理科設備費学部共通分購入機器

本装置では、金属基板上に成膜した有機薄膜の赤外反射吸収スペクトルを高感度で測定することができます。試料基板に対して平行に近い角度で、入射面に対して平行な赤外光を入射し、基板法線方向に強い電場を誘起することで、単分子膜レベルの超薄膜でも赤外スペクトルが測定できます。また、本測定法では基板法線方向の分子振動を選択的に励起するため、分子配向を官能基レベルで評価することも可能です。

プラズマアクチュエータとは、翼周りの空気流れ等を制御するために用いる噴流を発生させる流体制御デバイスであり、翼面上からの剥離を抑制する作用が期待できる。特に、誘電体バリア放電（dielectric barrier discharge : DBD-PA）を用いたものは誘電体を2枚の電極で挟んだだけの単純な構造であることから広く利用されているプラズマアクチュエータである。本装置は4kHz～40kHzの周波数で±2kV～±10kVの電圧出力が可能な電源装置で、プラズマアクチュエータの電極に接続することでプラズマ誘起流れを生じさせることが出来る。

本装置はパルスのレーザを発信する装置で、主に非接触での弾性波（超音波）の励起に使用する。この技術は一般的にレーザ超音波と呼ばれ、広帯域の周波数の弾性波を励起することが可能となる。本装置と非接触での弾性波計測装置であるドップラー振動計や空中伝搬超音波探触子と併せて用いることで、弾性波の非接触計測が可能となり、計測対象の形状に依存せずに材料の力学的特性や物性評価を可能とする。

材料力学研究室へ

高速度光学反射式三次元モーションキャプチャーシステムは、計測対象の動的な挙動を非接触に高精度かつ高速度に三次元計測することを可能とする装置です。 具体的には、計測対象に取り付けた反射マーカー（設置数に制限無し）の反射光を複数のカメラ（6台）によって撮影し、それらの画像から各マーカーの三次元座標を計算することで計測します。カメラのサンプリングレートは最大360Hz、マーカーの検知距離は15mであり、変位の計測精度は0.1mm（距離1m）になります。なお，計測変位を微分することで、加速度も計測可能です。

凍結融解試験装置は、コンクリートをはじめとした窯業系の建材を-20℃から5℃の温度環境下で繰り返し凍結・融解させる装置です。コンクリートの劣化現象の1つに凍害があります。凍害は、低温環境下においてコンクリート内部の水分が凍結し、その際に生じる膨張圧により組織が破壊される現象です。本装置を用いて凍結および融解を任意のサイクルで繰り返すことにより凍害による劣化を促進させ、コンクリート試験体の有する耐凍害性を迅速に判定、評価することが可能となります。

点群処理ソフトは、３Ｄレーザースキャナーなどで取得した地形や構造物などの対象物の３次元点群データ（座標データ）を加工し、建築デザインに関する分析・検討などに利用します。本ソフトは、計測した点群データを結合・後処理を行なった上で、汎用の３Ｄソフト「SketchUp」に取り込んでモデリングを行なうためのプラグインです。「SketchUp」は直感的な操作性により習得が容易で、無償版も用意されているため広く普及しており、それと組み合わせて取得した点群データが活用できるので、広範な用途での利用が期待されます。

背面に高感度2次元X線検出イメージングプレートを装着した背面反射ラウエカメラです。イメージングプレートは従来のX線フィルムよりも数十から数百倍の検出感度を持っているうえ、ダイナミックレンジも4桁あり、高度なラウエ画像を短時間で測定するができます。また、イメージプレートの寸法は幅120mmであり、120°の広範囲の回折像が撮影できます。露光、画像読み取り、読み出し、消去の一連の作業をコンピュータ制御によって自動化もできます。X線源としては、2kWのタングステン管球を装備しています。

振動運動は理論物理のみならず現実的な身の回り現象においても基本的な運動の一つです。現実的な振動運動では摩擦に相当する減衰力が作用し、そのために有限の振動時間、有限の共鳴線幅を有します。本装置では、そのような減衰および共鳴振動を目に見える力学系として実現するものであり、学生実験の一テーマとして振動運動の根本的性質を理解することができます。本装置では、ばねを用いた振動子を液体に浸して使用します。液体の種類を選ぶことにより様々な減衰時定数、共鳴線幅を得ることができます。

プログラマブル交流電源は、任意の交流波形を生成し発生させることのできる電源です。本装置を用いて住宅や商業施設などで受電している単相100Vまたは単相200Vの低圧配電系統を構成して、電力系統において起こり得る瞬時電圧低下や高調波発生などさまざまな現象を模擬することができます。
パワーコンディショナ開発装置は、太陽光発電が発電する直流電力を交流電力に変換するためのパワーコンディショナに、電圧制御機能、高調波抑制機能や事故時運転継続機能などの多目的機能を開発・実装するための装置です。

