X 線小角広角散乱同時測定によるエマルション
中でのアルカン結晶化過程の観察
篠原佑也
上野 聡
雨宮慶幸
要

旨

東京大学大学院新領域創成科学研究科〒2778561 柏市柏の葉 515

広島大学大学院生物圏科学研究科〒7398528 東広島市鏡山 144

東京大学大学院新領域創成科学研究科〒2778561 柏市柏の葉 515

基盤棟601

基盤棟601X 線小角散乱と広角散乱の同時測定は，0.1 nm から 100 nm にわたる広い階層構造とその時間的変化を測定でき，ソフトマテリアルの構造解析には必須な手法である。本稿ではその一例として水中油滴型エマルション中におけるアルカン結晶化過程の研究を紹介する。二次元 X 線小角広角散乱と DSC との同時測定から，水中油滴型エマルション中
での nヘキサデカン結晶化が界面活性剤の親油基の種類に大きく依存することが示された。さらにマイクロビーム X 線
散乱実験の結果からヘキサデカンがその長鎖を界面に垂直にして結晶化していることが明らかになった。これらの結果はエマルション内部での結晶化が，油水界面を核とする界面不均一核形成過程によることを示唆している。

1. はじめにnアルカン（CnH2n＋2）は炭化水素が飽和結合で直鎖状に連なったものであり，脂質，液晶，界面活性剤や高分子など の ソフ ト マテ リ アル の 基 本と な る物 質 の 1 つ である1)。しかしその物性，特に結晶化挙動については未解明な部分が多く，現在でも精力的な研究が行われている。ア
ルカンの結晶化過程については 2 つの特徴的な現象が知られて いる27) 。 1 つ目 は結晶 化過程 にお ける準 安定相（分子の重心位置は秩序配列しているが，分子の長軸周りの回 転 の自 由度 は 凍結 し てい ない 相 で回 転 相（ rotator

Fig. 1(left) Schematic view of surface freezing. Monolayer crystalline is formed at the air-liquid interface at temperatures up to
C above the bulk freezing temperature. (right) Schematic
3°view of O/W emulsion.

phase ）と呼ばれる）の存在である8) 。回転相は結晶化時に観測される準安定相であり，炭素数 n の大小により現れ方が異なる。もう 1 つの特徴的な現象として，アルカ

いた測定では，C16の結晶化過程において回転相起因の散ンが結晶化温度より数度（＜3 °C）高い温度で，気液界面

乱は観測されなかった9)。このように，アルカンの結晶化の単層が結晶化することが知られている（表面結晶化現過程，特に回転相については未解明な点が多い。

象 Fig. 1(left ))57)。これらの 2 つの現象はアルカン結晶

一方，アルカンの結晶化過程の研究において，水中油滴化現象を解明するために重要なものであるが，特に本研究型（Oil-in-water  O /W ）エマルションが古くから用いらでとりあげる炭素数 16 の n ヘキサデカン（ C16 ）についれてきた。O /W エマルションは，分散相である油が界面ては未解明な部分が多い。 1999 年に Sirota らにより C16

活性剤により水中で粒子として分散して乳状をなすものでの回転相が X 線回折により初めて観測され，過渡的な回あり（Fig. 1(right）），食品，薬剤や化粧品など，日常生活

転相の存在が C16 の結晶化において重要な役割を果たしに欠かせないものとして広く用いられている。従来は，エていることが示唆された2)。さらに，反射率測定の結果か

マルションを用いることにより，アルカンの不均一核生成

ら，表面結晶化において形成されるのは回転相であることを誘引する不純物がエマルション中の各油滴粒子に分散すが明らかになっている7)。しかし Sirota らによる C16回転

るため，多量の粒子を用いることで不均一核生成の影響を相の 測定 で は一 次元 の SAXS ， WAXS 測定 を 用い てお抑えることができると考えられていた10) 。しかしエマル

