我々は現在，SPring-8などの放射光源より得られるX線を集光するための，高精度形状可変ミラーの開発を行っている．形状可変ミラーはミラー基板に圧電素子を接着した構造であり，圧電素子に電圧を印加して変形させる．形状可変ミラーによりX線を集光するためには，ミラーの表面形状をナノメートル精度で制御し，目標となる非球面形状に変形させることが必要となる．本発表では，形状可変ミラーの変形性能について，変形精度・時間安定性などの評価を行ったので，詳しく報告する．

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本研究の目的は形状可変ミラー用いた硬X線集光光学系の開発である。現在X線集光に用いられている光学素子は集光径や焦点距離といったパラメータが固定であるのに対し、形状可変ミラーを用いた光学系ではこれらのパラメータを変更可能となる。本発表では、X線の集光状態をリアルタイムで計測可能なビームモニタを用いて形状可変ミラーの補正を行い、半値幅300nmの集光ビームを得た結果について示す。

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放射光X線ミラー用の表面形状計測装置として利用しているフィゾー型干渉計の参照面を絶対形状評価することを目的とし，三面合わせ法による校正を行った．温度環境を年間通じて±0.05℃に安定させた結果，参照面形状が相対湿度に応じて変形する現象を観察した．本効果を考慮した三面合わせ法を実施することで，145mm以上の長さに対して，PV1.5nmの確からしさで校正を行うことに成功した．

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数値制御ローカルウエットエッチングによる合成石英ガラスの加工において、エッチャントであるフッ化水素酸の加工中の濃度変動は形状精度悪化の原因となる。我々は濃度変動を最小に抑えるため、水とフッ化水素酸が同じ比率を保ち気化する共沸濃度と呼ばれる濃度に調整したフッ化水素酸を加工にもちいている。本稿では、共沸濃度のフッ化水素酸を用いて石英ガラスを加工した際の加工中の体積加工速度の安定性について議論する。

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大きな発散角を有する中性子ビームを大強度かつ高効率に試料へと集光するため、多重回転体非球面スーパーミラーの開発が求められている。我々は、高精度な自立型回転体スーパーミラーを作製するため母型に石英基盤を用いたレプリカ法を提案している。本研究では、加工中の体積加工速度変動の原因の一つであるパッドの劣化を調査した。その結果から最適な球面パッドを選定することで、加工中の体積加工速度変動の抑制を試みた。

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我々は，高精度X線ミラーを作製するために，IBF(Ion Beam Figuring)システムの開発を行ってきた．本研究では，シリコン基板上に数値制御技術を用いて，1次元での非球面形状の作製を行い，その形状誤差を評価した．また，イオンビーム出射口付近にビーム偏向器を新たに設置し，その性能評価を行った．本偏向器を用いて，ビームをミラー短軸方向に高速に振らすことで，形状誤差精度の向上を目指した．

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回転楕円体ミラーはナノメートルサイズでの軟X線集光が可能であるが、ミラー表面にはナノメートルオーダーの高い形状精度とアライメント精度が求められる。X線が反射する内面の表面を高精度に加工・計測する方法を開発する上でシミュレーションによる精度の検討が不可欠である。本研究では、波動光学シミュレーションに基づき、回転楕円体ミラーによる軟X線集光プロファイルと形状誤差およびアライメント誤差の関係を調査した。

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近年運転が開始された，超高輝度，空間的にフルコヒーレント，フェムト秒超短X線パルスを供給可能な光源であるX線自由電子レーザー (XFEL) を用いることで，フェムト秒オーダーの時分割測定が可能になると期待されている．我々はXFELの分割・遅延ユニットであるオートコリレータに必須なビームスプリッタを，大気圧プラズマを用いたエッチング手法であるPlasma Chemical Vaporization Machiningによって作製した．本発表では，作製した素子の評価結果を報告する．

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複雑な自由曲面の光学素子を高精度に作製するためには、表面平滑性を維持しながら、高い分解能での加工が必要となる。本研究では、ノズル型EEM(Elastic Emisson Machining)において加工分解能を決定するスポット加工の微小化を行った。マイクロEDM(Electrical Discharge Machining)を用いて作製した直径60μmの微細穴をノズルとして用いることで、直径100μmサイズの微小スポット加工を実現している。本発表では、各種加工条件における除去レート、加工痕形状、表面粗さなどについて詳細に報告する。

