研抄
究論文抄録録研 究 論 文 抄 録（2005年１月〜12月）

物質生命理工学科
佐藤功治・渡邉智和・川崎兼司・尾崎義治：「金属ビスアFour kinds of vanadyl-hydroxythiazolethione

ミドを原料ケミカルとする酸化物還元法によるPbTeのcomplexes with VO(S2O2) coordination mode were

合成」Journal of the Ceramic Society of Japan，Vol.113，

newly synthesized, and demonstrated for the first

No.4，pp.286-290，2005. 4

time that the insulinomimetic activity apparently

A new synthetic route based on solution chem-

correlates to the Hammett’s substituent constantistry was developed for a compound semiconduc-of the ligands.

tor lead telluride (PbTe). Lead telluride was synthesized by reduction of PbTeO3, which was pre-A. Katoh, R. Yamamoto, T. Fujimoto and R. Saito :pared by hydrolysis of the corresponding metal“High-Performance Liquid Chromatographic Enan-

organic solution as starting material. Two kinds

tio-Separation Based on Diastereomer Formationof metal organic solution, metal bis (trimethyl-with New Fluorescent Chiral Quinoxalines”, Hetero-silyl)amide and metal alkoxide were used as

cycles, Vol. 65, No. 5, pp.1111-1120, 2005. 5

starting chemicals. PbTe-bisamide solution was

邦文題目：新規な蛍光性キラルキノキサリン類とのジア

prepared by the reaction of lead chloride with

ステレオマー形成に基づく高速液体クロマトグラフィー

Li-bisamide in the presence of Te-bisamide.

によるエナンチオマーの分離

PbTe-alkoxide solution was prepared by the

Two kinds of chiral 2,3-dimorpholinoquinoxalines

alcoholysis reaction of PbTe-bisamide with BuOH.

bearing

Amorphous PbTeO3 was obtained by hydrolysis

residues at C-6 position were newly synthesized.

of the PbTe-bisamide and PbTe-alkoxide. Heat-

The derivatization of (±)-naproxen, (±)-ibupro-

treatment of the resulting amorphous PbTeO3fen, and (±)-2-phenylpropionic acid with chiralpowder at 250℃ and 400℃ in air resulted in thequinoxalines afforded the diastereomers, whichtransformation to a cubic PbTeO3 phase and to aemitted an intense fluorescence.

tetragonal PbTeO3 phase, respectively. PbTe wasdiastereomers were clearly separated within 16

obtained by heat-treatment of calcined amor-

min on reversed-phase (Finepak SIL C18S) HPLC

phous and crystallized PbTeO3 at 400℃〜500℃

equipped with a fluorescence detector.

in H2. The Pb/Te ratios of the products weredetection limit of the derivatized product was

chemically stoichiometric.

estimated to be 5 pmol/10μL injection volume at
S/N=5.

L-prolineandN-bromoacetylproline

All theThe

Further, the quantum yield of the

A. Katoh, M. Yamaguchi, R. Saito, Y. Adachi and H.

diastereomer was estimated to be 0.052 by using

Sakurai : “Insulinomimetic Vanadyl-hydroxythiazolethione

the relative quantum yield measurement with

Complexes with VO(S2O2) Coordination Mode: The

anthracene as a standard.

Correlation between the Activity and Hammett’s
Substituent Constant” , Chemistry Letters, Vol. 33,

A. Katoh, K. Ogino and R. Saito : “Synthesis of New

No. 10, pp.1274-1275, 2004.10

3-Hydroxy-4(1H)-pyridinone Directly Attached Qui-

邦文題目：VO(S2O2)配位様式をもつインスリン様バナジ

noxaline and Its Fluorescence Property upon Com-

ルーヒドロキシチアゾールチオン：活性とハメットの置

plexation to Metal Ions”, Heterocycles, Vol 65, No. 9,

換基定数の関係

pp. 2195-2201, 2005. 9−41−

邦文題目：3-ヒドロキシ-4(1H)-ピリジノンが直結したキS. Aoyagi and M. Kudo：“Observation of fluorescence

ノキサリンの合成と金属イオンとの錯形成時の蛍光特性

labeled protein A on biosensor surface by means of

A new fluorophore (3), in which the bidentate

TOF-SIMS”, Chemical Sensors and Actuators B ：ligand, 3-hydroxy-2-methyl-4(1H)-pyridinone is

Chemical (Elsevier), 108, pp.708-712, 2005

directly attached to the fluorescent 2,3- dimor-

邦文題目：TOF-SIMSによるバイオセンサー上のフッ素

pholino-quinoxaline at C-6 position. The biden-

ラベル化されたプロテインAの観察

tate ligand (3) formed 3:1 complexes with Fe(III),
Al(III), Ga(III), and Cr(III).

The ability to carry out evaluations of proteins

The fluorescenceon biomaterial surfaces such as the distribution of

was efficiently quenched by the metal complex

each protein and the orientation of immobilized

formation via the Perrin model of static quench-proteins are required for the development of highing, the quenching efficiency being in order of

performance materials. Since proteins all have

Fe(III) >> Al(III) > Ga(III) > Cr(III). The fluo-

the same basic chemical structure it is difficult torescence was recoverd by removal of Fe(III) with

distinguish one from the others by means of

the N-benzoyl analogue of a naturally-occurring

spectroscopy, even though such techniques dosiderophore, desferrioxamine B.

provide useful chemical information. Time-of-flightsecondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS)

Y. Kawashima, S. Aoyagi and M. Kudo： Thermal

provides an avenue into the submicron-scale dis-redistribution of hydrogen and boron in SiO2 intribution of specific chemicals and enables inves-

SiN-capped p-type MOSFET structures”, Applied

tigation of chemical conditions on materials sur-Surface Science, 244, pp.43-46, 2005

faces.

邦文題目：SiN でキャップしたｐ型MOSFET中のSiO2

with the characterization of the mass spectra ofにおける水素と硼素の熱的再分布挙動

protein samples, the mass spectra can be inter-

The thermal behavior of boron and hydrogen in

Though TOF-SIMS also has problems

preted using data analysis techniques such as are

a SiN-capped p-type MOSFET was investigatedprovided by information theory.

in order to explain SiN-enhanced boron diffusion

In this study, the distribution of fluores-in SiO2. Measured hydrogen profiles indicatedcence-labeled protein A immobilized on glassthat hydrogen in the SiN migrated into the gate

plates was chemically visualized by means ofoxide during annealing under nitrogen. WhenTOF-SIMS and a spectra analysis techniquethis structure was annealed under nitrogen, themaking use of mutual information.

boron diffusivity in its SiO2 increased to levels

analysis technique, TOF-SIMS spectra can be

more than two orders of magnitude greater thaninterpreted such that it allows one to select spe-that reported in SiO2 annealed under hydrogencific peaks for chemical imaging of proteins. In

without a SiN cap. Nevertheless, the activation

addition, fragment ions from protein A labeledenergy for boron diffusion in SiO2 in a SiN-cappedwith different fluorescence substances, FITC andsample was the same as that for boron diffusion

quantum dots, are characterizable by means ofin SiO2 annealed under hydrogen. This indicatesthe mutual information, and their chemical con-that SiN-enhanced boron diffusion can be ex-ditions are investigated.

With thisplained by the model proposed for hydrogen-induced boron diffusion: hydrogen termina-

S. Aoyagi, Y. Kawashima and M. Kudo：“TOF-SIMS

tion of defects reduces the activation energy for

Imaging Technique with Information Entropy”, Nu-interstitial-mediated diffusion of boron in SiO2.

clear Instrum. and Meth. in Phys. Res. B 232,

Anomalous boron diffusion in SiO2 in SiN-capped

pp.146-152, 2005

samples is thought to result from the SiN film fa-

邦文題目：情報エントロピーを用いたTOF-SIMSによる

cilitating the incorporation of a large amount of

イメージング法hydrogen in the SiO2.

Time-of-flight secondary ion mass spectrometry−42−

(TOF-SIMS) is capable of chemical imaging of

No.1, pp.51-55, 2005. 1

proteins on insulated samples in principal. How-

AlN微粉末の合成を流動層内で直接窒化法を用い

ever, selection of specific peaks related to a par-て行った。流動層法によれば熱交換に優れ，また原ticular protein, which are necessary for chemical

料のAlが層内で溶融分散することにより反応速度

imaging, out of numerous candidates had beenの増大，生成物の微紛化が期待される。本検討では

difficult without an appropriate spectrum analy-

高効率化を目的とし操作条件を策定，プロセスの改

sis technique. Therefore multivariate analysis

善法を検討した。その結果，本法を用いることによtechniques, such as principal component analysis

り，凝集物の生成は見られるが，高純度のAlNを比(PCA), and analysis with mutual information de-較的低温で合成することができることを示した。

fined by information theory, have been applied tointerpret SIMS spectra of protein samples. In thisJ. Fujimoto, T. Ishikawa, M. Jimbo, T. Kon and M.

study mutual information was applied to selectKuroda :specific peaks related to proteins in order to ob-processes with GRACE ，Nucl. Instrum. Meth. A, Vol.

tain chemical images. Proteins on insulated ma-

534, pp. 246-249, 2004.11

terials were measured with TOF-SIMS and then

邦文題目：GRACEを用いたミニマル超対称性模型におSIMS spectra were analyzed by means of the

ける散乱過程の１ループ自動計算

Automatic one-loop calculation of MSSM

We have developed the system for the auto-

analysis method based on the comparison using
mutual information. Chemical mapping of each

matic computation of cross-sections, GRACE/

protein was obtained using specific peaks related

SUSY, including the one-loop calculations forto each protein selected based on values of mutual

processes of the minimal supersymmetric exten-

information. The results of TOF-SIMS images ofsion of the the standard model. For an application,

proteins on the materials provide some useful in-

we investigate the process e+e- → Z h .

formation on properties of protein adsorption, optimality of immobilization processes and reaction

M. Chiba, T. Kamijo, O. Yasuda, Y. Chikashige, T. Kon,

between proteins. Thus chemical images of pro-Y. Takeoka and R.Yoshida： Salt Neutrino Detector forteins by TOF-SIMS contribute to understand in-

Ultrahigh-Energy Neutrinos ， Physics of Atomic

teractions between material surfaces and pro-

Nuclei, Vol.67, Issue 11, pp. 2050-2053, 2004.11

teins and to develop sophisticated biomaterials.

