教育・研究環境

主な研究装置

主な研究装置

研究装置

理工学部には、専門的な設備や装置が揃っています。理工学部の教育・研究活動を支えるため、専門的な実験・実習に対応した環境が整備されています。ここでは、理工学部の先端の設備や実験装置の一部をご紹介します。

生命科学コース

生命科学コースの主な装置
生命科学コースの主な装置

生命科学分野の研究に重要な遺伝子関連の装置としては、DNAシークエンサー、リアルタイムPCRを研究室間の共通装置として活用しており、通常のPCR装置などの遺伝子を扱う設備は各研究室に整備されています。生体機能分子や免疫活性物質を化学的に研究するためには、核磁気共鳴装置や各種の質量分析装置を使用しています。また、微生物を扱うための無菌室、細胞を使用するクリーンベンチなどの装置一式、植物育成用の人口気象機などがあり、様々な生物材料を扱える環境が整っています。


数理・物理コース

数理・物理コースの主な装置
数理・物理コースの主な装置

【衛星搭載用X線イメージャ性能評価装置】
宇宙のさまざまな天体から放射されるX線について、その到来方向、エネルギー、到来時刻を精密に測定し、天体で起こっている高エネルギー現象を理解することが、X線天文学の目的です。この装置は、将来の天文衛星に搭載するX線CCDカメラを開発するためのものです。宇宙環境を模擬するために、真空環境でCCDをマイナス110℃に冷却して、X線に対する撮像分光性能を評価します。真空槽内部の治具は大部分が手作りです。
【大型計算機サーバ】
陽子や中性子からなる核子多体系の構造解析や反応シミュレーション、超新星爆発や中性子星等の宇宙物理学への応用を含め、その他自然科学の様々な分野において、高速で数値演算処理を行うことが求められています。この計算機サーバは、176コア並列計算を可能とするマシンです。またメモリ1TBが搭載されており、大容量メモリを必要とする計算が可能です。
また他にも、神経生物物理学研究のための「神経行動解析システム」等の装置が揃っています。


応用化学コース

応用化学コースの主な装置
応用化学コースの主な装置

物質の表面の元素を分析し、作ろうとしている物質がきちんと作れているかを調べる表面分析を行うための機器、装置類が揃っています。表面処理に関する研究が2010 年から文部科学省の戦略的基盤形成支援事業に採択され、表面分析装置と、物質の結晶構造を分析するための「XRD(X 線解析装置)」を導入しました。他にも「電気化学顕微鏡」や「ラマン分光器」などの装置があります。



健康科学・テクノロジーコース

健康科学・テクノロジーコースの主な装置
健康科学・テクノロジーコースの主な装置

スポーツや日常動作におけるヒトの動きを3次元的に計測するための装置がモーションキャプチャーです。ビデオカメラでは2次元的な画像を集めたものとして映像を構成していますが、モーションキャプチャーでは身体の各関節の3次元的な位置を、より高速に記録することが可能です。また運動時でも測定可能な64チャンネル脳波計「eegosports」を保有しています。現在これらを組み合わせて、身体の動きと脳活動を同期させながら計測を行い、より詳細な分析を行っております。



先進機械コース

先進機械コース
先進機械コース

【動的光散乱式粒子径分布測定装置】
化粧品,医薬品,半導体,触媒,電池材料などには様々な粉体やナノ粒子が用いられています。動的光散乱式粒子径分布測定装置は,溶液中のナノ粒子,高分子,ウイルス,タンパク質のナノメートル(1×10-9 m)オーダの粒子径,粒度分布や分子量を,動的光散乱法(DLS: Dynamic Light Scattering)により解析する装置です。動的光散乱法では溶液にレーザ光を照射したときの動的散乱(散乱光の時間変化)検出し,光子相関法により粒子径(0.3~8000 nm)を解析可能です。また,この装置は溶液の静的光散乱の検出しDebyeプロット法により分子量(1000~2×107)を解析することも可能です。

【FTIR法エンジン排ガス測定装置(MEXA-ONE-FT)】
 MEXA-ONE-FTは、フーリエ変換赤外分光(FTIR)法と多変量解析の手法を組み合わせ、エンジン排ガス中に含まれる窒素酸化物やCO、CO2などの多成分濃度を連続で測定する装置です。HORIBA独自の高性能小型干渉計を採用し、高精度を保証された装置です。また、EUにおける重量車エンジンの排ガス規制Euro Ⅳ のNH3試験方法に準拠している装置です。


電気・電子コース

電気・電子コースの主な装置
電気・電子コースの主な装置

【X線光電子分光装置】
X線を照射して物質の内殻順位の電子構造を調べる装置です。超高真空の中でX線を試料表面にあてると,物質の表面近くの電子が励起され,より高い順位軌道に移りますが,この状態が緩和するとき,エネルギー順位の差に応じた光電子を放出します。その光電子の運動(結合)エネルギーに対して,放出された光電子の強度をスペクトルとして観測すると,物質中の電子構造や化学結合の状態がどうなっているかがわかります。また物質が電子部品としてどのような機能を持つかなども予測できるようになるので,電子デバイスの開発に欠かせません。


情報ネット・メディアコース

情報ネット・メディアコースの主な装置
情報ネット・メディアコースの主な装置

パナソニック社製の「ビジュアルコラボレーションシステム」を導入したCG 映像の撮影・編集のための「バーチャルスタジオ」や、業務用のカメラ、3 D 映像撮影用の機材など、放送局なみの設備が揃っています。1年生の授業で使い方を学んだ学生たちは、使いたい時に、オリジナリティ溢れる作品を制作するために利用することができます。また、ハリウッド映画で頻繁に使用されている人の動きをCG のキャラクターの動きに反映する「モーションキャプチャー」も導入しています。


土木・都市防災コース

土木・都市防災コースの主な装置
土木・都市防災コースの主な装置

地震や台風などの自然災害に対して、地盤や構造物、材料などがどのような動きをするかを調べるための試験装置群が数多く整備されています。他にも試験用の環境をつくり出すための「大型風洞」や「恒温恒湿装置」などの設備があります。特に、地震時の地盤の強さを直接調べることができる試験装置群がここまで揃っているのは日本でも関東学院大学だけなので、企業からの地盤調査依頼も数多くあります。



表面工学コース

表面工学コースの主な装置
表面工学コースの主な装置

【表面分析装置(左)】
表面分析装置は様々の表面分析ができるだけではなく、高真空中で試料を加熱することもできる優れものです。図2は表面分析装置でのニオビウム粒子を含む無電解Ni-P分散めっき膜のX線光電子分光法で解析した例です。
マイクロサイズの粒子とナノサイズを用いた場合を示しています。 少し難しいですが、Nb 3d5/2のラインとピークの重なりを観てください。マイクロ粒子の方が重なりが多いことが分かります。特に熱処理後は顕著です。ナノサイズ粒子の比表面積が大きいことが反応性を高くしていることが分かります。ナノサイズでしか実現できない機能を利用するのがナノテクノロジーです。

【集束イオンビーム(FIB)装置(右)】
集束イオンビーム(FIB)装置は集束したイオンビームを試料に照射し、加工や観察を行う装置です。この装置によりめっき膜の断面などを観察します。



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