上田良二「新しい装置の開発」

 

新しい装置を考案し、それを改良して多くの人々が使えるまでに仕上げるのは容易なことではない。私は1934年に電子回折の実験を始めて以来、何台かの装置を設計し、自分でも使い、ほかの方々にも使っていただいた。その経験を振りかえって、私の考え続けてきたことをお話ししてみよう。

 

私が最初に設計した電子回折装置には、電子の速度フィルターを取り付けてあった。結晶面で反射した電子のうち、弾性的なものだけを取り出そうという考えからである。これは確かに新しい試みだったが、完全に失敗した。着想はよいとしても、それを成功させるだけの知識に欠けていたからだ。青二才の無鉄砲さが失敗に導いたというわけで恥ずかしいから、これについては今まで一度も話したことがない。

 

次に設計したのは横型の大きな装置で、試料室に蒸発源とヒーターとを組み込んだものである。これも、当時としては新しい構想だった。この装置にはさんざん苦労したが、最後には一応の成功をおさめ、真空蒸発によるエピタキシャルな結晶成長の様子を、回折によって連続的に観察撮影することができた。じつに使いにくい装置だったが、同型の装置は二、三の人々によっても使われ、またこの構想がもとになって電子顕微鏡の加熱冷却ステージへと発展した。

 

三番目に設計した装置〔現在、名古屋大学博物館に展示されている〕は前回の反省をふまえて、使いやすい小型のものとした。電子回折写真を撮るのが一般にはかなり困難な時代だったから、この装置は使いやすいと多くの人々に喜ばれた。私もこの段階で設計術を身につけたような気分になったものだが、この装置には何ひとつ新しい機能はなかった。

 

それ以後の装置は、とても私一人の手には負えなかった。というのは、電子回折と電子顕微鏡とが融合して、複雑な電子幾何光学の技術が必要になってきたからである。戦後、朝日の奨励金で作った高分解能電子回折装置は、明山さん、只野さんたちの協力を得てはじめてできあがった。その後、東洋レーヨンの奨励金50万ボルトの超高圧電子顕微鏡を建設したが、これには只野さん、木村さんをはじめとして、日立中央研究所の電子顕微鏡グループが総力を結集したのである。

 

そして今、名古屋大学で100万ボルト超高圧電子顕微鏡の建設が進行中だが、これは多くの若手の協力のもとに進められているから、私はほとんど傍観者に過ぎない。

 

さて、私のささやかな経験から言っても、新構想の装置を開発するのは難しいことだ。しかし、新構想でなくても使いやすく故障のない装置を仕上げるのは、新構想の開発以上に難しいかもしれない。超高圧電子顕微鏡のように大きな装置になると、じつに手が込んでいるので、手ぬかりなく事を進めるだけでも容易ではない。このような仕事は私自身は不得手だが、平均的には日本人の得意とするところだと思う。「日本製の理化学器械は故障がない」という評判は、残念ながらまだ耳に届いてはいない。しかし、いずれはその定評を聞かせてもらえるものと楽観している。

 

それに反し、新構想の装置は日本では生まれにくいような気がする。新構想を描くのは多くの場合に若い人だから、管理の立場にある人は、その構想をよく吟味して、それが実行に値するかどうか、その人に構想実現の能力があるかどうかを判断しなくてはならない。私の第一回試作のときは両方とも落第だったから、有能な管理者だったらそんな仕事はさせなかったかもしれない。しかし、西川〔正治〕先生がそれをさせて下さったので、私はじつによい経験をし、それが私の成長にどれだけ役立ったか計り知れないものがある。

 

そのへんが管理者の難しいところなのだ。装置の開発に限らず独創性のある研究は、いかに優秀な管理者のもとでも成功もあれば失敗もある。極端な言い方をすれば、100点もあり0点もあるというわけだ。日本人はとかく、すべての仕事の各々を70点以上に仕上げようとする。それを改め、0点が出てもよいから120点も出すように考えを切りかえないと、独創性のある仕事は期待できないのではあるまいか。特に、若者の失敗は成功の母になることを忘れないでいただきたい。

 

【出典】The HITACHI Scientific Instrument News1972年第4号)初出、上田良二『雑文抄』(私家版,1982)所収。細部の校正を行なった。

 

 

参考T:上田良二「電子回折装置の開発」

 

私は、日本の結晶学に対する自分の貢献は、動力学的理論よりも回折装置の開発にあったと信じている。東京にいる間(1934-42)だけでも、三台の装置を設計した。

 

最初のものは数千ボルトの電子線回折、すなわち今日のMEEDを目標にした装置である。これはかなり進歩的な構想だったが、電子幾何光学の常識に欠けていたため失敗に終わった。

 

二番目のものは、第一話で述べた「その場観察」の装置である〔第一話:「……私は新しい電子回折装置を設計し、結晶面に蒸着を行ないながら回折図形の変化を観察し、次々に撮影できるようにした。これは今日さかんに行なわれている「その場観察」の第一号である。この仕事で得た最も重要な結果は、最初から一様な膜ができるのではなく、島状の微細な結晶が成長することだった。私は電子回折だけからこの結論を出したのだが、ヨーロッパでは10年も後に、電子顕微鏡の観察で初めてこのことが知られるようになったのである。」〕。これは、当時としては甚だ複雑な装置で使いにくく、成功はしたものの苦労に苦労を重ねた。