電力システム研究室へ

光ファイバ通信用変調器は、光通信において用いられるＩＱ変調器が偏波多重・分離器で結合された構造になっており、多値の偏波多重信号の変調を可能とするものです。マッハ・ツェンダー干渉計を並列接続した構成による２つのＩＱ変調器が、直交する光の偏波に対応した形で組み込まれています。23GHz以上の周波数帯域を有しており、超高速光ファイバ通信に対応した光変調が可能です。この変調器は、多値変復調、光波形歪み補償、光・無線融合通信システムなど、最先端の光通信技術の研究に用いられます。

光通信工学研究室へ

本制御装置は、最新のLAN接続方式を採用した世界最高水準の信号処理能力を有し、またコンピュータのソフトウェアも最新版に改められたことによって振動実験解析棟内の三次元振動台を、これまで以上に安全で高精度、かつ長時間の運用が可能となりました。棟内の振動台は使用頻度が高く、学内外で実験・実習や共同研究等に利用され、研究に限らず産学連携にも貢献しています。

脳波は、非侵襲的に脳活動を測定・定量化する重要な手段です。 本機器は、重要な課題である「ヒトとロボットのコミュニケ－ション基盤の確立」を実現するために、①ヒト行動中の脳波情報の解析、②ヒトからロボットへの伝達の実装の試み（ブレイン・コンピュータ・インターフェース）、③ロボットや人工物を認知した際の脳波計測などを介して、ヒトとロボットとのコミュニケーションを解析する基盤技術の開発を行うためのものです。
具体的には、刺激呈示後脳波（P300）や運動想起による脳波変化の検出と統計的学習による識別、小型ロボット（ヒト型および車輪付きロボット）に脳波等の生体信号を送って操作することなどを試みます。

脳知能学研究室へ

脳波や心電図、呼吸、筋電図などを同時に計測可能な可搬型の生体信号計測装置です。コンピュータとの無線接続機能や、電極自体のインピーダンス（抵抗）を高く保つアクティブ電極を採用しているため、被験者の体動に伴う電極ケーブルの動きによるノイズに強く、実験室内だけでなく家庭や職場など日常環境における生体信号の長時間計測に有用です。本装置の応用の一例として、聖マリアンナ医科大学との共同研究にて、嚥下（飲み込み）に障害がある方の頭頸部の筋活動を日常行動下で計測し、異常な嚥下活動を自動検出するホルター嚥下筋電図システムの開発を行っています。

健康医工学研究室へ

この装置はさまざまな電気化学実験に用いられる汎用的な実験装置です。作用電極の電位を制御するポテンショスタットモード、作用極から対極に流れる電流を制御するガルバノスタットモードの両方に対応しています。研究では、生体内の尿酸や乳酸などの低分子に加えて、社会行動や母子行動などの制御と関連するオキシトシンなどのペプチドホルモンを調べる電気化学式のバイオセンシングデバイスや、マイクロ化学・生化学分析システムの開発に利用されています。

材料の変形及び損傷モニタリング試験装置は静的変形と動的な破壊を非接触で同時モニタリングするハイブリッド計測システムです。装置は引張試験機と非接触アコースティックエミッション（AE）計測システム、デジタル画像相関（DIC）システムで構成されており、材料に変形が生じた際の変形分布をDICシステムでモニタリング、材料内部で発生した微小損傷をAE計測システムで検出します。このシステムによって材料の形状や材質、温度などの影響を受けずに材料の変形や損傷のメカニズムの解析が可能となっています。現在は多孔質材料など、計測用センサの取り付けが難しいもの、ワイヤーロープなどの細線の損傷メカニズムやゴムなどの軟物質の破壊メカニズムを推定するために用いております。

材料力学研究室へ

全方位イメージング装置は、話題の無人運転車でも採用されているレーザ測距センサ（LiDAR）で、文字通り周囲360度の距離画像を得ることができます。縦に配置された32個のレーザ測距モジュールを持ち、毎秒20回ほど回転させて周囲をスキャンすることにより、一秒あたり約70万点にも及ぶ3次元点を取得することができます。
図１の様に、この全方位イメージング装置を移動ロボットに搭載して走行することによって、都市空間のような大規模かつ高精度な３次元地図（３次元モデル）を作成したり（図２）、人間をリアルタイムに検出し人の存在の認識とその動きを追いかけることで（図３）、都市での人の流動の観測やセキュリティ等への応用も期待されています。

ロボット工学研究室へ

３Ｄレーザースキャナーは、建物などを正確に短時間で計測するのに最適な中距離用の３次元計測装置です。レーザーによって、計測する対象物に触れることなく、地形や構造物などの対象物の３次元点群データ（座標データ）に取得することができます。計測した点群データを処理・分析することにより、複雑な構造物の位置・形状等に関する情報を３Ｄデジタル化し、図像処理して利用することができます。本機器は、重さも５kg程度と軽量で、小型のスーツケースに収納して移動することができるコンパクトなサイズなので、多様な場所に持ち込んで計測を行なうことが可能です。

