hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の豊かな最晩年を創出する終生期ケア質指標の開発

国内外の文献レビューと専門家パネルならびにデルファイ調査により、高齢者の終生期ケア質指標(Quality Indicator)を開発した。前提と33項目からなる質指標は、意向の確認、看護倫理に基づく日常ケア、治療・ケア選択への関与、症状・苦痛緩和、臨死期の日常ケア、家族ケア、施設・組織の体制づくりの7つの大項目で構成された。開発した質指標はベストプラクティスを示すものと考えられ、高齢者ケアの質向上に役立つことが示唆された。1.研究1:ナラティブ調査(1)地域中核病院で高齢者と家族を対象にした「いきいき健康教室」を神戸海星病院で開催し、インタビューを実施したのは9名だった。12月23日千葉大学看護学部で同研修会を開催し、参加者12名中、インタビューを実施したのは研究協力の同意が得られた3名だった。その結果、平成24年度の調査1では、計12名の語り(ナラティブ)のデータを得られた。(2)ELNEC-JG(高齢者のエンドオブライフケアや緩和ケアにまつわる看護教育の指導者養成プログラム)研修会を8月25日26日寿生病院(島根県)で実施し、参加者は59名だった。この研修会に参加した看護師を対象にしたELNEC-J高齢者カリキュラム看護師教育プログラム参加後の「高齢者の看取りについて語る会」を11月18日ホテル宍道湖(島根県)で開催し、18名が参加し、終生期ケアに関する実践事例のフォーカスグループインタビューの語りを記録した。同様に、東京都看護協会会館で9月22日23日に高齢者の看取りについての研修会を開催し、22日は62名、23日は59名が参加した。研修参加後の「高齢者の看取りについて語る会」を12月22日同会場で開催し、10名の終生期ケアに関する実践事例のフォーカスグループインタビューの語りを記録した。その結果、平成24年度の調査2では、計28名のフォーカスグループインタビューのデータが得られた。2.研究2:システマティックレビュー高齢者の終生期ケア・緩和ケアに関連する国内外のガイドラインや既存の指標を収集するため、国内外の関連文献を収集し、システマティックレビュー分析中である。1.研究1:ナラティブ調査(調査1・調査2)(1)平成24年度に開催した「いきいき健康教育」を、25年度には地域や場の違いについて検討するため、新潟県ならびに千葉県の地域中核病院や地域市民センター等で開催した。新潟県2箇所でのいきいき健康教室参加者は41名で、うちインタビューを実施したのは研究協力の同意が得られた8名だった。千葉県のことぶき大学校で同研修会を開催し、参加者35名中、10名にインタビューを実施した。また、神戸の地域で研修会を開催し、5名にインタビューを実施した。その結果、平成25年度の調査1では、計23名の語り(ナラティブ)のデータを得た。(2)平成24年度に開催したELNECーJG(高齢者のエンドオブライフケアや緩和ケアにまつわる看護教育の指導者養成プログラム)研修会を8月24日25日千葉大学看護学部で実施し、参加者は45名だった。この研修会に参加した看護師を対象にした「高齢者の看取りについて語る会」を11月9日に開催し、参加者11名に対し、終生期ケアに関する実践事例のフォーカスグループインタビューの語りを記録した。同様に、新潟県で9月21日22日に研修会を開催し、36名が参加し、13名のインタビューを記録した。その結果、平成25年度の調査では計24名の看護師のナラティブデータが得られた。また、8月24日千葉大学看護学部で老人看護専門看護師に高齢者の終末像を明らかにするためのフォーカスグループインタビューを実施し、15名のナラティブデータを記録した。平成23年度の研究成果について学会発表した。2.研究2:システマティックレビュー高齢者の終生期ケア・緩和ケアに関連する国内外のガイドラインや既存の指標を収集するため、国内外の関連文献を収集し、システマティックレビューを行った。その結果、終生期ケアの質指標の項目が明らかになった。本研究の目的は、高齢者の豊かな最晩年を創出する終生期ケア質指標を看護学の視点から開発することである。高齢者の終末期ケア・緩和ケアに関連する国内外の文献レビュー(海外文献149件、国内文献34件)や日本の医療関連ガイドラインをもとに、米国の医師により開発された脆弱高齢者のための緩和・エンドオブライフケアの質指標(K.A. Lorenz, 2007)の形式を参考に、61項目からなる質指標候補Aを作成した。その質指標候補Aに、「いきいき健康教室」に参加した高齢者ならびに家族のインタビューと、ELNEC-JG(高齢者のエンドオブライフケアや緩和ケアにまつわる看護教育の指導者養成プログラム)研修会に参加した看護師のフォローアップ時の実践事例の分析結果を統合し、質指標候補Bを作成した。

その後、老人看護専門看護師3名を含む計12名から成る看護学の専門家会議3回、学際的な専門家4名(医学、生命倫理学、死生学)を加えた専門家パネル1回を経て、質指標候補Cを作成した。その質指標候補Cについて、臨床(地域を含む)で勤務している老人看護専門看護師28名を対象にしたデルファイ調査により、妥当性の確保と洗練を図った。その結果、高齢者の終生期ケア質指標として、[前提]と[質指標33項目]の妥当性が支持された。質指標は、【意向の確認】【看護倫理に基づく日常ケア】【治療・ケア選択への関与】【症状・苦痛緩和】【臨死期の日常ケア】【家族ケア】【施設・組織の体制づくり】の大項目で構成される33項目の質指標となった。開発した質指標はベストプラクティスを示し、高齢者ケアの質向上に役立つと共に、高齢者が安心して生を全うできる成熟社会へと導くことに貢献すると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。看護学26年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた研究1の調査1ならびに調査2は予定通り実施できた。ただ、研究協力者の数は予想より少なかった。その理由として、データ収集のためのナラティブインタビューは時間を要するため、研究協力者への負担感が大きいのかもしれないと思われた。調査2については学会発表し、調査1についても2件の学会発表にエントリーした。システマティックレビューについては外国文献の量が多く、日本語概要版作成に時間を要したため、論文にまとめていくには更に時間を要する。本研究の実施に際しては、エキスパートとして外部の老人看護専門看護師等多くの協力者を求めたが、2年間の研究遂行期間を経て協力体制ができあがったことから、研究内容を充実することができた。研究内容については計画通り、遂行していく。本研究の実施に際しては、外部の老人看護専門看護師等多くの協力者が必要であるため、予算執行手続き等に多大な労力を要した。今後は、昨年度の経験を踏まえ、予算執行手続き等を整理し、円滑な執行となるよう工夫する。本年度は最終年度となるため、本研究目的である高齢者の最晩年を創出する終生期ケア質指標を提示する。具体的には、研究1の調査1と調査2の成果発表と論文投稿、研究2の論文投稿を推進する。ならびに研究1と研究2の担当者合同の研究班会議にて研究1の結果を研究2に統合させた質指標候補Bを作成する。その後、専門家パネル検討会を開催し、専門家による質指標候補を評価し、質指標を策定していく。平成25年度も24年度に引き続き、研究1の調査1ならびに調査2を実施し、収集するデータ数を増やす。調査1では「いきいき健康教室」の開催経費(講師謝金、会場費等)、調査2ではELNEC-JG(高齢者のエンドオブライフケアや緩和ケアにまつわる看護教育の指導者養成プログラム)研修会開催経費(講師謝金、会場費、資料作成費等)に使用する。w研究1の調査1のデータ収集が年度末まで続いたため、データの逐語録化に要する経費、データ整理資料作成経費が次年度回しとなった。それに伴い、研究1の調査
水和物評価に基づく混和材を用いたコンクリートの性能評価手法の構築

