hirax.net::Keywords::「実験」のブログ

■殻付き卵の調理方法及び調理装置　

味付き卵の秘密

　私がよく楽しませてもらっている
Fast&Fast (http://www.cds.co.jp/ff/index.html)、
Kurikoma Island (http://www.snet.ne.jp/milk32/index.html)
というWEBページ中に「殻付きの味付き卵はどうやって作るのか」についての考察と実験がされていた。私の友人も妙に味付き卵について気にしていた。一体どうやってつくるものだろうか？もしも、先の2つのWEBページの味付き卵に関する実験を読んでいないならば、この下を読む前にまず見てきて欲しい。

　作り方を味付き卵を作っているメーカーに聞いてみたいが、企業秘密で教えてくれるわけもないだろう。そこで、ずるいようではあるが、特許を調べてみた。すると、公開特許公報の特開平9-271359に「殻付き卵の調理方法および調理方法」という名称の発明があった。

味付き卵の調理方法の特許

　この特許で説明されている技術は以下のようになる。

1. 殻付き卵を密閉加圧釜１へ装填する。
2. 釜内を3kgにエアー圧調して、循環液で90℃7分位ゆでる。
3. 加圧排水後調味液タンクより冷却された調味液を供給し、１５℃まで冷却し、循環させる。
4. 終了後釜内圧力を大気圧へ戻す。
5. 釜内を真空排気して調味液の浸漬工程を15℃、30分行なう。
6. 釜内を大気圧に戻して、水を供給し、表面洗浄をする。
7. 殺菌工程を90℃及び80℃の2回に分けて行なう。
8. 加圧排水後大気圧に戻して、釜から取出す。

　また、この特許の中で説明されている「従来の技術」は

1. ボイル槽による常圧のゆで工程
2. 開放型調味液槽による常圧浸漬

　もしくは、

1. ボイル槽による常圧のゆで工程
2. 密閉型調味液槽による加圧浸漬

となっている。ここでいう「従来の技術」ならば、圧力鍋があればできそうである。実際Fast&Firstで行われていた実験はほぼこのやり方である。

　今回のこの特許によれば、少量の調味料でも濃い味付けをすることができると書いてあるが、本当かどうかはわからない。特許は必ずしも本当のことではないだろう。何しろDr.中松のような人もいる。

左が調理装置の全景、右が中心部の拡大図

　いつか、自分の家でも味付き卵の手料理に挑戦してみたいものだ。

■流れている電子メールを解読してみる　

目的のためには手段は正当化されるか?

　今月のC MagazineのNetWatch Cool&Hotはセキュリティ特集だった。その中でEthernetに流れているパケットの中からMailに関するデータを表示するソフトの紹介があった。もちろん、自分宛てのものだけでなく、他人宛ての物も全て表示するソフトである。
　こういったソフトの正しい使われ方というものがあるとは思えないのだが、技術的には興味がある。ネットワークに関する勉強もしてみたかったので、同じようなことをしてみたい。

　言うまでもないが、今回の実験は家庭内のLAN内ですべて行っている。ただし、メールサーバーは外部のものを使用してはいる。

　自分宛てでないパケットを見る(sniffing)にはイーサーネットのインターフェースをプロミスカス・モードで動かしてやれば良いという。UNIXであればtcpdumpを始めとしていくつもフリーのソフトがある。Windows上で動かすことを考えても、いくつかのフリーソフトがあった。また、OpenDesighnNo.10にプログラミングの例があった。OpenDesighnはソース配布がディスクでしか行っていないのが残念だ。

　今回はWindows上でプロミスカス・モードでパケットをダンプしてくれるソフトを用いた。普通に探せば、すぐに見つかると思う。

　それでは、流れているパケットを見てみる。パケットのダンプ画面には部分的に伏せ字を入れた。また、ユーザー名やパスワードはオリジナルとは違う文字に入れ替えてある。

　LANに繋がっているLibretto50でメールサーバーに対してメールチェックを行った際に流れたパケットを同じネットワークに繋がっているPortege320で読み取ったものの一部が下のものである。

Packet No.: XX00000005Time: 0361530480 msec Length: XX
Ethernet Dest: XX.00.F4.5F.2D.F8 Src: XX.00.24.30.08.ACType: 0x0800
000000: XX XX XX 5F 2D F8 XX XX : 24 30 08 AC 08 XX XX XX..._-...$0....E.
000010: XX 34 58 05 40 XX XX 06 : B3 C2 AC 12 XX 02 D2 E6.4X.@. ..... ...
000020: B0 01 04 XX XX 6E XX 2C : 14 F7 XX AE 43 03 XX 18...f.n.,....C.P.
000030: 22 0B 98 18 XX XX XX XX : XX XX XX XX XX XX XX XX".....USER john
000040: XX XX:................

