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先端大型研究施設戦略活用プログラム成果報告書(2006B)
目次

1. 概要
2. 公募の内容
3. 成果公開の考え方
4. 実施の経緯
5. 結果
6. 施策の波及効果
7. 課題利用報告書

* 送付を希望される方は、連絡先(氏名、所属、〒住所、E-mail)をご記入の上、 事務局 support@spring8.or.jp までE-mailでご連絡ください。

概要

 大型放射光施設SPring-8では、昨年(平成17年度)より、 (財)高輝度光科学研究センター(JASRI)において、我が国が有する最先端の大型研究施設について、 その汎用性にふさわしい広範な利用者・領域により、施設の能力を最大限に引き出すような質の高い研究開発を実施し、 新技術・新産業を創出していくために、戦略的な活用を推進する事を目的にして、 先端大型研究施設戦略活用プログラムを実施している。
 昨年と同様、平成18年度も「SPring-8」と「地球シミュレータ」を活用するプログラムで、 これらの施設については新規利用者・新領域の拡大が必要で、 とりわけ産業界の利用者拡大を進めることが緊急の課題と考えられるため、利用促進を図るものである。

  1. SPring-8戦略活用プログラム
     世界最高性能の大型放射光施設「SPring-8」を利用して、 文部科学省が策定する戦略に沿った利用の拡大を図るプログラムである。 新たな利用者による利用を円滑化するために、研究を支援する研究技術員を配置するとともに、 利用者の研究計画に関する相談を受け、助言を行うコーディネーターを配置する。
  2. 地球シミュレータ戦略活用プログラム
     世界最高性能の超高速並列計算機システム「地球シミュレータ」を利用して、 文部科学省が策定する戦略に沿った利用の拡大を図るプログラムである。新たな利用者による利用を円滑化するために、 地球シミュレータの利用を技術的に支援するシミュレーション技術支援要員を配置する。
  3. SPring-8及び地球シミュレータ戦略活用プログラム
     SPring-8と地球シミュレータの両方を利用することにより、 創造的な研究開発の推進や高度な研究成果を目指すプログラムである。
公募の内容

 平成18年度下半期では70課題程度の採択を予定した。 このうち、産業界による利用課題を9割程度、大学・公的研究機関による利用課題を1割程度、採択する予定で進めた。
 本プログラムで募集する課題は「新規利用者による研究」、 「新領域研究」と「重点領域研究」に大別され、「新規利用者による研究」、 「新領域研究」、「重点領域研究」の順に、より高い優先度を置いている。
 「新規利用者による研究」とは、これまでSPring-8を利用したことのない利用者、 所属企業による研究を指している(但し、事業規模が相当程度大きく事業範囲が多岐に及ぶ企業で、 これらの企業関係利用者を一律に取り扱うことに支障がある場合は、既利用企業からの利用も認める)。
 「新領域研究」とは、これまでSPring-8で実施されたことがない領域の研究、 又は近年開発された新手法を用いることによって可能になった新しい段階の研究を指している (例:コンクリート等建築資材関連、ヘルスケア関連、医薬品原薬関連、 高エネルギーESCA(電子分光法)によるデバイス開発など)。
 「重点領域研究」とは、経済社会的ニーズが極めて高く、 向こう10年間に我が国の国際競争力に大きな影響を与え得る分野で、国として重点的に進めるべき研究であり、 従来の利用研究課題とは領域やフェーズが異なり新規性をも有するものを指し、 具体的には燃料電池、次世代半導体、フラットパネルディスプレイ(以下「FPD」という。)の3領域を指している。
 また、このプログラムの一環として、SPring-8の優れた分析装置としての性格を活用することを目的として、 即応性を必要とする課題について、「緊急実施型利用」を実施している。

成果公開の考え方

 本プログラムにおいてSPring-8を利用して得られた成果は、 所定の利用報告書にまとめて提出される。この利用報告書は公開とするが、 他の一般課題等とは異なり、利用者は利用報告書とともに「利用報告書公開日延期申請書」を提出することにより、 施設運用機関との協議を通じて、特許出願・特許取得等に必要な準備期間(2年間程度)として 利用報告書の公開日を延期することが出来るのが特徴である。