り，回転相の測定頻度も 85 回中 9 回と再現性に乏しかっション中での結晶化はそう単純ではない11) 。親油基の形た。また他のグループによるエマルションを試料として用状がアルカンと類似している場合，結晶化速度が異なると394 ● 放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6
(C) 2006 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research小角散乱特集 ■ X 線小角広角散乱同時測定によるエマルション中でのアルカン結晶化過程の観察いう報告がある12) 。さらに近年，上野らはエマルション

数十 Å から数千 Å 程度の相関長を示し，それに対して高中に別の界面活性剤を添加することで，別の多形が観測さ

分子鎖のパッキング構造は数 Å 程度の大きさであるた

れることを示し，油水界面の界面活性剤が核となる界面不め，それぞれ SAXS と WAXS で測定するのに適した大き均一核生成の可能性を示した13) 。しかし，これらの研究さである。そのため，SAXS WAXS 同時測定はソフトマ

は表面結晶化現象などのアルカン特有の結晶化過程の現象

テリアルの構造解析，特に試料の温度変化などによる構造を取り入れてはいない。前述の通りアルカンは表面結晶化

変化，結晶化などの際の異なるスケールの構造変化を測定

現象を示すため，油水界面の存在がエマルション中でのアする強力な手法として広く用いられ，現在では世界中の放ルカン結晶化に何らかの影響を及ぼすと考えられる。

射光施設で広く行われている1723)。SAXSWAXS 同時測

このように，アルカンの結晶化とエマルションの結晶化

定としては PSPC（Position Sensitive Proportional Coun-は密接に関わっているものの，両方の影響を考慮に入れた

ter ，位置敏感比例計数管）を組み合わせた 1 次元測定が研究はこれまであまりなされていなかった。そこで我々は主に用いられ，高分子の結晶化過程や脂質の多形転移の解

微弱で過渡的な散乱を測定できるように， X 線小角散乱

析などに威力を発揮してきた。しかし，構造の異方性を示（Small-Angle X-ray Scattering: SAXS）と X 線広角散乱

す物質への応用の需要や，近年の 2 次元検出器技術の発（Wide-Angle X-ray Scattering: WAXS）の二次元像の同展に伴って，SAXS, WAXS ともに 2 次元で測定すること

 C16 の回転相は存在するの時測定システムを開発し，が広く行われ始めている2427)。さらに，SPring8, ESRF,

 油水界面はエマルション内部の結晶化（回転相の存か，

APS などの第 3 世代放射光源を用いることで， X 線マイ在の有無も含む）にどのように影響するのか，という 2

クロビームを用いて 2 次元 SAXSWAXS 同時測定を行う

つの観点に着目して研究をおこなった。その結果，エマルことが可能となり，たとえば高分子球晶の延伸変形挙動のション中での C16 の結晶化に関して，アルカン結晶化とその場観察などに用いられるなど28) ，その応用範囲はまエマルション結晶化の双方の観点から重要な知見を得るこすます広がっている。今後の応用を考えると，特にと に 成 功 し た1416,37) 。 本 稿 で は ま ず 一 般 的 な SAXS SAXS ， WAXS の 2 次元測定が必須になってくると考え

WAXS 同時測定について解説した後，アルカン結晶化のられるので，次項では SAXS WAXS2 次元測定について研究例を通して，SAXS WAXS 同時測定の有用性につい述べる。

て紹介する。

2.2

2. SAXSWAXS 同時測定

2 次元 SAXSWAXS の実験配置

SAXS と WAXS の 二次元同 時測定をす るために は，WAXS の検出器に SAXS を後ろに通す穴を開けるか，

2.1

SAXSWAXS の意義

SAXS 像を遮らないように（複数の） WAXS 検出器を設

ソフトマテリアルは幅広いサイズにわたって階層的な構

置するかの選択肢がある。前者に関しては WAXS 検出器

造を示す。たとえば Fig. 2 に示すように，高分子球晶でとして穴あき IP を用いた同時測定法が行われているが，は，サブナノ領域では高分子鎖がパッキング構造を示し，

