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EB技術を利用した材料創製と応用展開    
EB Irradiation Technology for Material Creation and its Application
[コードNo.2016T016]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■体裁/ B5判 248ページ
■発行/ 2016年7月25日 (株)シーエムシー出版
■定価/ 71,280円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-1172-2

 
★ 電磁放射線、高エネルギー粒子線など放射線・量子ビームの研究開発が加速 !
★ EB研究・開発の最前線にいる研究者・技術者が最新動向を詳述 !
★ 滅菌、ガス浄化やナノインプリント技術など新たな応用展開を開発担当者が解説 !

キーワード

グラフト重合 / 金属捕集 / 機能性繊維 / 架橋 / 分解 / 電子線計測 / エマルジョングラフティング / 電子線滅菌 / 生分解性プラスチック

刊行にあたって

 EB(電子線)は最も有力な照射手段とされながら、監修者(鷲尾)がシーエムシー出版から『低エネルギー電子線照射の応用技術』として1999年に出版して以来、EBの材料創製を目的にした基礎科学から実際の応用展開まで全体を把握できる成書が存在しない状況であった。

 そこで、本書においては、材料創製におけるEB技術の高い潜在価値を解説することを目的に、大学等で量子ビームの研究に従事している研究者や企業における製品開発に携わる技術者の方々にお願いして執筆いただいた。
前半の「EB利用の基礎編」では、EBの加速方法や照射によって材料にどのような物理現象がおこり、その後化学現象に進展していくのかを平易に解説した。その後、材料創製分野でのEB技術の中心である「重合・グラフト重合」と「架橋反応」について、その基礎現象と応用展開に不可欠な諸特性について説明した。

 「最近の装置の動向と計測技術 編」では、民間企業4社の開発担当者に、それぞれの装置開発の最新の状況をご紹介いただいた。また最新の電子発生技術として、半導体カソードを用いた電子銃の技術開発についてご執筆をいただいた。最後の「EB照射技術の産業利用 編」では、材料創製分野における最近のEB利用技術の目覚ましい発展と拡張をなるべく広範にカバーするため、グラフト重合技術、架橋技術の展開例を取り上げた。更に、新たな応用展開として、滅菌、ガス浄化やナノインプリント技術についても紹介した。

 本書によって、EB技術の基礎科学、応用技術としての優れた特徴から、今回紹介した開発が必然として発展していることを理解していただくことで、多くの読者にとって新たな分野でのEB利用展開の一助になれば幸いである。

鷲尾方一、前川康成
(本書「刊行にあたって」より一部抜粋)

著者一覧

鷲尾方一早稲田大学
前川康成量子科学技術研究開発機構
田口光正量子科学技術研究開発機構
木下忍(株)アイ・エレクトロンビーム
坂井一郎日立造船(株)
馬場隆(株)NHVコーポレーション
石川昌義浜松ホトニクス(株)
西谷智博名古屋大学;(株)Photo electron Soul
小嶋拓治量子科学技術研究開発機構
青木昭二(株)イー・シー・イー
中野正憲倉敷繊維加工(株)
見上隆志倉敷繊維加工(株)
柴田卓弥日本原子力研究開発機構
笠井昇量子科学技術研究開発機構
瀬古典明量子科学技術研究開発機構
藤原邦夫(株)環境浄化研究所
大島邦裕倉敷紡績(株)
須郷高信(株)環境浄化研究所
植木悠二量子科学技術研究開発機構
廣木章博量子科学技術研究開発機構
吉村公男量子科学技術研究開発機構
岡村光恭NGSアドバンストファイバー(株)
齋藤信雄大日本印刷(株)
大山智子量子科学技術研究開発機構
長澤尚胤量子科学技術研究開発機構
箱田照幸量子科学技術研究開発機構
中俊明澁谷工業(株)
西納幸伸澁谷工業(株)
山瀬豊日本電子照射サービス(株)

