２０２３年3月の主な動き

関西光科学研究所（２０２３年3月31日発行）

3月12日（日）木津川アートプレイベント「くうそうのはらっぱ」出展（上人ヶ平遺跡公園）
3月13日（月） 兵庫県立大学高度産業技術研究所ニュースバルシンポジウム
2023に協賛し、QSTマテリアル先端リサーチインフラを紹介（イーグレひめじ）

メッセージ
令和５年も早３ヶ月が過ぎました。この年度末で量研は７年間の第一期中長期計画期間を終えます。７年前の今頃の私といえば、移管統合準備室で法人発足の準備に勤しんでいましたが、量子の名を冠する新法人で量子ビーム科学（今となっては懐かしいですが当時はセンター扱いでした）がどのように発展するのか楽しみ半分、不安半分で過ごしていました。量研は発足時より理事長の元で方向性の異なる３つの部門の研究開発を連携・融合させる方針を明確に打ち出していましたので、関西研におけるこの７年間は、従来から世界トップレベルの性能を有していたJ-KARENを始めとする高強度レーザーを用いた研究に加え、量研の方向性に即する形で木津地区の超高速計測・制御技術の対象をこれまでの気体から材料科学や生命科学と密接に関係する固体や液体に拡げるとともに、播磨地区の放射光X線利用研究の軸足を基礎研究主体から基礎と実用化がバランスする位置に移すことを目指した期間だったといえると思います。
私事で恐縮ですが、私は学位取得後、他機関での数年を経て関西研にお世話になり25年になります。４半世紀前にも光科学は基礎研究として十二分に重要な位置を占めていましたが、他分野における光の活用という観点ではこの２０年間で世の中の最先端科学技術研究で光を用いないものは無いくらいにもの凄く重要になってきています。現在の国の科学技術施策の中心を占める「量子技術」は、主として新しい計測技術を用いた材料開発や生命・医療技術開発を志向していますが、そこでも光計測・光制御が非常に重要な位置を占めています。４月から始まる次期中長期計画でも、この７年間で準備してきた光量子科学をより発展させることで、高強度場科学、超高速科学、放射光科学の各研究分野において世界トップクラスの成果を創出できるよう頑張って参りましょう。
【関西光科学研究所 所長 河内 哲哉】
関西研だより（２０２３年３月号）【きっづ光科学館ふぉとん】

きっづ光科学館ふぉとんの通常開館再開について：

令和５年３月１日より、一部展示を除いて通常開館を再開しています。
事前予約等不要ですので、みなさまのご来館を心よりお待ちしております。

〇きっづ光科学館ふぉとん
Webサイト： https://www.qst.go.jp/site/kids-photon/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UC2xgeump6cehlSreH7zjIBQ〇関西光科学研究所 見学等案内Webサイト：
https://www.qst.go.jp/site/kansai-overview/2527.html↑科学館YouTube

関西研ホームページ https://www.qst.go.jp/site/kansai/
関西研だより https://www.qst.go.jp/site/kansai-topics/2528.html
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イベント紹介
第21回マテリアル戦略総合シンポジウム「マテリアル先端リサーチインフラが推進するマテリアルDXプラットフォーム構築」（JAPAN NANO 2023）
令和5年2月3日（金）に、東京ビッグサイトにおいて、文部科学省マテリアル先端リサーチインフラ、国立研究開発法人物質・材料研究機構、マテリアル先端リサー
チインフラセンター運営室の主催で、第21回マテリアル戦略総合シンポジウム（JAPAN NANO 2023）が開催されました。オンラインも併用のハイブリッド形式で行われました。
このシンポジウムはnano tech 2023の中で並行して開催されたナノテクノロジーに関係する多くの会議のひとつとして実施されましたが、マテリアル先端リサーチインフラ事業で開催される学術会合としては大きな規模のシンポジウムです。量研からも1名の職員を聴講者として現地派遣しました。海外（アメリカ）からのオンライン講演もされましたので、日英の同時通訳がつきました。
このシンポジウムは、参加者がマテリアルDXプラットフォーム構想の具体的なイメージをつかめるように、マテリアルDX分野の先端的な研究について産学官の幅広い分野の講演が編成されているものと筆者は感じました。午前中の前半のセッションでは基調講演として放射光計測と情報科学の融合への期待について、また、特別講演としてマテリアル先端リサーチインフラの前事業であるナノテクノロジープラットフ
ォームを活用したMEMS研究開発についての講演が行われました。これまでの成果を交えつつ、大型施設や一つの研究室ではまかないきれない先端的な実験施設の共同利用のあり方について提言などがありました。マテリアルDXプラットフォーム構想の基本的な考え方であるデータや知識の共有が今後さらに重要になると考えられます。
その後のセッションでは、企業におけるDXの取り組みや、実際にデータ活用で顕著な成果を創出されているアカデミアからの研究紹介が行われました。無機材料、高分子、バイオなど多岐の分野にわたる成果が紹介され、今後のマテリアル先端リサーチインフラ事業における量研での研究支援の進め方を検討する上での重要な知見が得られました。