実施の経緯
  1. 重点領域の指定
     「重点領域推進委員会」にて、先端大型研究施設戦略活用プログラムを政策的に推進すべき分野として、 「重点産業利用」が領域指定された。SPring-8戦略活用プログラム課題は、領域指定型の重点研究課題(公募)として扱われる。
  2. 課題選定
     採択課題の選定は、学識経験者、産業界等の有識者から構成される 「SPring-8戦略活用プログラム課題選定委員会」(以下「選定委員会」という。)により実施される。 選定委員会は、申請者から提出された申請書類等の内容について、文部科学省が設置する外部有識者から構成される 「先端大型研究施設戦略活用プログラムに関する検討会」(以下「検討会」という。)において示された方針に基づき、 評価を行い、本プログラムの趣旨に照らして優秀と認められる採択課題を選定する。
     審査は非公開で行われるが、申請課題との利害関係者は当該課題の審査から排除される。 また、検討会および選定委員会の委員は、委員として取得した一切の情報を、 委員の職にある期間だけでなくその職を退いた後も第三者に漏洩しないこと、 情報を善良な管理者の注意義務をもって管理すること等の秘密保持を遵守することが義務付けられている。
  3. 審査の手順
    審査は以下の手順により実施される。
    1. 形式審査
      提出された申請書類について、応募の要件を満たしているかについて審査する。 なお、応募の要件を満たしていないものは、以降の審査の対象から除外される場合がある。
    2. 書類審査
      選定委員会の下に設置する専門分野別の分科会(外部有識者で構成)により、書類審査を実施する。
    3. 最終審査
      書類審査における評価を踏まえ、選定委員会において審査を実施し採択課題を決定する。
  4. 審査の観点
    審査(形式審査を除く)は以下の観点に重点を置いて実施される。
    1. 科学技術における先端性を有すること
    2. 特許化、製品化等を通じて新技術、新産業創出に資すること
    3. 社会経済ニーズに合致すること
    4. 研究手段としてのSPring-8の必要性
    5. 実験内容の技術的な実施可能性
    6. 実験内容の安全性
  5. 利用者支援
     コーディネーター、産業利用支援グループが主に中心となり、課題毎に担当者をおき、BL担当者の協力の下、 全所的に支援を実施した。支援の内容は、重点分野における実験環境の整備、 コーディネーター及びスタッフによる実験企画・準備、実験実施、実験解析に至る技術支援、 及び個々の実験に必要な経費などの財政支援からなる。
  6. 利用実験
     利用実験期間の区切りは通常の年度分けとは少し異なるため、 本報告は平成18年下半期(2006B利用期:2006年9月〜12月の期間)に実施された利用実験課題である。
  7. 報告
     2007年9月11日〜12日(予定)のSPring-8産業利用報告会の開催に合わせて、 平成18年(2006A期,2006B期)の先端大型研究施設戦略活用プログラムの成果報告を実施する予定である。 当日のプログラム等については後日SPring-8ホームページ上に掲載予定である。
結果
  以下に平成18年下半期(2006B)の本プログラムの結果についてまとめる。
  1. 応募・採択結果
    採択/応募総数:69課題/98課題(採択率70%)
    産業界:63課題/89課題 (採択率71%)
    学・官:6課題/9課題  (採択率67%)

  2. 分類
         表1 機関、領域別応募採択結果
    分類 民間
    採択数/応募数
    (採択率)
    学官
    採択数/応募数
    (採択率)
    新規利用者(初回) 15/26(58%) 0
    新規利用者(2回目) 13/18(56%) 2/2
    新領域研究 21/34(62%) 4/5
    重点領域研究 20/26(77%) 0/2
    その他 21/29(72%) 0
    注意1) 新規利用者と新領域・重点領域研究を各々別に分類しているため、重複している課題がある。
    注意2) 地球シミュレーターとの併用課題は、上期の継続1件が内数

