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実・逆・仮想空間の協奏による高分子界面の新しい構造解析法の開発

通过真实、逆向和虚拟空间的协作开发聚合物界面的新结构分析方法

基本信息

批准号：
22K19074
负责人：
青木裕之
金额：
$ 4.08万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は実空間・逆空間の相補的な構造解析に対して、仮想空間の手法すなわち計算機を用いた機械学習を導入することで新たな情報を見出すことを目的としたものである。本年度においては、中性子による薄膜・界面構造解析手段として、斜入射中性子小角散乱法の開発を行うとともに、ニューラルネットワークによるデータ処理技術の開発を行った。斜入射散乱法の開発については、波長0.2 ー 0.9 nmの中性子ビームに対応した集光型スーパーミラーを新たに開発・作製した。J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子反射率系SHARAKUにおいて、その性能を評価したところ、従来の斜入射散乱測定の光学系に対して、およそ20倍の信号強度の増大を達成することができた。秩序構造を有する薄膜状の参照試料を用いて、斜入射中性子小角散乱測定の試験を行ったところ、試料の構造周期に由来するブラッグ回折シグナルを明瞭に観測することができた。一方、機械学習に関しては、逆空間実験の自動解析を実現する手法の開発を進めている。散乱・反射実験での構造解析では、ある構造モデルを仮定した上で実験データに合うようパラメータの調整を見出すことで行われてきた。本研究では、モデルの仮定を行うことなく構造情報を提示する手法を開発している。今年度では畳み込みニューラルネットワークによるディープラーニングを行った。一部の単純な構造については良好な結果を与えるものの、現状ではあまり成功しているとはいえず、さらなる精度向上が求められる。

This paper studies the structure analysis of space and inverse space, and introduces the new information into computer. This year, the development of thin film and interface structure analysis methods for neutral particles with oblique incidence and small angle scattering method was carried out. Oblique incidence scattering method for the development of light, wavelength of 0.2 - 0.9 nm for the development of new light collection type J-PARC Material·Life Science Implementation The performance evaluation of the neutral reflectance system SHARAKU is achieved by an optical system for measurement of oblique incidence scattering, which increases the signal intensity by a factor of 20. Order structure has thin film reference sample, oblique incidence neutral particle small angle scattered measurement test, sample structure cycle origin, return to the original test The development of methods for automatic analysis of space and inverse space is related to mechanical learning. The structure of scattered reflection is analyzed, and the structure of scattered reflection is determined. In this study, the method of structural information prompt is developed. This year's event is a celebration of love. A part of the pure structure is not good, the result is not good, the status quo is not good, the accuracy is not good