●科学技術書・理工学書＜新刊情報＞●「Excelで完全マスター フーリエ級数とラプラス変換」（柏田順治著／技術堂出版）

＜新刊情報＞

書名：Excelで完全マスター　フーリエ級数とラプラス変換

著者：柏田順治

発行：技術堂出版

　同書では、理科系の学生に必須であるフーリエ級数とラプラス変換をExcel を使って体感として楽しく学べる工夫を試みた。学生の方にはsin、cosの先にある応用の世界を、エンジニアの方には知識の整理を、工学にあまり関わる機会のない方にもその一端を、同書を一歩前へ進むそのきっかけにしていただきたい。

●科学技術書・理工学書＜新刊情報＞●「ウイルス学者さん、うちの国ヤバいので来てください。」（古瀬祐気著／中央公論新社）

＜新刊情報＞

書名：ウイルス学者さん、うちの国ヤバいので来てください。

著者：古瀬祐気

発行：中央公論新社（中公新書ラクレ）

　地元の医者は逃げ、インフラは停まり、遺体が道に転がる中、僕はアフリカに派遣された――引継ぎゼロ、報酬１ドルもなんのその！ウイルスでパニックになった世界を救う感染症専門家のドキドキ・アウトブレイク奮闘記。

●科学技術ニュース●NTTと日本大学、世界初、通信波長の光に共鳴する電子とギガヘルツ超音波のハイブリッド状態を実現

　NTTと日本大学は、通信波長の光に共鳴する希土類元素を添加した超音波素子を作製することにより、数ミリ秒の長い寿命を持つ光励起電子とギガヘルツ超音波のハイブリッド状態を生成することに成功した。

　同成果により、低電圧な超音波励起を用いたコヒーレンスの高い希土類電子の制御が可能となるため、将来的な省エネ量子光メモリ素子への応用が期待される。
　

　今回NTTと日本大学は、Erを添加した結晶基板上に超音波の一種である表面弾性波を生成する素子を作製することにより、約2GHzの振動歪を結晶表面に集中させ、Erの光共鳴周波数を高速変調することに成功した。

　この変調速度は励起電子の寿命よりも速く、電子が共鳴線幅を上回る周波数で変調されるため、通信波長帯に共鳴する電子とギガヘルツ超音波のハイブリッド状態が生み出される。

　この状態を用いることにより、コヒーレンスの高いEr励起電子の光応答を超音波で低電圧制御することができるため、将来的な省エネ量子光メモリ素子への応用が期待される。

　今回作製した超音波素子には、同位体純化されたErが使用されている。電子と超音波のハイブリッド状態を実現するためには、Erの共鳴線幅を上回る周波数でEr電子準位を高速変調する必要があるため、なるべく細い線幅を与えるErを用いる必要がある。

　Erには共鳴周波数が僅かに異なる複数の同位体が存在するため、一般的に得られる共鳴線幅は数GHz程度の広がりを見せるが、同位体純化したErの利用により、共鳴線幅は500MHzにまで狭線化される。

　これに2GHzの超音波を作用させることにより、電子と超音波のハイブリッド状態を実現した。

　このような狭い共鳴線幅の光吸収を評価するためには、実験に使用するレーザー光の周波数を高精度に安定化する必要がある。

　NTTと日本大学は、光周波数コム（周波数上で櫛のように多数の等間隔なピークを持ったレーザー光）を利用したレーザー光の周波数安定化機構を共同開発することにより、従来に比べて3桁ほど周波数精度の高い実験を可能とした。

　今回の実験では、振動歪が結晶表面付近に集中する表面弾性波を用いているが、歪の大きさが表面からの深さ位置に依存するため、ハイブリッドの程度が位置によって異なる。

　今後、NTTと日本大学は、最表面のみにErを添加した材料の利用や、最表面のErだけ選択的に光アクセスできるような構造を導入することにより、ハイブリッド状態の均一性向上に取り組む。

