hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
樹脂粉末床溶融結合におけるパートケーキ冷却のためのクラック制御と造形品質の安定化

近年、Additive Manufacturingの生産性向上、実製品適用が求められている。その中で樹脂粉末床溶融結合は形状自由度、強度、製造コストに関して優位性があるものの、冷却工程が長時間であることや寸法精度、強度のばらつきが課題となっている。研究者は前年度までにパートケーキ(造形物を含む粉末の塊)に発生するクラックに通気することで内部から冷却する冷却促進技術を開発し、冷却時間の短縮を実現した。本研究では冷却工程を制御するためにクラック発生位置制御ならびにクラック抑制手法を確立する。さらに、パートケーキ冷却温度履歴と造形物の寸法および機械的特性のばらつきとの関係性を明らかにする。
BMP4の糸球体血管係蹄発生と尿細管成長維持における役割

糸球体上皮細胞から産生されるBMPとVEGFはお互いに拮抗的に作用しながら、糸球体血管係蹄形成に寄与する可能性が示唆されたため、Tet-on systemを利用し、BMP4とVEGFの糸球体上皮細胞特異的過剰発現マウスを作成、両者を交配させたところ、それぞれに認められる異常形質はレスキューされず、むしろ顕著になった。マウス胎児大動脈の三次元培養の結果と考えあさせると、BMPとVEGFは糸球体血管係蹄の発生にむしろ協調的に働き、BMPはVEGFにより誘導された新生血管の成熟因子・安定化因子であるという仮説に至った。前年度までの研究から、腎糸球体に発現するBMPは糸球体血管係蹄の発生過程に大きく寄与している可能性が示唆された(JASN 2008 in press)。本年度はその作用機序をより詳細に明らかにすべく以下の検討を行った。3、本年度は初代培養糸球体内皮細胞を取得した。現在維持培養中であり、MMTassay等によりVEGFによる増殖促進作用を確認した。この系にBMP4を同時添加し、その増殖阻害作用につき検討中である。前年度までの研究から、腎糸球体に発現するBMPは糸球体血管係蹄の正常発生に必須の役割を担うことが明らかとなった(JASN2008)。またその解析結果から、糸球体上皮細胞から産生されるBMPとVEGFはお互いに拮抗的に作用しながら、糸球体血管係蹄の正常発生に寄与する可能性が示唆された。そこで本研究ではBMPの作用機序をより詳細に明らかにすべく以下の検討を行った。2、初代培養糸球体内皮細胞において、VEGFによって亢進した増殖活性が同時添加したBMP4により、濃度依存性に抑制されるのを確認した。前年度までの研究から、腎糸球体に発現するBMPは糸球体血管係蹄の正常発生に必須の役割を担うことが明らかとなった(JASN 2008)。前年度までの研究から、腎糸球体に発現するBMPは糸球体血管係蹄の発生に必須の役割を担うことが明らかとなった(JASN 2008)。またその解析結果から、糸球体上皮細胞から産生されるBMPとVEGFはお互いに拮抗的に作用しながら、その形成に寄与する可能性が示唆された。そこで本研究ではBmpの糸球体上皮細胞特異的Transgenic mouse(Tg)とVegfのTgを交配する事により作成されるdouble Tgにおいて、single Tgでみられるそれぞれの形質がrescueされるか否かを検討した。Nephrin-VEGFTgはembryoあるいは出生早期に致死性を示すことから、昨年度までの研究から、Doxycycline投与により(Tet-on system)誘導可能な糸球体上皮細胞特異的VEGFTg(Podocine-rtTA ; TRE-VEGF)の系統を作成した。このTgでは、Doxycycline投与により、(1)糸球体上皮細胞にVEGFが5倍から10倍程度過剰発現され、(2)糸球体血管係蹄からの出血にともなう尿細管への赤血球の充満、(3))ひとつの毛細血管ループにおける未成熟な内皮細胞の増殖とフェネストーションの消失、(4)メサンギウム細胞数の低下と、それに伴う血管係蹄に対するメサンギウム細胞の嵌入性分割の低下が形質として認められた。本Podocine-rtTA ; TRE-VEGF TgとNephrin-Bmp4Tgを交配し、得られたdouble Tg1を解析した結果、それぞれのsingle transgenic mouseに比較し、double transgenic mouseでは糸球体、尿細管ともにphenotypeが顕著になっていた。両者の発現量のバランスにもよるが、これらの結果は、糸球体上皮細胞に発現するBMPとVEGFは糸球体血管係蹄の発生にむしろ協調的に働き、BMPはVEGFにより誘導された血管新生の成熟因子・安定化因子であるという仮説に至った。
炎症性腸疾患の腸管粘膜免疫機構とプロバイオティクスの治療応用の検討

腸内細菌叢からのTLRを介した刺激の制御機構に異常が生じ、腸内環境の恒常性の維持に破綻が生じていることを示し、腸内環境のコントロールを目的としたプロバイオティクスの投与が有用性であることを示した。動物実験実験動物:SDラット実験群:D群:3%デキストラン硫酸(DDS)溶解水を7日間飲水させ8日目より通常水に変更、DDS投与開始より2週間後、犠死し、全結腸を摘出。W群:コントロール群、通常水を飲水。検討項目:飼料摂取量、体重変化、便性、下血、摘出標本の病理組織結果:D群において飼料摂取量はDDS投与期間中減り続けた。体重もDDS投与直後より減少し、DDS投与終了後も11日目まで減少傾向にあった。下痢はDDS投与3日目より認められ始め、4日目にはすべてのラットに下血を認めた。摘出結腸の長さはW群に比べ短く、病理組織像では炎症性細胞浸潤を伴った潰瘍やびらんを認めた。臨床的検討目的:消化管粘膜局所のサイトカインプロファイルを明らかにする。検体:血液およびバイオプシー検体あるいは手術検体より採取した消化管粘膜測定方法:血清のサイトカイン蛋白をELISAで、血球のサイトカインmRNAおよび消化管粘膜のサイトカインmRNAをreal time PCR法にて測定する。検討項目:ワンステップでRNAの抽出が可能なRNA結合メンブレンをもちいて検体処理を試み、平均74.5μgという非常に高い収率でRNAを回収することが可能であり、real time PCRでの解析を行う上では十分な量のRNAと考えられた。この方法を用いることにより、バイオプシー検体でも十分mRNAの解析が可能であることが確認できた。消化管粘膜には多量の常在細菌やウイルスが存在するため、実際にhuman由来のgeneがdetect可能かどうかを通常のRT-PCRにて確認し十分なバンドが得られた。これにより回収したRNAはhostとしてのhuman由来のRNAも十分含まれていることを確認した。動物実験方法:W群:3%デキストラン(DSS)非投与D群:DSS投与結果:D群はDDS投与後,下痢,下血出現し,摘出結腸の短縮,病理組織像で炎症細胞浸潤を伴った潰瘍,びらんを認めた。L群は下血を認めず,結腸の短縮も認めなかった。臨床的検討方法:消化管内視鏡検査を行う患者を対象に消化管粘膜を生検し,検体よりmRNAを抽出しる。Real-time PCR法にてサイトカインmRNAの発現量を定量する。結果:正常粘膜検体においては,IL-4の発現はIFN-γより抑えられており,サイトカイン環境としてはTh1に傾いていると考えられる。クローン病,潰瘍性大腸炎ではIFN-γは正常コントロールより抑制されていた。それに対し非特異性大腸炎ではIFN-γの高い発現を認めた。臨床的検討「方法)回腸嚢炎患者の腸管粘膜生検を行い、免疫組織染色にてTLR2,TLR4を発現を比較した。また、便中短鎖脂肪酸を測定した。結果)回腸嚢炎の粘膜は正常粘膜に比べ、TLR2,TLR4の発現が高かった。炎症を惹起していない回腸嚢でも正常粘膜に比べ、TLR4の発現が高かった。乳酸菌製剤投与により短鎖脂肪酸の増加が認められた。
新規に同定したヒトデ生殖巣刺激ホルモンによる卵成熟誘起機構の研究

