じじぃの「これがノーベル賞受賞を支えた光技術だ・光電子倍増管!日本発世界技術」

ノーベル賞>「浜松ホトニクス」2人目の梶田隆章さんの受賞に貢献 動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=D_j66_U-ia4
スーパーカミオカンデ Super Kamiokande 4/4 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=d4wUP9FSKCY
ZEROスペシャル がん治療最前線 動画 Youku
http://v.youku.com/v_show/id_XMjY3NDU2NTcy.html
下村修博士が発見した緑色蛍光たんぱく質(GFP)

レーザ核融合(大出力レーザ応用技術) 浜松ホトニクス
●レーザで創る小さな太陽
レーザ核融合による人工太陽はクリーンな電気エネルギーを私たちの社会にもたらします。核融合発電プラントでは、水素ガス等を作ったり、有害物質の分解や変換を同時に行うことができます。
http://www.hamamatsu.com/jp/ja/technology/innovation/laser_fusion/index.html
ノーベル物理学賞梶田隆章氏ら2人 ニュートリノ研究 (追加) 2015年10月6日 朝日新聞デジタル
スウェーデン王立科学アカデミーは6日、今年のノーベル物理学賞を、東京大宇宙線研究所長の梶田隆章教授(56)ら2氏に贈ると発表した。梶田さんは岐阜県にある装置「スーパーカミオカンデ」で素粒子ニュートリノを観測、「ニュートリノ振動」という現象を初めてとらえ、重さ(質量)がないとされていたニュートリノに重さがあることを証明した。宇宙の成り立ちや物質の起源を解明するのに大きな影響を与えた。
http://www.asahi.com/articles/ASH9W5WBNH9WULBJ006.html
カンブリア宮殿 「“ノーベル賞”御用達! 光の技術を極める超絶企業」 2013年12月12日 テレビ東京
【司会】村上龍小池栄子 【ゲスト】晝馬明(浜松ホトニクス株式会社 社長)
今年、ヒッグス粒子の発見を陰で支え、その発見に貢献した日本企業「浜松ホトニクス」とはどんな企業なのか?
車の自動ブレーキ、血液分析、CTスキャンなど…身の回りのあらゆる所で活躍する浜松ホトニクスの「光の技術」を分かりやすく解説。年商1000億円をあげるその独自技術を紹介する。
また、ヒッグス粒子発見の舞台となったスイスの巨大研究施設「CERN」も独自取材。世界をうならせる浜松ホトニクスの神髄に迫る。
http://www.tv-tokyo.co.jp/cambria/backnumber/20131212.html
ヒッグス粒子研究 支えた日の丸企業 JFE東芝…先端技術、数多く採用 2012年7月6日 産経新聞
万物に質量を与え「神の粒子」とも呼ばれるヒッグス粒子の観測装置には、日本企業の先端技術が数多く採用されていた。特に超電導磁石を作る素材技術、素粒子を観測するセンサー技術で貢献度が高く、日本企業は技術で観測を支えた。
実験では「大型ハドロン衝突型加速器LHC)」で陽子をほぼ光速に加速して衝突させ、その際に飛び出す素粒子を検出器でとらえる。陽子の加速や方向付けには強力な磁石が必要だ。LHCには2000台近い超電導磁石が設置され、装置の心臓部となっている。膨大な量の超電導線材が用いられたが、その半分近くは古河電気工業が納入した。JFEスチール東芝超電導磁石用の鋼材やコイルを納入し、実験を支えた。
素粒子検出の心臓部には、同分野の実験で多用される光電子増倍管など浜松ホトニクスのセンサーが採用された。「LHC用に開発した特殊仕様」(同社)で、まねのできない高感度センサーの設置台数は合計2万6000台にも及ぶ。
クラレは検出部周辺で放射線などを測定する特殊プラスチックファイバーを提供。普及しなかったが「思わぬところで役に立った」(同社)という。
ヒッグス粒子の研究装置に使われた日本製資材
加速器
 JFEスチール  超電導磁石用鋼材
 新日鉄      極低温に対応した特殊ステンレス鋼
 IHI         超電導磁石用の極低温冷却装置
 古河電工     超電導磁石用線材
 フジクラ     放射線の影響を受けない通信用光ファイバー
●検出器
 浜松ホトニクス 素粒子検出用光センサー(光電子増倍管、シリコン検出器)
 林栄精器    素粒子検出器
 クラレ      放射線検出用ファイバー
 東芝       素粒子検出用の超電導磁石

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浜松ホトニクス | 20インチ光電子増倍管(PMT)開発ストーリー 小柴昌俊教授 ノーベル物理学賞
昭和54年(1979年)、東京大学理学部の小柴昌俊教授の要請により、晝馬輝夫(社長)らが同教授の研究室を訪れた。用件は、陽子崩壊観測実験に使用するための大口径光電子増倍管の開発依頼であった。同教授は実験計画の中心的存在で、この実験のための観測装置を発案した。小柴教授は言った。
「直径25インチのホトマルを作ってくれないか」
http://jp.hamamatsu.com/resources/products/etd/jpn/html/pmt_005.html
光電子増倍管
光電子増倍管(photo multiplier tube、PMT)は業界でもっとも頻繁に使用されている(と思う)検出器で、光が入ってくると内部で増幅して電気信号に変えて出力する光センサーです。
カミオカンデで有名になったんじゃないでしょうか?