邦文題目：岩塩鉱を用いた超高エネルギーニュートリノ
検出器の開発小島紀徳・内山剛史・村田大輔・加藤 茂・渡邉嘉之・Rock salt and limestone are studied to deter-

渋谷博光：「テトラメトキシシランからトリメトキシシラ

mine their suitability for use as a radio-wave

ンへの気相転換」化学工学論文集, vol. 31, No.2, pp.115-

transmission medium in an ultrahigh energy

117, 2005. 3(UHE) cosmic neutrino detector. A sensible radio

テトラメトキシシランからトリメトキシシランへ

wave would be emitted by the coherent Cher-の気相転換の可能性についての検討を，熱力学的解

enkov radiation from negative excess charges in-析および実験により行った。テトラメトキシシラン

side an electromagnetic shower upon interaction

は，トリメトキシシランから塩素系化合物を経ずに

of a UHE neutrino in a high-density medium

多結晶シリコンを製造するという，新たに提案され(Askar'yan effect). If the attenuation length for

たプロセスでの副生物である。0.1 MPa，1023 Kの

the radio wave in the material is large, a rela-

条件で，Si-Cu触媒を用いることにより，１％を越

tively small number of radio-wave sensors could

えるトリメトキシシラン収率が可能であることが示

detect the interaction occurring in the massive

された。

material. We measured the complex permittivityof the rock salt and limestone by the perturbed

小島紀徳・小宮真平・上宮成之：「自己媒体流動層を用い

cavity resonator method at 9.4 and 1 GHz to good

た直接窒化法によるAlNの合成」化学工学論文集, vol. 31,

precision. We obtained new results of measure-−43−

ments at the frequency at 1.0 GHz. The measured

三浦浩治・津田大輔・佐々木成朗：「C60分子封入グラフ

value of the radio-wave attenuation length ofァイトフィルムの作成とその超潤滑特性」トライボロジ

synthetic rock salt samples is 1080 m. The sam-

スト49, pp.553- 556, 2005. 7

ples from the Hockley salt mine in the United

これは我々の「摩擦」に関する研究，特に「超潤States show attenuation length of 180 m at 1 GHz,滑」の研究である。2.3mm四方の大きさを持つ，C60

and then we estimate it by extrapolation to be as

分子を封入したグラファイトフィルムの摩擦特性に

long as 900 m at 200 MHz. The results show that

ついて報告する。C60分子を封入したグラファイト

there is a possibility of utilizing natural massive

フィルムは，最密充填したC60単層膜とグラファイ

deposits of rock salt for a UHE neutrino detector.

ト層(グラフェン)が交互に積層して出来ており，こA salt neutrino detector with a size of 2×2×2

れらの層間で無限に滑り面が形成される。C60分子

would detect 10 UHE neutrino/yr gen-を封入したグラファイトフィルムは静止摩擦，動摩（km3）erated through the GZK.

擦共にゼロに近付く超潤滑を示した。

K. Matsushita, H. Matsukawa and N. Sasaki : “Atomic
scale friction between clean graphite surfaces”, Solid

佐々木成朗：「実現への期待高まる摩擦ゼロの超潤滑シState Communications, 136 , pp.51-55, 2005. 6

ステム〜C60とグラファイトの層状カーボン材で発見，

邦文題目：清浄グラファイト表面間の原子スケール摩擦

環境・エネルギー・経済に多大な波及効果」日経ナノビ

This is one of works of “friction” in nano-me-

ジネス 2005年4月11日号，先端技術リポート，pp.18-21,

chanics. We investigate atomic scale friction be-2005. 4tween clean graphite surfaces by using molecular

カーボン材料を組み合わせて摩擦ゼロの極限を達

dynamics. The simulation reproduces atomic

成しようという研究が進んでいる。筆者らは最近

scale stick-slip motion and a low frictional

C60分子をボールベアリングとみなし，グラファイ

coefficient, both of which are observed in experi-

トで挟んだ層状材料が静摩擦力，動摩擦力ともにノ

ments using frictional force microscope. It is

イズレベルでゼロを示す事を発見した。この材料のmade clear that the microscopic origin of low fric-

潤滑剤としての応用範囲は人間の日常生活の殆ど全

tional coefficients of graphite lines on the honey-てに関わる。例えば時計のような精密機械から自動

comb structure of each layer, not only on the weak

車のような大型機械まで，その耐用年数を飛躍的にinterlayer interaction as believed so far.

上げるため，
環境・エネルギー問題に大きく寄与し，経済的波及効果は計り知れない。この新しい超潤滑

K. Miura, D. Tsuda and N. Sasaki : “Superlubricity of

システムの可能性について解説する。

C60 Intercalated Graphite Films”, E-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 3 , pp.21-23, 2005. 1

佐々木成朗：「ナノサイズ力学の研究 − 作って動かす基

邦文題目：C60をインターカレートしたグラファイト薄本原理 − 」 表面科学 vol.25, pp.780-786, 2004.12

膜の超潤滑

本稿はナノ加工，ナノマシンの観点から著者らがThis is one of works of “friction,” especially

行ってきたナノサイズ力学に関する最近の研究につ“superlubricity,” in nano-mechanics. The fric-

いて解説したものである。先ず著者らが開発したナtional behavior of the C60 intercalated graphite

ノサイズの力学シミュレータについて説明する。熱films with a large size of 2.3x2.3mm2 is reported.

揺らぎを取り入れた非接触原子間力顕微鏡像の理論

The C60 intercalated graphite films consist of al-

シミュレーションは実験結果と非常に良く一致した。

ternating close-packed C60 monolayers and

次に摩擦力に影響を受けないような新しいナノサイ

graphite layers (graphenes), and thus infinite

ズの潤滑システム,「C60分子ベアリング」，についsliding planes are formed between each C60て紹介する。このC60分子の単層薄膜をグラファイ

monolayer and graphene. The intercalation of

トで挟んだサンドウイッチ構造は，動摩擦ゼロの超

C60 molecules into graphite films results in su-

潤滑を示す。測定結果と超潤滑機構を解釈する理論

perlubricity where both static and dynamic fric-的な概念「ステップ回転モデル」を「単分子ベアリ

tional forces are observed to be zero.

ング描像」で説明する。本研究結果はフラーレンを−44−

用いる人工ナノマシンとしては初めての提案であり，various EO crystals, that three kinds of EO crys-

まさに世界最小のベアリングとも言える。

tal configurations are suitable for the FP resonator. One of these is applicable to the isotropic−

小林慎治・菊池 宏・滝沢國治：「ポッケルス効果と逆圧

crystals, point groups 23 and 43m, another well

電効果を利用した縦型光変調素子の設計」電子情報通信

fits for the uniaxial EO crystals, point groups

学会論文誌C, Vol.J86-C, pp.83-85, 2003−

42m,3m and 4mm, and the other fits for the bi-

本論文では，電気光学結晶を用いた縦型光変調素

axial crystal, point group mm2 and for the point子の設計に，ポッケルス効果による屈折率変化と逆group 3m. The EO crystals suitable for the FP

圧電効果による結晶長変化を考慮しなければならな

resonator are as follows; ferroelectric crystals,

いことを述べる。
両効果を考慮してLiNbO 3結晶の光

such as LiNbO3, LiIO3, BaTiO3 and sillenite

学特性を解析し，−60.15°Ｚカットの構成が最適でcompounds, such as Bi12SiO20 and Bi12TiO20, andあることを明らかにする。

compound semiconductors, such as GaAs and
GaP.

K. Takizawa： Analysis of electro-optic crystal–based
Fabry-Perot etalons for high-speed spatial light

滝沢國治：「超高精細画像形成・表示システム」成蹊大学

modulators”, Appl. Opt., Vol.42, pp.1052-1067, 2003

工学研究報告, Vol.40, pp.73-78, 2003
This paper presents an ultra high-definition

邦文題目：電気光学ファブリ・ペローエタロンを用いた

image recording and a display system which in-

高速縦型光変調素子の解析
The use of electro-optic (EO) crystal-based

clude a laser-beam writing system, a Ti-sapphire

Fabry-Perot modulators (FPMs) as high-speed

laser and a Michelson interferometer. The la-spatial light modulators is proposed. The FPMs

ser-beam writing system, which records ultra

operate with an extremely low drive voltage and ahigh-definition images to a medium of oxide sin-high extinction ratio. It is revealed by analysis ofgle crystals with a limiting resolution of 500

both the linear EO effect and the inverse piezo-lines/mm, consists of a He-Cd laser, an Ar ion la-electric effect of various EO crystals that threeser, light modulation vibronic CW solid-state la-kinds of crystal configuration are suitable asser with a tunable wavelength range of 690-1005

FPMs. One of these is applicable to isotropic

nm and a peak power of 1.05 W at 740 nm. The−

crystals, point groups 23 and 43m, and the others

Michelson interferometer consists of a precision

are better suited for uniaxial EO crystals, pointinterferometer and a computer-controlled meas-−groups 42m and 3m. Typical EO crystals suitableurement system. The outlines of these devices are

as FPMs are ferroelectric crystals such as LiNbO 3,

described with brief experimental results, such as

LiTaO3, and LiIO 3 and sillenite compounds suchaas Bi12SiO20 and Bi12GeO20 as well as compound

guest-host type liquid crystal cell and the precise

semiconductors such as GaAs and GaP.

measurement of an electro-optic coefficient r33 oflaser-beam

defocusing

phenomenon

ina

LiNbO 3 crystal.
滝沢國治：「高速空間光変調素子用電気光学ファブリ・ペ
ロー共振器の解析」成蹊大学工学研究報告, Vol.40,

菊池 宏・小林慎治・滝沢國治：「ポッケルス効果と逆圧

pp.57-72, 2003

電効果に基づく縦型光変調素子の解析と実験的検証」電

An electro-optic (EO)-crystal-based Fabry-Perot

子情報通信学会論文誌C, Vol.J87-C, pp.276-277, 2003

(FP) resonator, which is suitable for a high-speed

LiNbO 3結晶を用いた縦型光変調素子において，
ポ

spatial light modulator, is proposed. The FP

ッケルス効果と逆圧電効果に基づく新たな動作解析

resonator serves as a light modulator with an ex-とその検証実験を行った。その結果，位相変調特性

tremely low drive voltage and a high extinctionには逆圧電効果が大きく作用していることを解析おratio. It is revealed, by analyzing both the linear

よび実験より初めて見出すとともに，半波長電圧をEO effect and the inverse piezoelectric effect of

低減する最適結晶方位を明らかにした。

−45−

H. Kikuchi, T. Fujii, M. Kawakita, H. Hirano, H. Fu-

analysis of the optical phase change caused by the

jikake, F. Sato and K. Takizawa : “High-definition

EO and IP effects in the LN crystal that -60.15°

imaging system based on spatial light modulators

Z-cut structure is the most suitable for the longi-

with light-scattering mode”, Appl. Opt. 43, pp.132-142,

tudinal light modulator because three optical co-

2004

efficients mentioned above are efficiently con-

邦文題目：光散乱型空間光変調素子を用いた高精細画像

tributed to the modulation. Experimental results

表示システムusing several Z-cut LN crystals with different

We have developed a prototype high-definition

cut-angle supported the analytical results.

