北 海 道 大 学 低 温 科 学 研 究 所 	
 技 術 部 技 術 報 告 	
 第 22 号

2016 年 12 月

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表紙の写真

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低温研技術部は CO2 やメタンなどの長期・連続観測を可能な自動開閉式チャンバーの開発を数多く手がけており、「平成 27 年度 北海道大学 教育研究支援業務総長賞（貢献賞）
奨励賞 技術部門」を受賞した。写真はマレーシアのサラワク州ブトゥン市近郊に設置した我々が製作したチャンバーシステム（2015 年 5 月）。

北 海 道 大 学 低 温 科 学 研 究 所 	
 技 術 部 技 術 報 告 	
 第 22 号

2016 年 12 月

2016 年度技術報告会開催に寄せて
本日、第 22 回低温科学研究所技術報告会（技術支援本部共催）の開催を迎えることができましたことを関係各位に感謝申し上げます。本報告会は技術部職員にとって一年の節目であり、多くの教員・研究員・大学院生と議論を交わすことのできる重要な行事です。自らの研究や技術課題を客観的にとらえる機会として、大いに議論を深めて頂ければ幸甚です。本日発表される成果は、技術部が行っている仕事のほんの一部に過ぎません。実際には、まだ成果に表れていない研究を含め技術部の貢献は大きく、低温研の研究・教育にとって技術部はなくてはならない存在になっています。
低温研技術部は本所が行う多様な研究に対応するため、機械加工、情報処理、電子・電気
工作、分析、フィールド調査など多岐に渡る支援業務を行っています。これほどまで広い業
務を、しかも高いレベルで行える技術集団は、国内外の大学・研究所を見渡しても極めて稀です。共同利用・共同研究拠点である本所には、他機関から多くの研究者が来訪します。低温 研 技 術 部 の 技 術 レ ベ ル の 高 さ 、優 れ た 支 援 態 勢 は こ う し た 方 々 か ら も 高 く 評 価 さ れ て います。
かつては大学、研究所を含めた多くの研究機関に優れた技術部門が存在していました。しかし、その数は技術支援組織の統合・廃止により激減しました。一流の研究には一流の研究支援が欠かせません。研究者と一体となった技術支援体制の消失は、日本が科学・技術大国として生きていく上で危機的状況につながると考えています。低温研には幸いにして優れた技術部が存在しており、低温研や関連分野の研究の大きな助力となっています。このすばら
しい支援態勢を維持・発展させていくことは、共同利用・共同研究拠点である低温研の使命でもあります。
技術部の現在があるのはこれまでに低温研を支えてこられた先人達の努力の賜物です。私たちはそのことを忘れず、これからも慢心することなく日々研鑽を積み、教員、事務職員と協力して、より良い組織づくりを目指して改善に努めて参ります。
日頃のみなさまの技術部に対するご理解ご協力に感謝するとともに、今後とも、低温研技術部に対する一層のご支援、ご鞭撻の程よろしくお願い申し上げます。

2016 年 12 月 2 日
技術部長

渡部 直樹

目次
1. 南極における大気‐氷床‐海洋相互作用観測の新展開
青木 茂・小野 数也・深町 康・大島 慶一郎・豊田 威信・松村 義正・杉山 慎 . . . . . . . 1

2. 南極氷床で行われた掘削孔検層観測の報告
本山 秀明・森 章一・新堀 邦夫・的場 澄人 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3. グリーンランドにおける氷河・海洋観測報告榊原 大貴・漢那 直也・杉山 慎・中坪 俊一・森 章一・齋藤 史明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4. 樹木葉群の光吸収様式を推定するダイオードツリー作製の概要
隅田 明洋・森 章一・千貝 健・佐藤 陽亮・齋藤 史明・中坪 俊一 . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5. 葉緑体タンパク質 LIL8 の機能解析
加藤 由佳子・横野 牧生・高林 厚史・田中 歩・田中 亮一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

6. 六角穴付きネジを片手で保持して締めるための方法
香内 晃 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

7. 航空機を用いた微小重力実験
木村 勇気・齋藤 史明・佐藤 陽亮・中坪 俊一・石塚 紳之介・
山﨑 智也・稲富 裕光 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

8. 母子里における融雪期の模擬降雨散水実験
石井 吉之・中坪 俊一・森 章一・高塚 徹・千貝 健・小野 数也・
池田 正幸・的場 澄人 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

9. 流星バースト通信によるオホーツク海域環境情報収集システムの開発４
高塚 徹・三寺 史夫・長澤 正氏・椋本 介士・若林 良二・亀井 利久・
高崎 和之・平坂 健太 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

10. 降雪粒子の立体形状と誘電率データベースの開発
民田 晴也・久島 萌人・中坪 俊一・川島 正行・藤吉 康志 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

11. 旭川工業高等専門学校での業務紹介
佐藤 陽亮 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

12. 青年海外協力隊員としての活動報告
藤田 和之 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

13. 国際宇宙ステーション日本実験棟「きぼう」用氷結晶成長実験装置の開発〜搭載延期後の試行錯誤〜
中坪 俊一 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

14. 低温研ウェブサーバアクセス解析 2015/10−2016/09
千貝 健 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

南極における大気‐氷床‐海洋相互作用観測の新展開
青木 茂 1, 2、 小野 数也 3 、 深町 康 4、 大島 慶一郎 1, 4、 豊田 威信 2、 松村 義正 4、
杉山 慎 1, 5
1. 共同研究推進部
2. 水物質循環部門大気海洋相互作用分野
3. 技術部先端技術支援室
4. 水物質循環部門海洋・海氷動態分野
5. 雪氷新領域部門氷河・氷床分野

はじめに	  今から 60 年前の 1956 年、日本は本格的に南極観測を開始し、爾来、南極地域観測隊として観測活動を継続している。北大低温研はその開始当初から今日に到るまで、南極観測の主力として尽力してきた。その貢献は海洋から生物・生態系まで様々な分野に及ぶが、特にアイスコアの深層掘削においては技術的な開発拠点・実施機関として中心的な役割を果たしてきた。日本の南極観測を通じた寒冷圏科学の発展への寄与は、低温研の伝統の一つと言える。
	  低温研が 2015 年より共同研究推進部のプログラムとして掲げる「南極気候システム」（Antarctic Cryosphere-Ocean System: ACROS） と国立極地研究所が中心となって立ち上げたプロジェクトが、南極地域観測第 9 期 6 か年計画（2016 年度から 2021 年度）の重点観測研究として採択された。このプロジェクトは重点観測研究の３つの柱のうちの１つのコアにあたる大きなプロジェクトである。プロジェクトの目的である南極域での大気 – 海洋 – 海氷 – 氷河・氷床の相互作用を理解する手段として、極地・極域海洋での先端的な無人自動観測装置を用いる。この一環として、様々な観測機材の開発と導入を実施する。大掛かりな観測機材を実際に南極の現場に導入・運用するためには、設置方法の確立やその訓練・習熟など、超えなければならないハードルが多い。また、多様な物
理パラメーターの取得を多点で展開できるような、機動的な観測機材を新たに開発したい。本年度はこのプロジェクトの初年度として、主として・投入訓練用浮沈式ブイプラットフォーム
・POPS 投入用ブレーキシステム
・氷温プロファイラの製作に取り組んだ。本稿ではこれらの概要を紹介する。

訓練用浮沈式ブイプラットフォーム
本プロジェクトでは、海洋における水温や塩分の鉛直構造を測定し、衛星通信経由でデータ転送を行う観測の実現を目指している。低温研では、（株）IHI と共同で係留式の自動浮沈式観測ブイの実用化に携わってきた（青木ら, 2015）。本体ブイは、機体の浮力1を調節することにより上下し、固定点での鉛直プロファイルを取得する。このブイは知床での夏期・冬期の試験を経て基本的動作の確認がとれたため、今年度、いよいよ南極のケープダンレーポリニヤでの本観測に臨むこととなった。このブイはこれまで知床で使用した低温研が所有するこの１台しか生産されておらず、南極ではこれをリファビッ
シュして本観測に使用する。
ブイをはじめとする係留系の設置は砕氷船しらせで行うこととなる。当然のことながら、しらせでのこのブイの投入は初めての試みである。しらせは舷高の高くかつ繊細な操船が難しく、知床で使用したような漁船のような操作性や機動性はない。そのような状況で、精密なブイを静穏な状態で無事に投入するためには、係留システムの投入方法を検討した上で船側が習熟しておく必要がある。その訓練のための航海が 2016 年 9 月中旬に行われたが、折しも当該ブイは 10 月の積み込みに向けてリファビッシュの最中であることと、万が一その訓練において使用予定のブイを損傷した場合に代替品がないことから、本体ブイと同じ形状と重量をもつステンレス製のブイを製作した（図 1）。
9 月 12 日－16 日の国内巡航訓練において、このブイを利用して実際に海中への投入・回収を行った。これにより、オペレーションに成功・習熟すると同時に、係留系の細部についても、幾つかの改善点を洗いだすことができた。これにより、南極における本観測に向けた自信を得た。今後も同様な機会があれば利用するとともに、学生や一般へのブイの動作や観測原理の説明といった用途にも利用したい。

図１	
  訓練用ブイプラットフォームを用いた砕氷船しらせでの投入・回収風景。船上での機器の取り扱いは自衛隊船員の取り扱い事項となるため、彼らの理解・習熟が不可欠である。

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(a)	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 (b)	
 
	
 

図 2	
  (a)懸垂式海氷ブイ用ブレーキシステム。ケーブル操作をウインチで行うこととし、操作性・安全性が向上した。(b)ブレーキシステムの従来品。

懸垂式海氷ブイ（POPS）用ブレーキシステム
定着氷に覆われた海洋では、海中のセンサーにより測定した海洋の情報を知るためには、海氷から測器を吊り下げて、その情報を転送するのが効果的である。本プロジェク
トでは MetOcean 社の懸垂式海氷ブイ（Polar Ocean Profiling System： POPS）を導入することとした。ブイが浮力調節により上下するのは浮沈式と同様であるが、こちらは海氷上に設置した氷上ブイからワイヤを懸垂し、センサーブイはそのワイヤを伝って上下する。センサーブイから氷上ブイへデータを転送し、それを衛星経由で基地局へ送信する仕組みである。
このワイヤおよび吊り下げ用の重りは合わせて 80 kg 近くあり非常に重く、投入ブイ
および人員について安全を確保しつつ海中に投入・設置するためには、全体の荷重を保持した状態で少しずつ安全に巻き出していく必要がある。このための速度調節ブレーキ
システムを考案・製作した（図 2a）。これにより、従来この目的に使用したもの（図 2b）に比べて、格段に操作性と信頼性が向上した。

氷温プロファイラ
去る 3 月から 4 月にかけて、昭和基地のあるリュツォホルム湾では定着氷が大規模に流出した。しかし、場所によっては流出を免れており、定着氷の発達過程は場所により大きく異なるのが実情である。定着氷の発達を知るためには、多点での海氷構造発展の把握が必要である。
海氷の氷厚を計測する装置としてサーミスタチェーンに音波距離計を加えた外国製の市販品があるものの、極めて高額であり利用実績はあまり多くなく、また高額故に海氷が流出して紛失するリスクに対して脆弱である。
我々は多点への展開と亡失リスクの低下を目指して比較的安価に海氷状態をモニタリングするシステムの開発を開始した。その端緒として、氷温プロファイラを製作した。

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今回のタイプは、温度センサーを 10 cm 間隔で配置し、深度 2 m までの計測が可能である（図 3）。耐寒ボックスの蓋下面に GPS センサーを配置し、測定した位置と同時にボックス内のロガーにデータを蓄積する。乾電池 4 本で、1 年以上の継続的なデータの取得を目指している。詳細については、次年度の技術部報告にて紹介したい。
本システムは今回が実地に初めて導入することとなる。このシステムは１年後に回収してデータを取得する予定である。この結果も踏まえつつ、将来的には電気伝導度セン
サーや傾斜・加速度センサー、カメラ撮影なども導入することで、海氷の多面的な観測を実現したい。またデータの衛星通信を実装できれば、格段に観測効率があがると期待
している。

おわりに
このプロジェクトは始まったばかりであり、今後を拓く第一歩を踏み出した。こうしたプロジェクトの成功には、何よりもこれを遂行する人材が鍵である。最初の第 58 次夏隊（2016 年 11 月から 2017 年３月）の観測隊員として、小野がこれらの機器開発・試験を指揮した。南極の観測現場でも活躍が期待されるところである。技術部がこれらの機器開発を行ったが、ここに挙げた機器以外にも、例えば回収を見据えた海氷下への機器設置に適した観測用部材の設計から、部品の加工・修理まで、数多くの事案で貢献している。これらの取り組みが、ACROS、ひいては今後の南極観測の着実な発展に大きく貢献するものと確信している。
参考文献
青木 茂、小野 数也、深町 康、大島 慶一郎 「オホーツク海知床沖における氷海モニタリング
システムの開発試験」 北海道大学低温科学研究所技術部技術報告、 21 、5 – 9、2015.

