授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | マテリアル工学で用いられる各種分析法の原理，計測の仕組みとともに，分析によって何が明らかになるのか，概要を学ぶ。学習した分析法をバルクからナノスケールの分析対象で整理して理解し，新たな物質・材料の創造に必要な分析法を活用するための基礎力の獲得を目指す。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | This course provides a clear introduction to the principles and practices underpinning modern instrumental analysis. Through the course, students will develop an understanding of the fundamentals of instrumental analysis and various applications of cutting-edge techniques in materials science and engineering. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | | マテリアル工学で用いられる各種分析法の原理，計測の仕組みとともに，分析によって何が明らかになるのか，概要を学ぶ。学習した分析法をバルクからナノスケールの分析対象で整理して理解し，新たな物質・材料の創造に必要な分析法を活用するための基礎力の獲得を目指す。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | This course provides a clear introduction to the principles and practices underpinning modern instrumental analysis. Through the course, students will develop an understanding of the fundamentals of instrumental analysis and various applications of cutting-edge techniques in materials science and engineering. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 化学基礎Ⅰ，Ⅱ，化学実験, 物理学実験，物理化学１，結晶物理学 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Fundamentals of Chemistry I & II, Laboratory in Chemistry, Laboratory in Physics, Physical Chemistry 1, Crystal Physics |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １．データの取り扱いの基礎とデータ解析
測定データの誤差の概念と要因，真値の推定法を学ぶ（正確さ，精度，繰り返し測定の平均，標準偏差，信頼区間，母集団，標本）。実用の上で重要になる演習課題として，一次プロットの直線近似，検出下限の算出を行う。
２．X線回折法
原子の配列，即ち結晶構造を解析する方法として，X線の発生方法，X線回折の物理的原理の概要，X線を用いる意義，X線回折を利用する各種測定法（粉末法，ラウエ法，結晶子サイズの計測，応力計測，ロッキングカーブ計測，薄膜X線回折法など）を学ぶ。
３．微細組織観察
各種顕微鏡（光学顕微鏡，電子顕微鏡（SEM, TEM），原子間力顕微鏡(AFM)など）の原理，機構，試料調製も含めた使用法を学び，微細組織や構造を顕微観察する方法の概要を理解する。
４．放射光・電子分光分析
電磁波（X線，紫外線）や電子線を試料に照射して化学組成や電子状態を分析する方法の原理，機構，使用法を学び，主に表面分析について顕微観察とは異なる分析法の概要を理解する（X線光電子分光（ESCA, XPS），オージェ分光（AES），電子エネルギー損失分光（EELS），蛍光X線分析（XRF），エネルギー分散型X線分析（EDS），電子プローブマイクロアナリシス（EPMA）など）。
５．原子スペクトルおよび無機質量分析
フレームや電気加熱原子吸光分析（AAS），フレームやアーク・スパーク放電発光分析（AES），誘導結合プラズマ発光分析や質量分析（ICP-AES, ICP-MS）などの原理，機構，使用法を学び，無機微量成分の高感度分析法について概要を理解する。
６．分子スペクトル、核磁気共鳴、および有機質量分析
赤外（IR）およびラマン分光分析，核磁気共鳴分析（NMR），各種有機質量分析の原理，機構，使用法の概要を学び，化学物質の同定（化学構造解析や分子量決定）への利用について概要を理解する。
７．熱分析
物質の熱容量，相転移や化学反応に伴うエネルギー変化，これら化学現象の進行度などを調査する方法として，熱量測定及び各種熱分析法（熱重量測定（TG），示差熱分析（DTA），示差走査熱量測定（DSC）など）の原理，機構，使用法の概要を学ぶ。
８．クロマトグラフィー
複雑な混合物成分を高度に分離して検出する方法として，ガス及び液体クロマトグラフィー（GC, LC）の原理，機構，使用法の概要を学ぶ。
各テーマごとに，演習や小テストまたはレポートを課す。復習のため各自取り組み提出すること。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Treatment and evaluation of analytical data
2. X-ray diffraction analysis
3. Optical, electron, and scanning probe microscopy
4. Atomic and electron spectroscopy
5. Atomic absorption and emission spectrometry, inorganic mass spectrometry
6. Infrared and Raman spectroscopy, nuclear magnetic resonance spectroscopy, organic mass spectroscopy
7. Thermal analysis
8. Chromatography |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 各テーマごとで，演習や小テストまたはレポートを課し，その採点結果を集計して成績を評価する。100点満点で60点以上を合格とする。各種分析法の原理，計測の仕組みとともに，分析によって何が明らかになるのか，基本的な事柄を正しく理解して説明できることを合格の基準とする。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Grade assessment will be based on short examinations and/or reports per topic. The final grade will be based on the average of all topics on a 100-point scale. To pass, students must earn at least 60 points. It is required to understand and explain the fundamentals and applications of instrumental analysis. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | | No requirements for taking this class. |
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教科書【日本語】
Textbook | | エキスパート応用化学テキストシリーズ「機器分析」大谷肇（編著）講談社
また，講義内容の要点や図表をまとめた資料を配布する。 |
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教科書【英語】
Textbook | | Kikibunseki (instrumental analysis in Japanese), Kodansha: ISBN 978-4-06-156807-5.
The lecture materials will also be given for the class. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | |
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参考書【英語】
Reference Book | | | Specified as needed during the class. |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 講義の進行に合わせて小テストまたはレポート、もしくは両方を課すので、指定された期限までに取り組み提出すること。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Short examinations and/or reports will be given as the lecture progresses. They must be submitted by the specified deadline. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | The class will be held face-to-face, as a general rule. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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