本研究の成果として、ヒトデの生殖巣刺激ホルモン(GSS)は、放射神経の管足側周辺の支持細胞で合成され、その分泌には、細胞内Ca^<2+>が関与していることが明らかになった。さらに、GSSは卵黄形成期の卵濾胞細胞に対して1-メチルアデニン(1-MeAde)生産を誘起しないことを見出し、これはGSS受容体に関連する促進系G-proteinの欠損によるものであることを明らかにした。卵成熟期にかけ、濾胞細胞のGSSに対するシグナル情報伝達系が完成するものと考えられる。無脊椎動物のゴナドトロピン(生殖腺刺激ホルモン)としてイトマキヒトデの生殖巣刺激物質(gonad-stimulating substance, GSS)が世界で初めて同定されたことから、本研究では、ヒトデをモデルに卵の最終成熟制御機構を解明することを目的とし、具体的に3年間に渡りGSSの合成・分泌・作用機構ついて研究をおこなう。研究初年度の成果として、イトマキヒトデの卵巣、精巣、噴門胃、幽門盲嚢、放射神経、周口神経、管足を単離し、GSSの含有量を測定したところ、GSSは主に放射神経と周口神経に分布していることが確認された。また少量の活性は管足や噴門胃でも確認できた。さらに、放射神経について、GSSの特異的プローブを用いてin situ hybridizationを行ったところGSS mRNAのシグナルは放射神経に全体に分布しているのではなく、管足側の周辺部に多く発現していることが明らかになった。一方、GSSの作用機構として、[^<125>I]でラベル化した[^<125>I]-GSSを作成し、イトマキヒトデの各組織との結合実験をおこなったところ、卵濾胞細胞、特に膜両分に強い結合が見られた。このことから、GSSの標的細胞は卵濾胞細胞であり、受容体は細胞膜上にあることが確認された。また、G-protein抗体を用いたWestern-blotの結果から、濾胞細胞膜には促進系(GS)と抑制系(Gi)の2種類のG-proteinが存在することが確認され、実際、アデニル酸シクラーゼはGSSにより活性化され、この時にGTPを必要としていた。このことから、GSSの作用は受容体/G-protein/アデニル酸シクラーゼを活性することであることが示唆される。以上、GSSは主に放射神経の管足側の周辺部の細胞で合成され、血洞系を介して、卵巣まで到達し、卵濾胞細胞に作用していることが明らかにされた。無脊椎動物のゴナドトロピン(生殖腺刺激ホルモン)として、最初に同定されたイトマキヒトデの生殖巣刺激物質(gonad-stimulating substance, GSS)について、本研究では、ヒトデをモデルに卵の最終成熟制御機構を解明することを目的として、GSSの合成・分泌・作用機構について研究を行う。研究2年目の成果として、GSS産生細胞の発現時期を特定するため、イトマキヒトデ卵を受精し、発生させ、変態後まで飼育したところ、GSS活性はブラキオラリア幼生以降で検出された。ことから、GSS産生細胞は、変態前の幼生期で出現し、GSSを生産している可能性が示唆された。一方、GSSの作用機構として、[^<125>I]でラベル化した[^<125>I]-GSSを作成し、卵濾胞細胞を核、ミトコンドリア、細胞膜/ミクロソーム、細胞質の各画分に分け、GSSとの結合実験をおこなったところ、細胞膜/ミクロソーム画分に強い結合が見られた。このことから、GSSの受容体は濾胞細胞の細胞膜上に分布していることが示唆された。Kd値は約0.6nMで、1個の濾胞細胞当たりのGSS受容体数は約40,000と推定された。さらに、G-protein抗体を用いたWestcm-blotの結果から、濾胞細胞膜には促進系(Gs)と抑制系(Gi)の2種類のG-proteinが存在することが確認された。また、アデニル酸シクラーゼはGSSにより活性化され、この時にGTPを必要としていたことから、GSSの作用として、受容体/G-protein/アデニル酸シクラーゼを活性することが強く示唆される。以上、GSSはイトマキヒトデの初期発生の段階から発現している可能性が示唆された。また、GSSは卵濾胞細胞表面にある受容体に作用し、G-protein/アデニル酸シクラーゼを活性化することから、GSS受容体はGPCRである可能性が高い。イトマキヒトデの生殖巣刺激物質(gonad-stimulating substance,GSS)を無脊椎動物のゴナドトロピン(生殖腺刺激ホルモン)として世界で初めて同定したことで、本研究では、ヒトデをモデルに卵の最終成熟制御機構を解明することを目的として、具体的に3年間に渡りGSSの合成・分泌・作用機構ついて研究をおこなった。研究最終年度の成果として、これまでのイトマキヒトデに加え、ヤツデヒトデとオニヒトデからGSS分子の同定を行った。

系統解析の結果、これらヒトデのGSSはリラキシン-3の延長上にクラスターを形成することが明らかになった。また、オニヒトデのGSSはイトマキヒトデと高い相同性を示した。分泌機構として、放射神経をイオノマイシンと処理することでGSSが分泌されることが確認され、GSSの分泌に細胞内カルシウムが関与していることが強く示唆された。一方、GSSのA鎖およびB鎖に対するポリクローナル抗体はGSS分子を認識できなかった。このことは、A鎖・B鎖間にジスルフィド結合を形成することで、GSS分子は抗体では認識できない独特な立体構造を形成し、この二量体構造が受容体との結合に重要であることが考えられる。また、GSSの標的細胞である卵濾胞細胞に対する作用機構として、卵黄形成期の卵濾胞細胞ではGSSによる1-MeAde生産が見られないことが分かった。これについて受容体/G-protein/アデニル酸シクラーゼを解析したところ、卵黄形成期の濾胞細胞には、繁殖期と同様に卵成熟期同様にGSS受容体やアデニル酸シクラーゼ活性は確認されたが、促進系G-protein(Gs)のαサブユニットが検出できなかった。このことから、卵黄形成期の濾胞細胞では、シグナル情報伝達系としてGsαが欠如していて、このためGSSによる1-MeAde生産がおこらなかったと考えられる。
短時間降雨予測手法に基づく洪水制御支援システムの開発