コンクリートは水和物の集合体であることから,コンクリートの性能は水和物の種類と量によって決定されると考えられる.このような背景から本研究では,個々の水和物の性能を明らかにし,それを積算することでコンクリートの各種性能を材料の種類・配合や材齢,環境などによらず,一律に評価する手法の構築を最終目的として,高炉スラグ微粉末,フライアッシュを混和材として用いた硬化体で各種検討を行い,次のような成果を得た.1.混和材を含む2成分系結合材の水和モデルを構築し,硬化体中の水酸化カルシウム生成量,C-S-H生成量,C-S-HのCa/Siモル比の経時変化を予測するモデルを構築した.2.C-S-HのCa/Si比が,C-S-Hの密度,比表面積,塩化物イオンの固定化性状および炭酸化による固定塩化物の解離性状に及ぼす影響を明らかにした.3.硬化体中の水和生成物の種類と量,特にC-S-Hの組成に着目することにより,コンクリート中の物質移動性やイオンの固定化性状,さらには炭酸化がこれらの現象に及ぼす影響明らかにした.これにより,C-S-HのCa/Si比によってコンクリートの耐久性を定性的に評価することが可能であることを示した.コンクリートは水和物の集合体であることから,コンクリートの性能は水和物の種類と量によって決定されると考えられる.このような背景から本研究では,個々の水和物の性能を明らかにし,それを積算することでコンクリートの各種性能を材料の種類・配合や材齢,環境などによらず,一律に評価する手法の構築を最終目的として,高炉スラグ微粉末,フライアッシュを混和材として用いた硬化体で各種検討を行い,次のような成果を得た.1.混和材を含む2成分系結合材の水和モデルを構築し,硬化体中の水酸化カルシウム生成量,C-S-H生成量,C-S-HのCa/Siモル比の経時変化を予測するモデルを構築した.2.C-S-HのCa/Si比が,C-S-Hの密度,比表面積,塩化物イオンの固定化性状および炭酸化による固定塩化物の解離性状に及ぼす影響を明らかにした.3.硬化体中の水和生成物の種類と量,特にC-S-Hの組成に着目することにより,コンクリート中の物質移動性やイオンの固定化性状,さらには炭酸化がこれらの現象に及ぼす影響明らかにした.これにより,C-S-HのCa/Si比によってコンクリートの耐久性を定性的に評価することが可能であることを示した.コンクリートの性能は,力学特性,物質移動性と化学的安定性を含めた化学反応性に集約される.さらにそれらの性質は結局のところ水和物の種類と量によって決定される.このような背景から本研究では,高炉スラグ微粉末,フライアッシュを混和材として用いたコンクリートの各種性能を,水和生成物の種類・量とその性質を把握することで混和材の種類・配合や材齢,環境などによらず,一律に評価する手法の構築を最終目的として,各種検討を行い,次のような成果を得た.1.混和材を含む2成分系結合材の水和モデルを構築し,硬化体中の水酸化カルシウム生成量,C-S-H生成量,C-S-HのCa/Siモル比の経時変化を予測するモデルを構築した.2.C-S-HのCa/Si比が,C-S-Hの密度,比表面積,塩化物イオンの固定化性状および炭酸化による固定塩化物の解離性状に及ぼす影響を明らかにした.3.硬化体中の水和生成物の種類と量,特にC-S-Hの組成に着目することにより,コンクリート中の物質移動性やイオンの固定化性状,ひいてはコンクリートの耐久性を定性的に評価することが可能であることを示した.本研究は,各種水和物の生成量と個々の水和物の性質を把握し,水和物の集合体であるコンクリートの性能を評価する手法の構築を目的とし基礎的な検討を行った.具体的検討内容と成果は,以下の通りである.1.セメント-高炉スラグ微粉末の2成分系結合材の水和反応によって生成するC-S-HのCa/Si比の経時変化予測手法を構築するため,これまでに開発した混合セメントの結合水量予測手法,高炉スラグ微粉末の水酸化カルシウム消費モデル,高炉スラグ微粉末-水酸化カルシウムペーストのC-S-HのCa/Si比を推定するモデルを組み合わせた.構成された予測手法の検証として,各種高炉スラグ微粉末を混和し,水結合材比および高炉スラグ置換率を変化させたペーストの中のC-S-HのCa/Si比を測定し,モデルによる予測結果と比較した.その結果,予測手法はCa/Si比の経時変化の傾向を捉えることができ,Ca/Si比に影響を及ぼす各種要因の評価が可能であることが確かめられた.2.C-S-HのCa/Si比がコンクリートの耐久性に及ぼす影響を検討するため,純薬合成したC-S-Hおよび高炉スラグ微粉末やフライアッシュのセメントに対する置換率を変化させることによってCa/Si比を変化させた水和試料を用いて,C-S-Hの物性や化学的性質を検討した.さらに,コンクリート中の塩化物イオン拡散性状との関係について検討し,コンクリートの耐久性に影響を及ぼす物質移動性および反応特性,さらにはこれらの現象に及ぼす炭酸化の影響がC-S-HのCa/Si比よって定性的に説明できることを示した.
農地の公的管理と農協事業に関する研究

