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青色発光素子用II-VI族化合物半導体の物性制御

青色発光素子用材料として有望なZnSe;ZnSの物性制御を目的に, MOCVDによる不純物添加を試みた. ZnSeにおいては前年度同様P型不純物添加について検討を行ったが,本年度は不純物材料としてリチウム(Li)を選んで実験を行った.またZnSにおいてはアルミニウム(Al),塩素(Cl)などのn型不純物添加を行い,得に低抵抗化について検討を行った.1.ZnSeへのLi添加:I族元素であるLiは, ZnSe中でZnと置換することによってアクセプタと成りうるが,原子半径が小さいため格子間原子,つまりドナに成りやすく,さらにLi単体では化学的に非常に活性なため,成長系への供給が困難であるなどの問題があり,これまでほとんど報告がなかった.そこで今回, Liの供給源としてシクロペンタジエニルLiという有機物を用いてLi添加を試みたところ,低温におけるホトルミネッセンス(PL)特性より,浅いアクセプタ準位から関与した発光を確認した.さらにLiはZnSe中でZnの空孔を補い深い準位からの発光を抑える傾向があり, LiはZnSeのP型不純物として有望であることを明らかにした.今後は他のLi原料を検討すると共に,電気的特性の検討を行いPn接合の形成を実現したい.2.ZnSへのn型不純物添加:ZnSはZnSe以上に物性制御が困難と言われており, n型でも10^<56>Ω・cm^-という高抵抗を示す.これはアンドープZnSがまだ結晶性が不十分なためで,本研究ではまずアンドープ膜の高品質化から検討を始めた.その結果, PL型特性において励起子発光が支配的な比較的良質な結晶が得られた為,トリメチルアルミと塩化水素を用いてAlとClの添加を行ったところ,どちらも1Ω・cm程度の低抵抗膜となり,しかも強い青色発光を示すことから,青色発光素子の実現に対して期待できることを示した.今後はさらに高品質化をめざすと共に,他のn型不純物についても検討を行う予定である.青色発光素子用材料として有望なZnSe;ZnSの物性制御を目的に, MOCVDによる不純物添加を試みた. ZnSeにおいては前年度同様P型不純物添加について検討を行ったが,本年度は不純物材料としてリチウム(Li)を選んで実験を行った.またZnSにおいてはアルミニウム(Al),塩素(Cl)などのn型不純物添加を行い,得に低抵抗化について検討を行った.1.ZnSeへのLi添加:I族元素であるLiは, ZnSe中でZnと置換することによってアクセプタと成りうるが,原子半径が小さいため格子間原子,つまりドナに成りやすく,さらにLi単体では化学的に非常に活性なため,成長系への供給が困難であるなどの問題があり,これまでほとんど報告がなかった.そこで今回, Liの供給源としてシクロペンタジエニルLiという有機物を用いてLi添加を試みたところ,低温におけるホトルミネッセンス(PL)特性より,浅いアクセプタ準位から関与した発光を確認した.さらにLiはZnSe中でZnの空孔を補い深い準位からの発光を抑える傾向があり, LiはZnSeのP型不純物として有望であることを明らかにした.今後は他のLi原料を検討すると共に,電気的特性の検討を行いPn接合の形成を実現したい.2.ZnSへのn型不純物添加:ZnSはZnSe以上に物性制御が困難と言われており, n型でも10^<56>Ω・cm^-という高抵抗を示す.これはアンドープZnSがまだ結晶性が不十分なためで,本研究ではまずアンドープ膜の高品質化から検討を始めた.その結果, PL型特性において励起子発光が支配的な比較的良質な結晶が得られた為,トリメチルアルミと塩化水素を用いてAlとClの添加を行ったところ,どちらも1Ω・cm程度の低抵抗膜となり,しかも強い青色発光を示すことから,青色発光素子の実現に対して期待できることを示した.今後はさらに高品質化をめざすと共に,他のn型不純物についても検討を行う予定である.青色発光ダイオード用材料として期待されているセレン化亜鉛(ZnSe)はいわゆる自己補償効果によって、P型伝導の結晶を得るのが難しく、実用化を図るためのpn接合の形成が困難となっている。本研究はジメチル亜鉛とセレン化水素を原料とした減圧MOCVD法という低温結晶成長法を採用し、アクセプタ不純物として窒素を添加することによってP型伝導ZnSe結晶を成長するための指針を得ることを目的としている。本年度は窒素の原料として高純度のアンモニアガスを用い、その添加量と成長温度を変えてZnSe:N薄膜を(100)GuAs上に成長し、その特性を主として極低温領域でのホトルミネッセンスにより評価した結果、次の知見が得られた。1.成長温度を320°C以下で窒素を添加すると窒素が浅いアクセプター準位となっていることを示すドナー・アクセプタ対からの発光が支配的となり、また、窒素の浅い準位に束縛された励起子からの発光も観測される。2.上記の発光スペクトルの解析からZnSe中の窒素のアクセプタ準位の活性化エネルギーは100115meVとなる。3.窒素を添加した結晶からは、他の【V】族元素の燐や砒素を添加した時によく見られる深い準位からの発光は観測されず、窒素はP型伝導のZnSeを実現するための最も有望なアクセプター不純物である。

4.しかし、成長温度を高くすると、アンモニアガスの分解が促進され、実効的な窒素添加量が多くなり、いわゆるY発光に関連した新たな欠陥が導入される。現在得られている結晶は窒素添加後も高抵抗なので、来年度は成長系に紫外線を導入し、いわゆる光励起プロセスによってより低温で高品質の結晶を成長し窒素添加の検討を進める。
口腔準備期における口腔癌治療のインパクト評価