本研究の目的は,必要なデータの取得から使用者の要求する支援情報の提供までを行う総合的洪水制御支援システムを作成し,これを実際の洪水に適用することにある.そのためにシステムの中核をなす情報工学的推論手法を用いた定性的短時間強雨予測手法(SRAI)の精度向上が不可欠となった.ここでSRAIとはレーダー,静止気象衛星画像,数値予報データを初期値として,降水物理過程を定性推論の方法で記述したシステムに雨雲の生起,発達,衰弱を予測させることで狭域(5km空間分解能)・短時間(6時間程度先まで)の降雨の予測を行う手法である.さらに開発を進めて,精度向上に関する研究の過程で,NHMが予報する「雲水」「雨水」の混合比をSRAIの初期値として用いるようにすれば,さらに降雨予測精度の向上が望めることが期待できたので,それを行った.したがって,現段階での情報工学的推論手法を用いた定性的短時間強雨予報手法はNHMのあらゆる情報を取り込み,加工して短時間降雨予測を行うことができるようなシステムになっている.ただし,開発に多くの時間が割かれてしまったので適用事例を増やすことができなかった.今後は,適用事例をさらに増加させることにより,利用者に対する信頼度を向上させていくことを課題とする.最後にNHMを利用することにより,NHMが持つ問題点(100%の降雨予測を行うことはできない,大量のデータがあるためその解釈には高度な気象学的知識が必要など)を克服して,数値気象モデルによる予報を河川や貯水池の管理現場に適用する筋道をつけることができたことも,本研究における大きな成果であると自負している.本研究の目的は,必要なデータの取得から使用者の要求する支援情報の提供までを行う総合的洪水制御支援システムを作成し,これを実際の洪水に適用することにある.そのためにシステムの中核をなす情報工学的推論手法を用いた定性的短時間強雨予測手法(SRAI)の精度向上が不可欠となった.ここでSRAIとはレーダー,静止気象衛星画像,数値予報データを初期値として,降水物理過程を定性推論の方法で記述したシステムに雨雲の生起,発達,衰弱を予測させることで狭域(5km空間分解能)・短時間(6時間程度先まで)の降雨の予測を行う手法である.さらに開発を進めて,精度向上に関する研究の過程で,NHMが予報する「雲水」「雨水」の混合比をSRAIの初期値として用いるようにすれば,さらに降雨予測精度の向上が望めることが期待できたので,それを行った.したがって,現段階での情報工学的推論手法を用いた定性的短時間強雨予報手法はNHMのあらゆる情報を取り込み,加工して短時間降雨予測を行うことができるようなシステムになっている.ただし,開発に多くの時間が割かれてしまったので適用事例を増やすことができなかった.今後は,適用事例をさらに増加させることにより,利用者に対する信頼度を向上させていくことを課題とする.最後にNHMを利用することにより,NHMが持つ問題点(100%の降雨予測を行うことはできない,大量のデータがあるためその解釈には高度な気象学的知識が必要など)を克服して,数値気象モデルによる予報を河川や貯水池の管理現場に適用する筋道をつけることができたことも,本研究における大きな成果であると自負している.本研究の目的は,研究組織内のメンバーによって開発されてきた短時間降雨予測手法および洪水制御支援手法を1つにまとめて総合的洪水制御支援システムを作成することである.そのために,それぞれの手法に対する統一化されたマニュアルを作成して研究組織内ですべての手法に対する共通理解を持った上で,それぞれの手法に入力される情報,出力される情報および手法の内部手続きを整理し,それらをコントロールできるようなソフトウエアを開発する.そして,開発された手法を実際の貯水池での洪水制御支援に適用する.平成11年度には,3年計画の研究初年度として,まず研究組織全員がそれぞれのサブシステムの手法に対する共通理解を持つこと.また,平成11年度後半までにそれぞれのサブシステムを既存の開発環境から,新たな開発環境に移植することを目標にした.サブシステムの共通理解については,まず,研究打合せ会議を開催し,それぞれのサブシステム開発者が十分な時間をかけて,資料に基づいてサブシステムの説明を行うことをおこなった.それを元に統一化されたマニュアルの作成を試みたが,平成11年度中には完成できなかった.また,この共通理解をもとに研究打合せ会議にて,協調問題解決型洪水制御支援手法の方法論を用いたメタシステムとする仕様を決定した.同時に本手法を導入する水系を淀川水系に選定し,選定した水系に関する既存のデータを確認し,後日そのデータを収集した.次にサブシステムを既存の開発環境から,新たな開発環境に移植することを検討した.まず,最適な開発環境として,当初はWINDOWSを主として,Macintosh,UNIXが混在するシステムを考えていたが,実際のダム現場へ安価な導入やLINUXに代表される最近のPC-UNIXの発達を考えると,PC-AT機にPC-UNIXを搭載した環境が開発に最適であると判断した.また,LISP,C++,C,FORTRANで記述された既存のサブシステム(人工知能を用いた短時間降雨予測システム)を新たな開発環境に移植した.本研究の目的は,研究組織内のメンバーによって開発されてきた短時間降雨予測手法および洪水制御支援手法を統合して,必要なデータの取得から使用者の要求する支援情報の提供までを行う総合的洪水制御支援システムを作成し,これを実際の洪水に適用することにある.そのための核となる短時間降雨予測手法を全自動化することを実現した.

