■第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム（JSR2018）企画講演報告
企画講演『情報科学を活用した放射光科学の新展開』
小嗣真人（東理大/MI2I），永村直佳（NIMS/さきがけ）
企画要旨

次に岐阜大学の志賀氏より統計的機械学習手法によるス
ペクトラムイメージ解析について紹介がなされた。スペク
トラムイメージ計測で得られる高次元の大容量データに対情報科学の発展はめざましく，放射光との連携融合によし，特徴的なスペクトルデータの抽出法および空間強度分

り新しい分野形成が期待されている。本企画講演では，機布の同定手法について，志賀氏らが開発した非負値行列分

械学習を用いた実際の研究例を講演すると共に，基礎物理

解法の詳細について，実際の事例を交えながら研究紹介さから産業界まで様々な視点から話題提供を行う。講演を通れた。

じて，先端計測と物質機能と情報空間がどのように接続しつづいて NIMS の小原氏よりトポロジカル解析と量子ていくか，を俯瞰的に捉えることを目的とする。さらにはビーム実験と構造モデリングを組み合わせた非晶質物質のパネルディスカッションを設け，機械学習を活用した近未構造解析に関する紹介がなされた。ガラス液体アモル

来の研究者像について意見交換を行い，放射光科学の更なファスといった非晶質物質の回折パターンに対して，放射る発展に繋げる。

光や中性子などの量子ビームを活用したハイスループット

企画参加人数約115名

計測や，逆モンテカルロ法による 3 次元構造モデルの構

講演構成

築，そしてパーシステントホモロジーを活用した情報計測
小嗣真人（東理大/MI2I）

1.

趣旨説明

2.

マテリアルズインフォマティクスの 2, 3 の話題

3.
4.

そして上智大の大槻氏より機械学習を用いたトポロジカ

スペクトラムイメージ解析のための統計的機械学習法

ル物質における表面エッジ状態の研究について紹介がな

志賀元紀（岐阜大学/さきがけ）された。トポロジカル物質の波動関数を画像として捉え，量子ビーム実験，構造モデリング，トポロジカル解析

多層畳み込みニューラルネットワークを用いた深層学習によって， 2 次元物質の金属絶縁体転移，あるいは量子異小原真司（NIMS/さきがけ）

常ホール絶縁体絶縁体転移，トポロジカル絶縁体やワイ

機械学習を使ったトポロジカル物質表面エッジの研ル半金属の相図を決定した事例について紹介がなされた。

究
6.
7.

の抽出に成功した事例が紹介された。

寺倉清之（NIMS MI2I）による非晶質物質の構造の系統的な理解
5.

の融合により，非晶質物質の二体相関に潜んだトポロジー

大槻東巳（上智大）

最後にトヨタ自動車の矢野氏より磁性材料の高保磁力化

磁石研究への量子ビーム利用における計測解析の現への課題に対する量子ビーム利用について紹介がなされ状と課題た。マルチスケールマルチアスペクト（組織と磁気構造）

矢野正雄（トヨタ自動車）

パネルディスカッション

情報の定量化を行うため，透過型 X 線顕微鏡や中性子小司会永村直佳（NIMS/さきがけ）

角散乱による計測解析に取り組んでおり，計測の高速化

講演概要

解析の高度化のために機械学習を活用する取り組みの紹

まず始めに，東理大の小嗣より本企画の導入を兼ねて概介がなされた。

要説明が行われた。近年発展が著しい情報科学の分野と，機能解析において強力な威力を有する放射光科学の連携融合に関する展望が述べられた。特に放射光科学の得意とする分光解析構造解析電子物性産業応用について先行事例を通じて，将来の放射光科学の発展の一助にしていた
だきたいとの旨が述べられた。
次に NIMS の寺倉氏よりマテリアルズインフォマテ
ィクスの概要について，俯瞰的な視点から紹介がなされた。米国の MGI プロジェクトおよび我が国の MI2I の取り組みに触れながら，情報科学をとりまく国際的な情勢について事例紹介がなされた。また逆問題解析の基本的な考え方や，ベイズ推論を用いた実験計画法について紹介がな
され，計測インフォマティクスで発展が期待される効率最適化の基本概念が語られた。