【放射光科学研究センター 高圧・応力科学研究グループリーダー 齋藤 寛之】

関西研だより（２０２３年３月号）

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イベント紹介
木津川アート2023 プレイベント「くうそうのはらっぱ」
3月12日（日）に、木津川アート2023プレイベント「くうそうのはらっぱ」へ出展しました。
2010年に木津川市で始まった芸術祭「木津川アート」ですが、今年からは、テクノロジー×サイエンス×教育×アートを掲げて、街中現代アートを展示します。そのプレイベントという位置づけで、今回は木津川市の企業や団体、アーティストによるワークショップをはじめ、ステージイベントなども開催されました。

一時は行列が！
関西光科学研究所も本イベントへお声がけ頂き、ワークショップという形で「偏光ステンドグラスの工作体験」を出展しました。
当日は幅広い年齢層の来場者の方々にお楽しみいただき、参加者は200名を超えました。
中には何度も遊びに来てくれる方もいて、一時は用意していた18席に座り切れず、行列ができることもあり、盛況のまま終えました。
光の不思議に簡単に触れることが出来る良い工作なので、皆さんの反応を見ているだけでも楽しかったです。
今後もアウトリーチ活動を通じて、関西研の魅力を発信していきたいと思います。

【管理部 庶務課】
関西研だより（２０２３年３月号）

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光量子科学SPIE Advanced Lithography 会議（2/26-3/3）におけるEUVリソグラフィ研究の話題
EUVリソグラフィ分野でも国際会議がコロナ禍の前のように開かれるようになりました。
半導体素子は、いわゆるムーアの法則に従って微細化が続き、素子を3次元化することで、これからも、集積度、性能が向上し続けると言われています（図1） 。しかし素子を作る工程は複雑になり、UVレーザーによるリソグラ
フィ、ナノインプリント、DSA(Directed Self-Assembly)などの技術が組み合わせて用いられると予想されています。そして光学系を含む露光、現像、エッチング・デポジションなどの製造と検査の全体的な最適化が必要になると考えられています（図2）。今後、google glassのようなフォトニクスと組み合わせた技術が発展するという予想のもとに、そのための半導体の製造技術が議論されています。

（図1）半導体素子の3次元化の模式図

個々の技術のうち、露光機では、光学系の開口数を0.55に増すことでコントラストが向上し、露光パターンの粗さが減少すると考えられ、 ASMLにおいて装置の製造が進んでいます。マスクの汚染を防ぐペリクル等の研究も進展しています。
アメリカ、バークレー大学CXRO(Center of X-Ray Optics)などが基礎研究のために露光機を施設として提供しています。オランダARCNL*ではASMLと政府の出資により、新しい技術の研究開発と、基礎知識からリーダシップまでを備える人材の育成が行われています。固体レーザーを励起源として光源の性能を高める条件を見出すため、国際協力によってレーザープラズマの輻射流体シミュレーションコードを開発する企画が考えられています。
ARCNL(Advanced Research Center of Nano-Lithography) https://arcnl.nl（図2）EUV露光機とその要素技術【光量子科学研究部 X線レーザー研究グループ 専門業務員 佐々木 明】
関西研だより（２０２３年３月号）