具体的には,情報工学的推論手法を用いた定性的短時間強雨予測手法(SRAI)を安価なPC-UNIX上に実現した.入力となるレーダーデータ,GPV,GMS情報はPC-UNIXが認識することができる外部記憶装置上の所定のディレクトリに所定のファイル名で記憶させておくだけで,自動的に6時間先までの強雨分布予測情報を出力することができるようにした.このとき,内部では入力データを定性値に変換し,1時間分だけの積乱雲の生起・発達・衰弱過程を推定し,それを検証した上で6時間先までの強雨予測を行うということをしている.特に,積乱雲の生起・発達・衰弱過程を推定する部分については,気象学的に深い知識が必要であり理解しにくい所であるので,Truth Maintenance Systemを用いることで,使用者にとっては簡単な入力-出力関係と捉えることができるようにした.次に,手法に対する仕様書を作成し,手法に入力される情報,出力される情報および手法の内部手続きを整理した.SRAIは内部構造が複雑であること,推論による強雨予測手法といった全く新しい予測手法を提案しているので,それらについて詳細に記述した文章を作成した.それは,現在土木学会論文集に投稿中である.最後に,本手法に1998年10月,1999年6月の降雨時例の気象・水文データを用いて本手法をシミュレートした.本システムにより実行された予測結果を考察している.また,対象地点周辺の降雨の事例解析も行ってシステムに新たに取り込ませる知識の導入を検討しシステムの改善に努めている.本研究の目的は,必要なデータの取得から使用者の要求する支援情報の提供までを行う総合的洪水制御支援システムを作成し,これを実際の洪水に適用することにある.そのためにシステムの中核をなす情報工学的推論手法を用いた定性的短時間強雨予測手法(SRAI)の精度向上が不可欠となった.ここでSRAIとはレーダー,静止気象衛星画像,数値予報データを初期値として,降水物理過程を定性推論の方法で記述したシステムに雨雲の生起,発達,衰弱を予測させることで狭域(5km空間分解能)・短時間(6時間程度先まで)の降雨の予測を行う手法である.これまでの研究では,初期値として気象庁の領域数値モデル(Regional Spectral Model, RSM)の初期値(6時間毎,20km空間分解能)の格子点値(Grid Point Value, GPV)を用いて予測を行ってきたが,GPVが時空間的に粗いため,予測精度向上を図ることが困難であった.そこで,次世代数値気象モデルである気象庁数値予報課・気象研究所統一非静力モデルの予測値(1時間毎,5km空間分解能)を導入し,予測精度の向上を図った.その結果,従来では予測精度が低かった2時間3時間後の降雨予測をよい精度で行うことが可能になった.この予測結果を算出する際にはレーダーの実績降雨を参照して予測結果を修正しているためにNHM単体で降雨予測を行うより,よい精度の降雨予測が可能になった.精度向上に関する研究の過程で,NHMが予報する「雲水」「雨水」の混合比をSRAIの初期値として用いるようにすれば,さらに降雨予測精度の向上が望めることが期待できた.
ペプチド両親媒性分子溶液の階層構造転移とその構造解析および粘弾性挙動の研究

本研究は,計算による現象の基礎的な裏づけ,および実験による現象パラメータの追求の2つの研究視点により成り立っている.計算結果においては,ペプチド両親媒性分子のメソスケールにおける自己集合構造に着目し,構造に影響を及ぼす主要な因子である濃度とせん断それぞれについての依存性を,散逸粒子動力学法を用いて解析した.実験結果においては,ペプチド両親媒性分子溶液(PA)のゾル-ゲル転移に着目し,動的粘弾性測定により構造転移におよぼす温度の影響を解析した.本研究は,計算による現象の基礎的な裏づけ,および実験による現象パラメータの追求の2つの研究視点により成り立っている.計算結果においては,ペプチド両親媒性分子のメソスケールにおける自己集合構造に着目し,構造に影響を及ぼす主要な因子である濃度とせん断それぞれについての依存性を,散逸粒子動力学法を用いて解析した.実験結果においては,ペプチド両親媒性分子溶液(PA)のゾル-ゲル転移に着目し,動的粘弾性測定により構造転移におよぼす温度の影響を解析した.本年度はペプチド両親媒性分子(PA)の合成に始まった。目的のC16-W3Kの合成が成功していることを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)やMALDIで確認した。その後、水系の溶媒(塩入り)にPAを溶解させ、時間・温度・せん断によるゾルからゲル構造への転移を粘弾性挙動の解析により確認した。さらに円偏光二色性測定により、より小さなスケ-ルにおいても、上記のゾルゲル転移と同時期に2ヘリックスBシートの分子コンフォメーション転移を起こしていることがわかった。これらスケールの違う転移が時間・温度・せん断などの外的環境パラメータにより同時に引き起こされるのは興味深い。また水系の溶媒でも塩を含まない時には、このような転移をみることはなかった。pH依存に関しては今後の詳細な解析が待たれる。さらに、上記試料を乾燥後に原子間力顕微鏡で観察したところ、ひも状ミセル構造をみることができた。乾燥状態においても、このひも状ミセルが安定に残っていたことはペプチド固有の両親媒性分子であるからと予測される。すなわちこれは親水性基におけるβシート構造由来の水素結合による相対的に強い分子間相互作用が分子構造の安定化に貢献していたからだ、と考えられる。シミュレーションにおいても分子構造の構築に成功し、散逸粒子動力学法(DPD)により実験に近い自己集合構造の濃度依存をみることができた。さらには時間・温度・せん断、特に最後のせん断において、計算からも上記実験における階層構造転移をみられたことの意義は大きい、と考える。ペプチド両親媒性分子(PA)は親水性のペプチド部位と疎水性のアルキル部位からなる。そのPAの合成においては,さまざまな長さのアルキル基をもつ合成を試み, C12, C16, C18を有するPAを作った。その後, PAをMALDIで確認しその分子量を調べ,バッファーに溶かし水溶液とした.そのPA水溶液がゾルーゲル転移をすることを粘弾性試験および原子間力顕微鏡(AFM)によりひも構造を確認し、さらにはその転移に着目し,動的粘弾性測定により構造転移におよぼすPA濃度の影響を分析した.温度一定(20°C)におけるゾルーゲル転移点とせん断速度,また粘度の関係を濃度を40μMから200μMに変化させて実験をした,結果は40120μMにおいては低せん断速度でゾルからゲル構造へ転移し, 120μM以上ではそのせん断速度が一定となること,そして濃度増加に伴い粘度が上昇が起こることが明らかとなった.つづいてPAの実験結果をもとに,計算機によりそのメカニズムの基礎的な考察を行った.PA分子の自己集合構造に着目し,濃度と温度が自己集合構造およびダイナミクスに与える影響を,散逸粒子動力学法を用いて解析した.温度変化が水-親水(ペプチド)基間の相互作用の変化に寄与するものと考え散逸粒子のモデル化を行ったところ,実験で観察された球状-ひも状ミセル転移に要する時間の温度依存性を,定性的ではあるが実験の温度・時間傾向にかなり合致させて再現することに成功した.これよりペプチドの水素結合能の温度依存性が,ペプチド両親媒性分子の自己集合挙動を決定づける重要な因子であることを示すことができた.
「女性の人権」概念の理論的基礎を、憲法の家族条項の研究を通して解明する