逆に、光が入ってこないと黙ったままなので粒子が飛んできたときに光が出るようにしてやる必要があります。
それがシンチレーターです。
PMTには様々な種類、大きさ、タイプがあります。基本的に大きいほど高出力ですが、値段も張ります(笑)。物理の世界だけでなく医療分野でも使われているこのPMT、「浜松ホトニクス」という日本の企業が世界シェアの9割を占めています。(教官談) すべて手作業で作ってるそうで、納期は2〜3ヵ月かかります。
http://www.biwa.ne.jp/~tak-n/phys/pmt.htm
ZEROスペシャル がん治療最前線 2011年3月19日 NHK
【ゲスト】手塚眞ヴィジュアリスト) 【司会】安めぐみ、山田賢治
細胞の中のタンパク質などを蛍光物質で光らせ、その働きをリアルタイムで観察する「バイオイメージング」の技術が、がんの治療を大きく変えようとしている。一方特定の遺伝子を改変し、がん細胞だけで増殖するようになったウイルスを使ったがん治療の臨床試験もはじまっている。日本人の死因第1位を占めるがん治療の最前線に迫る。
http://www.nhk.or.jp/zero/contents/dsp338.html
『日本発!世界技術―この会社が経済再生の原動力になる』 溝口敦/著 小学館 2003年発行
これがノーベル賞受賞を支えた「光」技術だ! 光電子増倍管 浜松ホトニクス (一部抜粋しています)
素粒子ニュートリノに質量があることがほぼ確実になっている。これまで「ニュートリノに質量なし」で宇宙論が組まれていたから「質量あり」は物質の根拠を説明する理論を大転換させるパワーを秘め、発見した東大宇宙線研究所に対しては、ノーベル賞受賞の下馬評が高い。
装置をスーパーカミオカンデ岐阜県神岡町)という、前身のカミオカンデは「ニュートリノ検出への貢献」で02年ノーベル物理学賞を受賞した小柴昌俊・東大名誉教授が78年に提案、83年から実験を開始した。小柴教授はスーパーカミオカンデの立ち上げにも尽力している。地球に飛来し、水の分子と衝突、発光したニュートリノを観測したのがスーパーカミオカンデの巨大な水槽一面に貼り付けられた1万2000本もの光電子増倍管であり、その日本唯一のメーカーが浜松ホトニクス(本社・浜松市)である。
光電子増倍管の世界需要は年間70万〜80万個ほど。浜松ホトニクスがうち60%を供給している。ライバルメーカーは日本にはなく、米、仏、英に1社ずつあるだけ。同社は光電子増倍管に関するかぎり、世界のナンバーワン企業である。
では、光電子増倍管とはどのようなものか、外観はラジオやステレオに昔使われていた真空管に似ている。事実、光電子増倍管もガラス管に封じられた真空管であり、入射窓、光電面、金属の薄膜でできた電子倍増部(ダイノード)から成る。真空管は電気を使うが、増倍管の方は微弱な光を電子に換えて増倍する。
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ニュートリノを一口でいえば、電子から電気を剥ぎ取ったものである。電子と同じほど小さい。発生の条件は原子核が崩壊したり、核融合したり、原子核が分裂して放射能を出すときである。
太陽で刃水素原子が核融合してヘリウムに変わっている。当然ニュートリノが発生、地球に飛来する。その量は1㎝2、つまり親指の爪ぐらいの広さに1秒間660億個とされる。膨大な量だが、電気的に中性だから、電気にとられられず、地球でさえ貫通する。
核分裂エネルギーを使って発電する原子力発電所からも低エネルギーのニュートリノが発生、カムランドが観測することになる。