図 3	
  氷温プロファイラ。ケーブルの中に温度センサーを埋め込んでいる。蓋の裏にはGPS 受信用アンテナを備える。

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南極氷床で行われた掘削孔検層観測の報告
本山 秀明 1, 2、森 章一 3 、新堀 邦夫 4、的場 澄人 5
1. 国立極地研究所
2. 総合研究大学院大学
3. 技術部先端技術支援室
4. 技術部装置開発室
5. 環オホーツク観測研究センター

はじめに	
  世界各地の氷河や氷床において掘削したアイスコアを解析し、古気候・古環境の復元
やその変動研究が行われている。また、アイスコアを採取した後の掘削孔を利用して氷河内部を測定する検層観測も実施され、アイスコア研究から得ることが難しい古気温や氷床の動力学的な性質の情報が得られている。
	  日本のアイスコア研究コミュニティにおいて、南極氷床を岩盤まで掘り抜く実績がある深層掘削機に比べ、検層機の開発の実績は少ない。南極氷床で最初に深層掘削を行った第一期ドームふじ掘削計画時（掘削期間 1995 – 98 年）に深層掘削孔用の検層機が開発された。この検層機では、氷壁接触型温度計による氷体温度計測、液封液温度、3 方向
独立センサーによる掘削孔径計測、傾斜、液圧などの計測項目を測定し、それらの計測値を地上でリアルタイムモニターするシステムが搭載されたが、このシステムは当時の技術と予算規模を越えたスペックであり、実際に製作され、南極ドームふじアイスコア
掘削孔を利用して計測が行われたが、十分なデータが取れなかった。
	  2009 年度から低温科学研究所共同研究により、従来の検層機の問題点を検討し、通信システムや測定センサーの見直しと改良を行い、何度か検層観測が行われてきたが、問題の根本的な解決には至らず、搭載された制御システムが古いことや、検層機の筐体である耐圧室内の空間の制限などがあり、これ以上の改良は見込めないと判断した。国立
極地研が主導する南極地域観測隊では、第三期ドームふじ氷床掘削計画が進められている。その計画において予定されている検層観測に使用するために次世代の検層機を新たに製作することになった。そして、第 57 次南極地域観測隊（2015 – 16 年）が南極氷床
沿岸部（H128 地点）において予定されている中層掘削（400 m 予定）の掘削孔を使用して次世代検層機製作に向けての検層観測のテストを行うことになり、検層機に搭載する測定センサー、データロガーのデザインが検討された（森ら、2015）。
	  本報告では、昨年作成した検層機を用いて実施された南極氷床での検層観測の結果を紹介し、その問題点と改良点について議論をする。

検層観測	
  第 57 次南極地域観測隊において、昭和基地から約 80 km 内陸にある H128 地点（南緯 69 度 24 分、東経 41 度 34 分、標高 1380 m）で中層掘削を主とする観測が行われ、5

250 m 深までのアイスコアが採取された後の掘削孔を用いて検層観測を実施した。検層機を図 1 に示す。検層機に搭載されたのは、掘削孔径測定器（上下 2 台）、傾斜計、温度計、ビデオカメラとデータロガーである。掘削に使用したワイヤーに検層機を接続し、ウィンチを用いて掘削孔内を上下させて測定した。データロガーに記録されたデータは、
検層観測終了後、データロガーを PC に接続して回収した。

検層観測結果	  図 2 に一例として観測された掘削孔径と孔内温度の結果を示す。掘削孔径は掘削機を下ろした時と上げたときの計測値が 170 – 250 m 深では一致していたが、50 – 170 m では異なる値を示した。この原因はまだ特定されていないが、掘削孔径を測定するパンタグ
ラフの作動方向が影響していること、パンタグラフの本数が 3 本であるため掘削孔が歪な場合に検層機の向きによって測定値が異なることが原因だと考えている。孔内温度は全層にわたり検層機を下ろした時と上げたときの計測値が異なった。これは、検層機が掘削孔温度に影響を与えているためだと考えている。
参考文献
森 章一、新堀 邦夫、的場 澄人、本山 秀明 「氷床掘削孔検層機の製作」北海道大学低温科学
研究所技術部技術報告、 21 、39 – 42、2015．

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図 2	
  測定された検層データ。（上）掘削孔径プロ

diameterファイル、（下）温度プロファイル。青線（赤線）は検層機を下ろしながら（上げながら）測定された値を示す。

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図 1	
  観測に使用された検層機。

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グリーンランドにおける氷河・海洋観測報告榊原 大貴 1, 2、漢那 直也 1, 2、杉山 慎 2, 3、中坪 俊一 4、森 章一 5、齋藤 史明 4
1. 北海道大学北極域研究センター
2. 雪氷新領域部門氷河氷床分野
3. 共同研究推進部
4. 技術部装置開発室
5. 技術部先端技術支援室

はじめに	
  北極域研究推進プロジェクト ArCS の実施項目の 1 つである「グリーンランドにおける氷床・氷河・海洋・環境変動」課題では、グリーンランドにおける氷河氷床の変動と、その海洋との相互作用に着目し、野外観測、人工衛星データの解析、雪氷や海水の分析、数値実験を実施する。本稿では本プロジェクトの一環として 2016 年 6 月 28 日から 8 月
7 日にグリーンランド北西部ボードイン氷河とその前縁海洋で実施した観測について報
告する。

氷河観測
	
  ボードイン氷河はグリーンランド北西部に位置する、長さ約 10 km、末端での幅約3 km の海洋に流入する氷河である（図 1）。ボードイン氷河の変動と流動を明らかにするため、流動速度測定、表面質量収支観測、気象観測、氷厚測定、表面高度測定を実施
（a）

（b）

図 1	
  観測対象地域。（a）ボードイン氷河での観測内容と観測地点。GPS static は流動速度測
定、SMB は表面質量収支観測、AWS は気象観測、Ice radar は氷厚測定、GPS kinematic
は表面高度測定を示す。また左上の図にグリーンランドにおける対象地域の位置を赤点で示す。（b）ボードイン氷河前縁のフィヨルドでの観測地点。

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した（図 1a）。流動速度測定は GPS 受信機を氷河上の 5 地点に設置して実施した（図 1a）。
ソーラーパネルからの電力をコントローラーで制御しながら蓄電池に充電し、その蓄電池の電源を利用して GPS 受信機（GEM-1、測位衛星技術株式会社）を稼働させている（図 2a）。GPS 受信機、コントローラー、蓄電池は防水加工されたボックスに収納される。また、B16BH1 では GPS 受信機に外部バッテリーを取りつけて、通年測定を行っている。これらの GPS システムのコネクタおよびその接続部の防水加工、GPS アンテナとアルミポールの接続部品は技術部で製作したものを使用しており、機材の簡便化を図ることができた。データは GPS 受信機にセットした SD カードに毎秒記録され、基地局
BFIX と移動局 B1601–B1604、B16BH1 のデータを GPS データ処理ソフト（RTKLIB）
で解析することで 15 分間隔の観測地点の 3 次元座標を 5 mm 程度の誤差で測定できる。
解析の結果、どの地点においても流動速度の日周期変化が観測され、B1601 では最大
2.76 m a −1 に達していた（図 2b）。上記の観測地点では設置したアルミポールの氷表面上の長さの変化から表面質量収支を観測した。観測の結果、B16BH1 においては年間の表
面質量収支は 2.25 m a −1 であった。また、BFIX 付近に気温や降水量を測定する自動気象観測装置（WXT520、Visala 社）を設置した。観測された気温と流動速度を比較した
ところ両者に関係性が示された（図 2b）。また氷河上に測線を設定し、アイスレーダー
で氷厚を測定するとともに、GPS 受信機でその地点の 3 次元座標を測定した（図 1a 黄×）。観測の結果、ボードイン氷河の氷厚は最大で 410 m に達していた。

a  

b  
図 2	
 （a）ボードイン氷河 B1601 に設置した GPS 受信機を使用した 3 次元座標測定とアルミポールを利用した表面質量収支観測。（b）ボードイン氷河 B1601–B1604 における水平流動速度と垂直変位。

8

a  

b  

ウィンチ

蓄電池
充電器
発電機へ
図 3	
  （a）フィヨルド観測で使用した電動ウィンチ。（b）フィヨルドでの鉛直採水の様子。

図 4	
  製作したステンレス製の採水器架台。図中の A 部は樹脂製。

海洋観測	
  本観測の目的は、氷河から流出する淡水・土砂・氷山が、フィヨルドの物理環境、栄養物質環境及び、海洋生態系に与える影響を明らかにすることである。そのためには、
フィヨルド内の水温・塩分に加え、濁度や主要栄養塩濃度、植物プランクトンの現存量指標であるクロロフィル a 濃度の鉛直的な分布を詳細に調べることが必須であった。しかし、現地で使用可能な船が観測設備を持たない小型ボートであること、観測の実施回数が限られていること、氷山が点在するフィヨルドでは迅速な船上作業が求められること等の理由から、短時間で効率良く十分な採水を実施できる観測体制を整える必要がある。そこで、多層からの鉛直採水を同時に行うために、技術部の協力のもと、12 V の蓄
電 池 と 充 電 器 、 発 電 機 を 電 源 と し た 小 型 の ア ル ミ 製 電 動 ウ ィ ン チ （ MI-HW 型
DC12V/350W、岩崎電機工業）を導入した（図 3a）。また 800 m のケブラーロープをウィンチに巻きつけて使用するために、ウィンチドラムのフランジ径をアルミ板で拡張した。

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この電動ウィンチは、20.5 m/分の速度で最大荷重 130 キロ（無負荷時）の測器を巻き上げ る こ と が 可 能 で あ る 。 観 測 で は 、 濁 度 － 蛍 光 セ ン サ ー 付 CTD プ ロ フ ァ イ ラ ー（ASTD102，JFE Advantec 社製）と 5 本の 2.5 L ニスキン採水器（General Oceanics社製）をケブラーロープに直付けし、メッセンジャーを用いて鉛直 5 層からの採水を行った（図 3b）。採水層を変えて上記の採水を 2 回実施することで、1.5 時間以内に水深 800m の鉛直 9 層の海水と、濁度、蛍光値、CTD の鉛直分布を同時に得ることができた。また採水器から海水試料を分取するために、組み立て型の採水器架台を製作した（図 4）。
採水器架台の設置により、スペースの限られた船内において、測点間の移動中に試料分取が行えるようになった。電動ウィンチの導入及び、採水器架台の設置によって、鉛直
採水に費やす時間が大幅に短縮され、作業効率の向上につながった。本観測で得られた結果の一例を図 5 に示す。

謝辞	  本観測は、水・物質循環部門海洋・海氷動態分野の深町康准教授、北海道大学北極域研究センターの Evgeny Podolskiy 助教、北海道大学大学院水産科学研究院の西沢文吾博
士、水・物質循環部門大気海洋相互作用分野の大橋良彦氏、雪氷新領域部門氷河氷床分
野の浅地泉氏、スイス連邦工科大学、フローレンス大学の協力を受けて実施した。海洋観測にて支援を受けた Toku Oshima 氏に謝意を表する。また、本観測は北極域研究推
進プロジェクト ArCS の一環として実施された。

a  

b  

図 5	
  ボードイン・フィヨルドにおける海水中の濁度、硝酸塩＋亜硝酸塩濃度の鉛直分布。氷河
前縁部（BFD1：氷河から約 1.5 キロの地点）からフィヨルドの入口（BFD6：氷河から約24 キロの地点）にかけて観測が実施された（図 1b）。

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樹木葉群の光吸収様式を推定するダイオードツリー作製の概要
隅田 明洋 1、森 章一 2、千貝 健 2、佐藤 陽亮 3、齋藤 史明 3、中坪 俊一 3
1. 生物環境部門寒冷域植物生理生態分野
2. 技術部先端技術支援室
3. 技術部装置開発室

