（Cadre）とあり、後者は成果主が満たされて初めて行えるものなのだろうか。

義となる。博士は非管理職としての意見である

実際には、貢献した事実が評価されて自らに還元され、その還元を元に、また新たな貢献へことを申し添える。

の道が開かれる等、両者が相補的に起こりうる

5.5.7. 社会貢献への個人的な葛藤ものだと考えている。ただ、筆者には、日本と日常会話はこなせない仏語レベルの筆者に対しフランスの研究スタイルはこのスペクトラムのて、5.5.3 項に見るように、XOG の同僚達は何故両極端に位置しているように見える。その中間

こんなにも気さくにコーヒーブレイクに誘ってを想像することは難しく、二者択一の選択肢をくれるのだろうか。その場を生きるのに精一杯提示されているように感じる。そして、その選な身には、こうして自分から誰かを誘う気持ち

択において、困難や苦労を「自らの犠牲」と微はなかなか湧き出してこない。無味乾燥な人間

かにも感じてしまう自分は、どちらに惹かれるのように感じられて、時々自身が情けなくなるのだろうか。
どちらの在り方が良い・悪いという話をする

ものの、常にせわしなく動いている。
筆者が出会ったフランスの研究者は、日本とつもりはない。ただ、フランスでの経験はこれ比べると圧倒的に実労働時間は短いが、でもだまでの自分の在り方に微かな痛みを残し、今からこそ余裕があり、他人を気遣う気持ちが生後、自分自身はどう生きたいのか、将来像を考まれているように感じた。「自分が満たされてえさせるものだった。

いないと他人に優しくできない。」 コーヒー

その他に得られたこと

ブレイク中の同僚の笑顔は、筆者の心の引け目

6.

を映し出し、そう語りかけてくる気がする。そ以下、渡航前には予定していなかったものの、して、この姿勢を体現する同僚達は、「これも収穫があった内容を記述する。

有り得るな」と筆者に感じさせるものだった。

－ 16 －

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6.1. 計測ユニット訪問と小型ミラーの計測

で計測結果の妥当性が示せている他、基板やコ

5.2 節に登場した、XOG の中にある計測ユニット
MML [4]を訪問して見学すると共に、日本から持ち込んだ小型ミラーの形状を測定する機会が得ーティングへの傷が気になるためだと言う。
6.1.2. 非確率的な計測エラー対策（温度）られた。以下、見学中に得られた知見の後に、MML は系統誤差に分類される温度ドリフトの影

小型ミラー測定について記述する。

響を非常に気にしており、筆者には学ぶ点が多かった。以下 3 点挙げる。

6.1.1. MML の保有装置

1 点目に、これらの装置は全てクリーンルーム

MML は、フィゾー型干渉計を 2 台 [21,22]、非接触式型のプロファイラー（Long-trace profiler, 以
下 LTP）を 1 台 [23]、マイケルソン型の顕微式干渉計を 1 台 [24]、シャック・ハルトマン波面センサを用いた形状計測器を 1 台 [25]、接触式のプロ
ファイラーを 1 台保有する。

ングを使用して、最大 1.2 m までの大型ミラーの計測を可能としている。特に LTP やシャック・
ハルトマン波面センサはガントリーと呼ばれる差は試料と検知器の距離分拡大されてしまうたの計測結果を共有するラウンドロビンテストのめ、検知器を近づける方が望ましいとされる。

ことである。

この熱が試料に伝わらないように、検知器がでマイケルソン型の顕微式干渉計もスティッチ

きるだけ離されていたのも印象的である。もうング計測できるが、より小さな X 線ミラーを対象としている。MML の顕微式干渉計は検知器にの、接触式プロファイラーは現在使用していな
いとのことであった。現状では非接触式の手法れている。この例となる装置を 2 つ挙げる。どルで熱源が覆われていた。また、通常、設置誤

州の放射光施設が共同で同じ基板を計測し、そ干渉計と波面計は通常の計測で使用するも2 点目に、熱源の特定と切り分けが明確になさ

冷却効率を最大限に高めるために、アルミホイ

渉計に設置されていた。本プロジェクトは、欧だった。

大限高めているという。

冷却ファンと一体になっている。この検知器のるプロジェクトで用いる大型基板がフィゾー干う。こうした微妙な位置ずれを気にしての構造

けば、自動で複数回の計測を行い、再現性の検の場合、ガントリーに取り付けられた検知器が筆者が訪問した際には、MooNpics [26]と呼ばれなければ、姿勢調整の際に並進運動してしまある。そのため、計測したい基板を設置してお熱源となる。シャック・ハルトマン波面センサの花崗岩定盤で固定される巨大な装置である。

と、回転ステージ中心と試料表面が一致してい化されており、リモートコントロールが可能での測定装置も検知器を備えるが、本構成要素は両持ち梁構造をしており、この構造が 1 m 超えると言う。通常試料側に回転ステージを設ける

ないし 40%で保たれている。全ての装置は自動の出入りを減らし、クリーンルームの効果を最ファイラーを除き、いずれの装置もスティッチ

料面との焦点距離を保ったまま角度を調整でき管理され、夏と冬で異なるものの、湿度も 50%証まで行える。こうした自動化によって極力人

マイケルソン型の顕微式干渉計と接触式プロ

回転ステージが搭載されており、これにより試型の実験室に収められている。温度は±0.1 度で一つの装置である顕微式干渉計の場合、空調によるステージ揺れや温度の揺らぎが測定に影響する。そのため、風防を装置周りに設置することが多いと筆者は考えているが、MML では風防を大きくとり、できるだけ検知器周りの排熱を効率化するように工夫していた。検知器だけでなく、駆動ステージについても、計測に必要なステージは自動、測定前にだけ必要な調整は手動とすることで、排熱を極力抑え、試料の熱変形を低減していた。
3 点目に、計測エラーの時間周期によって対応を変えていたことである。例えば、計測によく－ 17 －

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散見される温度ドリフトは 1 時間程度のものでタ同士の僅かな姿勢誤差によって、二次関数である。顕微式干渉計の起動後に起こる温度ドリ代表されるシステムエラーが発生する [27]。過去

フトは、事前にダミーとして計測動作を繰り返には、ミラー計測と同時に参照平面を計測する

させることで、定常状態に至らせる。最も印象ことでこの姿勢誤差を取り除く手法が提案さ的だったのは、試料に小型扇風機の風を微力なれ [28]、X 線集光技術の改善に大きく寄与しがら直接当てていたことである。温度ドリフト

た [29]。ESRF でも本手法を試したものの、大きという非確率的な計測エラーを扇風機で低減な改善が見られなかったため、現在では使用しし、空気の揺らぎという確率的な計測ノイズにないとのことだった。むしろ使用しないことでした方が、平均化した際に常に同じ計測結果にステージ構成を単純化し、計測を早くできると収束するということだった。1 日周期でも温度ドいう。

リフトは計測されるが、上記のような事前の準

楕円筒形状をした X 線ミラーの計測では、ス

備で取り除くことは難しい。こうした場合、例

ティッチング計測中の測定場所に応じ、干渉計

えば、1 日かけて複数回データを計測した後に、と試料の距離及び試料の傾きを毎回調整する必

2〜3 時間程度のまとまりで計測データを平均化要がある。後者については、連続した曲面の計する。その平均値がどのようにシフトしている

測であれば簡単に最適点を見つけられるため、かを見ながら、平均化するのに必要なタイムス

焦点距離の調整と一括して行なっている。つまケールを見極めるということだった。

り、最も焦点が合う場所が試料中心に来るよう小型ミラーは計測範囲が小さく、計測が早いなアルゴリズムとすると、焦点・試料の姿勢がことを利点とする。そのため、こうした長時間

自動的に決定される。そのため、スティッチン

計測をこれまで筆者は経験したことがなく、温グ計測の初回のみ試料の傾きを探索させれば、度ドリフトに対して疎かった。また、所属研究

計測中は 1 種類の調整アルゴリズムで済む。調室では通常の空調に風防を設置することで計測

整アルゴリズムは、試料表面の計測結果を基に環境を作り出しているため、日単位の安定性は

光軸方向の試料位置・試料傾きを調整する。こ

担保できず、新鮮であった。

の調整を別個ではなく一つにまとめると、撮像枚数が少なく済み、計測時間を大幅に短縮でき

なお、放射光施設の実験ホールよりも湿度がるとのことだった。

高い点が気になるが、これは施設の空調設備が古いためである。夏と冬で最も安定しやすい条重力による変形を考慮するため、必要であれ件を探索した結果、現在の温度・湿度状況に落ば、基板のマウントはビームラインと同じもの

ち着いている。この空調設備は筆者の滞在後のを使用するという。2 台のフィゾー型干渉計は、夏に一新される予定で、その間、MML は 3 ヶ月

試料を上側から計測できるものと側面から計測閉鎖される。再開後、クリーンルーム環境が適できるものの 2 種類があり、それらの計測結果

切に維持できるパラメタや装置の動作状況を確の比較でも変形の影響を低減できるという。
平らに置かれた参照基板の形状を計測の始め認するということだった。
6.1.3. 非確率的な計測エラー対策（その他）に取得することで、装置内部の光学系に起因するシステムエラーを較正している [30]。それだけ大型ミラー計測に用いられるスティッチング計

でなく、干渉計の視野の周辺部は、基板曲面か測は、隣り合う 2 次元平面の計測データを一部

らの反射光で装置内部の光学系が収差を発生し重複させるようにして大量取得し、それらデーやすいため [27]、干渉縞が発生しない視野中心付

タをつなぎ合わせることによって、装置の視野近のみを使用して計測していた [28]。小型ミラー

より広域の計測結果を得る処理方法である。こはスティッチング計測が不要な程計測領域が小のスティッチング枚数が多くなると、隣接デー－ 18 －

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さく、干渉計の視野内に収めることができるた的である。特にスティッチング計測の場合、ノめ、こうした工夫をしてこなかった。

イズの周期に応じて 2 通りの平均化がある。
1 つ目に、一計測視野内での平均化である。こ

精密加工において、基板の洗浄は全てを決めると言っても過言ではない。MML では有機物のれは定点で複数枚取得し、同じ場所での取得結付着はメタノールで拭き取っていた。筆者は半果のノイズを可能な限り低減する操作に相当す

導体プロセスに倣い超純水を使用していたが、る。取得枚数は予め、参照平面等の既知の形状

揮発速度が早いため、余計な付着物や水滴跡がのものを使用し、ノイズ低減に必要な平均化回残らないという。クロスについては、筆者同数を評価することで算出する。MML では視野の様、Texwipe による Cleanroom 用の布を使用して中でも干渉縞がほとんど現れない範囲のみを用いた。なお、フランス製の Kleenex でも代用できいるため、顕微型干渉計のスキャンが非常に短るという。埃等については、クリーンルーム用い。そのため、定点での平均化を 32 回行なっての清浄剤で、古い写真にも使われる Collodion をも 15 秒程で終了していた。

Si 基板に塗っているのが印象的だった。

2 つ目に、一スティッチング計測同士の平均化

Collodion を薄く表面に塗布して乾燥させるとシである。MML ではスティッチング計測を往復でールのようになるため、これを剥がすと埃も一行うことにより、行きと帰りの経路を混ぜて複緒に除去できる。本手法の利点は、表面性状に数回スティッチング計測を行なっている。概影響することなく、基板に埋め込まれているゴ