農協の農地関連事業における役割は集落レベルで組合員相互が取り結んでいる土地利用関係をより広い視点から補完するところにある。つまり農協指導事業として重視されてきた集落営農が存在しているところでは農協が直接、受委託の仲介斡旋に介入するよりも、集落組織を活用して組合員同士が自主的に土地利用の調整を行えるようなやり方が好ましいとされてきた。そして、集落の範囲で完結しない部分を農協の調整機能に委ねるということであった。ところが“JAあづみの"等で分析したように広域合併が展開している現在においては、市町村を超えた調整機能をになえる農地保有合理化法人もしくは農協間協同による広域組織化によって適正な土地利用調整を図っていくことが必要になっている。また、高齢化、兼業化の進行のもとで農協も中核的担い手育成という構造調整機能を担わなければ、その存立自体も危うくなっている地域が増えている現状では、より積極的な農地流動化の方向づけを求められることになる。認定農業者の登録過程に農協が関与するケースが多くなっているが、その場合に農協としては、やみくもに特定組合員に、離農志向の組合員の農地を利用集積させればよいというのではなく、地域農業の将来像を現状に則してイメージし、地域内の農家の何割が自作形態を維持し、何割が作業委託の補完を必要とし、何割が経営委託に向かうのかを把握する作業が必要である。その上で認定農業者はおよそ何人で、その経営規模はどのくらいが適当と見通せるのかを明らかにし、その実現の方策として土地利用調整を農協主導で行うという関係者の間でのコンセンサスを得るという手順が必要である。本年度はJA松任、小松(石川県)、JA中条(新潟県)、JA野村(愛媛県)、JA氷見市(富山県)等の単位農協を対象に、農協の構成員の性格変化に対応して事業展開してきた農作業受託事業及び農地保有合理化事業の実態把握と問題点を明らかにした。第一に農作業受託事業については農協の農業サービス事業として従来から取り組んできたものであるが、大型共同乾燥施設等の基幹施設の利用システムは市町村を超えて広域に展開する場合が多く事業主体としての農協の役割が重要になっている。ところが、一方でJA中条の事例では育苗作業等は苗づくりから苗運搬までの一連の作業が効率よく行われるためには拠点組織の集中管理よりも、メインセンターでは播種から発芽まで行い、集落レベルにサブセンターをいくつか配置し緑化硬化から苗供給を営農集団が管理するするというサテライト方式をとって成功している。またJA野村で見られたように飼料生産に関わる酪農経営支援システムとしての農業機械銀行が営農集団と連携して有効に機能することが明らかになった。第二に農地保有合理化事業を導入して農協が農地関連業務に関わる意味についてである。農協は市町村のよう公共の福祉を考慮する必要はなく、組合員の利益になるかどうかが問題であり、農協が農地関連事業に関与するには組合員の農地保全と有効利用という目的の組織としての承認が必要になる。農地保全ということでは開発による農地転用を抑えて地域的な土地利用計画主体として役割が期待されている。また有効利用ということでは農協が農地保有合理化事業を導入することによって農地利用関係の調整機能つまり、構造改善機能を期待されることになった。しかし、本来的に経済事業体であり、農地転用主体にもなる可能性をもつ農協に農地業務を全面的に委任するわけにはいかない。いくつかの農協を調査したが、長期的な視点での土地利用計画を策定する必要があると同時に、農業委員会等との連携を強化しつつ、農地情報の体系的な蓄積と、農地関係業務に精通するエキスパートの育成が重要であり、計画的な人員配置が図られねばならないということが共通に指摘できる。

つまり農協指導事業として重視されてきた集落営農が存在しているところでは農協が直接、受委託の仲介斡旋に介入するよりも、集落組織を活用して組合員同士が自主的に土地利用の調整を行えるようなやり方が好ましいとされてきた。そして、集落の範囲で完結しない部分を農協の調整機能に委ねるということであった。ところが“JAあづみの"等で分析したように広域合併が展開している現在においては、市町村を超えた調整機能をになえる農地保有合理化法人もしくは農協間協同による広域組織化によって適正な土地利用調整を図っていくことが必要になっている。また、高齢化、兼業化の進行のもとで農協も中核的担い手育成という構造調整機能を担わなければ、その存立自体も危うくなっている地域が増えている現状では、より積極的な農地流動化の方向づけを求められることになる。認定農業者の登録過程に農協が関与するケースが多くなっているが、その場合に農協としては、やみくもに特定組合員に、離農志向の組合員の農地を利用集積させればよいというのではなく、地域農業の将来像を現状に則してイメージし、地域内の農家の何割が自作形態を維持し、何割が作業委託の補完を必要とし、何割が経営委託に向かうのかを把握する作業が必要である。その上で認定農業者はおよそ何人で、その経営規模はどのくらいが適当と見通せるのかを明らかにし、その実現の方策として土地利用調整を農協主導で行うという関係者の間でのコンセンサスを得るという手順が必要である。
混合モチーフの周期の研究

一般化された二重ゼータ値について研究を行った。一般化された二重ゼータ値とは、正規化された反復積分で定義された量であり、KZ結合子の係数や多重ゼータ値の余積公式に自然に現れるものなので、調べる価値のあるものである。この一般化された二重ゼータ値の様々なクラスについて、それらの間のmotivicな線形関係式を調べ、次の結果を得た。まず、従来知られていたGKZ関係式と同様にSL2Zの保型形式と関わる現象が数多くあることを見出した。また、ある特定のクラスについては、SL2Z以外の合同部分群の保型形式とmotivicな線形関係式の間に直接的な対応があることを証明した。SL2Z以外の合同部分群の保型形式から二重ゼータ値の関係式を直接構成するという結果は、今まで全く知られておらず、この結果は保型形式と多重ゼータ値についての関係性についての研究の新地平を切り開くものである。また、佐藤信夫氏との共同研究で、Zagierの(2,3)公式の一般化を証明した。Zagierの(2,3)公式はBrownによる混合テイトモチーフに関する有名な定理の証明に用いられるもので、多重ゼータ値の非自明な式であるが、その一般化は知られていなかった。その意味で、一般化を得たことには価値がある。また、Zagierの(2,3)公式とmod 2の多重L値との関係を明確にしたという点でも意義深い。また、佐藤信夫氏との共同研究で、多重Euler値をDeligneによる基底に帰着させる具体的な関係式を見つけるという試みについて、深さ2の場合に完全に解決した。また、その他にも多くの多重ゼータ値の関係式を発見・証明した。Zagierの(2,3)公式の一般化を証明することができた。また、多重Euler値をDeligneによる基底に帰着させる具体的な関係式を深さ2の場合に具体的に見つけることができた。また、一般化された二重ゼータ値について、全く予期していなかった、非常に多くの興味深い現象を見つけることができ、また証明もかなり与えることが出来た。また多重ゼータ値について、多くの新たな関係式を得ることができた。このように、当初予想していなかった数多くの結果を得ている。よって当初の計画以上に進展していると言える。今後も、周囲の研究者と密に連携を取りながら、研究を進める。また、研究内容について現在予想していない方向性の発見があった場合は、より重要と判断できるものを優先して研究を進める。
骨格筋の形態及び機能的特性に及ぼす加齢の影響