放射光 March 2018 Vol.31 No.2 ● 133(C) 2018 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Researchまたパネルディスカッションにおいては NIMS の永村志で開始した「回折限界 VUV 光源研究会」で議論を重ね氏の司会により，ざっくばらんな意見交換がなされた。機てきた。本企画講演では，これまでの議論を一旦まとめる

械学習を用いた研究を始めたきっかけや，スタートアップと と も に ， 放 射 光 学会 会 員 に ， X 線 領 域 だ け では な くを行う際の必要な知識，適切な課題設定をおこなうための

VUV 領域の高輝度光源の必要性を広く認識していただく

考え方など，相互議論を通じて両分野の理解が深まったとことが目的であることが示された。

考えられる。本企画講演の議論を通じて情報科学を用いた放射光科学の発展につながることを期待したい。

まず，現在の加速器技術で可能になる VUV 領域の回折限界光源とはどのようなものかについて，加藤氏から紹介があった。電子ビームの低エミッタンス化によって，光本

企画講演『 VUV 領域の空間および時間コヒーレンス光来の固有エミッタンスを電子ビームが下回ることにより，源とそれを使ったサイエンス』

回折限界に達し，完全な空間コヒーレンスを持つ光にな木村真一（大阪大学）

る。この回折限界を与えるエミッタンスは光の波長のおよ
そ 1/10であるため，100 eV 以下の真空紫外光であれば，

企画要旨
最近，エミッタンスが 1 nm  rad 以下の超高輝度光源

1 nm  rad 程度のエミッタンスで回折限界に達する。まが稼働し始め，硬 X 線軟 X 線領域では，これまで以上

た，アンジュレータを光源とした場合，電子ビームのエネに空間コヒーレンスを狙った研究が可能になってきていルギーは 1 GeV で十分であるため， 1 GeV 1 nm  rad がる。一方で VUV 領域では，1 nmrad のエミッタンスで回折限界の VUV 光源のパラメータであることが示され回折限界に達するため，既存の加速器技術で完全空間コた。また，このような光源を利用するための可能性についヒーレンスを持った光が得られる。また，最近のレーザーて，新規電子蓄積リングの建設，既存のリングの改造，小高次高調波技術の発展に伴い，時間コヒーレンスの高い型エネルギー回収型ライナックなどについて紹介された。

VUV 光が得られるようになってきた。本企画講演では，

これらのうち，最も可能性が高いものとして，既存の X

これら空間時間コヒーレンスを使った新しい VUV サイ

線リングの低エネルギー運転の可能性について示され，聴エンスを議論する。

衆の関心を集めた。

企画参加人数約130名

次に， VUV 領域の超短パルスレーザー技術について伏講演構成

谷氏から紹介があった。高強度フェムト秒レーザーを希ガ

1.

｢趣旨説明」

木村真一（阪大生命機能）

スなどの非線形媒質に集光して得られるレーザー高次高調2.

｢空間コヒーレンスを目指した 1 GeV
1 nmrad 光源」

波をはじめとして，レーザーの非線形光学効果を利用して加藤政博（UVSOR）

波長変換された超短パルス光源は，基本波レーザーの高い｢時間コヒーレントなレーザー VUV 光源の発生と応

パルス品質を反映して，時間的空間的にコヒーレントな用」

性質をもつ。レーザー高次高調波の性質として，VUV か

3.
4.
5.

｢VUV 光渦を用いた原子分子研究の現状と展望」

あり，フェムト秒からアト秒の時間スケールに達する時間｢アト秒パルス光源を用いた半導体電子系のペタヘル幅を有するなど，放射光と相補的な性質があることが示さ

増子拓紀（NTT 物性科学基礎研）れた。これらの性質を用いて，光電効果における時間遅延｢顕微 ARPES の現状と展望」
岩澤英明（Diamond Light Source）

7.

ら軟 X 線におよぶ広いスペクトル幅（ただし離散的）が金安達夫（佐賀シンクロ）
ツ光動作」
6.