ね、片道にかかる時間は 1~3 時間程度であるたミまで取り除けることである。通常、超純水でめ、全てを平均化すれば、数時間周期の計測ノ

洗浄しても、こうしたゴミは取りづらい。Si 基

イズを低減できる。6.1.2 項で見たような時系列

板限定の手法だという。

ごとに複数のグループに分けて平均データを確MML では大型ミラーを計測することが多く、認する他、行きのみ・帰りのみの計測を平均化

時にその曲率半径は数キロメートルオーダーにして、両者の結果が同じ値に概ね収束しているなるという。こうした非常に緩やかな曲面を持か確認していたことが印象的だった。こうしたつ X 線ミラーの曲率は、わずかなスティッチン

様々なグループ分けと平均化を以て、計測誤差

グ誤差で大きく変化してしまう。ピクセルサイ

が確率的なノイズであるか、ノイズであるなら

ズの較正結果でも値が変わる [31]ということ

収束しているかを判断していた。
日本で行なっていた小型ミラーの計測でも 1で、小型ミラーでは考えが及ばなかった工夫が見受けられた。

点目のような平均化は行なっていた。一方で、計測エラーの対策で最も重要なことは、「必計測環境の空調が通常のものであるため、長時ず複数の手法で確認すること」だった。多数の間の安定性は期待できず、これまで 2 点目のよ計測装置を保有する MML らしく、フィゾー型干

うな平均化及び解析はしてこなかった。計測の渉計と LTP の結果がおよそ 1 nm 以下の精度で一妥当性は常に日本でも気にしており、今後計測致するという。どんな基板でも一つの計測装置

環境を見直したい。

のみで評価することはないため、基板サイズにもよるが、通常 1 つのミラーの評価に１週間程

6.1.5. 計測データ解析パッケージ PyLOSt

要するという。

PyLOSt は Python Large Optic Stitching software の6.1.4. MML の確率的な計測ノイズ対策

略である。Python でのデータ解析プロセスを視6.1.2 項で見たような、原因が明らかな誤差を取

platform 上で起動し、大型ミラーのスティッチン

り除いた後の計測誤差は偶然誤差と言える。こ

グ計測に必要なデータ処理を一括で提供する計

覚的・直感的に提供する orange data mining

うした確率的なノイズの低減には平均化が効果－ 19 －

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測データ解析パッケージである。現在、Windows

評価してきたが、MLL のスティッチング計測とと Linux 用に GitLab 上で公開されている [32]。

結果を比較することを試みた。

6.1.2・6.1.4 項で見たようなスティッチング処

まず、MLL の計測アルゴリズムが小型ミラー

理・平均化・その他多種の解析は手間がかかに適用できるかを確認した。次に、様々な倍率る。特に、60 往復分したデータを往・復路ごとでスティッチング計測を行った。最後に、計測や時系列ごと等で解析する、複数グループにま条件が最も良いと思われる倍率で再現性評価をとめて描画する、異なる光学系の倍率の結果と行った。以下結果を述べる。なお、小型ミラー比較する、となると解析に時間もかかる。

は二枚組であり、長いものと短いものが存在す

PyLOSt は各解析プロセスをノードと呼ばれる線る。曲率が強い、短い小型ミラーの計測を先にで繋ぐことで処理の順番を定義できるため、出行った。

来上がった解析の全体像は地図のようになる。

急峻な曲面の計測のため、手動で焦点を合わ

途中で解析手法を変えても特定の場所だけ解析せる場面もあったが、概ね計測アルゴリズムはを実行するだけで済み、全体を毎回実行する必

正常に機能した。対物レンズには 2.5 倍、5 倍、要はない。筆者はデータ読み込みや解析を自前50 倍とあり、2 倍の補助レンズを組み合わせるのソースコードで処理していたが、プログラミこともできる。日本で行った計測が 2.5 倍・10ングに詳しくなくても手軽に大規模データを処倍のレンズによるものだったため、これと同じ理できる点で強力なツールだと感じた。

倍率を用意するとともに、補助レンズ由来の誤MML でも日常的に使用しており、普段使用す差を懸念して 5 倍でも計測を行うこととした。

る解析手法が公開されている。現在、スティッ

2.5・5・10 倍全ての倍率でスティッチング計測

チングアルゴリズムを搭載したパッケージはを行うとともに、小型ミラーを視野に収められ様々なものが開発されているが、orange data
mining platform は放射光分野では OASYS(OrAnge SYnchrotron Suite)等でも使用されており、今後さらに利用が拡大するのではと感じている。
6.1.6. 小型ミラーの計測
これら見学の後に、マイケルソン型顕微式干渉計を用いたスティッチング計測を小型ミラーに適用する機会をいただけた。Fig. 12 にその計測風景を示す。回転ステージ上に乗るガラス基板が小型ミラーである。
小型ミラーは、中心位置での曲率半径がおよそ 150 mm である。従来の X 線ミラーは曲率半
径が数十メートルオーダーであり、短くても数メートルであった。この急峻な形状のため、これまで計測手法の開発は、顕微式干渉計・接触式プロファイラー・ビームラインでの X 線を用いて行なってきた。結果、顕微式干渉計を使用
し、スティッチングを行わない計測でこれまで

Fig. 12 Metrology Laboratory での小型全反射ミラーの計測風景－ 20 －

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る 2.5 倍に関しては定点観察のみの評価も行っ

ら、具体的なミラー評価手法について質問を受た。結果、定点観察結果と 5 倍及び 10 倍のステけた。

ィッチング計測結果は概ね一致した。反対に 2.5倍のスティッチング結果は 1 nm 程度ながらやや

2 つ目は、日本で開催された XOPT 2022

差が生まれる結果となった。これについては、(International Conference on X-ray Optics andApplications 2022)である。現地とオンライン開催

2.5 倍の視野が大きく、内部光学系の収差を生むを併用したハイブリッド形式であり、口頭発表

曲面の影響をより強く受けたためだと考えていを行った。小型ミラーを大型放射光施設 SPring-8

る。そのため、再現性の評価には、視野が最もで評価し、蛍光 X 線顕微観察に応用した結果を狭く、干渉縞の本数が少ない、即ち平面として発表した。日本人研究者から、小型ミラーの具計測できる範囲が最も広い 10 倍を使用した。そ体的な設計や焦点深度内に試料を挿入する手法

して、20 回の往復つまり 40 回のスティッチング

に加え、硬 X 線に小型ミラーを応用する際に考計測を行った。

えうる X 線分析手法等について質問を受けた。

同様に、曲率半径がやや長い小型ミラーの計

いずれの学会も XOG から発表・参加してお測も 2.5・5・10 倍で行った。短い小型ミラーのり、特に IWXM はほぼ全ての XOG メンバーが計測結果から、安定性を踏まえると計測は 1 時参加していた。そのため、セッションの合間の間程度で終了するのが望ましい。曲率半径が長休憩時間では、XOG メンバーがコーヒーブレイ

いため、2.5 倍でも干渉縞の本数は十分少なく、クがてら集まり、直前の発表について議論する

計測時間の都合を踏まえて 2.5 倍にて再現性評価

光景が見られた。例えば、作り込み型のウォルを行った。その際、30 回の往復、つまり 60 回のターミラー作製に関する発表では、計測手法とスティッチング計測を採用した。

して接触式プロファイラーが使用されていた。

これら計測データの解析は未だ定性的なもの

自身の小型ミラーも曲率半径が小さいため、計に留まっている。小型ミラーの形状誤差が MML

測手法の妥当性評価のために使用した経験があと日本で一致することは確かめたもの、例えばる。本計測手法の妥当性やどういった場面で使曲率半径といった絶対形状の評価はまだ途中で用できそうかといった話題で盛り上がった瞬間ある。今後解析を進め、日本での計測結果と比を特に記憶している。

較する。得られた計測の比較結果は小型ミラーの作製に関する論文の中で発表を予定してい6.3. 感染症と国際情勢変化への反応る。

感染症の影響が続く中、ESRF の研究環境がどの

6.2. 国際学会への参加

ように適応しているのか、「新しい研究様式」

ESRF 滞在中に、2 つの国際学会で発表した。1にあたり、ESRF の対応を共有すると共に、個人

つ目は、ドイツで開催された IWXM 2022

的に学んだことを記述する。

を知ることを目指した。また、国際情勢の変化

th International Workshop on Metrology for X-ray(7
Optics, Mirror Design and Fabrication)であり、X 線

6.3.1. フランス国内の感染症状況と施策

集光素子の計測関連の発表が多い学会である。

フランスは 2020 年の人口が 6739 万人と日本の感染症の影響を鑑みてオンライン開催となり、半分程であるのに対し、COVID-19 の波が深刻だ

ポスター発表を行った。小型ミラーの作製結果った 2022 年 1 月 25 日頃には、1 日の新規感染者について発表し、主にドイツの PTB

数が瞬間的に 50 万人を突破している。日本では(Physikalisch-Technische Bundesanstalt National
Metrology Institute)や米国の Brookhaven National

2 月 6 日に瞬間的に 10 万人の新規感染者を確認しており、これと比較して非常に大きな影響をLaboratory の X 線ミラー計測に携わる研究者達か受けた国と言える。日本と異なり、感染を遅ら－ 21 －

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せるための行動制限等を設けることがなかった

れ、向かいで座る人の声が反射して時折聞こえためか、感染者数のピークは鋭く立ち上がり、ない程である。使用された席は、食堂スタッフ

鋭く元に戻る傾向を示す（以上 Google のによって逐一消毒され、椅子を机側に傾けるこ

COVID-19 感染情報より）。

とで消毒済だと示す。一方、外部飲食店ではこ

COVID-19 ワクチン接種率は同 1 月 25 日時点

うした仕切りがないため、集団での外食は極力で 78.4%だが、当時接種可能だった成人のみを分控えるように通達されていた。会議室・実験母とすると、接種率は 90%に迫る勢いだった。

室・実験ホール内のハッチには人数制限が明記

その背景には、フランス政府が公共機関や飲食され、密を避けるようになっている。ESRF 職員

店で衛生パス（pass sanitaire）の提示を求めたたが陽性になった場合、直ちに敷地内の保健センめだと考えられる。この衛生パスは 1 月 24 日かターによって濃厚接触者の特定が行われ、必要らワクチンパス（pass vaccinal）へと移行し始であれば検査・隔離・消毒が行われる。感染者

め、ワクチン接種の最終日から数えて有効期限

数は職員のメーリングリストに毎日通達され、内であることを証明する仕組みへと変化した。

感染者の最終出勤日・作業場所・濃厚接触者の通常 2 回とされるワクチン摂取後から一定期間人数が記載されている。筆者も同僚が度々陽性経過しても、ブースター接種によって有効期限となり、保健センターで検査を受けた。
このように、フランス政府の施策に ESRF もすを延長できる。筆者も日本でのワクチン摂取から半年経過するのを機に、フランスでブースタ

ぐさま追従する訳ではない。筆者が滞在を開始

ー摂取を受けた。その他、ワクチン摂取を済ました 1 月から少なくとも 4 月まではリモートワ

せると COVID-19 感染症検査が無料となる。こークが奨励されており、多くの事務職員が現地うした摂取後の利点を踏まえると、実質的なワではなく自宅から作業していた。XOG メンバー