この測定法は静的な測定に限られている。動的測定で現在ミクロン領域では球晶構造が観測される。その中間領域で広く用いられているのは後者の方法であり，Daresbury24)，は高分子結晶に特徴的なラメラ構造（結晶相と非晶相の繰

ESRF の ID0225)， BM1626)， APS の ID5 などで実用化さり返し構造）が観測される。高分子の構造と物性との関係れている。さらに，日本でも SPring-8 では CCD を用いを明らかにするためには，ラメラ構造とパッキング構造のた SAXS WAXS 同 時 測 定 用 の 検 出 器 の 開 発 や27) ，両方の知見を得るだけでなく，例えば延伸の際にどの階層

WAXS 検出器としてフラットパネル型 X 線検出器を用いの構造から変形するのかといった知見が必要不可欠であた SAXS/USAXS（Ultra Small Angle X-ray Scattering，る。そのため，ラメラ構造とパッキング構造の変化を同時

極小角 X 線散乱）との同時測定などが行われている28,29)。

に観察することが非常に重要である。一般にラメラ構造は

SAXSWAXS 別個の検出器を用いる際の一般的な光学系
を Fig. 3 に示す。この光学系を用いて SAXS WAXS 同時

Fig. 2

Hierarchical structure of polymer.

Fig. 3

Schematic view of combined SAXSWAXS setting.

放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6 ● 395

Table 1

Sample CodeFig. 4

Schematic view of combined SAXSWAXS with one detector. A small beam stop is placed just after the sample in order to reduce the air scattering.

 WAXS を全方位測測定をする上での問題点としては， SAXS と WAXS で測定する角度
定することが難しい，

Types of emulsiˆerHydrophobic part

Number of Carbon(hydrophobic part)

Tween 20

Lauric acid

12 (saturated)

Tween 40

Palmitic acid

Tween 60
Tween 80

Stearic acid
Oleic acid

16 (saturated)
18 (saturated)
18 (unsaturated)

3. SAXS WAXS DSC 同時測定によるエマ
ルション中の C16結晶化過程の観察

 WAXS の S / N が悪い，

領域にギャップが生じる，
に多量のデータ処理が必要，といった点が挙げられる。

3.1

試料と実験配置

ついては，異方的な散乱像を示す試料については問題点が

試料は油相として C16を用いた O/W エマルションであ

明らかであるが，一見等方的な散乱像を示す試料であってる。試料は食品総合研究所で開発されたマイクロチャネル

も，特に結晶化の初期過程などの過渡的な過程において法を用いて作成した32) 。この手法を用いることで大粒径は，全方位（もしくはある程度の角度範囲）の測定をする

かつ単分散なエマルション試料が得られた。界面活性剤とことで，本稿で示すように新たな知見を得ることが可能な

しては， Table 1 に挙げた 4 種類を用いた。乳化前に水相 については，失われる情報が最小限で済むことがある。

に 1.0 wt 界面活性剤を添加し，その後，室温で乳化しように，あらかじめ測定試料毎に光学系について検討を重た。時分割 SAXS WAXS 同時測定は Photon Factory のねることが必要である。どのような試料にも対応する光学BL 15A と SPring-8 の 大 阪 大 学 蛋 白 研 ビ ー ム ラ イ ン

系を用意するのは困難であるため，SAXS WAXS 同時測

BL44XU にて行った。Fig. 4 に BL 15A33)での実験配置を定の光学系は，対象をある程度絞った設計であることが多示す。広い角度範囲をカバーしなければならないため，大い。我々が対象としたアルカンは長鎖が短く（～20 Å ），口 径 （ 230 mm ） の X 線 Image Intensiˆer と 組 み 合 わ せ

小角散乱というよりもむしろ中角散乱であるため，複数のた CCD 型 X 線検出器30) を用いた。試料はメトラー製の検出器を用いて散乱を測定するのは困難である。そのた

DSC（DiŠerential Scanning Calorimetry示差走査熱量計）

め，次節以降に示すように，大口径（230 mm 径）の検出に設置し，温度コントロールを行った。試料と検出器との器 （ Image Intensiˆer と 組 み 合 わ せ た CCD 型 X 線 検 出間の距離は160 mm 程度であり真空パスを設置することが器30)）を用いて SAXS，WAXS をまとめて測定した（Fig.