口腔癌の外科治療後の咀嚼機能評価を行った。対象は口腔癌63例(舌癌15例、下顎歯肉癌17例、上顎歯肉癌31例)で、方法は色変わりチューインガムを用いた。咀嚼機能障害は、再建なしの舌部分切除群では軽度であったが、再建を伴う舌口底半側切除、亜全摘群の切除群においては有意に不良であり、舌による食塊運搬能低下が原因と考えられた。下顎辺縁切除、下顎区域切除例の咀嚼機能に有意差はなく、下顎区域切除においても下顎再建を行えば、良好な咀嚼機能が得られると考えられた。上顎切除後の咀嚼機能は残存歯の咬合支持域がないものでは顎義歯によるリハビリテーションを行っても不良であった。口腔癌62例(舌癌15例、下顎歯肉癌16例、上顎歯肉癌31例)に対して術後咀嚼機能評価を行った。方法は色変わりチューインガムを用い、咀嚼値(a*:クロマティクネス指数)として表記した。上顎切除後の咀嚼機能は、Eichner分類のC群ではB群に比べ低値を示し、残存歯の咬合支持域がないものでは顎義歯によるリハビリテーションを行っても不良であった。顎義歯を装着した口腔腫瘍手術後患者58例の咀嚼機能評価を行った。方法は、グミゼリー、色変わりチューイングガム、食品アンケート(35食品)である。いずれの評価方法もチェアサイドの評価方法として有用と考えられたが、舌運動の不良な舌癌術後患者において、グミゼリーとチューインガムの評価結果が一致しない傾向であった。健常者の舌の感覚検査を行った。測定器具の改良により口腔内後方領域の測定が可能になった。この結果、前方後方の比較において、冷覚では前方領域の閾値の方が、他は後方領域の閾値の方が高く有意差を認めた。以上より、口腔腫瘍術後の咀嚼機能は、軟組織と残存歯牙の咬合維持に大きく依存することがわかった。よって、舌機能障害の高度なもの、残存歯牙の咬合不良なものでは顎義歯やインプラントによる咬合再建を行っても咀嚼機能回復は困難と考えられた。口腔癌外科治療後の咀嚼機能評価を行った。さらに口腔腫瘍術後患者に対してグミゼリーとガムを使った咀嚼能力検査を用い,切除様式と咀嚼機能の関係について報告した。連続性がある下顎もしくは舌欠損を有する顎補綴治療を行った口腔腫瘍術後患者48人に,咀嚼検査用グミゼリー(GC)とガム(LOTTE)を使った客観的評価と,平井らの食品アンケート調査(咀嚼スコア)および満足度(VAS)で主観的に評価した.グミゼリー(グルコース濃度),ガム(a*),咀嚼スコア,VASの平均値は,下顎辺縁切除患者(N=14)で234.0 mg/dl,26.6,87.6点,92.1,区域切除(N=13)で207.2,23.1,77.0,82.7,舌部分切除(N=6)で227.7,22.2,87.5,77.4,舌半側切除以上(N=7)で141.0,8.7,60.6,50.7,下顎骨切除を伴う舌半側切除以上(N=8)で127.4,4.9,57.1,63.8だった.舌半側切除以上でグミゼリー,ガムとも有意に低い値を示した.咀嚼スコアとVASにおいては一部有意差があった.以上より、グミゼリーとガムという食品を用いた検査は全ての顎欠損患者に無理なく行うことができ,咀嚼機能に関連する値が客観的・主観的に示された.口腔癌の外科治療後の咀嚼機能評価を行った。

対象は口腔癌63例(舌癌15例、下顎歯肉癌17例、上顎歯肉癌31例)で、方法は色変わりチューインガムを用いた。咀嚼機能障害は、再建なしの舌部分切除群では軽度であったが、再建を伴う舌口底半側切除、亜全摘群の切除群においては有意に不良であり、舌による食塊運搬能低下が原因と考えられた。下顎辺縁切除、下顎区域切除例の咀嚼機能に有意差はなく、下顎区域切除においても下顎再建を行えば、良好な咀嚼機能が得られると考えられた。上顎切除後の咀嚼機能は残存歯の咬合支持域がないものでは顎義歯によるリハビリテーションを行っても不良であった。本邦において口腔癌は増加傾向にあるが、進行癌に対しては手術療法が主体であり、術後の重度機能障害がQOLの維持を著しく妨げている。本研究は、口腔準備期の機能として咀嚼、感覚、味覚など患者の「食生活の質」を評価することを目的としている。舌神経および下歯槽神経が損傷された下顎歯肉癌の術後患者10名について評価を行った。機能評価として低粘性発色チューインガム法、オクルーザルプレスケール法、山本の咬度表、100音節発語名領土検査、全口腔味覚検査を用いた。感覚検査は下唇、舌尖、舌背の温覚、冷覚、触覚、熱痛覚閾値を、触覚閾値測定はSWテスターを用いた。咀嚼機能においては咀嚼値(a*)16.5±6.8、咬合力1203.4±346.5Nでありともに低下していたが、咬度表では6名が最高点の6点、2名が5点であり日常生活において咬めないという自覚的感覚の訴えは少なかった。100音節発語明瞭度は80.0±9.3%であり、障害の分類は軽度であった。全口腔法味覚検査では全味質において味覚閾値の大きな上昇は認められなかった。患側の温覚、冷覚、触覚閾値において冷覚と触覚は回復し認知できる患者がいたが、温覚は認知できる者はなく、熱痛覚は1名のみ下唇において認知できた。さらに感覚検査について、既存の検査機器では口腔全体、特に舌後方などの感覚を評価するのは困難であると考え、感覚検査機器の改良を行った。健常者について舌の部位別感覚検査を行い、舌の前方・後方領域で有意差があり、触圧覚、二点識別能、温覚閾値は後方領域の方が閾値が高く、冷覚閾値は前方領域の方が高いことがわかった。本検査機器によりさらに広範な口腔内の感覚評価が可能となった。現在、さらに症例数を増やして評価を行うとともに、複数の評価方法、QOL評価を行っており、詳細な検討を進めている。本研究は課題名「口腔腫瘍および口腔粘膜疾患治療後の口腔機能調査」として倫理審査委員会による研究計画の承認を受け調査を実施している。下顎歯肉癌術後患者について口腔準備期の機能評価を行ったところ上記の結果を得た。咀嚼機能については客観的評価の必要性が確認され、グミゼリーとガムによる咀嚼能評価を採用した。また、術後感覚の回復は温覚、冷覚、触覚で違いがあることが明らかとなった。しかし口腔癌で最も頻度の高い舌癌の感覚検査については検査機器の改良が必要と考えた。その結果、新たに制作したThermal Stimulator T1-3101(KGS社製・埼玉)、口腔内用2点識別能テスター(KGS社製・埼玉)について健常者の舌感覚の測定を行い、結果を第16回口腔顔面神経機能学会にて報告した。術後の口腔準備期の機能評価を行う上で、適切な評価方法の決定と検査機器改良による適応範囲拡大により、研究の目的の達成度はおおむね順調に進展している。1)インプラント義歯の咀嚼機能評価:本学において、先駆けて先進医療として認可されていた『インプラント義歯』が、正式に、『広範囲顎骨支持型装置および広範囲顎骨支持型補綴』として保険導入され、口腔外科に限らず、頭頸部外科、形成外科からの関心が高まっている。しかし、明確な適応症は不明であり、これまで行ってきた治療経過についての結果報告が必要な状況となっている。そのため、適応症の1つと考えられる、口腔腫瘍術後患者におけるインプラント顎義歯の咀嚼能力と満足度および術後のQOLを評価することは必要不可欠で、時代のニーズに合致している。2)口腔癌術後の咀嚼機能評価方法の確立:嚥下機能と異なりゴールドスタンダードの存在しない咀嚼機能については従来様々な方法が試みられている。また、口腔癌治療後では著しい障害が生じることがあり、義歯装着後の機能評価方法が適しないことがある。
プラズマローゲン含有口腔内細菌を駆使した認知症治療および予防システムの構築

