定期刊行物

Yano E plus

エレクトロニクスを中心に、産業の川上から川下まで、すなわち素材・部材から部品・モジュール、機械・製造装置、アプリケーションに至るまで、成長製品、注目製品の最新市場動向、ならびに注目企業や参入企業の事業動向を多角的かつタイムリーにレポート。

発刊要領

資料体裁：B5判約100～130ページ
商品形態：冊子
発刊頻度：月1回発刊（年12回）
販売価格（1ヵ年）：106,857円(税込) 本体価格 97,142円

※消費税につきましては、法令の改正に則り、適正な税額を申し受けいたします。

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Yano E plus 2022年1月号(No.166)

《トップ年頭所感》

2022年、地方は自らの価値を再定義し、新たな資本形成を　（3～5ページ）
株式会社矢野経済研究所　代表取締役社長　水越　孝

≪次世代市場トレンド≫

素粒子技術の応用　（6～52ページ）

～基礎研究は長時間を要する。しかし、解明された基本原理は既存

　技術の限界を打破し、画期的な製品につながる可能性を秘めている～

1．基礎学問とその応用

2．素粒子と素粒子技術

【表1．素粒子の役割と分類】

3．素粒子技術の応用分野

3-1．計測分野

3-2．エネルギー分野

3-3．医療分野

4．素粒子技術の応用に関する市場規模

【図・表1．素粒子技術の応用に関する国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2020-2025年予測）】

【図・表2．素粒子技術の応用に関する需要分野別WW市場規模推移と予測

（金額：2020-2025年予測）】

5．素粒子技術の応用に関連する企業・研究機関の取組動向

5-1．大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構（KEK）(1)

(1)超伝導加速空洞技術を用いたcERLによる医療用RI製造実験

①⁹⁹Moの国内供給体制の確立を目指して

②cERL

【図1．cERLの超伝導加速空洞クライオモジュールの外観】

【図2．cERL加速器周回部(手前)から臨んだ照射ビームライン(中央)】

【図3．ターゲット照射部】

③超伝導加速空洞を用いた電子加速器による^99mTc/⁹⁹Mo製造試験

【図4．光核反応による放射化】

【図5．光子飛程と光核反応断面積】

【図6．放射能空間分布】

④実験結果

【図7．照射実験の結果。Moターゲットの深さ1cm地点(収量最大部分)で生成された核種】

5-2．大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構（KEK）(2)

(1)ミュオン加速の実現

【図8．J-PARC MLFのビームライン】

【図9．ミュオンリニアックの模式図】

(2)ミュオンg-2/EDMの精密測定

【図10．J-PARCにおけるg-2/EDMの精密測定の模式図】

(3)透過型ミュオン顕微鏡

(4)ミュオン散乱法による高解像度イメージング

5-3．学校法人中部大学

(1)ミュオン核融合の原理

①ミュオン核融合の原理

【図11．μCFサイクルの模式図】

【図12．ミュオン非平衡プラズマ核融合の新理論】

②ミュオン核融合炉の新しいアイデア

【図13．磁場も慣性力も使わない核融合領域の保持概念の創出～

世界初のラムジェット（ラム圧）利用による制御ミュオン核融合装置概念図】

【図14．衝撃波により高密度室温ガス領域を保持・定常・安定な核融合】

【図15．ミュオン非平衡プラズマ核融合中性子源システムの模式図】

【図16．核融合中性子源によるLLFP、MAの短寿命化プラント概念図】

③ミュオン核融合実現の可能性

【図17．最近の研究進展】

5-4．国立大学法人東京大学

(1)ミュオグラフィとは

(2)可視化技術「ミュオグラフィ」を用いて構造物内部を透視画像化するシステムの共同開発

【図18．(左)測定対象 (右)ミュオグラフィによる測定結果】

(3)ミュオグラフィの海への展開

【図19．TS-HKMSDDを構成するミュオグラフィセンサーモジュールの外観】

【図20．東京湾アクアラインの地上部の外観(上)と、東京湾アクアラインの

全体像のなかで設置されたTS-HKMSDDの位置（Muと記された部分）(下)】

【図21．TS-HKMSDDによる潮位測定結果（観測点：千葉）青線(上)はTS-HKMSDDにより測定された潮位、赤線(下)は海上保安庁による検潮結果】

【図22．TS-HKMSDDによる潮位変動の時空間イメージ、

カラースケールは潮位を示しており、緑が低く、黄から赤にいくに従って高くなる】

5-5．大学法人東海国立大学機構名古屋大学(1)

(1)磁気スキルミオンで新たな構造を実現

【図23．磁気スキルミオンのスピン構造。矢印はスピンの向きを示す】

【図24．スメクティック液晶の模式図】

【図25．スキルミオン液晶のローレンツ電子顕微鏡像】

(2)ドメインウォール・スキルミオンの観測に成功

【図26．磁性体中の磁気構造】

【図27．磁束密度分布を示すローレンツ電子顕微鏡像】

5-6．国立大学法人東海国立大学機構名古屋大学(2)