日本は他の先進諸国に先駆けて超高齢社会に突入しています。高齢者人口の増加に伴い、骨粗しょう症などの治療に役立つ機能的なバイオセラミックス（人工骨など）の開発が望まれています。「次世代バイオセラミックス解析システム」は、人工骨素材の結晶相の同定（粉末X線回折装置）や化学組成の分析（高周波誘導結合プラズマ発光分光計）、微細構造（走査型電子顕微鏡）、力学特性（強度試験機）を明らかにする分析機器群に加えて、人工骨とともに培養した細胞を遺伝子レベルで分析する「定量PCR装置」や組織学的評価を行なう「凍結切片作製装置」からなります。これらの装置群を用いて、低侵襲治療を可能にするペースト状人工骨や自家骨に匹敵する骨形成能を備えた多孔質セラミックスなどを開発しています。

生体関連材料研究室へ

文化財試料や高分子膜試料に対して、その断面からの観察および化学分析を行う際に、試料を平面に研ぎ出すための装置です。マッピングATRなどの化学分析の際には平面が完全に平になっている方がより精度良く分析できるため、初期段階では機械による自動研磨を行った方が効率・精度に優れています。
また、試料中に有害元素（水銀や鉛等）が含まれていた際に、その研磨液を水道に流さないように処理するため、廃液処理装置を併用しています（写真下）。中には多重にフィルターが埋め込まれており、研磨時に出た細かなゴミを漉しとって、自動研磨装置に再度利用するシステムになっています。

天然物化学研究室へ

高感度冷却EMCCD検出分光器は、微弱な光のスペクトルを測定するものです。装置は二体から成っています。まず回折格子を使って光を分光する分光器、そして分光された光を検出するEMCCD検出器です。後者は－70度まで冷却することでノイズを減らし高感度に寄与します。本装置を使って種々の液体（水、塩化ナトリウム溶液、水銀など）からのソノルミネセンスを観測します。

超音波物理研究室へ

本機器は、測定する物理量に合わせて試料ホルダーと計測装置を交換すれば、電気抵抗・熱起電力・誘電率・強誘電分極などの各種の物理量を、絶対温度1.5K（－271.7℃）の極低温から絶対温度300Kまでの広い温度域を測定することができる汎用な冷凍機です。通常、低温実験は液体ヘリウムを使用しますが、年々、その入手が難しくなっているので、液体ヘリウムが不要なこの装置は低温での物性実験を行う上で大変有用です。
冷凍機に計測装置とPCを組み合わせて誘電率を全自動で測定できるシステムが完成し、様々な試料について誘電率測定を行った結果、面白い研究成果が得られています。現在、強誘電分極も測定可能なシステムに拡張しています。



 

脳には、活動している部位に血液が集中する性質があります。近赤外光イメージング装置は、脳内の血流変化を測定することで脳活動を調べられる装置です。プローブ増設ユニットを購入したことにより、測定チャネル数が24chから48chに拡張されました。より広範囲の脳活動計測が可能となり、脳内の様々な領野がどのようなネットワークを形成し、協調して活動しているかを解析できるようになります。さらに、二人の脳を同時に計測（ハイパースキャニング）することも可能となり、コミュニケーションをしている2人の脳がどのように相互作用しているのかを調査することができます。

脳知脳科学研究室へ

電解質溶液中に分散した粒子の密度と粒径分布を計測します。細孔で隔てられた電解質溶液に電圧を加え、細孔に一定のイオン電流を流します。さらに、粒子がその細孔を通過するよう、圧力も加えます。イオンと比べて径が大きく、速度が遅い粒子が、細孔を通過すると、イオン電流が妨げられます。すると、一定であった電流波形に、粒子が通過した瞬間、下向きのパルスが発生します。このパルスの発生頻度と形状を、標準試料と比較して、密度と粒径分布を求めます（コールター原理）。ガラスに開けた細孔を用いる従来法と比べ、この装置は、伸縮可能な素材に開けた細孔を用いることで、より広範囲の粒径（0nm～10,000nm）で計測可能です。

有機分子・バイオ機能材料研究室へ

糖尿病による血管障害は腎不全や失明などの副作用を引き起こすため，早期発見と継続的な診断が必要です。本装置は，人体に無害な近赤外光を体外から照射し，体内の血球成分によって拡散した光を再び体表面で検出することで体組織の血流速度を検出します。血管の一時的な圧迫と開放を行った時の血流速度の変化を追跡することにより，体を傷つけずに何回でも血管の状態を調べることが可能となります。本システムを糖尿病モデル動物や健常者，患者へ適用してデータを蓄積し，在宅で継時的に糖尿病性の血管障害の状態をモニタリングできる装置の開発を目指しています。

健康医工学研究室へ

本器は遊星回転方式のボールミル型粉砕器で、含水物、乾燥物、浮遊物、鉱石、セラミックス、金属合金等の成分からなる寸法が10mm以下の試料の粉砕・分散・均一混合に適した装置です。同時使用可能な粉砕容器の数は4個で、回転数は最高370rpm、試験時間は最高99時間59分です。当研究室では粉砕容器のとしてクロム鋼製およびステンレス製ガス置換用ポットを、粉砕球としてφ10クロム鋼およびφ9.525ステンレス球を所有しています。固相での合金化が可能であり、TiとMg，CuとSn等の融点差のある金属同士の合金化に威力を発揮します。さらに、カーボンナノチューブのような剛性の高い材料を金属粒子にバインドすることも可能です。