ヒト脳の神経細胞のアポトーシスの防御リン脂質プラズマローゲン(Plasmalogen;以降PLと略す)が、本研究代表者によりヒト口腔内細菌Selenomonas sputigenaに発見された。本年度は以下の事実を明らかにした。(1)Selenomonas sputigenaにおけるプラズマローゲンの詳細を分析した。本菌のプラズマローゲン含量を分析した結果、炭素源がラクトースの場合において、A/P比は0.4であった。本菌由来プラズマローゲン構成脂肪アルデヒド組成を分析した結果、C_<17:1>およびC_<18:1>が主体であり、偶数脂肪アルデヒドおよび奇数脂肪アルデヒドが混在している点が特徴的であった。本菌由来プラズマローゲン構成リン脂質は、ホスファチジールエタノールアミンおよびホスファチジールセリンが主体であった。(2)アルツハイマー型認知症の原因物質としてアミロイドβ(Aβ)タンパク質が重要である。AQは細胞膜貫通型のアミロイド前駆体タンパク質(APP)が複数のセクレターゼにより分解されて生じるペプチドである。それらのうち、最終的に作用するのが膜酵素複合体であるγ-セクレターゼである。γ-セクレターゼが包埋されている酵母ミクロソーム画分の脂質をボスファチジールエタノールアミンPLと置き換えることによるγ-セクレターゼ活性を阻害する基礎データを得た。本研究で私共は、PLを安全な上記菌体から大量に常時製造し、認知症の治療および予防脂質として安価に社会に供給する。次に健常老人と老人性認知症患者間での口腔内におけるS.sputigenaを含むPL含有細菌の存在を定量的に比較検証し、老化防止におけるPL含有口腔内細菌の重要性を明らかにする。最終的にPL含有口腔内細菌のプロバイオティックスへの応用技術を開発し、ヒト認知症予防システムを構築する。本年度はS.sputigenaの培養技術の確立とPLの調製法の確立並びにPLの諸性質を明らかにした。(1)本菌の生育は元来高価なTYM培地(1% trypticase、0.5% yeast extract、1%meat extract、0.5%NaClおよび0.5%ブドウ糖から成る培地)中で行っていたが、申請者の実験結果から、本菌は1%牛乳ホエイ+0.5%NaCl培地(pH7.0)のみで37°Cで48時間の培養で生育可能であった。増殖後の菌湿重量は、TYM培地での生育量(1g/liter)と同等であった。さらに、菌体中PL含量もTYM培地での生育菌と同等(乾燥基準約4.5wt%)であることを見出した。従って、チーズ製造中で発生し低付加価値物質として取り扱われていたホエイをS.sputigenaの培地として有効利用できる。(2)牛乳ホエイ培地での大量培養菌体から粗PL画分を調製し、S.sputigenaにおけるPLの詳細を分析した。本菌におけるPL含量、PL構成脂肪アルデヒド組成、PL構成リン脂質について分析した。PL含量は、全リン脂質の50%を占めた。(3)本菌由来PL構成脂肪アルデヒドの分析した。偶数および奇数の脂肪アルデヒドが混在している点が特徴的であった。本菌由来PL構成リン脂質は、一次元薄層クロマトグラフィーによる分析結果より、ホスファチジールエタノールアミンおよびホスファチジールセリンであった。
ストループ現象の神経機構:神経生理学的・および計算論的アプローチ

色と動きからなる複合視覚刺激を使った選択的注意課題をニホンザルに学習させ、その行動解析を行った結果、サルでもStroop現象に似た干渉効果が起こることを確認し、2000年、Journal of Experimental Psychology誌に発表した(Lauwereyns et al. 2000)。さらにこの課題遂行中のサルの前頭前野からニューロン活動を記録し、それによって明らかにしてきたことは以下の通りである。(1)サルの前頭前野、特にその外側部の機能の中心は、感覚情報を学習によって連合した行動情報に変換することである。(2)この変換には情報処理の階層構造があり、感覚情報から徐々に反応・運動情報への変換が行われる。(3)この階層構造では、感覚情報処理に近い処理はパラレルに行われ、運動情報処理に近づくにつれ、シリアル処理に変わっていく。このパラレル処理からシリアル処理にかわる段階で、複数の刺激-反応コードを結合しなくてはならず、このときStroop型の干渉がおこる。(4)前頭前野内での処理は、運動の実効命令ではなく、認知レベルでの適切な行動の選択である。さらに、上記課題遂行中のサルの前頭前野にムシモル(GABAアゴニスト)を微量注入・局所機能の可逆的機能破壊実験を行い、ニューロン活動記録実験に基づく前頭前野機能の仮説を支持する結果を得た。また、課題遂行中の行動とそのときのニューロン活動の変化との相関を調べる解析も行い、前頭前野ニューロンの判断にかかわる活動がサルの実際の行動に影響を与えていることも確認できた。現在、この課題遂行中のサルの帯状回皮質からニューロン活動を記録・解析しており、この脳j領域が前頭前野と異なり、被験体の動機づけを強く反映した処理を行っていることを明らかにしつつある。平成12年度は、4頭のニホンザルに、複合視覚刺激を使ったgo/no-go反応型選択的注意課題を訓練し、その行動解析を行った。この課題では、ランダムドットの色、動きの方向、ランダムドットが呈示されるウインドウの形、その位置の4つの視覚次元を持つ複合視覚刺激が使われた。それぞれの視覚次元には、go反応を意味する属性とno-go反応を意味する属性がある(たとえば、色次元では赤=go反応・緑=no-go反応、動き次元では右=go反応・左=no-go反応)。サルは、このうちの1つの次元に注目して、goまたはno-go反応を行った。従って、たとえば色の次元に注目しながら反応を行うときには、go反応を行うことを指示する赤いランダムドット刺激でも、右に動く場合と左に動く場合がある。右に動く場合は、その動きも潜在的にgo反応を意味しているので反応に干渉は起こらないと考えられるが(一致条件)、左に動く場合は、潜在的にno-go反応と結びついており、ヒトのストループ現象に類似した反応干渉が起こることが予想される(不一致条件)。実際、すべての被験体において、不一致条件で反応時間が長く、誤反応率が高くなることが見出された。また、この干渉効果は、非注意次元の数が増し不一致度が高くなるほど、単純な加算効果以上に大きくなることもわかった。これらの成果は、Journal of Experimental Psychology:Animal Behavior Processesに発表した。同時に、これらの課題を学習したサルの前頭前野から単一ニューロン活動を記録する実験も開始した。我々をとりまく複雑な刺激環境の中で、我々は常に最適な刺激-反応関係を決定していかなければならない。同じ刺激状況でも、適用可能な複数の刺激-反応関係がありうるが、我々の中枢神経系は、どのようにして最適なものだけを選び出すことができるのだろうか。脳、特に前頭連合野のニューロンが、この決定にどのように関係しているかを調べるために、色と動きからなる複合視覚刺激を使ったgo/no-

