研究者詳細 - 西　竜治

講演・口頭発表等 - 西　竜治

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電子顕微鏡・ラマン分光・放射光を利用した鋳鉄の構造解析

佐藤海斗, 永瀬丈嗣, 丸山徹, 神田一浩, 山川進二, 大河内拓雄, 山下満, 松延, 西竜治, 市川聡

材料物性工学談話会 2024年度第3回講演会 2025年1月

電子顕微鏡遠隔観察システムの構築

山本航, 永瀬丈嗣, 山下満, 西竜治, 市川聡

日本鋳造工学会関西支部令和6年度秋季支部講演大会 2024年11月日本鋳造工学会関西支部

Network tele-microscopyにおけるTEM-BF像の画像劣化

門田優杜, 山口大智, 山本航, 永瀬丈嗣, 山下満, 當代光陽, 西竜治, 市川聡

日本金属学会関西支部マテリアルデザイン研究会 2024年11月日本金属学会関西支部

Network tele-microscopyによる3DPで作製した金属文化財レプリカの組織観察

新橋創太, 山本航, 永瀬丈嗣, 山下満, 柏井茂雄, 兼吉高宏, 當代光陽, 西竜治, 市川聡

日本金属学会関西支部マテリアルデザイン研究会 2024年11月日本金属学会関西支部

たたら製鉄試料を用いた Network tele-microscopy の教育利用

山本航, 新橋創太, 永瀬丈嗣, 関一郎, 西竜治, 市川聡

日本顕微鏡学会第67回シンポジウム 2024年11月日本顕微鏡学会

Network tele-microscopy in cities and regional areas 招待国際会議

T. Nagase, M. Yamashita, M. Todai, R. Nishi, S. Ichikawa

The 10th TKU-ECUST-KIST-OMU-UH-IHU-KMITL-UTAR-TNU-HUIT Joint Symposium on Advanced Materials and Applications (JSAMA-10) 2024年10月 JSAMA-10, East China University of Science and Technology

Electron microscopy is one of the most important and powerful technique for the microstructure analysis in materials. Tele-microscopy including the remote operation and observation using electron microscopes had been proposed at end of 1990’s, however, the initial stage tele-microscopy had not been widespread because of the underdevelopment of information and communication technology at that time. Now we start the construction of network tele-microscopy system as the cutting edge of tele-microscopy. In the present study, the concept and some experimental results of the network tele-microscopy system focusing on the Hyogo Prefecture in Japan are introduced.

Artificial Intelligence Compatible Charged Beam Optical System 国際会議

Hiroyuki Ito, Nishi Ryuji, Jun Yamasaki

11th Conference on Charged Particle Optics (CPO-11) 2024年10月 CPO-11 Organizing Committee

This study presents advancements in electron optical systems, focusing on AI-compatible designs to improve performance in SEM, TEM, and analyzers. Key innovations include: (1) the N-SYLC aberration corrector, which eliminates magnetic hysteresis and enhances magnetic field strength using parallel current lines; (2) the V-SYLC beam deflector for high-speed voltage superimposition; and (3) the DAL electron mirror, offering charging-free energy filtering for compact analyzers. The N-SYLC system simplifies traditional spherical aberration correction by replacing magnetic poles with current lines, improving controllability and efficiency. Integration of these technologies with AI enables autonomous electron beam tuning and noise suppression, laying a foundation for new applications.

Three-dimensional reconstruction of surface morphology of a polycrystalline dendrite particle using bright-field TEM images 国際会議

Shinya Mizuno, Takeshi Nagase, Ryuji Nishi and Jun Yamasaki

11th Conference on Charged Particle Optics (CPO-11) 2024年10月 CPO-11 Organizing Committee

We developed a method for 3D surface reconstruction of crystalline materials using electron tomography. The study focused on dendritic crystalline particles growing in an amorphous Fe-Si-B alloy matrix. Bright-field TEM images were acquired using an ultra-high voltage electron microscope (2000 kV, Hitachi H-3000) from 121 angles between -60° and +60° at 1° intervals. To address the complex diffraction contrast typical of crystalline materials, the images were binarized, clearly separating the crystalline particles from the amorphous regions. The reconstruction results showed that binarization significantly reduced noise, producing a smooth and accurate representation of the 3D growth front. This method aids in understanding the growth mechanisms of crystalline particles.