はじめに	
  森林の単位土地面積上の空間に存在する樹木の個々の葉（個葉）の総面積は、土地面積の 3 – 10 倍に達する。それらの葉が森林内の空間中に広がって光を吸収し、光合成をおこなう。葉群全体が光を吸収する効率は、個葉が空間中にどのように分布しているかによって変わると考えられている。このため、葉群や樹冠の 3 次元的分布（空間分布）と光吸収量との関係を定量的に把握することは、森林群落の光合成量を推定するうえで非常に重要である。葉群の空間分布と光吸収との関係についての研究は、植物群落や森
林群落を対象とする生態学の研究分野で古くから行われてきた（Hirose and Terashima2005）。樹冠内部での光吸収量を定量的に表す式（樹冠の光減衰モデル）は、地球環境変動にともなう炭素収支の将来予測モデル等にも取り入れられている。
	  樹冠の光減衰モデルには、複雑な現実の葉群の空間分布を単純化して取扱い可能にするためのいくつかの重要な仮定が含まれる。そのひとつに、研究対象とする樹冠の大きさに比べると個葉の大きさは無視できる程度に小さい、とする仮定がある。この仮定は多くの自然条件下で現実と乖離しているが、それにもかかわらず、樹冠の光減衰モデル
は現実の樹冠内の光減衰の状態を比較的よく近似する。すなわち、既存の樹冠の光減衰モデルの有効性に対する理解には明白な瑕疵が存在する。

図 1	
  小型のフォトダイオードが発電する様子（試作品）。	
 

11

	
  	
  図 2	
  ダイオードツリーの構成の模式図。

図 3	
  作製予定の 2 種類のダイオードツリー。

	  そこで、樹冠による光吸収量を、樹冠の光減衰モデルの仮定に頼らずに推定する研究
計画を立案した。すなわち、小型フォトダイオード（小型ソーラーパネル：図 1）を個
葉の代わりに空間中に配置した人工樹冠 “ダイオードツリー” を作製し、樹冠による光吸収パターンを定量的に把握するとともに、既存の樹冠の光減衰モデルがなぜ近似的に成立するのか、あるいはモデルのどこに問題があるのか、についての研究を行うこととした。
	  本研究は、低温科学研究所技術部スタッフの協力のもとに、科学研究費助成事業（挑戦的萌芽研究）「ダイオードツリーによる樹冠の太陽光受光量の再評価と応用への基盤確立（代表	
  隅田明洋）」（平成 28 年度 – 平成 30 年度）の一環として行うものである。本報では、この “ダイオードツリー” 作製の概要について報告する。

ダイオードツリーの概要
	  ダイオードツリーの構成の模式図を図 2 に示した。ダイオードツリーとは、個葉を想定した複数の小型のフォトダイオードを円形の平面上に配置し、その平面を縦方向に複数の層状に配置したものである。自然光の条件下では、上側の層が下側の層を被陰する。
このため、層別のフォトダイオードの発電量は下側の層になるにつれて減少すると考えられる。この発電量の減少が、樹冠による光の吸収様式を模したものとなる。発電量は、層別に信号増幅器を経てデータ回収用のパソコンに送られ、記録される。
	  層どうしの鉛直方向の間隔は、ある程度可変にできる仕様とする。これにより、層間の鉛直方向の間隔が光の吸収効率にどのように影響するかを評価する。

12	  また、図 3 に示す 2 種類のダイオードツリーを作製する計画である。図 3 の左側は、同じ半径の層を単純に鉛直方向に重ねたものである。右側は、針葉樹の樹冠を模しており、層が下側になるにつれて層の半径が大きくなる。両者のフォトダイオードの総数はほぼ同数になるように設計してある。両者を比較することにより、葉の量が同じでも樹冠の形状によって光の吸収効率がどのように異なるかについて評価する。
	  ダイオードツリーの作製は、低温研技術部スタッフが担当する。
	
 

おわりに
	
  2016 年 4 月から、ダイオードツリー作製上の技術的な問題や、限られた予算と時間の範囲内での実施可能性について技術 部スタッフとともに随時打ち合わせを行い、ダイオードツリーの仕様の吟味に取りかかった。2016 年 10 月の時点では、フォトダイオー
ドの選定を経て、フォトダイオードを配置した層のひとつを予備的に作製し、全システ
ム作製上の問題点がないかを点検する作業を技術部スタッフとともに進めつつある。
参考文献
Hirose, T., and I. Terashima, 2005. Structure and function of plant canopies. Annals of Botany,
95 , 481 – 482.

13

六角穴付きネジを片手で保持して締めるための方法
香内 晃
雪氷新領域部門はじめに	
  真空容器などの内部にネジで部品を取り付ける場合、片手しか入らない場合が多くあり、片手でネジを保持したままネジを締め付ける作業が必要になる。また、真空容器の場合、下側にターボ分子ポンプが取り付けてある場合が多く、ネジの落下は絶対に許されない。このような場合、その部品に予めカバーボルトを取り付けておくことが必須である。しかし、部品の製作時にはそのような配慮を忘れてしまいがちである。
	  ネジを片手で保持して締めるための工具はいくつか市販されている。ビスキャッチド
ライバーは安価であるが、信頼性に欠ける。六角穴付きボルト（キャップボルト）用レ
ンチの先端に小さなボールのついたレンチは M4 より大きいものしか製品化されてない。
六角穴付きボルト用レンチの先端にリングのついたものは、信頼性に乏しい。これら二つは、鉛直方向にあるネジを締める際には有効だが、水平方向からの場合、ネジの先端が下を向いてしまうという問題がある。爪方式の工具は、M2 や M3 の製品もあり信頼性はあり、水平方向の使用も問題ないが、先端部分が大きいため、狭い箇所には用いることができない。
	  そこで、これらの市販の工具の問題点を克服し、M2 や M3 などの小径の六角穴付きボ
ルトにも適用できる簡単な方法を考案したので報告する。

a

b

図 1	
  a) 組み上げる前の部品や道具：M2 六角穴付きボルト、M2 用六角ドライバー（O-リ
ングを装着してある）、ビニールチューブ。b) 組み上げた状態。O-リングはビニールチューブの端の位置に合わせる。1 ますは 5 mm。

17

解決法
	
  図 1 に示すように、まず、M2 六角穴付きボルトの頭の部分に、きつめのビニールチュー
ブ（またはシリコンゴムチューブ）をはめ込む。ビニールチューブの内径は、六角穴付きボルトの頭の外径より小さい必要がある。ためしに、熱収縮チューブや絶縁チューブも使用してみたが、外れやすく、今回の目的にはあまり適していなかった。ついで、ビニールチューブを六角ドライバーにはめる（図 1b の状態になる）。長いビニールチュー
ブを使うことも重要であり、短いと六角穴付きボルトとビニールチューブが結合された状態のまま六角ドライバーから脱落する危険性がある。このような状況になっているかどうかを判断する際の目安として、六角ドライバーにはめ込んだ小径の O-リングを使用する。
	  このような方法で、真空容器中の銅板に別な銅板を、M2 および M3 の六角穴付きボルトを用いて、片手で簡単に取り付けることができた。

おわりに	  今回の方法はいろいろな状況で適用可能であり、研究（実験や作業等）にきっと役に立つと思う。

18

航空機を用いた微小重力実験
木村 勇気 1, 2、齋藤 史明 3、佐藤 陽亮 3、中坪 俊一 3、石塚 紳之介 2、山﨑 智也 2、稲富 裕光 4
1. 共同研究推進部
2. 雪氷新領域部門宇宙雪氷学分野
3. 技術部装置開発室
4. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所

はじめに	
  『気相からの核生成と宇宙ダスト』という研究チーム名で、ここ数年にわたって微小重力実験を行っている。材料物質を不活性ガス中で加熱蒸発させると、高温の蒸発ガスが冷えるにしたがって過飽和度が大きくなり、均質核生成によってナノメートルサイズの固体微粒子を生成できる。晩期型巨星から放出される高温のガスが冷える過程で生成する宇宙ダストの核生成過程と、我々の実験の類似点を利用して、無重力環境で生成する宇宙ダストの生成過程を解明しようというのが本研究の目的である。地上での原子・分子の核生成過程では、個々の原子・分子に及ぼす重力効果は小さいが、ガス雰囲気中の濃度勾配、温度勾配が巨視的な密度差対流をもたらす。また、対流により粒子同士の融合成長が促進されて巨大化することで、求める物理定数の不定性が大きくなる。微小重力下における無対流環境では、宇宙ダストの主な供給源である晩期型巨星における核生成過程と相似形の実験ができる点も大きなアドバンテージである。ここでは、2016 年
2 月と 10 月に行った航空機を用いた微小重力実験について報告する。
これまでに、2012 年 12 月と 2015 年 9 月に観測ロケットを用いた微小重力実験を行っている。観測ロケットを用いることで、10 -4 G オーダーの非常に質の良い微小重力を約7 分半に渡って得ることができる。一方で、日本では実験後のロケットは海洋に落下す
ることもあり、実験で生成した試料を回収することはできない。また、準備に要する時間も膨大で、実験回数も限られている。航空機を用いると、微小重力は 10 -2 – 10 -1 G 程
度とガスの流れに対して多少の影響は避けられない大きさになり、微小重力の時間も20 秒程度と短くなるが、生成試料を回収できるだけでなく、実験装置も毎回使用することができる点においてロケット実験にはない利点がある。実験後に生成粒子を分析し、数密度やサイズ、結晶構造を同定することで、どの結晶の物理定数や赤外スペクトルが得られたのかを明らかにできる。また、実験直前まで手を加えることもでき、1 度の実験で 20 秒の微小重力を 10－20 回得ることができ、実験回数を増やせる。そのため、航空機実験では観測ロケット実験の再現実験や、未来のロケット実験のための予察実験を行うのに有用である。2016 年 2 月の実験では、観測ロケットの再現実験による結果の再現性の確認、生成粒子の結晶構造の同定、生成粒子の数密度と核生成理論を用いた計算による核生成頻度の予測からのずれなどを評価することで、観測ロケット実験で得られたデータの解釈をサポートするデータを取得した。2016 年 10 月の実験では、将来の観測ロケット実験

19

を見据えて、炭素質の宇宙ダスト（炭素質ダスト）に注目して実験を行った。これにより、核生成の起こる空間的な広がり、無対流環境で蒸発源に加える電圧と、その温度および温度場の関係、得られる炭素質物質の結晶構造やサイズの同定、これらのガス圧依存性などの基礎データを取得できた。これにより、観測ロケット実験で実施すべき鉱物
種や、蒸発源の形状、必要な蒸発源温度とその為の電力など、実験条件の選定が飛躍的に進んでいる。

搭載実験装置	  赤（632.8 nm）と緑（532 nm）の二つのレーザーから成る二波長マッハツェンダー型
レーザー干渉装置（図 1）と浮遊ダスト赤外スペクトルその場測定装置（図 2）の二つの実験装置を搭載して、それぞれ実験を行った。二波長マッハツェンダー型レーザー干渉装置では、二つの波長を用いることで、核生成環境の温度と濃度を同時に決定することができる。干渉装置の基本構成は、地上実験や S – 520 観測ロケットを用いた微小重力実験と同様である。一方で、観測ロケット実験では、打ち上げ時の振動の為に、精密な可動部のある、通常実験室で使用しているフーリエ変換型の赤外分光光度計の搭載は難し
く、波長分散型の赤外分光光度計を設計し、搭載した。航空機実験では、振動に対する

	
 
図 1	
  航空機に搭載した二波長マッハツェンダー型レーザー干渉装置。（左）2016 年 2 月に

MU – 300 に搭載した装置。天板には、核生成チェンバーが固定されており、上段には記録系やモニターなどを固定し、下段には制振装置上に干渉計を設置している。
（右）2016
年 10 月に G – II に搭載した装置。

20

制約が小さいために、小型のフーリエ変換赤外分光光度計を搭載することで、より高感度にスペクトル測定を行った。ガスから生成するナノ粒子の生成過程における赤外吸収
スペクトルの変化を捉えることができるため、天文観測で得られる宇宙ダストの生成過程のスペクトルと直接比較できる点に特徴がある。従来、宇宙ダストの候補物質の赤外スペクトルは、媒質（臭化カリウム）に埋め込んだ後に赤外線を照射し、試料固有の赤
外線吸収スペクトルを測定していた。そのため、候補物質の凝集や表面構造の変化などの影響を受けたスペクトルしか得られていなかった。
	  航空機実験では、実験機器の固定と、微小重力実験中のアクセス性を両立する必要があり、そのために必須の部品を技術部装置開発室で作製した。特に、2016 年 2 月と 10 月
では、それぞれ MU – 300 と G – II という異なる航空機を用いたために、それぞれで搭載可能な積載量やインターフェースが異なり、装置の配置や固定方法を見直す必要があった。また、いずれの場合においても、採択から実験まで数週間という限られた時間で準備する必要があった。これは、技術部装置開発室の機動性が如何なく発揮された結果、大きな問題なく実験を遂行することができた。

図 2	
  航空機に搭載した浮遊ダスト赤外スペクトルその場測定装置。
（左）2016 年 2 月に MU –300 に搭載した装置。天板には、図 1 左と同様に核生成チェンバーが固定されている。
上段にはフーリエ変換型の赤外分光光度計と実験中の核生成チェンバーを固定し、下段にはデータ記録装置や制御用 PC を搭載している。
（右）2016 年 10 月に G – II に搭載し
た装置。