　ハイブリッド状態の均一性と制御性を高めることにより、通信波長帯で動作する省エネ量子光メモリ素子の実現と長距離量子通信への応用をめざす。＜NTT＞

●科学技術ニュース●中央大学など、ナノ科学×情報工学によって非破壊検査技術の壁を突破

　中央大学 理工学部 電気電子情報通信工学科の李 恒助教、河野 行雄教授、木下 祐哉大学院生（理工学研究科 電気電子情報通信工学専攻・博士前期課程2年）、国立情報学研究所（NII）・コンテンツ科学研究系の佐藤 いまり教授、Zhenyu Zhou研究員（研究当時）らを中心とする研究チームは、中央大学グループが独自に開発した「多機能な光-電磁波撮像デバイス・システム」とNII グループのコンピュータビジョンの手法で画像データから三次元立体的に構造を復元する技術を有機的に組み合わせることで、非破壊で検査物の内部材質と内部構造をより確実に推定する新たな検査技術を創出した。
　
　同研究では、日本発の先端ナノ材料：カーボンナノチューブ（CNT）をセンサに用いた中央大学グループ独自の材質同定型デバイス・システムに対して、対象物の影（シルエット）の重ね合わせから外観を推定するNIIグループの構造復元手法を導入することで、品質評価の分野にブレークスルーをもたらす新たな非破壊検査技術を創出した。

　これら要素技術は、工業・日用品の製造流通において忠実な再現度の品質管理の実現につながると考えられる。

　光-電磁波計測が非破壊検査を主導する中、電波と可視光の間のミリ波（MMW）・テラヘルツ波（THz）・赤外線（IR）帯域が注目されている。

　これらの波長は、電波由来の物体を通り抜ける透過性と可視光由来の直進性を両立し、ヒトの眼では見えないモノの内部を可視化できる。

　さらに、非金属材料を中心に波長毎に透過率がさまざまに変化することから、広帯域かつ多波長なMMW-IR計測により材質同定につながる。

　このような背景の下、同帯域での検査デバイス・システムの研究開発は李助教らを含め世界中で盛んに行われている。
　
　それらの代表例であるテラヘルツ時間領域分光法（THz-TDS）やフーリエ変換型赤外分光法（FTIR）等の分光装置は、食品・日用品・樹脂製品といった品質評価に活用されている。
　
　一方で李助教らは独自にCNT型のMMW-IRセンサの設計・作製に着手し、波及効果として機能的な非破壊撮像手法を確立してきた。

　食品ラップのような薄さ・柔らかさ・伸縮性が特徴で、一般的な平面視野の撮像素子（いわゆるカメラ）では死角となる湾曲検体（例えば、ガス／水道管、飲料ボトル等）の側面・裏面へのセンサの貼り付けによって360°視野の全方位計測が可能になる。
　
　しかし、分光計測やCNTセンサを含め、MMW-IR計測の構造復元への拡張は不十分と言える。

　材質同定が品質評価において重要であるという前提に加え、気温や湿度の外因による検体全体または局所部位の変形や、内部の特定材質の異常拡大といったケースを捉えながら構造を復元することも検査項目として不可欠。

　構造復元技術としては光-電磁波撮像時の反射や散乱の信号強度・時間遅れ・位相ずれの光学情報を、座標や角度という空間情報とひも付けるコンピュータビジョン（CV）手法が代表的。

　一方で従来のCVは美術映像技術向けの外観復元という可視光での利用が中心であり、モノの内部理解を志向するMMW-IR帯への拡張は依然として限定的。

　これら材質同定・構造復元双方の課題解決、そして相乗効果の新規創出に向けて、同研究チームは、CVの観点では未踏領域と言えるMMW-IR計測に対してMMW-IR帯域の特性を最大限に活かすCNTセンサによる広帯域・多波長撮像を通じて、両者の融合に取り組んだ。＜国立情報学研究所（NII）＞

●科学技術書・理工学書＜新刊情報＞●「機械材料学＜第2版＞」（荘司郁夫、小山真司、井上雅博、山内 啓、安藤哲也著／丸善出版）

＜新刊情報＞

書名：機械材料学＜第2版＞

著者：荘司郁夫、小山真司、井上雅博、山内　啓、安藤哲也

発行：丸善出版

　航空機から自動車、ロボット、電子機器まで、機械や装置をつくるために必須の「機械材料学」を学ぶための教科書。高度情報化社会ともよばれる昨今、機械材料に求められる要求はより高度になり、鉄鋼を中心とした金属材料のみではなく、高分子材料、無機材料、複合材料を学ぶことがこれからの技術者・研究者には求められる。そこで同書はこれからの学習者にとって最良の教科書となるよう書かれた。新しい知見を取り入れながら基礎から丁寧に、様々な材料をバランスよく解説。同時に、現役の技術者・研究者にとっても基礎を即座に復習できる使い勝手の良い一冊である。内容は機械工学科の通年の講義に相当し、同書前半で機械材料の基礎事項を、後半で各種材料に特有な性質とそのメカニズムを学ぶことができる。また第2版では、材料の腐食と防食に関する内容を追加。豊富な図版でわかりやすく、実務への応用も意識した、これからの「機械材料学」に役立つ教科書。