4光量子科学

プレスリリース：2023年3月16日
光が金属の中を突き進む！
-相対論効果が拓くレーザーイオン加速の新世界-

西内満美子上席研究員、英国インペリアルカレッジロンドンのNicholas Peter Dover研究員、独国ドレスデンヘルムホルツ研究所のTim Ziegler博士研究員、Karl Zeilグループリーダー、Ulrich Schramm部長、九州大学大学院総合理工学研究院の榊泰直客員教授(量研上席研究員)らの国際共同研究グループは、J-KARENおよびDracoシステムの高強度レーザー光による相対論的透過現象を実現し、従来よりも2倍高い効率で高エネルギーイオンを発生することに成功しました。
一般的にレーザー光が金属のような不透明物質を透過することは不可能と考えられています。ところが、理論的には、超高強度レーザーを不透明物質に照射すると、レーザー光が表面で吸収されず、不透明な物質中に侵入・透過する「相対論的透過現象」が起こることが予測されています。我々は、時間波形を最適化した超高強度レーザーパルスを膜状物質に照射することで、「相対論的透過現象」を起こすことに成功しました。さらに、その現象発生に伴い、照射エリアの全ての膜状物質が電離・分極し、その分極により膜状物質内に生じたイオンの塊が1マイクロメートル以下の短いスパンで光速の40％まで加速されることを観測しました。従来手法では膜状物質表面のイオンのみ加速されたのに対し、今回の実験では、膜状物質の表面から裏面までの全ての領域のイオンが加速され、その結果、世界最高の加速効率（従来の2倍以上）を得ることが出来ました。
本研究成果は、将来の重粒子線がん治療への応用が見込まれる小型の高効率レーザー駆動重イオン加速器の実現に加え、イオンの加速エネルギーの高エネルギー化を進めることで、宇宙誕生初期に物質が合成された過程等、元素の起源解明へとつながることが期待されます。
本国際共同研究は、量研の国際リサーチイニシアティブ・創成研究、及び日本学術振興会・研究費補助金22H00121、21KK0049の支援を受けて実施されました。
本研究成果はSpringer社が発刊するNature姉妹誌『Light: Science & Applications』に日本時間2023年3月13日（月）に公開され（https://www.nature.com/articles/s41377-023-01083-9）、英国インペリアルカレッジロンドン、独国ドレスデンヘルムホルツ研究所と共同プレスリリースされました。https://www.qst.go.jp/site/press/20230316.html

図１．（上）膜状物質の厚みを変化させて実験を行った結果、加速された水素イオンのエネルギー（上）、膜状物質との相互作用の後透過したレーザー光の量（下）を示す 。 緑 色 が J-KAREN シ ス テ ム 、 青 色 がDraco-PWシステムを用いた実験の結果。
上図における点線は、発生した水素イオンの一番高い値を示す。それぞれの色で塗られた領域は平均値から一標準偏差の領域を示す。赤の点線で示すのは数値シミュレーション結果。

【光量子科学研究部 高強度レーザー科学研究グループ 上席研究員 西内 満美子】
関西研だより（２０２３年３月号）

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放射光科学
QSTマテリアル先端リサーチインフラが最近共催、協賛した行事（１）京大・JAEA・QST微細構造解析プラットフォーム合同地域セミナー -最新の微細構造・状態解析新規利用者を開拓するために支援成果を発表するセミナーを２月２１日（火）にオンラインで京大、JAEAと共催しました。QSTからは大和田グループリーダーが「ナノ結晶の内部構造を解明するコヒーレントX線回折イメージング装置と研究事例の紹介」について、QST専用ビームラインBL11XUに設置したコヒーレントX線回折イメージング装置を活用して得た研究成果について発表しました。講師、スタッフも含めて合計４４名もの参加があり、前回以上に盛況でした。様々な業界の企業から１７名もの参加がありました。近年の講習会やセミナーでは企業参加者の多さ、その業種の多様さが目立つ傾向が続いています。
（２）兵庫県立大学高度産業科学技術研究所ニュースバルシンポジウム2023
新規利用者を開拓するために、上記シンポジウムに協賛して、QSTが実施しているマテリアル先端リサーチインフラ事業について、イーグレひめじ会場でポスター発表しました。ニュースバルの先生方、及び、産学連携・研究推進機構のスタッフに理解していただけました。