 

この経験によって、第三番目には小ぢんまりとして使いやすいものを設計した。この装置は言わば保守的で、菊池正士〔大阪大学教授。1902-1974〕の構想を破るものではなかったが、種々の改良で、小さな乾板に分解能の高い回折図形を撮ることができた。戦中戦後の貧しい時代に、この型の装置は三宅静雄〔東京大学教授。1911-1999〕その他の友人にも使われ、大変に好評だった。

 

名古屋に来てから作った第四の装置は高分解能型(1950)で、これはむしろ電子顕微鏡と呼ぶべきものだった。また第五のものは、50万ボルト電子顕微鏡(1965)である。これらは日立製作所で作られたが、私が計画を発足させ、私の仲間が設計、予備実験、試験、改良などで重要な役割を果たした。......

 

【出典】上田良二「電子回折四十年」、同『雑文抄』(私家版,1982)所収。細部の校正を行なった。

 

 

参考U:上田良二「工作室と私」

 

私は1942年に、名古屋大学理学部の創設と同時に31歳で赴任した。〔物理の〕教授は宮部直已ひとり。助教授が私と早川吾郎、助手が高林武彦と早川正己。最初はそれだけだった。宮部先生は、人事も含めてすべてのことをわれわれ二人〔の助教授〕に相談され、それで出来たのが名大の物理教室だ。そのへんの事情についてはいずれ書くとして、今回は工作室の話に限る。よい工作室をつくることが私の最大の抱負だったし、それをある程度実現したことが、名大に対する私の最大の貢献だったと思っているからだ。

 

私は東大時代(1934-42)に、電子回折装置を三回設計した。西川〔正治〕先生のおかげでこれらは理化学研究所の工作室で製作されたが、大学の工作室では苦い経験ばかり味わった。そこでまず、よい技術者を得るのに苦心し、某氏の紹介で高橋重敏を東京から招いた。初めて会ったとき、彼は五角のスッポンができると言った。これは厚板に正五角形の孔をあけ、それを雌として、どの方位でもするりと入る五角の雄を作ることだった。それが当時の仕上げ工の最高の腕の証だと聞いた。私は、その腕も有難いが、もっと難しいことがあるから頭を働かせて協力してくれと頼み、工作室を自分の研究室内に置いて、彼に水晶糸の作り方、ガラス細工、真空装置の組立てから電子線の調整までを覚えてもらった。仕上げ工には失礼と思ったが、半田づけでもブリキ細工でも、実験に必要なことは何でも頼んだ。そのかわり、町工場でもできる仕事は外注して手を省いた。他の研究室の仕事もこの方針で取捨したから、運営が非民主的と非難されたこともあったが、何とかこの方針を貫いて出来たのが名大理学部の工作室だ。

 

〔この工作室は〕技術員の数は少ないが、実験に必要なものを作る総合力がある。最近は極低温や真空の装置が多いが、電子線溶接なども駆使して、会社ではできない無理な作業もする。しかも、研究者に渡される装置は、ヘリウムによる漏れ試験を終わっている。もちろん結構づくめとはいかないが、研究者の困った設計の相談に応じ、必要とあれば新技法の開発もする。このような機能をもつ工作室は外国にはざらにあるが、日本にはその例が少ない〔原註:東北大学科学計測研究所の工作室は例外で、規模も大きく機能も優れている。日比忠俊〔東北大学教授。1910-1994〕の研究は、この工作室を背景にしてなされた〕。

 

私の研究はいつでも装置の設計から始め、それと同型の装置は仲間にも使われた。自分の研究だけでなく、仲間の装置製作にも協力した。森野米三〔東京大学教授、1908-19951992年文化勲章受章〕を中心とする気体電子回折の研究では、私が最初の設計をしてから20年間に数回の改良型が作られた。私が高分解能電子回折装置を手がけた頃からこの工作室の枠を越え、最後の超高圧電子顕微鏡ともなれば桁違いに大きな仕事になった。それでも、私が会社の当事者と膝つき合わせて討論できたのは、この工作室があったからだ。

 

この工作室は実験装置を作っただけでなく人材も養成したから、私は「高橋学校」と呼んでいた。その優等生に野々山実がいる。彼は私の電子顕微鏡写真を20年近くも撮り続け、今は名大100万ボルト電子顕微鏡室の主任者をしている。研究者でも、研究室より工作室で本当の勉強をした人が何人かいる。その代表が市ノ川竹男〔早稲田大学名誉教授、1926-。イチノカワ・アナライザーの発明者〕と村田好正〔東京大学名誉教授。1935-〕だ。ともに電子線、イオン線による表面の研究をしているが、彼らの研究室に行ってみると、すべての装置が独自の設計なので、私は身の引き締まる思いがする。さて、校長先生の高橋自身は最近、新設の分子科学研究所に懇望され、その技術課長に転出した。個人的には気の毒だが、「高橋学校」の精神を広めるために頑張ってほしい。......

 

【出典】上田良二「電子回折と電子顕微鏡──過去四十年の回想」日本物理学会編『日本の物理学史・上──歴史・回想編』東海大学出版会、1978年。細部の校正を行なった。

 

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