21

実験プロセスと結果
二波長マッハツェンダー型レーザー干渉装置を用いた実験を主に、実験の段取りと得られた結果の例を示す。微小重力実験では、前日までにほとんどの実験準備を終えてフライト当日を迎える。いくつかの核生成チェンバーは出発直前まで真空に引いておき、
平均自由行程を短くする目的で Ar ガスを導入し、航空機まで持参する。航空機が離陸した後、実験空域に到着するまでの 30 分程で装置を立ち上げて実験準備を進める。空域到着後は、他大学からの参加者が実施中の実験と合わせて、すべてのラックが準備できた
後にパイロットから 2 分前コールが掛かる。その後、1 分前、30 秒前と順にコールされると、MU – 300 では 2 G 程度、G – II では 1.8 G 程度の加重力状態となり、10 秒前コー
ルが聞こえてしばらくすると微小重力状態に突入したことを知らせる “ now ” コールが出され、20 秒程度の微小重力環境が得られるので、この間に実験を行う。その後、また加重力状態へと移行した後に定常飛行に戻る。最短でも 1 サイクル 3 分程度を要するので、実験空域の予約時間（50 分から 1 時間）の間に 1 フライトで行うことのできる最大
回数は 20 回となる。実際には定常飛行に戻った後に実験準備を行うため、1 サイクル
5 分程度となる。限られた時間と大きな重力変化、航空機の振動の中で実験準備を行う
ため、装置をいかに作り込むかが実験の成否を決定的に分ける。

図 3	
  航空機実験で取得した計測データの一例。上段左から順に、重力加速度、核生成チェン
バーの蒸発源に印加した電圧、核生成チェンバー本体に設置の φ = 6 mm の電流導入端子と蒸発源との接続部の熱電対で測定した温度、航空機内圧力、蒸発電に流した電流、核生成チェンバー内のガス圧力、二波長放射温度計で計測した蒸発源の中心温度。横軸はいずれも時間である。

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航空機実験では、図１（左）の実験装置搭載用ラックの天板上に並んでいるような核生成チェンバーを、干渉計の実験用に 7 ケ、赤外線スペクトル測定の実験用に 4 ケ搭載した。MU – 300 では、核生成チェンバーはラックの天板上に固定したが、G – II では、天板上には固定できないため、ラックの最上段に搭載した。定常飛行の間に、実験を終えたチェンバーを取り外し、新たなチェンバーをセットする。ここで、スムーズにチェ
ンバーを交換するために、技術部装置開発室で、半円形の受け部と、ゴムバンドを用いたストッパー機構を考案した。また、G – II ではラックの奥にあるチェンバーを取り出す
ために、レールを設置した。これにより、1 サイクルに要する準備時間を大幅に減らすことができた。チェンバーを干渉計ループ内に設置した後に熱電対と圧力計のプラグをつなげ、放射温度計の焦点位置を合わせる。10 秒前コールがなされた際にハイビジョン
カメラの録画を開始し、now のコールを待って、高速度カメラにトリガー信号を送る。
その後、安定化電源を用いて徐々に電流を流すことで、核生成チェンバー内に準備した蒸発源を加熱し、出発物質を蒸発させる。
	  計測項目とその様子の 1 例を図 3 に示す。将来、無人でプログラムにより進める観測ロケットなどを用いた微小重力実験のために、核生成チェンバー内の蒸発源に印加した
電圧、蒸発源に流れた電流をモニターした。また、その際の蒸発源温度を放射温度計で測定した。核生成チェンバー本体には、φ = 6 mm の電流導入端子が設置してあり、φ =0.2 – 0.3 mm の蒸発源を取り付けている。その接続部の温度を熱電対で測定し、実験中の放射温度計の焦点位置のずれを確認、補正する。重力加速度は制振装置の上に載せた
二波長干渉計のベースプレート上で計測した x（機軸方向）、y、z（機体下方）軸のうち、
z 軸の結果を示している。他に、干渉計のリファレンス光が通る航空機内の温度と圧力が一定であることを確認するために、両データを記録している。実験の目的である、核生成時の温度と濃度を同時に決定するには、核生成チェンバー内の全圧を知る必要があるため、圧力計をチェンバー毎に取り付けている。
最も重要なデータは、図 4 に示す干渉像である。実験開始前からの赤色と緑色の干渉縞の動きをそれぞれ検知し、全圧の変化を考慮することで、温度と濃度を同時に決定できる。核生成が起こると、生成したナノ粒子がレーザー光を散乱するために、核生成の時間と場所が分かるため、核生成温度と濃度から過飽和度が得られる。また、生成したナノ粒子は拡散し、チェンバー内壁に設置している透過電子顕微鏡観察用のグリッド上に堆積する。後日、この粒子のサイズや結晶構造などを分析する。最後に、核生成理論
を用いて核生成温度や生成粒子のサイズなどを与えると、得られたナノ粒子が核生成する際の過飽和度や付着確率を決定できる。この結果を今後、宇宙ダストの生成過程の解明へとつなげていく。

23

図 4	
  二波長マッハツェンダー型レーザー干渉装置を用いて、ハイビジョンカラーカメラや高速偏光カメラで取得した干渉像の例。

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母子里における融雪期の模擬降雨散水実験	 石井 吉之 1、中坪 俊一 2, 4、森 章一 3、高塚 徹 3、千貝 健 3、小野 数也 3、
池田 正幸 4,5、的場 澄人 6
1. 水・物質循環部門水文気象分野
2. 技術部装置開発室
3. 技術部先端技術支援室
4. 技術部共通機器管理室
5. 共和暖房工業株式会社
6. 環オホーツク観測研究センター

はじめに	
 母子里の観測露場において 2011 – 2013 年の各融雪期に、雪面上に 100 mm 以上の大雨が降った時を想定した模擬降雨散水実験を実施した。全 7 回の実験のうち、積雪底面からの流出が顕著に現れる場合とほとんど現れない場合とが観測された。流出状況は散水量や積雪深とは関係がなく、その時の積雪の層構造に応じて多様であり、鉛直下向きの浸透が顕著な場合と水平方向の流動が顕著な場合のどちらもが起こり得ることが明らかになった。こうした違いは層境界での粒径コントラストによると考えられる。そこで、粒径コントラストに応じた流出特性の違いを数値実験によって検討した。また、実際の積雪層構造と散水量を与え、底面流出が顕著な場合とそうでない場合について模擬降雨
散水実験の再現を試みた。
本報告では、始めに、数値実験で明らかにされた浸透水の挙動の概要を紹介する。次に、2016 年 4 月に再び実施した模擬降雨散水実験の結果について述べる。

数値モデルによる散水実験の再現	
 （1） 層境界の粒径コントラスと浸透水の滞留の関係
	  2011 – 2013 年の模擬降雨散水実験の結果そのものを再現する前に、層境界での粒径コントラストとそこに滞留する浸透水の関係を、多次元水分移動モデル（Hirashima et al.
2014a）を用いた数値実験によって検討した。モデルでは高さ 23 cm 幅 20 cm の 3 層構造の積雪を想定し、上部 13 cm と下部 10 cm には異なる粒径と密度を与えた。また、最上部 3 cm は上部と同じ粒径・密度の濡れ雪を与えた。計算格子は縦横 1 cm メッシュとし、各層の粒径のばらつきは 20 ％、水供給速度は 20 mm / h で一定とした。上下各層に与えた粒径、密度、含水状態の設定方法や各々の場合の計算結果の一部を図 1 に示す（Hirashima et al. 2014b）。計算結果の要点は次のとおりである。滞留状況の強弱は上下層の含水率差、滞水した層の厚さ、底面到達時間の 3 点で評価した。上層粒径が 0.6 –1.2 mm の場合、含水率差や滞水層厚は下層粒径が大きいほど増加した。しかし、上層粒径が 1.5 mm を越えると下層粒径が 3.0 mm でも滞水されない。これは毛管力の効果が効
きにくくなった結果と考えられる。したがって、粒径コントラスが浸透水の滞留に効く

25

のは、上層粒径が 1.5 mm を越えない範囲であると見なすことができる。

図 1	
  全層濡れ雪条件で 20 	 m m 	 /	 h の降雨を与え続けた時の 60 分後の計算結果。黒いメッ
シュほど水分量が大きい 。

（2） 模擬降雨散水実験の再現計算
2013 年に実施した 2 回（4 / 12、
4 / 30）の模擬降雨散水実験のうち、1 回目（積雪深 180 cm、散水強度
34 mm / h、散水時間 286 分）は底面流出が少量しか見られず流出率1 ％にすぎなかった。2 回目（図 2：
積雪深 116 cm、散水強度 35 mm / h、
散水時間 207 分）は顕著な底面流出が出現し流出率 71 ％であった（石井ほか 2014）。これらについ図 2	
  2013 年 2 回目の実験の再現計算結果。Run –て実際の層構造、密度、粒径、含0 – 4 は乱数モデルに応じた水みち発達状況の水率を与えて再現計算を行った。

違いを表す。

	
  	
  	
 

計算は 2 次元で行い、層境界での水みち発生パターンを 5 通りの乱数で与えた。また、左右両端の境界では含水率が 30 ％超になったら強制的に 30 ％に戻し、境界から逃げていった水が戻らないように設定した。計算領域は、縦は実際の積雪深、横は 40 cm とし、大まかな計算結果を見るために格子サイズは縦横 2 cm とした。2 回目実験の再現計算結果を図 2 に示す。いずれの結果でも層境界で浸透水が滞留し、その後、水みちを通じて水が底面へと輸送される結果となった。水みちが左右両端に逃げる場合には底面流出は

26

現れない。図 3 の流出ハイドログラフでも、Run – 2 と Run – 3 が実測値をよく再現する結果になっている。より細かいメッシュで再計算すれば実測値との適合度をより良くさせることができる。いずれにしても、粒径コントラストは層境界での浸透水の滞留を引き起こすという面で重要であるが、積雪底面流出が出現するか否かは、その後の水みちの発達の仕方に強く依存するという知見が新しく得られた。

図 3	
  積雪底面流出ハイドログラフについての観測値と計算値の比較。

2016 年 4 月の模擬降雨散水実験
雪面上に散水した水が積雪底面から流出する場合には、水みちを通じての活発な水分輸送が起きていることが数値実験によって明らかにされた。しかし、水みちの形成を乱数モデルで決めているため、積雪の層構造が分かっていてもその積雪内での水分輸送がどうなるかを事前に予測することはできない。つまり、多次元水分輸送モデルによって現象の説明はできても、予測には使えないことになる。予測モデルに発展させるためには何かもうひとつ決定論的な要因を明らかにし、モデルに組み込んでいく必要がある。
そこで 2016 年 4 月に再び模擬降雨散水実験を行い、水みち発達の要因を明らかにしようとした。2011 – 2013 年の実験結果をふまえ、散水強度を 3 通り、すなわち、1）時間
的に一定、2）段階的に変化、3）連続的に変化させて実験を行うために、2015 年 10 月に 4 機の 1 ｍ × 1 ｍ積雪ライシメータを設置した。散水する水には前回同様に岩内町地
場産業サポートセンターの岩内海洋深層水（脱塩水）を用い、水の安定同位体濃度をト
レーサーとして散水した水とそれ以前の液相及び固相水の混合割合を調べることにした。
実験は 4 月 14 日の積雪深 120 cm の時に行った。1 回目は 11 : 30 – 14 : 20 に 100 L 散水（降水強度 35 mm / h）、2 回目は 14 : 40 – 16 : 40 に 60 L 散水（降雨強度 32 mm / h）、
3 回目は 4 月 15 日の 9 : 30 – 14 : 40 に 200 L 散水（降雨強度 38 mm / h）した。ところが、