go反応タイプの選択的注意課題をニホンザルに学習させ、行動を分析すると同時に課題遂行中のサルの前頭連合野からニューロン活動を記録した。この課題では、注目する条件によって、同じ刺激に対しても要求される反応が異なることがある。たとえば、赤い右に動く刺激は、色条件ではno-go反応を意味するが、動き条件ではgo反応を意味する。このように注目している次元の意味と注目していない次元の意味が異なる場合には、ヒトにおけるStroop現象のような干渉効果サルにもおきていることが明らかになった(Lauwereyns et al.2000)。さらに、前頭連合野のニューロン活動の記録・解析から、前頭連合野における感覚情報の行動情報への変換、運動出力に向けての情報統合が、この干渉効果を生み出すことに重要な役割を果たしていることがわかった(Lauwereyns et al.2001)。また、課題遂行中のサルの前頭連合野へのムシモル注入による一時的機能不全が、この干渉効果を増大させることも見出した。色と動きからなる複合視覚刺激を使った選択的注意課題をニホンザルに学習させ、その行動解析を行った結果、サルでもStroop現象に似た干渉効果が起こることを確認し、2000年、Journal of Experimental Psychology誌に発表した(Lauwereyns et al. 2000)。さらにこの課題遂行中のサルの前頭前野からニューロン活動を記録し、それによって明らかにしてきたことは、以下の通りである。(1)サルの前頭前野、特にその外側部の機能の中心は、感覚情報を学習によって連合した行動情報に変換することである。(2)この変換には情報処理の階層構造があり、感覚情報から徐々に反応・運動情報への変換が行われる。(3)この階層構造では、感覚情報処理に近い処理はパラレルに行われ、運動情報処理に近づくにつれ、シリアル処理に変わっていく。このパラレル処理からシリアル処理にかわる段階で、複数の刺激-反応コードを統合しなくてはならず、このときStroop型の干渉がおこる。(4)前頭前野内での処理は、運動の実行命令ではなく、認知レベルでの適切な行動の選択である。さらに、上記課題遂行中のサルの前頭前野にムシモル(GABAアゴニスト)を微量注入・局所機能の可逆的機能破壊実験を行い、ニューロン活動記録実験に基づく前頭前野機能の仮説を支持する結果を得た。また、課題遂行中の行動とそのときのニューロン活動の変化との相関を調べる解析も行い、前頭前野ニューロンの判断にかかわる活動がサルの実際の行動に影響を与えていることも確認できた。現在、この課題遂行中のサルの帯状回皮質からニューロン活動を記録・解析しており、この脳領域が前頭前野と異なり、被験体の動機づけを強く反映した処理を行っていることを明らかにしつつある。
近世末期から近代に生じた日本庭園の意匠の地域性と現代への継承―出雲地方を中心に

近世末期から近代にかけて日本のいくつかの地域において、その地域独特の意匠をもつ庭園群がつくられた。本研究で主な対象とする出雲地方には、住宅などの座敷に面する平坦地を白砂敷きとして、短冊石という細長い長方形の切石や円形の石を飛石に用いて主景とする庭園が数多くあり、それらの意匠が現代も地域に深く根付いている。本研究では、このような地域的な特徴がどのように生まれたのかを明らかにすることを目的とする。2018年度は主に短冊石が使われた庭園に関する情報収集・現地調査をおこなった。短冊石の使用について作庭書などを調べ、現存する庭園について、先行研究の情報を整理するとともに、それ以外の事例を庭園の図書や各種の調査記録から見つけ出した。現地調査は中国・四国・関西・北陸地方の30件以上の庭園を対象としておこなった。現段階では、短冊石が使われていない庭園も比較のために調査対象としている。成果の公表については、『石組園生八重垣伝』『築山庭造伝(後編)』『秘本作庭伝』などにおける記述、『日本庭園史大系』に収録された全国300件以上の庭園の平面図に描かれた短冊石の位置、大きさ、方向、くいちがいの程度に関する分析結果、出雲地方の庭園の特徴に関する専門家の言説について、現段階で得られた知見をまとめ、2018年10月に日本造園学会関西支部大会で発表した(「日本庭園における短冊石の筏打ちについて」『2018年度日本造園学会関西支部大会研究・事例発表要旨集』日本造園学会関西支部p.3-4)。短冊石が使われた庭園に関する情報収集・現地調査をおこなった結果、全国的な分布の傾向や意匠の種類などについて把握することができ、今後の研究の方向性や研究対象について焦点を定めることが可能となった。また、成果の一部を学会で発表することができた。短冊石が使われた庭園に関する情報収集を続け、京都・島根・岡山・鳥取をはじめ、主として中国・四国・関西地方の庭園の現地調査をおこなう。並行して地域的な特徴を持つ庭園の構成要素や作者について文献調査をおこない、現地調査の成果と合わせて、地域性の発生・普及等について分析する。物品の定価と購入価格との差額により生じた。資料やデータの整理のために必要な物品の購入に使用する。
初期国家形成期における島嶼地域社会と長距離交易形態変容のシステム論的研究