本研究は、「女性の人権」を憲法史において位置付け、この観点から、日本国憲法24条を検討することを目的とする。「女性の人権」概念は、1990年代以降、女性運動および人権運動によって提唱され、国際文書や国内行政文書に規定されるようになっている。しかし憲法学においては、明確な位置付けを与えられていない。そこで本研究は、「女性の人権」を、「両性の平等」と「家族条項」との矛盾という憲法上の問題として分析する。「女性の人権」は、なにより近代家族像にひそむ女性への暴力から女性を解放することを要請するものだからである。本研究によって、以下の三点が明らかになった。第一に、両性の平等は憲法史において、家族保護条項と矛盾してきた。ワイマール憲法は、女性参政権を保障すると同時に、家族保護条項を採用している。この両条項の背景には、公的領域における両性の平等と私的領域(すなわち家族圏)における女性の服従との対抗関係が存在している。ワイマール憲法は、女性の権利と家族保護が重要な憲法上の争点となったことを示している。第二に、この矛盾は家族保護を否定する形で解決されるが、この点を明かにしているのが、日本国憲法24条である。24条制定や家族法改正の過程において、家族保護条項は、「男性支配」を克服する観点から否定された。第三に、にもかかわらず、憲法学説や判例は、「個人の尊厳」を男性市民の立場から解釈し、近代家族保護へと傾斜してきた。24条は、特定の家族像の強制を否定する家族条項である。本年度の研究予定は憲法の家族条項について、日本国憲法とワイマール憲法との比較研究にあった。そのためまず、ワイマール憲法の家族条項に関する研究状況の検討に着手し、ビーレフルト大学(在ドイツ)で資料収集を行った。研究状況の検討は、憲法学、民法学、ジェンダー研究、そして歴史学と多分野に及んだ。第一にワーマール憲法の家族条項は、ドイツ憲法学においてほとんど未開拓の分野である。第二にドイツ民法学においては、現代的関心にもとづく憲法と家族の関係についての研究は進められているが、ワイマール憲法の家族条項に言及することは少ない。80年代以降、家族法改革が急激に進展しており、現行憲法との関係で家族政策を検討することが緊急な課題となっているためであろう。しかしSchwabをはじめ、いくつかの論文があり、それらの検討をした。この点については、拙論「近代国民国家と性的自己決定」(比較家族史学会監修『近代国人国家と家族』所収予定、脱稿2001年9月)において言及した。そして第三に、ドイツにおけるジェンダー研究もまた、現代的な課題への関心が強く、また家族の歴史研究においては、憲法条項への関心が欠落している。ワーマール憲法における家族条項の研究は、ワイマール憲法制定過程および当時の解釈論を直接に研究対象として本格的に検討されねばならない。そのため資料収集においても、制定議事録および解釈書の収集へと範囲を拡大した。しかし短期間という制限もあり、また古いため、コピーに耐えない資料などもあって、次年度の課題として継続することにした。今年度は、ワイマール憲法と同時期に共和制へと移行した隣国、オーストリアにおける憲法と家族法との関係に関する研究を対象とした。日本において、オーストリア憲法研究は少ない。第一共和制のオーストリア憲法は、ワイマール憲法とは異なり、人権規程を留保してようやく成立しており、憲法学の関心を集めにくいからである。このオーストリア憲法の特質については政治史の領域で、細井保『オーストリア政治危機の構造--第一共和国国民議会の経験と理論』がある。オーストリアの憲法学でも、人権論、それも女性と家族の関係に関する研究はない。唯一、憲法研究者Oskar Lehnerによる"Familie-Recht-Politik", Springer-Verlag,1987.(『家族-法-政治』)がある。これを手がかりに、女性史の領域をも視野にいれて検討を進めた。

そして第二次大戦直後、女性たちによる家族法改革の動きが存在したこと、しかもこの女性たちの動きは、その後、急速に忘れられたことが明らかになった。70年代に家族法改革が政治課題となったとき、改革を推進した政権政党である社会民主党も、敗戦直後に社民党の女性議員たちが家族法改革に取り組み、大きな政治課題となっていた事実を知らなかったほどである。また党派を超えて、保守党の女性議員も賛同していた。第二次大戦直後、ドイツ・オーストリア・日本(そして沖縄)で、いずれも女性の権利保障として家族法改革が政治課題となった事実が、明らかになった。憲法と家族法の関係は、ワイマール憲法およびオーストリア第一共和制憲法の時期を発端としながらも、第二次大戦直後に、大きく進展した。それはなぜか。そのなかでなぜ、日本は家族法改革を他に先駆けて進展させることができたのか。憲法と家族法との関係を問う作業として、敗戦各国の比較検討が重要な課題として浮上してきえ。次年度の課題である。第一に、ドイツ・ワイマール憲法の家族条項および両性の平等条項に関する当時の学説を検討した。社会権への関心は高いものの、人権条項は立法者拘束を考えていなかったため、家族法の状況には無関心であった。女性運動との関連や、ロシア革命への反感など、D.Schwabの指摘を裏付けることはまだできず、今後の課題となった。第二に、ドイツと日本の比較にオーストリアを加え、第二次世界大戦直後の改革期の比較をした。オーストリアではワイマール憲法に類似したケルゼンの憲法草案に家族保護条項が見出せるものの、人権条項そのものが未成立であった。ドイツ・オーストリアは、第一次世界大戦後、共和制に移行し、かつ女性参政権が確保されたが、前者には家族保護条項があり、後者には人権条項が欠落していた。日本は、第二次世界大戦後、国民主権に移行し、同時に女性参政権が成立した。このような歴史的背景の違いにもかかわらず第二次世界大戦後、いずれの国においても、家族関係における女性の権利を求める動きが活発になった。この戦後改革期における、女性の家族法への挑戦は、三国それぞれに異なる結果を生み出した。オーストリアでは、憲法上も家族法上も改革は成功せず、忘れられていった。西ドィツでは、ワイマール憲法の克服を意図する女性の働きにより、憲法上の両性の平等条項に進展はあったが、家族保護条項は維持され、家族法改革も実現しなかった。日本では、憲法および家族法いずれにおいても改革が実現した。これらの違いは、憲法の家族条項の存否およびその内容とも関連し、かつ占領状況の違いなど、多角的な分析が必要だと思われる。この視点を踏まえ第三に、24条の制定過程および戦後の判例研究を、若干、進めた。ドイツ・オーストリア・日本の比較という視点から、女性の人権と憲法の家族条項の関連を問う作業の重要性は明らかになったが、今後、より実証的な検討が必要である。
ペプチド性医薬品の経皮吸収とその応用に関する研究