  3. 産業界の新規利用者と企業数
    採択された新規利用者(2回目を含む):28課題/24社 
                     (2006A:39課題/34社)
     新規利用者(初回) :15課題/12社(2006A:13課題/13社)
     新規利用者(2回目) :13課題/12社(2006A:26課題/21社)
    産業界全体
     採択 63課題/46社
     応募 89課題/60社

  4. 産業界の動向
    1. 新規利用者
       今回初めての産業界の新規応募課題は26課題であり、2006A期と同様に応募総数の25%と依然として高い割合を示している。 また、当該プログラムでは2回目まで新規利用者として優先的に採用する方針であり、 表1から新規利用者が続けて応募していることも容易に読み取ることができ、利用の有効性を示すものである。 また、新規参入企業数に目を向けると、10社以上/半年の水準を依然として維持している。 これは、産業界の新規参加を容易にする本施策がSPring-8への関心の高まりを旨く捉えていると同時に、 未だ利用していない企業が数多くあることを示しており、継続的な取り組みが望まれる。
    2. 新領域研究・重点領域研究
       図1と図2に、本施策が開始された2005B期からの応募課題と採択課題の領域別産業界の課題推移を示す。

      件数
      図1 領域別産業界応募課題


      件数
      図2 領域別産業界採択課題
       新領域では「ヘルスケア」、重点領域では「燃料電池」と「フラットパネルディスプレイ(FPD)」が多い。 これらの領域では施策に応じて新規企業がまとまって参画し、定着する傾向を示している。 一方、「その他」の分類も依然として多い。2005B期の「その他」分類から、 比較的まとまった三つの領域を2006A期から新領域として例示している。その結果、 「その他」分類が幾分減少したものの、依然として全体に占める割合は多い。このことは、 広範な産業分野から利用があることを示している。

    3. 技術分野
       高エネルギー光電子分光、XAFS、イメージング、X線小角散乱に課題が集中し、 結果的に特定のビームラインに課題が集中する傾向は依然として変わらない(図3)。 これより、産業界の課題が特定の分析技術に大きく偏る状況は、ほぼ特定されたと言える。 集中する当該技術分野は必然的に他に比べて倍率が高くなっている。 2007B期共用開始に向けてXAFSビームラインを建設中ではあるものの、 他にも課題が集中する設備に対しては増設およびスループットの向上が今後の課題である。

      図3 ビームライン別産業界応募・採択課題

  5. 緊急実施型利用状況
     現行の2回/年の利用のサイクルが長いため、産業界のニーズに合わないとの要望が産業界から強く出ていた。 そのため、2005B期からの継続的な施策として、随時利用できる緊急実施型利用制度を設けて運用した。 受付は随時とし、当該施策に沿った基準に加えて緊急性を重視し、(財)高輝度光科学研究センターが実施を判断した。
     2006B利用期で実施した結果は、11社10機関から25課題の申し込みがあり、16課題(8社6機関)が実施された。 実施課題の内訳は、新規利用者・新規事業が3課題および新領域が10課題、重点領域が3課題、 その他3課題である(なお、新規・新領域と重点領域とは別々に分類しているため重複している課題もある)。 受付から実施決定までに要した期間が2006A期に比べて比較的長期間のものもあるが、 これは、2006A期に比べて合計で2倍以上の緊急課題申し込みがあり、一旦不採択された課題に対しても留保して、 次の緊急枠に再挑戦する機会を与えたことに因る。また、実施決定から実施までに要した期間は、 依然として長いもので1ヶ月半を要し、実施までの期間の短縮化が今後の課題である(表2)。

  6. 利用報告書の公開日延期
     2006B利用期で実施した課題(緊急実施型利用を含む)について、 利用報告書公開日延期申請が出された。内訳は次の通りである。
    • 公開日延長許可:13課題
      理由内訳(複数回答有り)
      1. 知的財産権の取得のため:11課題
      2. 事業への適用のため:3課題(内、2課題はaと重複)
      3. その他の理由:1課題
    • 公開日延長不許可:0件
施策の波及効果