2006年度は,研究の最終年度となり,総括的な研究と今後の課題を目的とした遺跡調査を行なった。初期国家形成のプロセスの把握に際して,近年の奄美諸島の研究成果が注目されている。奄美大島の古代のヤコウガイ大量出土遺跡と喜界島の古代から中世の大型建物跡などである。この現状は,現在の南西諸島研究の凝縮した内容であることに鑑み,その現状と課題についてまとめ,英文報告した。まず,近年の高梨修による奄美諸島の古代末から中世の研究動向において,文献史学に依拠した歴史構築を考古学的な視点から批判を試みた。近年のヤコウガイ交易論(古代末から中世)については,(1)考古学的ヤコウガイ大量出土遺跡の盛行期(7世紀)と文献史学的ヤコウガイ消費動向の最盛期(12世紀)とは年代的に整合しない。7世紀の大量製作状況を裏付ける資料は,文献・考古・現存資料からも存在せず,(2)遺跡によっては,ヤコウガイが食料残滓である可能性も捨てきれない(受熱したヤコウガイの存在),(3)ヤコウガイ交易が,中央政府による管理交易であるとする論拠である「身分動機」は,「当然」とするほど,交易の実態は解明されておらず,文献史に依存した古代国家前提の理論であり,考古学的には弥生時代古墳時代のゴホウラ・イモガイ交易(高梨は「贈与交易」とする)と変わるところがない。律令国家の存在がなければ,考古学的には同様な交易形態に思える。特に沖縄琉球王国論批判を行ないながら,沖縄の同時代の遺跡とは相対化されていない。また,経済人類学的視点からは,(4)「島伝い有視界航行ではな」く,奄美諸島を目指した交易である,とする根拠が薄い。また,(3)「島嶼部は首長によって束ねられた複合社会」とするが,首長制・複合社会の定義はなく,説明が不十分である。(1)「高島の拠点性」については,木材資源の低島への再分配システムなどには不明瞭な部分があることなどを指摘した。遺跡調査は,遺跡の非破壊調査を目的とし,地中レーダー探査によって墓域の調査を行なった。その結果,トマチン遺跡の砂丘地には,現在のところ,3つの墓域が存在する可能性が指摘された。また,石棺の図化作業を目的とし,石棺墓調査を行なったが,石棺墓の石棺が上下二重構造になっていることを突き止め,沖縄諸島の木綿原遺跡例を含め,南西諸島という島嶼地域に特殊化した石棺墓構造をとることを検証した。しかし,今回は下部構造の調査にまでは至らなかった。今後の石棺墓調査へと移行していくことを課題とし,調査を終えた。さらに,種子島広田遺跡の特性は,本土地域からだけでなく,トカラ列島・奄美諸島・沖縄諸島の墓制の視点からみることでも明確になることを明らかにした(黎明館講座「広田遺跡を知ろう!」2006.10.15)。2004年度は,歴史時代初期国家形成に至るプロセスを把握するため,まず,土器研究を行って時間軸を設定し(「沖縄諸島の土器」小学館『考古資料大観12貝塚後期文化』,「広田遺跡出土土器の型式学的編年」『南島考古だより』第72号,「南部九州沖縄諸島地域の土器:弥生時代古墳時代」,第5回沖縄考古学会・鹿児島県考古学会合同学会研究発表資料集),沖縄・鹿児島においてそれぞれ1本の研究発表を行った(2004年度沖縄考古学会総会,第5回沖縄考古学会・鹿児島県考古学会合同学会20周年記念大会)。また,夏・冬にかけて徳之島伊仙町喜念・佐弁砂丘一帯遺跡の発掘調査を行い,貝塚と墓域を確認することができた。これらは貝塚⇒墓域というように時期差をもって形成されており,墓は南西諸島において初出形態の墓式であると考えられた。そのため,この遺跡の発掘調査概要を作成し(「徳之島伊仙町喜念・佐弁砂丘一帯遺跡トマチン地区発掘調査概報」『奄美ニューズレター』No.15),また,この墓の位置づけを行うべく,南西諸島地域の先史時代墓制の集成を試み(「南西諸島における先史時代墓制の集成」『東南アジア考古学研究会報告』第2号),その地域ブロック単位での詳細な分析を行った(「南西諸島の墓制(I)-大隅諸島-」『地域政策科学研究』第2号)。また,本科研費研究の目的のひとつである,交易システムの変化の画期を把握することを目指し,日本人類学会の琉球セッションにおいて,「島嶼地域における交易システムの変動」と題した発表を行い,主に交易の変化の外的要因について整理することができた(第58回日本人類学会)。また,歴史時代の個別研究については,先島諸島地域を中心とし「グスク土器」の煮沸形態の変化と消長,その社会的背景について考察した(「先島諸島におけるグスク時代煮沸土器の展開とその背景」『グスク文化を考える』新人物往来社)。今年度は,計画通り,自然科学分析を中心として,研究費を使用した。昨年度出土したトマチン遺跡のヒスイの分析だけでなく,南西諸島全域のヒスイの分析を行なうため,X線マイクロアナライザーによる半定量分析を依頼した。その結果,南西諸島のヒスイ製品は,全て新潟県の糸魚川・青海産ヒスイであることが判明した。現在,南西諸島で確認されている17点のヒスイ製品は,丸玉,管玉再利用型,扁平円盤状などが認められる。

丸玉については,主に片側からの管錐穿孔の状況から見て,南西諸島で製作されたものではない。また,伊礼原遺跡出土のヒスイ丸玉は,横面形をみると,片側に偏った形態をしており,同じ製作過程を経ている可能性が高い。管玉再利用型は,同形態は九州・本州に存在せず,また,穿孔も両面からの回転穿孔を行い,さらに穿孔途中で放棄したものも見られる。さらに,同ヒスイ製品は,硬度の高い美しい垂飾という機能からみれば,日常的な行動から使用時に破損する可能性は少ない。これらのことは,管玉が南西諸島に持ち込まれ,同地で意図的に分割され,再利用された可能性を指摘できると考える。扁平円盤状も全く同じものは,本州・九州地域には存在しないことから,南西諸島の集団によるものであると考えるほうが自然であるように思われる。また,これらのヒスイは,所属時期の推定できる現段階の資料からすれば,縄文時代晩期前半弥生時代前期頃までの資料として絞り込める。南島貝交易の前段階における西北・北九州との交流という視点からすれば,黒曜石の南西諸島への流入現象と考えあわせると,弥生時代以前の「ヒスイの道」を実証できる可能性をもつ研究となった。また,これまで行なわれていなかった奄美諸島の中世の土器の集成と,形態と所属時期の検討を行った結果,奄美諸島の土器もまた,沖縄・先島諸島の文脈に連なるグスク土器として分類可能な土器であると考察した。2006年度は,研究の最終年度となり,総括的な研究と今後の課題を目的とした遺跡調査を行なった。初期国家形成のプロセスの把握に際して,近年の奄美諸島の研究成果が注目されている。奄美大島の古代のヤコウガイ大量出土遺跡と喜界島の古代から中世の大型建物跡などである。この現状は,現在の南西諸島研究の凝縮した内容であることに鑑み,その現状と課題についてまとめ,英文報告した。まず,近年の高梨修による奄美諸島の古代末から中世の研究動向において,文献史学に依拠した歴史構築を考古学的な視点から批判を試みた。近年のヤコウガイ交易論(古代末から中世)については,(1)考古学的ヤコウガイ大量出土遺跡の盛行期(7世紀)と文献史学的ヤコウガイ消費動向の最盛期(12世紀)とは年代的に整合しない。7世紀の大量製作状況を裏付ける資料は,文献・考古・現存資料からも存在せず,(2)遺跡によっては,ヤコウガイが食料残滓である可能性も捨てきれない(受熱したヤコウガイの存在),(3)ヤコウガイ交易が,中央政府による管理交易であるとする論拠である「身分動機」は,「当然」とするほど,交易の実態は解明されておらず,文献史に依存した古代国家前提の理論であり,考古学的には弥生時代古墳時代のゴホウラ・イモガイ交易(高梨は「贈与交易」とする)と変わるところがない。律令国家の存在がなければ,考古学的には同様な交易形態に思える。特に沖縄琉球王国論批判を行ないながら,沖縄の同時代の遺跡とは相対化されていない。また,経済人類学的視点からは,(4)「島伝い有視界航行ではな」く,奄美諸島を目指した交易である,とする根拠が薄い。また,(3)「島嶼部は首長によって束ねられた複合社会」とするが,首長制・複合社会の定義はなく,説明が不十分である。(1)「高島の拠点性」については,木材資源の低島への再分配システムなどには不明瞭な部分があることなどを指摘した。遺跡調査は,遺跡の非破壊調査を目的とし,地中レーダー探査によって墓域の調査を行なった。その結果,トマチン遺跡の砂丘地には,現在のところ,3つの墓域が存在する可能性が指摘された。
権利客体としての「財産」:フランスにおける権利客体論の検討を契機として