目 次

【EB利用の基礎編】
第1章EB反応の基礎
1はじめに
2EBとは何か
3EB利用の歴史概観
4加速電子の物理
5加速電子と物質の相互作用
6ストッピングパワー(あるいはLET:Linear Energy Transfer)
7EB誘起反応の制御因子(誘電率や粘度、温度効果)
7.1ハイドロカーボン系
7.2ハロカーボン系
8EBにより誘起される反応中間体の量の見積もり
9文献について
第2章重合・グラフト重合
1EB(放射線)による重合反応
1.1総論
1.2溶液重合
1.3固相重合
2EB(放射線)によるグラフト重合
2.1総論
2.2グラフト重合の特徴
2.3機能性膜への応用
2.4機能性繊維への応用
第3章架橋反応について
1はじめに
2放射線架橋反応
3架橋反応への物理的・化学的アプローチ
4材料の特性改善
5実用化の例
5.1耐熱性材料
5.2熱収縮材料
5.3発泡体材料
5.4超耐熱性セラミック繊維
5.5フッ素系高分子材料
5.6ハイドロゲル材料
6おわりに
【最近の装置の動向と計測技術編】
第4章岩崎電気潟Oループの低エネルギー電子線(EB)装置の動向
1EBとは
2岩崎電気グループのEB装置の歴史
3低エネルギー型EB装置の変遷(詳細)
4EB技術を実用化するまでの流れと装置
4.1ラボ(実験)機
4.2パイロット試験
4.3生産機
5おわりに
第5章日立造船の低エネルギー電子線エミッタ
1はじめに
2電子線エミッタと電子線滅菌装置
3低エネルギー電子線照射の特色
4おわりに―表層処理プロセスへの応用―
第6章NHVコーポレーションの電子線照射装置
1はじめに
2EPSの概要
2.1EPSのしくみ
2.2走査型EPS
2.3エリアビーム型EPS
3EPSの特徴
3.1高い処理能力
3.2自己シールド
3.3搬送装置
3.4制御装置
4今後の展望
4.1遠隔監視・予防保全
4.2装置の小型化
5おわりに
第7章浜松ホトニクス鰍フ低エネルギー電子線照射源
1はじめに
2電子線の低エネルギー化
2.1電子線の低エネルギー化市場要求背景
2.2低エネルギー電子線加工プロセスの特徴
3低エネルギー電子線照射装置の紹介:浜松ホトニクス(株)製EB-ENGINE
3.1低エネルギー電子線照射源に求められる技術課題
3.2EB-ENGINEの特徴
3.3EB-ENGINEの応用分野
4課題と今後の展望
第8章多彩な電子ビームを発生する半導体フォトカソード電子銃の開発
1はじめに
2半導体フォトカソードの電子放出と機能性表面
3高度かつ多彩な電子ビームの生成
3.1パルス構造の電子ビーム
3.2大電流と電子の単色性で実現する高輝度化
3.3高いスピン偏極度を持つ電子生成
3.4面電子ビーム生成
4材料特性を生かした半導体フォトカソードのNEA状態の長寿命化
5半導体フォトカソードを搭載した電子銃
6おわりに
第9章電子線の計測技術
1はじめに
2電子線照射の概要とその特徴
3電子線計測の重要性
4線量計測システム
5線量計測の実際
5.1照射効果研究とスケールアップへの橋渡し
5.2加速器・発生装置及び照射場に係る線量計測
5.3線量の近似計算
6電子線の線量計測に関連する国際規格等
【EB照射技術の産業利用編】
<(1)グラフト重合>
[フィルタ]
第10章放射線グラフト重合法による不織布への機能性付与とフィルタメディアへの応用
1はじめに
2連続式放射線グラフト重合装置
3ケミカルフィルタ
4薬液浄化用金属除去フィルタ
5ヨウ素抗菌フィルタ
[金属捕集]
第11章放射線グラフト重合によるセシウム捕集材の開発
1はじめに
2放射線グラフト重合技術の適用
2.1電子線照射による「前照射法」
2.2バッチ式グラフト重合
3基材の選定
4セシウム捕集材の開発
4.1技術内容
4.2セシウム捕集材の量産化
5セシウム吸着性能の評価
6セシウム捕集材の特徴と具体的用途について
7スケールアップ
8放射線グラフト重合の環境対策及び工業上の応用
9今後の展望
第12章希少金属回収のための高機能分離材料の開発
1はじめに
2放射線グラフト重合法を用いた固相抽出材料
2.1HDEHP担持繊維の作製
2.2グラフト鎖上に担持したHDEHPと溶液HDEHPの抽出特性の類似性
2.3HDEHP繊維充填カラムを用いた溶出クロマトグラフィーによるネオジムとジスプロシウムの分離