1.エルカトニン(ウナギカルシトニンの半合成品)の経皮吸収の改善エルカトニンの経皮吸収性を改善するため、吸収促進剤を変更して検討した。タウロコール酸とD-リモネンを配合するとin vivo経皮吸収は増加し高い生物学的利用率(8.7%)が得られた。2.エルカトニン経皮吸収製剤の骨粗鬆症治療における有効性ラットの実験的骨粗鬆に対するエルカトニン経皮吸収剤の有効性を検討した。骨粗鬆ラットの腹部に、エルカトニン(El)ゲル軟膏、El+V.D_3軟膏、V.D_3軟膏及びプラセボ軟膏を、2-3日間隔で48時間適用を6回行った。これら軟膏のうち、El軟膏とEl+V.D_3軟膏が、プラセボ軟膏に比較して、ラットの頚骨灰分及びカルシウム含量を有意に増加し、血清アルカリホスファターゼ活性を減少した。この結果は、El経皮吸収剤は骨カルシウム量を増加するので骨粗鬆症の治療に有効であることを示唆した。3.エビラチドの経皮吸収と血中濃度の持続老人性痴呆治療用ペプチド、エビラチドの経皮吸収を検討した。[^<125>I]エビラチドはin vitroでラット皮膚を0次速度で透過した。EDTA、n-オクチルチオグルコシド(OTG 1.5%)とタウロコール酸(1.0%)を含むゲル軟膏(Rp.3)からのエビラチドの皮膚透過が最大であった。次にOTG+タウロコール酸(Rp.2)が良好な透過を示した。これらゲル軟膏をラットの腹部に適用した時、処方3と2は吸収促進剤のない場合に比較して血漿中で高い放射活性を長時間持続した。またその活性は量的に少ないが脳中にも観察された。エビラチドは吸収促進剤存在下経皮吸収され、一部脳に到達することを明らかにした。生理活性ペプチドの経皮吸収を検討し以下の成果が得られた。1.エルカトニン(ウナギカルシトニン)の経皮吸収とその治療効果エルカトニンは,オクチルグルコシドまたはオクチルチオグルコシド(1.5%)と胆汁酸塩(1%)を共存させることによりラット皮膚から容易に吸収され,長時間の血清カルシウム低下作用を示すことを明らかにした。エルカトニンの経皮吸収剤の骨粗鬆症に対する治療効果を検討する目的で,実験的骨粗鬆症を惹起した雌性ラットに,吸収促進剤とタンパク分解酵素阻害剤を配合したエルカトニン経皮吸収剤の2日間適用を6回行った結果,プラセボ軟膏投与群に比較してラット頚骨重量の増加,頚骨中のカルシウム,リン量の有意な増加が,また血漿アルカリフォスファターゼ活性の減少が認められた。したがってエルカトニンは皮膚から吸収され,骨粗鬆症の治療に有効であると判断される(第8回日本DDS学会,発表,1992年7月,札幌)。エルカトニン経皮吸収剤の治療効果を増大させるため,活性ビタミンD_3を併用した結果,ビタミンD_3無添加に比較して頚骨中のカルシウム,リン量および頚骨重量の若干の増加が認められた。2.エビラチドの経皮吸収エビラチド(抗精神作用を有するペプチドで,痴呆症の治療薬として開発)の経皮吸収をヘアレスラットの皮膚を用い,in vitroで検討した。オクチルチオグルコシドにタウロコール酸ナトリウムを配合したゲル軟膏から^<125>1

-エビラチドは最大の皮膚透過を示したが,これらの吸収促進剤を配合しない場合はほとんど吸収されなかった。3.今後の計画鎮痛ペプチドとして期待されるキョウトルフィン,エンケファリン,糖尿病に使用するインスリンの経皮吸収を検討し,ペプチドの経皮吸収剤の開発と疾病に対する効果を検討する。1.エルカトニン(ウサギカルシトニンの半合成品)経皮吸収製剤の骨粗鬆症治療における有効性ラットの実験的骨粗鬆症に対するエルカトニン経皮吸収剤の有効性を検討した。骨粗鬆症は、雌ラットの卵巣摘出後低カルシウム食を2カ月間与え作製した。骨粗症を発症したラットの腹部に、エルカトニン(El)ゲル軟膏、El+V.D_3軟膏、V.D_3軟膏、エストラジオール+V.D_3軟膏及びプラセボ軟膏を、2-3日間隔で48時間適用を6回行った。これら軟膏のうち、El軟膏とEl+V.D_3軟膏が、プラセボ軟膏に比較して、ラットの頸骨灰分及びカルシウム含量を有意に増加し、血清アルカリホスファターゼ活性を減少した。この結果は、軟膏適用後Elが経皮吸収され、骨カルシウムを増加するので、これら経皮吸収剤が骨粗鬆症が治療に有効であることを示唆する。2.エビラチドの経皮吸収と血中濃度の持続老人性痴呆のための治療用ペプチドとして開発されたエビラチドの経皮吸収を検討した。[^<125>I]エビラチドはin vitroでラット皮膚を0次速度で透過した。EDTA、n-オクチルチオグルコシド(OTG1.5%)とタウロコール酸(1.0%)を含むゲル軟膏からのエビラチドの皮膚透過が用いた軟膏中最大であった。透過性の順序はEDTA+OTG+タウロコール酸軟膏(Rp.3)>OTG+タウロコール酸(Rp.2)>グルコシルシクロデキストリン+OTGであった。これらゲル軟膏をラットの腹部に適用した時、処方3と2は吸収促進剤のない場合に比較して血漿中で高い放射活性を示した。またその放射活性は量的に少ないが脳中にも観察された。したがってエビラチドは吸収促進剤存在下経皮吸収されることを明らかにした。
超弦理論の双対性とブレーンダイナミックス

この計画班では、主として超弦理論におけるブレーンのダイナミックスと弦双対性に関し、様々な角度から研究を行って来た。超弦理論において時空の超対称性を実現するには、特殊ホロノミー多様体へのコンパクト化を論ずることが重要である。江口、菅原は、特殊ホロノミー多様体にコンパクト化された超弦理論とそのDブレーンに関して、世界面上の超共形場理論の立場から一連の研究を行って来た。関連するテーマとして菅原はNS5ブレーン背景やAdS3空間上の超弦理論の研究を行った。江口はまた、ミラー対称性を利用して高次元の超対称ゲージ理論に付随した幾何に関して詳細な解析を行い、厳密な5次元及び6次元のSeiberg-Witten曲線を得ることに成功した。近年、開弦理論のタキオン凝縮とDブレーンのダイナミックスに関し、非可換幾何学や開弦の場の理論の立場からの研究が盛んに行われている。このテーマに関し、松尾と川野はそれぞれ独立に研究を行った。松尾は、非可換トーラス上の非可換ソリトン解とそのDブレーン解釈、またタキオンが凝縮した真空のまわりでの弦の場の理論(VSFT)の研究を行い、例えばidentity projectorの役割等に関して論じた。川野は、B場がnon-zeroである場合の開弦の場の理論の研究や、更にVSFTに関しては、古典解の構成とfluctuation modeの同定などに関して一定の成果を得た。最終年度に本計画班の一員となった今村は、massive type IIA超重力理論におけるBPS古典解を解析し、交叉ブレーン系との同定を論じた。江口は(1)標的空間M上の位相的弦理論の分配関数を調べこれを消す無限個の微分作用素が中心電荷c=χ(M)を持つビラソロ代数の交換関係を持ち,位相的漸化式と併用する事によってM上の正則曲線の数を正しく再現する事を示した。また(2)良く知られた4次元・5次元のブラックホールはホライゾン付近に空間AdS_3を含み,従ってAdS_3/CFT_2対応を用いてブラックホールのエントロピーを計算ができ、さらにnon-extremeな領域のブラックホールについても信頼される結果が得られる事を示した。松尾は(1)数学で研究が進んでいるHilbert schemeのアイディアを用いて、ソリトンの力学のトポロジカルな部分については量子化可能であることを発見した。さらにこの理論の分配関数の計算において低次元可解系に現れる、Calogero-Sutherland模型の固有関数が自然に現れることを議論した。(2)D-braneに境界を持つ開いた弦の行列模型による記述を求めた。D-braneの次元が1,5,9の場合には問題ないが、3,7の場合には超対称性に問題が起こることを指摘した。川野は(1)マトリックス理論でのトーションのあるトーラスへのコンパクト化の方法を与え、この理論が非可換幾何に基づくトーラス上のヤン-ミルズ理論に対応していることを示した。(2)弦理論でのN枚のD3に端を持つ弦からなるネットワーク状の配位に対応した状態を、一般のNにおいて、そのブレインの低エネルギー理論であるヤン-ミルズ理論における新しいソリトン解として得た。今年度,江口は秦泉寺と弦理論で知られたカラビ・ヤウ-ランダウ・ギンツブルグ対応を調べ、これがカラビ・ヤウ多様体以外の一般のスピン多様体にも拡張されることを示した。また、江口は菅原と共に特異点をもつカラビ・多様体上を伝搬する弦のモジュラー不変な分配関数を求めた。これらの分配位関数はテータ関数の恒等式により全て零になり、時空の超対称性と整合性を持つ。松尾はbosonicstringのタキオン凝縮を調べ、対称性の破れに関連する一つのシナリオを提唱した。次に境界状態を用いた方法でBoundary CFTの変形としてタキオン凝縮がどのように見ることができるかを議論した。