本研究は、一人の人に帰属する積極財産と消極財産の総体として観念される「資産」概念の有用性を探求することを目指している。このことを通じて、「人」と「財産」の関係を解明し、権利客体としての「財産」の構造について分析した。考察対象は主としてフランスの理論である。総論的研究として、財産の集合に関する包括体(universalite)について研究し、各論的研究として包括体の一種である、信託を中心として研究した。本研究は、人に帰属する物、権利、債務の集合として観念される「財産」の総体、すなわち「資産」を私法の統一的概念として抽出し、このことを通じて、「人」と「財産」の関係の解明、および、権利客体である「財産」に関する基礎理論の析出を目指している。特に、物の所有と価値の帰属が分断される法現象(典型的には信託)を包括的に解明するために、フランスの資産(patrimoine)論を検討対象として、財産からみた法律関係を検証するものである。この目的を達するために、初年度の今年度は次の作業を行った。すなわち、(1) 2007年に制定されたフランス信託法(フランス民法典2011条以下)の解明に着手し、信託に関する国民議会・元老院の報告書の分析、雑誌記事論文等の文献を収集し、研究した。さらには、信託の利用状況の調査を行った。なお、2008年8月4日法律2008-776号および2009年1月30日オルドナンス2009-112号による信託法の改正についても調査した。(2)フランスの信託は、信託が「契約」でありかつ信託財産の構造を目的充当資産(patrimoine daffectation)としてとらえる点に特徴がある。そこで、基礎理論の研究として、目的充当資産の構造の分析を行った。我が国と比べて、フランスは信託法成立に至るまでに膨大な時間を費やしたが、それは、フランスにおいて、信託の私法体系への受容について慎重すぎるほどの批判的討論を尽くしているからであった。その検証の一環として、20世紀前半にドイツ法の影響をうけて主張された、古典的資産論へのアンチテーゼとしての目的充当資産論と信託の関係について検証を行った。さらに、信託の制定によって資産論がいかなる影響を受けたのか、特に、目的充当資産の承認は、今なお支配的であるといわれる古典的資産論へいかなる影響を与えたのかについて考察した。本年度は、昨年度の総論的な「資産(patrimoine)」に関する研究、特に、目的充当資産論(patrimoine d'affectation)の分析を基礎に、目的充当資産論の立法的承認と言われる、信託財産の構造について分析した。その際、特に受益権能に関する規定が極端に少ないフランス法の特徴を分析し、また、国家会計監査委員会(Conseil National de la Comptabilite)の意見書(信託に関するものの他に目的充当資産論一般に関する意見書あり)を分析することによって、フランス信託法が、基本的には、設定者=受益者と受託者の二者間、あるいは、設定者と受託者=受益者の二者間の取引として想定されている点を示した。さらには、フランスの信託法(2007年2月19日法)が制定されて以来なされた度重なる改正(2008年8月4日の経済現代化法、2008年12月18日オルドナンス、2009年1月30日オルドナンスを通じて、2009年5月12日法)の検証を行った。その検証を通じて、フランス信託法の機能としては、少なくとも現時点で「担保のための信託」に収斂しているのではないかと分析した。また、資産論の解釈論的・実践的意義を検討するために、各論的考察として、用益権の対象となる有価証券資産の法的性質論の分析を開始した。これは、破毀院第1民事部1998年11月12日判決を契機として、個別物(この場合は有価証券)の流動性「代替性(fongibilite)」を承認するために有価証券資産を集合物として認定した判例であり、資産の「流動性」との関係から派生する問題として、資産の構造解明の一端を担う。権利客体論一般という観点からみた場合に、資産論が具体的に解釈論にどのように反映するのか示す格好の局面であるため研究を継続する。本年度の研究は、主として、フランスにおける「集合物」論の解明にあたった。近年、フランスにおいては、集合物あるいは包括体(universalite)に関する研究が盛んになされ、多くの成果が公表されている。このような研究の盛況には、破毀院第1民事部1998年11月12日判決の存在を挙げることができる。本判決では、用益権(フランス民法典578条以下)の対象となっている有価証券資産を包括体(universalite)と認定した上で、有価証券資産を構成する個々の有価証券は、新たに取得する有価証券に代替するという負担付きで処分可能であることを認める。

したがって、有価証券資産が包括体(universalite)であることを直接の根拠として、構成要素である個々の有価証券の代替可能性を承認した。たしかに、学理上は、19世紀より、権利客体としての「集合物」と財産隔離機能をもつ特別財産を統括する上位概念として包括体(universalite)が措定されており、教科書・体系書において説明されるほどに浸透している。また、特に20世紀前葉から中葉にかけて、営業財産の性質をめぐって包括体(universalite)の議論は進展した。しかし、包括体(universalite)は、個別の特別財産や集合物について統合的・体系的に検討するための「学理上の」概念であり、その形成契機、構造、要件や効果につき安定的な説明が与えられてきたわけではない。にもかかわらず、破毀院判決は、包括体(universalite)の明確な効果として代替可能性を承認したため、フランスにおいてこの判決は大きく注目された。そこで、本年度は、この判決を検討する論文を執筆した。さらに、この判決のインプリケーションにつき、包括体(universalite)論の歴史的展開とその意義の変遷を明らかにした上で、現在のフランスにおける議論状況を検討した。この点については、2011年度に公刊予定の大学紀要において公表する準備をした。
中国における伝統工業の地域的発展過程の歴史地理学的研究