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光リソグラフィ技術における光学分解能の向上は，用いる光の短波長化，高N.A.（開口数）化によって実現されてきた．そのため光学素子は，その表面精度の向上と光学有効領域の拡大を絶え間なく続けてきた．そこでさらなる分解能の向上に備え，超精密加工技術として知られるEEM(elastic emission machining)の加工能率向上を試みた．その結果，加工メカニズムを基に，除去速度で100倍，表面精度で50 pm rmsを達成することができた．

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21世紀はオプトエレクトロニクスの時代といわれ、レンズやミラーといった光学部品の重要性が増している。近年、デジタル家電向けにプラスチック製光学部品は増えているが大部分はローエンド向けのものであり、高い光学特性・環境安定性が求められるハイエンド向けや最先端理化学機器用部品には光学ガラスが用いられている。そのため、光学ガラスを鏡面に仕上げる加工技術が重要となってくる．そこで本研究では酸化セリウムを砥粒とする砥石を用いて光学ガラスで創成する鏡面研削技術の開発を試みた．

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微細加工機構の解析に、有限要素法（FEM)のモデルと組み合わせた三次元分子動力学（MD)モデルを提案した。両方のモデルをなめらかに接続させるためには、接続領域の大きさ，一接点当たりの原子数などを適切に選ぶ必要がある．本稿ではそれらの検討を行った．

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炭化珪素(SiC)は優れた物性を持つ材料として期待されている。Siと比べて、SiCはバンドギャップ、熱伝導率、飽和電子移動度、いずれも上回っている。一方、SiCは高硬度、高脆性であるため、その加工には機械加工は不向きである。今回、大気圧プラズマを用いた化学加工をSiC基板のダイシングに応用した結果を報告する。本手法では、ラジカルによる化学反応のみで加工するためダメージフリーかつチッピンングレスなプロセスが実現できる。

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窒化ガリウムは省エネルギーパワーデバイス用半導体基板材料として注目されているが，その高硬度・化学的安定性のため高能率・高精度な研磨技術が未確立である．我々は触媒定盤表面を基準面とする新しい化学研磨技術によって原子レベルの平坦化加工を行っている．本報ではステップフローで進行する除去加工において，紫外光を用いてテラス上に新たに加工起点を形成することで加工速度の向上に成功した結果について述べる．

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新たな研磨手法として触媒表面基準エッチング法(CARE)の開発を行ってきた．現在までに次世代パワーデバイス材料として注目を集めているSiC基板やGaN基板の加工を行っており、基板全面において原子レベルで平坦かつ結晶性の良好な表面の作製が可能であるとわかっている．しかし、本加工法における加工原理は明らかになっていない．本発表では第一原理計算を用いたシミュレーションを行い、加工原理の検討を行った結果について報告する．

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近年，単結晶ダイヤモンドの半導体基板への応用が期待されている．しかし，現在主として行われている研磨法では平滑で歪みの生じない面を得ることは困難である．そこで本研究では紫外光を用い，光化学反応と機械的作用を複合させた新しい研磨法を考案した．Ibダイヤモンドに対して基礎実験を行い，ウェハ用の大口径ダイヤモンドに適用した．表面粗さは全体で18.65μm，PV2.46μmRaから0.088μmRa，1.37μmPVまで向上した．

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SiCは，優れた機械特性，電気特性を有することから，次世代パワーデバイスへの応用が期待されているが，高硬度であるため加工が非常に困難である．そこで，我々の研究室では紫外光照射による光化学反応を応用したUVアシスト加工を開発した．本報では，UV加工が2インチSiCウェハの高能率・高精度加工法として実用可能か検証した．実験の結果，2インチSiCウェハの全面加工に成功し、表面粗さ0.175nmRaの平滑な加工面を得ることができた．

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高硬度，絶縁特性，耐環境性などに優れたダイヤモンドは，次世代エレクトロニクス用基板の様々な分野への応用が期待されている．しかし，ダイヤモンドは，物質中で最高の硬度を有し，化学的に安定で加工が最も難しい材料の一つであり，高能率・高精度加工技術の開発が技術的課題となっている．このような背景のもと，本報告では，溶媒中において，鉄製工具を用い触媒反応を利用した平滑化加工実験について報告する．

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身体性はロボティクスにおいて重要な役割を担う。すなわち、ロボットは物理的実体をもつ対象物である。身体性を有するエージェントとは、環境と相互作用しなければならず、自身を含めた知能を構築する必要がある。ロボティクス教育では構造とそれを制御するためのプログラムが極めて密接に関係してくる。本研究は、ロボット教育を実現させるためにシミュレーション実験を行い、ロボット教育の方法論を提案する。

