物質情報工学特論

Advanced Course on MaterialsInformation Technology

997B303

72CHIAC609

野島　雅

Masashi Nojima

2024年度前期

2024 First Semester

水曜1限

Wednesday 1st, Period

創域理工学研究科　先端化学専攻

Department of Pure and Applied Chemistry, Graduate School of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

分析機器の生い立ち・起源を装置開発者の視線に立ちながら、時代からの要請・技術の進歩までを追体験する。要素校正技術における物理現象から電気シグナルの流れまで想像できるまで追尾一貫しての知識を身につける。

Students will review the background/origins of analysis devices including the environment in which discoveries were made and the progress of technology through the eyes of its developers. They will acquire a consistent set of knowledge, pursuing everything conceivable from physical phenomena in element calibration techniques to the flow of electrical signals.

本専攻のディプロマ・ポリシーに定める「各専門分野に応じた高度な専門知識」を身につけるための科目です。具体的には、装置のブロック構成図や概念図からその装置の原理や応用範囲までを理解し推測できるようにすることを目的とします。

The objectives of the course are to acquire the high-level expert knowledge in each specialized field within the Department of Pure and Applied Chemistry, stipulated by the diploma policy of the Department. Specifically, the goal is to be able to understand and make inferences of the principles and scope of application of devices based on their block diagrams and conceptual schematics.

実際の測定装置のオペレーターとなったときに、シグナルやトラブルについてエンジニアと対等に技術コミュニケーションができるレベルにまで装置理解を深める。

Students will learn to become actual operators of measurement devices, capable of technical communication on equal footing with engineers regarding signals and operation.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

Classシステムを参照のこと

Refer to Class system

課題に対する作文　Essay

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「マイクロビームアナリシスハンドブック・日本学術振興会マイクロビームアナリシス第141委員会・オーム社・2014年・ ISBN-10: 4274504964」をテキストとして論文等で授業範囲を事前に理解しておくこと。予習復習に各々2時間を目安とする。

Prior understanding of the scope of the course is necessary using documents and other materials, along with the text “Microbeam Analysis Handbook”, edited by JSPS 141 committee publishing members, published by Ohmsha, Ltd., 2014, (ISBN-10: 4274504964). Preparation and review should each take about two hours.

中間課題　４０％
最終レポート(最新の機器に関する報告)を出席状況を踏まえて評価　６０％

【フィードバック方法】
演習課題については，次回の授業内にて講評する．

Midterm assignment: 40%
Final report (on the latest devices) evaluation in light of attendance: 60%
Assignments are reviewed during the following class session.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

マイクロビームアナリシス・ハンドブック オーム社 ISBN-10: 4274504964
EPMA 電子プローブ・マイクロアナライザー　木ノ内嗣郎 (株)技術書院　ISBN4-7654-7004-0
表面分析：SIMS　D.ブリッグス　M.P.シーア　編　ISBN4-900508-10-1

"Handbook of microbeam analysis" 141comittee Ohmsha ISBN-10: 4274504964
"EPMA electron probe microanalyzer" Shiro Kinouchi ISBN4-7654-7004-0
Practical Surface Analysis Volume2 "Ion and Neutral Spectroscopy" D. Briggs and M. P. Seah published by John Wiley & Sons Ltd.,Sussex

第一回　思考すること
第二回　物質情報工学とは？
　キャラクタリゼーションについてその定義から応用範囲まで考える。
第三回　『空』について
　真空とは？真空のレベルについて
第四回　『空』をつくる
　真空を作るポンプについて、真空を図るゲージについて
第五回　描く
　静電場中での荷電粒子に運動からベクタースキャンまで
第六回　演習
　身の回りの真空機器について
第七回　抽出する
　アナライザー(抽出装置)について
第八回　放出する
　電界放出現象・電子源について
第九回　電子顕微鏡
　電子顕微鏡・収差補正技術について
第十回　イオン顕微鏡
　集束イオンビームをもちいた顕微鏡について
第十一回　実体プローブ顕微鏡
　ＳＰＭの種類、応用について
第十二回　二次イオン質量分析法
　ＳＩＭＳの種類、応用について
第十三回　解析すること
　データ解析手法について
第十四回　マイクロビームアナリシスの将来
　現在のラボレベルからエンドプロダクトまでについて
第十五回　演習
　先端の分析機器について見識を得る

1st What is thinking?
2nd What is material information technology?
-To define the word of characterization and spread the meaning for applications-
3rd What is emptiness and vacuum?
-To define the degrees and levels of vacuum-
4th How to measure the vacuum?
-About series of vacuum pumps and gages-
5th How to draw the micro beam?
-To draw the trajectories on static electric fields and vector scanning-
6th Practice
-To discuss about vacuum technology on our environments-
7th How to separate the micro beam?
-About analyzers or filters for separated particles-
8th How to emit the micro beam?
-About field emission effects and electron sources-
9th Electron microscope
-Introductions of electron microscope-
10th Ion microscope
-Introductions of focused ion beam (FIB)-
11th About scanning probe microscope
-Introductions and applications of SPM-
12th About secondary ion mass spectrometry
-Introductions and applications of SIMS-
13th Data analysis
-How to treat data to results?-
14th Our futures on micro beam analysis
-About the possibilities on lab. Scale to affections to markets-
15th Practice
-To survey the Sentan instruments-

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