困難であるため，試料直後に 1 mm 程度の鉛製のビームス4 ）。この手法の問題点としては，特に Image Intensiˆer

トップを設置し，直射 X 線を止めた。 BL44XU での実験

は広角側での画像歪みが避けられないため31) ，構造決定

配置も同様のものであ るが，検出器には Imaging Plateの精密さに欠け，別途精密測定した結果と比較することが( IP ) を用いている。この検出器は蛋白質構造解析用であ に つ い て ， SAXS と必要であることが挙げられる。

り， 6 枚の IP を順次，露光読み出し消去するため，

WAXS を同時測定する場合には，小角分解能向上のため

30 秒程度の間隔で測定を行うことができる。そのため，に SAXS 検出器直前にビームストップを置くという配置

従来の IP を用いた測定と比べて，連続した実験が可能とが一般にとられる。しかしこの光学系では，適切な真空パなっている。

スを設置しないと試料と WAXS 検出器との間の空気パス
う。また，WAXS の二次元測定を行った場合には，検出

実験結果
Fig. 5 に IP による測定例を示す。C16の降温過程におい器に対する斜め入射や検出器由来の画像歪みの補正が避けて， SAXS ， WAXS 共に C16 の安定相起因の散乱に加えられず，特に時分割実験などを行った場合には多量のデーて準安定相起因の散乱が観測されている。また温度を下げ

タ処理をしなければならない。たとえば ESRF の ID02でていくと，準安定相起因の散乱は消失し，安定相由来の散からの空気散乱がノイズとして WAXS 像に重なってしま

3.2

は， 2D SAXS WAXS 同時測定データについて，バック乱のみが観測された（Fig. 6）。ここで観測された準安定相グラウンド補正，画像歪み補正，散乱強度の一次元化までの構造は Sirota らの報告2)と一致しており，エマルション

オンライン処理が行われている。SAXS WAXS 同時測定中においても結晶化時に C16 が回転相を経由することがのように多量のデータを扱う場合には，このようにハード示された14) 。ここで特筆すべきことは，以前の報告では

ウェア開発のみならず，データ収集処理系のソフトウェ

回転相起因の散乱の観測頻度は非常に小さかった（ 85 回

ア開発も必要となっている。

中 9 回）のに対して，我々の測定では毎回測定されたと396 ● 放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6

小角散乱特集 ■ X 線小角広角散乱同時測定によるエマルション中でのアルカン結晶化過程の観察

Fig. 5(left) SAXSWAXS image of C16 taken by IP at 13.3°
C12.8°
C. Two characteristic WAXS peaks, which are
diŠerent from the triclinic structure peak are clearly observed. (right) A blow-up of the central part of the left
ˆgure, where the SAXS peaks from the rotator phase are clearly seen.14) Images reproduced from ref. 14.

Fig. 6SAXS (left) and WAXS (right) intensity proˆles during cooling of C16 emulsion droplets from 14.2°
C to 10.1°
C.
C/min. The exposure time was 30 s and the interval between the data acquisition was
The cooling rate was 1°
around 25 s (the proˆles are oŠset vertically).14) Figures are reproduced from ref. 14.