伏谷瑞穂（名大理）や分子内の電荷移動など，これまでの技術では観測できなかった超高速過程に関する研究が紹介された。
空間コヒーレンスが必要な研究の例として，金安氏から，｢総合討論」

VUV 光渦を利用した原子分子研究について紹介があっ講演概要
最初に，木村によって本企画に関する趣旨説明が行われた。光渦は，従来の直線偏光や円偏光とは違い，螺旋波面た。近年の加速器技術の進歩によって，エミッタンスが 1を持ち，軌道角運動量を運ぶ特異な性質を持つ光であり，nm  rad 以下の超高輝度光源が世界各地で稼働し始めてレーザーを用いて可視から近赤外の領域で盛んに研究が行いるが，それを光エネルギー 100 eV 以下の VUV 領域にわれてきたものである。最近ではレーザーの高次高調波の応用するとすべての領域で回折限界光になる。すなわち，利用や放射光源の利用で短波長化が進んでいる。アンジュ

完全空間コヒーレンス性をもった VUV 光が手に届くとこ

レータの高調波は簡便に波長可変の短波長の光渦を得る方ろにある。また一方で，最近のレーザー高次高調波技術の法であること，また，希ガス原子の光電子角度分布測定の発展によって，アト秒パルスの生成が可能になり， VUV

現状が紹介された。今のところ，光渦による多重極遷移の領域でも時間コヒーレンスの高い光が得られるようになっ効果は観測されていないが，その原因として，サンプルのてきた。これらの光源およびそれを使ったサイエンスは，非局在性やエミッタンス性が考えられており，空間コヒー

昨年の企画講演 3

レンス光源によって改善される可能性があることが示され『キラリティー科学から低エネルギー

回折限界光源への期待』，および，本企画提案者を含む有134 ● 放射光 March 2018 Vol.31 No.2た。

放射光ニュース ■ 第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム（JSR2018）企画講演報告

時間コヒーレンスの例として，パルスレーザーの高次高した。

調波による真空紫外アト秒パルス光源を用いた時間分解計

共催日本顕微鏡学会

測の研究の現状を増子氏より紹介された。固体中の電子双後援国立研究開発法人日本医療研究開発機構

極子の応答過程は光と物質の相互作用を理解する上で重要

企画参加人数

であり，可視～紫外領域の光の双極子応答を観測するため

講演構成にはアト秒パルスが必要である。この光を用いた研究例と1.

｢生命機能に迫る相関構造解析における結晶構造解析」

2.

｢相関構造解析における X 線小角散乱」

3.

｢低温電子顕微鏡による生体高分子複合体の構造解析」

4.

｢自由電子レーザーによる膜タンパク質の構造の分子約90名

して，窒化ガリウム GaN の近赤外パルスによる 3 光子励起によって，伝導帯へ励起された電子のダイナミクスを観山本雅貴（理研）

測した例が示された。
研究例の最後として，角度分解光電子分光（ ARPES）

清水伸隆（KEK/PF）の顕微分光への応用の現状と将来展望について，岩澤氏から英国 Diamond Light Source のビームライン I05 につい光岡て紹介があった。 ARPES は放射光を用いた VUV 領域で最も発展した研究手法の 1 つである。現在は， mm ～ nm

動画撮影」

岩田

｢X 線小角散乱実験と分子動力学計算の相関構造解析」

6.

｢クロマチンの高次構造とダイナミクスの相関構造解

池口満徳（横浜市大）
析」

発展することが期待されている。 I05 の Nano ARPES 装
置では，ゾーンプレートによって 1 mm 以下に集光され，自動測定プログラムにより，ARPES の空間マッピングが可能になっていることが紹介された。

想（京大）

5.

の空間分解および電子構造イメージングへの展開が進められており，光源の空間コヒーレンスが上がることでさらに

薫（阪大）

7.