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ice
ice
ICE

ice

図 5	
  2016 年 4 月 14 日の積雪層構造。
図 4	
  2016 年 4 月の降水量、気温、積雪底面流出量の日々変化。

白色部は粒径小、灰色部は粒径大、
市松模様は著しい濡れ雪層、ice は氷板、ICE は氷板とざらめ雪の互層を表す。

3 回とも積雪底面からは全く水が流出して来なかった。実験後にライシメータ上の積雪を掘り返してみたところ、ライシメータ底面直上に厚さ 5 cm の氷ないしスラッシュの層が存在し、ライシメータからの水の排出を阻んでいたことが分かった。ライシメータのすぐ横の地面上にはこのような氷層は存在せず、ライシメータ上だけが特異であった。
なぜこのような氷層が出来てしまったのか。ライシメータの材質に用いた厚さ 2 mm の塩ビ版が土壌から積雪への熱輸送を阻んだことも考えられるが、前年 10 月に設置してから 6 ヶ月も経っており地温には十分に馴染んでいるはずである。ただし、著しい降水があると、雪中温度の急変に塩ビ板を挟んでの地面からの熱供給が間に合わず、積雪底面
で浸透水が凍結してしまうことも考えられる。融雪期に積雪内部に出来る大粒の氷板層がライシメータ直上に形成されたことになる。実験前の 4 日間（4 月 10 – 13 日）に 0 ℃
以下の気温が続いたために積雪内には寒気が蓄積され、実験サイトのすぐ横の大型積雪
ライシメータの底面流出量もこの 4 日間は非常に小さくなっている（図 4）。積雪の層構造にも顕著な濡れ雪層は見られず、直径 2 mm 程度の大粒のざらめ雪層の占める割合が大きかったのも、他の年とは異なる特徴であった（図 5）。推論の域を出ないが、今は固相も液相も全層を 0℃と考えて現象を見ているが、±0.5 ℃程度の微小な温度変化が効いているのかも知れない。
2016 年 4 月の経験をふまえ、2017 年 4 月には、実験前に、4 機あるうち 1 機のライ
シメータ上で積雪状態、特にライシメータ直上の氷層の有無を観察することにした。そして氷層が出来ている場合には、別の 1 機に予め敷設してあったラインヒーターを作動し氷層を融解させてから散水実験を行う予定である（図 6）。

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図 6	
  2017 年 4 月の実験用の 4 機のライシメータ。右奥にはラインヒーターを敷設。

参考文献	
 石井 吉之, 中坪 俊一, 森 章一, 的場 澄人, 2014. 降雨と融雪が重なって生じる融雪出水（2）－3 ヶ年の模擬降雨散水実験の比較－. 北海道の雪氷, 3 2 , 104 − 107.
Hirashima, H., Yamaguchi, S. and Katsushima, T. A multi-dimensional water transportmodel to reproduce preferential flow in the snowpack. Cold Regions Science andTechnology , 1 0 8 , 80 − 90, 2014a.
Hirashima, H., Yamaguchi, S. and Ishii, Y. Application of a multi-dimensional watertransport model to reproduce the temporal change of runoff amount. Proceedings of theInternational Snow Science Workshop , Banff, Canada, 541 – 546, 2014b.

29

流星バースト通信による
オホーツク海域環境情報収集システムの開発４
高塚 徹 1、三寺 史夫 2 、長澤 正氏 3、椋本 介士 4 、若林 良二 5、亀井 利久 6 、
高崎 和之 5、平坂 健太 7
1. 技術部先端技術支援室
2. 環オホーツク観測研究センター
3. 沼津高等専門学校電子制御工学科
4. 静岡大学工学部
5. 東京都立産業技術高等専門学校ものづくり工学科
6. 防衛大学校電気情報学群通信工学科`
7. 防衛大学校理工学研究科

はじめに
	
  流星が大気圏に突入する時、その経路に沿って電離気体が発生（流星バースト）する。
この気体の発生は数秒という短い時間だが、電波の反射体となりうる。この反射体を利用した通信のことを流星バースト通信（MBC : Meteor Burst Communication）と言い、通信距離約 1,600 km 以内の 2 点間における無線通信が可能である。
2008 年 12 月、低温科学研究所に札幌マスター局（図 1）、オホーツク海沿岸サロマ湖のキムアネップ岬（図 2）にキムアネップ・リモート局を設置した（直線距離約 235 km、両局の位置関係を図 3 に示す）。設置と同時にキムアネップ岬にある気象観測ステーショ
ンで収集した気象観測データを、流星バースト通信を使い札幌マスター局へ伝送を開始
した（高塚ら 2009 ; 高塚ら 2010；高塚ら 2012）。第 4 報となる本報告では、アンテナ
仰角とアンテナ仰角方向の指向性の シミュレーション解析を行い、データ受信回数とデータ回収率について報告をする。図 1 に流星バースト通信システムの概要を示す。
120km
流星領域

80km

流星
バースト
気象データ
送信
気象データ
送信要求

サロマ湖

札幌
マスター局

キムアネップリモート局

23 5 km札幌

図 1	
  流星バースト通信システムの概要。

30

アンテナ仰角を変えたデータ伝送実験
2009 年 5 月から 2015 年 9 月まで、札幌マスター局とキムアネップリモート局のアン
テナの仰角を変えてデータ伝送の実験を行った。表 1 に伝送実験期間とアンテナの仰角
を示す。

表 1	
  伝送実験期間とアンテナ仰角。
アンテナ仰角（高さ5m)
伝送実験期間札幌
マスター局

キムアネップリモート局

2009/05/14 ～ 2011/11/22

水平水平2011/11/25 ～ 2013/05/31

45°

45°

2013/06/04 ～2013/11/06

65°

65°

2013/11/10 ～2014/09/10

25°

25°

2014/09/10 ～2015/05/27

25°

45°

2015/05/27 ～2015/09/17

45°

45°

アンテナ仰角の違いによるデータ受信回数とデータ回収率の考察
図 2 はアンテナが水平に設置された 2009 年、仰角が 45 度に設置された 2012 年、仰角が 65 度に設置された 2013 年の 6 月 5 日から 10 月 31 日（季節変動を考慮して各年の同時期）までの 1 日あたりのデータ受信回数を時系列で示したものである。アンテナ仰角が水平と 65 度の場合はデータ受信回数が日によって大きなばらつきが見られるが、仰角 45 度の場合はばらつきが少ない。これは、安定して多くのデータが得られていることを示している。図 3 は同時期に得られたデータの日データ回収率を時系列で示したものである。水平と仰角 65 度の場合はデータ回収率が日によってばらつきがあり低い傾向に見られるが、仰角 45 度の場合はほとんどばらつきがなくデータ回収率が 100％の日が安定して続いている。これは、札幌マスター局とキムアネップリモート局間のデータ伝送

水平

80
60
40
20
0
2009/08/01

2012/06/01

2012/08/01

2012/09/01

2012/10/01

2012/11/01

2013/08/01

2013/09/01

2013/10/01

2013/11/01

100
80
60
40
20
0

2012/07/01

2009/09/01

2009/10/01

2009/11/01

仰角：65°

2013/07/01

50
40
30
20
10
0

水平

2009/06/01

2009/08/01

2009/09/01

2009/10/01

2009/11/01

2012/06/01 2012/07/01
50
仰角：65°
40
30
20
10
0

2012/08/01

2012/09/01

2012/10/01

2012/11/01

2013/06/01

2013/08/01

2013/09/01

2013/10/01

2013/11/01

データ受信回数

2009/06/01 2009/07/01
10080
仰角：45°
60
40
20
0

2013/06/01

	
 

データ受信回数

100

50
40
30
20
10
0

2009/07/01

仰角：45°

データ受信回数

データ回収率 ％データ回収率 ％データ回収率 ％の効率の良さを示している。

	  図 2	
  1 日あたりのデータ受信回数。	
  	
  	
 

31

2013/07/01

	
  	
  	
  図 3	
  日データ回収率。

アンテナ仰角 ：45度
最大放射強度の放射方向（赤矢印）：37.3度

アンテナ仰角 ：水平最大放射強度の放射方向（赤矢印）：15.7度

アンテナ仰角 ：65度
最大放射強度の放射方向（赤矢印）：65.3度

図 4	  キムアネップリモート局の最大放射強度の放射方向。

アンテナ仰角とアンテナ仰角方向の指向性のシミュレーション
アンテナ仰角とアンテナ仰角方向の指向性（電波の放射方向と放射強度との関係）は必ずしも一致しない。キムアネップリモート局の 5 素子八木アンテナ（設置高 5 m）の指向性を水平から仰角 90 度まで 10 度ごと（40 度から 70 度までは 5 度ごと）にシミュ
レーション計算を行った。データ受信回数およびデータ回収率で考察したアンテナ仰角（水平、45 度、65 度）のアンテナ仰角方向の指向性を考察した。水平の場合は 15.7 度、仰角 45 度の場合は 37.3 度、仰角 65 度の場合は 65.3 度の放射方向に最大の放射強度がみられた。図 4 はアンテナが水平、仰角 45 度、仰角 65 度に設置されたときの最大放射
強度の放射方向を示したものである。

32

中点反射を利用した電波の送信経路の推測
シミュレーションで得られた電波の最大放射強度の放射方向を用いて、送受信効率が良いとされている中点反射の高度を算出し、最大放射強度の電波の送信経路を推測した。
札幌－サロマ湖キムアネップ岬間が約 235 km であることから双方より 117.5 km 地点を中間地点と決め、その地点の中点反射の高度を算出した。送信経路はアンテナ仰角が水平、45 度、65 度のとき、キムアネップリモート局からそれぞれ 15.7 度、37.3 度、65.3
度方向に放射された最大放射強度の電波は中間地点上空 33 km、89.5 km、255.5 km で中点反射し札幌マスター局に向かうと考えられる。図 5 に推測送信経路を示した。
中間地点高度
255.5 km

送信経路

送信経路
100 km

中間地点高度
89.5 km

流星バースト発生域

80 km

中間地点高度
33 km

札幌
マスター局

放射方向
65.3 度

放射方向37.3 度
放射方向
15.7 度

キムア
ネップ岬
リモート局

235 km

図 5	
  中点反射を利用した電波の送信経路の推測。

推測した中点反射の電波送信経路とデータ受信回数
流星バーストは高度 80 km～100 km 付近で発生すると言われている。100 km 以上では空気が薄いため電波を反射するほどの電離気体が出来にくく、80 km 以下ではほとんどの流星が燃え尽きる。この現象と推測した電波送信経路（図 5）を照らし合わせた。
リモート局に水平、仰角 65 度に設置されたアンテナからはそれぞれ 15.7 度、65.3 度方向に最大放射強度の電波が放射される。その送信経路には中点反射の出来る反射体が少
な く、そのためマスター局において データ受信回数が少なかったと考えられる。仰角45 度に設置されたアンテナからは 37.5 度方向に最大放射強度の電波が放射される。その電波は流星バースト発生域内の中点反射によって効率の良い送受信が行われ、マスター局においてデータ受信回数が安定し多くなったと考えられる。

33

おわりに
高塚ら 2012 において、アンテナの仰角は 45 度が最適かどうかという課題を残した。
今回の報告ではアンテナの指向性のシミュレーションを行い電波の最大放射強度の方向を検証した。その検証によって電波の中点反射の送信経路（図 5）が分かった。したがって、通信距離が近い札幌－サロマ湖キムアネップ岬間におけるアンテナの仰角は 45 度が妥当と思われる。
参考文献
福田 明、流星バースト通信、コロナ社、196PP、1997。
高塚徹、石川正雄、白澤邦男、椋本介士、長澤正氏、若林良二。流星バースト通信によるオホー
ツク海域環境情報収集システムの開発。	
  北海道大学低温科学研究所技術部技術報告、15 、52 – 57、2009。
高塚徹、白澤邦男、椋本介士、長澤正氏、若林良二、亀井利久。流星バースト通信によるオホー
ツク海域環境情報収集システムの開発 2。	
  北海道大学低温科学研究所技術部技術報告、16 、
38 – 43、2010。
高塚 徹、長澤 正氏、椋本 介士 、若林 良二、亀井 利久、藤田 和之、三寺 史夫。流星バース
ト通信によるオホーツク海域環境情報収集システムの開発3。 北海道大学低温科学研究所技術部技術報告、 18 、51 – 55、2012。

34

降雪粒子の立体形状と誘電率データベースの開発
民田 晴也 1, 2 、久島 萌人 1, 2 、中坪 俊一 3 、川島 正行 4 、藤吉 康志 4, 5

1. 名古屋大学全学技術センター
2. 名古屋大学宇宙地球環境研究所
3. 技術部装置開発室
4. 水・物質循環部門大気陸面相互作用分野
5. 北海道大学名誉教授