材料強度研究室へ

振動や騒音・音響のスペクトル解析を低周波から高周波まで高精度で行うことができます。本体は小型かつ軽量、バッテリーによる持ち運びが可能で、カラー液晶、タッチパネル式により操作性も向上しています。２チャンネルのリアルタイム解析、トラッキング解析も装備しています。本装置によって、様々な場面において振動現象をより正確に把握し、研究成果に繋げていきます。

機械力学研究室へ

平均寿命、故障率、信頼度な どの信頼性特性を把握し、信頼性の向上に役立てるため、システムを構成するコンポーネントの寿命分布のパラメータを推定することは、重要な問題となっています。直列システムに代表される競合リスクモデルにおいて、システムの故障時に故障原因であるコンポーネントが完全には特定されない場合を故障原因がマスクされたと言います。また、システムの稼動中は使用環境の効果を受け、時間に因らず一定で、すべてのコンポーネントに共通に働き故障率を変化させると仮定します。
　使用環境の効果を受けるシステムの故障原因がマスクされる場合における寿命分布のパラメータ推定方法の推定精度をMathematicaを用 いたシミュレーションにより評価しています。
※現在は、バージョンアップをしており、Mathematica 10.1を使用

分子の大きさによって試料を分離し，その存在比率を求める分析装置です。水溶性・非水溶性問わず利用可能であり，高分子の合成時に反応の進行度合いを確かめたり，高分子の分解反応時にどの程度の大きさまで分解されたかを調べることが可能です。分子の存在の検出には波長の異なる光を利用するタイプを採用しており，単一の波長のみで測定していた機種と比較して，その汎用性の広さが特徴です。

天然物化学研究室へ

30,000G程度の遠心力をかけることにより密度の違うタンパク質などを分離することができます。通常の遠心機用ローター（アングルローター）では、遠心管が斜めに固定されているため、壁面に試料が押しつけられ十分な分離を行うことができませんが、このローターは遠心管が回転軸に対して垂直になるよう設計されているので良好な分離が得られます。当研究室ではタンパク質を用いてナノ粒子を合成する研究を行っており、ナノ粒子を内包したタンパク質を精製するためにこのローターを使用しています。通常の液体クロマトグラフィでは粒子を形成したタンパク質と形成していない空のタンパク質を分離することはできませんが、このローターを用いることにより粒子を形成したタンパク質だけを取り分けることができます。

生物物理第三研究室へ

テラヘルツ波は文字どおりTHz　(=10～12 Hz)の周波数を持つ電磁波で、いわゆる電波と光の狭間に位置する電磁波です。そのため、エレクトロニクス技術もレーザー技術も適用限界となり、高精度・高分解能の分光研究に必要な周波数可変コヒーレント光源を得るのが難しく分光研究が他の周波数領域に比べ遅れています。そこで、制御技術が成熟している近赤外半導体レーザーの差周波によりテラヘルツ波を発生させ、これを利用した高精度・高分解能分光計の開発を行っています。光波長計は、近赤外半導体レーザーの発振周波数をモニターするために使用しています。

レーザー物理研究室へ

本機器は、セラミック等の研究用試料を最高1400度までの高温で焼成するためのものです。特徴としては、1400度までわずか20分程度で昇温させることできるヒートパワーを備えている点と、炉内寸法が幅12cm、高さ10cm、奥行き18cmの広さがあるので、大型の坩堝を使用した単結晶育成にも使用できる点です。
この装置を用いて、遷移金属元素や希土類元素を含む酸化物（セラミックの一種）で今までに物性報告がない未知の物質を取り上げて、多結晶試料や単結晶試料を合成しています。合成した試料について種々の物性測定した結果、異常物性や新しい物性現象を次々と見出しています。

量子固体物性研究室へ

身の回りには様々な振動が存在します。機械や電車、地震時の建物などの揺れを抑えることが必要です。そこで、振動エネルギーを電気に変える発電式セミアクティブダンパを開発し、試作したダンパが設計通りの性能を有するかを調べるために、この試験機を使って実験を行い、さらなる応答性の向上を目指しています。この試験機は、従来の油圧駆動と違い、強力な電気サーボモータによって高精度、高機能かつメンテナンスも容易で小型化、静粛性に優れ、最大2トンの力を出すことが可能です。そのほか産学連携による各種ダンパや材料の性能確認試験にも使っています。これらの成果から地震の多い日本の防災、減災に少し貢献しています。

有機溶媒蒸留除去装置は、化学物質が溶け込んでいる有機溶媒（シンナーなど液体の有機物）に対して利用する装置です。この装置は、容器内の圧力を減少させることで有機溶媒が揮発しやすい状態にした上で、この液体を加熱することでこの有機溶媒を除去する装置です。例えば、ウイスキーなどアルコール度数の高いお酒をこの装置にかけると、最も沸点の低いアルコールの部分がまず揮発するので、匂いの成分などが最終的に回収することが出来ます。

 