imaging system using polymer-dispersed liquid-crystal (PDLC) light valves, which can

滝沢國治・吉田嘉寛：「油膜画像検出用TVカメラの設計」

modulate depolarized light with high spatial

応用物理学会光波センシング技術研究会, LST33-10,

resolution and exhibit a high optical efficiency,

pp.69-75, 2004. 6

base on the light-scattering effect. We fabricatedThis paper describes a TV camera system thathigh-definition light valves with a fine poly-

automatically picks out exclusive images of oil

mer-matrix structure in a PDLC film by control-

floating on the surface of the sea. The system in-ling the curing conditions used during the pho-cludes two band-pass filters (BPFs), two charge

topolymerization-induced phase separation andcoupled device (CCD) arrays and a difference

formation process. This device has excellent

signal yielding circuit. The operating principle ischaracteristics, such as a high resolution, with 50

based on the fact that, due to the multiple-beam

lp/mm for a limiting resolution and greater thaninterference from the oil film, there is a marked

20 lp/mm at the 50% modulation transfer func-

difference of intensity between light reflectedtion point, and a reflectivity of greater than 60%.

from the surface of the sea and that from an oil

An optically addressable full-color projection dis-film. Two types of BPF, i.e., a space-invariant BPF

play was designed, consisting of three PDLC lightand a space-variant BPF, were investigated and it

valves, a Schlieren optical system base on

was found that the space-variant BPF was far

shift-decentralization optics with a xenon lamp

superior to the space-invariant BPF. This paper

illumination and input-image source with 1.5

also describes a difference-signal adjustment

million pixels, including electrical image, com-

circuit that compensates the non-uniformity

pensation of the gamma characteristics. We suc-based on the spectral distribution of sunlight en-

ceeded in displaying pictures on a 110-inchscreen

ergy and the wavelength response of the CCDwith a resolution of 810 TV lines and aluminousarrays.

flux of 1900-2100 American National Standards
Institute lumens.

菊池 宏・山本啓文・佐藤弘人・河北真宏・滝沢國治・
藤掛英夫：「幾何学的構造により安定化された高速ベ

滝沢國治・小林慎治・菊池 宏：「電気光学効果と逆圧電

ンド液晶素子」電子情報通信学会技術報告, EID2004-22,効果を利用した縦型光変調素子」成蹊大学工学研究報告,

Vol.104, pp.33-36, 2004

Vol.41, pp.21-27, 2004

ベンド配向液晶では，初期状態でのスプレイーベ

This paper describes novel longitudinal light

ンド転移操作が大きな課題である。本研究では，こmodulators using LiNbO3 (LN) single-crystal. Theの問題を解決する新規のベンド液晶素子を提案する。

operation principle of the device is based on the

今回の素子は，ネマティック液晶と多官能性モノマ

electro-optic (EO) and inverse-piezoelectric (IP)ーからなる高分子/液晶複合材料において局所的なeffects. LN crystal is optically uniaxial and be-

光重合反応と電場配向あり/なしにかかわらずベン

longs to point group 3m of trigonal crystal. It has

ド配向の安定化がなされる特徴を有する。

large EO coefficients r33, r51 and a large piezoelectric constant d15. It was found from theN. Saito, K. Takizawa and T. Kurokawa : “Interfer-−46−

ence-enhanced imaging for detecting oil layer floatingtional Symposium on Organic and Inorganic Elec-on the water”, Sensor and Actuators A Vol. 109, pp.

tronic195-201, 2004. 8(EM-NANO 2004), The Japan Society of Applied

邦文題目：水面上の油膜層を検出する干渉撮影技術

Physics, P-21, p.109, Niigata, Japan, 2004. 6

High-contrast imaging of thin oil layer on the

Materials

andRelatedNanotechnologies

邦文題目：πセルにおける液晶配向の幾何学的制御

water has been proposed as subtraction of two

We demonstrate a novel design for a pi-cell us-

images taken through different band-pass filters.

ing an in-situ fabricated micro-celled structure,

There is brightness difference in the part of thewhich comprises of polymer walls that can be

oil between two pictures taken using two

stabilized into a bent configuration. These cells

band-pass filters with different center wave-

are formed from a mixture of UV-curable mono-

lengths because of the interference effects. On the

mer and liquid crystal (LC) by a local photopoly-other hand, there is not large brightness differ-merization process using non-uniform UV irra-

ence in the part of the water without the oil. Sub-diation through a patterned photomask. We foundtraction of one picture from the other can makethat it is possible to regulate the morphology ofthe part of the oil brighter than that of thethe polymer walls by controlling the polymeriza-

surface of the water. Calculation of the brightness

tion process during the curing stages in theand primitive experiments of the imaging have

two-phase region. In a pi-cell containing a large

been shown that enhancement in the contrast is

number of micro-celled polymer structures, whichobtained and is useful for the oil layer detection

were arranged in a square grid consistent withon the water.

the photomask pattern, the bend alignment oftheliquidcrystalwasstabilized

bya

H. Kikuchi, H. Sato, H. Yamada, M. Kawakita, K.

three-dimensional alignment effect base on both

Takizawa and H. Fujikake : “Morphological investi-

the interfaces with polymer walls and the con-gation of liquid crystal/polymer mixtures induces byventional surface-alignment layers on the sub-patterned ultraviolet light”, J. Photopolymer Sciencestrates. This device exhibits great potential for

and Technology, Vol. 17, No. 2, pp. 333-340, 2004. 8

many applications, since there is no need for an

邦文題目：紫外光の局所的照射によって形成される液晶/

initialization voltage to induce the splay-bend

高分子複合体のモフォロジー

transition and no operating bias voltage is required to maintain the bends.

The morphology of polymer-walls in liquid
crystal/monomer mixtures, produced by irradiating selective areas of a cell with non-uniform ul-

滝沢國治：「等方性および1軸性電気光学結晶の電気光学

traviolet (UV) light irradiation through a pho-

効果と逆圧電効果の解析」成蹊大学工学研究報告, Vol.41,

tomask to induce phase separation by photo-

2004

polymerization, have been investigated using

Conventional electro-optic (EO) devices haveboth optical and scanning electron microscopy. It

been designed based on only the EO effect, andwas found that it is possible regulate the mor-

the inverse-piezoelectric (IP) effect has been ig-

phology of the polymer-wall by controlling thenored. In the case of bulk EO devices that control

photopolymerization process which occurs during

the retardation between the ordinary ray and thein two-phase region. The mechanisms of poly-

extraordinary ray, there is hardly any problem in

mer-wall formation are complex, including local

defiance of the IP effect. However, for waveguide

photopolymerization and diffusion processes.

devices which control only the ordinary or extraordinary ray, the longitudinal IP effect that

H. Kikuchi, H. Yamamoto, H. Sato, M. Kawakita, K.

changes the optical path length in the EO crystal

Takizawa and H. Fujikake : “Geometric control ofis important as well as the EO effect. In this pa-

liquid crystal alignment in π-cells”, 2004 Interna-per, electro-optically induced phase shifts of light−47−

propagating in isotropic and uniaxial EO crystals

H. Kikuchi, H. Yamamoto, H. Sato, M. Kawakita, K.

are analyzed in consideration of both of the EOTakizawa and H. Fujikake : “Bend-mode liquid crystal

and IP effects. Various crystal configurations arecells stabilized by aligned polymer walls”, Jpn, J. Appl.

summarized with particular attention to optical

Phys., Vol. 44, No. 2, pp. 981-989, 2005.2

communication and optical image processing ap-

邦文題目：配向性高分子壁によって安定化されたベンド

plications.

モード液晶セルWe have studied ways of stabilizing the bend

M. Kawakita, K. Iizuka, R. Iwama, K. Takizawa, H.

configuration in π -cells by forming polymer

Kikuchi and F. Sato: “Gain-modulated Axi-Vision

walls. This novel device with polymer walls,

Camera (high speed high-accuracy depth-mapping

which makes an initial splay-bend transition

camera”, Opt. Express, Vol. 12, No. 22, pp.5336-5344,

unnecessary, incorporates minute structures fab-

2004.11

ricated by applying the processes of local photo-

邦文題目：利得変調方式Axi-Visionカメラ（高速・高精

polymerization-induced phase separation and

度距離計測カメラ）

electric field orientation. In fabricating the device,

We describe a novel real-time depth-mappinga mixed solution of nematic liquid crystal andcamera, the Gain-modulated Axi-Vision Camera,

an ultraviolet (UV)-curable liquid-crystalline

where pulse laser light is combines with amonomer was subjected to an electric field to in-

gain-modulated camera. Depth resolution of 2.4

duces the bend transition, and UV light was il-

mm was obtained, which is higher than the reso-

luminated on selected regions in this mixed solu-

lution of the previously reported depth-mappingtion to cause photopolymerization, so that minute

Axi-Vision Camera. Pixel-by-pixel depth informa-aligned polymer walls could be selectively formed

tion of 768 x 493 pixels is obtainable at one half of

inside the device. We examined the operation of

the video frame rate (15 Hz). A short movie clip isthe device and found that the bend-alignment

attached that illustrates the depth measurement

cells performed basic functions in the stable bend

operation. The merits of the Gain-modulated

state, and that this state can be maintained even

Axi-Vision Camera are high-resolution, real-time

if the cells are set to a small pre-tilt angle, such as

operation, and a relatively simple optical system.

1°.

These merits primarily arise from the ultra-fast
exposure time using a pulse laser diode.

L. Jin, K. Takizawa, Y. Otani and N. Umeda :“Multi-wavelength

Muellermatrixpolarimeter”,

岡本信治・田中 克・葛江哲史・滝沢國治：「ナノ粒子を

Optical Review, 12(7), pp. 281-286, 2005. 8

用いて作製したZnS:Mn蛍光薄膜の結晶性と発光特性」

邦文題目：多波長ミューラマトリックスポラリメータ

電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 報 告, EID2004-59, pp.29-32,
2005. 1

The retardation of two quarter-wave plates designed for a suitable wavelength decreases or in-

ナノ粒子を用いた簡便な薄膜製作技術の開発を目

creases in accordance with the wavelength of in-

指し，Mnイオンを含んだZnSナノ粒子を用いて

put light beam. Compensating the shifted retar-

ZnS:Mn蛍光薄膜の作製を行った。蛍光薄膜はX線回

dation at each measurement wavelength allows

折法(XRD)による測定，走査電子顕微鏡(SEM)によ

us to get Mueller matrices of samples at different

る薄膜表面および断面の観察，X腺光電子分光法

wavelengths without exchanging the plates. Ini-

(XPS)による深さ方向の組成分析を行い，結晶工学

tial orientation errors of two plates and analyzer,

的特性の評価を行った。また，フォトルミネッセン

which keep constant through all wavelengths, areス(PL)およびファトルミネッセンス励起(PLE)スペ

also taken into the consideration. The availability

クトルによる発光特性の評価を行った。薄膜エレク

and accuracy of this polarimeter is assessed by

トロルミネッセンス(EL)デバイスへ応用し，オレン

measurement of a quarter-wave plate designed

ジ色のEL発光を得た。

for 632.8nm wavelength. The results show that−48−

this system is very attractive to measure optical[{(bpy)2RuII(μ-2,5-bppz)}2CuI](PF6)5 complex wasproperties and dispersion in samples.

also prepared, and the structure of the complex insolution was studied by spectrometric titration.