●科学技術書・理工学書＜新刊情報＞●「ChatGPTの先に待っている世界」（川村秀憲著／dZERO）

＜新刊情報＞

書名：ChatGPTの先に待っている世界

著者：川村秀憲

発行：dZERO

　ChatGPTは誤った回答を返す――。規制が必要だ――。人類がそんな話題で盛り上がっているうちにも、驚異的な成長スピードで進化を続ける人工知能。もはや予測ではなく現実――。「なかったこと」にはできない――。第一線の人工知能研究者が見通す、近未来の「人と人工知能」の協働シナリオとは？　人工知能が急速に能力を高めているなか、近い将来、シンギュラリティは本当にやってくるのだろうか。それはいつごろなのか。人間の価値観を揺るがすような、パラダイムシフトは起こるのだろうか。そのとき、労働はどう変わる？　教育は？芸術はどうなる？　富の偏在はどうなる？著者は、俳句を生成する人工知能「AI一茶くん」を開発した人工知能研究者。研究者から見たChatGPT出現の意味とは。ChatGPTなどの大規模言語モデルの仕組みから、近未来の社会変容までを平易に解説。

●科学技術ニュース●ホンダ、トクヤマと三菱商事、副生水素と車両からの定置用燃料電池電源の活用でデータセンターの脱炭素化を図る共同実証

　ホンダ、トクヤマと三菱商事は、2023年6月に新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「水素社会構築技術開発事業／地域水素利活用技術開発／地域モデル構築技術開発」事業として採択され、検討を進めてきた「副生水素と車両からのリユースを想定した定置用燃料電池電源のデータセンター向け実証」の実施を決定した。

　同実証は、山口県周南市に於いて、トクヤマが食塩電解事業で製造する副生水素を活用し、Hondaが燃料電池車からのリユースを想定して開発する定置用燃料電池電源から、三菱商事が運用する分散型データセンターに電力供給を行う。

　同実証では、車載用燃料電池の定置用燃料電池電源へのリユースの可能性を探索し、今後普及が見込まれる燃料電池の有効活用を通じて、定置用燃料電池電源の導入や運用にかかるユーザーの経済的負担の軽減、電力の脱炭素化に貢献することを目指す。

　また、大容量のデータ処理を必要とする生成AIや自動運転などの普及拡大により、今後、データセンターの電力需要の更なる増加が見込まれている。

　こうした中、地域展開に適した分散型データセンターに、副生水素と燃料電池を活用することで、データセンターのグリーントランスフォーメーションと、自治体や地元企業のデジタルトランスフォーメーションへの貢献を目指す。

　同実証で得られる知見をもとに、同地域におけるクリーンな電力を用いたデータセンターの導入・拡大や国内外でのビジネス展開の検討を進める。＜ホンダ＞

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実証名称：副生水素と車両からのリユースを想定した定置用燃料電池電源のデータセンター向け実証

実証内容：①燃料電池の特性を活かしたデータセンター向け主電源・バックアップ電源としての活用可能性、及び需給調整市場向けの活用可能性の検証

　　　　　②燃料電池と水素供給を組み合わせたビジネスモデルの経済性・事業性の検証

実証期間：2023年度～2025年度

●科学技術ニュース●核融合科学研究所など、35GHz低周波数ジャイロトロンシステムの性能試験で3秒間の1MW級での出力を実現

　京都フュージョニアリング（KF）、核融合科学研究所（National Institute for Fusion Science：NIFS）、筑波大学、英国原子力公社（UK Atomic Energy Authority：UKAEA）およびキヤノン電子管デバイスの国際産学共同研究グループは、35GHz低周波数ジャイロトロンシステムの性能試験において、60GHz以下の低周波数ジャイロトロンでの最大級かつ最長級となる3秒間の1MW級での出力を実現した。

　大型核融合炉であるITERやJT-60SA向けに開発されているジャイロトロンシステムは、電子の回転周波数に合わせて共鳴させる100GHz以上の高周波数のものが主流で、電子サイクロトロン加熱により炉心を加熱する。