本研究ではヒトの骨格筋の形態及び機能的特性に及ぼす加齢の影響を明らかにするために30歳から66歳までの健康な中高年者男子53名と女子56名の計109名を対象として、体肢の骨格筋の横断面積と等尺性随意最大筋力及び神経筋活動について検討した。筋の横断面積の測定は超音波法(ALOKA製、SSD120型、円形コンパウンド方式)を用いて、大腿及び上腕について行った。等尺性随意最大筋力はストレンゲージ法を用いて特別に作成した総合筋力測定装置(竹井機器製)により膝関節及び肘関節の屈曲と伸展について測定し、最大筋力発揮時における神経筋活動は表面電極法を用いて肘関節屈曲時の上腕二頭筋、上腕筋及び腕橈骨筋の各筋の筋電図積分値比率から検討した。その結果、次の様なことが明らかになった。大腿の筋横断面積の値は30歳代と40歳代でほぼ同様であったが50歳代ではわずかに低く、60歳代では有意に低い値を示す傾向が男女とも認められた。上腕の筋断面積についても大腿とほぼ同様な傾向が男女ともみられたが各年齢群間の有意な差異は認められなかった。また、各年代とも両部位の筋断面積は男子の方が女子よりも有意に高い値を示した。等尺性随意最大筋力は筋断面積と同様に、高齢になるにしたがって著しく低下する傾向が認められた。その傾向は膝関節屈曲及び肘関節伸展時においてより顕著であった。筋の単位断面積当りの筋力の各年齢群間及び男女間において有意な差異はみられなかった。しかし、その値の個人差は高齢者群ほど大きくなる傾向を示した。肘関節屈曲に関与している各筋の筋電図積分値比率は男女とも30歳代と60歳代では有意に異なる傾向が認められた。これらのことから高齢者における筋力の低下は筋の形態的要因と神経筋的要因の両者によるものであることが示唆された。
液体培養下で単離地衣菌が生産する代謝物から地衣類の乾燥適応システムを解明する

地衣菌は通常浸透圧条件下ばかりでなく、乾燥した環境=高浸透圧条件下でも生育するために、二次代謝産物の生産メカニズムが重要な役割を果たしていると考えた。通常浸透圧条件下では寒天培地上で二次代謝物生産が見られない地衣菌でも、液体培地に移すと活発に二次代謝物を生産することがあった。それらの代謝物は高浸透圧寒天培地上で生産されるものと全く異なる構造を持っていた。しかし、菌体が完全に液体培地中に埋没していると、菌体が空気に十分触れる状態に比して、極少量しか生産されなかった。それらの結果から、地衣菌の二次代謝には環境の水分活性が大きく影響を与えると考えた。地衣藻のより小さな細胞は細胞塊の中央に近い部分に存在しており,菌糸により取り囲まれており,菌糸が地衣藻の細胞に貫入していた.これら細胞にも外見上大きな相違が認められた.例えばG.prunicolaの菌糸と結合した地衣藻の細胞にはクロロプラストが存在せず他の細胞と顕著な違いを見せている。一方P.japonicaの菌糸と結合した地衣藻の細胞では細胞内の緑色の部分はごく一部で,他の大部分は空隙となっている.このように地衣藻の細胞はクロロプラストに満たされた状態から,菌糸が貫入した後に次第に空隙と変化していく現象が,今回実験に用いたG.prunicolaおよびP.japonicaのいずれの場合においても観察された.次に、寒天培地上に静置した地衣菌の細胞塊に,液体培養した地衣藻を添加し,培養を行った.地衣菌の細胞塊の上面に地衣藻の付着は認められなかったが,寒天培地に接した地衣菌の細胞塊の下面では地衣藻の付着は認められた.しかし,いずれの地衣菌の場合においても地衣菌の菌糸が地衣藻の細胞に貫入する現象は認められなかった.水分は、単に生存させるだけでなく、共生関係を促進する作用があることが確認できた。地衣菌は通常浸透圧条件下ばかりでなく、乾燥した環境=高浸透圧条件下でも生育するために、二次代謝産物の生産メカニズムが重要な役割を果たしているとの仮説を立てて、実験を行っている。Caloplaca(ダイダイゴケ)属、Graphis属、Lecanora属を実験材料として用いている。これらでは、高浸透圧条件下で代謝物が高頻度で検出される。液体培地では、菌体の生育は通常の寒天培地に比して速く、乾重量で2倍以上になった。通常の真菌用培地上より浸透圧を高めた寒天培地上では、地衣菌の生育が、乾重量で約4倍以上になるのと現象としては一致した。そして、高浸透圧の条件下、地衣菌は寒天培地でも液体培地でも同じ二次代謝物を生産した。一方、通常浸透圧条件下では寒天培地上で二次代謝物生産が見られないGraphis属、Lecanora属地衣菌でも、液体培地に移すと活発に二次代謝物を生産することがあった。

また、高浸透圧下と通常浸透圧下で蓄積する代謝物が異なるのは、本来乾燥条件下で生育するための適応システムである地衣菌の二次代謝スイッチが、浸透圧の変化に対応して切り替えられるためと思われる。今後、この切り換えメカニズムについて、解明をしたい。地衣菌は通常浸透圧条件下ばかりでなく、乾燥した環境=高浸透圧条件下でも生育するために、二次代謝産物の生産メカニズムが重要な役割を果たしていると考えた。通常浸透圧条件下では寒天培地上で二次代謝物生産が見られない地衣菌でも、液体培地に移すと活発に二次代謝物を生産することがあった。それらの代謝物は高浸透圧寒天培地上で生産されるものと全く異なる構造を持っていた。しかし、菌体が完全に液体培地中に埋没していると、菌体が空気に十分触れる状態に比して、極少量しか生産されなかった。それらの結果から、地衣菌の二次代謝には環境の水分活性が大きく影響を与えると考えた。地衣藻のより小さな細胞は細胞塊の中央に近い部分に存在しており,菌糸により取り囲まれており,菌糸が地衣藻の細胞に貫入していた.これら細胞にも外見上大きな相違が認められた.例えばG.prunicolaの菌糸と結合した地衣藻の細胞にはクロロプラストが存在せず他の細胞と顕著な違いを見せている。一方P.japonicaの菌糸と結合した地衣藻の細胞では細胞内の緑色の部分はごく一部で,他の大部分は空隙となっている.このように地衣藻の細胞はクロロプラストに満たされた状態から,菌糸が貫入した後に次第に空隙と変化していく現象が,今回実験に用いたG.prunicolaおよびP.japonicaのいずれの場合においても観察された.次に、寒天培地上に静置した地衣菌の細胞塊に,液体培養した地衣藻を添加し,培養を行った.地衣菌の細胞塊の上面に地衣藻の付着は認められなかったが,寒天培地に接した地衣菌の細胞塊の下面では地衣藻の付着は認められた.しかし,いずれの地衣菌の場合においても地衣菌の菌糸が地衣藻の細胞に貫入する現象は認められなかった.水分は、単に生存させるだけでなく、共生関係を促進する作用があることが確認できた。
吸入麻酔薬の心筋保護作用における細胞膜マイクロドメインとオートファジーの役割