Packet No.: XX00000006Time: 0361530540 msec Length: 88
Ethernet Dest: XX.00.24.30.08.AC Src: XX.00.F4.5F.2D.F8Type: 0x0800
000000: XX XX 24 30 08 AC XX XX : XX 5F 2D F8 08 XX XX XX..$0....._-...E.
000010: XX 4A E0 27 40 XX EE 06 : 5D 89 D2 E6 B0 01 AC 12.J.'@...].......
000020: XX 02 XX 6E 04 XX XX AE : 43 03 XX 2C 15 03 XX 18..n.f..C..,..P.
000030: 22 XX 24 26 XX XX 2B 4F : 4B XX XX XX XX XX XX XX"8$&..+OK Passwo
000040: XX XX XX XX XX XX XX XX : XX XX XX XX XX XX XX XXrd required for
000050: XX XX XX XX XX XX XX XX :john...........

Packet No.: XX00000007Time: 0361530550 msec Length: XX
Ethernet Dest: XX.00.F4.5F.2D.F8 Src: XX.00.24.30.08.ACType: 0x0800
000000: XX XX XX 5F 2D F8 XX XX : 24 30 08 AC 08 XX XX XX..._-...$0....E.
000010: XX 37 59 05 40 XX XX 06 : B2 BF AC 12 XX 02 D2 E6.7Y.@. ..... ...
000020: B0 01 04 XX XX 6E XX 2C : 15 03 XX AE 43 25 XX 18...f.n.,....C%P.
000030: XX XX XX XX XX XX XX XX : XX XX XX XX XX XX XX XX!./...PASS 12345
000040: XX XX XX XX XX:678.............

　このダンプ画面を眺めると、次のような

　Libretto:私はjohnですがメールチェックをさせて下さいな。
　サーバー:じゃぁ、johnさんのパスワードを言って下さい。
　Libretto:12345678です。

過程がよくわかる。パスワードの認証を「通常のテキストそのまま」で行っているため、パスワードが丸見えである。

　もう少し、各パケットの内部がどうなっているかを考えてみる。
ネットワーク・プロトコルとは何か(TCP/IP を例として) (http://www.kobe-u.ac.jp/~ipc/mage/mage24/terashima/terashima.html)

IPパケットの構造について(http://www.dtinet.or.jp/~torao/program/)

Hey!Java Programming! (http://www.dtinet.or.jp/~torao/program/protocol/pop3.html)

を参考に考えてみた。 例えば、先のイーサーネットに流れているメールに関するパケットの中からメールの内容を見るにはどうしたら良いだろうか。

　ひとまず、先頭54Byteと末尾2Byteを捨ててやればTCPの部分だけを取り出せて、良いように思える。また、TCPのポート番号のみでフィルターをかけてやれば、任意のプロトコルのみを取り出すことが出来るだろう。多分。ここでは、47,48Byte目か?

　そのようなフィルターを作成し、取得したパケットにかけてみたのが以下である。

. RETR 1 +OK 771 octets Received: from xxxx (xxxx.xxxx.ne.jp[xxxx.xxxx.251.14])
by xxxx.xxxx.ne.jp (xxxx.xxxx.1/3.7W) with SMTP id xxxx
for <xxxx@xxxx.ne.jp>; Wed, 23 Dec 1998 11:20:54 +0900(JST)
Message-ID: <xxxx@xxxxxxxx>
From: "xxxx" <xxxx@xxxx.xxxx.xxxx.xxxx>
To: <xxxx@xxxx.ne.jp>
Subject: test 試験
Date: Wed, 23 Dec 1998 11:43:38 +0900
MIME-Version: 1.0
Content-Transfer-Encoding: 7bit
X-Priority: 3
X-MSMail-Priority: Normal
X-Mailer: Microsoft Outlook Express 4.72.2106.4
X-MimeOLE: Produced By Microsoft MimeOLE V4.72.2106.4
Content-Type: text/plain;
charset="iso-2022-jp"
X-UIDL: 57c82a0ae2ea513ae1221c507123f459

This is a test.
これは日本語です。
さて、読めるでしょうか。

. DELE 1 +OK Message 1 has been deleted. QUIT +OK +OK Popserver at xxxx signing off. +OK