L. Jin, Y. Yoshida, and K. Takizawa : “Development of

The dinuclear Cu(I) complex and [(bpy)2RuII (μtelevision camera for detecting oil film floating on the-2,5-bppz)CuI(PPh3)2](PF6)5 show photolumines-

ocean”, Proc. Proc. of SPIE, 6024, pp. 24-32, 2005. 8cence in the solid state, which should arise from

邦文題目：油膜画像検出カメラ

MLCT states. Photochemical oxidation of the

A television camera system, which automati-

trinuclear RuII2CuI complex occurs in the pres-cally picks out exclusive images of the oil at realence of oxygen to give a RuII2CuII complex. The

time, is described. This system essentially con-

MLCT states and the redox reaction in the excitedsists of two optical band pass filters (BPFs), twostate are discussed.

CCD cameras and image processing software.

〔 Reprinted with permission from Inonganic

Due to the multiple-beam interference resulted

Chemistry. Copyright 2005 American Chemicalfrom the oil film, there is a marked difference ofSociety.〕intensity between light reflected from the surfaceof the sea and that from oil film. By obtaining

S. Sakamoto and M. Tomiya: “ Stochastic Mechanicalthese different images, the place with oil can be

Approach to Electron Transfer in Acene Molecules”,

distinguished. Emphasis of our work is to com-Thin Solid Films, vol.464/465, pp.433-436, 2004.10

pensate the effect of dispersion of sunlight inten-

By using stochastic mechanical simulations, wesity and CCD’s quantum efficiency on oil film de-numerically investigate electron transfers in oli-

tection probability. Laboratory experiments using

goacenes (anthracene, tetracene and pentacene).

static glass coated with Al2O3 film have been

These π-conjugated oligomers are applied to or-

conducted. The experimental results showed that

ganic devices and the performance depends on thesensing probability is dependent on the sample

electronic transfer properties. From quantum

thickness, and greatly on the incident angle. Thismechanical or quantum chemical calculations,

result is agreed quite well with the simulation

estimation of the transport properties have been

done our coauthors in earlier work.

so far discussed via transfer integrals. Stochastic
mechanics provide the quantum motion of elec-

T. Tsubomura, S. Enoto, S. Endo, T. Tamane, K. Ma-trons from the wave functions. From the analysis

tsumoto and T. Tsukuda : “Synthesis, Structure,of the quantum motion of electrons, we calculate

Spectroscopic Properties, and Photochemistry ofsome dynamical properties, such as mean-square

Homo- and Heteropolynuclear Copper(I) Complexes

displacement relating with the mobility and theBridged by the 2,5-Bis(2-pyridyl)pyrazine Ligand”,

electron transfer rate between two anthracenes.

Inorg. Chem., Vol. 44, No. 18, pp. 6373-6378, 2005. 9

Our dynamical approach is efficient and practical

邦文題目：2,5-ビス(2-ピリジル）ピラジンで架橋したホ

and especially important for analysis of molecular

モおよびヘテロ多核銅(I)錯体の合成，構造，分光学的特or nanoscale devices.

性，光化学
Cu(I)-Cu(I) and Cu(I)-Ru(II) dinuclear com-

M. Tomiya, S. Sakamoto, H. Inoue and N. Yoshinaga :plexes bridged by the 2,5-bppz (2,5-bis (2-pyridyl)“One-Dimensional

Conservative

Systemwithpyrazine) ligand have been prepared and charac-

Quantum Level Statistics of Gaussian Orthogonalterized including the X-ray crystallographic study of

Ensembles”, Progress of Theoretical Physics Supple-

the dinuclear [{CuI(PPh3)2}2(μ-2,5-bppz)](PF6) 2・

ment, 157, pp.156-159, 2005. 4

2CH3Cl complex : a = 13.974(2), b = 13.993(2), c =We numerically study quantum mechanics of

13.537(2) Å ; α= 101.98(1), β= 103.22(1), γ=

one-dimensional (1D) time-independent system

113.90(1) ; triclinic, P 1, Z = 1. The trinuclear

whose energy level statistics obeys the Gaussian

－

－49－

orthogonal ensemble.

1D conservative systemsof Thin Films, Ed. K.L. Mittal, vol. 2, pp. 203-213, VSP,

are known to be integrable. However, at least

Netherland, 2005. 4

numerically, it is also shown that we can con-

邦文題目: ガラス基板上の銅薄膜をマイクロスクラッチ

struct the potential for the Schrödinger equation

試験する際に観測される二種類の臨界損傷

that reproduces a finite number of given energy

Copper films of 100-200 nm thickness werelevels of chaotic regime, e.g., the random matrix

deposited on a Corning 7059 glass substrate. The

theory. In this work a potential is constructedadhesion was examined with a vibrating micro-

numerically by the standard gradient method.

scratch tester, employing diamond styli with tip

The more energy levels of chaotic regime we take,In the friction signal

the more complicated and finer the ripples of themeasured during progressive scratch load, twopotential become. Then the potential has fractal

types of film failures could be detected. The na-

structure at high energy limit and its fractal

ture of the failures, especially their dependence

dimension is determined to be d=1.7.

on the film thickness and the stylus tip radius,
was studied in detail. When a stylus of

M. Tomiya, S. Sakamoto and N. Yoshinaga : “Quan-

radius was employed, the critical loads for bothtum Level Statistics of Gaussian Ensembles infailures increased as the film thickness increased.

One-Dimensional Conservative System , 物性研究, 84,m-

No.3, pp.443-444, 2005. 6

ployed, the critical load for the first failure de-

ガウス不変集団に従う量子エネルギー準位統計を

creased as the film thickness increased, while the持つ一次元保存系を数値的に研究した。一次元保存

critical load for the second failure increased with

系は可積分であることが証明されている。一方，カthe film thickness. We speculated that the first

オス系の固有値を充分多数有限個持つようなポテン

failure corresponded to the failure at the surface

シャルを数値的に構成することができることも示さ

of copper films. Therefore, we employed a

れている。ポテンシャルの数値的構成法として最急

nano-indentation hardness tester in order to

降下法とdressing法を採用した。ポテンシャル形状

examine the film surface hardness. The result

はフラクタル的となり，そのフラクタル次元は数値

showed that the film hardness decreased as the

的に1.7と求められた。

thickness increased. On the other hand, the second failure corresponded to the cohesive failure in

M. Tomiya, N. Yoshinaga, S. Sakamoto and A. Hirai :the film, which was scraped off from the substrate“A Large Number of Higher-Energy Eigenvalues of asurface. The observations demonstrate that the

Huge Dimensional Matrix for a Quantum Chaotic

choice of tip radius and a careful inspection of theStudy of a Quartic Potential”, Computer Physics

scratched trace are important in the scratch ex-

Communications, 169, pp.313-316, 2005. 7

periment.〔reprinted by courtesy of Brill Academic

A system of two quartic oscillators coupled by a

Publishers〕

quartic perturbation is numerically studied forquantum mechanical eigenvalues and classical

佐藤彰吾・中野武雄・馬場 茂：「X 線光電子分光法のperiodic orbits. The coupling strength serves as a

深さ方向分析から分かる Si 基板上 In 島状膜の構造おcontrol parameter to simulate the transition from

よびその膜厚変化」真空, 第48巻 (第3号), pp.121-123,

integrable to chaotic regimes. In order to obtain

2005. 3higher-energy eigenvalues of a huge dimensional

The island structure of indium has been inves-

matrix, the Lanczos method and the equi-energy

tigated by employing the depth profile measure-method are investigated for a practical use.

ment of XPS. Indium films of 30~180 nm (in mass

S. Baba, Y. Yamaguchi, M. Ogawa and T. Nakano :thickness) were deposited on silicon substrate by“Two critical events observed on Cu films on glass

vacuum evaporation at 80 ºC. The island struc-substrate in the microscratch test ”, Adhesion Aspects

ture was confirmed by AFM as the substrate−50−

surface was filled with islands. In an XPS appa-

force microscope (AFM). Samples of Cu-In wereratus, films were sputter-etched with Ar ion toprepared by sequential vacuum deposition: cop-

obtain the depth profile. On plotting the XPS

per of 10−40 nm was deposited first on a glass

signals of In and Si against the sputter time

substrate, and the deposition of various amounts

normalized by the deposited amount, the depthof indium followed so as to make the indium

profiles of films of various thicknesses were foundcomposition between 0−75 at.%. Samples were

to have a curve in common. We can explain thisprepared under three different conditions: A) de-universal relation by a model in which the islands

posited at room temperature (RT); B) deposited atof a same form completely cover the substrate

RT and annealed at 120 ºC in vacuo; and C) de-surface, and shrink as they are sputtered keeping

posited at 120 ºC. The series A and B showed atheir similarity. The agreement of the experi-

growth with a dynamical exponent â of − 0.3

mental result with our model also suggests thatwhile the atomic ratio In/Cu was less than 2. The

the In islands do not change their form during theformation of CuIn2 intermetallic compound was

growth.

observed by XRD as the atomic ratio approached
2. After that, the â suddenly increased to −0.7.

T. Nakano, H. Mizuhashi and S. Baba : Transition of

The latter growth is attributed to the segregation

Roughness Evolution in Cu-In Alloy Films by theof excess indium atoms to form cap-shaped is-Formation of Intermetallic Compounds , Jpn. J. Appl.

lands, which has also been confirmed by XRD. In

Phys. Vol.44, No.4A, pp.1932-1938, 2005. 4

series C, the roughness initially increased more

邦文題目: 銅インジウム合金膜におけるあらさ成長の金

rapidly as â −0.7 and decreased above In/Cu−1.

属間化合物形成による遷移

It showed a minimum at In/Cu=2 and finally increased again with â−0.7 by forming indium is-

The evolution of the surface morphology of
Cu-In alloy film has been studied with an atomic

情報lands as in series A and B.

科

学

科

S. Uehara, K. Kubota, K. Nagaoka, S. Yoshida and T.

strate. The origin of the higher aspect ratio of tip

Matsubara : “Dependence of Selective Anodization

formation is also attributed to etching anisotropy.