このクリーンブースは、外部の空気をHEPAフィルターを通して室内に導入することにより、その内部はクラス1000レベルの清浄な環境になります。この環境は細胞培養に適しており、本研究ではこのクリーンブース内で細胞培養による新規なバイオマテリアルの評価を推進しています。より具体的には、現在、研究開発中の新しい「人工骨」（例えば、軽石のように多くの孔があいており、そこに新しい骨が進入するものや歯磨き粉のようにペースト状で患部に注射器で注入してその場で硬化するものなど）および骨や軟骨、肝組織の再生に貢献する細胞の「足場材料」などを骨芽細胞や肝細胞、未分化間葉系幹細胞（骨や軟骨をつくる細胞に変化する細胞）などを用いて評価しています。

このSparcT3搭載サーバは、米国Oracle社が開発したSparc T3というCPU（中央処理装置）が搭載されたUNIXサーバです。（UNIXサーバとは、インターネットの様々なサーバシステムとして、1980年代から広く利用されている高信頼性サーバです。）搭載されているSparc T3というCPUは、他のCPUと比較して、より沢山の処理を同時にこなすことができる上に、CPU内に高度な暗号処理ユニットを内蔵しています。我々は、このサーバを活用して、高速な暗号処理を可能とするインターネットシステムの設計の研究を行います。

500円玉程度の大きさの小型送信機を体に取り付けることで，心電図や筋の活動、呼吸の様子などをワイヤレスで計測できる装置です。10m以上離れたところでも信号を受信することができます。センサにコードがついている従来の装置では計測が不可能あるいは危険であった運動中の選手や、お年寄り、子供などの身体の機能を安全に計測することができます。リハビリ前後での筋活動変化の調査や、スポーツ選手の競技中におけるストレスマネジメント、言葉でコミュニケーションをとるのが難しい人の住環境の違いによる心理状態の評価など、様々な健康医工学研究・心理生理学的研究に利用されています。

「研究用エックス線装置内の線量評価手法の検討」をテーマに、結晶状態を分析できるエックス線装置の中でエックス線がどのように照射されているかを調べています。そこで、化学変化でエックス線を測定できる化学線量計を用いることにしました。化学線量計の一つであるフリッケ線量計は、水溶液中の鉄が放射線照射によって化学反応を起こすことを利用するものです。鉄イオンの濃度を紫外可視分光光度計で吸光度測定することで放射線を測定できます。化学反応を用いるため、化学実験での適用を検討するとともに、研究用エックス線装置を使う人のための教育に成果の展開を試みています。

　電気生理学実験ワークステーションである自動パッチクランプ装置は、細胞膜を流れる電流を簡便に測定するための専用装置です。具体的には、まずガラスプレート上に開けられた1μmほどの小さな穴に、パッチ状の細胞膜を貼り付け、擬似的に細胞の内側と外側の区分を作ります。貼り付けられた膜は電流が非常に漏れにくい状態になります。次に、特定の薬剤を添加することで、Na+やCl-などのイオンを通す膜タンパク質（イオンチャネル）を活性状態とし、発生するイオン電流値を測定します。このイオン電流の振幅や時定数、ノイズ等の解析を行うことで、目的とするイオンチャネルの詳しい性質や作用する薬剤の効果を明らかにするのです。

生命情報科学研究室へ

　脳波測定システムは，脳神経細胞の活動の結果として頭の表面に現れる微弱な電位をリアルタイムかつ連続的に測定する装置です。このシステム（g.tec社, オーストリア）は，キャップ型のホルダを用いて被験者の頭へ多数の電極を容易に設置することが可能です。また小型なので実験を行う場所への持ち運びも容易です。研究では，ある特定の課題を遂行しているときの電位変化を計測することで，脳内でどのような処理が起こっているのかを調べています。また被験者の脳活動から意図を推定してコンピュータなどを操作する，ブレインマシンインタフェース（BMI）技術への応用についても検討しています。

認知脳科学研究室へ

　この装置は、光学活性物質(鏡像異性体の中でも、光学活性を持つ物質)の構造情報を得る目的で使用されます。装置内では、"右回り"または"左回り"の円を描きながら直進する2つの同じ大きさの光(円偏光)が、試料室へ照射されます。試料室内の光学活性物質は、この2つの円偏光のうち、どちらか一方の光を優先的に吸収する性質を持ちます。従って、試料室を通過してきた左右の円偏光はそれぞれ大きさが異なり、さらにそれらが合成された編光は楕円を描きながら直進することになります(楕円偏光)。そのような偏光の楕円率を広い光波長範囲で測定することで、光学活性物質の特定や含有率の算出、構造状態の予測を行うことができるのです。

　紫外光アルゴンレーザーチューブは、電球や太陽光のように様々な波長を持っている光とは違い、紫外光領域の単一波長を強い強度で広がりを抑えて発生することが可能である。光を物質に当て返ってきた光を解析すると、物質と交流した光が含まれている。この光を調べると物質の情報が得られる。この評価手法をラマン分光法と呼ぶ。しかし、電球などの光を使用したのでは波長がばらばらで、且つ強度が非常に弱くこの光を解析することは不可能に近い。そこで強い強度を持つレーザーを使うとこの光を効率良く解析することが出来る。この機器を使い本研究室では、現在の電化製品などのIC中で多く使われているシリコン基板の物性値を評価している。