(1)放射線照射による水の発光現象の発見

【図28．チェレンコフ光閾値以下のエネルギーの放射線の光計測】

(2)発光イメージングを用いてミュオンビームの分布計測に成功

【図29．ミュオンによる線量画像と発光画像のシミュレーションデータ】

【図30．ミュオンビームイメージング法の模式図。(左)側面図、(右)正面図】

【図31．正のミュオンビームを水に照射しながら高感度CCDカメラで撮像した

ミュオン崩壊陽電子のチェレンコフ光画像】

【図32．正のミュオンビームをプラスチックシンチレーターに照射しながら

高感度 CCDカメラを用いて撮像した崩壊前のミュオン発光画像】

5-7．国立大学法人北海道大学

(1)中性子科学の発展と北海道大学の加速器施設

【図33．HUNSの半世紀にわたる実績】

【図34．北海道大学の現在の加速器（HUNS2）のビームライン配置】

【図35．(左)電子線形加速器（電子LINAC）、

(右)電子ビーム誘導部＆中性子発生源】

(2)中性子イメージング法

【図36．中性子透過法の原理を示した模式図】

【図37．パルス中性子イメージング法】

(3)中性子共鳴吸収を利用した物体内部温度イメージング

【図38．中性子共鳴吸収を利用した物体内部温度イメージング】

(4)宇宙線ソフトエラー防止

【図39．宇宙線によるソフトエラー】

5-8．国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）

(1)放射線によるがん治療と重粒子線治療

【図40．がん治療に用いられる放射線の種類】

【図41．X線治療と重粒子線（炭素線）治療の線量分布の違い】

(2)重粒子線治療の原理

【図42．重粒子線がん治療の原理を示した模式図】

【図43．世界初の重粒子線がん治療装置HIMACの外観模式図】

【図44．重粒子線治療装置の治療室(左)と回転ガントリー(右)】

【図45．3次元スキャニング照射装置】

(3)重粒子線治療の実績

【図46．重粒子線がん治療HIMACにおける治療実績】

(4)第5世代重粒子線治療装置「量子メス」

【図47．次世代の小型炭素線治療装置：量子メス】

【図48．レーザー駆動イオン加速方式の模式図】

6．素粒子技術の応用に関する将来展望

日本の商用車コネクテッド(4)　（53～61ページ）

～商用車コネクテッドと物流MSPFは国内物流を変革する～

1．前号のまとめ

2．モビリティからの情報収集

2-1．物流の課題解決の整理

【図1．SIPによる課題解決のフロー（案）】

【図2．物流ソリューションの概要（物流関連市場の取り組み（例））】

2-2．モビリティからの情報収集

【図3．物流大綱やSIPのモビリティ情報の収集イメージ】

2-3．1F、2Fの議論

【表1．1Fと2Fの区分】

3．物流のモビリティサービス・プラットフォーム（物流MSPF）

3-1．商用車のコネクテッドカー

【図4．物流の課題と物流MSPFの関係】

3-2．コネクテッドと商用車MSPFで何が変わるか

【表2．コネクテッドと商用車MSPFで所得できる情報】

4．商用車コネクテッドカーの市場規模推移

【表3．商用車のトラッキング・コネクテッド車両の市場規模推移（台数：2021-2030年予測）】

【図5．商用車のトラッキング・コネクテッド車両の市場規模推移】

≪注目市場フォーカス≫

マテリアルDXシリーズ(4)～MI（有機材料）～　（62～99ページ）

～化学的あるいは生物学的な現象を解析していくことで、

　有機材料分野のMIはマテリアルDXのメインストリームの一つ～

1．マテリアルDXにおける有機材料

2．マテリアルDXが適用される有機材料分野

2-1．分子マテリアル

2-2．バイオマテリアル

3．マテリアルDXにおける有機材料の市場規模予測

【図・表1．マテリアルDXにおける有機材料の国内およびWW市場規模予測金額：2025-2050年予測】

4．マテリアルDXにおける有機材料に関連する企業・研究機関の取組動向

4-1．花王株式会社

(1)花王のMIに対する取り組み

【図1．花王の研究開発体制】

(2)DL技術を用いた新素材開発手法の開発～AIで素材開発の期間を大幅短縮～

①触媒の写真を用いた活性の予測モデル作成

【図2．Cu触媒を用いた3級アミン化反応と触媒の写真】

【図3．触媒の写真を用いた触媒活性予測モデルのプロセス】

【図4．Cu触媒のSEM写真(左)と活性状態を示す画像(右)】

②ポリエステル樹脂の化学構造式を用いたTgの予測モデル作成

【図5．Tgモデルの作成過程】

【図6．Tgに影響を与える化学構造】

4-2．学校法人慶應義塾大学

(1)小規模・実験データを用いたMI適用の意義

(2)事例①：MIによるプロセス探索～層状物質からの高効率ナノシート合成条件の探索～

【図7．ナノシート合成へのMIの適用】

【図8．ナノシート合成の実験と訓練データ取得の方法】

【表1．実測収率の結果】

