2011年度サイエンス・マイスター副専攻春学期授業「高度科学技術入門」、「科学体験学習1」実施報告

サイエンス・マイスター育成プログラム
「サイエンス・マイスター副専攻」

2013年度実施授業
春学期:







秋学期:

高度科学技術入門 分析装置体験学習1  5月1日

講師:工学部 エネルギー工学科 松村義人 教授


この講義では、学生は3つの班に分かれてそれぞれ走査型電子顕微鏡(SEM)、エネルギー分散型-蛍光X線分析装置(XRF)と粉末X線回折装置(XRD)、核磁気共鳴分析装置(NMR)を体験しました。

走査型電子顕微鏡(SEM)と光学顕微鏡(OM)


Aグループ 今回、人の目でモノを見る原理、光学顕微鏡(OM)と走査型電子顕微鏡(SEM)の構造と原理をそれぞれ説明しました。説明した後は、OMおよびSEMの実習を行い、様々なものを観察しました。OMでは1万円札に書かれてある隠し文字や携帯ディスプレイの液晶を観ました。またSEMでは、蟻の複眼や髪の毛のキューティクルなど観察しました。その際、学生は興味深そうに装置を操作し、何かしら発見した際には隣の人と笑顔で話し合う場面がみられました。


学生の感想:Aグループ(SEM


光学顕微鏡を使って10円玉、携帯の液晶、1万円札を拡大してこんなことがかいてあるのだとか作りの細かい部分が見られて面白かったです。これらのものを走査型電子顕微鏡でより拡大したらどのように映るのか気になるので見てみたいです。

(1年生:Uさん)



久し振りに光学顕微鏡を扱い、その操作方法を思い出す事が出来た。また、初めて電子顕微鏡を扱う事もでき、貴重な経験になったと思う。今後操作方法をより知り、完璧に顕微鏡を扱えるようになりたい。

(2年生:M君)



光学顕微鏡による10円玉や携帯の液晶や1万円札の観察は普段身近にあるが、目にすることのないものを観察するという体験ができたので良かったです。SEMによる髪の毛と蟻の観察では通常では見ることのできない、髪の毛のキューティクルや蟻の複眼の観察を通して、SEMの操作について学ぶことができたし、卒業研究の参考になったと思います。

(4年生:A君)

核磁気共鳴分析装置(NMR)


Cグループ 核磁気共鳴分析装置(NMR)では、スクリーンを使って装置等の図を見せて原理や解析の仕方を説明した後、実際にNMRのスペクトル解析の問題を学生同士協力しながら解析しました。その後、担当が実際に装置を使用して操作を教え、希望者には実際にNMRを操作してスペクトルを測定してもらいました。学生たちは集中して話を聞いており、とても知識への意欲が感じられる様子でした。




学生の感想:Cグループ(NMR)


NMRスペクトルから試料の構造を分析するのはパズルを解いているようで楽しいと思った。今回やった試料だけではなく、様々な試料のNMRスペクトルを見てみたいと思った。

(2年生:N君)



NMRを用いると短時間で構造が分かるとのことなので、是非試してみたいと思った。また、実際に動かしてみて磁気の影響を受けてしまうものやガラス器具の扱いなど、まだまだ知らないことがたくさんあった。

(2年生:Bさん)



実際に操作させてもらい、最初に少しトラブルはあったが無事分析できた。また、実際に機械に触れることができてとても楽しかった。

(1年生:W君)

蛍光X線顕微鏡(XRF)


Bグループ 蛍光X線顕微鏡(XRF)では、始めに配布資料を用いて原理を説明しました。その後、実際に小判(偽)がどのような元素で構成されているか元素分析を行いました。さらに、得られた分析結果を基に、全員で小判の主元素を特定しました。参加した学生の中には実験終了後に「操作を行っている際も、どのような原理で分析しているのか」「どのように試料を装置内にセットするのか」など、質問している姿が見られました。


粉末X線回折装置(XRD)


Bグループ 松村教授からX線について講義がありました。その中で物質の結晶構造やミラー指数を理解するために、羊羹を用いて実際に結晶面を切り出しながら学習しました。その後、技術共同管理室に行き、実際の分析装置により分析を行いながら蛍光X線分析装置とX線回折分析装置について学びました。実際に試料を測定し、未知の粉末試料をX線回折装置を使って測定し、どのように結果を判断するかを学び、参加学生から積極的な質問もあり、楽しく、しっかりとX線を用いた分析法と結晶構造について学びました。


学生の感想:Bグループ(XRD・XRF)


まさか羊羹を使って講義するとは思わなかった。でも実際にミラー指数を使ってみると、わかり易くて良かった。分析機器の見学は特にXRDが特注アームまで付いていて、動いているのを見ていてとても楽しかった。サマーセッションでは分析機器が組み立てられるところから見られると聞いたので、今から楽しみ。

(1年生:Hさん)



実際に羊羹を切って形を作ることでミラー指数についてはよく理解できたと思います。分析装置を見学してみて、内部ではX線を飛ばしたり色々なことが起こっているはずなのに、自分達がやる動作はボタン一つだったので、分析する意味や利用法、構造などを理解していないと宝の持ち腐れになってしまうなあと思いました。

(1年生:Aさん)



大学院生の方々の話が簡潔的で、とても理解しやすい講義だったので楽しく見学することが出来ました。自分もこのような高度な機械を使える知識を培いたいと思いました。

(1年生:S君)

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