本研究は,日本文化の発達と深い関わりをもつ中国での,伝統工業の生産技術の発達過程,立地の形態と構造,さらに,日本の当該技術の発達との関連性などを把握することが,主たる目的であった。本年度は中国史の上で,一つの先進地域を形成した揚子江下流域東部を主要な研究地に当てた。専門分野ごとに実施した調査研究の概要を次に示す。まず,製塩技術面(富岡儀八)では,先進地域の杭州湾岸・舟山列島諸地域を主たる対象地として考察した。文献上でのその概要把握は,ほぼ元代まで遡ることが可能である。浙西では主に灰淋法,浙東では土淋法が利用され,かつ,鹹水の煎熬には,前者は鋳鉄片・鉄片をそれぞれ組み合わせた盤あるいは竹蔑盤を利用し,後者は竹蔑盤が広く使われた。これらの製塩技術は,ほとんど大きな変化をみないまま,明・清・民国(初期)時代へと踏襲されたが,天日を利用して鹹水を結晶させる板〓法が,清代の乾隆嘉慶年間(17361821)に岱山で創始され,(一説に福建省から導入)漸次,杭州湾岸地域へも波及した。上にみた灰淋法や土淋法などによる淋漏法での攤場(灰場)の築造法や採鹹工程は,ともに日本で近世初頭頃から始められた入浜式塩田法と酷似している。さらに,鹹灰や鹹土を濾過する漏碗を形態や構造などから分類すると,餘姚型・黄湾型・海沙型・蘆瀝型・舟山型などに大別できるが,その形態や呼称に若干の地域差は認められるものの,淋漏原理は共通している。すなわち,方形あるいは円形に積み重ねて築造した粘土碗の底部を固め,その中央部に小穴を開け,漏碗の外側に堀られた小型の鹹缸と竹管で結ぶ。底部には稲藁を敷き結め,鹹灰や鹹土を漏碗内に入れて濾過する際の助けとした。この淋漏の原理および漏碗の形態や規模などは,日本の入浜式塩田法の沼井・小壷の関係と全く酷似している。また,鹹水の濃度測定法に蓮管秤が広く利用されたが,九州地方に明治期までその方法を用いた痕跡が認められる。なお,地域性を知る一つの指標となる,塩は神聖で清浄なものとする慣習(瞿寧淑)は,浙江・江蘇省から甘粛省を経て新疆に通ずる,いわゆるシルクロ-ド沿いに密に分布し,むしろ,日本の草創期の伝統文化と強い共通性や類似性が認められるとする西南部の諸州には全くみられない。江蘇省における伝統的鍛治業(河島一仁)は,南京・揚州・興化・無錫において調査を実施した。ここでいう鍛治業は経営形態面では個人経営の鉄匠と農機廠あるいは農具廠などと呼ばれる工場生産とに大別できる。前者では,夫婦・親子が主要な作業単位を形成しており,社会主義体制下においても地域の需要に応じる重要な手工業である。解放後の集団化の過程で発展してきた後者の場合,興化では郷鎮工業として発達している。ここでも,夫婦・親子が主体をなす。両者の生産技術上で共通するのは,火床に対して鞴が右側におかれていることと,作業が立ち姿勢で行われる点などである。これらは,日本・韓国とは全く異なる形態である。つまり,東アジアの鍛治技術は,中国型と日本・韓国型に大別される可能性が強い。陶業立地(加藤瑛二)では宜興・景徳鎮・水吉などを研究地とした。伝統的陶業の発達過程をみると水運依存の傾向が強い。古窯址は河川沿いに立地するものが多く,いずれも燃料・原料の条件や窯築造に有利な傾斜地をもつ自然的条件を満している。また,原石を粉砕して使用する技術や独自の窯構造なども日本陶業との大きな相違点である。現代の陶業の立地は,宜興や景徳鎮などの伝統的陶業地に集積するものと地方に分散して単独立地の形態をとるものとに大別できる。絹織物業(陳橋驛)は,蘇州・無錫・杭州・上海などを研究対象地としたが,繭の生産地域と伝統技術の集積との関連から,地域的に発達形態が異なる。酒造業(鈕仲〓)は,沙城・民権・紹興などを研究地としたが,原料の種類・微生物の繁殖に関連する気候条件・水質などによって各地域に特有の酒造業が立地する。このうち,日本の伝統技術とは,製塩技術面でかなりの類似点をみるが,鍛治業・陶業などでは認められない。今後,現地調査を重ね,伝統産業の立地形態の地域性の把握とともに,日本の当該技術との相違点や歴史的関連性などを究明していく方針である。

浙西では主に灰淋法,浙東では土淋法が利用され,かつ,鹹水の煎熬には,前者は鋳鉄片・鉄片をそれぞれ組み合わせた盤あるいは竹蔑盤を利用し,後者は竹蔑盤が広く使われた。これらの製塩技術は,ほとんど大きな変化をみないまま,明・清・民国(初期)時代へと踏襲されたが,天日を利用して鹹水を結晶させる板〓法が,清代の乾隆嘉慶年間(17361821)に岱山で創始され,(一説に福建省から導入)漸次,杭州湾岸地域へも波及した。上にみた灰淋法や土淋法などによる淋漏法での攤場(灰場)の築造法や採鹹工程は,ともに日本で近世初頭頃から始められた入浜式塩田法と酷似している。さらに,鹹灰や鹹土を濾過する漏碗を形態や構造などから分類すると,餘姚型・黄湾型・海沙型・蘆瀝型・舟山型などに大別できるが,その形態や呼称に若干の地域差は認められるものの,淋漏原理は共通している。すなわち,方形あるいは円形に積み重ねて築造した粘土碗の底部を固め,その中央部に小穴を開け,漏碗の外側に堀られた小型の鹹缸と竹管で結ぶ。底部には稲藁を敷き結め,鹹灰や鹹土を漏碗内に入れて濾過する際の助けとした。この淋漏の原理および漏碗の形態や規模などは,日本の入浜式塩田法の沼井・小壷の関係と全く酷似している。また,鹹水の濃度測定法に蓮管秤が広く利用されたが,九州地方に明治期までその方法を用いた痕跡が認められる。なお,地域性を知る一つの指標となる,塩は神聖で清浄なものとする慣習(瞿寧淑)は,浙江・江蘇省から甘粛省を経て新疆に通ずる,いわゆるシルクロ-ド沿いに密に分布し,むしろ,日本の草創期の伝統文化と強い共通性や類似性が認められるとする西南部の諸州には全くみられない。江蘇省における伝統的鍛治業(河島一仁)は,南京・揚州・興化・無錫において調査を実施した。ここでいう鍛治業は経営形態面では個人経営の鉄匠と農機廠あるいは農具廠などと呼ばれる工場生産とに大別できる。前者では,夫婦・親子が主要な作業単位を形成しており,社会主義体制下においても地域の需要に応じる重要な手工業である。解放後の集団化の過程で発展してきた後者の場合,興化では郷鎮工業として発達している。ここでも,夫婦・親子が主体をなす。両者の生産技術上で共通するのは,火床に対して鞴が右側におかれていることと,作業が立ち姿勢で行われる点などである。これらは,日本・韓国とは全く異なる形態である。つまり,東アジアの鍛治技術は,中国型と日本・韓国型に大別される可能性が強い。陶業立地(加藤瑛二)では宜興・景徳鎮・水吉などを研究地とした。伝統的陶業の発達過程をみると水運依存の傾向が強い。古窯址は河川沿いに立地するものが多く,いずれも燃料・原料の条件や窯築造に有利な傾斜地をもつ自然的条件を満している。また,原石を粉砕して使用する技術や独自の窯構造なども日本陶業との大きな相違点である。現代の陶業の立地は,宜興や景徳鎮などの伝統的陶業地に集積するものと地方に分散して単独立地の形態をとるものとに大別できる。絹織物業(陳橋驛)は,蘇州・無錫・杭州・上海などを研究対象地としたが,繭の生産地域と伝統技術の集積との関連から,地域的に発達形態が異なる。酒造業(鈕仲〓)は,沙城・民権・紹興などを研究地としたが,原料の種類・微生物の繁殖に関連する気候条件・水質などによって各地域に特有の酒造業が立地する。このうち,日本の伝統技術とは,製塩技術面でかなりの類似点をみるが,鍛治業・陶業などでは認められない。今後,現地調査を重ね,伝統産業の立地形態の地域性の把握とともに,日本の当該技術との相違点や歴史的関連性などを究明していく方針である。
看護基礎教育の工夫による新卒看護職の職業的アイデンティティ確立に関する研究