ポスター発表会場の様子（左）、QSTマテリアル先端リサーチインフラのポスター展示（右）合同地域セミナーのプログラム【放射光科学研究センター 装置・運転管理室兼研究企画部 専門業務員 寺岡 有殿】
関西研だより（２０２３年３月号）

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所内活動
令和4年度播磨地区総合訓練実施について
理化学研究所播磨地区（SPring-8サイト）防災協力協定に基づき、緊急時の場合は、理化学研究所播磨事業所（以下、理研）内に理研の現地対策本部を設置し、量研をはじめその他関係６機関、全7機関で協力して緊急事態対応をすることになっています。
また、原子力機構（以下、JAEA） とは、施設管理、調達管理及び安全衛生分野に関する協力についての覚書に基づき、緊急時において連携協力して対応することになっています。
今回は、JAEAとの緊急時における連携協力対応を中心とした訓練として、令和５年３月３日（金）に、大型放射光施設構内、放射光物性研究棟の非管理区域の実験室において火災が発生したとの想定で、QSTを本部長とする合同現地対策本部を立ち上げ、所要の訓練を実施しました。
（訓練項目：現地対策本部構成員参集、避難及び避難誘導、人員掌握、関係機関への通報連絡、各機構対策本部および木津地区支援本部への連絡及び情報共有、初期消火対応、負傷者対応、Q＆Ａ・プレス資料作成など）

なお、新型コロナウイルス感染拡大防止対策として、以下の点に留意し訓練を実施しました。
①密状態を避ける。
②消毒剤により手指を消毒する。
③換気をする。
今年度は、コロナ禍のため、理化学研究所主催の大掛
かりなSPring-8合同防災訓練は実施されず、規模を縮小し通信訓練を中心とした訓練に留まりましたが、来年度以降に避難訓練および人員掌握、消防車両を使用した消火訓練など大掛かりな訓練が実施される場合は、従来どおり、播磨地区の職員に参加していただき、より防災意識を高めていただければと思います。
播磨地区合同現地対策本部運営の様子【管理部 保安管理課（播磨地区） 技術統括 伊藤 幸久】
関西研だより（２０２３年３月号）

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所内活動
令和４年度関西光科学研究所 所長表彰
表彰式は木津地区、播磨地区共に３月３０日に行われました。
● 創意工夫功労賞【プラズマミラーシステムを用いたJ-KARENレーザーの大幅な性能向上】
光量子科学研究部プラズマミラータスクフォース
今 亮 主任技術員（代表者）、桐山 博光 グループリーダー、
神門 正城 次長、西内 満美子 上席研究員、福田 祐仁 上席研究員、ピロジコフ アレキサンダー 上席研究員、匂坂 明人 主幹研究員、
近藤 康太郎 主任研究員、宮坂 泰弘 主任研究員、小倉 浩一 専門業務員● 業務品質改善賞【管財物品の管理適正化及び実験棟・研究棟・計算・先端情報センター棟の整備】
研究企画部（木津） 小島 謙次郎 事務統括、圓山 桃子 主幹研究員
装置・運転管理室 近藤 修司 室長、横山 彰人 主任技術員● 模範賞【長年職務励行】
研究企画部（木津） 中谷 哲 専門業務員【播磨地区の新規研究展開を支える運営体制の確立】
研究企画部（播磨） 石井 賢司 研究統括、生田目 順光 主査
管理部保安管理課 伊藤 幸久 技術統括
管理部庶務課高橋 有史 事務統括