また、藤と共同でPermutation Orbifoldの上で定義された開いた弦のモデルについて境界状態などを定義し弦の場の理論との対応を考察した。川野は奥山(現KEK)とAdS/CFT対応の予想を用いてN=4超対称性ゲージ理論4点相関関数に寄与するスピノール場が中間状態で交換されるダイアグラムの計算を超重力理論を用いて計算を行った。次に高橋と共同で、背景場上での開弦の場の理論が二つ構成できることを見つけた。一つは非可換な空間上の理論であり、もう一つは通常の可換な上で背景場が先の理論と異なる形で入っているものである。そして、我々は、実際にこれらの見かけ上異なる理論が場の変数変換によって移り合うことができることを示した。江口は菅野と共に,超対称を持つM^4×S^1上の5次元ゲージ理論を調べその低エネルギー有効理論のプレポテンシャルFがF_2上のカノニカル束にコンパクト化されたタイプII型弦理論の振幅から厳密に決定される事を示した。また、Getzler、Xiongと共にプライマリー場を二つ持つ位相的弦理論を調べジーナスが2の分配関数を完全に決定した。江口と菅原はA-D-E型の特異性を持つカラビーヤウ多様体上の弦理論を調べ,この系がN=2超対称を持つリュービル理論とN=2ミニマル模型を用いて、リュービル理論の宇宙項の摂動でカラビーヤウ多様体の特異性が解消されることを示した。松尾は弦の場の理論を記述していると考えられている行列弦模型を開弦に拡張し、全境界条件を足しあげによって開弦と閉弦の1ループ振幅のモデュライ積分を再現することを確かめた。また非可換空間におけるソリトンのK理論を用いた解釈を行い幾何学的な電荷をどう同定すべきか議論した。また非可換なトーラス上のソリトンを構成し一種の不安定性があることを指摘した。さらに高次元における非可換幾何学をブレインを用いて議論した。菅原は、疋田、細道とともにAdS_3上の弦理論を、Liouville理論的な自由場表示を用いて、AdS_3/CFT_2対応から期待される高い(space-timeの意味での)R-chargeを持ったカイラル・プライマリーが自然に構成できることを示した。また、疋田、野崎とともに、SU(2)WZW模型におけるD-braneの研究を行った。特にfuzzy sphereに対応した非可換なD0-braneの配位が、large k limitのもとでは、spherical D2-braneを記述するCardy stateに帰着することを示した。川野は、高橋とともに、反対称テンソル場(B場)が背景場に入っている時空での浅川-九後-高橋の開閉混合弦の場の理論が、非可換空間上のものと可換空間上のものの二種類作れ、それらは変数変換によって同等になっていることを示した。また、寺嶋ととも、OM理論のトーラス上のコンパクト化を系統的に調べ、そのT-双灯性を明らかにし、2次元のトーラス上の理論が4次元における非可換開弦理論と非可換超対称ヤン-ミルズ理論とのS-双対性を与えることを示した。超弦理論において時空の超対称性を実現するには特殊ホロノミー多様体へのコンパクト化を論ずることが中心テーマである。
次世代水素ステーションに向けた液体水素冷熱を活用する熱化学水素昇圧材料の探索

本研究は液体水素を用いた水素ステーションに多量にあるが、現在未利用の液体水素冷熱を活用する熱化学的な水素昇圧の研究開発である。これは水素貯蔵合金の水素吸蔵放出圧が、温度上昇と共に指数関数的に上昇する性質を利用する。液体水素冷熱を活用するため、マイナス数十度の低温から80°C程度までの昇温で昇圧することを想定している。そのため本研究では、室温程度で用途に応じ水素放出圧20-70MPaを示す合金の探索から着手し、20MPa水素カードル充填用に有望なAB2型Ti(CrMnFe)2合金を見出した。材料探索と並行して80MPa高圧水素雰囲気下でも水素特性を測定・評価できる設備を整備し、原理実証した。本研究では液体水素冷熱の活用を想定し、水素吸蔵合金をマイナス数十度の低温域から室温近傍までの昇温だけで、燃料電池車(FCV)へ水素を供給するための70MPa高水素圧を得ることを目的としている。本年度は以下の研究実績を得た。・70MPa高水素圧の平衡放出圧を有する合金探索の目処AB2型ラーベス合金Ti0.2Zr0.8Fe1.6V0.4の水素吸蔵放出圧力の温度依存性を調べ、本合金は60°Cで40MPaの水素放出圧を示すことを見出した。70MPaまでには足りないが、ラーベス合金系は合金組成を微調整すれば水素吸放出圧を変化させることが可能なため、本合金組成をベースとして組成制御すれば70MPaを達成できると考えている。具体的には、Fe濃度を増加・V濃度を低下の方向へ制御することを想定している。なお本結果は、10MPa未満の水素圧で合金の水素吸蔵放出圧力を測定する汎用的水素特性評価装置(PCT装置)を用い、合金の水素圧温度依存性(van't Hoff plot)より見積もったものである。・90MPa対応高水素圧実験設備の整備70MPaの高水素圧が得られているか、温度依存性からの予測ではなく実際に実験を行なって確かめる必要がある。そのため、所有している90MPa対応高水素圧実験設備で定量的に合金の水素放出量・圧力・流量を測定できるように既存設備中への測定機器の組込み等を実施し、次年度に向けての実験環境の整備を図った。これにより目処をつけた合金を用いた水素昇圧実験が行なえる。一番課題と想定していた、70MPaの高水素圧を有する合金に目処を付けることが出来た。組成制御の方向性は得ているので、次年度は組成を微調整した合金の作製・評価からを進める。合金が70MPaの高水素圧を有するか否かは、まずPCT装置を用いて簡便に得られる合金の放出圧の温度依存性から見積もることとする。90MPa対応高水素圧実験設備での実験環境は、本年度に温度・水素量・流量・圧力を定量評価できるように構築したので有望な合金が見いだされ次第実施する。本研究は、液体水素を用いた水素ステーションに多量にあるものの現在未利用の液体水素冷熱を活用するために、マイナス数十度の低温から室温までの昇温により水素を昇圧することを目的としている。2年目の研究実績として、実用化に適した合金による水素昇圧材料の選定、およびその合金を用いた熱化学水素昇圧の原理実証が挙げられる。1実用化に適した昇圧合金の選定昇圧合金の選定は初年度で概ね目処をつけたが昇圧能を重視したため、合金の吸蔵放出圧のヒステリシスは小さいものの、プラトー域が傾斜しており、実用化には不適であった。ラボスケールでの小規模実験ではプラトーの傾斜は課題にならないが、実運用を想定した際には熱マネジメントが難しくなるため材料探索から行うこととした。探索の結果、20MPa昇圧するカードル用合金および70MPa昇圧するFCV用合金として、TiCrMnFe (1-1.5-0.2-0.3)およびTiZrFe(0.8-0.2-2)をそれぞれ選定した。両合金とも同一温度における吸蔵放出圧のヒステリシスが小さく、プラトー性が良いことは10MPa以下のPCT装置を用いて測定し確認した。2熱化学昇圧の原理実証本実験は上記カードル用合金を用いて高圧水素を扱える実験設備により昇圧能を実際に確認した。20MPa用の昇圧合金〔TiCrMnFe (1-1.5-0.2-0.3)〕を選んだ理由は、70MPaの高圧水素下での特性測定ノウハウを獲得すべくより低圧下の測定を実施することと、水素ガス輸送は主に20MPaの水素ガスで行われており現状では燃料電池車への水素供給よりも市場需要が多いと見込まれるためである。本合金を100g充填した容器を密閉下で35°Cまで昇温することで圧力は20MPa以上増加し、熱化学水素昇圧の原理実証を行った。