胡桃坂仁志（早稲田大）｢総合討論新世代構造生物学基盤としての放射光電顕連携」

岩崎憲治（阪大）

講演概要

最後に，総合討論として，木村から VUV 放射光源の近最初に企画提案者の山本からの趣旨説明を兼ねて，複数

未来について簡単に説明された。国内の VUV 放射光源での生体高分子構造解解析手法と計算機科学を組合せた相関

ある UVSOR や HiSOR は10年後には更新時期を迎えるた構造解析とそこでの結晶構造解析の特徴を紹介した。タンめ，今後は回折限界光を視野に入れた計画を進める必要が

パク質の機能発現には，その構造のゆらぎや多様性が不可あることが強調された。また，聴衆から，レーザー光源と欠であり，高い分解能での構造が得られるが静的な結晶構の比較で，連続光である放射光は必要であるという意見が造解析では，ダイナミクスや構造多様性の解析に限界があ出された。

り，他の解析手法と組み合わせた相関構造解析の重要性がこの企画講演は，VUV 関係者だけではなく X 線を主に力説された。併せて，生命機能の解明から創薬を目指した使っている会員の参加が見られ，関心の高さが伺われた。

AMED 創薬等先端技術支援基盤プラットフォームも紹

世界中で多くの 3 GeV クラスの光源加速器が建設され，介された。

国内でも同様の計画が進み， X 線領域が世界的に充実さ続いて，清水氏から BioSAXS について溶液中のタンパれつつあるが，その一方で，VUV 光源の数はどんどん減

ク質分子や複合体の大きさ，形状の評価に加え ab-initio

少している。今回の企画講演で，VUV 光源の重要性が広法による概形モデル構築が紹介された。また，分子動力学

く再認識され，10年以内に回折限界の VUV 光源が使える

計算での多様な分子モデルの計算散乱曲線と SAXS 実験

日が来ることを期待したい。

の散乱曲線との比較により，結晶が出来ない試料について，単体の結晶構造から複合体構造を求める事例も紹介さ

企画講演『生命機能に迫る相関構造解析の最前線』れた。このように， BioSAXS は溶液中での構造性状を山本雅貴（理研），清水伸隆（KEK/PF），

理解することや，高分解能の構造と情報科学的解析を繋ぐ

岩崎憲治（阪大）

役割で重要視されている。最近では，ゲル濾過や多角度光

企画要旨
生命機能の理解に向けて，放射光による膜タンパク質を初めとした高難度サンプルの結晶構造解析，フェムト秒

散乱法（ MALS ）と組み合わせた多分散試料の高精度解析も可能で，分離した非平衡状態の標的サンプルだけの解
析も可能になってきた。

XFEL による状態遷移を直接捉える時分割構造解析など

Richard Henderson 博士らが 2017 年ノーベル化学賞を

X 線による生体高分子の構造解析に加え，近年ではクラ受賞したクライオ電子顕微鏡について，共催である日本顕

イオ電子顕微鏡による複合体やマルチコンフォマーの単粒微鏡学会から光岡氏を招いて，近年の装置自動化と電子直子解析，さらには計算機科学と組み合わせて構造ダイナミ

接検出器の開発による技術的発展とその解析の特徴についクスに迫る相関構造解析が進められている。本企画ではこて紹介いただいた。クライオ電顕による構造解析は，大きれら最先端の生体高分子の構造機能解析の特徴を紹介してな分子，対称の高い分子，純度の高い試料を得意とし，複その相補利用によりどこまで生命機能に迫れるのかを議論

数の状態が混ざった試料についても解析可能である。さら放射光 March 2018 Vol.31 No.2 ● 135

に，小さな分子の構造解析に向けた技術開発も進んでおヘテロクロマチンの構造解析も紹介した。この構造解析でり，ボルタ位相板を利用することで小さいながらも重要なは結晶化が上手くいかなかったためクライオ電顕を利用

GPCR 複合体の構造解析が紹介された。一方で，クライ

し ， 全 体 構 造 の 分解 能 は 11Å 分 解 能 で あ っ た が， リ ン

オ電顕による構造解析ではサンプルの均一性や濃度は結晶

カー領域の DNA が相互作用していないことを明らかし化と同程度必要だが，3 次元の構造分類が可能であることた。今後の展開として，クライオ電顕の解析は分解能が低から，複数状態のアンサンブル構造が解けることが示され