 2 次 元 SAXS 
いうことである。この要因として，

ョンの油水界面を突き破って結晶成長することもあり，ま エマルションの利用，の 2 つWAXS 同時測定の利用，

た，あるエマルションでの結晶化が他のエマルションの結が考えられる。前者については Fig. 5 から明らかである。

晶化に影響するという研究も行われていることも付記す

結晶化初期過程における回転相のような過渡的な構造の場

る35,36)。もう 1 つは，油水界面の影響である。はじめに述合，Bragg 条件を満たす確率は低く，また，散乱は等方的べたように，アルカンは表面結晶化現象を示し，そこで観ではないため，2 次元測定でないと散乱が検出器に入射し測されるのは回転相である。油水界面の存在が，回転相をないことが多くなるのである。実際に我々が 2 次元測定

安定に存在せしめる働きをしている可能性がある。

をする前に PSPC による 1 次元測定をした際には，これそこで次に，より詳細な結晶化挙動を調べるために，2らの過渡的な散乱を測定することはできなかった34) 。エ

次元 SAXS
（Fig. 7)14)。
WAXS
DSC 同時測定をおこなった

マルションの利用による影響についてはさらに 2 つのこ

11 °C付近で DSC のピークが立ち上がり始めると共に，安とが考えられる。まず 1 つ目は，エマルション使用によ定相である triclinic 構造由来の散乱強度が急激に立ち上がる結晶化のイベント数の増加である。アルカンは比較的結っているが，その安定相への結晶化の 3°C程度上で回転相晶性がよく，バルク状態では 1 つの核生成で大きな結晶起因の散乱が現れ，安定相への結晶化と同時に消失するこ

成長をしてしまう。エマルションを用いることで結晶成長とがわかる。これは前述した表面結晶化現象と類似していがエマルション内部に限られ，エマルションの個数程度のる。しかし，従来の表面結晶化現象は，気液界面における核生成イベントが生じると考えられる。ただし，エマルシ

単層だけの結晶化であったのに対し，本実験では小角にも放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6 ● 397

ピークが観測されることから数層の結晶が形成されているについて， Fig. 8 のように油水界面付近の界面活性剤を核と考えられる。以上の結果からエマルション内部の結晶化として内部のアルカンが結晶化しているモデルが考えられる。気液界面とは異なり界面活性剤が存在することで，回転相がより安定に存在することができ，数層の回転相が形成される。さらに温度を下げることでその回転相がより安定な triclinic 構造に多形転移する。そこで，界面活性剤が結晶化に及ぼす影響を明らかにするために，界面活性剤の親油基を変えて同様の測定をおこなった結果が Fig. 9 である。

Fig. 9 において顕著なのは，界面活性剤として Tween
80 を用いたエマルションにおいては回転相が観察されなかったのに対して， Tween 60 を用いたエマルションでは非常に顕著に回転相起因の散乱が観測されていることである。 Fig. 6, 7 で回転相が観測されていた Tween 20 を用いたエマルションで，回転相起因の散乱が微弱なために Fig.

9 ではほとんど観察されないことからも， Tween 60 を用いた際に回転相の生成が促進されていることがわかる。さらに最近， Tween 40 を用いることで，さらに回転相由来の散乱強度が増すことが明らかになった16) 。これらの結果は，界面活性剤の親油基がエマルション内部のアルカン結晶化に明確な影響を与えている事を示しており，油水界
Fig. 7

DSC and time evolution of scattering intensity proˆles fromthe rotator phase (SAXS 1st), triclinic structure (SAXS
2nd, WAXS (q＝1.36 Å－1)), and halo during cooling of
C/min.
C16 emulsion droplets.14) The cooling rate was 2°
Each scattering intensity is arbitrary in scale. (lower) An expanded view of the marked portion of the upper ˆgure. The
results of the scattering intensity proˆles from the rotatorphase are shown (reproduced from ref. 14).

面によるエマルション内部の多形制御の可能性を示唆するものである。

4. マイクロビーム SAXSWAXS 同時測定によるエマルション中での C16 結晶配向の観察
上述の通り， SAXS WAXS DSC により結晶化初期過程におけるアルカン回転相の存在が確かめられ，油滴内の結晶化が界面から起こっていることが示唆された。しかし，エマルションの粒径30 mm に対して，用いているビー
ムサイズは0.5 mm 程度の大きさがあり，さらに試料の厚みも 1 mm 程度あることを考えると，数万個のエマルショ

Fig. 8

Schematic model of crystallization at the oil-water interface.