はじめに
降 水 レ ー ダ は 、降 水 粒 子 に よ る マ イ ク ロ 波 散 乱 波 を 受 信 、降 水 強 度 を 推 定 す る 。液 相 で
楕 円 体 近 似 可 能 な 雨 滴 の 散 乱 特 性 は 解 決 さ れ て い る が 、多 様 な 形 状 と 含 水 密 度 を 持 つ 降 雪
粒 子 の 散 乱 特 性 は 知 見 が 乏 し く 、レ ー ダ 降 雪 強 度 推 定 の 実 用 化 に は 多 く の 課 題 が 残 っ て い
る 。こ れ ま で 、降 雪 強 度 計 、2-Dimensional Video Disdrometer（2DVD）[1] や PARSIVEL laser

disdrometer [2] との同期観測からレーダ反射因子と降雪強度の経験式（Z−R 関係式）が調べられてきた [3–5] 。近年、マルチアングルカメラで固体降水粒子の立体形状を計測、誘電率を仮定 し て 散 乱 計 算 を 行 い（ 誘 電 率 の 複 素 成 分 が 小 さ い 乾 雪 ）、レ ー ダ 降 雪 強 度 の 高 精 度 化 や 偏
波レーダシグナルの解釈がされつつある [6] 。
降 雪 粒 子 の 散 乱 特 性 を 理 論 的 に 調 べ る た め 、粒 子 立 体 形 状 、落 下 速 度 お よ び 粒 径 分 布 が計 測 で き る ラ イ ン ス キ ャ ナ 型 Low-cost Laser Disdrometer（LLD3D）を 開 発 [7, 8] 、2015 年 と2016 年の 2 シ ー ズ ン 、北 海 道 大 学 低 温 科 学 研 究 所 に お い て 降 雪 粒 子 観 測 を 実 施 し た（ 今 冬 も
観 測 予 定 ）。降 雪 粒 子 立 体 形 状 の 再 現 性 向 上 の た め 、2016 年 か ら カ メ ラ 撮 影 機 能（ 斜 め 上 方か ら ）を 増 設 し た 。本 報 告 で は 、カ メ ラ 画 像 組 込 に よ る 立 体 形 状 の 再 現 性 向 上 を 紹 介 す る 。
ま た 、誘 電 率 は 粒 子 温 度 と 密 度 か ら 近 似 で き [9] 、2015 年 の 2DVD と 電 子 天 秤 降 雪 強 度 計 との 同 期 観 測 デ ー タ か ら LLD3D の 性 能 評 価 と 降 雪 粒 子 の 平 均 密 度（ 質 量 ）推 定 の 初 期 結 果 も
報告する。

図1

LLD3D 概要（ラインスキャナおよびカメラ配置）。

35

図2

星形物体の立体形状再現：（a）ラインス

図3

粒径分布比較（2015/02/27 01:00−04:00

キャナ影画、（b）カメラ画像、（c）立体JST）。サイズクラスは PARSIVEL と同形状。

等 [2]。

LLD3D 概要
LLD3D の主要部品の配置（ラインスキャナとカメラ）を図 1 に示す。LLD3D は 4 台のライ
ン ス キ ャ ナ を 45 度 間 隔 に 配 置 、4 方 向 か ら 粒 子 影 画 を 取 得・合 成 す る こ と で 立 体 形 状 を 再 現
す る 。影 画 計 測 は 凹 形 状 が 表 現 で き な い た め 、側 方 か ら 見 た 立 体 形 状 の 再 現 性 は 高 い が 、上下方向からの再現性に課題がある。LLD3D では、ラインスキャナによる粒子検出をトリガにし て 40◦ 上 方 か ら 落 下 粒 子 を 撮 影 す る カ メ ラ を 増 設 、立 体 形 状 再 現 性 の 改 善 を 図 っ て い る 。
ラ イ ン ス キ ャ ナ は 半 導 体 レ ー ザ（785 nm; 20 mW）を 光 源 に 60 mm 径 の 球 面 レ ン ズ で シ ー ト
光を 生 成 、受 光部 に 384 素子 の photodiode-array を採 用 し、水 平 解 像 度 0.1 mm、ライ ン レー ト

20 kHz で 影 画 を 取 得 す る 。カ メ ラ は 1/5000 秒 の シ ャ ッ タ ー 速 度 で 粒 子 グ レ イ ス ケ ー ル 画 像を取得する。

LLD3D 性能評価
立体形状再現
星 型 物 体（20 mm 幅; 2 mm 厚 ）を 利 用 し た 立 体 形 状 再 現 例 を 図 2 に 示 す 。4 台 の ラ イ ン ス
キャナでは八角形スライスの積み重ねで立体形状を表現するため凹形状を再現できないが、斜 め 上 か ら の カ メ ラ 画 像 を 組 み 込 む こ と で 凹 形 状 の 再 現 性 が 確 認 で き る 。体 積 で 形 状 再 現 性を評価すると、カメラ無の体積は 713 mm3 、カメラ有は 577 mm3 と、カメラ有無で約 20 %（等
価 直 径 で 6 %）の 差 が 確 認 で き る 。ま た 、カ メ ラ 有 で も 基 準 体 積（300 mm3 ）に 比 べ 約 2 倍 の過大評価が残っている。この過大評価は薄板ほど顕著になる。

36

図 4 （a）降雪強度（LLD3D、2DVD および電子天秤型降雪強度計）、気温および乾雪・湿雪境界
気温の時系列。 （b）降雪粒子の平均密度の時系列（2015/02/26 21:00−02/27 05:00 JST）。

粒径分布 (PSD)

2015 年 2 月 27 日の LLD3D と 2DVD の粒径分布（PSD）の比較例を図 3 に示す。粒子サイズ
は等価体積直径を PARSIVEL のクラス分類で表現、図中縦軸は 01:00 JST から 3 時間の粒子検出数（時 間平均）を 示す。結 果、PSD 比較は良 い一致 を示し 、LLD3D の計 測性能 を実証 し ている。
降雪強度と降雪粒子密度
図 4a に 、2015 年 2 月 26 日 21:00 JST か ら 27 日 05:00 JST の LLD3D、2DVD、電 子 天 秤 の 降
雪 強 度 、気 温 お よ び 湿 雪 指 数 の 時 系 列 を 示 す（20 分 平 均 値 ）。こ の LLD3D と 2DVD の 降 雪
強 度 は 水 の 密 度 を 仮 定 し た 全 粒 子 の 体 積 積 分 値 で あ り 、実 際 の 降 雪 強 度 よ り 大 き な 値 を 示
し 、電 子 天 秤 の 降 雪 強 度 を LLD3D（2DVD）の 降 雪 強 度 で 割 る こ と で 平 均 密 度 が 推 定 で き る（図 4b）。図 4a の LLD3D と 2DVD の降雪強度の一致は LLD3D と 2DVD の 20 分積算 PSD に整合性があること示唆している。また、気温は約 1 ◦ C、湿雪の卓越を示唆している。図 4b から降 雪 粒 子 密 度 は 0.2 g cm−3 前 後 を 示 す 。但 し 、降 雪 の 始 ま り と 終 わ り に 0.6 g cm−3 と 非 常 に湿 っ た 密 度 を 示 し て い る 。そ の 原 因 と し て 、粒 子 数 が 少 な く 計 測 誤 差 が 大 き い 、融 解 し や すい小粒子が多いことが考えられる。
まとめ
星型基準物体を用いた室内実験結果から、カメラ画像（40◦ 上方から撮影）組み込みによる
立 体 形 状 再 現 性 の 改 善 を 紹 介 し た 。観 測 性 能 評 価 で は 、LLD3D と 2DVD の 観 測 PSD は よ く

37一 致 し 、LLD3D は disdrometer と し て 十 分 な 性 能 を 持 つ こ と を 確 認 し た（ 結 果 を 示 し て な いが、一定以上の粒子数濃度であれば disdrometer として十分な性能を発揮することが確認できている）。誘電率算出のため、電子天秤との同期観測から降雪粒子の平均密度（全粒子の平均値 ）を 見 積 も っ た 。今 後 、粒 子 密 度 と 温 度 か ら 推 定 し た 誘 電 率 、お よ び 立 体 形 状 に よ る マ イ
ク ロ 波 散 乱 計 算 を 行 い 、観 測 レ ー ダ 反 射 因 子 と 比 較 解 析 す る こ と で デ ー タ ベ ー ス の 品 質 評 価を行い、立体形状と誘電率データベースの初版完成を目指す。

謝辞
Low-cost Laser Disdrometer（LLD）設 営 お よ び 運 用 に あ た り 、多 く の ご 支 援 を 頂 き ま し た 低
温 科 学 研 究 所 技 術 部 の 皆 様 に 感 謝 し ま す 。LLD 開 発 と 運 用 は 科 研 費（26400464）お よ び 北 海
道大学低温科学研究所共同研究（15−43、16−40）の助成を受けている。

参考文献[1] M. Schönhuber, G. Lammer, and W. L. Randeu, The 2D-video disdrometer. Precipitation: Advancesin Measurement, Estimation and Prediction, S. Michaelides, Ed., Springer, 3–32 (2008).
[2] M. Löﬄer-Mang, and J. Joss, An optical disdrometer for measuring size and velocity of hydrometeors, J. Atmos. Oceanic Technol., 17, 130–139 (2000).
[3] Y. Fujiyoshi, T. Endoh, T. Yamada, K. Tsuboki, Y, Tachibana, and G. Wakahama, Determination ofa Z−R relationship for snowfall using a radar and high sensitivity snow gauges, J. Appl. Meteor., 29,
147–152 (1990).
[4] R. Rasmussen, M. Dixon, F. Hage, S. Knight, J. Vivekanandan, and M. Xu, Snow nowcasting using areal-time correlation of radar reflectivity with snow gauge accumulation, J. Appl. Meteor., 42, 20–36(2003).
[5] S. Y. Matrosov, C. Campbell, D. Kingsmill, and E. Sukovich, Assessing snowfall rates from X-bandradar reflectivity measurements, J. Atmos. Oceanic Technol., 26, 2324–2339 (2009).
[6] B. M. Notaros̆, V. N. Bringi, C. Kleinkort, P. Kennedy, G.-J. Huang, M. Thurai, A. J. Newman,
W. Bang, and G.W. Lee, Accurate Characterization of Winter Precipitation Using Multi-Angle
Snowflake Camera, Visual Hull, Advanced Scattering Methods and Polarimetric Radar, Atmosphere,
7, doi:10.3390/atmos7060081 (2016).
[7] 民 田 晴 也, 久 島 萌 人, 中 坪 俊 一, 西 川 将 典, 藤 吉 康 志, Low-cost Laser Disdrometer の 開 発 – 降
雪 粒 子 の 立 体 形 状 と 落 下 速 度 計 測 –, 北 海 道 大 学 低 温 科 学 研 究 所 技 術 部 報 告, 21, 28–32(2015).
[8] H. Minda, T. Makino, N. Tsuda, and Y. Kaneko, Performance of a laser disdrometer with hydrometeor imaging capabilities and fall velocity estimates for snowfall, IEEJ TEEE, 11 624–632 (2016).
[9] M. N. O. Sadiku, Refractive index of snow at microwave frequencies, Applied Optics, 24, 572–575(1985).

38

旭川工業高等専門学校での業務紹介
佐藤 陽亮
技術部装置開発室

はじめに	
  今年度より技術部装置開発室に着任し、装置開発業務をさせていただいている。自己紹介も兼ねて、昨年度まで在籍していた旭川工業高等専門学校での業務について簡単ではあるが紹介させていただく。私は平成 5 年より旭川工業高等専門学校にて勤務し、主に学生の実験・実習の教育支援業務を行ってきた。その他にも教員への研究支援業務、
公開講座、出前授業等の地域貢献事業、労働局登録教習機関としてガス溶接技能講習に係る業務、各種相談室員をはじめとする学生支援業務なども行ってきた。この中から技術的な業務について紹介させていただく。

教育支援業務	  主に制御情報工学科（現システム制御情報工学科、この学科は機械、電気、情報をバ
ランスよく修了する学科）の実験・実習を、その中でも主に電気・電子関係の分野を担当してきた。またわずかだが機械分野の実習も行ってきた。以下に実際に行ってきた実
験・実習のタイトルと内容をあげる。
1. 電子工作実習（1 年生、2 年生）
	
  	
  	
  電子部品の基礎的な知識を学んだ後、自分で回路図を読み取りながら半田付けにより回路を製作していく実習。
2. デジタル回路の基礎実習（3 年生）
	
  	
  	
  アナログ信号とデジタル信号の違いについて学習した後、簡単な IC を用いてブ
レッドボード上に論理回路、フリップフロップ回路、デジタルカウンター回路などを作製し、実験する。
3. 電子部品の特性計測実験（4 年生、5 年生）
	
  	
  	
  トランジスタ、ダイオード等、電子部品の特性を、測定機器で調べる（図 1）。
4. 機械工作実習（2 年生）
	
  	
  	
  汎用フライス盤の使用方法を、部品製作を行うことによって習得する（図 2）。

39

	
 

	
  図 1 電子部品の特性計測実験。	
  	
  	
  	
 

	
  	
  	
 