Characteristics on Silicon Substrate Orientation”,
phys. stat. sol. (c), Vol. 2, No. 9, pp.3389-3393, 2005

岡本秀輔・鎌田 賢・中尾隆司:「状態遷移図にもとづく

邦文題目 : 選択的陽極化成の基板方位依存性

対話型アニメーション作成ツールの提案」情報処理学会

Selective anodization characteristics of p - type＋

Si were studied for substrates with 3 different

論文誌：プログラミング, Vol.46, No.SIG 1(PRO 24),
pp.19-27, 2005. 1

orientations: (100), (110) and (111). Temporal

アニメーションは，Webページの例で代表される

evolution profiles of the etching front of periodic

ように，情報伝達手段の重要な選択肢のひとつであporosity modulated anodization were visualized

る。
特に，
キーやマウスなどのユーザ入力によって，by SEM and revealed the influence of anisotropy.

表示内容が変化するような対話型のアニメーション

The shape of Si fine structures formed by selec-

は，ユーザの興味を引きつける。しかし，ひとたびtive etching using circular mask patterns was

このような対話型アニメーションを作ろうとすると，strongly affected by etching anisotropy. Fine

芸術的な素養の他に，プログラミング技術やグラフ

structures formed on (100) and (111) substrates

ィックスの知識が必要となり，素人には敷居が高す

possessed tips with structures reflecting theぎる。

crystallographic symmetry of each wafer. The

そこで，我々は小学生の利用も視野にいれた，対aspect ratio of tips formed on the (111) substrate

話型アニメーション作成ツールの設計と実装を行っwas higher than those formed on the (100) sub-ている。ユーザは，GUIエディタで状態遷移図と表−51−

示画像を指定することにより，オブジェクト指向モof chaotic systems to the input. The noise injec-

デルに沿った形で，アニメーションに登場するキャtion brings a luck-based factor into a skill-based

ラクタの動きを決めていく。そして，インタプリタ

game. In this sense, the technique proposed in

により動作を確認し，トランスレータによりJavaや

this paper is not a solution but a compromise for

JavaScriptといった対象コードへの変換を行う。変the inherent problem of robot players with the

換の際には，Javaの内部クラスやJavaScriptの関数

skill-based network games. An example imple-

ポインタを用いることで，状態遷移図と対象コード

mentation of pinball is presented.

の対応関係を保たせている。
副産物として，このツールは楽しみながら情報処

S. Okamoto, T. Hashimoto, M. Kamada and T. Yone-

理を学ぶための教材となる可能性がある。状態遷移

kura :“Easy Creation of Network-based Interactive

図を作成して，その動きをイメージすることは，情Animations using Islay”, IEEE Pacific Rim Confer-

報処理教育の導入に適している。また，アニメーシ

ence on Communications, Computers and Signal

ョンに対応する中間言語表現や，対象形式への変換

Processing (PACRIM'05), pp.412-415, 2005. 8

例を見ることは，プログラミングを含めた次のステ〔ップの教育に役立つ。

permitted. However, permission to reprint/republish

2005 IEEE. Personal use of this material isthis material for advertising or promotional pur山本瑞秋・米倉達広・岡本秀輔：「対話型アニメーション

poses or for creating new collective works for re-

作成ツールにおけるGBA用プログラムコードの生成手

sale or redistribution to servers or lists, or to re-

法 」 情 報 処 理 学 会 シ ン ポ ジウ ム シ リ ー ズ, Vol.2005,

use any copyrighted component of this work in

No.4(インタラクション2005), pp.29-30, 2005. 3

otherworks must be obtained from the IEEE.〕

対話型アニメ作成ツール islay では，GUIエディ

This paper describes an implementation of our

タにより状態遷移図を書くことで，アニメに登場す

tool for authoring network-based interactive an-

るキャラクタを動作を指定する。エディタからアニ

imations. The tool is named Islay. The interactive

メを再生するためのインタプリタを呼び出すことがanimation addressed in this paper is one of com-

でき，動作確認を行いながらアニメの製作を進めて

puter animations whose scenario is varied ac-いく。本論では，インタプリタで再生可能なアニメ

cording to key and mouse inputs by viewers. Anの指定から，GBA用のプログラムを生成する手法に

animation made by the tool is constructed as a

ついて述べる。

collection of characters. The behavior of a character is defined by a state-transition diagram.

M. Kamada, K. Kurosawa, Y. Ohtaki and S. Okamoto :The GUI editor makes it possible to create a sim-

“A Network Game Based on Fair Random Numbers”,

ple animation by mouse manipulation within half

IEICE Transactions on Information and Systems,

a minute, if the prepared pictures are used.

Special Section on CyberWorlds, Vol.E88-D, No.5,

The animation interpreter in the tool serves

pp.859-864, 2005. 5

multi viewers who operate each network

A compromising technique is proposed for de--connected computer. The core routine of the in-terring clients from cheating by robot players in

terpreter runs on each viewer's computer in thisskill-based realtime network games. This tech-case. The communication between the computersnique is to inject a fair random noise into theis implemented using our software DSM (Dis-manual input for a real-time game modeled as atributed Shared Memory) library. This paper

chaotic dynamical system. The fair random noiseshows the implementation details of the inter-is determined by means of the bit commitment

preter, as well as the brief overview of the rest of

protocol so that neither host nor client can control

the tool.

the noise in their favor. A scenario possibly plotted by a robot player for its victory may be spoiled

田久保雅俊・佐々木竜介・内藤智史・小川大介・甲斐宗by slight noise injection because of the sensitivity

徳：「モバイルエージェントを用いた自律分散処理シス－52－

テムの構築−エージェント間通信命令の実装と分散処理うか確認できるようになっている。

エディタの試作−」電気学会電子・情報・システム部門
大会講演論文集, GS15-4, pp.1034-1039, 2005. 9

田中康之・美濃本一浩・佐々木竜介・甲斐宗徳：「C言語

提案する自律分散処理システムで様々なアプリケ

自動並列化トランスレータの試作」電気学会電子・情報・ーションを開発するには，多様なエージェント間通システム部門大会講演論文集, GS12-3, pp.966-972,

信が必要と考えられる。本研究では，ベースとなる

2005. 9モバイルエージェントとしてAgentSpace（国立情報C言語で書かれたソースプログラムから，MPIを学研究所・佐藤一郎氏が開発）を使用している。

用いた並列プログラムへ自動変換する技術が望まれAgentSpaceには元々，同一AgentSpace内でのエーている。このような自動並列化をするためには並列

ジェント間通信機能は備わっていた。しかし，別性解析，実行時間解析，タスク粒度解析，タスクス

AgentSpace上のエージェントと通信を行う機能はケジューリングといった一連のステージを個別に解持っていないため，別AgentSpace上のエージェント

決するのに加えて，それぞれのステージ間で解析結と通信を行う場合には，データを送信したいエージ

果を共有して有効利用できなければならない。また

ェントが相手先と同じAgentSpaceに移動して通信開発者によるチューニングも可能であるような形式を行う必要がある。この通信方法では，分散処理をでその情報を表現することが望ましい。
本研究では，

行う前に取った負荷のバランスを維持することがでその共有情報をプラグマディレクティブとしてソーきなくなり，通信のたびにエージェントは実行を中スコードに埋め込み，各解析結果を反映していって断しなければならないという問題点があった。そこ最終的に並列化コードを生成するという方法を試み

で，別のAgentSpaceにいるエージェントと通信が行た。現時点では，スケジューリングとタスク粒度解えるようなエージェント間通信機能を実装した。こ析が組合せ最適化問題の難しさにより実用的な時間の機能は，相手先エージェントを探してネットワー

内で解決することが十分にはできていない。
従って，クを巡回し，発見したら送信を行うという作業を

タスク粒度解析結果とスケジューリング結果についMessageAgentという通信専用のエージェントに代ては暫定的なものを用いているが，一連の自動解析

行させることで実現した。これにより，送信元のエ

結果に基づいて並列化コードを生成することができージェントは，MessageAgentに依頼を出すだけでるようになった。ただし，プラグマディレクティブ

すむため，実行を中断してネットワークを移動するによるオリジナルのソースコード部分と並列性関係

必要がなくなり，通信に伴って負荷バランスが崩れの記述の可読性が高いため，プログラムの大きな構ることも防ぐことが出来る。また，別AgentSpace造を把握しているユーザが，手動で共有リソースに間での通信が可能になることで，相手先エージェン

より良いタスク粒度とスケジューリング結果を反映

トの特定を容易にする必要性が生じた。そこでエーさせることも可能である。暫定的なタスク粒度解析

ジェントを識別する新しい情報を付与し，エージェとスケジューリング結果を用いた場合には，まだ並ントが１対１や１対多で通信が行える通信メソッド

列性の認識が細かすぎるため，その結果に正直にを実装した。

MPIを用いた並列コードを生成させると，並列処理

また，これらの通信命令を用いたアプリケーショの実行時間が逐次処理の実行時間に比べて遅くなっ

ン作成時，プログラム開発者が起こしやすいミスは，てしまっている。しかし，評価で用いた数値積分法

データ送受信の記述と思われる。そこで，送受信命に関するタスク粒度をプラグマディレクティブにお令の対応が取られているかを確認でき，送受信命令

いて適切にユーザが修正することで，ほぼ台数効果の書式の正確な記述を支援するような分散処理エデが得られる並列コードを生成することができた。今

ィタの開発を行った。このエディタのガイドに従っ後は各ステージの解析精度を上げることで並列化にて通信メソッドを記述すれば，通信メソッドの仕様

よる高速化を全自動で実現することが可能であるとを正確に覚えていなくても通信メソッドが簡単に記考えられる。以上のシステムの詳細と評価について

述でき，その時のミスを減らすことが可能となる。

報告する。

さらに，通信メソッドを記述する時に，対応する通信メソッドとの間でリンクが自動的に生成され，デ尾高 輝・綾部 翼・津田耕治・甲斐宗徳：「通信を考慮

バッグ時などに正しく通信の対応が取れているかどしたタスクスケジューリング問題の解法についての一考−53−

察」電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集,て提案する。各タスクをプロセッサへ割当てを行う

GS19-4, pp.1130-1135, 2005. 9

にあたって，通信における送受信パターンが格段にマルチプロセッサシステムの性能を十分に発揮す増大する。そこで，効果的にスケジューリングを行るためには，使用するプロセッサ数に対してタスク

うために，割当てタスクの通信を受け取る時間に注の実行順序を決め，割当てるといったスケジューリ

目し，スケジューリングが重複する確率の高い探索

ング作業を行わなければならない。このスケジューを行わない手法である。以上のアルゴリズムの提案

リング問題は，
強NP困難な問題に属する最適化問題と評価結果について報告する。

であるため,実用的な時間内で最適解を求めることは不可能であると言われている。この組合せ最適化

R. Sasaki, M. Takubo and M. Kai : Implementation

問題に対する実用的で有効な解法として分枝限定法

And Evaluation of Autonomic Distributed Processingの１つであるDF/IHS法(早稲田大学

笠原博徳教授System Using Mobile Agent”, Proc. of IEEE Pacific考案)がある。DF/IHS法は，CP/MISF法によるヒュ