　見事にメールの内容が見えてしまう。
　今回はWindows上で全て行った。難しい所はあまりなかった。ネットワークのことなんかほとんど知らない私でも1から始めて半日で出来たのだから、きっと誰でも出来てしまうだろう。それにUNIX上であればツールは全て揃っているようだ。

　他人のメールの内容を見るのは私的利用であれ、公的利用であれ、許されるとは思えない。また、例えネットワーク管理者が行うにしても、「メールを盗み見する」という予告・了解なしに行って良いとは思えない。先のメールの内容を盗み見するソフトにどんな正当な使い方があるのだろうか？

■渡り鳥の秘密　

3000kmの彼方へ

　先日、福島のいわき市の近くに友人を訪ねた。その近くで、はるか海を渡ってきた白鳥の群れを見た。そこでどこから来るのかとか、どうやって来るのかなどの話をした。大体、以下のような疑問である。

• Q.1:海を渡るのにどの位の時間がかかるのか?
• Q.2:位置(あるいは方向)はどのように認識するのか?
• Q.3:どこから来るのか?
• Q.4:なぜ渡るのか?

　Q.4の「なぜ渡るのか?」については不問にしておく。「進化の過程で渡った方が有利(安全性、食料獲得面)だったから」というような答えもあるだろうが、実証は困難だろう。確かめようがないのなら、しょうがない。

Q.3のどこから来るのかについては、仙台市科学館の中のGooseSchool(http://www.smus.city.sendai.jp/goose/home.html)に簡単な説明があった。そこにガンの「渡り」の地図が示してあった。その図を引用させて頂く。いや、もちろん「白鳥でなくガンであるし、そもそも飛んでくる場所が違う」のはわかっている。しかし、先の疑問の「どこから来るのか」はべつにいわき周辺の白鳥にこだわった疑問ではないのだから、他の場所の他の動物でもいいのだ。

(画像リンク先は仙台市科学館　http://www.smus.city.sendai.jp/)

右のガンの到着地(あるいは出発地)は伊豆沼(仙台と一関の中心辺りに位置する)という場所である。ちなみにいわき市は伊豆沼の下の地図の下端あたりである。
さて、残る疑問は、

• Q.1: 海を渡るのにどの位の時間がかかるのか?
• Q.2: 位置(あるいは方向)はどのように認識するのか?

である。
このGooseSchool(http://www.smus.city.sendai.jp/goose/home.html)には「渡り」をどのように行うかという簡単な説明がある。それによれば、

• A.1: 人工衛星用位置送信機を取り付け経路を追跡した結果では2日間で2000ｋｍをノンストップで渡り続ける。
• A.2: 時間は体内時計で知り，方向は星や太陽で分かる。鳥はコンパスや六分儀のような能力を両方持っている。

と記述されている。2000kmというのがどこからどこまでとは記述されていないが、右の地図のそれぞれの起点であるシベリアのチュコト地方と伊豆沼は200kmより遥かに離れていることから、北海道からカムチャッカ半島の間を指しているのだろう。おそらく、北海道とカムチャッカ半島の間の海上ではノンストップで渡るということだろう。ガンと白鳥の間にそれほどスピードの違いはないだろうから、Q1:海を渡るのにどの位の時間がかかるのか?　に関しては疑問は解けた。しかし、Q2:に関しては簡単な答えすぎて、まだまだ知りたくなる。私は測地学講座という名前の研究室に在籍していたので、当然の疑問だ。

　そこで、簡単に手に入った

1. 「鳥の渡りの謎」 (ロビン・ベーカー著　網野ゆき子訳　平凡社発行　ISBN4-582-52717-5)
2. 「鳥学の世界へようこそ」　(ディヴィッド・ラック著　蓮尾純子　訳　平河出版社ISBN4-89203-192-5)

という本で調べてみる。「鳥の渡りの謎」は　Robin, Baker, Bird Navigation: the solution of a mystery? (1984)　を訳したものであり、「鳥学の世界へようこそ」はDavidLack, Enjoying Ornithology (1965)を訳したものである。原著の発行時期の違いなどから、「鳥学の世界へようこそ」はかなり資料としては古い。それでも、とても面白い。高校、大学の教養課程、あるいは専門課程の入門書としてはとても良さそうだ。

　「鳥の渡りの謎」の原著の表現では「渡り」を"navigation"と表現し、「鳥学の世界へようこそ」の原著の表現では"migration"と表現しているのも視点の違いとして面白い。