　しかし、MAST Upgradeをはじめとする球状トカマク装置においては、その特徴から電子サイクロトロン加熱が難しいため、電子バーンスタイン波という比較的低周波数で高密度プラズマの電子を加速し加熱できる別の方式を取り入れる必要がある。

　そこで、プラズマ加熱実験のために1台のジャイロトロンで28GHzと35GHzが発振できる1MW級低周波数ジャイロトロンシステムを新たに開発することになった。

　筑波大学のノウハウをもとに、ジャイロトロン本体からビームを出力するためのジャイロトロン内部に設置しているミラーと、ジャイロトロン本体から発生したビームを炉心プラズマに伝送するための導波管へ誘導する準光学的結合器（MOU）内のミラーをそれぞれ大きくするとともに、２つのミラー間の距離を可能な限り近づけるように、システムを設計した。

　ミラーを大きくすることにより、発散しやすいビームの伝送損失を最小限に抑え、またミラー間の距離を縮めることで伝送損失や放電を軽減させることが期待できる。

　これらの設計を微調整しつつ、ジャイロトロン本体を稼働させるために高電圧電源や、ビームを発生させるために必要な磁場を形成する超電導マグネットのパラメータを調整しながら、性能試験を重ねた。

　今回、このジャイロトロンシステムの性能試験において、35GHzの低周波数で3秒間の1MW級（ダミーロードでの計測で930kW）の出力を実現した。

　大電力電磁波ビームの発散が大きな課題である35GHzの比較的低周波の領域で、秒レベルのMW級での出力を達成したことは、小型核融合炉開発における大きな貢献となる可能性がある。

　また、再現性と安定性の観点でも高い性能を確認し、合計20回の出力のうち19回は同等の数値での出力に成功した。加えて10回連続の出力でも同等の数値を確認し、信頼性の高い結果を得ることができた。

　このジャイロトロンはUKAEAへと渡り、オックスフォード近郊のカルハムに位置する球状トカマク装置MAST Upgradeにて使用される予定。ここではUKAEAが主導する核融合プラント開発プログラム「STEP（Spherical Tokamak for Energy Production）」に貢献する実験が行われる。＜核融合科学研究所（NIFS）＞

●科学技術書・理工学書＜新刊情報＞●「ロケットシステム」（田辺英二著／森北出版）

＜新刊情報＞

書名：ロケットシステム

著者：田辺英二

発行：森北出版

　元ロケットエンジニア（三菱重工業）による，ロケットシステムの全体をカバーした本格的な入門書。・飛行経路と軌道への投入・ロケットの構造と推進システムの仕組み・姿勢の制御と飛行経路の修正…など、ロケットに関する本質的な内容、重要な内容を網羅しつつ、丁寧に説明。同書は、2019年に風虎通信から発行されたものの再発行。再発行にあたり、一部の図を修正している。

●科学技術書・理工学書＜新刊情報＞●「あっぱれ！ 日本の新発明」（ブルーバックス探検隊著／講談社）

＜新刊情報＞

書名：あっぱれ！　日本の新発明～世界を変えるイノベーション～

著者：ブルーバックス探検隊　

協力：産業技術総合研究所

発行：講談社（ブルーバックス）

　世界的に奪われていく産業シェア、低迷する経済、深刻さを増す人材不足……。かつて隆盛を誇った「ものづくり大国」日本の凋落は、もはや免れないように見える。だが、そんな逆風のなか、創意工夫と緻密な技巧で、日々、奮闘する研究者たちの姿があった。わが国最大級の研究機関・産業技術総合研究所における、世界の「標準」をくつがえす驚きの新発明の数々に、あっぱれ！【目次】　第1章　冷やすメカニズムを根底から変える！「磁気冷凍」という革命　第２章　その力仕事、おまかせあれ！「ガテン系ロボット」いざ出動！　第３章　300℃でもさわれる！レンガを進化させた「意外すぎるもの」　第４章　エネルギー問題が変わる！日本の「地中熱」のすごい可能性　第５章　世界初「どう剥がれるか」を撮影！　接着剤の謎が見えてきた　第６章　その誤差、３億年に１秒！「光格子時計」は時間を再定義する　第７章　まるで小さなブラックホール！「暗黒シート」はなぜそんなに黒い？　第８章　クルマが「感情」を読む！「自動運転」の驚くべき未来図　第９章　音楽の楽しみ方が変わる！「サビ」も探せる「音楽地図」　第10章　「臭い」を除去して資源に！「プルシアンブルー」のすごい力