また光電子増倍管から発した技術はフォトンカウンティング(光子1個1個を計測する)や、フェムト秒領域の観測(1フェムト秒は光が10万分の3㎝進む極めて短い時間。フェムトは10のマイナス15乗の単位)など、極源の計測技術をも担い始めている。先端科学の研究に光が欠かせないわけだが、身近な技術にも使われていると竹内事業部長は胸を張っていう。
「たとえばポテトチップ。油脂を使ってますから酸化が進みやすく、酸化が進むと味覚的にうまくないばかりか、体に害を与える。ところで意外と思われるかもしれませんが、食品は酸化が進むと、人の目には見えないごく微弱な光を出します。食品の光を光電子増倍管でとらえ、酸化度をチェックすることが現実に行なわれてます。 またエコロジー面でも、川の水の汚れを特殊な光として空中の光電子増倍管で読む、その結果、川や海が何に汚染されているかを調べる。あるいは石油掘削の際、地下何千mもの深さに打ちこんだパイプの先に増倍管をつけ、周囲の岩石から反射してくる光(放射線)を分析、水が出る層なのか、石油が出る層なのか調べるとか、すでに実施に移されてます。 バイオの面でも活躍し、典型はヒトゲノムの解析、現在はDNAの解析からタンパク質、遺伝子の解析に入っていますが、タンパク質を蛍光色に染め、それを光電子増倍管を使って高速で読む読み取り装置、あるいはそれを使った新薬の開発などに使われ始めている。 それとわが社では、老人性痴呆症などの脳疾患やガン組織の早期発見に役立つPET検査装置(陽電子放出断層撮像)を検診用に開発中です」
「光は新宿より」は戦後のどさくさ時、テキ屋闇市の開設で発したスローガンだったが、今や「光は浜松より」。今後ますます重要性を加えそうである。

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どうでもいい、じじぃの日記。
ぼけっと、『日本発!世界技術―この会社が経済再生の原動力になる』という本を見ていたら、「これがノーベル賞受賞を支えた『光』技術だ! 光電子増倍管 浜松ホトニクス」というのがあった。
素粒子ニュートリノに質量があることがほぼ確実になっている。これまで「ニュートリノに質量なし」で宇宙論が組まれていたから「質量あり」は物質の根拠を説明する理論を大転換させるパワーを秘め、発見した東大宇宙線研究所に対しては、ノーベル賞受賞の下馬評が高い」
1998年に、それまで質量ゼロとされてきたニュートリノに質量があることを観測データから東京大学の戸塚洋二博士が発表した。発表の翌日にアメリカのクリントン大統領がスピーチで言及したほどの大発見だった。 この発見により、ノーベル物理学賞受賞が期待されていた戸塚博士だったが2008年にがんで亡くなってしまった。博士は2002年にノーベル物理学賞受賞した小柴昌俊博士の愛弟子だった。
「バイオの面でも活躍し、典型はヒトゲノムの解析、現在はDNAの解析からタンパク質、遺伝子の解析に入っていますが、タンパク質を蛍光色に染め、それを光電子増倍管を使って高速で読む読み取り装置、あるいはそれを使った新薬の開発などに使われ始めている。 それとわが社では、老人性痴呆症などの脳疾患やガン組織の早期発見に役立つPET検査装置(陽電子放出断層撮像)を検診用に開発中です」
蛍光ウイルスである「テロメスキャン」は生体内に注入されるとがん細胞で増殖してGFPを産生し蛍光を発する。蛍光ウイルスが発する微弱な蛍光を光電子増倍管を使って観察することで、がん細胞の位置を正確に把握することができるようになった。この光る物質GFPは2008年ノーベル化学賞受賞したボストン大学名誉教授の下村修博士がオワンクラゲから発見したものだ。
光電子増倍管は、「浜松ホトニクス」が世界シェアの9割を占めている。
日本も捨てたもんじゃない。