Rim Conference on Communications, Computers andーリスティック効果を取り入れた，分枝限定法

Signal Processing(PACRIM'05), pp.237-240, 2005. 8(Branch＆Bound)による探索アルゴリズムである。

邦文題目：モバイルエージェントを用いた自律分散処理

分枝限定法は，現在求められている暫定解よりも良システムの実装と評価
2005 IEEE. Personal use of this material isい解が得られそうな枝を探索し，良い解が得られな〔

いと判断できる部分木は下限値というものを使用しpermitted. However, permission to reprint/republish

切り捨てていく。しかし，DF/IHS法は本来通信時

this material for advertising or promotional pur-間を考慮にいれてはいないアルゴリズムである。しposes or for creating new collective works for re-

たがって，まず通信を含んだタスクグラフをスケジ

sale or redistribution to servers or lists, or to re-ューリングするためにDF/IHS法を拡張した。通信

use any copyrighted component of this work inを考慮するのは，送受信するデータ量や，相互結合

other works must be obtained from the IEEE.〕

網の遅延を考慮して，より実際のマルチプロセッサ

According to dynamic changes of a system, an

システムモデルを対象にすることができるからであautonomic distributed processing system canる。この場合，通信の有無だけではなく，送信する

automatically distribute tasks efficiently, and can

タイミングも視野に入れてスケジューリングしなけ

reissue the lost task. The mobile agent is suitable

ればならない。このように通信を考慮していくと全in order to realize such a system. In this research,

探索をしていく際，各深さで割当てタスクの組合せ

theだけでなく，各タスクのプロセッサへの割当てに関AgentSpace, was extended and used. The agents

する順列も考慮に入れなくてはならない。そのため

to support processing user tasks efficiently have

探索空間が以前よりも広大化することになる。そこ

been implemented. For evaluation of our system,

で，通信を考慮したスケジューリングにおける探索

SPMD-type multithreaded program of traveling

範囲を削減する3S法(Shrinking Search Space)を新

sales-person problem in case of 13 cities was used,

しく考案した。3S法においてキーとなる方法は3つand as a result of executing by four heterogeneousある。１つめは，最適解が含まれない探索空間を除PCs, as compared with the time of executing by

外し，探索を効率的に行うアルゴリズムとして，必one PC, the processing time was shortened to

要なアイドルタスクの抽出法を提案する。
２つめは，

about 35.5% on the average.

functionofthemobileagent

system,

タスク割当て制限法について提案する。通信を考慮したスケジューリングでは，各プロセッサ間で通信

井ノ本喜彦・甲斐宗徳：「Web技術を用いたプログラミンが発生するため，初めに，各プロセッサへタスクを

グ学習環境の構築」成蹊大学理工学研究報告, Vol.42,

割当てた際に通信の有無が問題となる。この手法でNo.1, pp.51-55, 2005. 6

は，各プロセッサへタスクを割当てたときに，明ら

プログラミングの初学者にとっては，ソースプロ

かに通信を無意味に行っている割当てを見つけ，探グラムを書き，コンパイルし，実行するという一連索を行わないことで，実行時間の短縮を行う。３つの作業を実際に行ってこそ，十分な学習の成果が得めは，通信における送受信パターンの削減法についられる。プログラムを書くときには，同じ実行結果−54−

を得るのに色々な記述が可能である。従って，多く

変 わ る 。 本 研 究 で 開 発 し た AgentSphere は ，のe-learningシステムが採用している選択式と，記StrongMigrationベースのモバイルエージェントシ

入した解答が正解と完全一致する方式だけではプロ

ステムである。従ってモバイルエージェントは

グラミング学習の評価方法として不十分と考えられAgentSphereが動作しているマシン上で，コード中る。そこで，本研究では，学習者が穴埋めしたり作のどこからでも他のマシンに移動して処理の再開が成したりしたプログラムについて，模範解答と完全可能である。従来提案されているシステムは，一致でなかったとしても，コンパイルおよび実行しJavaVM 自 身 を 独 自 に 変 更 す る こ と に よ りて得られた出力結果が要求された結果と一致すればStrongMigrationを実現しているが，我々のシステ

正解と判断し，学習者に自由なプログラムの記述を

ムではそのようなシステムとは違って，ソースコー

可能にさせるようなプログラミング学習ソフトの開ド変換を用いることで，既存のJavaVMで実行可能発を行った。また問題を出題する教員にとっても便であるという特徴を持つ。このAgentSphereを用い利なように，問題作成支援，配点決定支援，自動採ることによって，処理能力の向上と信頼性の向上を点，学習者管理などの機能も持たせた。本システム

低コストで提供し，専門知識の無いユーザでも手軽はJava，C，C++のプログラミング学習に対応する。

に分散処理を行え，安定した処理を実現する自律分
散処理システムを構築することが可能となる。

小川大介・甲斐宗徳：「自律分散処理モニタと分散処理エ
ディタの開発」成蹊大学理工学研究報告, Vol.42, No.1,

美濃本一浩・甲斐宗徳：「C言語自動並列化トランスレー

pp.27-32, 2005. 6

タ の 開 発 」 成 蹊 大 学 理 工 学 研 究 報 告 , Vol.42, No.1,

自律分散処理では，管理者やユーザにとってシス

pp.41-49, 2005. 6

テム内部の振る舞いや状態を正確に把握することが，自動並列化の作業は，ソースプログラムの並列性

その自律性ゆえに難しく，システムに何らかの障害

解析，実行時間解析，タスク粒度解析，タスクスケが起こったとしても，管理者の介入が困難である。

ジューリング，並列化コード生成という，それぞれ

そこで本研究では，自律分散処理のモニタと分散処のステージに分割して考えることができる。各ステ

理用エディタの設計と実装を行った。自律分散処理ージについては個別の研究成果があったが，それらモニタは，分散処理内部の情報を取得して表示したを１つに統合して扱うことは実現されていなかった。

り，モバイルエージェントを操作したりするインタ

そこで我々は自動並列化トランスレータを開発する

フェースを提供するものある。ユーザがこれを通じにあたって，全ての解析ステージを一連の流れとしてシステム内部の動きを把握でき，制御できるようてまとめるための共有リソースを提案および実装しになっている。

た。共有リソースとは，Ｃ言語自動並列化トランス

分散処理用エディタは，通信を使った分散処理用

レータの各解析ステージの結果を次の解析ステージのアプリケーションプログラムの記述をサポートすの入力として伝える役割を果たすものである。これることができるものである。通信命令作成時には，を用いてソースプログラムから並列コードを自動生送信命令と受信命令を対応させて同時に記述できた

成することができるようになった。並列コードとしり，既に作成された通信命令に対応するようにしてては，現在業界標準のメッセージ型通信ライブラリ

通信相手命令を作成できたりすることで，通信エラであるMPIを利用している。共有リソースの内容を，ーを減少させることができるようになっている。まMPIを利用して適切な通信命令に変換し，DOALL

た，命令作成後も，通信相手がいつでも確認できる

ループやブロック内並列化を行った。また並列処理

ような機能が作成されている。

性能を十分に上げるための中心となる解析ステージ，および並列コード変換におけるチューニング方法な

坂井 功・甲斐宗徳：「自律分散処理用モバイルエージェ

ども明らかにしている。

ントシステムAgentSphereの開発」成蹊大学理工学研究
報告, Vol.42, No.1, pp.33-39, 2005. 6

甲斐宗徳・野村重孝・遠藤三郎 :「DVSCATのPCクラス

モバイルエージェントの設計では，エージェント
に関して，遠隔実行，WeakMigration，StrongMigration

タシステムへの実装」DV-Xα研究会会報, Vol.17, No.1,
pp.65-69, 2005. 2の3種類の特性のどれを採用し実現するかで大きく−55−

PCクラスタシステムは比較的安価で柔軟な構成

が可能なため，並列化による数値計算性能の向上をいる。全PCはPentium4 2.4GHz, 主記憶512MBの実現する方法として，広く用いられるようになって

Windows PC で あ り ， そ の 上 で MPI を 用 い てきた。本研究では，オリジナルのFortran版DVSCATDVSCATのC++版並列プログラム実行し，並列処理

をC++にコード変換し，部分的にMPI並列処理を導性能の評価を行った結果について述べる。

入したものをPCクラスタシステムに実装し，台数効
Y. Kanda : “Simulation of Oblique Impact of a Tennis

果等のパフォーマンスを検証したので報告する。
MPI(Message Passing Interface)は，幅広い並列

Ball on a Rigid Flat Surface”,The Impact of Technol-

処理環境において利用可能な並列化ライブラリであogy on Sport (Edited by A. Subic and S. Ujihashi),る。一般に，並列化したいオリジナルの逐次処理プ

ASTA, pp.459-465, 2005.9

ログラムには，並列化可能な部分とそうでない部分

邦文題目：テニスボールの剛体壁への斜め衝突シミュレが混在する。今，n個の同じ性能のプロセッサを使ーションって並列処理を行うものとする。並列化できない部

Although the role of ball-spin in tennis is ex-

分の合計時間をtserial，並列化可能な部分の合計時

tremely important, the phenomena of the oblique間をtparaとし，並列可能な部分の並列度がnである

impact seem difficult to understand. For the sakeとすると，全体の処理時間tは，t=tserial+tpara/n とof the accurate investigation of these phenomena,表わされる。従ってプログラム全体の逐次処理時間

the finite element procedures were developed.

をtseqとすると，どんなに多くのプロセッサを用いAfter the experimental verifications of developed

たとしても並列化による処理時間の短縮率は，

programs were carried out, the oblique tennis-balltserial/tseqが限界となる。さらに現実的に言えば，

impact with spin on a rigid flat surface was

n個のプロセッサで並列処理を行うと，プロセッサ

studied precisely. For various values of the inci-

間でのデータ授受による通信オーバヘッドが生じる

dent velocity, angle and spin the variations of the

ことになり，nに関わるそのオーバヘッドの項がtのrebound ones were examined.

式の右辺に付加されるので，その分，並列処理の効
M. Ishizuka, M. Aida and S. Kuribayashi :果が下がることになる。
このことから，効率の良い並列処理を実現するた“Measurement-based evaluation of TCP throughput”,

めには，逐次処理プログラム中からどれだけ並列性

IEICE TRANS.COMMUN., Vol.E87-B, No.12, pp.3637を抽出できるかということと，通信オーバヘッドを-3649, 2004.12

低減するような並列処理戦略を考えることが重要な

邦文題目： 測定可能量に基づくＴCPスループット評価

ポイントとなる。

法

C++版DVSCATにおける並列処理プロセスでは，

Since the TCP is the transport protocol for most

先ず，DVサンプルポイント毎に計算され，f15といInternet applications, evaluation of TCP throughput

うファイルに格納される，
DVサンプルポイント密度

is important.