Network tele-microscopy observation system in Research Center for Advanced Metallic Materials at University of Hyogo and Hyogo Prefectural Institute of Technology 国際会議

K. Yamamoto, T. Nagase, M. Yamashita, R. Nishi, S. Ichikawa

4th Joint Symposium on Advanced Mechanical Science and Technology 2024年9月 University of Hyogo

Electron microscopy is a crucial technique for microstructure observation and material analysis, but its high cost and the limited availability of skilled electron microscopists restrict its accessibility. In Japan, electron probe micro-analyzers (EPMAs) with field-emission (FE) guns are installed in only a few public technology centers and universities. Network tele-microscopy offers a solution by enabling remote observation of electron microscope images without requiring expensive equipment or specialized expertise. This study reports on a network tele-microscopy system developed for remote observation, installed at the Research Center for Advanced Metallic Materials, University of Hyogo, and the Hyogo Prefectural Institute of Technology.

超高圧電子顕微鏡network tele-microscopyによるナノデンドライトの遠隔電子顕微鏡観察

永瀬丈嗣, 西竜治, 市川聡, 山﨑順

日本金属学会の秋期(第175回）講演大会 2024年9月日本金属学会

電子顕微鏡法は微細構造解析で重要であり、マテリアルDX推進の一環としてnetwork tele-microscopyが注目されている。この技術は、リアルタイムで「イメージ」を共有し、効率的なデータ収集と研究者間の生きたデータ共有を可能にする。特に、粉末床溶融結合法における超温度場での絶対界面安定性に関するナノデンドライト形成の3D評価が焦点である。本研究では、大阪大学の超高圧電子顕微鏡を活用し、network tele-microscopyによるナノデンドライトの遠隔観察事例を報告した。

TinkerCAD を利用した電子回路の仮想実験

木村紀之, 西竜治

2024年電気学会産業応用部門大会 2024年8月電気学会

本論文では、ウェブサイト「TinkerCAD-circuits」を利用して仮想実験を実現する方法を示す。このような実験を実現することで多くの利点が得られるが、シミュレータ内で現実的な実験を行うためにはいくつかの重要なノウハウが必要である。本論文では、それらのノウハウの具体例を示し、読者が容易に実践できるよう、サンプル回路とその結果を提供する。

デンドライト多結晶粒子の回折コントラスト像に基づく三次元トモグラフィー

水野伸哉 , 永瀬丈嗣, 西竜治, 山﨑順

日本顕微鏡学会第80回学術講演会 2024年6月日本顕微鏡学会

アモルファスFe-Si-B合金を500℃以上に加熱するとデンドライト結晶粒が成長することが知られており、その成長メカニズム解明には結晶粒の三次元表面形状の計測が重要である。しかし、結晶粒と母相の組成比が近いためADF-STEMトモグラフィーではコントラストが得られず、回折コントラスト像に基づく解析が必要となる。本研究では、回折コントラスト像を活用した二値化画像による三次元再構成を試みた。大阪大学の300万ボルト超高圧電子顕微鏡（日立H-3000）を用い、±60°で1度刻みの明視野TEM像を取得し、二値化処理を通じてマーカーレスアライメントに成功した。再構成結果ではmissing wedge効果が顕著であり、全角傾斜による表面形状再現性がシミュレーションで確認された。本研究では全角傾斜ホルダーを用いた実験の取り組みについても述べる。