　特殊なカメラで撮影した映像から人がどこを見ているかを推定することができる装置です。特定の範囲内に収まっていれば頭を自由に動かすことができます。被験者となる人は頭や目の周りに装置をつけたりせずに済むのでより自然に近い振る舞いをすることができます。この装置と明治大学にある脳活動計測装置を組み合わせて使用することで、コミュニケーション時の脳活動を計測しています。被験者が相手のどこを見ているか（目や口、手足など）、特にアイコンタクトの有無によって脳活動に変化が見られるかなどを調べています。これにより、日常的な場面における人間のコミュニケーションに関係した脳の機能を理解することができます。

　ＩＣチップなどの微細化集積デバイスの測定をする際に、デバイスの温度を変化して、温度特性を実測することが目的です。半導体のデバイスを用いた集積回路では、温度によって特性が大きく変わるため、温度によって特性がどのように変化するかについて、実証しておく必要があります。例えば、基準電源回路の場合、温度によらず一定の基準電源であることが必要で、ＯＰアンプ、ＡＤ変換回路などのアナログ集積回路の場合、高温、低温においても回路の動作が保証されることが必要となります。この装置を用いることで、さまざまな集積回路の温度特性を測定し、提案回路の実証をすることが可能となります。

集積回路システム研究室 へ

　これは，仮想マシン（＝ネットワーク上で仮想的に実行されるコンピュータ）の利用予約やリソース管理などにより，オンデマンドでのコンピュータ環境を提供するシステムです．
これにより，教員や学生は自宅など学外でも大学内のPC教室や研究室と同じ環境でPCを使用することが可能となり，物理的な制約に縛られることなく，研究や学習環境が利用できるようになります．

情報セキュリティ研究室 へ

　環境にやさしい次世代クリーンディーゼルエンジンを開発するには、燃焼室内のディーゼル火炎中で生成する粒子状物質(すす粒子)の生成・酸化過程を詳しく調査する必要があります。本研究では、超高感度ICCD検出器(写真)を用い、新たに考案した多波長レーザー励起発光マトリクス(EEM)法という計測法により、すす前駆物質として知られる火炎中の多環芳香族炭化水素(PAH)を分析し、火炎中のすす生成過程を詳細に調査しています。このICCDカメラは、写真のように撮影用レンズを装着して微弱な発光を撮影可能な超高感度カメラとして使用できるほか、分光器と組み合わせて用いることでマルチチャンネルスペクトロメータとしても使用できる汎用性の高い装置です。

環境情報研究室 へ

　ワイヤーカット放電加工機は、イオン交換樹脂を通した純水の中で、真鍮のワイヤー（直径0.25mm）を正の電極とし、ワイヤーを一定の速度50～100mm/minで巻き取りながら、負の電極とした加工物へ近づけ、0.1mm前後で放電が起こって加工物が溶け出す現象を利用しています。ワイヤーを使って、一筆書きのようにして金属を切り出すことができます。図1は明治大学「ものつくりセンター（工作工場）」で2008年に更新されたファナック社のロボカットα-OiDです。また、図2はワイヤーカット放電加工機による様々な部品加工の例を示しています。

信頼性工学研究室(清水) 研究室へ

　私達は膜タンパク質を脂質膜から安定に可溶化し、人工膜へ再構成する方法の確立を目指しています。膜タンパク質の安定な可溶化・再構成が可能になれば、バイオ素子としての応用や、膜タンパク質の構造解析技術の発展に貢献することができます
膜タンパク質の構造安定性の評価を行うためには、数100mg程度の大量の膜タンパク質試料が必要になります。そのため、一度に15リットルもの培養液で微生物を培養します。純水製造装置を用いて雑菌や不純物が混入していない純水を作製し、培養に使用します。また、実験器具を清潔に保つため、ビーカーやフラスコなどのガラス器具の洗浄の際には、必ず純水置換を行っています。

　地震国日本では、地震に対する安全性を確保することが防災上極めて重要な課題となります。明治大学には地震動を再現する3次元振動台が設置されており、振動工学、耐震工学および防災工学の今日的な新しいコンセプトに基づいた、建築構造物、建物内の機器・装置などのより高度な耐震性確保のためのシステム開発、免震・制振デバイスなどの研究を進めています。この装置は3次元振動台の振動をコントロールするもので、並列高速演算処理による高精度な振動制御・計測を可能としています。

　これは固体の光吸収と発光スペクトルをはかる装置です。この装置を使うと、物質がどんな光りを吸収してどんな光りを発しているのかをはかることが出来ます。例えば今話題の、次世代の照明として期待されている白色ＬＥＤ用の蛍光体には、青や紫、そして紫外線などの光りを吸収して赤色を発する特性が求められます。そうすることで、ＬＥＤの発する青色の光りと、蛍光体が青色を吸収して発する赤色の光りが混ぜ合わさり、白色に近い光りを得ることができるようになるからです。我々は本装置を用いて、合成した蛍光体の吸収する光りと、発する光りの波長を精密に測定して、よりバランスの良い白色を得られる次世代ＬＥＤ用蛍光体を開発しています。　