本研究の目的は、看護基礎教育により養成される看護実践能力並びに社会的スキルが、どのように新卒看護職の職業的アイデンティティ確立に結びついているのかを明らかにし、それを踏まえて、職業的アイデンティティを高める教育の工夫を提言することである。具体的には、看護実践能力と社会的スキルのどの要素がアイデンティティ確立に寄与しているかを新卒看護職への質問紙調査によって明らかにし、さらにインタビュー調査から得られる情報に基づいて看護基礎教育における具体的な工夫を検討する。そのために、平成30年度は以下の計画1を実施した。計画1:職業的アイデンティティに関連する新卒時の看護実践能力並びに社会的スキルの要素を特定するために、質問紙調査を行った。全国の病床数200床以上の病院に新卒として入職後1ヶ月以内の看護職を対象とし、研究協力の同意が得られた人に対し、2回の縦断的質問紙調査を行った。1回目の調査は新卒看護職者の入職直後に、2回目の調査は7月(新卒看護職者の入職後3か月)に実施した。病院の看護部担当者を通じて質問紙一式を対象者に配布してもらい、回収は対象者から直接研究者への郵送により行った。調査内容は、属性:年齢、性別、看護教育を受けた学校の種類等、看護実践能力:学士課程においてコアとなる看護実践能力と卒業時到達目標(文部科学省、2011)、社会的スキル:社会的スキル尺度KiSS-18(菊池1988)、職業的アイデンティティ:看護師の職業的アイデンティティ尺度(佐々木ら、2006)等である。当初の計画通り質問紙調査を実施し、分析に必要な標本数の回収ができている。現在分析中である。平成30年度の質問紙調査結果を踏まえ、令和元年度は以下のインタビュー調査を行う。計画2:計画1の分析結果により特定される職業的アイデンティティ確立に影響する看護実践能力の要素について、その改善のための教育の工夫点を明らかにするためのインタビュー調査を行う。計画3:計画1の分析結果により特定される職業的アイデンティティ確立に影響する社会的スキルの要素について、学生時代にどのような教育や経験があればよかったかを明らかにするためのインタビュー調査を行う。現在分析中である。アンケート回収の効率を上げる工夫とより安価な郵送サービス(ゆうメール)の利用により、郵送費を節約できたため。節約分を利用して、研究成果を学会や論文等で公表することをより積極的に実施する計画である。
三次元圧縮塑性加工の半実験的解析法の研究

押出し,鍛造等の圧縮塑性加工の製品形状及び材質は多様で,特に難加工性材料の加工においては加工中の材料の温度,ひずみ速度を適当に管理することが重要である.これを型設計の段階で予測するためには計算機による数値シミュレーションが有効であるが,現在の有限要素法には種々の難点がある.本研究では,まずモデル実験の結果を参考にして変形領域をいくつかの"擬似2次元変形"領域に分割し,個々の擬似2次元変形を加工エネルギ最小条件(極限定理による)を用いて解く方法を提案した.解析の対象としては非軸対称の後方押出しのような,ひずみ分布の変化の大きい三次元変形を選定する.そしてこの例に従って解析手順を簡単に説明する.本解析ではまず擬似2次元変形領域への分割法が問題になるが,本研究では以下の様な二つの方法を検討した.第1の方法では,基本的加工条件についてプラスティシンモデルによる実験を行い,加工後の材料横断面内のひずみ測定を行う.そしてその面内で放射状の主ひずみ線を求め,主ひずみ線を含むいくつかの流面を分割面とする.この面においては面外のせん断ひずみが小さく,従って隣接領域間でのせん断応力による変形の干渉が小さい.次に各2次元領域について有限要素解析を行い,これらの結果を合成して三次元問題の近似解とする.第2の分割法としては分割面を単純化し平面として,実験情報を利用しないで決める方法を試みた.その結果,正方形断面ポンチの場合のように対称面の多いものでは十分な近似解が得られることがわかった.以上を要約すると,対称面の多いものでは後者の簡易法がよく,逆に非軸対称性が強く円周方向への流れが大きいものでは前者のモデル実験併用法が有効である.またそれらの中間的な問題では材料側面の周方向流れの情報だけを利用する方法が有力と思われる.押出し,鍛造等の圧縮塑性加工の製品形状及び材質は多様で,特に難加工性材料の加工においては加工中の材料の温度,ひずみ速度を適当に管理することが重要である.これを型設計の段階で予測するためには計算機による数値シミュレーションが有効であるが,現在の有限要素法には種々の難点がある.本研究では,まずモデル実験の結果を参考にして変形領域をいくつかの"擬似2次元変形"領域に分割し,個々の擬似2次元変形を加工エネルギ最小条件(極限定理による)を用いて解く方法を提案した.解析の対象としては非軸対称の後方押出しのような,ひずみ分布の変化の大きい三次元変形を選定する.そしてこの例に従って解析手順を簡単に説明する.本解析ではまず擬似2次元変形領域への分割法が問題になるが,本研究では以下の様な二つの方法を検討した.第1の方法では,基本的加工条件についてプラスティシンモデルによる実験を行い,加工後の材料横断面内のひずみ測定を行う.そしてその面内で放射状の主ひずみ線を求め,主ひずみ線を含むいくつかの流面を分割面とする.この面においては面外のせん断ひずみが小さく,従って隣接領域間でのせん断応力による変形の干渉が小さい.次に各2次元領域について有限要素解析を行い,これらの結果を合成して三次元問題の近似解とする.第2の分割法としては分割面を単純化し平面として,実験情報を利用しないで決める方法を試みた.その結果,正方形断面ポンチの場合のように対称面の多いものでは十分な近似解が得られることがわかった.以上を要約すると,対称面の多いものでは後者の簡易法がよく,逆に非軸対称性が強く円周方向への流れが大きいものでは前者のモデル実験併用法が有効である.またそれらの中間的な問題では材料側面の周方向流れの情報だけを利用する方法が有力と思われる.押出し,鍛造等の圧縮塑性加工の製品形状及び材質は多様で、特に難加工性材料の加工においては、加工中の材料の温度,ひずみ速度を適正に管理することが重要である。これを型設計の段階で予測するためには計算による数値シミュレーションが有効であるが、現在の有限要素法はこのような三次元大変形問題に対しては種々の難点がある。そこで、本研究ではモデル材料による実験の結果を参考にして変形領域をいくつかの「擬似2次元変形」領域に分割し、個々の擬似2次元変形を加工エネルギ最小条件を用いて解く方法(極限定理による)を提案した。具体例としてトラック形断面ポンチの円柱状ブランクへの押込み加工の定常変形段階を取上げ、実例に基づいて解析法の有効性を検討した。得られた結果を以下に要約する。(【i】)材料各部の変形は平面ひずみ変形と軸対称変形の中間的なもの(擬似2次元変形)になると思われるが、まずプラスティシン(油粘土)のモデル実験により材料の流れを測定して、変形域をいくつかの擬似的2次元変形領域に分割した。ここで分割に際しては隣接する領域間での変形の干渉が小さくなるような内部境界面を設定することが重要であるが、ブランク横断面内のせん断ひずみが消失する面(主ひずみ面)を境界面として探る方法が有効であることがわかった。(【ii】)擬似的2次元変形の解法としては彫塑性有限要素法が有効であり、体積不変条件をペナルティ法で考慮することによって応力分布まで十分な精度で求められることが確められた。以上、従来取扱いが困難とされていた三次元大変形問題に対して、モデル実験の簡単な測定結果を参照することにより材料内部の応力及び工具面圧力の詳細まで求めることのできる実用的解析法を提案することができた。