クチン接種及びブースター接種の義務化が行わも週 2 日のリモートワークが奨励されていたとれていたと言える。

いう。MLL に関してはリモートワークで補えな

この仕組みを基本として、屋内や交通機関でい実験が多いため、メンバー同士交代でリモーのマスク着用義務は 3 月まで続いた。その後、トワークを行う他、通常の職員より現地作業をワクチンパスは解除となり、公共交通機関や病増やして実験を進めていた。ESRF ではリモート院等を除いてマスク着用義務も無くなった。高

ワーク用のシステムが予め準備されている。

齢者や自衛する人以外、外を出歩くマスク姿のVPN を使って敷地外から自身の端末にアクセス

人はほぼ見かけない。気温が上がる春に向けできるため、感染症初期も特に混乱はなかったて、人々の生活は感染症前の様子に戻っていくという。感染症が落ち着いた 5 月も働き方の選ような印象を受けた。その中でも、濃厚接触を択肢としてリモートワークは引き続き認めら追跡するアプリは引き続き使用され、日本同様

れ、育児等含む各自の都合に合わせて働けるよに、陽性者が周囲で検知された場合はスマートうに配慮されていた。
ミーティングは基本オンラインで行われ、半フォンに通知が来るようになっている。

年に一度の General Assembly も全て zoom 上で行

6.3.2. ESRF 内での COVID-19 対策

われた。一方で、ESRF 内のユーザーを集めたワ

先述のフランス国内の感染症対策より、ESRF 内での対策は厳格だと言える。まず、3 月以降でも建物屋内ではマスク着用が義務付けられ、そのークショップ（Users’ Workshop や Science
Day）や、外部から招聘した講師講演の現地中継（ILL-ESRF Colloquium や ESRF Scientific

励行のために ESRF の Central Building にてマス

Webinar）等、各種イベントを月 1・2 回の頻度でクが無料配布されていた。敷地内の食堂はアク

積極的に開催しており、知的活動を止めない姿

リル板による仕切りが個々人ごとに完璧になさ

勢が随所に感じられた。講演内容は研究成果に－ 22 －

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留まらない。例えば、考古学分野の科学者が講の二カ国であり、先の定義に照らし合わせると演者として招待され、感染症勃発後に重大な成「戦争」とは呼ばないのかもしれない。あくま

果を上げた際の教訓をどのように ESRF の研究にでロシアが物理的に進出している状況は「侵活かすかが講演・議論されるなど、実践・実務攻」と呼ばれるような気がするのだ。そのた的な内容も多い。こうしたイベントは ESRF に在め、当初は invasion や aggression という言葉を使籍する全ての人が参加可能であり、研究所全体って同僚と会話をしていたが、そのうち、目のとして新しい学びの場を追求し職員に提供する前の事象が war であると気づき、衝撃を受け

活気を感じた。

た。
フランスから国内に帰ると、やはり今回の出

6.3.3. 戦争と war

来事はウクライナ侵攻と報道されることが多い

期せずして渡航時期が大きな国際情勢の変化にように思う。試しに「ウクライナ 戦争」と調べ

重なり、平和ボケとも呼べる自身の悠長さに気ると、検索上位に来る記事は BBC や CNN 等、づかされる場面があった。

海外メディアの翻訳記事が多いように見える。

地理的に近いこともあり、ウクライナ情勢はこうした言葉のニュアンスの違いは、今後の自フランスで頻繁に報道されていた。3 月頭には国分の考え方や主張を変えかねない。極端に言え境付近での緊張を伝える報道が連日なされる。

ば、日本の文脈で「今後戦争は起きていない」

そして、ロシアの侵攻が始まった日のことだっとしても、海外の文脈では「war は勃発していた。筆者が「戦争になってしまうのだろうか」

る」かもしれないのである。

と同僚と喋っていた際に、その 1 人は、「戦争侵攻開始日、同僚の携帯電話にかかってきたは始まった」と真顔で返答した。その際、筆者

留学中の子供からの電話のトーンが、直面するは自分の至らなさにようやく気づき、「今、目事態の深刻さを物語っていた。そして、当然のの前にしていることが war なのか」と初めて実ように享受していた平和はたった数ヶ月で崩れ感したのだった。

去るのかと実感した。

2022 年で 28 歳となる筆者は、恥ずかしながら生きている内に戦争を見るとはおそらく想像し6.3.4. ESRF の国際情勢変化への対応ていなかった。記憶を辿ればイラク戦争、アフこうした個人的なショックを経て、事の甚大さ

ガニスタン侵攻、IS 等、武力衝突はたくさん存をさらに痛感する場面があった。

在した。ただ、小学 3 年生の筆者には、イラク

ESRF は欧州の様々な国から出資を受けて運営

戦争はどこか遠い国の出来事で実感が湧かなかされている。資金面だけでなく、職員も多様なった上、この戦争は「正義」と「悪」の戦いだ

国から集まる研究施設である [33]。半年に一度と勝手に認識していたかもしれない。その他の開催される General Assembly は 6.3.2 項でも登場

例は「戦争」として語られることはなかったよ

したが、筆者も含め、こうした多様な職員が全うに思われる。聞き慣れた言葉は「侵攻」だっ員出席する重要な会合である。概ね 1 時間程度た。

の内容であり、ESRF の施設長にあたる Director

戦争というと、第一・二次世界大戦が筆者にGeneral が、主要な研究成果を始めとする直近半は思い浮かぶが、日本で言う「戦争」は「多く年の ESRF の進展や現状を紹介し、次の半年に向の国が参加して、武力でお互いを攻撃している

けた目標を示す、といった構成となっている。

状況」のように一般市民には思われる。他に会の最後には職員との質疑応答が行われ、非常は、宣戦布告の有無等、明確な用語の定義もあに活発な討論が見られる集会である。この集会るだろう。今回の出来事は、関連諸国の支援をが緊急事態という名目で 3 月 23 日に開催され、除けば、直接対峙する国はロシアとウクライナ

今回のウクライナ情勢に対して施設の決議が発－ 23 －

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4_20220627TakenoriSHIMAMURA.docx表された。決議は役員による投票で事前に決め国営組織がこれに反するという解釈である。こられたもので、筆者を含む関連職員全体に zoom

うした集団との関連の無さや、民間人攻撃へので告知する形式となった。

断固拒否を誓約書等で宣言させれば、個人利用

その内容は、「ロシア政府・ロシア系の組織は許されるのではないかと筆者は考えたものからの援助を停止し、それら組織に所属する研の、組織としては安全策を取り、「一律禁止」

究者個人の利用を禁止する」というものだっとする他なかったと拝察する。声明に対する筆た。文面では当然のように聞こえるかもしれな

者の戸惑いを述べたものの、ここでより強調しいが、実は、筆者は非常に驚いた。

たいことは、「宣誓書等で安全に使用される、侵攻から日が経っており、緊急集会開催の通という紳士協定の前提すら既に打ち壊された」

知を事前に受けている。その時点で、軍事力をという段階にまで達したのではないか、という行使したロシア政府やロシア系の国営組織から点である。

の援助を ESRF が受け付けないことはある程度予

公の声明はインターネット上でも閲覧可能だ想できる。一方で、この制裁で個人が対象になが [34]、筆者が出席した 3 月 23 日時点では、個るとは思ってもみなかった。政治的・人道的な人に対する制約として以下が挙げられていた。

問題はそのレベルで対処されるべきであって、即ち、2022 年度の割当済ビームタイムの取消・

本来人類に平等に開かれる学問・科学的な土俵

今後のビームタイム選考からの自動的な除外・でこれを議論することは、問題を履き違えてい共著含む論文著者としての ESRF 利用結果の出るように筆者には思われたのである。

版停止、であった。論文については現在査読中

顔をやや赤くして「現状起きている事象を見のものも含むという。共著に関係者が含まれたて、何もせずにはいられない」と怒り口調に語場合、研究への貢献を無視する訳にはいかない

る役員も、筆者にはやや論点がずれているようため、更なる通知がなされるまで当該内容は出に思われた。その怒りは理解できるものの、果版停止ということになる。質疑応答の際に、ロたして矛先は個人に向けられるべきなのだろう

シア国籍で ESRF 所属の研究者や、フランスの大か。「ロシアを全て受け付けない」という結論

学に所属するロシア人学生で ESRF を利用するユは、議論の面でも効果の面でも果たして受け入

ーザーについて、その処遇が質問されており、れられるものなのだろうか。盛んに報道される

そうしたケースは個別に対応するとアナウンス

スポーツ大会への選手参加の是非と似た議論でされていた。

ある。

個人的な感想であり、対応の良し悪しを論じ

後半の質問セッションで、外部の人間ながらる意図は筆者に無いが、少なくとも、ウクライ

筆者は上記の疑問をぶつけるか、非常に悩んで

ナ情勢の変化は各国の研究と無縁ではなく、放いた。質疑応答の序盤では、施設予算への影響

射光施設単位でも大きな動きがあることを念頭や共著者に関連機関が入っている場合の対応に置く必要がある。研究成果の出版まで影響を等、上記の決定を受け入れた上での質問が多か受けている以上、日本と海外での対応の差を意ったためである。しかし、後半で「今回の決議

識しないと、国際的研究の足枷になりかねないが何を目的としているのか不明確だ、この制裁と危惧する。

で本当に効果があると言えるのか」といった決

6.3.5. 決議に対する個人的な反省

議本体に対する疑問の声も上がり、戸惑っているのは筆者だけではないと感じた。

ロシア国籍の研究者も多く参加する ESRF で、上この判断に至った事情について、筆者なりに記のような個人を対象とした決議が取られたこ

理解はできる。ESRF の利用憲章には「平和目的とに、筆者は衝撃を受けていた。過去に海外でに限る」といった一文があり、ロシア政府及びウクライナ出身の学生にも出会ったし、ロシア－ 24 －

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人の友人もいる身としては、大事なのはその人がないかのようにあたかも麻痺してないだろうの所属よりも、人格や尊重する考え方である。

か。市民の自分は無責任に物事を考えていないとはいえ、外部の人間ながら集会に出席し、今か、非常に不安定な気持ちになる。大袈裟かも回の声明を受容したことには違いない。

しれないが、今回の ESRF の決議はこの状況を物

筆者は主に NHK や BBC・CNN・NPR を情報語っている。役員が決めた方針として言われる源としている。フランス滞在中にテレビ番組をがままに受容し、自分は無責任に物事を考えてつけていることもあったが、端的に言えば、こいないだろうか。
凄惨な景色は今起きていることであって、不れらは全て「西側」の情報である。片方の側の情報を主に取得しており、ロシアメディアの情

安や葛藤を言い訳に思考停止してはいられな報が取り上げられると、それらは情報統制のたい。死亡者の発表が異なる出来事は過去にもあめの「フェイク」として紹介されることが多るが、おそらく似た状況で起きてきたはずであい。

る。筆者は暴力を一切認めない。その立場の

この「フェイク」という言葉は、筆者は非常

元、誰か歴史家の目線で語られる前に、何が起に危険な言葉だと考えている。情報のほんの一きているのか、憂鬱で凄惨な映像だとしても目部でも虚偽とすれば、誤りだと簡単に主張できに留める必要があると感じる。個々人として今る。一方で、全てが正しいと証明することは非何ができるかも大切だが、まずは自分がどう判常に困難である。安易に使われれば、とある一断するかをせめて見失わないようにしたい。
戦禍に遭われた全ての方々にお見舞い申し上

視点の主張を強固にしてしまいかねない。情報統制について議論されることが多いが、筆者も西側の情報に偏っている点では、情報統制を受げると共に、一刻も早い事態の収束を願う。