等の一連のパラメーターのセットを作る箇所（サブframework of evaluating TCP throughput by

ルーチンDINTAL内のPTGET）においてなされ，

simple measurement.

In this paper, we establish a
TCP throughput is gen-

CPU数nにブロック分割されたf15_i（i=1〜n）を生

erally measured by sending TCP traffic and成する。次に，サブルーチンCATOM内のFOCKM

monitoring its arrival or using data from cap-

において，このf15_iから読み込んだデータとともに，

tured packets, neither of which suits our proposal

DVサンプルポイント毎のポテンシャル計算，
波動関

because of heavy loads and lack of scalability.

数計算を経て，一次元化されたFock行列および重なWhile there has been much research into the

り行列を計算するプロセスを並列処理する。これら

analytical modeling of TCP behavior, this hasの並列処理プロセスは，それぞれのサブルーチン内

been concerned with the relationship between

で大半の時間を消費する箇所であるので，計算時間

modeling and measurement. We thus propose aの短縮に効果的である。

lightweight method for the evaluation of TCP

今回の報告では，32台のPCを1ギガビットイーサ
スイッチにより相互接続したPCクラスタを用いて−56−

throughput by associating measurement with
TCP modeling.

Our proposal is free from thedefects of conventional methods, since measure-plicit description of parallelism. The model in-ment is performed to obtain the input parameters

troduces ’shared’ data that can be accessed by all

required to calculate TCP throughput. Numeri-processes in one Meta Process and distinguishes

cal examples show the proposed framework's ef-

process-local and process-shared data explicitly.

fectiveness.

Using a hierarchical data scope, the process-local
data are practically prohibited to be accessed by

H. Midorikawa : The Performance Analysis of Port-other processes. The paper summarizes the model

able Parallel Programming Interface MpC for SDSM

feature, and compares performance and produc-and pthread , Proc. of IEEE/ACM International

tivity of MpC with other languages, OpenMP and

Symposium on Cluster Computing and the Grid

UPC. It also proves good portability of MpC pro-

(CCGrid2005), Fifth International Workshop on Dis-grams for clusters and shared memory machines.

tributed Shared Memory (DSM2005), 2005. 5
邦題題目：SDSMとｐスレッドのためのポータブルなプ

緑川博子・飯塚 肇:「メタプロセスモデルに基づくポー

ログラミングインターフェースMpCの性能解析

タブルな並列プログラミングインターフェースMpC」情〔2005 IEEE. Personal use of this material ispermitted. However, permission to reprint/republish

報処理学会論文誌：コンピューテイングシステム,Vol.46，
No.SIG4(ACS9), pp.69-85, 2005.3

this material for advertising or promotional pur-

並列プログラミングモデルとしてすでに提案した

poses or for creating new collective works for re-

メタプロセスモデルのためのインタフェースとして

sale or redistribution to servers or lists, or to re-

MpC を開発し，計算機クラスタおよび共有メモリ

use any copyrighted component of this work in型並列マシンにおける一貫性のある並列プログラミ

other works must be obtained from the IEEE.〕

ングを可能にした。メタプロセスモデルは，従来のIn parallel programming model, MPI seems to

共有メモリプログラミングモデルが持つ並列プログ

have established its position, and OpenMP is ex-

ラムの可読性の良さと記述の簡便性，さらにメッセ

tensively investigated as the next standard.

ージパッシングモデルの持つ並列動作記述上の柔軟

However, OpenMP is not so efficient for clusters.

性の両方を提供する。実装には計算機クラスタには

Using OpenMP on clusters causes more per-

ユーザレベルソフトウエアDSM を，共有メモリ型

formance degradation than using SDSMs directly,

並列マシンにはpthread を用いている。またMpC

because most of the OpenMP implementations forコンパイラは下位実装にgcc を使用している。このclusters use SDSMs in their under layer. This

ため幅広い計算機アーキテクチャやOS への対応がpaper presents the performance evaluation of new

可能で，MpC プログラムとMpCコンパイラの移植

portable parallel programming interface MpC,性は高い。MpC は，クラスタや共有メモリマシン

Meta process C. It is a minimal extension of ANSIにおけるOpenMP やUPC との比較でも同等以上

C and its API also becomes a universal API forの性能が得られている。さらに特別な通信ハードウ

various SDSMs and pthread. The MpC is based

ェア，OS の変更などを行わず，一般ユーザレベル

on Meta Process Model. The Meta Process Modelの権限で，容易にMpC を用いる並列処理環境を構

is a parallel programming paradigm based on a

築できる。

hierarchical shared memory model and an ex-

エレクトロメカニクス学科
加賀野井啓介・石郷岡猛・二ノ宮晃：「任意波形磁界発生

磁石にすることができる。その強力な磁力は，電動器を用いた高温超電導バルク体の着磁」成蹊大学工学研

機や発電機，あるいは超電導浮上式鉄道への応用が究報告, Vol.41, No.2, pp.45-46, 2004.12

期待されている。現在，一般的な着磁方法には強力

高温超電導バルク体は，そのピンニング特性を利な超電導マグネットを利用したゼロ・フィールド・

用し，永久磁石の10倍以上の磁束密度をもつ強力なクール法，フィールド・クール法のほか，常電導マ−57−

グネットによるパルス着磁法がある。前者は強力なタンスの低減法について報告する。

着磁が行えるものの，設備が非常に大型で消費電力も大きい。一方後者は，着磁装置はコンパクトにで

加賀野井啓介・石郷岡猛・二ノ宮晃：「任意波形磁界発きるものの，その発生磁界は超電導マグネットに大生装置の試作とそれによる高温超電導パルク対の着磁ときく劣るという問題がある。本論文では，任意波形

消磁」成蹊大学理工学研究報告，Vol.42, No.1, pp.1-6，磁界を創出し，バルク体の各種着磁特性を調べ，発2005. 6
バルクの高温超電導体(HTS: High Temperature

生磁界の小さい常電導マグネットでいかに効率よい

Superconductor) は，そのピンニング特性を利用し，着磁を行うか検証した。

永久磁石の10倍以上の磁束密度をもつ強力な磁石
安達弥真人・二ノ宮晃・瓜生芳久・石郷岡猛・三戸利行・にすることができる。現在行われているパルス着磁

今川信作・柳 長門・関口温朗・山田修一：「ファジイの研究のほとんどは，バルク体の上部臨界磁界を超理論を用いた大型ヘリカル装置超電導コイルシステムのえる大きな単発パルス磁界を発生させることで，数クエンチ検出」低温工学，Vol.40, No.3, pp.93-99，2005. 3

千Gaussの着磁を可能としている。これには大容

LHDの重要な要素として，プラズマを閉じ込める量・高耐圧のコンデンサを使用し，コイルに瞬間的ためのヘリカル磁場を定常的に作り出す超電導コイに数kAにもなる電流を流すことが必要である。即ち，ルであるヘリカルコイルがある。大型超電導コイル

別に着磁専用のコンデンサバンクが必要となる。こが万一クエンチした場合，プラズマ閉じ込めが停止のため，本研究では着磁専用コンデンサバンクを用し多大なエネルギーをロスしてしまうし，ヘリカル

いずにインバータを着磁に応用し、任意波形の磁界

コイル自体熱エネルギーによって劣化してしまう恐を印加することで，着磁磁界を高める可能性に着目れがある。それゆえ，ヘリカルコイルの劣化を防ぐした。Gm系HTSバルク体を用いた着磁実験の結果，為にも超電導コイル内で微小な常電導領域が発生し本方式を用いれば同じピーク値を持つ直流磁界およた早期の時点で超電導コイルの異常を検出すること

び単発パルス着磁に比較して，より大きな着磁磁束が期待されている ), )。著者等は，我が国におけるが得られることを確認した。

代表的な大型超電導コイルである核融合科学研究所(NIFS)のLHD (Large Helical Device)用超電導コイ

T. Ishigohka, T. Tsuchiya, Y. Adachi, A. Ninomiya, N.

ルを用いて，
高精度の状態推定を行うことを試みた。

Yanagi, K. Seo, H. Sekiguchi, S. Yamada, S. Imagawa

その手法として，電圧信号のみならず，複数の信号

and T. Mito : “AE Measurement of the LHD Helical, IEEE Transactions on Applied Superconduc-を組み込んだファジィ理論を開発した。

tivity, Vol.15, No.2, pp.1423-1426, 2005.6
稲葉元哉・荒井宏仁・石郷岡猛・田中秀樹・古瀬充穂・

邦文題目：LHDヘリカルコイルのAE測定

新井和昭・梅田政一：「逆直列接続ダブルパンケーキコ

AE signals from the helical coils of the LHD

イルを用いたS/N転移式限流器のインピーダンス変化」(Large Helical Device) system at NIFS (National

低温工学，Vol.40, No.3, pp.100-105，2005.3

Institute of Fusion Science, Gifu, Japan) are

無誘導巻パンケーキコイルを利用したS/N転移型

measured in order to monitor the state of the su-

限流器を，高温超電導コイルを応用した超電導限流

perconducting coils. Four AE sensors are attached器の一方式として検討した。これは，臨界電流より

on the surface of the vessel containing the helicalも大きい故障電流が流れるとクエンチを起こし，そcoils, and preamplifiers are installed close to the

れによる常電導抵抗で限流するものである。パンケ

sensors in the area with a leakage magnetic field

ーキコイルを利用した限流器の利点として，コイル

of about 0.02 T. The measuring system is re-の機械的強度が強いこと，電気絶縁設計が容易なこ

motely controlled by PCs via a LAN system. Theと等が挙げられる。一方，技術的課題として，残留

AE signals are recorded and analyzed. Their re-

インダクタンスによる誘導性電圧の発生を極力抑lation with the balance voltage signal of the coilえ，定常運転時の電圧降下を低減させることが挙げ

has been investigated. The obtained experimentalられる。本稿では，試作小型パンケーキコイルを用

result shows that (1) the AE signals have been

いた高温超電導限流器の基本特性及び残留インダク

successfully recorded despite the leakage mag-−58−

netic field on preamplifier, (2) the AE signal

１対１の対応で良く，交流の波形，周波数はどちらshows a good correlation with the balance volt-

かと言えばどうでも良かった。1880年代に入り，電ages, (3) the AE signal is observed only when the

灯需要の増大は発電機の並列運転を必要とし,1890

excitation current is changing, (4) the pattern of

年代に入れば長距離送電が始まり，また誘導電動機

the observed AE signal is stable for each excita-の普及があった。これらは，いずれも，波形，周波tion pattern.