3HDEHP繊維を用いたネオジム磁石金属成分分離回収プロセス
4まとめ
[機能性繊維]
第13章電子線グラフトによる繊維機能化技術の開発
1はじめに
2地域新生コンソーシアム研究開発事業について〜産官学連携〜
3EBRIQ®について
4EBRIQ®のメカニズムと特長
5EBRIQ®シリーズのラインアップ
6EBRIQ®の各機能について
6.1EBRIQ®消臭
6.2EBRIQ®抗菌
6.3EBRIQ®湿潤発熱
6.4EBRIQ®防炎
6.5EBRIQ®接触冷感
6.6EBRIQ®保湿
6.7EBRIQ®機能複合
7今後について
第14章機能性衣料品、介護用品および衛生材料への応用
1はじめに
2消臭機能材料の合成
3機能性衣料品および生活介護用品の実用化事例
4衛生材料への応用
5おわりに
第15章電子線エマルショングラフト重合及びこれを利用したバイオディーゼル燃料転換用触媒の開発
1はじめに
2電子線エマルショングラフト重合
3バイオディーゼル燃料
3.1BDF転換用塩基型グラフト触媒
3.2BDF転換用酸型グラフト触媒
3.3酸型・塩基型グラフト触媒による廃食油のBDF化
3.4塩基型グラフト触媒の再生処理
4おわりに
[膜]
第16章燃料電池用高分子電解質膜の開発
1はじめに
2固体高分子型燃料電池
2.1作動原理
2.2プロトン伝導性高分子電解質膜
2.3放射線グラフト重合技術によるPEMの作製
2.4電子線照射技術の活用
3アルカリ形燃料電池
3.1PEM形燃料電池との違い
3.2AEMの作製とその性能
4おわりに
<(2)架橋>
第17章電子線(EB)架橋による超耐熱性炭化ケイ素連続繊維の開発と航空機エンジン部品への応用
1はじめに
2SiC繊維の特性
3セラミックス複合材(CMC)への検討
4電子線不融化による低酸素含有率SiC繊維の開発
5高弾性率SiC繊維の開発
6航空機エンジンへの展開
第18章床材への利用
1はじめに
2EBコーティング技術
2.1従来の塗膜形成技術に対する優位性
2.2EB硬化塗膜の特徴
2.3EB硬化型樹脂の分類
2.4EB硬化塗膜の製造方法
3EB硬化技術を用いた床用化粧シートの開発
4結論
第19章「量子ビームナノインプリント」による高分子の改質と微細加工
1はじめに
2ナノインプリント技術
3量子ビームを用いた微細加工技術
4量子ビームナノインプリントリソグラフィ
4.1ポリテトラフルオロエチレンの微細加工
4.2耐熱性を向上させたポリ乳酸の微細加工
4.3ハイドロゲルの微細加工
5おわりに
第20章電子線照射による生分解性・生体適合性ヒドロゲルの創製とその応用
1はじめに
2放射線照射による架橋反応を利用したゲルの創製と物性
3放射線架橋生分解性ゲルの応用例
4おわりに
<(3)分解(菌・無害化)>
第21章電子線を用いた排ガス処理技術
1はじめに
2排ガス中のSO2、NOx処理技術
3ゴミ燃焼排ガス中のダイオキシン類分解処理
4排ガス中の揮発性有機化合物(VOC)分解処理
5おわりに
第22章飲料用PETボトルの電子線滅菌技術の紹介
1はじめに
2電子線殺菌のボトリングラインへの応用展開
3ボトリングラインと無菌充填システム
4EB滅菌方式無菌充填システムの紹介
5実用化における課題と開発した技術
5.1EB照射環境の制御
5.2EB照射と環境滅菌
5.3ボトル全面へのEB照射と安定した搬送機構
5.4EB滅菌の殺菌効果と検証
5.5EB照射効率向上のための偏向技術
5.6静電・帯電現象と緩和技術
5.7製品への安全性評価
5.8作業環境の安全性評価
5.9耐久性能の向上技術
6これまでの実績と評価
7今後の展開、課題
8おわりに
第23章医療機器・医薬品等の電子線滅菌について
1はじめに
2電子線滅菌の概要
2.1電子線照射施設と電子線発生原理
2.2医療用品の電子線滅菌施設の特徴
2.3電子線滅菌の殺菌原理
2.4滅菌と無菌性保証等の用語について
2.5電子線滅菌の特徴
3医療機器の電子線滅菌実用化と電子線滅菌法の誕生の経緯
4滅菌バリデーションの導入と医療機器のドジメトリックリリース
5EOG滅菌から電子線滅菌切替えの動向
6無菌医薬品の電子線滅菌の実用化
7おわりに/今後の医療用品への電子線の利用展望



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