Fig. 9ン油滴からの散乱を同時に観察していることになる。そこ

Image plots of scattering intensity at the initial stage of crystallization. The ordinate and abscissa shows temperature and pixel (corresponding to the scattering angle), respectively.37)

398 ● 放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6

小角散乱特集 ■ X 線小角広角散乱同時測定によるエマルション中でのアルカン結晶化過程の観察

5. まとめと今後の展望
X 線の小角散乱広角散乱を二次元で測定することにより，従来の手法では見逃してしまっていた微弱で異方的な散乱を再現性よく測定することができる。これにより結晶化初期過程のアルカン回転相についての知見が深まり，さらに界面活性剤がエマルション内部の結晶化に与える影響について，深い知見を得ることができた。マイクロビー
ム X 線を用いた研究は本特集の別稿でも触れられているが，単一油滴中の結晶の配向情報などは従来の X 線マク
ロビームを用いては決して得られないものであり，マイクロビーム X 線散乱法はミクロンスケールの空間的構造不均一性をもつナノ構造の解析手法として，非常に高いポテ
ンシャルを有する手法である。
ソ フ ト マ テ リ ア ル の 階層 的 な 構 造 解 析 に は SAXS とWAXS の同時測定は必要不可欠である。日本国内の放射光施設だけをみても 1 次元 SAXS WAXS 同時測定は PFの BL 15A や BL9C において様々なグループにより行わ
Fig. 10

Result of scanning microbeam SAXSWAXS.15) Black circle in each image corresponds to the scattering from a sample cell. Scattering inside and outiside the circle corresponds
to SAXS (long chain) and WAXS (packing of alkane
chain), respectively. The SAXSWAXS image from thecenter part of the crystallized droplet showed an isotropic
scattering pattern, while the SAXSWAXS from the upperside oil-water interface and from the lateral side oil-waterinterface showed an anisotropic scattering pattern.

れている。また 2 次元 SAXSWAXS 同時測定用の検出器は本文中でも紹介した通り， SPring-8 においても既に開発されており，いくつかの構造解析にも応用されている。
しかし海外の放射光施設と比べたときに， ESRF, APS,

SRS, NSLS などの施設では同時測定装置が常設してあり，現在建設中の Diamond でも最初から SAXS WAXS
同時測定ビームラインは計画されている。それに対してPF と SPring-8 で SAXSWAXS 同時測定装置が常設してあるビームラインは無く，各ユーザーが装置を持ち込む
で，単一油滴内部での結晶を観察するために，マイクロか，特別に光学系の組み立てをしなければならないのが現

ビーム X 線を用いて実験を行った。実験は PF の BL 4A状である。この原稿が，様々な研究者が SAXSWAXS 同でおこなった。BL
4A には KB ミラーが設置してあり，

時測定に目を向ける契機となり，またその結果 SAXS 

約 5 × 5 mm の マ イ ク ロ ビ ー ム を 利 用 す る こ と が で き

WAXS 同時測定装置の発展にもつながれば，筆者としてる38) 。ビーム位置は光学顕微鏡でモニターでき，エマル

は幸甚である。

ション内でのビーム位置を確認しながら測定することができる。

Fig. 10 からわかるように，単一油滴内の各所にマイクロ謝辞
本研究は食品総合研究所の中嶋光敏教授，小林功博士とビームを照射した際に，異方性の異なる散乱像が得られ共同でおこなったものである。 BL44XU での実験は山下た。まずエマルション油滴の中心に X 線を照射した際に栄樹博士と中川敦史教授（阪大蛋白研）のご協力の下，は，ほぼ等方的な散乱像が得られた。それに対して，油滴おこなわれた。BL4A での実験は飯田厚夫教授（物構研）