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自律移動ロボットが複数存在し、それらの振る舞いを決定することは困難な問題として知られている。たとえば、閉領域内に配置された複数ロボットの群行動を実現するためには、相互作用や場のポテンシャルだけでは行動の停滞が発生してしまう。そこで本研究では、エントロピーなどの熱力学的パラメータを用いた方法論を提案し、群行動の定量化を行い、システム全体としての目標状態へ到達するような制御の方法論を示す。

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ロボットに対する聴覚機能は人とのコミュニケーションをとる点で研究が進められている。本研究では群ロボットの状況認知機能を高めるために、状況から発生する物体音源センサーと呼ぶ機能に関する提案をしている。物体音源センサーは、物体の振動による物体音源のシミュレーション（SS）とその振動が空間を伝わってセンサーに届くまでの伝搬過程のシミュレーション（TS）からサンプルする音をもとに状況を認知する。

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本研究は、これまで開発してきたＭＡＳ概念に基づく逆運動学計算手法を用いて、１００以上の関節を持つロボットアームの姿勢列を生成するシステムの開発に関するものである。本報告では、運動学計算の概要と、計算システムの構成について述べ、本システムを用いて、超冗長アームの姿勢列の生成結果について述べる。

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受動歩行は動力を用いず、初速度と重力のみで緩やかな坂を下ることができる、エネルギー効率の良い歩行原理です。しかし、現在行われている研究は緩やかな坂や平地での歩行が大半です。私たちは受動歩行に基づく半円足２脚モデルを用いて段差を歩行し、段差の高さと歩行が安定するまでの時間の関係と、与えるトルクと歩行可能な段差の高さの関係を解析しました。そして、段差においての歩行の可能性を示しました。

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生物の地上での代表的な移動方法として跳躍動作が挙げられる．跳躍動作は主に障害物を飛び越えるために使われるが，空中，着地時での姿勢を考慮しなければならず，その制御法は未確立である．本研究では，物理エンジンPhysXを用いバッタモデルを仮想環境下に作成する．学習アルゴリズムのひとつであるニューロエボリューションを使い，バッタモデルに目標高さに応じた跳躍動作を獲得させ，その分析を行う．

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人工ニューラルネットワーク（ANN）と進化計算を組み合わせた手法であるニューロエボリューションによって仮想ロボットの行動制御を行う．仮想ロボットの運動は物理エンジンPhysXによって計算される．はじめに，様々な目的行動をそれぞれ独立にANNに学習させる．これらのANNを操縦者からの抽象的な命令を実行する制御装置とみなし，状況に応じていずれかのANNを選択して用いることで複雑な行動を生成する．

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Cat has ability to safely land in the free fall. In this research, we first construct a virtual cat robot by Physics Modeling. Then we use Composite Neuroevolution to optimize its controller. Composite Neuroevolution optimizes multiple Artificial Neural Networks which are integrated into a complete controller in a pre-defined way. On the contrast, common Neuroevolution algorithms, for example CMA-ES, NEAT, CNE, ESP, optimize one Artificial Neural Network. In our experiment, only Composite Neuroevolution can converge. The result shows the landing behavior is achieved by our method.

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ヴァイオリンは運指動作と運弓動作の組み合わせによって演奏を行っている．特に運弓動作は音色に大きな影響を与えるとされている．本研究では運弓動作に着目し，人間が特に意識して行う弓速，弓圧の制御がどのように行われているか解明し，より人間に近い演奏が可能な運弓装置の開発を目指し，6軸を持ち弓の動作と弓圧の付加を行うことのできる機構を製作した．本稿では,人間の演奏者の弓圧制御パターンを測定し，演奏装置の入力データとする.

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岸らが考案したヴァイオリンの弦振動をインピーダンス類推法による等価回路で表す方法を用いてシミュレータを作成し、弦振動をシミュレートした。そして実際のヴァイオリンの弦振動と音の周波数を観測しシミュレータとの差異を考察しこのシミュレータが実際の振動と近しいものであるか観察した。

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生産システムを抽象化したモデルとして，ジョブショップスケジューリング問題（JSP）が存在し，JSPに対する近似解法の研究が幅広く行われている．本研究では，JSPに対する近似解法として，局所的な割り付けルールの適用を繰り返す方法を提案する．また，既存のルールを組み合わせることによって多様な割り付けルールを適用し，問題に応じて利用するルールを最適化する方法を提案する．