	
  図 2 機械工作実習。

研究支援業務	  上記した教育支援業務だけでなく、教員の研究支援や科学研究費（奨励研究）を申請した研究等も行ってきた。以下、2 例を紹介する。
1. バイオマス燃料を用いたビニルハウス用ボイラーの開発
これは、教員が地域企業と農家との共同研究として行っていたもので、農家が独自に開発した籾殻を用いたバイオマス燃料を使用したボイラーの開発を地域企業が行い、そのボイラーの制御部分を高専の技術職員が担当した。制御装置は燃料の粉砕や供給、ボイラーへの吸気と排気、灰出し等を制御するための装置でシーケンスを用いて製作されている。実際に冬季のビニルハウスにボイラーと制御装置を設置し、動作実験、性能実験等を行った。
2. 超音波センサを用いた積雪測定装置の開発
平成 21 年度科学研究費補助金（奨励研究）に採択されて行ったもの。超音波センサ
を用いた距離計を製作し、冬季間の積雪量の変化を測定することによって除雪の必要の有無を判断する装置を開発した（図 3）。5 年生の卒業研究の学生や専攻科の学生とともに数年がかりで装置の開発、除雪のお知らせシステムまでを完成させることが出来た。
図 4 に測定結果を示す。

	 図 3 積雪測定装置。	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
 

	
  	
  図 4 測定結果表示画面。

40

その他の業務
その他の業務として、公開講座や出前授業等の地域貢献事業なども行ってきた。一例
として「植物工場の光源作製体験講座～LED を用いた人工光源を作る～」というタイト
ルで一般市民を対象に公開講座を行い、LED や電源回路等を半田付けしてもらい,家庭で24 時間植物を栽培するための光源を作製してもらうというものを行った。
また、労働局登録教習機関としてガス溶接技能講習も行っており、学生を対象に実技講習（図 5、5 時間）、学科講習（図 6、8 時間）、修了試験の講師を務め、また合格者には修了証を発行するなどの企画運営業務も行っていた。

	
  	
  	
 

図 5 ガス溶接実技講習の様子。	
  	
  	
 

	
  図 6 ガス溶接学科講習の様子。

おわりに	  低温科学研究所へ着任してから半年余り、新しい環境で覚える仕事がたくさんあり、技術部の皆様をはじめ教職員の皆様にご迷惑をお掛けしながらだが、とても楽しく働かせていただいている。今後も昨年度までの業務の経験を活かせるところは活かしながら、一日でも早くこの職場で皆様のお役に立てるように努力していきたいと考えている。

41

青年海外協力隊員としての活動報告
藤田 和之
技術部装置開発室

はじめに
青年海外協力隊「工作機械」隊員として南米大陸の真ん中に位置する「ボリビア多民族国」で 2 年間ボランティア活動をした 1。本報告では活動目的やボリビアに派遣後の活動
先の紹介、活動内容やボランティアを経験して感じたことを主に報告する。
青年海外協力隊とは、日本政府の ODA（政府開発援助）の一環として、独立行政法人
国際協力機構（JICA）が実施するボランティア事業である。青年海外協力隊にはいくつもの職種があり、その中で資格条件や学歴、語学レベルを元に応募できる案件が決まる。
私はボリビアとヨルダンの工作機械隊員が該当し、第一希望のボリビアに派遣された。
実際に派遣される前に、派遣前訓練を受けた。派遣前訓練とは隊員が任国に赴任するための準備であり 70 日間の合宿制訓練である。訓練では語学学習をはじめとし、任国での活動に必要な知識や技能を講座・演習形式で学ぶ。私の派遣先のボリビアの公用語はスペイン語であるため、語学学習ではスペイン語を学んだ。
派遣前訓練からボリビア派遣が満了するまでの期間、北海道大学低温科学研究所を休職させていただいた。

活動目的・きっかけ
	  数年前に旭川工業高等専門学校の技術職員が工作機械隊員として青年海外協力隊に派遣されたことを知り、青年海外協力隊に興味を持った。そこで、JICA 主催の青年海外協
力隊説明会に参加し、身近で実際に行った人の話を聞いた。真剣に考えた末、参加したいという気持ちが大きくなり応募に至った。しかし実際のところ応募はしたものの、家族や仕事のことを考えたときに本当に行って大丈夫なのか葛藤があり、かなり悩んでいた。しかし周りの方々の協力によりこれまでに得た技術や知識・経験を開発途上国の人々のために活かしたい、そして日本とは異なる生活環境で自分がどれだけできるか挑戦したいと強く思い、参加を決意した。

活動先	  ラパス県エルアルト市サテリテ地区にあるドンボスコ上級職業学校の機械科に配属された（写真 1－4）。同校はキリスト教が運営する学校で、首都であるラパスの中心地までは公共交通機関を使用して約 40 分の距離にある。この地域の標高は 4100 m で富士山
1

派遣前訓練（長野県駒ケ根市）	
  2014 年 7 月 10 日～2014 年 9 月 17 日
青年海外協力隊（ボリビア）	
  	
  2014 年 10 月 5 日～2016 年 10 月 5 日

42

の頂上よりも高い標高にある。敷地内には学校施設のほか教会、小さなお祈り施設、劇場、
神父の家、地域の子供たちが遊んだり学んだりするための建物、学生寮、野外フットサ
ル・バスケットコート、体育館、遊具がある。
同校は工業部と商業部に分かれている。工業部は機械科、自動車整備科、電気科、美術科の 4 科があり学生 650 人、教員 36 人で成り立っている。商業部は情報科、簿記学科、秘書科、経営科の 4 科で学生 1050 人、教員 37 人で成り立っている。教員、事務員のほか学校を統括する神父や修道士がいる。学科ごとにシステムが異なり、機械科は半年毎に入学・卒業があり 6 学年 3 年制となっているが、美術科や商業部は 3 学年 3 年制となっている。各科において高い知識を持った人材の育成をしている。機械科では私が初代青年
海外協力隊員だが、同校自動車整備科には以前 3 人の青年海外協力隊員が配属されており、同科には日本の援助で導入された機械が多くある。	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
 
機械科には学生 120 人、教員 11 人が在籍している。機械科の授業として旋盤、CNC
旋盤（プログラミング）、フライス盤、板金、製図、電気、メカトロニクス、溶接、語学（英語・アイマラ語）を教えている。主な工作機械設備として汎用旋盤 17 台、汎用フライス盤 3 台、CNC 旋盤 1 台、研削盤、断裁機、ボール盤、アーク溶接機、TIG 溶接機、ベンダー、ロールベンダー等がある。

写真 1

ドンボスコ上級職業学校	
 

写真 2

学校敷地内

写真 3

機械科工場

写真 4

ラパスの街

43

活動内容
	
  活動先からの要望は CN（数値制御）授業を重点的に指導してほしいとのことだった。
しかし、ボリビアでは NC 工作機械があまり普及されていないことや、ものづくりにおける基礎的な部分の考え方が不足していると感じたため、以下の活動を行った。
ものづくりの基礎であるドリルやバイト（切削工具）を研げる人が少なかったため、ドリルやバイトの研ぎ方を指導した。指導開始直後は刃物を持ってきて研ぐのをお願いされるだけだったが、自分でやらないと上達しないことを伝え自分で研いでもらうようにした。研ぎ方や研いだドリル・バイトを確認し、できていない人に対しては個人的に指導した（写真 5）。
刃先の高さを加工物の中心に合わせることや、バイトの突き出し量など基礎的な部分に対する考え方が不足していたので作業効率向上のための基礎技術について指導した（写真 6）。
汎用旋盤の設置において水平が出ていない状態だった。製品の品質向上のためには水平が出ている状態でなければならない。同僚の先生たちにそれを伝えても「ここは学校だから水平を出す必要はない」と言われていた。しかし、工作機械の調整は加工物の出来上がりに直結するものであり、教育現場でこそ大事である。このことは 2016 年 3 月 14 日〜
21 日の日程で「工作技術の基礎的な指導」を目的とした技術支援のため中坪技術専門職
員と森技術専門職員が同校を来訪した際に教員や学生に説明し、実施することができた（写真 7）。
汎用旋盤の刃物台ハンドルが左側に向いている旋盤が数台あった。使用中にハンドルが加工物や旋盤本体に当たってしまう可能性があり危険であるため、ハンドルが右側に向くように位置を改善し、使用時の安全面について指導した。
動作音がうるさく V ベルトを交換しなければいけない旋盤があることや、工作機械用の機械油を常備していなくて各工作機械の機械油が規定よりも減っている状態が続いていた。お金がなくてなかなか購入できないのもわかるが、壊れる前の保守が大事であるため工作機械の保守方法を指導した。
教員から三次元製図の操作法を教えてほしいという要望から Inventor（三次元製図ソフト）を学校のパソコンにインストールして教員と生徒に指導した。数回にわたり講習し一通り図面を書いて印刷するところまで操作できるようになった（写真 8）。
CNC 授業用のテキストが部分的に間違っていたり例題が少なかったりと分かりにくかった。日本からテキストを送ってもらい、それを翻訳して授業に使用した。CNC 授業担当の教員も NC プログラムを理解していなかったため、生徒に加えて教員にも指導した。翻訳したテキストは今後の授業でも使用してもらえるように学科長と担当教員に渡した（写真 9）。
学校の敷地内や工場内にごみが散乱していたり、工具の整理ができていなかったりと作業環境が悪かった。職場環境の維持改善のスローガンである「5S 活動」の説明に始まり、工場内の環境を良くするためにどこを改善するとよいかを話し合い実践した。これにより改善を意識することを知ってもらった（写真 10）。

44

ボリビアは技術レベルが日本よりも低いため、基礎的技術や時間概念・製品の品質向上といった面を伝えることや指導することで微力ながら技術力の底上げに貢献できたのではないかと思う。
	  活動先での活動は主に上記のものだが、空いている時間で青少年活動隊員が主催の「子供向け運動会」を手伝ったり、神父見習いの人と地域の子供の集まりに参加し一緒に遊んだりスポーツをしたりと現地の人と触れ合うことを心掛けていた。
	
 

写真 5

	
 
バイトの研ぎ方指導	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  写真 6	  	
 工場での実習風景

写真 7	
 中坪技術専門職員と森技術専門職	
  写真 8Inventor の操作方法指導

員による技術指導

写真 9

	
 CNC 授業風景	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  写真 10 「5S 活動」の説明

45

	
 

ボランティア経験	  この 2 年間の経験はとても有意義であった。現地へ赴かないとわからなかったことが多く、実際に自分が赴任しボランティア活動を始めることで見えてきた問題が多かった。
どうすればうまくいくのかを考えるのも大事だが、やってみてそこから問題点や改善点を見出す方がより大事だと感じた。そして自分の考えを押し付けるだけだと受け入れてもらえなかった。まずは同僚や学生とコミュニケーションをとり、生活習慣や考え方を知り、仲良くなることが円滑に物事を進めるために重要であると感じた。
	
  ボリビアで活動を始めてから、日本を紹介するためにいろいろと調べ、自国への興味や関心が高くなった。それとともに日本をここまで発達させた先人たちはすごいと思った。
日本の良いところとして、日本人が時間や約束等の規律を守ることにより仕事が円滑にできることや、食事のおいしさ、交通マナー等色々気づかされた。ボリビアは国土が広く、地域により人柄が違う。私が住んでいた地域はイメージしていた陽気なラテンノリとは違ったが、家族や友人を大切にし、細かいところは気にせず生きていて、日本にはない良いところがたくさんあった。活動期間中は多くの人に助けられ、人とのつながりの大事さも再認識した。
	  派遣前訓練から活動期間が終わるまでたくさんの人と知り合った。今後も現地人や日本人とのつながりを大事にしていきたい。またボランティア活動で培った海外生活体験
や異文化理解をどのように周りに還元できるか考えて行きたい。	
 46

国際宇宙ステーション日本実験棟「きぼう」用	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 
氷結晶成長実験装置の開発	
  ～搭載延期後の試行錯誤～	
 中坪 俊一
技術部装置開発室はじめに	
 国際宇宙ステーション日本実験棟「きぼう」が完成した後、様々な無重力実験がおこなわれてきている。本学の古川義純名誉教授（元低温科学研究所所長）は 2008 年 12 月
か ら 同 施 設 を 利 用 し て 、 宇 宙 実 験 テ ー マ 「 氷 結 晶 成 長 に お け る パ タ ー ン 形 成 （ Ice
Crystal）」の無重力実験をおこなった。
2013 年 8 月 4 日、同教授 2 度目の宇宙実験をおこなうべく、実験装置が JAXA 種子
島宇宙センターから H2B ロケット・補給機「こうのとり」4 号機（HTV4）により打ち上げられた。今回の実験テーマは「生体高分子が関与する氷結晶成長実験－自励振動成
長機構の解明（Ice Crystal 2）」で、不凍タンパク質を含む水溶液を過冷却状態から結晶化させ、その成長過程で不凍タンパク質が氷結晶成長に及ぼす影響を無重力環境で調べ、解明しようというものである。
本研究所技術部では、本実験の中心部となる氷結晶を作成する装置（試料セル）開発を担当した。通常、宇宙ステーションで使用される実験装置は、性能はもとよりその信頼性や各種試験・検証の点などから、実績のある専門メーカーが開発を担当する。今回、大学の技術部が設計・製作した装置をそのまま宇宙へ打ち上げ実験をおこなう初めての事例となった。実験は成功裏に終わったが、打ち上げまでには様々な問題に直面しそれを一つ一つ克服しての開発作業となった。