くてもトモグラフィーを行えれば，in vivo の構造を直接た。例として，リボソーム内での tRNA の動きや，光岡

観察可能であり，より大きな構造多様性解析等に期待する氏が解析した V ATPase の 3 状態の構造解析結果を紹介との事であった。

した。

講演を受けて，日本顕微鏡学会からの提案者の岩崎氏を

次に岩田氏より 10fsec 以下の超短パルス X 線レーザー

モデレータとした総合討論を行った。まず岩崎氏から，適光により，放射線損傷のない構造が得られる XFEL の特用する各手法の利点について高分解能の構造を得るのであ徴が示され，実時間にそった複数の構造解析による分子動

れば X 線結晶構造解析であり，時間軸に沿った構造解析

画作成への取組みが紹介された。反応過程の分子動画を得についても X 線（ XFEL ）だろうとの考えが示された。

るためには，反応開始のトリガーが必要で光照射を利用しクライオ電顕はアンサンブルの集まりなので，時間軸といたポンププローブ法による解析例として，バクテリオロド

う観念は無い。巨大分子や複数のコンフォメーションの場

プシン（ BR ）を挙げた。この解析では，最初に発色団

合はクライオ電顕の単粒子解析，さらにはトモグラフィー（レチナール）に生じた構造変化が時間とともにタンパクによる細胞内の高次構造解析が可能である旨の要約があっ質の外側に伝わっていく様子が明らかになった。また，溶た。その後， X 線と電顕の役割分担やマルティアプロー

媒混合を利用して反応を開始する分子動画の例としてイソチによる相関構造解析について討論を進めた。その中で化

クエン酸脱水素酵素が時間とともに活性部位に基質が入り学反応を直接説明するミクロな視点から，細胞レベルの高込む様子を示した。このように分子動画では構造変化の過次構造まで含めたマクロな視点まで様々な解析法の相補利

程を直接比較することで弱い相互作用の反応中間体まで明用と融合について意見が出され相関構造解析の重要性につらかにできるとの事であった。

いて認識を深めることができた。さらに，利用者視点から次いで，池口氏より分子動力学（MD）シミュレーショ
ンについて計算原理とスパコンの発展に伴う MD の高速の利用窓口の一本化や放射光施設への電顕整備の重要性まで様々な議論が進められた。

大規模化の歴史が紹介された。MD は様々な実験データ

今回初めて日本顕微鏡学会との共催による企画講演となとの組合せによりさらなる威力を発揮しその連携方法にはったが，構造生物学関係者のみならず他分野からも 80 名1 ）実験データを拘束条件とした MD 計算， 2 ）独立なを超える参加者が得られ，放射光 XFEL のみならずク

MD 計算と実験データの比較，が考えられる。 1 ）としライオ電子顕微鏡への高い関心と期待感が感じられ，相関て，結晶構造モデルを MD でフレキシブルに電顕像に合構造解析による構造生物学を紹介する良い機会を得られた

わせながらの構造構築や，NMR の測定結果を拘束条件とものと確信している。今後も，日本顕微鏡学会との連携をした MD 計算，2）として，結晶構造とは異なる溶液構造