マウスを人工呼吸下に開胸、心臓冠動脈を30分間閉塞、2時間再潅流し、心筋梗塞サイズを測定した。コントロール群、吸入麻酔薬群、オートファジー誘導剤群において心筋梗塞サイズを測定比較した結果、吸入麻酔薬群、オートファジー群はコントロール群に比べて優位に心筋梗塞サイズを減少させた。同様のモデルを使用し、細胞膜マイクロドメインの関与を明らかにした。。また、関連タンパクについてイムノブロッティング法にて比較する検討した結果、LC3-I/LC3-II、Beclin1などのオートファジー関連タンパクが活性化が見られた。マウスを人工呼吸下に開胸、血行動態を測定しながら、心臓冠動脈左前下行枝を30分間閉塞した後を行なった。その後、2時間再潅流し、再び冠動脈を閉塞、Evans Blueを注入し心臓を取り出す。心臓をスライスし、TTCにて再染色を行い心筋梗塞サイズを測定する。コントロール群、吸入麻酔薬(イソフルラン1.0 MAC)群、オートファジー誘導剤(ラパマイシン)群において心筋梗塞サイズを測定比較した。その結果、コントロール群において心筋梗塞サイズがリスク領域の43%であったのに対し、イソフルラン投与群においては32%と減少した。さらに、オートファジー誘導群においては、28%であり、イソフルラン同様に心筋梗塞サイズの減少が認められた。同様のモデルを使用し、オートファジー抑制剤(3-メチルアデニン: 3-MA)を刺激前に投与し、虚血再潅流実験を行った。その結果、オートファジー誘導群の心筋保護作用は棄却され、心筋梗塞サイズは46%に上昇した。さらに、イソフルランによる心保護作用においても、オートファジー抑制剤によって心保護作用は棄却されたことから、イソフルランの心筋保護作用にオートファジーの関与が考えられた。今後は、これらのメカニズムに、細胞膜マイクロドメインがどのように影響しているかをノックアウトマウスなどを使用し、明らかにする予定である。これらによって本研究期間内に、吸入麻酔薬の細胞膜マイクロドメインを介したオートファジーに及ぼす影響が明らかになると共に、心筋保護作用経路におけるオートファジーの果たす役割が解明される。マウスを人工呼吸下に開胸、血行動態を測定(血圧-容量曲線)しながら、心臓冠動脈左前下行枝を30分間閉塞した後を行なった。その後、2時間再潅流し、再び冠動脈を閉塞、Evans Blueを注入し心臓を取り出し、心臓をスライスし、TTCにて再染色を行い心筋梗塞サイズを測定した。コントロール群、吸入麻酔薬(イソフルラン1.0 MAC)群、オートファジー誘導剤(ラパマイシン)群において心筋梗塞サイズを測定比較した結果、吸入麻酔薬群、オートファジー群はコントロール群に比べて優位に心筋梗塞サイズを減少させた。同様のモデルを使用し、オートファジー抑制剤(3-メチルアデニン: 3-MA)を刺激前に投与し、虚血再潅流実験を行いオートファジーのイソフルランによる心保護作用に対する影響を明らかにする。その結果、これらの心筋保護作用を棄却した。。麻酔科学研究計画書に記載した通りの慎重具合であり、おおむね順調と思われる。研究計画書に記載した通り、平成26年度に実験2.を平成27年度に実験3.を行い、虚血再灌流障害に対して細胞膜マイクロドメインを介する吸入麻酔薬による心筋保護作用が、オートファジーの誘導にどのように作用しているかを明らかにする。平成25年度3月納品となり支払いが完了していないため、次年度使用額が生じた。平成26年度4月に支払完了予定である。
p53遺伝子多型解析による動物種の分子系統進化に関する研究

1)p53遺伝子解析によるヒトと非ヒト霊長類の識別および進化、分岐:p53遺伝子第5エクソン、第5イントロンおよび第6エクソンの378bpの塩基配列を決定し、ヒトと15種類のサル類の塩基配列およびアミノ酸配列とを比較した。チンパンジー、ピグミーチンパンジーにおいて第5エクソンの81番目(G→A)と84番目(C→T)の2ヵ所に塩基置換があり、ゴリラでは第5エクソンの10番目(G→A)と114番目(C→T)の2ヵ所に塩基置換がありコドン129にアミノ酸置換(Ala→Thr)があった。上記の3種類を除く12種類のサル類においても塩基置換が6ヵ所から63ヵ所あり、ヒトとの鑑別は可能であった。今回決定したヒトとサル類におけるp53遺伝子の塩基配列の相同性を比較したところ、ヒトと類人猿の平均相同性は約98.8%であった。ヒトと旧世界ザルでは平均約96.4%、新世界ザルでは平均約94.1%、原猿類では平均約86.2%の相同性を示した。平均距離法(UPGMA)で分子系統樹を作成して、霊長類16種類の系統関係を解析したところ、従来の分類とは矛盾しなかった。2)p53遺伝子イントロン7の多型と霊長類の進化:ヒトp53遺伝子14181番目とその20bp下流の14201番目に相等する第7イントロンの72番目(C→T)と92番目(T→G)の塩基に多型が認められた。72番目でC/Tは92番目でT/Gであり、C/CはT/T、T/TはG/Gであった。この事から72番目と92番目は完全連鎖不平衡の状態にあり、ハプロタイプはC-T;T-Gであった。その頻度はC-Tホモが57.14%、T-Gホモが7.62%、C-T/T-Gヘテロが35.24%であり、アリルの頻度はC-T:0.744、T-G:0.245であった。ヒトに多型が認められる第7イントロンの72番目の塩基は6種類の類人猿はすべてにおいてC/Cホモであり、また92番目はT/Tホモであった。この事からヒトでみつかったC→TおよびT→Gの塩基置換は、類人猿からヒトに進化、分岐した後に起こったものと考えられる。1.p53遺伝子解析による動物種の鑑別:動物種属間でp53遺伝子のアミノ酸が共通して保存されている領域(IVとV)にプライマーを設定しPCR法で増幅後、PCR増幅産物に含まれる第7イントロンの大きさと塩基配列を明らかにした.使用したサル類(15種類)および哺乳動物(9種類)のサンプル全てでPCRによる増幅産物が認められた.類人猿では.