材料探索と並行して80MPa高圧水素雰囲気下でも水素特性を測定・評価できる設備を整備し、原理実証した。上述でも触れているが、組成を微調整した合金Ti0.2Zr0.8Fe1.6+xV0.4-xの水素吸蔵放出圧を測定する。先ず、Ti0.2Zr0.8Fe1.6+xV0.4-xのxを0.1ずつ変えた合金を作製する。熱処理後、単相合金となっていることを確認し、水素吸放出特性を測定する。PCT装置を用いた10MPa未満の低温実験(試料量3g程度)により、放出圧が室温近傍で水素放出が圧が70MPaと予測される合金組成を確定する。その後、90MPa対応高水素圧実験設備を用いた測定(試料量100g程度)により、70MPa水素放出を実証する。平行して、PCT装置を用いて定温において吸蔵放出を繰返し、サイクル特性の加速試験も実施し、耐久性も評価することとする。工学合金探索のめどが当初予定したよりも早くにたったため、合金作製にかかる素材費および旅費の支出が抑えられたことによる。次年度では数十MPa高水素圧での実験が実施されるため、それに対応したバルブ・継手類の消耗品購入費に充てる予定である。また、90MPa高水素圧実験設備では1回の試験に当初予定したよりも多くの試料量(数百g)が必要となるため、その試料費にも充てることを想定している。
建設系構造物に特有な振動制御法の確立に関する総合的研究

地震、風、交通荷重などの動的外乱に対する構造物の応答の重要性が増し、「振動制御」が土木工学の中でも受け入れられているが、必ずしも土木・建築独自の振動制御法とはなっていない。このような背景にあって、本研究では、建設系構造物に特有な振動を地震、風、交通による振動の三つに分け、外乱や応答の評価を含めた制御問題の明確化、各種制御法の特性の解明・比較を行った。本研究の内容及び成果は以下のとおりである。1.地震による振動の制御建設系構造物の特徴を十分に踏まえた上で開発されたアクティブ振動制御の考え方とその成果を調査すると同時に、高架道路橋のシステムとしての最適損傷分布について基礎的な検討を加えた。また、地震入力を意識した未知入力オブザーバー最適制御と複素スライディングモード制御の有用性を論じた。2.風による振動の制御制御設計に対応する空気力のモデル化の考え方を整理し、非定常空気力の推定法を検討した。また、超長大吊橋のフラッター制御として、H∞制御理論に基づくアクティブ制御と暴風時質量付加方式によるパッシブ制御について、その制御特性を明らかにした。さらに、高層建築物の風による振動の制御について、風の非定常性を定量的に評価し、ゲインスケジューリング的な意味合いでのスライディングモード制御の適用を試みている。3.交通による振動の制御車両走行による高架橋の交通振動の制御、交通振動に起因した騒音問題に対するアクティブ騒音制御の適用、歩行者による吊床版橋の振動の制御について検討を加えた。車両走行による振動の制御に関する研究では、時変系に対するロバスト制御の重要性を指摘した上で、各種のアクティブ制御の性能を比較している。4.制御性能検証実験システムの構築各種制御法の性能を実験により検証するために自由度の高い制御実験システムを実験室レベルで構築することを試みた。地震,風,交通荷重などの動的外乱に対する構造物の応答の重要性が増し,「振動制御」の概念が土木工学の中でも受け入れられつつある。しかし,「流行り」からか,振動制御に関する研究や実施例はその数を急速に伸ばしているものの,他分野での制御法の直輸入的なものが多く,土木・建築独自の振動制御法とはなっていない。このような背景にあって,本研究では,建築系構造物に特有の振動を地震,風,交通による振動の三つに分け,それぞれに対して,外乱や応答の評価を含めた制御問題の明確化,各種制御法の特性の解明・比較を行った。今年度の具体的な研究内容は以下のとおりである。1.外乱や応答評価を含めた制御問題の明確化地震による振動(野田・藤野),風による振動(藤野・山田),交通による振動(岡林・山口)に分け,それぞれに外乱評価や制御要求を調査して,個々の問題を建設系構造物特有の振動制御問題として明確にした。同時に,平成8年度に行う各種制御法のベンチマークテストのための典型的例題について検討を加えた。2.各種制御法の予備的比較検討(山口・岡林・山田)既存の制御理論および制御法を整理し,簡単な問題を例にその基本特性を,数値解析ならびに模型実験によって把握した。動的外乱に対する構造物の応答の重要性が増し,「振動制御」の概念が土木工学の中でも受け入れられつつある。本研究では,建設系構造物に特有の振動を地震,風,交通による振動の三つに分け,それぞれに対して,外乱や応答の評価を含めた制御問題の明確化,各種制御法の特性の解明・比較を行った。1.地震による振動の制御アメリカ土木学会・構造制御委員会によって企画された構造振動制御のベンチマーク比較に関する国際研究に対応して,3層建物の地震応答制御問題に種々の制御則を適用して比較検討をした。