けているのと変わらない。そして、その中では

6.4. 長期滞在での気づき「フェイク」といった言葉で他の主張が排斥さ過去に短期留学は何度か経験したが、全て学生れている。

として大学に滞在しており、留学生として住居

物事を判断する上で何かしらの色眼鏡は避け

等に何らかの恩恵を受けてきた。その点で、今られないが、その色を薄める努力は可能だと筆回は、短くも異国に「住民」として滞在できた者は考えている。それにも関わらず、ロシア語と感じている。

を理解しないこともあり、西側以外の主張を筆

ビザ等は保有するものの、ESRF とは雇用関係者は取り込めず、釣り合いが取れない。見聞きにないため、今回は後ろ盾の無い個人として長した点と点を繋いで解釈することは簡単だが、期滞在している。通常 1 年以上住む際に必要な得られる情報は非現実的かつ衝撃的で、事象が滞在許可・社会保険等の書類手続きが要求され都合よく切り取られていないか、慎重になってたり、賃貸契約を締結しないものの連帯保証人しまう。誤解を恐れずに言うならば「実はロシを仏国に準備したりした。感染症の影響で事務

アで言われている内容の方が偏見は少なかっ

手続きも進まない中、雇用関係に無い個人の滞た」「自分で情報を取りに行かなかったため

在とあって、難しい局面が多かった。観光客とに、知っていたら支持しなかったであろう方針

住民として過ごす違いである。

を支持していた」等、逆の立場になっていない

実は、日本出発の 2 時間程前に、滞在先がダだろうか。「正義」と「悪」で論じられること

ブルブッキングでキャンセルになった旨を伝えが多い中、ロシアが被害者となる「正義」の文

るメールを受け取った。トラブルを想定し、最脈は、この侵攻の前に無かったのだろうか。

初 1 週間はホテルを別に予約していたため事無国家間の争いは、政治的に上の立場に責任がきを得たが、まさか備えが活きるとは思わず、行きがちである。故に、市民は責任をとる必要

事務の風土の違いを初めから噛み締めていた。

－ 25 －

file3_1

国際交流助成報告書

4_20220627TakenoriSHIMAMURA.docx

事務系の多くが早く帰宅することもあり、メーはないが、様々な人が候補者や政治構造につい

ルでのやりとりだと解決しないことも多いが、て個人的に語ってくれたことも新鮮だった。

その一方で、直接滞在先・銀行・役所の受付に

美食や歴史ある建造物、Fig. 13 のような欧州行くと、案外簡単に解決する。筆者の仏語がど特有の雄大な自然を時に噛みしめつつ、現地のんなに下手でも相手が辛抱強いのが印象的で、人柄や人種・政治的な分断も垣間見た体験は、明らかに不機嫌そうな顔をしてもあしらうこと「観光客」の立場では不可能だった。現地に少なく向き合ってくれる。フランスの人は世話焼し馴染めた経験は、今後の糧になると感じる。

きだと個人的な印象を 5.5.4 項で述べたが、自分

また、フランスという歴史ある国に触れ、国際が住む世界に存在する相手には真剣である。観

情勢の変化を目の前にし、過去に同じようなこ

光客として大目に見てくれそうなレストランのとが何故起きて、先人はどう考えたのだろうと

予約ならまだしも、住民ならではの手続きの際思いを馳せるようになった。「世界史を疎かににもこの点を感じた。確かに帰宅も早く、仕事したことを後悔している」と同僚に漏らしたと中もお喋りが多いが、フランスの現地の人は、ころ、何故か笑われたのが印象的である。

目の前に確固として存在する人に毎日忙しいの

7.

ではないかと思った。

今後の研究の方向性

非英語圏を活かして仏語で生活できた点も収7.1. 研究成果発表

穫である。明らかにアジア系の筆者を見ると他国では英語で話しかけてくることが多い。それ多層膜を施さない小型ミラーの計測内容は、自に対し、あたかも受け入れてくれているかのよ

身が開発した手法や ESRF の計測技術の妥当性をうに、フランスの現地の人は仏語で話しかけて示すものであり、原子スケールの再現性・正確くれる。スーパーマーケット・地元の青空市

性が求められる X 線集光素子の計測分野では重場・パン屋・チーズ屋を訪れ、住民がどのよう要な成果である。今後この検証結果を論文としに普段過ごすのか観察しながら拙い仏語で日々て公表する可能性があり、継続して議論していを送っていた。行きつけのレストランで大変良きたい。

く面倒を見てもらい、フランス料理の食べ方で気になる点から Digestif と呼ばれる食後酒の文化まで、様々にご教示いただいた。滞在中に大統領選挙があったが、フランスでは選挙カーは存在せず、テレビでの候補者討議がメインである。極右派が台頭していることもあり、人々の反応は地域や職業で様々である。筆者に投票権

今回は自身の研究のための技術習得を第一の目的としているが、その技術の多くは文献等で閲覧できない秘匿情報である。工学分野では、科学的でない装置固有のパラメタや工夫を論文として公開しないことが見受けられるが、個人的な利用目的という名目で、これら情報を今回現地で取得できた。得た情報を直接公開するこFig. 13 Bastille 城塞から見る Grenoble の街とヨーロッパアルプス－ 26 －

file3_1

国際交流助成報告書

4_20220627TakenoriSHIMAMURA.docxとはないが、今後の多層膜の研究に活かしていきたい。
7.2. 方向性

参 考 文 献今回の滞在により、X 線を極限集光できる小型[1] T. Shimamura et al., Proc. SPIE 11492, 114920P(2020).

多層膜ミラーは作製可能だとする根拠がある程有の成膜装置の設計を見直し、多層膜作製装置[2] 島村 勇徳ほか, 2021 年度精密工学会秋季大会
学術講演会講演論文集 543 (2021).

に改造する。多層膜に使用する材料について[3] J. C. da Silva et al., Optica 4, 492 (2017).

も、日本で経験したことがない知見を得た。基[4] R. Barrett et al., Synchrotron Radiat. News 23, 36(2010).

度得られた。習得した技術から、所属研究室保本的な装置動作の試験や簡易的な多層膜の作製
実験を通じて改造した装置の試験を行い、新設[5] Ch. Morawe et al., Proc. SPIE 6705, 670504(2007).

計の多層膜作製に挑戦する。

8.

[6] Ch. Morawe et al., AIP Conf. Proc. 1234, 720(2010).

謝辞[7] Ch. Morawe, Proc. SPIE 12240,12240-2 (2022)[to be presented].

本渡航は独立行政法人日本学術振興会若手研究者海外挑戦プログラム、及び、公益財団法人高[8] Ch. Morawe et al., Proc. SPIE 10760, 1076005(2018).

エネルギー加速器科学研究奨励会（以下、加速器奨励会）の国際交流助成のご支援を受けて実[9] Ch. Morawe et al., Rev. Sci. Instrum. 70, 3227
(1999).

施されました。感染症情勢が見通せない中、延期されていた本渡航が急遽決定したにも関わら[10] S. Matsuyama et al., Sci. Rep. 8, 17440 (2018).

ず、特に加速器奨励会には寛大にご対応いただ[11] 金 章雨ほか, 2012 年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集 1155 (2012).

きました。ここに記してお礼申し上げます。
滞在を快く承諾いただき、ご指導いただいた[12] Ch. Morawe et al., Proc. SPIE 9588, 958803(2015).

中でも特に Multilayer Laboratory の Dr. Christian
MORAWE, Dr. Patrice BRAS, Mr. Sylvain
LABOURE の名を記して深甚の謝意を表しま[13] 半田 宗一郎, 大阪大学博士課程論文 (2009).

す。また、Metrology Laboratory の Dr. Amparo[14] M. Hu et al., Surf. Sci. 513, 530 (2002).

VIVO, Mr. François PERRIN、Compound Refraction[15] M. Hu et al., J. Appl. Phys. 94, 3492 (2003).

Lens Laboratory の Dr. Thomas ROTH には計測について有益なアドバイスをいただきました。 滞
在中は X-ray Optics Group の皆さん、特に Dr. Ray[16] L. Nevo et al., Rev. Phys. Appl. 15, 761 (1980).
[17] L.G. Parratt, Phys. Rev. 95, 359 (1954).

に気にかけていただきました。ここに記して感[18] M. Osterhoff et al., Proc. SPIE 8502, 850208(2012).

謝申し上げます。

[19] D. Schulz et al., Cell Syst. 6, 25 (2018).

Barrett、Mr. Benoît PICUT、Dr. Rafael CELESTRE

9.

[20] http://www.durablepower.eu/images/downloads/hoh/03_02_03.pdf [accessed on June 22, 2022].

特記事項[21] A. Vivo et al., Rev. Sci. Instrum. 87, 051908(2018).

本報告書は個人的な所感を述べたものであり、特定の団体・集団との利害関係は一切ありません。なお、本稿の写真は個人的なものであり、ESRF に関わるものは掲載許可を頂いています。

[22] A. Vivo et al., Proc. SPIE 10385, 103850N(2017).

－ 27 －

file3_1

国際交流助成報告書

4_20220627TakenoriSHIMAMURA.docx[23] A. Vivo et al., Proc. SPIE 7801, 780107 (2010).
[24] A. Rommeveaux et al., Nucl. Instrum. Methods
Phys. Res. A 616, 183 (2010).
[25] B. Adapa et al., Rev. Sci. Instrum. 92, 113103(2021).
[26] http://www.calipsoplus.eu/joint-researchactivities-jra/jra1-moonpics/ [accessed on June22, 2022][27] K. Yamauchi et al., Rev. Sci. Instrum. 74. 2894
(2003).
[28] H. Mimura et al., Rev. Sci. Instrum. 76, 045102(2005).
[29] H. Mimura et al., Nat. Phys. 6, 122 (2010).
[30] H. Yumoto et al., Rev. Sci, Instrum. 87, 051905(2016).
[31] A. Vivo, IWXM 2022 Day 2, Session 4 (2022)[presentation].
[32] https://gitlab.esrf.fr/moonpics_stitching_2018/ora
nge-pylost [accessed on June 22, 2022].
[33] https://www.esrf.fr/cms/live/live/en/sites/www/home/about/organisation/members-andassociates.html [accessed on June 22, 2022].
[34] https://www.esrf.fr/home/news/general/contentnews/general/statement-of-the-esrf-council-onthe-aggression-against-ukraine-1.html [accessedon June 22, 2022].