オランウータンを除き増幅産物の大きさの違いからヒトとサル類とを鑑別するのは困難であった.しかし,ヒトとサル類の第7イントロンの塩基配列を比較したところ,チンパンジー,ピグミーチンパンジーにおいて2ヵ所,ゴリラにおいて3ヵ所に塩基置換が認められた.上記以外のサル類においてもヒトとの塩基の違いが6ヵ所以上ありヒトとサル類との鑑別は可能であった.霊長類以外の哺乳類では動物種間おいて増幅産物の大きさおよび塩基配列が異なることから動物種の特定が可能であった.哺乳動物以外の動物では,ニワトリ,アフリカツメガエル,サケ,マス,マグロにおいて増幅産物が認められ,塩基配列を調べることによって動物種の特定が可能であった.2.p53遺伝子のDNA多型と民族特異性:日本人集団のp53遺伝子コドン72多型は,CCC/CCC,CCC/CGC,CGC/CGCの3型が検出され,各々の頻度は16.3,40.2,43.5%であり,またアリルの頻度はCCC:0.364,CGC:0.636であった.このアリル頻度はヨーロッパ人の頻度と類似していた.イントロン7の多型は72番目(C/T)と92番目(T/G)の塩基に認められ,この2つは完全連鎖不平衡でハプロタイプはC-T;T-Gであった.その頻度はC-Tホモが57.1%,T-Gホモが7.6%,C-T/T-Gヘテロが35.3%であり,アリル頻度はC-T:0.745,T-G:0.245であった.この頻度はヨーロッパ人集団とは明らかに異なっており,民族特異性があることが明らかになった.1)p53遺伝子解析によるヒトと非ヒト霊長類の識別および進化、分岐:p53遺伝子第5エクソン、第5イントロンおよび第6エクソンの378bpの塩基配列を決定し、ヒトと15種類のサル類の塩基配列およびアミノ酸配列とを比較した。チンパンジー、ピグミーチンパンジーにおいて第5エクソンの81番目(G→A)と84番目(C→T)の2ヵ所に塩基置換があり、ゴリラでは第5エクソンの10番目(G→A)と114番目(C→T)の2ヵ所に塩基置換がありコドン129にアミノ酸置換(Ala→Thr)があった。上記の3種類を除く12種類のサル類においても塩基置換が6ヵ所から63ヵ所あり、ヒトとの鑑別は可能であった。今回決定したヒトとサル類におけるp53遺伝子の塩基配列の相同性を比較したところ、ヒトと類人猿の平均相同性は約98.8%であった。ヒトと旧世界ザルでは平均約96.4%、新世界ザルでは平均約94.1%、原猿類では平均約86.2%の相同性を示した。平均距離法(UPGMA)で分子系統樹を作成して、霊長類16種類の系統関係を解析したところ、従来の分類とは矛盾しなかった。2)p53遺伝子イントロン7の多型と霊長類の進化:ヒトp53遺伝子14181番目とその20bp下流の14201番目に相等する第7イントロンの72番目(C→T)と92番目(T→G)の塩基に多型が認められた。72番目でC/Tは92番目でT/Gであり、C/CはT/T、T/TはG/Gであった。この事から72番日と92番目は完全連鎖不平衡の状態にあり、ハプロタイプはC-T ; T-Gであった。その頻度はC-Tホモが57.14%、T-Gホモが7.62%、C-T/T-Gヘテロが35.24%であり、アリルの頻度はC-T:0.744、T-G:0.245であった。ヒトに多型が認められる第7イントロンの72番目の塩基は6種類の類人猿はすべてにおいてC/Cホモであり、また92番目はT/Tホモであった。この事からヒトでみつかったC→TおよびT→Gの塩基置換は、類人猿からヒトに進化、分岐した後に起こったものと考えられる。
短い秘密情報に基づいた認証技術と鍵管理技術に関する研究開発

暗号分野においてパスワード認証方式は短い秘密情報だけを共有しているパーティがアクティブな攻撃者に対しても相互認証と安全な通信路が確立できるものであり、パスワード鍵管理方式は短い秘密情報だけでユーザの長い秘密鍵を安全に復元するものであり、匿名パスワード認証方式はパスワード認証方式の安全性にユーザの匿名性を保障するものである。現在、これらの方式はISO/IEC 11770-4と20009-4で国際標準化が進んでいる。本研究では、日本の提案方式AugPAKEとSKI mechanismをそれぞれISO/IEC 11770-4と20009-4で標準規格化するとともにパスワード認証方式、鍵管理方式、匿名パスワード認証方式を徹底的に分析した上、より効率がよくてかつ厳密な安全性証明ができる新しいパスワード認証方式、鍵管理方式及び匿名パスワード認証方式を提案する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。暗号分野においてパスワード認証方式は短い秘密情報(パスワード)だけを共有しているパーティがアクティブな攻撃者に対しても相互認証と安全な通信路が確立できるものであり、パスワード鍵管理方式は短い秘密情報(パスワード)だけでユーザの長い秘密鍵を安全に復元するものであり、匿名パスワード認証方式はパスワード認証方式の安全性にユーザの匿名性を保障するものである。本研究では、日本の提案方式AugPAKEとSKI mechanismをそれぞれISO/IEC 11770-4と20009-4で標準規格化するとともにパスワード認証方式、(パスワード)鍵管理方式、匿名パスワード認証方式を徹底的に分析した上、より効率がよくてかつ厳密な安全性証明ができる新しいパスワード認証方式、鍵管理方式及び匿名パスワード認証方式を提案する。平成29年度の主な研究実績は次のようになる。4月に開かれたISO/IEC JTC 1/SC 27ハミルトン会議ではAugPAKEが含まれているISO/IEC 11770-4 FDISとSKI mechanismが含まれているISO/IEC 20009-4 FDISがそれぞれ国際標準ISとして発行されることが決議された。その後、AugPAKE(ISではAKAM3と命名される)が含まれている国際標準ISO/IEC 11770-4:2017-11 (2nd edition)が11月に出版され、またSKI mechanismが含まれている国際標準ISO/IEC 20009-4:2017-08 (1st edition)が8月に出版された。その他に、既存の匿名パスワード認証方式における攻撃と対策を示した論文が国際論文誌へ掲載された。平成29年度の主な研究実績に述べたように、日本の提案方式AugPAKEとSKI mechanismがそれぞれ含まれているISO/IEC 11770-4とISO/IEC 20009-4の国際規格化が順調に進んでいる。具体的には、4月に開かれたISO/IEC JTC 1/SC 27ハミルトン会議ではAugPAKEが含まれているISO/IEC 11770-4 FDISとSKI mechanismが含まれているISO/IEC 20009-4 FDISがそれぞれ国際標準ISとして発行されることが決議された。ISO/IEC 11770-4につきましては当初のプロジェクトスケジュールより半年早く国際規格化ができ、20009-4につきましては10ヵ月遅く国際規格化ができたことになる。本研究では、日本の提案方式