模索しながら放射光学会員の皆様と継続的に我が国の放射の解析に， MD 構造からの散乱曲線と SAXS データの比

光構造生物学の将来像を議論できる場を設けていきたい。

較により，溶液中での機能構造を明らかにした例を紹介した。今後，リガンド結合過程の解明やアンサンブル構造の

企画講演『放射光における検出器開発』

精密化に向けて高度化していく。さらに MD と電子顕微鏡の関わり方として，従来の様な低分解能電顕像へのフィ

初井宇記（理研放射光センター），岸本俊二（KEKPF）
企画要旨

ッティングだけではなく，高分解能電顕像へのアミノ酸側鎖のモデル構築等にも利用できると述べられた。

放射光実験での検出器の重要性は増大している。そこで検出器開発の現状を議論するため，まず課題の整理を行

最後の講演者として胡桃坂氏が，様々な解析手法を組みう。さらに具体例として，軟 X 線から硬 X 線領域までの合わせたヌクレオソームの構造解析結果を紹介した。転写

画像検出器について到達点と開発の将来展望を議論する。

でみられるオーバーラッピングダイヌクレオソームの構造

すべての検出器を放射光コミュニティ単独で開発すること

解析として，リンカーを短くしたダイヌクレオソームを作は不可能である。そこで，素核宇宙，工学分野との連携事

製し，質量分析によりヒストンタンパク質の構成比率を特例や産業界での開発について議論し，他分野との連携のあ定した上で， X 線結晶構造解析によりその立体構造を決り方を考える。

定した。オーバーラッピングダイヌクレオソームの構造か

企画参加人数ら相 互作用 領域 を見つ け， その領 域の変 異体 を用 いた

講演構成

SAXS から 2 つのアミノ酸が相互作用に重要な役割を持

1.

趣旨説明と課題の整理

つことを明らかにした。さらに，転写が起こらない状態の

2.

SOI X 線ピクセル検出器開発プロジェクトの現状

136 ● 放射光 March 2018 Vol.31 No.2

75名

初井宇記（理研）

放射光ニュース ■ 第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム（JSR2018）企画講演報告

KEK 素核果を上げる研究開発についても，個々人の創意工夫が生か

初井宇記（理研）

される研究領域が多くあり（図左下），放射光分野以外

超伝導トンネル接合を用いたエネルギー分散型 X 線との技術交流の場を設けるなどしながら更なる活性化を図

検出器アレイの開発

るべきと考えられる。

新井康夫
次世代硬 X 線画像検出器の開発

3.
4‚
5‚

志岐成友（産総研）

計測分析機器産業から見た検出器技術の動向と社会実装の方向性岡田明彦

NEDO 30 min.

講演概要

硬 X 線画像検出器等は多くの利用者がいるコミュニテ
ィツールであり，また開発規模が大きいので放射光施設のリーダーシップが必要である（図右上）。本企画講演ではじめに初井が，本企画講演の趣旨説明を行った。放射は理研が開発している次世代硬 X 線画像検出器 CITIUS

光コミュニティにおいて検出器の重要性は強く認識されるについて初井が紹介を行った。 1 30 keV で利用できる X

ようになってきている。実際，米国では SLAC の X 線自線画像検出器で，従来の Pilatus などの計数型検出器に比由電子レーザー施設 LCLS が 2009 年に稼働し始めた際にべ計数率を100倍以上向上できるとされた。また，画素内

必要な X 画像検出器が十分共用できなかったこと，およ

感度不均一性，画素間感度不均一性といった確度の課題もび 欧 州 の European XFEL ( EuXFEL ） に お い て 5 MHz

解決しデータ品質の向上が期待できる。アーキテクチャはのバーストパルス構造に対応した超高速 X 線画像検出器

高速積分型検出器で17 kframe/s を目標としている。

が必要であるとの理由により近年大規模な研究開発が行わ一方，開発規模が大きいが利用者が少ないために開発費れている。投資額でみても，EuXFEL 45 M , ESRF up-の捻出が難しい検出器については放射光分野以外との連

grade 7 M ，欧州全体の LEAPS (the League of Europe-

携，もしくは国際協調を志向すべきであろう（図左上）。

an Accelerator-based Photon Sources）プログラム（2020

この視点で今回の企画講演では Superconductor

Tunnel2026）で検出器開発プログラムに90 M が投じられる予

Junction

定となっている。欧州の場合，大きな流れとして，CERN

Insulator ( SOI ）検出器を KEK 新井先生にご講演いただ(STJ）検出器を産総研志岐先生に，Silicon-On-を中心にした素粒子分野の検出器開発の強みを活用し，放いた。もう一つの視点として産業界との連携も重要であ