Network tele-microscopyによる電子顕微鏡遠隔観察の実例

山本航, 佐藤海斗, 迫田愛美, 山口大智, 永瀬丈嗣, 山下満, 西竜治, 市川聡

日本顕微鏡学会第80回学術講演会 2024年6月日本顕微鏡学会

電子顕微鏡は材料解析における基盤技術であるが、高コストや専門人材の確保が困難であり、地方自治体での運用が困難になりつつある。Network tele-microscopyは、クラウドやテレビ会議システムを用いて電子顕微鏡像を遠隔地でリアルタイムに共有・観察する技術であり、この課題の有力な解決策である。本研究では、大阪大学や兵庫県立大学の電子顕微鏡を用いて1府5県14拠点での遠隔観察を実現した事例を報告し、自治体レベルでの持続可能な電子顕微鏡運用モデル構築のための課題を考察する。

関西の公設試における Network tele-microscopy 観察の実例

永瀬丈嗣, 西竜治, 市川聡, 柴田顕弘, 松室光昭, 武村守, 長岡亨, 木元慶久, 時枝健太郎, 山下満, 山﨑徹

日本鋳造工学会 2024年春期第183回全国講演大会 2024年5月日本鋳造工学会

透過電子顕微鏡は高コストや専門人材の不足により地方自治体での運用が困難である。本研究では、遠隔操作ではなく遠隔観察に特化した「クラウドIPハイブリッド方式」を用い、1府5県16拠点での遠隔観察を実現した。遠隔観察は、タイムラグやセキュリティ問題を伴う遠隔操作の課題を回避し、現実的な普及が期待される。本方式を用い、大阪大学の超高圧電子顕微鏡H-3000を活用し、オンライン会議やテレビ会議システムを併用して金属材料の観察を行った事例を報告する。

Network tele-microscopyを利用した金属ガラス・アモルファス相の観察の実例

永瀬丈嗣, 山本航, 山下満, 西竜治, 市川聡

粉体粉末冶金協会 2024年春季大会 2024年5月粉体粉末冶⾦協会

電子顕微鏡の遠隔観察・遠隔操作技術は新しい概念ではなく、1990年代後半から超高圧電子顕微鏡Hitachi H-3000を用いた先駆的な試みが行われ、多くの知見が得られてきた。当時はISDNや衛星通信を用い、限られた回線容量で情報を転送する技術が主眼であったが、COVID-19の影響でリモート技術の社会的受容が進み、TEMの画像取得技術や通信容量の大幅な進化により状況が一変した。我々は、大阪大学超高圧電子顕微鏡センターで開発されたnetwork tele-microscopyを用い、4K画像のリアルタイム観察や高速通信、情報秘匿性を実現し、金属ガラス・アモルファス相の遠隔観察に成功した事例を報告する。

放射光・電子顕微鏡の融合研究による金属酸化物界面における電子励起誘起相転移現象の解明

山口大智, 永瀬丈嗣, 部家彰, 住友弘二, 井上尚三, 神田一浩, 山下満, 佐藤和久, 西竜治, 市川聡

ニュースバルシンポジウム 2024 2024年3月兵庫県立大学高度産業科学技術研究所

球状黒鉛の電子顕微鏡観察における汎用電子顕微鏡と超高圧電子顕微鏡の違い

佐藤海斗, 永瀬丈嗣, 丸山徹, 淺野和典, 五十嵐芳夫, 山下満, 西竜治, 市川聡

日本金属学会2024年春期(第174回)講演大会 2024年3月日本金属学会

Network tele-microscopyを利用した(Pt-Siアモルファス相)/SiOx 界面における電子励起誘起結晶化現象の研究

山口大智, 山本航, 永瀬丈嗣, 山下満, 佐藤和久, 西竜治, 市川聡

日本金属学会2024年春期(第174回)講演大会 2024年3月日本金属学会

積層造形-溶浸法により作製したTi-Mg合金のnetwork tele-microscopy観察

山本航, 成定慧, 永瀬丈嗣, 今木辰彦, 竹内章，柳谷彰彦, 山口篤，山﨑徹, 西竜治, 市川聡

軽金属学会関西支部若手研究発表会 2024年3月軽金属学会関西支部