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ジョブショップスケジューリング問題（JSP）に関して，これまで多くの研究がなされている．JSPでは，各ジョブの作業時間や作業の進行状況，機械上での待機時間など，数値的な特徴量が複数存在し，これらを基準としてジョブの割り付け順序を決定することが可能である．本研究では，このような特徴量を入力とし，ジョブ割り付けルールとして各ジョブの優先度を出力する人工ニューラルネットワークを進化計算によって獲得する．

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近年，物流センターのピッキング作業は顧客へより早く配送するための効率化が求められている．本研究では，作業時に発生する混雑を考慮して効率的なスケジュールを探索するため，ピッキング作業をジョブショップ型の生産システムとして応用し，混雑を回避するための商品配置方法や経路決定方法を提案する．実データに基づいた数値計算実験により，本方法の有効性や混雑状況への影響を検証する．

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ミラーの傾きを測定するために，プリズムの臨界角における透過と反射光量の変化を利用する方法がある．この方法でサブマイクロラジアンの感度で角度を測定できた．さらに光の分布を考慮すれば情報量が増加すると考えられ，精度の向上が期待できる．しかし，透過光はその形状が著しく変化するので解析には不向きである．そこで，プリズムに入射する前の光分布と反射光の分布から解析を試みる．その結果を示す．

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エンドミルなどの工具の位置検出には接触式の検出が行われているが，マイクロ工具といった特殊な用途では，結像を用いた非接触の位置検出が行なわれていることもある．本報では，ボールエンドミルを例にあげた光学系の開口数に対する工具形状の光学シミュレーション検討結果を報告する．

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先行研究によって，3次元CADで定義した形状を自動で鍛金加工するシステムを開発した．しかし，加工部周辺の変形を測定できないこと，および成形品の評価方法が確立していない．本研究ではこの問題に対して，レーザー変位計を用いた従来の測定方法を改良し，品質工学におけるSN比を応用することで加工パラメータ毎の成形品の相対的な評価方法を提案する．

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2次元画像取得手法の1つにゴーストイメージングという手法がある．ゴーストイメージングとは，インコヒーレント光源の光強度分布と点検出器で取得した光強度の相関を求めることで測定対象の画像を再構成する手法である．従来法では相関を取るために光軸を2軸必要としていた．本報告では，より光学系を簡易にするために光源としてスキャニングミラープロジェクタを用いて測定対象のゴーストイメージが取得できたことを報告する．

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微細金型や超精密機器，光通信機器，MEMSなどの微細加工技術の進歩に伴い，微細形状を測定する重要性は増加している．そこで，微小径の光ファイバプローブ（接触子直径5µm，シャフト径3µm）を用いることにより，低測定力で高精度な測定システムの開発を目的とする．本報では，開発中の測定システムの概要と性能評価の結果について報告する．

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機械的に動作する部分がなく，小型で高速な格子投影装置が実現できるライン状LEDを用いた光源切替位相シフト法をこれまでに提案してきた．LED光源の点灯位置を切り替えることで容易に位相シフトを行うことができる手法であり，全空間テーブル化手法を用いることで精度よく三次元形状計測が得られることを確認している．本研究では，実際に高速にLED光源を切り替えることで三次元形状が取得できることを示す．

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格子投影法によって得られた変形格子パターンを2ステップフーリエ変換法によって解析することで動的な変形計測を行ったので，その結果について報告する．

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ソフトコンタクトレンズ(SCL)の「見え方の質」の向上に関して，本報告ではSCLの波面収差におよぼす温度の影響を調べた．始めにコモンパスの点回折干渉計を用いて，液中のSCLの温度変化が波面に及ぼす影響を調べ，次に有限要素解析によって種々の使用環境温度におけるレンズひずみについて考察した．

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近年，化石燃料の枯渇化が問題となっていて新たなエネルギー資源や変換技術が求められている．そこで新たなエネルギーとして光合成細菌を利用したバクテリア燃料電池が報告されている．本研究では，光合成細菌である紅色非硫黄細菌の利用を試みた．また，従来のバクテリア燃料電池よりも発電効率を向上させるため，細菌から直接電子を抽出できる電極を作成した．今回は，紅色非硫黄細菌からの発電を確認したので報告する．