 図4は、民間企業の実験責任者が共用課題を実施した企業数の推移を半期毎に示したものである。 このグラフでは、同一企業が複数の課題を実施しても1社として数えている。また、折れ線グラフは、 その利用期に初めて課題を実施した新規企業数を示している (但し、当該施策の定義により2005B期〜2006B期では2回目までを新規として数えている)。 2002年〜2003年の増加は文部科学省により先行して実施されたトライアルユースの効果によるものである。 さらに、2005B期に始まる先端大型研究施設戦略活用プログラムが実施されたことで、 2005B期では突出した企業数の伸びを示し、新規企業の参入も著しい伸びを示している。 これは、トライアルユースにより利用実績の無い企業にも関心が高まっていた潜在ニーズが、 コーディネーターによる課題解決型の相談対応やコーディネーターと連携した技術支援スタッフの具体的な技術支援という 当該プログラムによって、一気に顕在化したものとして理解できる。 すなわち、産業利用拡大のためのビームタイム確保とコーディネーターと 支援要員の増員という当該プログラムが時宜を得た有効な施策であることを実証している。 また、図5は、民間企業の実験責任者が共用課題に応募した課題(不採択課題も含む)の分野別課題数を 半期毎の推移で示したものである。2005B利用期に始まる産業界の利用拡大を進めることを目的にした当該プログラムの 実施に呼応して突出した課題数は、2006A, 2006B期においても若干の減少はあるものの依然として、 その値を維持している(2005B利用期は、課題募集時期の関係から年間計画の実施が下期に集中した)。 さらに、申請しても採択されずに実施できない課題も多いが、ある面、適度な競争は成果の源泉として有効であり、 やむをえないものと考える。しかしながら、民間企業の多くが必要とする分析技術はXAFS、 光電子分光、X線回折、X線小角散乱、イメージングに集中しており、そのビームラインでは過度の競争が起きているため、 建設中のXAFSビームラインの他にも設備増設へ向けた検討も必要である。 また、今後、利用の多い重要な分析技術を中心に、選択と集中により利用の効率化と高機能化を進め、 新規利用者の拡大と並行して継続利用による成果創出に向けた取り組みも重要である。 なお、利用報告書の公開日延期に、13課題が許可されている。これらは知財取得や事業適用のための公開延期であり、 産業界総数63課題(+10緊急実施)の約2割が事業につながる成果を表明している。 この制度は、産業界のニーズに即し、評価も高いが、一方、産業上の成果として把握できる利点もあり、継続が望ましい。


図4 民間企業の実験責任者が共同課題を実施した企業数の推移
(2005B期の成果報告書では統計データの一部に誤りがありました)

図5 民間企業における分野別の共用課題(不採択課題含)
(2006A期の成果報告書では統計データの一部に誤りがありました)


課題利用報告書

この成果報告書に掲載される課題利用報告書は、2006B利用期に実施された課題(緊急実施型課題利用を含む)のうち、 利用報告書公開日延期申請許可となったものは除いている。また、緊急実施型利用を行ったものについては、 タイトル末尾に(※)を記述している。