無機材料化学研究室研究室へ

　CO2レーザーの放射圧により空間の一点に捕捉し、かつ、約3000度の高温に熱したアルミナ微粒子一個の発光スペクトルを、マルチチャンネル分光器により観測した。粒径が10μｍ程度と比較的大きいうちは、プランクの放射法則から予測される連続スペクトルが観測された。しかし、蒸発によって粒径が小さくなるにつれ、ほぼ等間隔の鋭いピークが出現し、その間隔がしだいに広がっていくのが観測された。これは、数μｍ程度のアルミナ微粒子が微小な共振器として働き、特定の振動数の光のみが選択的に放射されたためである。この実験は、粒子のサイズ効果によって熱放射スペクトルがプランクの法則からずれていく様子を示した、最初の実験である。

レーザー物理研究室へ

　液中に分散した微粒子の流体力学的半径および表面電位（ζ電位）が測定できる装置です。粒子径は0.6nm～7μm、ζ電位は-200～200mVの範囲で測定可能で、それぞれ光子相関法およびレーザドップラー法により測定されます。pHタイトレータにより、粒子径またはζ電位のpH依存性が自動で測定できます。
この装置を用いて、酸化物微粒子、高分子微粒子、金属ナノ粒子、中空カプセル、ミセル、リポソーム、巨大分子などの粒子径およびζ電位を測定しています。例えば、合成した微粒子や中空カプセルの粒子径の分布、微粒子表面修飾前後の粒子径およびζ電位の変化、表面状態の違いによる微粒子の等電点の違いなどを評価しています。

有機分子・バイオ機能材料研究室へ

　この設備は、建築・都市における音環境を三次元的に収録し、実験室内に忠実に再現するための装置です。建築・都市空間においてよりよい環境を創造するためには、人間の心理・生理的反応と環境条件との関係を明らかにする必要があります。この装置を使って、室内の反射音をなくした音響実験室（無響室）内に臨場感のある音空間を再現し、さまざまな建築・都市の音に対する人の心理評価や生理反応を調べる実験を行い、人にとって望ましい音環境とは何かを研究します。このような研究を通じて、人の文化的・社会的生活を支える環境要素である"音"の面から、より豊かな建築・都市空間を構築するための基礎知識を蓄積していくことができます。

　生命の設計図と言われるDNAには、生物が生命活動を営む上で必要な、タンパク質に関する情報が含まれています。DNAは、A,T,G,Cの4種類の“塩基”から構成され、それらの配列パターンにより、タンパク質を構成するアミノ酸組成や、その生産量などを規定しています。このDNAの塩基配列を特定する装置が、DNAシークエンサーです。目的のDNAは、あらかじめ様々な長さの断片にし、それらの末端塩基を蛍光標識しておきます。DNAシークエンサーは、短いDNA断片から順にその末端塩基を検出し、DNAの配列を特定するのです。得られたDNA配列情報は、生命現象の理解から医薬学的応用に至るまで、幅広く利用されています。

　β-FeSi2薄膜は光通信用発光素子や太陽電池への応用が期待される材料であり、その実現のためには光励起発光メカニズムの解明は不可欠です。アルゴンイオンレーザ機器はβ-FeSi2薄膜にエネルギーを与える光源として使用しています。エネルギーを与えられたβ-FeSi2薄膜では電子とホールが生成されます。その生成された電子とホールが再び結合する際に放たれる光を測定・分析することで光励起発光メカニズムの解明を行っています。　

オプトバイオエレクトロニクス研究室へ研究室へ

　これは計算機ホログラムを再生する光学系である。そのなかで，下の図に示す黒い部分が液晶空間光変調器である。この液晶空間光変調器は，計算機ホログラムを投影することによって仮想的な3次元物体の再生を行うものである。従来，ホログラムは写真媒体を用いていたため現像処理が必要であったが，液晶空間光変調器を用いることで計算機から直接ホログラムを投影することが出来るので，現像などの処理に伴う薬品の使用が不要となり，環境に優しい実験が出来るのである。

バイオ映像メディア研究室研究室へ

　環境にやさしい次世代クリーンディーゼルエンジンを開発するには、エンジン燃焼室内のディーゼル火炎中で生成する粒子状物質(すす粒子)の生成・酸化過程を詳しく調査する必要があります。本研究では、小型一体型超高感度デジタルハイスピードカメラシステム(写真右上)を用い、エンジン燃焼模擬装置(写真左上)中に実現されるディーゼル火炎を毎秒10000コマ以上で高速度撮影し、得られた画像データ(下図上段)から火炎の温度分布を解析(下図中段)したり、青色レーザー光を用いた影写真撮影法により火炎中のすす粒子の分布(下図下段)を詳細に調査しています。

環境情報研究室研究室へ

　本機器は、理工学部機械情報工学科における学生実験・実習において、PCクラスターの概念を学習するための機器です。PCクラスターとは、複数のパーソナルコンピュータ（PC）をネット－ワークで相互に接続し、葡萄の房（クラスター）のようにひとまとまりにしたシステムです。一つのプログラムを実行するのに複数のコンピュータを使って計算し、ネットワークを通して計算結果を集めます。理化学研究所などによる次世代スーパーコンピュータに代表されるように、クラスターシステムはこれまでの科学技術の結晶であり、かつ、これからの科学振興に欠かせないシステムです。機械情報工学科の学生実験では、クラスターシステムに関わる技術、ならびにクラスター化の効果について、本機器を操作しながら学習しました。