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不揮発性強誘電体メモリは，強誘電体の自発分極を反転させて記録するため，駆動に抗電界以上の高電圧を印加する必要がある．また，分極反転には機械的変形を伴うため，材料の疲労により寿命が短いという問題点がある．そこで，抗電界以下でも生じる微小な分極状態の変化を偏光特性の変化として読み取ることで，抗電界以下で駆動するメモリデバイスを開発する．本報では，強誘電体の偏光特性におけるメモリ効果を観察する．

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微小液滴を操作できれば, 反応速度の向上や試薬量の低減が要求される微小化学分析への応用が可能となる．本研究では，レーザにより液滴に温度勾配を与え，これによっておこるマランゴニ対流を用いて液滴を駆動させる．液体表面に液滴を作成したとき，液滴と液体相のそれぞれの表面張力によって，接触角の異なる液滴ができる．レーザにより液滴に温度勾配を与えたとき接触角の大きさで液滴の移動方向が異なることを見いだした．

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光触媒酸化作用を利用して，光造形樹脂やフォトレジストポリマなどの高分子材料を対象に微細除去加工を行う加工法を提案する．本加工法において，光触媒作用を持つナノ粒子をナノ工具チップとして利用する．本報ではマイクロ光造形用樹脂を対象とした基礎実験を行い，光学顕微鏡・原子間力顕微鏡による位置同定を通して，TiO2粒子により高分子材料の微細除去加工が可能であるかを検討した．

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近年様々な手法で化学合成が可能となった金属・誘電体微小粒子・ワイヤなどのナノ・マイクロ素材を、狙った位置に必要な姿勢で固定し操作する手法を実現したい。そのため貴金属のナノアンテナ構造に光励起される局在プラズモン電場の勾配力を利用し、微小物質の位置・姿勢制御を行うハンドリング法を提案する。アンテナ構造のサイズ・ギャップ間隔など、ハンドリング対象の誘電率・大きさに応じた設計を数値的評価に基づき行った。

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全反射照明による観察は背景光を減らし、コントラスト良く観察可能な手法であるが、一般に標本は試料台位置決めステージに設置する必要があり、生体内の組織や細胞を直接観察することは困難である。本研究では対物レンズの焦点付近において標本と接触させたカバーガラスを位置決め駆動可能な、標本駆動機構付き対物レンズを有する近接場光学顕微鏡を開発したので報告する。本装置を用いたラット腫瘍の観察結果などについて示す。

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我々は光放射圧により直径8µmの微小球を捕捉し，CMMプローブとして用いている．プローブとしては任意の単一粒子を選択して捕捉することが望ましいが，基板との間に吸着力（µNオーダ）が働くため，プローブ球を光放射圧（pNオーダ）のみで離床させることは困難である．本研究では，表面にナノスケールの凹凸をもつ基板に球を置くことでその選択的捕捉を行う．本報では，微細構造による吸着力低減および光放射圧増強について調べた．

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HDDの記録密度の増加に伴う磁気ヘッドの浮上高度の低下により、磁気ヘッド・ディスク界面のトライボロジカル特性の解明がますます重要になっている。本研究は、走行中の磁気ヘッド・ディスク界面を高速顕微鏡を用いてその場観察し、磁気ヘッド浮上挙動を明らかにした。

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近年，分子生物学において，簡易なシステムで単一ナノ粒子を直接観察することが求められている．そこで，本研究では，光熱変換効果により粒子像を疑似的に拡大し位相像として検出する手法を提案する．前報では，準共通光路型干渉計を構築し位相シフト法を用いて光熱変換効果による位相分布の変化を測定した．本報告では，ナノ粒子検出におけるリアルタイム性を確保するため，フーリエ変換法を用いたナノ粒子検出法を提案する．

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ガスタービンや船舶ディーゼルエンジンにおいて、効率の向上や排ガスの低減を実現させるためには、燃料の流量制御や噴射の均一性が重要になっており、ノズル穴の微細深穴化が求められている。そこで、直径0.1mm，深さ1.5mmの微細深穴加工に対して低周波振動を付加し，切りくず形状に加えて切削動力、工具寿命について検討を行った．

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小径深穴ドリル加工では切りくずの処理性が重要となる。この問題に対応できる技術としてドリル１回転中に切削速度を周期的に変化させるドリル用不等速回転型主軸装置を開発した。CFRP材、Ti合金、Mg合金に対して本装置によるドリル加工を行い切削抵抗および切りくず厚さを解析し切りくずの処理性と切削条件との関係を調べた。その結果、Mg合金、Ti合金に対しては分断型切りくずの排出が可能で開発装置の有効性を明らかにした。

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