熱誘起相分離による高分子微多孔膜形成過程の極小角X線散乱計測 松野 信也 旭化成
表面X線散乱による白金表面の構造解析 今井 英人 日本電気
異常分散効果を用いた微小角入射X線回折による極薄SGOI基板の組成・歪み評価 川村 朋晃 日本電信電話
高エネルギー光電子分光法によるZnS-SiO2薄膜の評価 安福 秀幸 リコー
放射光X線回折によるIn2O3-SnO2系セラミックスの構造的研究 山下  勲 東ソー
突起上を滑るゴムの変形挙動に関する研究 網野 直也 横浜ゴム
X線マイクロCTによる毛髪損傷構造の可視化
−毛髪損傷の修復効果について−
竹原 孝二 カネボウ化粧品
実用サイズ固体酸化物形燃料電池セル内燃料極のXAFS解析 出口 博史 関西電力
ZnS-SiO2薄膜のX線小角散乱測定による評価 三浦  博 リコー
皮膚角層脂質構造の動的変化に基づく外用剤の開発 小幡 誉子 星薬科大学
X線吸収微細構造法による有機電子輸送層に添加されたCsの化学状態評価 市川 祐永 セイコーエプソン
マイクロビームX線を用いたヒト毛髪の水溶液中での構造の解析 井上 敬文 カネボウ化粧品
固体酸化物形燃料電池セルの発電時残留応力測定 矢加部 久孝 東京ガス
micro-XMCDによる磁性ドットの磁気特性評価 近藤 祐治 秋田県産業技術総合研究センター
高エネルギー放射光による鉄道車両用ステンレス鋼溶接部の応力分布測定 松本 恵介 鉄道総合技術研究所
XMCD-PEEMを活用したネオジム磁石合金の磁区構造解析と高保磁力化のための組織制御に関する研究 山本 祐義 住友金属工業
ホウ素系水素貯蔵材料の精密結晶構造解析 則竹 達夫 豊田中央研究所
放射光粉末回折法による粉末医薬品の結晶転移現象の構造解析に基づく評価 寺田 勝英 製剤機械技術研究会
放射光粉末回折法による粉末医薬品の結晶転移現象の構造解析に基づく評価 寺田 勝英 製剤機械技術研究会
テラヘルツ波長領域の放射光を用いたマッピング解析法による医薬品分散状態の評価 寺田 勝英 製剤機械技術研究会
鋼中微細析出物のX線小角散乱挙動 山田 克美 JFEスチール
走査型X線位相差顕微鏡を用いたヒト毛髪内部構造の観察 岩本 佳倫 ラインハルト
X線光子相関法によるゴム中のカーボンブラックダイナミクスの観察 岸本 浩通 SRI研究開発
共晶を利用した液相拡散接合における界面挙動の観察 鈴木  裕 WELCON
荷重ストレス状況下(水分存在下)での毛髪の内部構造解析 川副 智行 資生堂
角度分解軟X線光電子分光法による極薄膜SiONのNプロファイル評価 佐藤 暢高 東芝ナノアナリシス
Zn-Al合金の凝固組織形成過程の直接観察に関する研究 原田  寛 新日本製鐵
年輪中の元素分析による白頭山の巨大噴火年代の解明 光谷 拓実 文化財研究所
年輪中の元素分析による白頭山の巨大噴火年代の解明 光谷 拓実 文化財研究所
XMCD-PEEMを用いた磁壁移動型メモリセルの磁区構造観察およびXMCDを用いたMRAM用磁気トンネル接合膜の加工ダメージ評価 大嶋 則和 日本電気
光通信用デバイス中の添加元素のサイト解析 飯原 順次 住友電気工業
抗菌釉薬中のAgの電子状態 井須 紀文 INAX
XAFS測定による微生物細胞と金属イオンの相互作用の解明に関する研究 小西 康裕 大阪府立大学
希土類-Mg-Ni系合金の元素置換による局所構造の解明 黒葛原 実 ジーエス・ユアサコーポレーション
化合物半導体の電気特性安定化のための添加元素の電子状態解析 飯原 順次 住友電気工業
有機薄膜のGIXD測定による構造解析 鳥居 昌史 リコー
放射性廃棄物処分場コンクリートの,微細空隙と構成物質の空間分布把握の研究 人見  尚 大林組
In-situ XAFSによる燃料電池用水蒸気改質触媒の劣化機構解明 木村 信治 新日本石油