(3)事例②：MIによる物質探索～LIBの新規有機高分子負極活物質の探索～

【図9．全有機LIBを目指した取組み】

【図10．抽出した3記述子を用いた容量の予測に用いる負極活物質として未検討の11化合物】

【図11．MIによる探索で得られた化合物24の高分子化による性能

（容量・高レート特性・サイクル特性）向上】

(4)小規模・実験データをMIに適用した結果

【図12．一般的なMIと小規模データに基づく実験主導MIの違い】

4-3．学校法人工学院大学

(1) VAE（Variational AutoEncoder）を用いたリバースデザイン技術

①リバースデザイン技術

【図13．材料データを用いたMLにより新材料を逆設計するイメージ】

②VAE技術

【図14．VAEを利用した材料探索】

③インプット側の工夫

【図15．質量スペクトルから潜在表現を予測するSpectrum Encoderモデル】

【図16．二段階の学習手順を示した模式図】

【図17．予測結果】

④アウトプット側の工夫

【図18．VAEのアウトプットとしての潜在表現空間の視覚化】

【図19．z空間での探索範囲を拡大した予測結果】

4-4．国立大学法人島根大学

(1)ML手法

【図20．数理モデルの入力と出力 (左)既知データを用いた学習プロセス、 (右)学習済モデルを活用して予測値を得る】

【図21．SVMの活用】

【図22．GAとGSの組み合わせ】

(2)MLを用いた高機能触媒の設計

【図23．物性と触媒活性の関係 (左)通常の研究、

(右)実験していない元素の効果をMLで推定】

【図24．元素のクラスタリング】

【図25．新しい添加物の探索フロー】

【図26．微分方程式とGAを組み合わせた手法】

【図27．スペクトルとGAを組み合わせた手法】

4-5．学校法人中央大学

(1)森研究室の基本的コンセプト

【図28．森研究室の基本コンセプトを示した模式図】

(2)CO₂を分離回収可能なイオン液体（IL）探索のための理論研究

①イオン液体の構成要素である単分子イオンのデータベース構築

②陰イオン効果に焦点を当てた混合イオン液体へのデータベース応用

【図29．陽イオンと陰イオンの組み合わせから得られるILの

設計指針としてのCOSMO-RS法のイメージ】

③排気ガスからのCO₂分離回収性に優れたイオン液体予測のためのML
【表2．ヘンリー定数の対数とIL構成要素の物性の間の相関係数の絶対値】

【図30．テストデータセット（10,000 IL）に対する各ガスのヘンリー定数の

対数の予測値（縦軸）と計算値（横軸）の間の相関】

4-6．三菱ケミカル株式会社

(1)マテリアルDXを加速するためのHPC導入

(2)IBM Qへの参加

(3)NISQデバイスを用いた励起状態のエネルギー計算手法

(4)有機ELの発光メカニズムとターゲットサンプル

【図31．有機ELの発光メカニズム】

【図32．計算に用いたTADF材料の構造】

(5)計算手法と計算結果

【図33．計算手法 (左)Step-I:基底状態の計算、(右)Step-II:励起状態の計算】

【図34．シミュレーターの計算結果と実験値との比較】

【図35．IBM量子コンピューター実機の計算結果 (左) qEOM-VQE法、 (右)VQD法】

(6)量子トモグラフィー手法によるエラー訂正

【図36．量子トモグラフィー技術を用いたエラー低減手法の計算方法】

【図37．トモグラフィーを用いた(左) qEOM-VQE法、(右)VQD法の計算結果】

5．マテリアルDXにおける有機材料の課題

≪タイムリーコンパクトレポート≫

定置用蓄電池（ESS）市場　（100～106ページ）

～日系メーカー、今すべきは海外市場への熱視線

　市場の流れを読めない者へはマーケットからのレッドカード～

1．定置用蓄電池（ESS）とは

1-1．家庭用ESS

1-2．業務・産業用

1-3．電力系統用

2．市場概況

3．セグメント別動向

3-1．家庭用ESS市場

3-2．企業・業務用ESS市場

3-3．電力系統用ESS市場

4．注目トピック

4-1．コロナ禍でも電力系統用ESSの需要は拡大基調

4-2．次世代電池の開発や生産キャパ増強で、蓄電池価格下落の方向へ

4-3．性能や品質以上の価格競争力や、取捨選択を明確化する事が求められる

5．将来展望

【図1．定置用蓄電池（ESS）の設置先別世界市場規模推移・予測（金額：2019-2030年予測）】

高機能フィルム市場　（107～110ページ）

～市場は成長期に突入も「足元の波に乗った拡大」には先細りの懸念

　「今」のニーズだけでなく「次」の競争力確保に向けた開発を目指せ～

1．高機能フィルムとは

2．市場概況

3．注目トピック

3-1．5G対応を狙い、低誘電正接・低吸水の改良PI（MPI）の開発進む

3-2．LCP並の低誘電正接を実現したMPIも登場、5Gスマホで採用される

4．将来展望

【図1．FCCL用PIフィルム世界市場規模推移・予測（金額：2019-2023年予測）】