JEMEA Bulletin Vol.7 No.2 (2022.8)

学会賞受賞記念
マグネトロン研究からマイクロ波加熱応用という学際融合研究へ
From Studies on Magnetrons
To Interdisciplinary Studies on Microwave Heating Applications
京都大学生存圏研究所 三谷 友彦
Research Institute for Sustainable Humanosphere, Kyoto University
Tomohiko Mitani〒611-0011 京都府宇治市五ヶ庄
e-mail: mitani.tomohiko.3u@kyoto-u.ac.jp
1. はじめに
このたび「次世代マイクロ波加熱システムの研究開じめとする当時の松下電子応用機器（株）の方々であ発および若手研究者ネットワークの形成」という題目った。相賀氏、桑原氏には、電子レンジ用マグネトロにて第 4 回 JEMEA 学会賞を賜り、推薦あるいは厳正ンの高効率化や雑音低減に関する共同研究を通じた研なる審査を頂いた JEMEA 関係者の皆様、これまでの究開発のみならず、実験データのまとめ方や社会人に研究を支えて頂いた皆様に心より感謝申し上げたい。

対するレポートの書き方等を数多く教わり、これらは今回の受賞にあたり、これまでの研究活動を振り返る

今でも私の研究スタイルの礎の一つとなっている。
2000 年代前後は携帯電話や無線 LAN 等の無線情報とともに異分野間の学際融合研究の在り方について本稿に記す。

通信の世界的普及によってマイクロ波帯半導体デバイスの研究開発が飛躍的に成長した時期ではあったが、2. マグネトロンとの出会い

今振り返るとマグネトロンという電子管（真空管）デ私がマイクロ波に関する研究に携わることになった

バイスで学位を取得できたことが、現在の研究活動とのは、1999 年の学部 4 回生での研究室配属であった。

密接に繋がっている。

当時の京都大学超高層電波研究センターでは、宇宙プ3. マグネトロンからマイクロ波加熱応用へラズマ波動の観測や計算機実験、大気レーダーによる大気観測等、電波を利活用した研究がされており、私超高層電波研究センターが 2000 年に宙空電波科学

自身はマイクロ波を用いた無線電力伝送に関する研究研究センターに改組され、さらに 2004 年に木質科学

テーマに携わることになった。研究室ではマイクロ波研究所との統合再編により生存圏研究所が発足した。

源としてマグネトロンを利用した送電システムの研究

私は 2003 年に助手に着任したが、この頃は異分野間開発が進められており、電子レンジ用マグネトロンのでの学際融合研究の必要性が提唱されはじめた時期で周波数制御・位相制御が私の卒業研究テーマであった。もあり、研究所内の農学系研究者との萌芽的研究の実

その後、修士課程から博士課程ならびに学位取得に施が求められた。マグネトロンの研究に携わっていた

おいて大変お世話になったのが、相賀正幸氏、桑原な

私自身は、マグネトロンの主用途であるマイクロ波加ぎさ氏（現・パナソニック（株）、JEMEA 理事）をは熱応用の研究に必然的に携わることになった。幸運に

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も、所内の渡辺隆司教授の研究室では過去にマイクロっていたことは、あくまでマイクロ波は道具であり、波加熱による木質バイオマスの前処理研究が実施されこの道具をユーザー（化学、農学等の研究者）が利用ていた経緯があり、マイクロ波前処理によるバイオエして共同研究を進めるという想定であった。すなわち、タノール生成や高機能化成品抽出などの複数のプロジ電磁波工学分野側からは反応系をブラックボックスとェクトに携わることができた。また、2011 年には「先仮定し、被加熱物のスペック（誘電率、反応温度など）進素材開発解析システム（ADAM）」共同利用が生存をもとにブラックボックスに接続するインターフェー圏研究所で運用開始となり、マイクロ波加熱装置や高スを開発するというスタンスである。マイクロ波を利出力マイクロ波源、誘電体測定装置などを利用した共用するユーザー側も、同様にマイクロ波をブラックボ同利用を通じて数多くの研究者と関わることができた。

ックスと仮定していたのかもしれない。ところが、マ

このように、大学内の組織改編という荒波に強要されイクロ波加熱応用の研究を進めるにつれて、双方ともた側面はあったものの、私の研究テーマの軸足は自発ブラックボックスのままでは研究を発展することが困的にマイクロ波無線電力伝送からマイクロ波加熱応用難であろうという現状に直面している。例えば電磁波に徐々に移ることとなった。

工学の立場では、これまで以上に高精度・高制御性・さらに同時期には、現在 JEMEA で活躍されている高分解能・高機能なマイクロ波源が求められており、多くの若手研究者と知り合うことができた。JEMEA

マイクロ波効果を実証するためにはマイクロ波装置そ発足初期の頃には、当時京都大学博士課程学生であっのものの研究開発も極めて重要であるという機運が高た椿俊太郎氏（現・九州大学、JEMEA 理事）と学会まっている。

会場でよく話をさせてもらった。
また 2010 年頃には、時を同じくして、私自身の学際融合研究に対する考当時の核融合科学研究所に所属されていた佐藤元泰先え方も少しずつ変化している。これは、2011 年に発足

生（現・中部大学）より、「マイクロ波加熱用途で 2.45した京都大学学際融合教育研究推進センターに少し携GHz・200 W 級出力の半導体増幅器を借りたい」とのわったこととも関係するかもしれない。同センターでことで現地に運んでセットアップ等を手伝っていたが、の活動を通じ、異分野融合研究の在り方について現時

その頃に佐藤先生のもとで研究されていたのが樫村京

点での一つの信念に至った。それは「『赤色』の研究者一郎氏（現・中部大学、JEMEA 理事）であり、名古と『青色』の研究者（色は研究分野を表す）が異分野屋大学博士課程学生の福島潤氏（現・東北大学、融合研究を実施すれば、『紫色』の研究成果が得られるJEMEA 理事）であった。

はずだ」というものである。言葉にすると簡単に思え

このように事例を挙げ始めるとキリがないが、私のるかもしれないが、恐らく現在実施されている多くの専門分野が電磁波工学という JEMEA でも比較的少数

異分野融合研究のアウトプットは、紫色ではなく『赤派であったことも、多くの異分野研究者と携わること色と青色が混ざり合ったマーブル模様』のように思わができた要因かもしれない。特に、マイクロ波加熱応れる。マーブル模様のアウトプット自体を否定するつ用研究を通じて同世代や同世代以下の多くの若手研究もりはないが、本当に色を混ぜようとしたら自分が相者に巡り合えたことは、かけがえのない宝物である。

手の色に染まる覚悟も時には必要に思われる。

今回の学会賞受賞に際し、改めて JEMEA 若手研究者

そもそも、この信念が正しいかどうかは分からないの皆様には深く御礼を申し上げたい。

し、何年か後には考え方が変化している可能性も十分にあり得るが、自分が現時点で考える異分野融合研究4. おわり（の代わり）に ― 学際融合研究とは？ ―の在り方を記すことで、本稿のまとめとする。

最後に、20 年近くマイクロ波加熱応用を通じた学際融合研究（らしきものも含む）に携わった経験をふまえ、異分野間の学際融合研究について記す。
マイクロ波加熱応用研究を始めた当初に私自身が思14