マイクロビームX線小角散乱を用いた毛髪美容処理による毛髪ダメージの解析 梶浦 嘉夫 花王
ステンレス鋼の粒界での局所歪みの測定手法の検討―その1 有岡 孝司 原子力安全システム研究所
メタンを還元剤とするNOx選択還元反応用Pd-Pt/硫酸化ジルコニア触媒の担持金属のXAFSによる状態解析 大塚 浩文 大阪ガス
超微細加工レジスト材料のナノスケール密度分布の解明 佐藤  充 東京応化工業
超小角X線散乱によるゴムのカーボン補強の研究 山腰 哲平 豊田合成
次世代磁気ヘッド用高Bs [FeCo/(Pd,Rh,Ag)]n超格子膜の軟X線MCD測定による界面構造の影響評価 淡路 直樹 富士通研究所
LSIパッケージ封入後の強誘電体メモリの非破壊評価 野村 健二 富士通研究所
放射光トポグラフィによるSiC単結晶中の転位の詳細解析 山口  聡 豊田中央研究所
自己組織化された擬似(皮膚)細胞間脂質の開発 坂  貞徳 日本メナード化粧品
SiC上に形成したグラファイト薄膜のSPELEEM観察 日比野 浩樹 日本電信電話
ひずみスキャニング法によるS45C拡散接合体の残留応力の評価 鈴木  裕 WELCON
FED用薄膜蛍光体SrGa2S4:Euのレーザ照射による結晶化機構のXAFSによる検討U 清野 俊明 日本製鋼所
抗菌性コントロールサンプル構築のためのタンパク質−銀複合体表面のXAFS解析 藤本 嘉明 抗菌製品技術協議会
マイクロCTイメージングによる構造材内部き裂の可視化と破壊メカニズムの検討 佐野 雄二 東芝
ULSI適用に向けたカーボンナノチューブ配線電極構造の温度依存性の研究 粟野 祐二 富士通研究所
単磁極ヘッドの磁化応答に関する研究 田口  香 秋田県産業技術総合研究センター
Eu添加型新規酸化物蛍光体の粉末回折による結晶構造解析 奥本 佐登志 松下電工
微小角入射X線散乱(GIXS)によるDLC-Si膜の構造解析 伊関  崇 豊田中央研究所
汚染土壌浄化技術高度化のための汚染物中ヒ素の化学形態および加熱処理時の挙動解明 原田 浩希 日立造船
XAFS測定によるプロパン酸化アクリル酸合成用MoVTeNbOx系触媒の結晶化過程に関する研究 屠  新林 東亞合成
CaPd水素化物の結晶構造解析 有賀 恭一 本田技術研究所
PDP発光材料の熱劣化について 張 書秀 大電
高張力鋼溶接凝固過程のその場観察(※) 小薄 孝裕 住友金属工業
溶液環境制御セルを用いた皮膚角層の細胞間脂質の構造変化の研究(※) 中沢 寛光 関西学院大学
液晶配向膜の結晶化度・分子配向と液晶ディスプレイ特性との相関解析(※) 酒井 隆宏 日産化学工業
ヒト皮膚三次元培養皮膚の細胞間脂質の解析(※) 國澤 直美 資生堂
鉄バクテリア法砒素除去に関する新しい知見
−XAFSに基づく砒素除去過程の再検討−
(※)
藤川 陽子 京都大学
ReBCO coated conductor中の残留歪と臨界電流の可逆性
−真性歪を最適化したReBCO Coated Conductorの結晶成長に向けて−
(※)
長村 光造 応用科学研究所
放射光CTイメージングによるNi基合金中の応力腐食割れ(SCC)き裂の検出(※) 中東 重雄 発電設備技術検査協会
放射光イメージングを用いたフレッティング微小疲労き裂の観察と破壊力学的評価(※) 栗村 隆之 三菱重工業
磁性材料シアノ架橋Sm−Cr錯体の粉末有機結晶の構造解析(※) 秋津 貴城 慶應義塾大学
シックハウスガス可視化検知のためのベイポクロミック有機結晶の開発(※) 高谷  光 大阪大学
水和水や塩を含んだ有機化合物の高分解能X線回折測定(※) 大野 正司 日産化学工業
ステンレス鋼の粒界での局所歪みの測定手法の検討 −その2(※) 有岡 孝司 原子力安全システム研究所
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