－ 28 －

加速器科学インターンシップ終了報告書
実習期間：2022 年 2 月 28 日（月）～ 2022 年 3 月 6 日（日）新潟大学理学部 4 年

五十嵐拓朗

サフェスミューオンの運動量を測定した。ビーム由来のミューオンのスピンの向きに対して磁場を印加した。これにより、ミューオンのスピンの歳差運動を測定することができ、アルミ標的の厚さを変化させることにより運動量を測定することができる。
実験ではトリガー１万発分を用いた。時間に対するカウント数をグラフに表す。この時、フィッティングを行うがフィッティング関数はをもちいた。
この測定を、Al の厚さ 0,100,240,300,340,400,900 μm で行った。フィットによって得られた振幅を厚さごとにプロットしフィッティングをした。

ビームの測定結果（Al 900μm）

振幅の標的厚さ依存

表面ミューオンのビームをアルミやアクリルに当て、運動を止め測定する実験を行った。アルミの厚さを変化させ、どの厚さからミューオンが止まり始めるかなどを測定した。また、測定したデータを用いて自分たちでも解析を行い、プログラムの学習もできた。
課題研究のテーマとしてミューオンに関するシミュレーションを行ってきたが、実際の実験環境を見るのは初めてだった。実験施設のスケールや安全配慮などといった実際の現場だから感じられることが多く経験となった。

－ 29 －

実際の研究の現場では、１つの測定で 30 分ほどかかることも多かった。それにより得られたデータを解析し考察、再度測定で 30 分ほどと地道な作業であることを強く感じた。
シミュレーションでは数秒や長くなって数分で終わる内容が実際の実験では数十分になることに驚きがあった。
シミュレーションでは当たり前のことが現実に起きると感動するものがあった。ミューオンビー
ムに磁場を与えることにより、ビームの方向を曲げられることはシミュレーションで確認しており、理論や式として知っていたが、それを実際に測定観測することができた。実感がわき感動したことが印象強かった。

－ 30 －KEK インターンシップ報告書
大阪大学工学部環境・エネルギー工学科 4 年

守實友梨

1．はじめに本インターンシップは加速器の概要・操作の十分な理解のため、大学共同利用機関法人高エネ
ルギー加速器研究機構 加速器研究施設 大谷将士助教の指導のもと 2022 年 3 月 1 日～ 2022 年 3 月
11 日の期間に実施されました。茨城県東海村 J-PARC の皆様に深謝いたします。
2．実習概要加速器に対する全般的な理解のため、J-PARC リニアックにおける上流部分の RFQ スタンドにおけるビーム出力調査やモニタによるビームの測定・及びシミュレーションとの比較を行った。また、
J-PARC 内の施設見学や筆者の専門分野である BNCT 施設の見学を行い、知見を深めた。
2.1.
2.1.1.

RFQ スタンドにおけるビーム測定
ビームシミュレーションによる計算

ビームの測定の前に、TRACE 3D を用いてビームの挙動の確認を行った。TRACE 3D は転送行列を用いたビームダイナミクス計算が可能なシミュレーションソフトである。初めに RFQ スタンドの環境と同様に四極電磁石を配置し、該当する電圧を設定すると、想定されるビームエミッタンスとTwiss パラメータが出力される。

Fig. 1

TRACE 3D ビームシミュレーションの例

2.1.2. ビームエミッタンスの実測
RFQ は 3 MeV 程度の低エネルギーによる加速を行う。加速方法は高周波加速であり、これは荷電粒子の進行に加速の位相を合わせることによって行われる。今回は RFQ スタンドでのビーム出力とビームエミッタンスを測定した。RFQ テストスタンドでは四極電磁石が 3 つ使用されているが、今回は Fig. 2 に示すようにイオン源から最も離れた位置にある電磁石の電圧を変化させてビームの挙動を観察・測定した。
－ 31 －

Fig. 2

ビームエミッタンス測定実験概要

2.1.3. 結果
エミッタンスモニターによる測定結果を Fig. 3 に示す。3 つ目の電磁石である QM3 の電圧を強くすると、ビームの形状はより細くなった。ビームの傾きは電圧を変更しても相違が少なかった。

Fig. 3

測定結果とシミュレーションの比較

実験結果について Fig. 4 にプロットした。縦軸はビームサイズ、横軸は四極電磁石の K 値である。
その後、プロットに基づいてカーブフィッティングを行った。フィッティングは以下の式を用いて
行った。
（1）

（1）式でフィットすることで、フィッティングパラメータ a,b,c からエミッタンスの算出 g 可能である。

－ 32 －

Fig. 4

測定結果のプロットとフィッティング結果

また、ワイヤーエミッタンスによる測定結果とシミュレーション結果・そのフィッティングについて Fig. 5 に示す。Fig. 4 と同様、フィッティングは（1）式を用いて実施した。Twiss パラメータにおいて、βは実験に比べ極めて近い値を得ることができた。Table. 1 にはシミュレーション結果と実験結果のフィッティングから得られた Twiss パラメータ・エミッタンスについて各々示す。

Fig. 5

ワイヤーエミッタンスモニタにおけるシミュレーションと実験結果の比較－ 33 －

Table 1

2.1.4.

Twiss パラメータとエミッタンスの結果

α

β

σ

ε

シミュレーション-4.7160.086340.0003428

1.361e-06

実験-2.9120.081360.0004963

3.028e-06

考察

Twiss パラメータについて相違は少ないものの、エミッタンスではシミュレーションと実験の間に3 倍程度の差が見られた。これは、シミュレーションでは空間電荷効果が考慮されていないためであると考える。空間電荷効果はビームのエネルギーが低い際に考慮せねばならないものであり、電子が互いにクーロン斥力を及ぼしあって伝導するようになる現象のことである。TRACE 3D では転送行列の計算のみであるため、空間電荷効果分だけ実験値と相違がみられると考えられる。
2.2.

ミューオン加速器及び iBNCT の施設見学

現在設計・施工中であるミューオン加速器の見学を行った。ミューオン研究グループの研究員や博士学生の方々ににご協力いただき、現在設計中の加速器についての説明を詳細に頂いた。
また、自身の研究分野である BNCT についても知見を深めるため、筑波大の iBNCT 施設の見学も行った。筑波大学の熊田先生に BNCT の現状やプロジェクトについてご教授頂いた後、加速器や照射施設について案内頂いた。
3．最後に大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設の皆様には大変お世話になりました。大谷助教をはじめ、研究室の方々にも研究のご紹介から滞在時の生活についても多くの助言を頂き、充実した滞在となりました。また、自身の研究分野である BNCT 施設だけでなく、学会でも良くお見掛けしていた熊田先生とも談義をすることができ素晴らしい機会になりました。最後に、インターンシップに携わる全ての方々に深く感謝申し上げます。

－ 34 －KEK 加速器科学インターンシップ終了報告書
東京理科大学 理学部物理学科 3 年

須部実咲

実施日：2022 年 3 月 28 日～４月１日
共同参加者：神戸大学 理学部物理学科 4 年

濱田悠斗、山下智愛

指導教員：諏訪田剛（KEK）
1．実施概要・3 月 30 日（3 日目）
Super KEKB 入射器加速装置見学
実習準備
陽電子ビーム計測自習
実習で得られたデータ解析

・3 月 28 日（１日目）
集合
KEK 紹介ビデオ
体験館見学
放射線業務従事者ビデオ
PF、PF-AR 見学
cERL 見学
ATF、STF 見学
Belle- Ⅱ見学
Super KEKB コントロールルーム見学

・3 月 31 日（4 日目）
データ解析
発表準備、資料作り
・4 月 1 日（5 日目）
発表準備
発表
まとめ
解散

・3 月 29 日（2 日目）
Super KEKB 入射器説明、見学、
コントロールルーム見学
KEK について講義
陽電子ビーム計測実習に向けての講義
計測実習の手順確認

2．実施内容◎施設見学
・PF、PF-AR
PF と PF-AR は、電子の運動方向が変化するときに電磁波を放出することを利用して、フォトン
ファクトリーと言う名前の通り、電子を用いて 10 keV 程度のエネルギーの電磁波を生成し、生成された電磁波を用いた生命系などの様々な実験が行われている施設である。

－ 35 －

・cERL
電子を加速させたあと電子のエネルギーを回収できるようにすることで、不要になった電子を捨てるときには低エネルギーになっていて、回収したエネルギーは再利用する、といった “ エコ ”
な技術を確立するための実験施設である。
エネルギーを回収して電子を低エネルギー状態にすることができれば、捨てるときの心配をせず電子を高エネルギー状態にすることができる。
電子のエネルギーを吸収するのとは逆側の直線部分では、電子を波々に動かすことで光を干渉させて、強いビームを作る実験も行われている。
・ATF
ILC を実現するために、ビームのエミッタンスを小さくする技術を確立するための実験施設である。エミッタンスとは簡単に言うとビームの広がりのようなものである。ILC で高エネルギーを実現するためには質の良いビームが必要となる。光電効果を用いた電子銃で電子を生成し、70 m 加速させて、マグネットやビームモニターでビームをよりよいものにしていく。このためには nm
単位でのビームの調節が必要になる。

・STF
ILC を実現するために、超伝導を用いて電子を加速させる技術を確立するための実験施設である。
超伝導状態にするために液体ヘリウムを用い、低温で容器が収縮することも考慮した形になっている。抵抗をなくすために、内部はつるつるな状態にしないといけないため、硫酸とフッ酸で洗浄され不純物が混じらないように接合される。ILC を実現するためには 8000 個の超伝導加速装置が必要とされている。
・Belle-Ⅱ
標準理論を超える理論を構築するために、電子と陽電子の衝突実験を繰り返して結果を解析し、現在の標準理論では説明のつかない現象を探索している測定施設。多数の国や機関が協力して運営を行っている。

－ 36 －

・入射器
熱電子放出や光電効果を用いて電子を生成し、加速管を用いて電子をターゲットに衝突させる
ことで陽電子ビームを作成している。
陽電子生成の詳しい方法については、発表資料に記載しております。
◎陽電子ビーム計測実習
入射器を 2 時間ほど実習のためだけに貸していただいて実習を行った。
陽電子ビームを生成していただき、カーソルを用いてオシロスコープの波形を測定する人、実験ノートにデータの記録を取る人、得られたデータをその場でグラフにプロットする人に分担を分けて行った。
実験できる時間は限られていたので、集中して行った。解析に必要な最低限の数のデータを取ることはできたが、さらに数が多ければより深く考察できたかもしれない。
詳しい実習の内容と、得られた結果、考察は発表資料に記載いたしております。
◎実習を終えての感想
初日の施設見学で、今までは本などで知識として知っているだけだった施設の内部を実際に間近で見ることができ、また研究者の方から説明を受けて質問することができて、大変貴重な経験になりました。KEK では、加速器で実験をして、得られた結果を解析して、理論研究にフィードバックするだけでなく、新しい加速器を開発したり今ある加速器をよりよくするにはどうしたらよいかを考え、加速器のソフトウェア・ハードウェア面で理論研究を行ったり実際に試してみた
りする人がいたり、ビームを制御する人がいたり、そのための研究や計算をしている人がいたり、安全に実験が行われるように管理している人がいたりと、非常に様々な仕事や様々な方の日々の尽力があって運営されているのだと感じることができました。
また、実際に入射器を使用させていただいて実習を行えたことはとても強く印象に残っています。2 時間貸してくださり、ありがとうございました。
5 日間の実習を通して、神戸大学の 2 人や諏訪田先生と質問したり話し合ったりする中で、考える力はもちろんですが、対話する力や議論する力の重要性を非常に痛感しました。この経験を活かして今後も精進して参ります。
貴重な経験をさせていただき、誠にありがとうございました。

－ 37 －

公益財団法人 高エネルギー加速器科学研究奨励会
奨励賞（西川賞・小柴賞・諏訪賞・熊谷賞）受賞者について（2021 年度）
2021 年度の奨励賞（西川賞・小柴賞・諏訪賞・熊谷賞）は、2022 年 3 月に開催された選考委員会
及び理事会において審議の結果、受賞者は次のとおり決定いたしました。今回は熊谷賞の受賞者はありませんでした。
なお、受賞者に対する奨励賞授与式は、5 月 30 日（月）東京・アルカディア市ヶ谷（私学会館）
において行われました。

