放射光科学

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
放射光科学
Synchrotron Radiation Science
B200050001 2 3 前期授業 専門科目 BTOEN3105-J1 水5 B4-西K-102,オンライン(中百舌鳥キャンパス) 三村 功次郎
岩住 俊明

オフィスアワー

(三村)時間:火曜日16:00-18:00、場所:B9棟109室
(岩住)時間:月曜日15:00-16:00、場所:B9棟108室

授業目標

物質・材料の評価法として、本学でも利用研究グループの多い放射光計測の基礎から最新研究までを概説し、放射光科学に関する基礎を習得させる。具体的には、以下の能力を身に付けることを達成目標とする。
1.放射光源である高エネルギー加速器の原理が説明できること。
2.放射光発生の原理が説明できること。
3.ビームラインの構成と作動原理が説明できること。
4.放射光の将来計画に関する概要を説明できること。
5.物質・材料の評価法である回折・散乱,分光、イメージングの原理が説明できること。
6.上述した評価法の光源として放射光を利用するアドバンテージが説明できること。
7.各具体例について、放射光を利用した評価法により明らかにされた点を説明できること。

教科書

前半:特になし、参考書欄参照
後半:各回にプリントを配布

参考書

David Attowood, "Soft X-rays and Extreme Ultraviloet Radiation -- Principles and Applications" (Cambridge University Press, New York, 1999)
日本物理学会編「シンクロトロン放射」(培風館)
日本放射光学会編「放射光が解き明かす驚異のナノ世界」講談社

授業時間外の学習(準備学習等について)

授業の理解には予習・復習が不可欠です。しかし、本講義はオムニバス形式を取っており、前半では放射光源という日常的ではない・適切な参考書のない巨大施設の解説をしており、後半では各回にプリントを配布するため、予習以上に復習に力を入れてください。復習として、授業で行った部分のノート・プリントを読み返して内容をしっかり理解するよう努めてください。なお、参考書を読むことで予習を行うことは可能です。授業計画に合わせて参考書の対応する箇所をあらかじめ読むことをお奨めします。

授業の概要

以下の項目を講義する。
(オムニバス方式/全15回)
(27 岩住 俊明/8回)高エネルギー加速器の説明から、放射光発生原理・ビームライン・将来光源に至るまで、放射光源に関する知識を学習させる。
・高エネルギー加速器
・放射光発生原理
・ビームライン
・将来光源
(59 三村 功次郎/7回)放射光を利用した物質・材料の評価法について、幅広く理解させる。
・回折・散乱
・分光
・イメージング

授業計画

第1回 ガイダンス、放射光源1 準備学習等
第2回 放射光源2 準備学習等
第3回 放射光源3 準備学習等
第4回 放射光源4 準備学習等
第5回 放射光源5 準備学習等
第6回 放射光源6 準備学習等
第7回 放射光源7 準備学習等
第8回 放射光源8、中間試験 準備学習等
第9回 物質・材料評価法1「復習 “放射光とは何か”」
(目標) 放射光の発生原理の復習を通して、なぜ物質・材料の評価に放射光が有用であるかを理解する。
準備学習等
第10回 物質・材料評価法2「物質・材料評価法の解説」
(目標) 放射光を利用した評価法である回折・散乱、分光、イメージングの原理を理解し、以降の具体例を学ぶための足がかりとする。
準備学習等
第11回 物質・材料評価法3「物質・材料評価の具体例1 “環境科学・産業への応用”」
(目標) 自動車触媒や水素吸蔵合金、環境浄化植物に対して得られた知見について理解する。
準備学習等
第12回 物質・材料評価法4「物質・材料評価の具体例2 “物質科学への応用”」
(目標) DVD材料の高速書換の原理や不揮発性メモリの高耐久性について得られた知見を理解する。
準備学習等
第13回 物質・材料評価法5「物質・材料評価の具体例3 “物質科学の基礎研究”」
(目標) 強相関電子系材料の電子状態に関して得られた知見について理解する。
準備学習等
第14回 物質・材料評価法6「物質・材料評価の具体例4 “高圧・地球科学分野への応用”」
(目標) 地球深部 (高温高圧環境下) の物質の構造に対して得られた知見について理解する。
準備学習等
第15回 物質・材料評価法7「物質・材料評価の具体例5 “生命科学分野への応用”」
(目標) 筋肉の動作原理や光合成の原理に関する知見を理解する。また、放射光の医学利用の現状を理解する。
準備学習等

成績評価

授業目標 (達成目標) の1-7の達成度で成績評価を行う.C (合格) となるためには1-7の全ての項目で基礎的な原理・特徴に答えられることが必要である。成績を評価する手段として、中間試験(もしくはレポート)と期末試験を用いる。成績に占める割合は、中間試験が50%、期末試験が50%とする。

備考(実務経験の活用を含む)

本授業の内容は、授業担当者の実務経験を活用したものである。