上部に X 線を照射した際には，小角散乱は垂直方向に，に様々な面で助けて頂いた。佐藤清隆教授（広大生物圏

広角散乱は水平方向に主に観測された。さらに油滴の水平株 ）との議論は，本研究科学），野末佳伸博士（住友化学

方向の界面部に X 線を照射した際には，上部に照射したを進める上で欠かせないものであった。また研究を進める

回転した散乱像時と比べて小角散乱，広角散乱ともに 90°

上で川崎直彦，高見沢忠の両氏を始めとする研究室メンが得られた。以上のことから，結晶化したエマルション中

バーには様々な面で協力をしていただいた。ここに深く感ではアルカン長鎖は主に油水界面に垂直に配列しているこ謝する。また，伊藤和輝博士（理研）には本原稿を執筆すとがわかる。これは結晶化が油水界面から起こっているこる上で貴重なご意見を頂いた。本研究は Photon Factoryとを示唆しており，前述の界面不均一核生成モデルを支持の BL15A と BL4A (2002G091, 2004G075, 2004G227),している。またマイクロビームの走査から単一油滴内でのお よび SPring-8 の BL44XU （ C03B44XU 7301N ） にて

アルカン結晶サイズについても見積もった。その結果，結行ったものである。本研究の一部は，科研費基盤 C

晶サイズは数ミクロンに達することがわかった34)。

15540314の援助のもと行われた。

放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6 ● 399

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400 ● 放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6

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小角散乱特集 ■ X 線小角広角散乱同時測定によるエマルション中でのアルカン結晶化過程の観察● 著者紹介 ●
篠原佑也

雨宮慶幸

東京大学大学院 新領域創成科学研究科
物質系専攻博士 2 年
E-mail: shinohara＠x-ray.k.u-tokyo.ac.jp
専門X 線小角散乱，X 線計測学
［略歴］
2003年東京大学工学部物理工学科卒業，2005 年東京大学大学院新領域創成科学
研究科物質系専攻修士課程修了， 2006
年日本学術振興会特別研究員。

東京大学大学院新領域創成科学研究科教授E-mail: amemiya＠k.u-tokyo.ac.jp
専門X 線計測学，X 線小角散乱，回折
物理［略歴］
1974年東京大学工学部物理工学科卒業，
1979 年博士課程修了，工学博士，同年
日本学術振興会特定領域奨励研究員，1982 年1989 年高エネ研放射光実験施設
助 手 ， 1988 年 Brookhaven 国 立 研 究 所
客員研究員， 1989 年1996 年高エネ研放射光実験施設， 1996 年東京大学大学院
工 学 系 専 攻 助 教 授 ， 1998 年 同 教 授 ，1999年より現職。

上野聡

広島大学大学院生物圏科学研究科助教授
E-mail: sueno＠hiroshima-u.ac.jp
専門食品物理学，結晶成長学［略歴］
1986 年北海道大学理学部卒業， 1992 年
広島大学大学院生物圏科学研究科博士課
程修了，理学博士，同年広島大学大学院
生物圏科学研究科講師 1997 年同研究科助教授， 2000 年 7 12 月シェフィールド
大学客員研究員。

Observation of alkane crystallization in emulsion
droplets by SAXSWAXSYuya SHINOHARA
Satoru UENO
Yoshiyuki AMEMIYA

Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo,
515 Kashiwanoha, Kashiwa, Chiba 2778561, Japan
Graduate School of Biosphere Sciences, Hiroshima University,144 Kagamiyama, Higashi-Hiroshima, Hiroshima 7398528, Japan
Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo,
515 Kashiwanoha, Kashiwa, Chiba 2778561, Japan

Abstract A combined measurement of SAXS and WAXS is a powerful tool to investigate hierarchical structures over a wide range of scales (0.1100 nm) and their time evolution. We investigated the alkane crystallization in oil-in-water emulsions by two-dimensional SAXSWAXS coupled with DSC. It was shown that the
crystallization of n -hexadecane in emulsions largely depends on the type of emulsiˆer. Microbeam scanning
SAXSWAXS clariˆed that the crystallized n -hexadecane molecules align their molecular axis parallel to thehydrophobic base of the surfactant. These results strongly suggest that the surfactants at the oil-water interface play a precursor role for the crystallization.

放射光 Nov. 2006 Vol.19 No.6 ● 401