１．西川賞 1
1）受賞者氏名および所属機関・職名等
和田

道治

高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所・教授

宮武宇也

高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所・名誉教授

2）研究課題名：KISS（元素選択型質量分離器 1 ：KEK Isotope Separation System）と MRTOF-MS（多重反射型飛行時間測定式質量分光器 2 ：Multi-Reﬂection Time of Flight Mass
Spectrograph）の設計・建設・運転
3）授賞理由KEK 素粒子原子核研究所の和田道治氏と宮武宇也氏は、理化学研究所和光キャンパス内にある素粒子原子核研究所和光原子核科学センターに、KISS（元素選択型質量分離器）と呼ばれる質量分析装置を設計・建設し、金・白金やウラン・トリウムなどの重元素合成の起源天体を解明する研究プロジェクトを進めてきた。両氏は多核子移行反応が、この領域の不安定
中性子過剰原子核の生成に有効である事を実証し、これによって生成された不安定核を迅速にガス中で捕獲して、イオンのままあるいはレーザーイオン化の手法を駆使して低エネルギーの短寿命核ビームとして引き出す手法を開発した。上記のイオン操作技術は、ヘリウムガス
中で減速・熱化した放射性同位体イオンを、高周波カーペットを用いて高速・高効率で補修し冷却された RI ビームに成形するものであり、あらゆる元素の高精度分光を可能としている。
更に、KISS に多重反射型飛行時間測定式質量分光器（MRTOF-MS) を組み込んで、多種の原子核を分離せずに同時に高能率測定することが可能となり、短寿命原子核の質量を約 10‒6 の高分解能で網羅的に測定することに成功した。これにより、多核子移行反応により生成した
中性子過剰不安定同位体の系統的な精密核分光研究が初めて可能となった。
これを受けて、上記研究プロジェクトでは、放射性同位体の寿命、質量、崩壊様式、核モー
メント、核荷電半径等の系統的測定が推進されている。宇宙における金・白金・ウラン、ト1

選考時点では「元素選択型質量分離装置」として記載されていたが、修正依頼があったため修正する。

2

選考時点では「多重反射型飛行時間測定式質量分析器」として記載されていたが、修正依頼があったため修正する。

－ 38 －

リウムなどの重元素合成の謎に迫る研究に新たな道を切り拓くことが期待される。
コンパクトで可搬性にもすぐれたこの装置は、測定対象の原子核に応じて多様な設置が可能であり、超重元素領域での原子質量測定においても威力を発揮している。
以上のことから和田・宮武両氏の本業績は、西川賞にふさわしい研究であると判断された。

西川賞受賞者

２．西川賞 2
1）受賞者氏名および所属機関・職名等
西村昇一郎

高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所・特別助教

神田聡太郎

高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所・助教

下村浩一郎

高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所・教授

鳥居東京大学大学院理学系研究科・准教授

寛之

田中香津生

Paul Scherrer Institute・PSI fellow2）研究課題名：ミュオニウム超微細構造精密測定におけるラビ振動分光の研究
3）授賞理由本研究グループは、原子分光分野における新しい「ラビ振動分光」と呼ばれる手法を開発、実証した。通常の原子分光は、構成粒子の精密な情報を得るために、照射する光や電磁波の周波数を変化させながら吸収の大きくなる共鳴周波数を求めるのが一般的であるが、パワー変動などの要因により、精密測定が難しいという問題を抱えている。特に短寿命原子などの測定では、信頼性のある結果が得られていない。本グループでは、周波数を固定したままで、パワーに応じた時間応答を観測し、ラビ振動と呼ばれる現象を観測することで、その問題を克服しようとしてきた。ラビ振動とは、共鳴周波数からのずれと、パワーに応じて、時間応
答が振動を示す現象であり、その存在自体は知られていたが、分光に応用した例はなかった。
本グループは、J-PARC において、μ＋ 粒子と電子からなるミュオニウムを生成し、そのラビ振動を観察、それをシミュレーションと比較することによって、共鳴周波数を正確に導き、従来の精度を一桁凌駕する結果を得られることを示した。これにより、素粒子ミュオン（ミュー粒子）の質量を高精度で決定して、量子電磁力学（QED）をはじめとする素粒子物理学の標準模型を検証することができることが期待されている。
－ 39 －

本成果は、世界をリードする成果であるとともに、今後 J-PARC の性能が増強された暁のミューオン利用にさらなる発展が期待できる成果である。
以上のことから西村・鳥居・神田・田中・下村 5 氏の本業績は西川賞にふさわしい研究であると判断された。

西川賞受賞者

３．小柴賞
1）受賞者氏名および所属機関・職名等
中村

光廣

名古屋大学未来材料・システム研究所・教授

中野敏行

名古屋大学大学院理学研究科・講師

2）研究課題名：原子核乾板の技術革新と素粒子・宇宙線実験等への応用
3）授賞理由原子核乾板はミクロンオーダーの高い位置分解能を持ち、昔はよく使われていたが、顕微鏡を用いて人が飛跡を探すため解析に時間がかかるため、検出面積を大きくできないという問題があった。
中村光廣、中野敏行両氏は、原子核乾板をステージで動かし、顕微鏡を通した乾板の像をデジタル化し、それをコンピュータで解析して、飛跡検出を自動化するシステムを作り上げた。
撮像素子やコンピュータや IT 技術の発展とともに、この自動飛跡検出技術も発展させ、原子核乾板をスキャンする速度は 1980 年ごろから 6 桁も向上している。
さらに、フィルムメーカーが乳剤を作らなくなったのを機に技術移転を行い、自前で各研究の目的に合わせた乳剤を開発し、乾板を作る技術も確立した。
これらの技術開発の結果、米国 Fermilab でタウニュートリノを世界で初めて検出した。また大量の原子核乾板を用いて、ヨーロッパ CERN から飛ばしたミューオンニュートリノが振動してタウニュートリノに変わる反応を初めて観測した。
さらに中村氏が教授となってからは、原子核乾板の応用範囲を大きく広げた。例えば T2K
実験でニュートリノの原子核反応を調べたり、気球で原子核乾板を上空に上げて高い角度分解能で天体からのガンマ線の方向を調べたり、宇宙線を用いて溶鉱炉やピラミッドや火山や原子炉を透視したり、粒子線がん治療への応用も行っている。さらに乳剤の改良によって、暗黒物質の探索を行い、超冷中性子を用いた重力の研究なども計画している。
－ 40 －

中村氏は特に乳剤の開発と原子核乾板の応用、中野氏は飛跡の読み取りシステムの開発を主導してきており、両者の貢献は顕著である。また、彼らの開発した高速読み取りシステム
は独創的で世界で随一であり、タウニュートリノへの振動実験など、国際的にも高い評価を得ている。
以上のことから中村、中野両氏の本業績は、小柴賞にふさわしい研究であると判断された

小柴賞受賞者

４．諏訪賞 1
1）受賞者氏名および所属機関・職名等
上坂充

内閣府原子力委員会・委員長

2）研究課題名：先進小型電子ライナックの開発と利用推進
3）授賞理由候補者である上坂氏は、長年にわたって S バンド・X バンド電子ライナックおよびレーザー
加速システムの研究開発を行うとともに、利用施設を高度化して加速器利用研究を推進してきた。
まず、東大原子力工学専攻の S バンド電子ライナックにおいて、1990 年代に世界に先駆けて数百フェムト秒の極短パルスを発生させることに成功した。さらにこの電子パルスとレー
ザー光を高精度かつ高安定度で同期させ、ピコ秒時間分解ラジオリシスに供することができるよう、加速器施設を高度化した。その後も施設の高度化のための開発を継続的に行い、共同利用研究所として加速器利用研究に貢献し続けている。
次に、X バンド電子ライナックにおいては、社会的課題への応用を目指して、可搬型の加速器を開発してきた。企業との共同研究によって開発された最新のシステムでは、加速管にπ/2 モードを採用してビーム負荷の下での安定動作を実現し、構造用コンクリートや道路橋の劣化診断に用いられようとしている。
さらに、レーザー加速においては、2000 年代初頭から放射線化学への応用を目指して装置開発を行い、放電キャピラリプラズマチャネルとソレノイド磁場を用いて準単色電子ビームを発生させることに成功した。また、最近ではレーザー誘電体加速装置の設計開発も行っている。
上坂氏はこれらの研究開発で 170 本の研究論文を発表しているほか、国際会議などで多数－ 41 －

の招待講演を務め、多くの賞を受賞するなど、国際的評価も高い。さらに、これらの研究開発を通じて、数多くの人材を育成して学会や産業界に輩出してきた。
以上のように、上坂氏は長年にわたって加速器科学の発展に貢献し、顕著な業績を上げており、諏訪賞にふさわしい研究であると判断された。

諏訪賞受賞者

5．諏訪賞 2
1）受賞者氏名および所属機関・職名等
Geant4 日本グループ
代表
佐々木

節

高エネルギー加速器研究機構計算科学センター・教授

浅井慎Thomas Jeﬀerson 研究所・シニア研究員

藏重久弥

神戸大学大学院理学研究科・教授

村上晃一

高エネルギー加速器研究機構計算科学センター・准教授

2）研究課題名：物質と放射線との反応シミュレーションプログラム：Geant4 の国際的な開発運用
3）授賞理由Geant4 は放射線と物質との相互作用のシミュレーターとして、現在、世界で最も広く利用されている。加速器を用いた実験はもとより、人体への放射線の影響評価などを含む幅広い分野で、今やなくてはならないツールとして知られている。
Geant4 は、CERN で開発され 1990 年代まで高エネルギー実験の分野で使われてきた Geant3を根本から見直し、オブジェクト指向言語 C++ を用いてゼロから再構築したものである。
日本グループが立ちあげたその開発計画は、CERN をはじめアメリカやヨーロッパ諸国の主要な機関が参加して国際的な開発プロジェクトに発展した。そして 1998 年、Geant4 の初版がリリースされるが、日本グループの貢献は極めて大きく、初版のコードにおいて日本グループが担当した部分は全体の半分にのぼった。日本グループは初版のリリースと同時にその普及と保守のための国際的な枠組作りも主導し、各機関や ICFA と交渉して MoU による国際的
プロジェクト Geant4 Collaboration を立ちあげた。このコラボレーションにおいても代表者の4 名をはじめとする日本グループが重要な役割を果たしながら現在にいたっている。
Geant4 は LHC での Higgs 粒子の発見に大きく貢献し、Belle /Belle II、
T2K をはじめとする数々－ 42 －

の高エネルギー実験において不可欠なシミュレータである。さらに、日本グループは Geant4の高エネルギー実験以外の分野への応用の拡大にも積極的に取り組んできた。特に粒子線治療においては、放射線効果のシミュレーション結果を人体画像とともにグラフィック表示す
るユーザーインターフェースを含めて開発し、国内のいくつもの粒子線治療施設で実用に供されている。最近では、GPU を利用した超並列計算に適応した Geant4 の開発を進めるとともに、宇宙空間における放射線の遺伝子への影響を詳細に評価する宇宙医療分野の課題に KEK
およびボルドー大学等と共同で取り組んでいる。
以上のように、Geant4 日本グループは長年にわたって加速器科学の発展に貢献して顕著な業績を上げており、諏訪賞にふさわしい研究であると判断された。