　さて、この2冊の本はいろいろな実験を行った論文を引いて、「渡り」に関しての実証を行っている。動物が絡んだ実験は、実験の精度を高めることがなかなか困難に思えるが、そこはしょうがないだろう。というわけで、必ずしも実験が信用できるわけでもない。特に磁気に関する実験に関して精度の低さを感じる。

　しかし、今回は自分で実験も解析もしていないので、簡単なまとめだけにしておく。

• 鳥(種類、地域、条件)により「渡り」の際に使用する航法(navigation)は異なる。
• 方位を頼りにするやり方も、位置を頼りにするやり方もある。使用されるのはどちらか片方のみというわけでもない。
• 位置のセンサーとしては、目印、音、におい、磁場*、重力*
• 方位のセンサーとしては、太陽の位置、光の偏光パターン、星、月などの位置、地磁気*

*ここらへんは個人的には疑問に思う。

　さて、今回は下調べばかりであった。これでは、いけない。いけない。自分で実験もしなければ意味が無い。というわけで、近日中にある実験をする予定である。

■感温液晶でNotePCの発熱分布を可視化する　

熱いところで感じてみたい St.Valentine 記念

東急ハンズで実験材料をいくつか買った。その中から、感温液晶シートを使って計測を行ってみたい。
色が変わる材料というものは多い。温度により物質の色がかわる現象はサーモクロミズムと呼ばれる。光により色が変わるサングラスのような現象の場合はフォトクロミズム呼ばれる。けっこう、色々な応用を見かける。
通常の感温液晶はコレステリック(Cholesteric)効果により反射光のスペクトルが変わるため、色が変化する。

これが感温液晶シートである。よくで見かけると思う。

感温液晶シート

さて、それでは感温液晶を使っていくつか測定を行ってみたい。まずは、NotePCの発熱分布を調べてみる。最近のNotePCはかなり熱くなるものが多い。暖かいというよりもアッチッチ状態になるものさえある。

それでは、

• Toshiba Libretto50
• Panasonic Let'sNote mini(AL-N4)

の2つで発熱分布を調べてみたい。

いずれも、感温液晶シートをNotePCの上に載せることにより、評価を行っている。今回は発熱分布を知ることが目的であるので定量的な評価は行っていない。もし、温度を定量的に行いたいのであれば、色と温度の対応曲線をあらかじめ測定する必要がある。

以下に結果を示す。

Libretto 50

	左上：上面 右上：上面の発熱分布 左下：下面の発熱分布

Panasonic Let'sNote mini (AL-N4)

	左上：上面 右上：上面の発熱分布 左下：下面の発熱分布 感温液晶シートのサイズがA4であるため、Let'sNote miniにちょうどフィットする。

Libretto50ではPCカードのNICを右に挿しているため、キーボードの右側部分の発熱が大きい。また、下面ではハードディスク部分の発熱がわかる。また、ク＊ックア＊プしているせいかかなりアッチッチである。
Libretto50,Let's Note miniいずれにおいても液晶のドライバーがある部分(液晶の左)は発熱が激しいのがわかる。

本来ならば、愛用しているTOSHIBA Portege320でも計測を行いたい所だが、ただいま長期入院中である。間もなく使用1年になるが、これまでに入院3回を経験し、入院期間は計2ヶ月にわたる。昔の小説家もビックリの病弱さである。他の使用者の話を聞いていても実に不安定な機種のようだ。一体、疲労骨折を経験していないPortege320というのは、はたして存在するのだろうか。あぁ...

今回は手元にあったNotePCでのみ測定を行ったが、近所の協力の下に色々なNotePCの発熱分布を調べる予定である。特にパームレスト周りの発熱分布などは割に軽んじられているだけに、興味がある。

今回は感温液晶を使った温度分布の簡単な可視化をしてみた。同じような測定は色々してみる予定である。

感温液晶と同じように、温度で変化する材料は多い。例えば、FAXでよく使用される感熱紙もそうである。
他にも、RICOHの熱可逆性情報表示フィルム
http://ext.ricoh.co.jp/saiyo/sin/prof/eyes/page4_2.html
などもそうである。
これなどはお店のポイントカードなどでよく見掛ける。私の財布から探してみると、オートバックスのポイントカードがこれと同じようなものである。70-130℃位の温度変化により透明度を変化させる材料である。これ位の温度であると、真夏の車中にカードを放置するとどうなるか心配なところである。