射光との連携，もしくは放射光への転換を図っているようる。本企画講演では，計測分野の産業界と放射光分野の連に見える。一方米国では，防衛・宇宙・素核分野ですでに携を提案されている NEDO の岡田先生に講演いただいた。

強い競争力をもつエネルギー省傘下の研究所の連携を志向

志岐先生の講演では， STJ 検出器の特徴も含め最先端しているように見える。こうした中で我が国の放射光の競の研究開発を解説いただいた。 STJ 検出器は， X 線によ争力を維持・強化していくためには，日本の強み・制約条

る 温 度 上 昇 を 測 定 す る カ ロ リ メ ー タ ― タ イ プ の Tran-件に対応した検出器開発の進め方を考える必要がある。

sition-edge sensor (TES）等の超伝導検出器と異なり， X

放射光分野における検出器開発の課題の整理として，利線によりクーパー対が破れる量をトンネル接合を介して最用するコミュニティの大きさという軸と開発規模の大小で終的に電流として計測する。クーパー対が移動する距離に整理することが提案された（図）。開発規模が小さく，制限があることから分厚いセンサを形成することは難し

広い利用者が想定される研究開発（図右下）は鋭意研究

く，適用範囲は軟 X 線（＜2 keV）に限られているが，他を推進していただくのがベストであるが，特定利用者が成のカロリメータ方式に比べ計数率に優れる。一般に製造技術が困難で多素子化が困難であるとされていたが，産総研の先端超伝導素子製造技術により多素子化が可能となり，エネルギー分解能 ＜10 eV FWHM ＠400 eV，有感面積 1
mm2 ，係数率 0.5 M cps が実現されている。 SiC 材料中の窒素不純物など蛍光 X 線が重なってしまい計測できなかった系で，蛍光を分離した高感度 XAFS を可能にしていることが示された。
新井先生より高エネ研（ KEK ）での 2 層シリコン活性層を持つ Silicon-On-Insulator (SOI）技術を用いた量子線検出器の開発について講演いただいた。これは， X 線ピ
クセル検出器としても優れた性能を持ちうる事から， X
図検出器開発の類型。整理の一助としての開発の規模感と利用するコミュニティの大小（開発者と利用者が独立したコミュニティツール的利用形態，特定の利用者のみが利用する形態）でダイアグラムを作成した。なおコミュニティの大きさと科学的重要性は相関がないことに留意する必要がある。すなわち少数の利用者でも非常に重要な利用研究もあるので，全体としてバランスの取れた研究開発が必要と考えられる。

線応用や工学研究者を含めた新学術領域研究「3 次元半導体検出器で切り拓く新たな量子イメージングの展開」（平成 25 ～ 29 年度）として活動が行われてきた。 SOI 検出器
は下部のセンサ層，上部の読み出しエレクトロニクス層，それぞれが最適化可能で，ダイナミックレンジの拡大，加速器ビーム構造に合わせたピクセル内情報保存， X 線検放射光 March 2018 Vol.31 No.2 ● 137

出信号による反同時計測バックグラウンド削減と言った，型化が必要である。光源・光学系といった他の要素に比べ市販検出器では難しいような測定も可能となる。また開発

た場合，検出器は性能と小型化の両立が期待できる。そこ

当初問題のあった，放射線耐性やエネルギー分解能も向上

で NEDO では，検出器の高性能化に着目し，そのひとつしてきていることが報告された。

の方向性として，放射光施設等で検討されている先端的な岡田先生には NEDO の活動を紹介いただいた。 NEDO

検出器の技術を産業向けに展開する可能性に注目している。

では，計測分析機器が生産，流通，医療，家庭などの現場

最後の総合討論では，検出器を取り巻く技術的，予算（計測分析シーン）にも普及していくことを検討している

的，組織的状況について活発な議論が展開された。産業界（これを「社会実装」と呼んでいる）。その視点で見ると，との連携という視点では，会場から医学分野も検討すべき

検出器は基本的にどの計測分析機器にも存在し，かつ機器であるとの指摘もなされたことを付記しておく。

の性能を大きく左右する主要部品である。社会実装では小138 ● 放射光 March 2018 Vol.31 No.2