諏訪賞受賞者

2022.5.30 公益財団法人 高エネルギ－加速器科学研究奨励会奨励賞授与式 於 アルカディア市ヶ谷－ 43 －

The Science news 科学新聞 2022 年 （令和 4 年） 6 月 10 日 （金曜日） に掲載－ 44 －

2022 年度公益財団法人高エネルギ－加速器科学研究奨励会
奨励賞候補者募集要項
１．趣旨

加速器ならびに加速器利用に関わる研究において、特に優れた業績をおさめた研究者・技術者に次の 4 賞で構成される奨励賞を授与し、もって加速器科学の発展に資することを目的とする。

２．各賞の応募条件
西川賞：

高エネルギー加速器ならびに加速器利用に関する実験装置の研究において、独創性に優れ、国際的にも評価の高い業績を上げた単数または複数の研究者及び
技術者

小柴賞

：

素粒子分野などの基礎科学における測定器技術の開発研究において、独創性に優れ、国際的にも評価の高い業績を上げた単数または複数の研究者及び技術者

諏訪賞：

高エネルギー加速器科学の発展上、長期にわたる貢献など特に顕著な業績があったと認められる単数または複数の研究者及び技術者ならびに研究グループ

熊谷賞：

研究開発、施設建設など長年の活動を通して、加速器や加速器装置への顕著な貢献が認められる企業の単数または複数の加速器関係者

３．表彰件数4 賞合わせて 5 件程度

４．賞の内容賞金（各賞 30 万円）及び表彰盾（各課題毎）を授与する。

５．選考方法推薦のあった者について公益財団法人

高エネルギー加速器科学研究奨励会選考委員会で選考し、理事会において決定する。

６．選考

７．提出書類2022 年 12 月上旬（1）推薦書（当財団のホームページに掲載の様式による）（2）選考資料

８．受付期間

研究業績に関する発表論文（3 編以内）のコピー（各 2 部）

2022 年 9 月 1 日（木）～ 2022 年 11 月 30 日（水）必着

９．書類の提出ならびに問合せ先公益財団法人高エネルギ－加速器科学研究奨励会事務局〒 305-0801 茨城県つくば市大穂１－１ 高エネルギ－加速器研究機構内
TEL・FAX：029-879-0471

E メール

：

info@heas.jp

ホームページ ：https://www.heas.jp/－ 45 －

受付番号
受付年月日
公益財団法人年月日

高エネルギ－加速器科学研究奨励会
奨励賞候補者推薦書

氏名（ふりがな）
候

補

所属・職

者

候補者連絡先・email アドレス等（和文）
研究課題 /
業績名（英文）

賞 の 種 類（＊）

□

西川賞

□

小柴賞

□

諏訪賞

□

熊谷賞

推薦要旨

年度

公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会

奨励賞候補者として、上記の者を推薦します。
年月

公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会
選考委員会委員長

殿

推薦者の所属機関・職・連絡先電話番号・email アドレス等
推薦者名（＊）授与する賞の種類については応募内容に応じて選考委員会が変更する場合がある。
－ 46 －

日

候補者略歴（生年月日（西暦）

年

月

日）

研究課題 / 業績及び推薦理由（候補者が複数の場合はその役割分担等も記載のこと）－ 47 －

2022 年度公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会
研究助成等応募要領
1．趣旨

本公益財団法人では、高エネルギー加速器科学及びその関連技術に関し、優れた業績を有する
国内及び国外の研究者、技術者に対する研究助成を行う。
2．助成の対象
1） ：加速器の原理、物理、技術に関する研究

2） ：加速器を用いる研究のための測定技術や装置の開発研究

3） ：高エネルギー加速器を用いる研究（但し共同利用実験等は除く）

4） ：我国の加速器科学振興のために特に必要と認められる研究

3．助成内容1）研究助成（1）高エネルギー加速器科学及びその関連技術に関し、優れた業績を有する国内、国外の研究者等に対する国内旅費等の助成（2）高エネルギー加速器科学及びその関連技術に関する国内の研究機関に対する国内旅費等の助成
2）国際交流助成（1）高エネルギー加速器科学及びその関連技術に関し、優れた業績を有する国内の研究者等
を国外に派遣する場合に必要とする旅費等の助成（2）高エネルギー加速器科学及びその関連技術に関し、優れた業績を有する国外の研究者等を招聘する場合に必要とする旅費等の助成
3）国際会議等助成
国内において開催する高エネルギー加速器科学及びその関連技術に関する国際会議・国際研究集会等で、高エネルギー加速器科学研究機関が主催する場合に必要となる国内旅費及び会場費等の助成
4．助成件数

年間それぞれ 5 件程度とする。

5．申込時期

随時、但し助成金使用予定の１ヶ月以上前
ただし、受付期間は、原則として 2022 年 4 月から 12 月末日までとする。

6．申込要領下記書類を当財団宛に提出すること。（メール・PDF 申請可）
（1） 当財団指定の研究助成申請書等に必要事項を記入した書類
様式 1：研究助成申請書
様式 2：国際交流助成申請書（研究発表等で国際会議等に出席する場合）
様式 3：国際会議等助成申請書（国際会議等を主催する場合）（2） 国際交流助成・国際会議等助成の場合は会議開催通知、プログラム、招聘状、会議での役割分担等研究の重要性が判断できるもの（3） 旅費計算書（航空運賃見積書・領収書等を添付）（4） その他必要と思われる書類
7．決定通知当財団選考委員会の審査を経て、申請後１ヶ月以内に助成決定通知書を申請者に送付する。
－ 48 －

8．助成金の支払い

申請者の指定口座へ振込みとする。

9．報告の義務
助成を受けた者は、業務終了後、１ケ月以内に研究等の「研究成果報告書（様式４）」及び「助成金使用実績内訳書（様式 5）」を提出すること。
10．申込書の請求、提出ならびに問合せ〒 305-0801

茨城県つくば市大穂 1 － 1

高エネルギー加速器研究機構内
公益財団法人 高エネルギー加速器科学研究奨励会
TEL・FAX029-879-0471

E-mail：info@heas.jp－ 49 －

研

究

助

成

申

請

様式

1

月

日

書
年

公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会
代表理事

幅

淳二

殿
申請者氏名
所属機関
所 属 名

下記の研究課題に対する助成を申請します。
記
研究課題（内容が把握できるよう表現してください）

実施期間

年

月

日

～

年

月

年

月

年

月

日

実施場所
申請者氏名
助成申請 者に関する事 項

最

終
卒

学
業

校
年

名
月

学位名・学位授与大学名
取

得

年

月

日

現在の研究分野
所属機関・職名
連絡先住所・
電

話（内線）

住所
Tel．
E-mail※共同研究の場合は、氏名欄は代表者

助

成

申

請

額

－ 50 －

申

請

理

由

申請額算出内訳（使途概要）

上記申請を適切と認めます。
年

月

日

所属機関
所 属 名
所属長職・氏名※申請時に見積書・申請額算出内訳（使途概要）を記入すること。

※

研究終了後 1 ケ月以内に別紙「研究助成報告書（様式 5）」及び「助成金使用実績内訳書（様式 6）」を記入の上、当公益財団法人事務局まで提出すること。

－ 51 －

国

際

交

流

助

成

申

請

様式

2

月

日

書
年

公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会
代表理事

幅

淳二

殿
申請者氏名
所属機関
所 属 名

下記の国際交流に対する助成を申請します。

記

研究課題（内容が把握できるよう表現してください）

実施期間

年

月

日

～

年

月

年

月

年

月

日

実施場所 （開催国 ・ 都市 ・ 機関等）
申請者氏名
助成申請 者に関す る事 項

最

終
卒

学
業

校
年

名
月

学位名・学位授与大学名
取

得

年

月

日

現在の研究分野
所属機関・職名
連絡先住所・
電

話（内線）

住所
Tel．
E-mail※共同研究の場合は、氏名欄は代表者

助

成

申

請

額

－ 52 －

申 請 理 由

申請額算出内訳 （使途概要）

上記申請を適切と認めます。
年

月

日

所属機関
所

属

名

所属長職・氏名※申請時に見積書・申請額算出内訳（使途概要）を記入すること。

※

研究終了後 1 ケ月以内に別紙「研究助成報告書（様式 5）」及び「助成金使用実績内訳書（様式 6）」を記入の上、当公益財団法人事務局まで提出すること。

－ 53 －

様式
国

際

会

議

等

助

成

申

請

書
年

公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会
代表理事

幅

淳二

殿

申請者所属・職名
申請者氏名
主催機関名
主催機関代表者
申請者と主催機関との関係

下記の国際会議等に対する助成を申請します。
記

和文名
会議の名称

会

期

開催場所

英語名

年

月

日から

月

日

日間

（都市 ・ 機関等）

参加者 （国別）
参加人員

人

助成申請額

円

連絡先住所 ・
電 話 （内線）

住所
Tel．
E-mail－ 54 －

3月日

申 請 理 由

申請額算出内訳 （使途概要）

上記申請を適切と認めます。
年

月

日

所属機関
所

属

名

所属長職・氏名※申請時に会議・集会の概要を添付すること。

※

申請時に見積書・申請額算出内訳（使途概要）を記入すること。

※

研究終了後 1 ケ月以内に別紙「研究助成報告書（様式 5）」及び「助成金使用実績内訳書（様式 6）」を記入の上、当公益財団法人事務局まで提出すること。

－ 55 －

高エネルギー加速器セミナー OHOʼ22 は、現地開催とオンラインによるハイブリッド形式
により開催されます。申込み、プログラムなどは下記を参照ください。
https://conference-indico.kek.jp/event/175/https://www.heas.jp

KEK－ 56 －

2021 年度

事業報告書

2021 年 4 月 1 日～ 2022 年 3 月 31 日

１．研究に対する助成事業
応募無し（新型コロナウイルスの感染拡大の影響により国際会議等がリモート等により行われるようになったため）

２．国際交流に対する助成事業① 申請者

東京大学大学院工学研究科博士課程 2 年

島村勇徳（公財）高輝度光科学研究センター光源基盤部門 研究生（独）日本学術振興会特別研究員（DC1）
研究課題

X 線 1 nm 集光ビームのためのミリサイズ小型多層膜ミラーの検討及び作製

実施期間2022 年１月 10 日～ 2022 年 5 月 15 日

実施場所

ESRF（欧州大型放射光施設・フランス）② 申請者

高エネルギー加速器研究機構長

助成内容

山内正則

外国人留学生奨学金への助成

３．国際会議・国際研究集会等に対する助成事業
応募無し（新型コロナウイルスの感染拡大の影響により国際会議等がリモート等により行われるようになったため）

４．研修会等の開催事業（１）セミナー・施設見学会等の開催
No

１

実施期間

2021 年
9月7日～ 10 日実施項目

開催機関・参加者等

備考

参加費 無料高エネルギー加速器研究機構、総合研究大
テキスト代
高エネルギー加速器セミナー
学院大学との共催
学 生・ 賛 助 会 員
OHOʼ 21 の開催（テーマ「次世代大型加速器 国
無料
参加者
際リニアコライダー－ ILC －」）一 般 企 業・ 研 究
学生、研究機関、企業関係者等
161 名
機関等 2,000 円
協力：高エネルギー加速器研究機構加速器研究施設

２2022 年1 月 12 日

加速器施設探訪会

賛助会員を対象 20 名募集 19 名参加
参加会員（株）パルスパワー技術研究所
2名
東京ニュークリア・サービス（株） 1 名（株）日立製作所
2名
三菱重工機械システム（株）
2名
ニチコン（株）2名
ニチコン草津（株）
1名（株）千代田テクノル
2名
2名
キャノン電子管デバイス（株）
大陽日酸（株）2名
日本高周波（株）
2名
豊田通商（株）1名－ 57 －