今回の情報に関連するWEB一覧

• 伊藤のホームページ(http://www.infonia.ne.jp/~itous/)
• 岡山県教育センター(http://www.pref.okayama.jp/kyoiku/sido/edu_cent/seminar/rika/rikasho/zikken.htm)
• お湯で変色するサーモクロミズム化合物をつくる(高橋　正）(http://www2b.biglobe.ne.jp/~murasho/news22.htm)
• 液晶について(http://www.osakac.ac.jp/labs/fujita/asai/ekisyo.html)
• 感温液晶を用いた非定常熱伝達の計測システムの基礎的研究(http://village.infoweb.ne.jp/~fwhz0564/kenkyu.htm)
• 感温液晶マイクロカプセルによる可視化(http://koneeko.linux.or.jp/AandO/gfd_exp/exp_j/tech/elc.htm)

■微小4次元計測をしてみたい　

デジタルカメラ、実体顕微鏡、動画の三題話

最近はデジタルカメラ(以降、デジカメと呼ぶ)が大流行りである。実験の記録に使うと大変便利だ。ところで、実体顕微鏡の接眼部からデジカメで撮影するという話題が

• 今日の必ずトクする一言「デジタルカメラで超望遠、超接写のナゾ」 ( http://www.bekkoame.or.jp/~jh6bha/higa9801.html#980130)

の辺りにある。この撮影法の難しさは、デジカメの種類によって違う。例えば、FujiFilmのFinePix700では光軸合わせに結構苦労する。ところが、ソニーの「DigitalMavica（技術者向けのオプション(例えばオシロスコープ・フード)などもあって便利）」ではこの撮影方法はとても簡単である。「Mavica」のレンズを実体顕微鏡の接眼部に合わせるだけで、視野をうまく合わせることができる。

といっても、実体顕微鏡にはCCDなどを接続してあることが多いため、単に実体顕微鏡の接眼部をデジカメで撮影するだけでは面白味が少ない。もちろん、高いCCDカメラの代りにメガピクセルのデジカメを使えるメリットは大きいとは思う。

しかし、実体顕微鏡(双眼式)で何が良いかといえば、立体に見えることである。しかし、CCDカメラの接続は一眼式になってしまう。これまで、一つの実体顕微鏡に2つのCCDを接続できるような実体顕微鏡は見たことがない。そこで、接眼部からデジカメ撮影をする方法なら、立体撮影をすることができるので、実体顕微鏡の長所を生かすことができる。

これがそのサンプルである。交差法と平行法の両方を示す。立体に見えるはずである。

交差法 (寄り眼バージョン)

平行法 (ロンパリバージョン)

それでは、3次元計測を行ってみる。まずは、マーキングをする。基板上とICチップ上にA,B,C,Dという4つのマーキングを行う。

計測のためにマーキングしたもの(配置は交差法)

奥行き方向(Z方向としておく)に違いがある場合には、左右の画像でX方向のずれが生じる。そのずれ量を計算してやれば、Z方向の計測を行うことができる。つまり3次元計測を行うことができる。

左右の画像それぞれのマーキングの(x,y)座標

左	X	Y	右	X	Y
A	124	33	A	133	35
B	13	55	B	22	55
C	136	167	C	144	167
D	101	100	D	99	102

左右画像の(x,y)の差をとり視差を出す。すると、(A,B,C)とDの間で違いが有り、Z方向の距離が違うのがわかる。

左右のマーキングポイントの視差

左-右	X	Y
A	-9	-2
B	-9	0
C	-8	0
D	2	-2

この結果から、(x,y,z)を描くと以下のようになる。x-y座標上にzの値を書いてある。Dのポイントのみがz方向に近いのがわかる。

マーキングポイントの(x,y,z)座標

もちろん、本来は光学系から係数などを導くのだが、今回は行っていない。大雑把な説明である。また、同じようなやり方で、3次元表面計測も行うことができる。

ソニーの「DigitalMavica」の素晴らしい所は光軸合わせが簡単なだけではない。動画をmpegファイルとして撮影することができる。というわけで、2台買えば実体顕微鏡の画面を立体動画として保存できる。それが微小四次元計測である。

残念ながら、今回は1台しか使えないので、動画サンプルを示すだけである。mpegファイルをgifに変換したものを以下に載せておく。TFT液晶の拡大画面である。映像の終わりで実体顕微鏡の接眼部からカメラを外しているのがわかると思う。

動画サンプル MPEG形式 507kB
動画サンプル GIF形式155kB (上を縮小したもの)

その他関連情報

• デジタルカメラ大実験(http://www.asahi-net.or.jp/~gg9m-knst/digicame/index.html)