私たちのストーリー
高崎量子応用研究所のすべてがわかる！？
特集動画３本！
コバルト60 ガンマ線照射施設 ~私たちのくらしといのちに役立つ研究を支える量子ビーム~
高崎量子応用研究所を象徴する建物である「コバルト60ガンマ線照射施設」。
この施設では、質が高く安定した放射線を実験試料に照射して、数々の研究成果を生み出すことに貢献しています。普段はなかなか見学できないこの施設の中はどうなっているのか、どんな人がこの施設を支えているか。ぜひチェックしてみてください！
未来を変える不思議なダイヤモンド ~世界が注目するQSTのダイヤモンドNVセンター~
高崎研は、量子ビームを使って社会の様々な場面で応用可能な次世代材料の開発に取り組んでいます。例えば、炭素がきれいに並んだダイヤモンドの中に、窒素原子の混 入や炭素原子の抜けた穴などの「欠陥」を作ることで、超高感度なセンサを創っています。
また、回転方向が揃った電子を思うように走らせるために、原子1個分の厚みの材料も創っています。これらの技術が進展すれば、情報機器の消費電力が劇的に下げられるなど、私たちは、ますます健康で豊かな暮らしを享受することができるのです。
ミラクルRI ~RIでがんを狙い撃ち＆RIで生命のしくみを探る~
RIとは、「放射性同位元素」という放射線を出す物質のことです。このRIは、医療や食糧生産の進展には欠かすことができません。高崎研は、からだの内側から放射線でがんを攻撃できる薬の開発に取り組んでいます。
また、私たちは動物や植物の内側で起こっている営みを直接目で見ることはできませんが、それをみえるようにするためのRI技術の開発や研究も行っています。
心の準備はできた？
さあ、高崎量子応用研究所の実力を目撃しよう！【手作り動画】
プロジェクト「高分子機能材料研究」の取り組み
当プロジェクトの活動をスライドで解説いたします！
高分子材料に対する量子ビーム（電子・γ線、イオンビーム）の照射効果を利用して、燃料電池自動車や定置型コジェネレーションシステム、金属空気電池に適用可能な高性能高分子電解質膜の研究開発等に取り組んでいます。更に、量子ビームを用いた解析技術（中性子/X線小角散乱法）を駆使して、合成した機能化高分子膜の構造・機能解析を行い、高分子膜の高性能化を進めています。
プロジェクト「高分子機能材料研究」 ～放射線グラフト重合実験と燃料電池試験～
放射線グラフト重合実験と燃料電池試験の様子を撮影しました！
高分子材料に対する量子ビーム（電子・γ線、イオンビーム）の照射効果を利用して、燃料電池自動車や定置型コジェネレーションシステム、金属空気電池に適用可能な高性能高分子電解質膜の研究開発等に取り組んでいます。更に、量子ビームを用いた解析技術（中性子/X線小角散乱法）を駆使して、合成した機能化高分子膜の構造・機能解析を行い、高分子膜の高性能化を進めています。
X線で微量な元素を分析する ― 通貨を構成する金属！？
物質の元素組成や化学結合状態などが分析でき、物性研究には欠かせない装置 であるX線光電子分光装置を使った測定の様子を紹介します。今回は皆様の身の 回りにあるものを測定してみます。なんだと思いますか？それは500円硬貨です。
プロジェクト「先進触媒研究」～環境にやさしい燃料電池自動車をみんなに～
カーボンニュートラル、脱炭素社会の実現やSDGs達成に向け、注目されているのが水素の利活用。その本丸である燃料電池の性能は電極触媒が握っています。環境にやさしい燃料電池自動車の普及に向けた課題や取り組みは何なのか？量子ビームを使った私たちの研究開発について紹介します。
レーザーで溶液中の微量元素を見つけ出すー液膜LIBSー
元素分離分析プロジェクトでは，レーザープロセシングによる豊かな未来社会の実現に貢献することを目指し，レーザーを利用した新しい光化学反応や新しい分析技術を開拓しています。
当プロジェクトで開発した液膜LIBSは，レーザー誘起ブレークダウン分光（LIBS）という方法を用いて，溶液中にわずかに含まれる元素を高速・高感度に検出する手法です。海水・河川や工場排水などの環境モニタリングをリアルタイム・リモートで行えるようにするための基盤技術の開発・研究に取り組んでいます。
不思議な布で金属を捉まえる
希少な金属を水中から集めたり、有害な物質を取り除くなどある特定の物質を集める技術で暮らしに貢献したい。
高崎量子応用研究所では、量子ビーム照射施設を最大限に活かした「グラフト重合」という技術を使ってこれを実現する研究開発を行っています。
動画では、グラフト重合の仕組みをスライドでやさしく紹介した後、金属やニオイを吸着する実験を行います。また、最後にプロジェクト「環境資源材料研究」がどう社会に貢献していくかをお話しします。
量子ビームによる未来の医療への架け橋
私たちは量子ビームを使った、たんぱく質などの分子をつなげる”橋かけ”という 技術で、みんなの健康や安心を支える材料を作っています。
つながったタンパク質を使うと、どうして病気になるのか どうやったら治せるのかが今よりもっとよく分かるようになります。
さらに、病気を探したり治したりする、小さな粒も作れます。私たちは研究を楽しむとともに、未来の医療へつなぐ研究をしています。どんな橋がかかるか、ぜひチェックしてみてね。
量子科学技術で壁を越えろ！スピントロニクス＆グラフェンで次世代ネットワーク社会に貢献