AugPAKEとSKI mechanismをそれぞれISO/IEC 11770-4と20009-4で標準規格化するとともにパスワード認証方式、鍵管理方式、匿名パスワード認証方式を徹底的に分析した上、より効率がよくてかつ厳密な安全性証明ができる新しいパスワード認証方式、鍵管理方式及び匿名パスワード認証方式を提案する。ISO/IEC 11770-4と20009-4のプロジェクトスケジュールに従ってISO/IEC JTC 1/SC 27/WG 2で標準化活動を行う。また、国内・国際標準化会議などで意見を出しながら、それぞれの標準化プロセスにも積極的にサポートする。そして、前年度に引き続き、(匿名)パスワード認証方式と鍵管理方式の全般的な動向調査と徹底的な分析を行い、よりよい効率と厳密な安全性証明を有する(匿名)パスワード認証方式と鍵管理方式の研究開発を行う。IETFやISO/IEC JTC 1/SC 27 WG 2で標準化活動及び動向調査を行う。また、国内・国際標準化会議などに参加しながら積極的に意見を述べる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Ror2受容体型チロシンキナーゼによる細胞運動の制御機構

Wnt5aシグナル伝達系におけるRor2の役割を調べるため、Ror2を発現していないL細胞とRor2を発現しているNIH3T3細胞を用い、それらのWnt5aに対する応答性を比較した。Wntシグナルの活性化は細胞内シグナル伝達因子Dvlのリン酸化を誘導するため、Wnt5aに対する応答性はDvlのリン酸化を検出することによって評価した。解析の結果、NIH3T3細胞ではWnt5a刺激によってDvlがリン酸化されるのに対し、L細胞ではRor2の強制発現依存的にDvlがリン酸化された。したがって、Ror2の発現がWnt5aによるDvlのリン酸化に重要な役割を果たしていることが示唆された。次にRor2遺伝子欠損マウス胚(Ror2-/-)および野生型マウス胚(Ror2+/+)より単離した胚性線維芽細胞(MEF)を用いてWnt5a刺激によるDvlのリン酸化動態の解析を行った。その結果、Ror2+/+MEFにおいてはWnt5a刺激依存的にDvlのリン酸化が認められたのに対し、Ror2-/-MEFにおいてはそのリン酸化は認められなかった。したがってRor2はWnt5aによるDvlのリン酸化に必要であることが明らかになった。Dvlのリン酸化はWnt5aのほか、異なるタイプのWntであるWnt3aなどによっても引き起こされることが知られている。そこでWnt3aを用いて同様の解析を行った結果、Ror2+/+MEFとRor2-/-MEFにおいてWnt3a刺激によるDvlのリン酸化が同様に検出された。したがって、Ror2はWnt3aによるDvlのリン酸化には必要ではないことが明らかとなった。本研究からRor2はWnt5a特異的なDvlリン酸化制御を担っていることが明らかになった。Ror2とFilamin A (FLNa)の結合領域を決定するためのFLNaの様々な領域を含むGST融合タンパク質を作製しin vitro結合解析を行った。その結果、Ror2とFLNaの結合にはFLNaの20番目の繰り返し構造が必要であることが明らかになった。さらに、Ror2の様々な変異体を用いた解析からRor2のC末端領域がFLNaとの結合に必要であることが明らかになった。さらに、ヒト培養細胞において内在性Ror2と内在性FLNaが複合体を形成することが確認された。Ror2の細胞形態に与える影響を調べるため、Ror2を蛍光タンパク質GFPとの融合タンパク質として培養細胞に強制発現させ、アクチン線維を蛍光標識したphalloidinで染色したのち、共焦点レーザー走査型顕微鏡によって観察した。その結果、Ror2-GFPを発現させた細胞には細胞表面に多くの糸状突起が形成され、糸状突起においてRor2とアクチンが共局在していることが観察された。さらに、抗FLNa抗体を用いた免疫蛍光染色により、内在性FLNaがRor2によって形成されたfilopodiaの基部に集積し、Ror2-GFPと共局在することが観察された。FLNaがRor2によるfilopodia形成に関与しているかを検討するため、FLNaを発現していないヒトメラノーマM2細胞とM2細胞にFLNa cDNAを導入し発現させたA7細胞を用いて、Ror2の細胞形態に与える影響を解析した。その結果、A7細胞ではRor2の強制発現により糸状突起が形成されたが、M2細胞では糸状突起形成などの顕著な形態変化は観られなかった。したがって、FLNaはRor2によるfilopodia形成に関与していることが明らかになった。
データ転送遅延を考慮したパラメータ・スウィープ型GRID計算のスケジューリング