　電子線を数ナノメートルの大きさに絞り、観察対象の表面を一様になぞることで、その表面の細かい形状や組成を調べることができます。物質に当たった電子は弾性散乱をしたり、非弾性散乱でエネルギーを消費したりして反射されます。このような跳ね返された電子を測定することで、形状や組成を調べることができるのです。また、物質に衝突して失われた電子のエネルギーは、物質特有のエネルギーのX線として放出されるので、X線のエネルギーを計ることで物質がどんな元素から構成されているかを調べることもできます。
この装置は物理学科の学生実験で使用しており、装置の原理を理解した上でCDの表面や花粉、原生生物など生物試料の微細構造を観察する実験を行います。また、素材の元素分布や、金属が破壊された断面を調べるなど研究にも使用しています。この顕微鏡は水分をある程度含んだ試料も観察することができるので、生物研究にも使用しています。

生物物理第3 研究室へ

○使用目的
(1)遠隔の共同研究者との実験データの共有
(2)研究室で得たデータの即時格納・取り出し（OSに関係せず可能）

○研究テーマとの関連性
当研究室では，立体映像ことにホログラフィを中心に行ってきているが，コンテンツ化された動画から得られたホログラフィ干渉縞（動画）をこのサーバーに遠隔格納をし，実験装置からは即時に取り出すことができる装置である．

○得られる効果
共同研究者とのデータのやり取りがスムースに行われるだけでなく，研究室における複数の実験装置からでもアクセスができるため，データ作成から実験へかかる時間が短くなることから，実験に効率化が図られることになる．また，この装置は端末のOSに依存しない．

ディジタルマイクロスコープは，写真のとおり画像処理能力を高めた一種のパソコンである本体と，多数のレンズが組み合わされ，最高五千倍までの拡大が可能な光学系から成っています。写真は500円硬貨の表面に刻印されたアルファベットのPの字の付近を200倍に拡大した立体画像です。風力発電機は地球環境にやさしいエネルギー源として期待されていますが，屋外に置かれ，かつ数十m以上の高さを持つタワーであるため，頻繁に落雷の被害を受け，機器寿命の管理が問題になってきます。我々はディジタルマイクロスコープを使って風力発電機の鉄心に生じる雷の影響を分析し，少しでも長く風力発電機を使うための研究を行っています。

Avalancheは、サーバ（インターネットのホームページなどを配信するマシン）の処理能力（どれだけの接続（負荷）に耐えられるか）や処理時間を計測するための機器です。
サーバを運用する際、予めそのサーバの処理能力を知っておくことは、過剰な負荷によるサーバ停止を予防することができたり、利用者数に見合ったサーバを選択できたりと、非常に重要な意味を持ちます。
研究では、例えば、サーバの処理能力の向上を目指す研究のプロトタイプ（試験機）の評価を行うためや、サーバに新たな機能を追加する研究のプロトタイプで処理能力が極端に低下しないことを確認するためにAvalancheを用いてます。

自動車は人間によって運転されるものである。このため、自動車の運動性能の設計や、車両運動制御技術の開発において、人間の認知・判断・操作のそれぞれのプロセスの特徴や、人間の感覚特性などを考慮することが必要である。今回導入した車載用デジタルシグナルプロセッサは、ビークルダイナミクス研究室において開発された電気自動車に搭載されており、１秒間に数千回という非常に早いスピードで、自動車の運動をコントロールすることが可能である。この装置を利用して、自動車の状態と人間の特性を考慮した車両の協調運動制御技術の研究を進めている。

脳には、活動している部位に血液が集中するという性質があります。近赤外光イメージング装置は、生体透過性の高い近赤外光（700-1000nm)を頭皮上から投射し、その反射光を検出することで脳内の血流変化を測定する装置です。今回は測定範囲を広げるための増設ユニットを購入しました。本装置を用いることで、ある課題を遂行するときに脳がどのように活動しているかを調べることができます。取り扱いが容易で被験者への負担も少ないことから、特に、運動課題や社会的インタラクションを行っているときの脳活動計測に用いることを考えています。得られた成果はロボット、ヒューマンインタフェース、感性工学などの工学分野への応用が期待できます。

　多機能超遠心機は、試料に100,000G以上もの遠心力を加えることができます。
超遠心技術は、タンパク質の分離・濃縮や、細胞破砕液からの細胞内小器官の単離など、生命科学分野の実験で頻繁に用いられています。私達は微生物の脂質膜から可溶化した膜タンパク質の安定性を評価する実験を行なっています。多機能超遠心を用いて105,000Gの遠心力を加えることによって、微生物破砕液からの目的の膜画分抽出や、可溶化されたタンパク質成分を精製することができます。安定性の高い可溶化技術を確立することによって、薬のターゲットとなる膜タンパク質の立体構造解析の発展につながり、創薬分野への貢献が可能となります。