←河内所長（左）から表彰される今主任技術員（右）河内所長（左）から表彰される
近藤室長（右）→←河内所長（左）から表彰される
中谷専門業務員（右）木津地区での集合写真→
前列左から、今主任、近藤室長、中谷専門業務員、圓山主幹、後列左から、田中副所長、河内所長、横山主任、小島統括、羽石
管理部長←播磨地区での集合写真
左から、片山副所長、生田目主査、石井研究統括、伊藤技術統括、髙橋事務統括、綿貫センター長【管理部 庶務課】
関西研だより（２０２３年３月号）

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受賞【表彰】：日本赤十字社京都府支部から感謝状を拝受

今般、日本赤十字社京都府支部から当研究所の保健衛生を担当している河合看護師に対して、多年にわたる献血活動への貢献が認められ、感謝状を頂きました。これは当研究所が立地している木津川市さんの献血事業を推進するメンバーの一員としての長年の活動が認められ、同市から推薦されて表彰に至ったものとなります。
当研究所では研究開発だけではなく、献血活動への協力を含め地域に立地する一員としての活動を引き続き実施してまいりたいと思います。

＜河合看護師コメント＞
この度は、木津川市健康推進課の推薦により、日本赤十字社から「感謝状」を頂く運びとなりました。研究所での出張献血を、木津川市との共催で継続して参りました。この「感謝状」は、今まで献血にご協力くださった皆様への「感謝」の重みであると思います。また、日本は少子高齢化が進み、献血できる方も減る傾向です。輸血を必要とする人のためにも、献血を推進していくことが大切です。これからも木津川市献血推進協議会の委員としても、地域や職場に貢献してまいりたいと思います。ご協力いただいた皆様、ありがとうございます。今後とも、どうぞよろしくお願い申し上げます。

【管理部 庶務課】
関西研だより（２０２３年３月号）

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通常運用を再開しました
９月１日～30日

3月から、事前予約を不要とし、臨時休館入館人数・時間制限もなくしました。
プラネタリウムの定員を半分程度（約60名）にするなど、一部の制限は継続していますが、新型コロナウイルスの感染拡大防止のため、臨時休館することとなった2020年2月27日以来3年ぶりの通常運用（に近い形）での再開となりました。
今月は1,000人を超える方々にご来館いただき、今年度の月間入館者数としては最多となりました。
天使の魔鏡

関西研だより（２０２３年３月号）

光と音のhttps://www.qst.go.jp/site/kids-photon/

パラボラ

ホログラム（レーザーの干渉縞が記録する立体の写し絵）

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異動
人事往来
令和5年3月31日付けで、木津地区では、中谷哲さん、田口真彦さん、Ｈａｓｈｍｉ Ａｒｑｕｍさんが退職され、永島圭介さんが定年退職されます。
中谷 哲さんからのメッセージ
研究企画部

この度、ＱST発足以来勤務していた関西研を去り、退職することとなりました。最初の3年間は所・管理部で、後半の4年間は研究企画部で過ごしましたが、新法人設立の日、熱気と興奮に包まれていた当時のことが、つい先日のことのように思い出されます。これまでお世話になった所内の皆様との楽しい思い出とともに、豊かな自然と歴史に恵まれた環境から、世界に向けて素晴らしい研究成果が発信されますよう、心から願っております。

田口真彦さんからのメッセージ
量子生命科学研究所 生体分子シミュレーションチーム

3 年間博士研究員として、大変お世話になりました。自由な環境で伸び伸びと研究活動を進めることができ、多くのことを学ぶことができました。また、コロナ禍で身動きがし難い時期ではありましたが、山登りなどの新しい趣味を開拓する良い契機にもなりました。次は東北大学に移りますが、これからは今まで色々な方々から受けてきた恩恵を自分なりに返していくことを意識していきたいと考えています。関西研の皆様のご多幸をお祈り致します。

Ｈａｓｈｍｉ Ａｒｑｕｍさんからのメッセージ
光量子科学研究部 超高速光物性研究グループ
KPSI QST have been a strong influence on my professional career. The work ethic inspires me to be my best
every day. I loved working with my Ultrafast group each day. I want to pay my special thanks to administrative
staff. Thanks for being great coworkers and teammates. I hope you continue to educate employees the way
you have with me. I’ll miss working in KPSI and wish all KPSI staff continued success in their careers.