参加費等は無料

３

高エネルギー加速器研究機構
2022 年
加速器科学インターンシップ
1 月 15 日～
大阪大学、京都大学、神戸大学、東京理科への助成
3 月 14 日
大学、名古屋大学、東海大学、新潟大学から 3 年・4 年の学生計 18 名が参加

４

科学と音楽の饗宴

中止

５．研究者および研究グループに対する顕彰事業
・2020 年度奨励賞授与式は、コロナ禍でもあったことから 5 月 27 日高エネルギー加速器研究機
構において開催した。
・2021 年度奨励賞への推薦は、西川賞、小柴賞、諏訪賞に合わせて 5 件あった。
・選考委員会及び理事会の審議を経て、2021 年度奨励賞として以下のとおり決定した。
受賞者、研究課題などは下記のとおり
No

１

賞名称

西川賞

３

小柴賞

諏訪賞

研究課題

高エネルギー加速器研究機構 特別助教
物質構造科学研究所
同上
助教
同上
教授
東京大学大学院理学系研究科 准教授
Paul Scherrer Institute
PSI fellow

ミュオニウム超微細構造精密測定におけるラビ振動分光の研究

教授

敏行

名古屋大学未来材料・
システム研究所名古屋大学大学院理学研究科

原子核乾板の技術革新と素粒子・宇宙線実験等への応用

充

内閣府原子力委員会

委員長

道治

宮武

宇也

西村

昇一郎

神田
下村
鳥居
田中

聡太郎
浩一郎
寛之
香津生

中村

光廣

中野
上坂

諏訪賞
浅井
藏重
村上

職

高エネルギー加速器研究機構 教授
素粒子原子核研究所
同上
名誉教授

和田

Geant ４
日本グループ
代表
佐々木 節
５

所属機関

KISS（元素選択型質量分離装
置：KEK Isotope Separation
System） と MRTOF-MS（ 多 重反射型飛行時間測定式質量分
析 器：Multi-Reflection Time Of
Flight Mass Spectrograph） の 設
計・建設・運転

西川賞

２

４

受賞者氏名

慎
久弥
晃一

講師

先進小型電子ライナックの開発と利用推進

物質と放射線との反応シミュ
高エネルギー加速器研究機構 教授
レーションプログラム：
計算科学センター
シニア研究員Geant ４の国際的な開発運用
Thomas Jeﬀerson 研究所
教授
神戸大学大学院理学研究科
高エネルギー加速器研究機構 准教授
計算科学センター－ 58 －

６．加速器科学に関する知識の普及等の頒布及び出版物の編集及び刊行事業
出版物等の名称No

発行

１

高エネルギー加速器セミナー OHOʼ 21 テキスト

２

高エネルギーニュース

３

FAS だより（公益財団法人高エネルギー加速器科学研究奨励会

9 月発行済4 月、7 月、12 月、3 月に発行済
計画 年 4 回広報誌）

第 22 号
第 23 号

8 月発行済3 月発行済７．理事会の開催
回

第 30 回

第 31 回

第 32 回

期日・時間

2021 年 4 月 23 日
13：30 ～ 15：30

2021 年 6 月 11 日
10：00 ～ 10：30

2022 年 1 月 27 日
13：30 ～ 15：00

理事会の決議が第 33 回決議あったものとみな
の省略の方
された日
法による
2022 年 3 月 30 日

開催場所

議案及び報告事項

Web
会議

議 事
1）決議事項
第 1 号議案 「2020 年度事業報告書（案）承認」の件
事業報告附属明細書（案）を含む
第 2 号議案 「2020 年度貸借対照表（案）、損益計算書（案）、損益計算書内訳表（案）及び財産目録（案）承認」の件
監査報告書含む
第 3 号議案 「定款の一部変更」の件
第 4 号議案 「評議員会運営規則の一部改正」の件
第 5 号議案 「理事会運営規則の一部改正」の件
第 6 号議案 「特定資産運用規程（案）制定」の件
第 7 号議案 「2021 年度事業計画の一部変更」の件
2）報告事項（1） 2021 年度加速器セミナー OHOʼ 21 について

Web
会議

議 事
1）決議事項
第 1 号議案 「代表理事、業務執行理事選定」の件」の件
第 2 号議案 「2021 年度事業計画書（奨励賞募集要件の変更）
第 3 号議案 「選考委員会委員の辞任並びに選任」の件
第 4 号議案 「顧問の委嘱」の件
2）報告事項（1） 2021 年度事業報告（中間）について

Web
会議

―

議 事
1）決議事項
第 1 号議案 「2022 年度事業計画書（案）」の件
第 2 号議案 「2022 年度収支予算書（案）、正味財産増減計算
書内訳表（案）、資金調達及び設備投資の見込み」の件
第 3 号議案 「第 26 回評議員会招集」の件
2）報告事項（1） 2021 年度事業報告（中間）について（2）加速器セミナー OHOʼ 21 実施報告について（3）第 1 回加速器施設探訪会実施報告について（4）2021 年度収支決算見込みについて
議 事
議案 「2021 年度奨励賞授賞者の選考に関する件」－ 59 －

８．評議員会の開催
回

期日・時間

開催場所

議

案

2021 年 5 月 27 日
13：00 ～ 14：50

Web
会議

議 事
1）決議・承認事項
第 1 号議案 「2020 年度事業報告書（案）承認」の件
事業報告附属明細書（案）を含む
第 2 号議案 「2020 年度貸借対照表（案）、損益計算書（案）、損益計算書内訳表（案）及び財産目録（案）承認」の件
監査報告書含む
第 3 号議案 「定款の一部変更」の件
第 4 号議案 「評議員会運営規則の一部改正」の件
第 5 号議案 「任期満了に伴う理事選任」の件
2）報告事項（1） 2020 年度奨励賞の選考結果について（2） 特定資産運用規程の制定について（3） 理事会運営規則の改正について（4） 高エネルギー加速器セミナー OHOʼ 21 について

評議員会の決議が第 25 回あったものとみな決議の省略された日の方法による2021 年 6 月 23 日―

議 事
議案 「2021 年度事業計画書（奨励賞募集要件）の一部変更」の件

Web
会議

議 事
1）決議・承認事項
第 1 号議案 「2022 年度事業計画書（案）承認」の件
事業報告附属明細書（案）を含む
第 2 号議案 「2022 年度収支予算書（損益計算書）
（案）
、正味財産
増減計算書内訳表（案）、資金調達及び設備投資の見込みについて承認」の件
2）報告事項（1） 2021 年度事業報告（中間報告）について（2） 2021 年度収支決算見込みについて（3） 加速器セミナー OHOʼ 21 実施報告について（4） 第 1 回加速器施設探訪会開催報告について（5） 賛助会員数について

第 24 回

第 26 回

2022 年 2 月 24 日
13：30 ～ 15：00

９．2021 年度
2022 年 4 月 5 日
別添

収支決算監査木村監事、古屋監事による監査受検

監査報告書のとおり－ 60 －

2021 年度

損益計算書（正味財産増減計算書）

自：2021 年 4 月 1 日

科
目
Ⅰ．一般正味財産増減の部
1．経常増減の部(1) 経常収益
基本財産運用益基本財産受取利息
特定資産運用益特定資産受取利息
受取会費
賛助会員受取会費
事業収益
講習会等事業益
受取寄附金
会議 ･ 助成 ･ 寄附金
雑収益
預金受取利息その他 ( 返納金等 )
経常収益計(2) 経常費用①事業費
研究助成費
国際交流助成費
国際会議助成費
その他の助成講習会開催費
褒賞費
出版物頒布費
諸謝金
給料手当
旅費交通費
通信運搬費
什器備品費
消耗品費
賃借料
光熱水料費
雑費
事業費合計
②管理費
給料手当
会議費
旅費交通費
通信運搬費
什器備品費
消耗品費
賃借料
諸謝金
光熱水料費
雑費
管理費合計
経常費用計
当期経常増減額
２．経常外増減の部(1) 経常外収益(2) 経常外費用
当期経常外増減額
当期一般正味財産増減額
一般正味財産期首残高
一般正味財産期末残高
Ⅱ．指定正味財産増減の部
受取補助金等
Ⅲ．正味財産期末残高

至：2022 年 3 月 31 日

当年度

前年度

（単位：円）
増減1,864,759

669,449

1,195,310

94

4,470

△ 4,376

4,550,000

4,400,000

150,000

94,084

120,084△ 26,000

500,000

1,000,000△ 500,000

52
0
7,008,989

26
0
6,194,029

26
0814,96001,200,000
00600,647
1,605,650
391,76501,434,734
106,440
41,90282,500100,996
73,97522,042
9,075
5,669,7260000378,520600,000
346,55501,370,808
106,440
40,992044,18479,80523,72325,613
3,016,640

01,200,000
00222,127
1,005,650
45,210063,9260910
82,50056,812△ 5,830△ 1,681△ 16,538
2,653,086

1,434,731
0
106,440
90,49982,500107,675
73,97555,00022,04242,3692,015,231
7,684,957△ 675,968

1,370,807
0
106,440
75,263
76,34087,70179,80555,00023,72335,4401,910,519
4,927,159
1,266,870

63,9240
0
15,236
6,160
19,974△ 5,8300△ 1,681
6,929
104,7122,757,798△ 1,942,838

000△ 675,968
126,318,977
125,643,009

000
1,266,870
125,052,107
126,318,977

000△ 1,942,838
1,266,870△ 675,968

0
125,643,009

0
126,318,977

0△ 675,968－ 61 －

（公財）高エネルギ－加速器科学研究奨励会賛助会員一覧
2022 年 4 月 1 日現在

会

員

名

会

員

1

エーザイ（株）31

日本高周波（株）

2

S.P. エンジニアリング（株）

32

日本製鉄（株）33

日本電磁工業（株）

3 （株）大阪真空機器製作所

名4

川崎設備工業（株）

34 （株）野村鍍金

5

キヤノン電子管デバイス（株）

35

6

金属技研（株）

36 （株）パルスパワー技術研究所

7

工藤電機（株）37

Bee Beans Technologies（株）

8 （株）ケーバック

38

日立金属（株）浜松ホトニクス（株）

9

小池酸素工業（株）

39 （株）日立製作所

10

神津精機（株）

40

ＶＡＴ（株）

11

コカ・コーライーストジャパン（株） 41

富士通（株）

12 （株）ジェック東理社

42

武州ガス（株）13

秀和電気（株）43 （有）双葉工業

14

真空光学（株）

44 （株）マイテック

15

スカンジノバ・システムズ（株）

45 （株）前川製作所

16

セイコー・イージーアンドジー（株） 46

三菱重工機械システム（株）

17

大陽日酸（株）47

三菱電機（株）

18 （株）多摩川電子

48

三菱電機システムサービス（株）

19 （株）千代田テクノル
20

ツジ電子（株）

21 （株）電研精機研究所
22

東京ニュークリアサービス（株）

23

東芝エネルギーシステムズ（株）

24 （株）トヤマ
25

長瀬ランダウア（株）

26

NAT（株）

27

ニチコン（株）28

ニチコン草津（株）

29

日新パルス電子（株）

30 （株）日本アクシス－ 62 －