数，相数の標準化，統一化を求める事になる。以下
は電力用交流の基本である，波形，周波数，相数がM. Inaba, A. Ninomiya, T. Ishigohka, H. Tanaka, M.

今日の状態になるまでの経過を述べ，併せて，電源

Furuse, K. Arai and M. Umeda : “Fundamental Char-の発電機について，この観点から触れる事にする。

acteristics of a 200A-Class HTS Reactor”, IEEE
Transactions on Applied Superconductivity, Vol.15,

渡邉真利・池上敦子・大倉元宏：「CFSI（蓄積的疲労徴No.2, pp.2007-2010, 2005. 6

候インデックス）回答データの入力方法に関する研究」

邦文題目：2000A級高温超電導リアクトルの基本特性

人間工学，Vol.41，No.3，pp.161-166，2005. 6

We have been studying a pancake-type HTS

The present study examines efficient input

coil with a low loss and a high current capacity inmethods for data obtained from the CFSI (Cu-order to develop a reactor for a LC resonance-typemulative Fatigue Symptoms Index) questionnaire.

fault current limiter. Double-pancake coils wound

The data consist of 81 ‘○’ or ‘×’ (yes or no) marks

by Bi2223 tape wire are adopted as a unit coil forper sheet, in which the number of ‘○’s is usually

the reactor. In the double-pancake coil, two

far fewer than the number of ‘×’s. The following

Bi2223 tapes are wound in parallel to each otherthree methods were evaluated: A) Subjects input

to obtain a high current capacity. Besides, a‘1’ or ‘2’ instead of ‘○’ or ‘×’ using a numericalstainless steel wire is co-wound with the Bi2223

keypad; B) Subjects input the question numbers

tapes in order to increase the mechanicalmarked with ‘○’ using a numerical keypad; C)

strength. The reactor is designed as an air-core

Subjects click on the boxes next to the question

type one to obtain a constant inductance. 12 unit

numbers marked with ‘○’ using a mouse. The 43

double-pancake coils are manufactured. They are

subjects from age 20 to 24 years were divided into

located in a toroidal shape in order to obtaintwo groups: 18 subjects who could touch-type andsymmetry.

in

25 subjects who could not. Each subject was then

“3-parallel/4-series” mode. The critical current,

asked to input 15 sheets of data using each of thethe AC loss, and the current sharing ratio be-three methods. The results are summarized as

tween the unit coils are measured. From the ex-follows.

perimental results, it has been confirmed that the1) A numerical keypad was superior as an input

current sharing among the 3 parallel circuits ismethod to a mouse whether the subjects could

uniform, in spite of some deviations between thetouch-type or not.

critical currents of each unit coil.

2) For both groups, the most efficient method of

12

unit

coils

are

connected

input changed from method B to method A as the
山本充義・石郷岡猛：「電力用交流の歴史 波形, 周波

number of ‘ ○ ’s to be entered increased. The数,相数の変遷」電気学会誌，Vol.125, No.7, pp.421-424，

turning point in the number of ‘○’s was 17 for2005. 7

touch-typists, and 15 for non-touch-typists.

正弦波，かつ50または60Hzの三相交流は現在の電力系統で一般的であるが，電力応用が始まったの

池上敦子：「ナース・スケジューリング」第16回RAMP

はせいぜい150年前の事で，今の交流の形態になる

シンポジウム論文集，pp.1-16，2005.10

までには紆余曲折の歴史があった。最初は直流，次The number of hospitals in Japan exceeds

いで交流，さらに交流は，単相，二相，三相へと推10,000, and every month nurses are scheduled to

移した。1880年以前は，発電機は電灯負荷に対する

shifts in about 30,000 units in total. There is se-−59−

rious demand for automating this scheduling task.

識を利用した実技評価システム」印刷版日本テスト学会

In this paper, we introduce a mathematical pro-

誌, Vol. 1, No. 1, pp. 41-50, 2005. 3

gramming formulation of the nurse scheduling

情報技術の発展により，コンピュータを利用した

problem in Japan, and develop a meta-heuristic

実技試験も可能になりつつある。しかし，現状の実

approach to solve the problem. This scheduling

技試験はマウスやキーボード等の入力機器を介して

problem is a hard combinatorial problem due to

解答を行う形式が一般的であり，すべての作業に関

tight constraints involving such factors as theする受験者の技能を有効に評価できるものとはいえskill level of a team, the need to balance workloadない。そこで，本研究では，通常行う場合と同様な

among nurses, and the consideration of nurses’

実環境で受験者が作業を行い，システムがそれを観

preferences, even though the number of the

測し，評価する方式の実技評価システムを提案する。

nurses to be scheduled is not large, at between 20

本論文では，作業手順を評価する場合に着目し，シand 40. The performance of our approach is

ステムの実現方法を検討した。システムはCCDカメ

demonstrated by the successful solution of data

ラとパーソナル・コンピュータ (PC) によって構成

taken from actual scheduling problems. The pro-

され，PCは受験者の作業手順を認識し評価する。本

posed model and approach can be adapted for the

論文では作業手順の認識に固有空間法を適用し，評

majority of hospitals in Japan, as well as for some

価にはオートマトンで表現した作業モデルとの間のhospitals in other countries, and is likely appli-

DPマッチングを利用した。心肺蘇生法を例に実際にcable to many other scheduling problems in the

実験を行い，提案方式の有効性を確認した。

fields of business and logistics.
窪田 悟・岡田 想・小口慎二：「モバイルディスプレイ
A. Ikegami :Scheduling doctors for night duty,

Modelling Efficiency & Quality in Health Care (Pro-を利用する空間の光環境の測定」映像情報メディア学会
誌，Vol.59，No.9，pp.1313-1316，2005. 9

ceedings of the 29th Meeting of the EURO Working

Using a digital camera with a fisheye lens, weGroup on Operational Research Applied to Healthmeasured the incident light at the surface of aServices), pp.135-145, 2004.10

mobile display in 112 different environments, in-

邦文題目：医師の当直スケジューリング

cluding outdoor and indoor environments, and theIn this paper we deal with the problem ofinterior of a car. The data were analyzed the somescheduling doctors to night duties at hospitals.

typical environments in which mobile displays

Every month, doctors usually work several night

are used. The results were used to evaluate theduties in addition to their usual day duties inclarity of reflective or transflective LCDs and to

Japan. The appropriate number of doctors andestablish a method for measuring the reflection

skill level must be assigned to every night duty

properties of mobile displays.

while balancing the workload among the doctors.
The

constraints

of

this

problemareofY. Saito, T. Nishizawa and M. Hamaguchi：“A Study

block-angular structure. This structure consistson the reaction between chlorine trifluoride gas andof diagonal blocks of constraints for a specificglass-like carbon”, Applied Surface Science, Vol.

doctor that can be dealt with independently

240/1-4, pp. 381-387, 2005. 1

without a set of linking constraints. We deal with

邦文題目：ガラス状炭素と三フッ化塩素ガスとの反応にthis problem as a variant of the nurse scheduling

関する研究

problem and we solve it by an algorithm based on

The reaction between glass-like carbon (GC)the ‘Subproblem-centric approach’ for nurse

and chlorine trifluoride (ClF3) gas was investi-

scheduling. This algorithm obtains good sched-

gated with weight measurements, surface analy-

ules efficiently.

sis, and gas desorption measurements, where the
ClF3 gas is used for the in-situ cleaning of tubes

小方博之・五十嵐俊介：「ＣＣＤカメラによる作業手順認−60−

in silicon-related fabrication equipment. From

Auger electron spectroscopy and x-ray photoelec-

increase of the plasma potential in the plasma ,tron spectroscopy measurements, a carbon

and due to the increase of lifetime of the radicals

mono-fluoride, -(CF) n-, film near the surface of GC

induced by the collision with the matastable ex-

is considered to be grown onto the GC surface

cited He in the down flow region.

above 400℃ by the chemical reaction with ClF3,
and this thickness of the fluoride film depends on

齋藤洋司・平山 拓・須崎三徳・津田欣範：「大気圧リモthe temperature.

The grown fluoride film de-ートプラズマ表面処理を用いた濡れ性改善効果のガラス

sorbs by annealing in a vacuum up to 600℃.

基板依存性」材料の科学と工学 vol.42, No.4, pp.229-

Although GC is apparently etched by ClF3 over

231, 2005. 8

600℃, the etch rate of GC is much lower thanGood hydrophilic properties of the surfaces ofthat of SiC and quartz.

glass substrates are required for the improvement of cleaning process and adhesive properties

齋藤洋司・中村信貴：「無水フッ化水素を用いたシリコン

especially in flat display-panel industries. Sur-

系材料のリモートプラズマエッチングにおけるヘリウム

face treatments by an atmospheric pressure re-

添加効果」材料の科学と工学vol. 42, No.4, pp. 218-223,

mote-plasma using nitrogen and oxygen gaseous

2005. 8

mixtureswereappliedtosoda-lime

glass,

Helium addition effects on the remote plasmaboro-silicated glass, non-alkali glass, synthesizedetching of silicon dioxide using anhydrous hy-

quartz, and thermally grown silicon oxide films.

drogen fluoride were mainly investigated. The

The contact angle and the density of carbon re-etch rate of silicon dioxide with the He content oflated contaminants are remarkably decreased for

60% becomes 8 times as that without He. The

all substrates by the treatments. We found,maximum intensity of the optical emission fromhowever, the effects of the treatment on the car-the excited fluorine and the maximum value ofbon removal process for the quartz and the oxidethe electron density in the plasma are obtained atfilms are less than those for the other glass sub-the He content of 90%. Moreover, the decaying

strates. We proposed a model of ultraviolet

factor of the electron density in the down-flow

light-enhanced surface reaction to explain theplasma region decreases by the He addition. The

dependence of hydrophilic properties on glass

He addition effects are considered to be due to thesubstrates.

共

通

基

礎

K. Tanaka, K. Taguchi, S. Iwata and H. Obara : “Anion works as a chemical switch (Copyright 2005

intermolecular quinone shuttle based on porphy-

Society of Porphyrins and Phthalocyanines).

rin-quinone recognition”, J. Porphyrins and Phthalocyanines, Vol. 9, No 4, pp. 262-267, 2005. 8
邦文題目：ポルフィリン‐キノン認識に基づく分子間キ
ノンシャトルThe large difference in the binding affinity oftetramethoxy-p-benzoquinone between 5,15-cisbis (ureidophenyl) porphyrin and its zinc-porphyrinenables construction of a reversible system inwhich tetramethoxy-p-benzoquinone moves between 5,15-cis-bis(ureidophenyl)porphyrin and its
zinc-porphyrin as a quinone shuttle and a nitrate−61−