日本実験棟「きぼう」

図 1 国際宇宙ステーション。

47

国際宇宙ステーション日本実験棟「きぼう」「きぼう」は、2009 年 7 月に当初設置予定の機材をすべて組み込み完成した（図 1）。
なお、「きぼう」には多目的ラックなど実験用途に応じた様々な実験設備が組み込まれ続けている。本実験では、2008 年 3 月に設置された溶液結晶化観察装置（図 2：以下、SCOF）に、氷結晶成長実験装置を収納・接続して無重力実験をおこなった。

氷結晶成長実験装置（供試体）
宇宙航空研究開発機構（JAXA）では、実験をおこなう専用小型実験ユニットを供試体と呼んでいる。本実験でも装置を供試体に収まるサイズに開発しなければならない。開発にあたり、IHI エアロスペース（IA）、オリンパス、北海道大学、さらに JAXA、日本
宇宙フォーラム（JSF）、有人宇宙システム（JAMSS）で幾度か調整会を開催し、開発・作業分担を話し合った。その結果、試料セル開発を北海道大学、光学系開発をオリンパ
ス、試験・調整を IA が担当することになった。なお、氷結晶成長実験装置（以下、供試体）開発過程においては基本的な仕様（供試体寸法・重量・結晶成長確認など）を満たすか審査する基本設計審査会（PDR）。供試体の宇宙環境での適応・安全性などを審査する詳細設計審査会（CDR）を経ている。また、供試体開発は、JAXA の SCOF 用供試体／
インターフェース管理仕様書に則っておこなった。
供試体は、外部に SCOF と接続するためのコネクターが取り付けられている（図 3）。
内部は、びっしりと詰め込まれた光学系の中心に試料セルを配置した構造となっている（図 4）。試料セルは、氷結晶を作成するために冷却しなければならない。試料セルの冷却にはペルチェ素子を使用する。素子の排熱は供試体ベースプレートを介して SCOF に内蔵されている冷却プレート（約 18 – 223 ℃）に熱を逃がす仕組みとした。冷却時に供試体内に湿った空気があると、観察 窓が結露し観察できなくなったり冷却効率が悪くなったりする。この問題を防ぐため、供試体内部を気密性が保持される構造にし窒素ガスを充填している。

SCOF

図 2	
  日本実験棟「きぼう」内部と SCOF（地上モデル）。

48

図 3	
  供試体（外観）。

搭載延期2011 年 7 月、本研究所で開発した試料セルは、氷結晶成長の最終確認試験をおこなったのち、JAXA での最終検査に向け札幌を離れた。JAXA では同機構の規定内にある宇宙仕様に則った全ての検査をおこない、2012 年 7 月種子島宇宙センターから打ち上げる予定であった。
装置打ち上げ後に軌道上で想定される様々な条件下での実験環境を模擬しデータ取得をおこなっていたところ、試料セル組み立てから 1 カ月半程度を経過したころから、冷却性能が少しずつ悪くなるという現象が発生した。実験計画では装置打ち上げ後 1 カ月以内に実験をおこなうことになっているため実験計画上問題は無い。しかし、宇宙実験
では起こりうる様々な問題を想定し、それらすべてに対処しなければならない。また、少しでも懸念材料があればそれらすべてを取り除きながら、他に及ぼす影響も考えなければならない。苦渋の選択ではあったが、より万全な状態での実験を期するため、この問題を解決すべく、ロケットへの搭載を 1 年延期し直ちに原因究明と装置の改良に着手した。

改良後、打ち上げ
本研究所において装置の改良・検証実験を幾度もおこない万全の状態となった装置は、
再び JAXA に引き渡され実験・検証の後、筆者はじめ関係者が見守るなか、地響きと爆音を放ちながら宇宙に向かって行った。
国際宇宙ステーションでの実験では、試料セルに不具合は全く発生せず、また改良に
より冷却性能が向上されたこともあり、予定していた実験回数を超え数々の実験データを取得できた。

49

謝辞	
 今回、古川義純名誉教授の全面的な御指導、御支援のもと、大学の技術部で製作した実験装置がそのまま国際宇宙ステーション日本実験棟「きぼう」の宇宙実験で使用することができました。
また、装置開発は宇宙航空研究開発機構の吉崎泉氏、日本宇宙フォーラムの島岡太郎
氏、オリンパスの真木孝雄氏、山本明日香氏、IHI エアロスペースの友部俊之氏、有人
宇宙システムの曽根武彦氏、本研究所の福士博樹氏、本学電子科学研究所の太田隆夫氏の多大なる御協力により進められました。ここに深く感謝申し上げます。
参考文献
古川 義純、中坪 俊一、長嶋 剣、麻川 明俊、村田 憲一郎、佐﨑 元、横山 悦郎、吉崎泉、田丸 晴香、島岡 太郎、曽根 武彦、真木 孝雄、山本 明日佳「Ice Crystal 2 プ
ロジェクト：国際宇宙ステーション実験の成果の概要」北海道大学低温科学研究所技術部技術報告、2 0 、2014 年 12 月。
S. Zepeda, S. Nakatsubo, Y. Furukawa., 2009. Apparatus for single ice crystal growthfrom the melt. American Institute of Physics 8 0 , 11, 115102.

試料セル

図 4	
  供試体内部と試料セル（単体）。	
 50

低温研ウェブサーバアクセス解析 2015/10−2016/09
千貝 健 1, 2

1. 技術部先端技術支援室
2. 所内広報委員会ホームページ担当
前回まで [1] と同様に、2015 年 10 月 1 日から 2016 年 9 月 30 日まで 12 ヶ月間のアクセス 統
計（表 1 −9）とこれまでのアクセス推移（図 1）を示した。統計には、所内向け情報および各
研 究 グ ル ー プ ウ ェ ブ サ イ ト へ の ア ク セ ス 、低 温 研 内 部 か ら の ア ク セ ス を 含 め て い な い（ た だ
し 、図 1 の「 所 内 含 む 」を 除 く ）。12 ヶ 月 間 の 全 リ ク エ ス ト 件 数（ 以 下 、リ ク エ ス ト と 略 す ）は 2,854,028 件、全ページリクエスト件数（以下、ページ数と略す）は 450,705 件であった。
スマートフォンからのアクセスは、昨年同様 1 割を超えている。
今 年 度 行 っ た サ ー バ OS の ア ッ プ グ レ ー ド に 伴 い 、Web サ ー バ ソ フ ト ウ ェ ア が Apache 2.2
か ら Apache 2.4 に バ ー ジ ョ ン ア ッ プ し た 。設 定 方 法 に 大 量 の 変 更 点 が あ り（ 特 に 、ア ク セ ス
コントロール周辺）、古い設定ファイルそのままでは動かなかったため、ほぼ一から設定ファ
イルを作りなおした。「動作が前と違う」等の不具合を発見した場合は、ぜひ教えてほしい。

参考文献[1] 千 貝 健, 低 温 研 ウ ェ ブ サ ー バ ア ク セ ス 解 析 2014/10−2015/09, 北 海 道 大 学 低 温 科 学 研 究 所
技術部技術報告, 21, 56–59, 2015.

表 1 月別レポート
年

月

リクエスト

2015

10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9

248559236379222462238258243985202759267988201692225825256833212046297242

2016

表2

ページ数

35476
43057
35872
46826
43844
34180
35189
37352
37992
33560
36800
30557

曜日

リクエスト

日

20684
36781
42118
45736
35781
38299
18434

月
火
水
木
金
土

曜日別集計
ページ数

4456
5625
5466
5681
5517
5645
5166

リクエスト件数、ページ数は

1 ヶ月あたりの値で示した。

51

表 3 時間別集計
時間

リクエスト

0時
1時
2時
3時
4時
5時
6時
7時
8時
9時
10 時
11 時

7395
6175
5157
3101
2821
3200
3510
4035
6368
13798
14298
15758

ページ数

1469
1388
1440
1246
1189
1415
1320
1251
1551
1528
1766
2373

時間

リクエスト

12 時
13 時
14 時
15 時
16 時
17 時
18 時
19 時
20 時
21 時
22 時
23 時

18010
16808
16095
15142
15140
15932
12434
8959
10898
7748
7980
7065

ページ数

1742
1694
1721
1742
1796
1623
1517
1537
1508
1505
1606
1620

リクエスト件数、ページ数は 1 ヶ月あたりの値で示した。
表5

表 4 ドメインレポート
リクエスト

27895
143895
41428
14486
1309
764
1345
269
401
168
2323
321
138
57
168
2859

ページ数

ドメイン

リクエスト

15953 .com（商業組織）
8735 .jp（日本）
6154 【未解決 IP アドレス】
3833 .net（ネットワーク）
1097 .io（英領インド洋地域）
640 【未知ドメイン名】
475 .de（ドイツ）
170 .it（イタリア）
78 .ru（ロシア連邦）
78 .cn（中華人民共和国）
28 .edu（米国高等教育機関）
27 .org（非営利組織）
22 .br（ブラジル）
22 .ua（ウクライナ）
22 .fr（フランス）
215 【その他: 110 ドメイン】

12632
4020
5052
3012
1410
1681
1309
7600
969
15928
764
647
632
780
1711
179678

組織別レポート

ページ数

組織7910 msn.com
3073 yahoo.net
3038 googlebot.com
2252 baidu.com
1260 kclab.jgn2.jp
1199 11097 io
979 hokudai.ac.jp
789 dti.ne.jp676 ocn.ne.jp
640 【未知ドメイン名】
638 17627 hatena.ne.jp592 208.115
578 amazonaws.com
12202 【その他: 6,804 組織】

リクエスト件数、ページ数はリクエスト件数、ページ数は

1 ヶ月あたりの値で示した。

1 ヶ月あたりの値で示した。

[other]msn.com.net.com
yahoo.net[unresolved][other]googlebot.com
baidu.com
kclab.jgn2.jp.jp

扇型の角度 : ページ数

扇型の角度 : ページ数

52

表6

参照元サイトレポート

リクエスト ページ数

96675
4323
1298
577
195
292
222
25
129
22
22
14
13
17
52
1947

リクエスト

23679
63110
18486
23497
99194
1410
773
629
625
373
5874

表 7 リクエストレポート

サイト

リクエスト

4643 http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/1043 https://www.google.co.jp/
578 http://search.yahoo.co.jp/
415 http://www.google.co.jp/
192 http://www.hokudai.ac.jp/
82 https://www.google.com/
67 http://www.bing.com/
25 http://cms.kxk.red/
23 https://www.bing.com/
22 http://www.oia.hokudai.ac.jp/
18 http://www.google.com/
14 http://www.metsoc.jp/
13 https://www.oia.hokudai.ac.jp/
13 http://search.smt.docomo.ne.jp/
12 https://www.google.co.in/
468【その他: 693 サイト】

html ファイル5986 /
750 /soshiki.html
719 /en/476 /meibo.html
461 /symposium.html
402 /kyoudou.html
347 /access.html
330 /koubo.html
324 /press.html
294 /syochou.html
278 /lts.html
269 /topics/
242 /en/groups.html
234 /education.html
229 /prize.html
26211 【その他: 1,638 ファイル】

リクエスト件数、ページ数はリクエスト件数は

1 ヶ月あたりの値で示した。

1 ヶ月あたりの値で示した。

表 8 ブラウザ集計

表 9 OS レポート

ページ数

ブラウザ

16569 Netscape（compatible）
7862 Safari
3116 MSIE
2399 Firefox
1669 Mozilla
1260 ICC-Crawler
641 HyperEstraier
626 Hatena Antenna
593 crawlbot for research ...
371 Wotbox
2312 【その他: 399 ブラウザ】

リクエスト

ページ数

OS

24640
160485
11571
32619
8338

16904
8688
7274
3558
996

ロボット

Windows
未知 OS
Macintosh
Unix

リクエスト件数、ページ数は

1 ヶ月あたりの値で示した。

リクエスト件数、ページ数は

1 ヶ月あたりの値で示した。

53

54
図 1 これまでのリクエスト件数、ページ数。

平成 28 年 12 月 2 日発行
編集者：加藤由佳子・藤田 和之
北海道大学 低温科学研究所 技術部〒060−0819 札幌市北区北 19 条西 8 丁目