高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部 プロジェクト「二次元物質スピントロニクス研究」の紹介動画です。
私たちは、超高密度・省エネ磁気メモリや、スピンを用いた光電融合技術のための基礎研究を行っています。
夢の素材「グラフェン」とは何か、スピントロニクスがどう社会へ応用されていくか、やさしく解説します。
イオンビ―ムで遺伝子を変える！花の色や形から微生物の機能まで
プロジェクト「イオンビ―ム変異誘発」で実施している研究の概要を紹介します。主な内容は次のとおりです。
・イオンビ―ムによる変異誘発とは
・イオンビ―ム育種とは
・イオンビ―ム変異誘発の特徴の紹介
・これまでの成果や研究内容の紹介
・使用している装置・設備の紹介
ある日のPETIS実験の様子
「科学の美」写真コンテストで最優秀賞を獲得した「イチゴ果実内部に運ばれる糖」を描き出すまでのRIイメージング実験の様子を紹介します。実験の打合せから、その準備、さらにはなかなか見ることのできないRIの製造から、それを使った実験の様子までをご覧にいれます。
線虫（C. elegans）と放射線
線虫（C. elegans・シーエレガンス）は、生命科学の先端研究で使われている生き物です。高崎研ではこの線虫を使って、放射線の研究をしています。そんな研究でわかったことを少しだけ動画で紹介します。線虫や放射線を知らなくてもわかるように解説しました。見てください！
がん診断・治療に役立つ放射性同位元素（RI）の製造現場を紹介！
がんの診断や治療に役立つ放射性同位元素（ラジオアイソトープ：RI）のお薬を作る研究を進めています。ここでは普段公開していないRIを製造するための施設（ビームライン、搬送装置など）をご紹介します。
プロジェクト「RI医療応用研究」では、原子力の平和利用の一環として、加速器で発生させた量子ビームを利用し、社会に役立つ、特に医療分野に役立つ新しい放射性同位元素の製造法や利用法に関する研究開発を推進しています。
宇宙用半導体素子の放射線照射効果に関する研究
QST高崎量子応用研究所先端機能材料研究部プロジェクト「半導体照射効果研究」では、その研究の一つとして、宇宙用半導体素子の放射線照射効果に関する研究を行っています。
人工衛星や宇宙ステーションは、多くの半導体部品によって制御されています。しかし、宇宙空間にはさまざまな宇宙線が飛び交い、大きなエネルギーを持つ宇宙線は、これらの半導体部品の誤動作を引き起こすことがあります。
高崎量子応用研究所では、量子ビーム照射施設を使って、放射線が降り注ぐ宇宙空間に似た環境を作ることができます。私たちは、これを利用して放射線に強い半導体素子を作る研究を行っています。
バーチャル施設見学!
VR TIARA（イオン照射研究施設）
TIARA（イオン照射研究施設）は、QST高崎量子応用研究所を代表する、世界最先端量子ビーム照射施設です。しかし、コロナ禍にあって、皆様にご覧いただく機会が減ってしまいました。
そこで、このTIARAの内側をVRで公開しちゃいます！４つの加速器や各照射装置まで見放題です。ブラウザでも十分楽しいですが、VRゴーグルをお持ちの方は、ぜひVRでリアルに近い見学をお楽しみください！
なお、本映像は、新型コロナウィルス感染拡大の影響で休館・休園・入場制限している 施設などをボランティア活動で支援する 一般社団法人ＶＲ革新機構のご協力のもと、高画質3D＆VRで360°撮影をしていただいたものです。
難しいことまで知りたくなってしまった、そんなあなたへ
高崎量子応用研究所の研究最前線！
鉄の磁石の「表面の謎」を解明！ 一原子層単位の深さ精度で磁性探査する新技術を開発
・一原子層単位の深さ精度で材料表面付近の磁性を観察できる新計測技術を開発
・これまで謎だった鉄表面付近の磁性を原子1層毎に観察し、磁力が層毎に増減するという複雑な現象が起きていることを世界で初めて発見
・今後、薄膜表面・界面等の極微小領域中の磁性制御が性能向上の重要な鍵となっているスピントロニクス１）などの次世代高速・省エネデバイス開発に適用させていく
生命の不思議を“ピンポイント照射”で明らかに～マイクロビーム照射を用いて脳神経系の発生や運動機能を解明～
・厚みがあるメダカや線虫の個体の局部を、神経機能に影響しないように麻酔をかけずに、さまざまな照射サイズで刺激できるマイクロビーム局所照射技術を開発
・メダカ初期胚で、損傷を受けた細胞の割合や数が脳神経系の発生過程の中断を決定していることや、線虫の全身屈曲運動が中枢神経から独立したメカニズムでも制御されていることを明らかに
・マイクロビームが、既存の技術では実現できなかった未知の生命現象の解明に有効なことを実証
・マイクロビームについて、より詳しく知りたい方は、動画「QST高崎研のスゴ技！ 線虫へのマイクロビーム局部照射実験の紹介動画」をご覧ください。
長波長赤外での強光子場の実現とアト秒X線源の開発に大きく前進－共振器型自由電子レーザの世界最高変換効率を達成－
・共振器型自由電子レーザを強光子場科学の研究に利用するためには、赤外領域において電子ビームから光へのエネルギー変換効率の増大とパルス幅の短縮が求められていた。
・本研究グループは、京都大学自由電子レーザ施設において装置の改良と運転条件の最適化を行い、共振器型FELにおける変換効率の世界最高記録を更新した。
・これまで未開拓の長波長赤外領域における強光子場科学の研究やアト秒X線源の開発に寄与する。
.svg)
.svg)