永島 圭介さんからのメッセージ
光量子科学研究部 超高速光物性研究グループ

日本原子力研究所に入所して以来、あっという間に月日が経ち、この度、定年を迎えることとなりました。在職中は、多くの方々のお世話になり、改めてお礼を述べたいと思います。特に、那珂研と関西研の方々には、公私ともどもお世話になり、本当にありがとうございました。4月以降も引き続きQSTでお世話になりますので、よろしくお願いいたします。

関西研だより（２０２３年３月号）

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異動
人事往来
令和5年3月31日付けで、播磨地区では、嶋田恵朋さんと篠本由佳理さんが退職され、片山芳則さんが定年退職されます。
片山芳則さんからのメッセージ
副所長

SPring-8が供用を開始した1997年に播磨に着任してから、もう四半世紀以上がたってしまいました。この間、様々なことがありましたが、多くの皆様に助けられ支えられて定年を迎えることができました。心から感謝いたします。
4月からも再雇用でお世話になります。残された時間を有効に使って研究に寄与したいと思っていますので、よろしくお願いいたします。

嶋田恵朋さんからのメッセージ
放射光科学研究センター 装置・運転管理室

この度、3月31日をもってQSTの派遣職員を退職することとなりました。装置・運転管理室での業務は全く経験のないものも多く、ご迷惑をお掛けすることばかりだったのですが、皆様に支えていただき大変感謝いたしております。
退職後は派遣元のスプリングエイトサービス株式会社へ帰ることとなります。１年と１か月という短い期間ではございますが、大変お世話になりました。皆さんのご健康とご活躍を心よりお祈りしております。本当にありがとうございました。

赤穂市の東御崎展望台にて【撮影：研究企画部（播磨地区）】

関西研だより（２０２３年３月号）

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ギャラリー

賀名生梅林（あのうばいりん）の風景
地名の由来：
南北朝時代に記された記録などによると、この地はもともと「穴生」・「穴太」・「阿那宇」などと表記され、「あなう」と呼ばれていたようです。正平の一統の時、後村上天皇は「願いがかなってめでたい」との思いから、この地を「加名生（かなう）」と名付けたと伝わっています。
後に、この地の人々は「加名生」はおそれ多いので「賀名生」に改めたといわれ、明治のはじめに読み方を「あのう」に統一しました。
（奈良県五條市HP 賀名生の里歴史民俗資料館
https://www.city.gojo.lg.jp/soshiki/bunka/3_1/3462.html より）【撮影：庶務課（木津地区）】
関西研だより（２０２３年３月号）

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ギャラリー

大型放射光施設は標高300ｍくらいなので瀬戸内海の海岸地域に比べると気温が2-3度低いのですが、構内でも桜が咲き始めました。月末には満開になりそうです。中央下の白い建物はQSTとJAEAが入居している放射光物性研究棟です。
【撮影：研究企画部（播磨地区）】

関西研だより（２０２３年３月号）

QSTでは「QST未来基金」として、ご寄付を募っています。人類の未来を開くQSTの活動にご理解とご賛同をいただき、「QST未来基金」へのご支援を賜りますよう、謹んでお願い申し上げます。
https://www.qst.go.jp/site/about-qst/1311.html

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ギャラリー
大型放射光施設の構内の桜【撮影：研究企画部（播磨地区）】

編集後記：早や年度末です。梅見と思いきや、最早花見となりました。中国山地のここ播磨科学公園都市でも桜が満開です。最近の暖気のせいかチューリップまで咲き始めました。今年度をもって量研の中期計画が終了し、4月から新たな中期計画が始まりますが、まるでそれを祝うような見事な咲きっぷりです。また来年度もこの関西研だよりをご愛読、よろしくお願いいたします。【研究企画部（播磨地区）】

関西研だより（２０２３年３月号）

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