計算グリッドを対象に,グリッド中の各マシンの計算パワーの動的変動を考慮したParameter Sweepアプリケーションの動的スケジューリング問題に対して以下の結果を得た:実行時間の最小化問題に対する近似アルゴリズムは一般には存在しないことの証明;実行時間に代わるスケジュールの評価基準として,アプリケーションが消費するグリッドの計算パワー(TPCC)を用いることの提案;各タスクが粗粒度で,かつ,大きさが等しい場合に,TPCCを最小化する動的スケジューリング問題に対する$1+m(log_e(m-1)+1)/n$-近似アルゴリズム($m$はグリッドのマシン数,$n$はタスク数).またタスクグラフが一般の場合に対して提案アルゴリズムの拡張を行い,TPCCを最小化する動的スケジューリング問題に対する$1+L_{cp}(n)cdot m(log_e(m-1)+1)/n$-近似アルゴリズム($L_{cp}(n)$はタスクグラフのクリティカルパス長)を得た.上記の近似率は$n$が$m$に対して十分大きいならば,ほとんど最適(すなわち$1$)となる.提案アルゴリズムは計算パワーの動的変動の予測なしに上記の近似率を必ず達成する.本研究の成果である上記の近似アルゴリズムは,グリッドのスケジューリング問題に対する世界で最初の近似アルゴリズムである.TPCCと実行時間の間には以下の強い関係がある:TPCCの大小と実行時間の大小は一致する;特に、TPCCが小さくとも実行時間が大きい場合、その実行時間の大きさは使用し得たグリッドの総計算パワーに対して適正である.このため本研究の成果は,実行時間最小化問題に対しても有効であると考えられる.計算グリッドを対象に,グリッド中の各マシンの計算パワーの動的変動を考慮したParameter Sweepアプリケーションの動的スケジューリング問題に対して以下の結果を得た:実行時間の最小化問題に対する近似アルゴリズムは一般には存在しないことの証明;実行時間に代わるスケジュールの評価基準として,アプリケーションが消費するグリッドの計算パワー(TPCC)を用いることの提案;各タスクが粗粒度で,かつ,大きさが等しい場合に,TPCCを最小化する動的スケジューリング問題に対する$1+m(log_e(m-1)+1)/n$-近似アルゴリズム($m$はグリッドのマシン数,$n$はタスク数).またタスクグラフが一般の場合に対して提案アルゴリズムの拡張を行い,TPCCを最小化する動的スケジューリング問題に対する$1+L_{cp}(n)cdot m(log_e(m-1)+1)/n$-近似アルゴリズム($L_{cp}(n)$はタスクグラフのクリティカルパス長)を得た.上記の近似率は$n$が$m$に対して十分大きいならば,ほとんど最適(すなわち$1$)となる.提案アルゴリズムは計算パワーの動的変動の予測なしに上記の近似率を必ず達成する.本研究の成果である上記の近似アルゴリズムは,グリッドのスケジューリング問題に対する世界で最初の近似アルゴリズムである.TPCCと実行時間の間には以下の強い関係がある:TPCCの大小と実行時間の大小は一致する;特に,TPCC最小のスケジュールの集合と実行時間最小のスケジュールの集合は一致する;TPCCが小さくとも実行時間が大きい場合,その実行時間の大きさは使用し得たグリッドの総計算パワーに対して適正である.このため本研究の成果は,実行時間最小化問題に対しても有効であると考えられる.計算グリッドを対象に,グリッド中の各マシンの計算パワーの動的変動を考慮したParameter Sweepアプリケーションの動的スケジューリング問題に対して以下の結果を得た:実行時間の最小化問題に対する近似アルゴリズムは一般には存在しないことの証明;実行時間に代わるスケジュールの評価基準として,アプリケーションが消費するグリッドの計算パワー(TPCC)を用いることの提案;各タスクが粗粒度で,かつ,大きさが等しい場合に,TPCCを最小化する動的スケジューリング問題に対する$1+m(log_e(m-1)+1)/n$-近似アルゴリズム($m$はグリッドのマシン数,$n$はタスク数).またタスクグラフが一般の場合に対して提案アルゴリズムの拡張を行い,TPCCを最小化する動的スケジューリング問題に対する$1+L_{cp}(n)cdot m(log_e(m-1)+1)/n$-近似アルゴリズム($L_{cp}(n)$はタスクグラフのクリティカルパス長)を得た.上記の近似率は$n$が$m$に対して十分大きいならば,ほとんど最適(すなわち$1$)となる.提案アルゴリズムは計算パワーの動的変動の予測なしに上記の近似率を必ず達成する.本研究の成果である上記の近似アルゴリズムは,グリッドのスケジューリング問題に対する世界で最初の近似アルゴリズムである.TPCCと実行時間の間には以下の強い関係がある:TPCCの大小と実行時間の大小は一致する;特に、TPCCが小さくとも実行時間が大きい場合、その実行時間の大きさは使用し得たグリッドの総計算パワーに対して適正である.このため本研究の成果は,実行時間最小化問題に対しても有効であると考えられる.
プラズマ中の電界のレーザー分光法による計測法の開発

これまで、シュタルク効果を利用してプラズマ中の電界レーザー分光法により計測する際の三つの大きな制約があった。すなわち(1)適用できる粒子種、(2)測定できる電界の大きさ、(3)衝突遷移法での放電圧力下限の存在である。平成10,11年度にわたる2ヶ年の研究によりそれぞれの項目について、以下に示す大きな進展がなされた。1.本研究での最大の収穫は、原子種のシュタルク効果により禁制源が現れ、そのスペクトル位置が電界の大きさにより大きく変化することを利用して電界測定ができることが示せたことである。これは学振外国人研究員として11年4月12年1月の9ヶ月滞在した分光理論専門家のロシアのガブリレンコ氏が本研究代表者らのアルゴン原子に対するデータを見て発見し、理論計算の糸口を見つけ出し、滞在中に計算を実行して実験値と対比して電界決定を可能にした。(すでに論文がContributions toPlasma Physicsに受理され、またより詳しい論文をPhysical Reviewに投稿中)。2.測定できる電界の上、下限を決めている因子について解析し、それは上準位のシュタルク効果の主量子数を選べば1V/mmの電界までも計測可能であることを示した[プラズマ・核融合学会誌75巻3号(1999),および九大総理工報告21巻3号(1999)に掲載]。5(1999)に掲載]、また高温プラズマ適用する可能性について検討を深めた。プラズマ中での電界を粒子が受けるシュタルク効果を利用してレーザー分光法により計測しようとする試みは、1984年の初報告以来さまざまな法が提案され、その後の研究によって50V/m以上の電界測定が可能になってきた。ところが最近1年以内に本研究代表者らも含めて提案されてきた二つの二段階レーザー励起法が大きな進展をとげて、10V/m以下の電界も測定できる可能性が生じて、上記諸問題を解明できるレベルになってきた。本研究では、シュタルク効果によるレーザー分光法を用いた方法の適用条件を明らかにし、それを通じて適用限界を明らかにする。特に二段階レーザー励起法を発展させ、上記さまざまな状況下の電界測定を可能にできるところ迄開発するのを目的とする。この目的に対して、本年度は以下の成果を得た。(1)シュタルク効果を用いたレーザー分光法の測定限界(最小および最大検出電界)、測定精度を理論と数値計算的に検討し、明らかにした(プラズマ・核融合学会誌に投稿し、受理)。(2)シュタルク効果の理論的計算が困難な粒子種に対する較正法として、ヘリウムをトレーサーとして添加してそのシュタルク効果と比較する方法を実証した(IEEE Trans PlasmaSci,1998年10月)。(3)二段階レーザー分光法による二つの実験を行った。まず、第二段レーザー遷移法による信号の増加を検出した。また蛍光減少法による実験を実施し、問題点を明らかにしつつある。今後最適化を行い、計測法として確立する。本研究は、シュタルク効果を利用してプラズマ中の電界をレーザー分光法により計測する際の三つの大きな制約、すなわち(1)適用できる粒子種、(2)測定できる電界の大きさ、(3)衝突遷移法での放電圧力下限の存在、を克服することである。それぞれの項目について、以下に示す大きな進展が得られた。(1)本研究での最大の収穫は、原子種のシュタルク効果により禁制源が現れ、そのスペクトル位置が電界の大きさにより大きく変化することを利用して電界測定ができることが示せたことである。

(2)測定できる電界の上、下限を決めている因子について解析し、それは上準位のシュタルク効果の主量子数を選べば1V/mmの電界までも計測可能であることを示した。[プラズマ・核融合学会誌75巻3号(1999),および九大総理工報告21巻3号(1999)に掲載]。その他、本方法を用いて放電プラズマのシース構造を解明し[IEEE Trans action on Plasma Science.Vol.27,No.5(1999)に掲載]、また高温プラズマに適用する可能性について検討を深めた。