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伝統的木造住宅の維持管理における自助、共助、公助のあり方

本研究では、築100年前後の伝統的木造住宅の維持管理における自助、共助、公助の現状を把握し、伝統的木造住宅および町並みの継承における地域住民主体の維持管理のあり方、およびその可能性を検討した。住み手が引き継ぎ行っている住宅の維持管理の実態を居住者の高齢化や家族形態の変化とともに把握した。また、住宅の維持管理における工務店による共助の可能性について、工務店へのアンケート調査より検討した。さらに、空き家の維持管理における地域住民による共助と行政による公助の関わりについて、地域住民へのアンケート調査より検討した。そして、伝統的木造住宅の維持管理における自助、共助、公助のあり方について考察した。伝統的な木造住宅がその地域で町並みを形成する地域資源として継承されていくためには、所有者の管理だけではなく、地域の人々や専門的技術を有する各種職人、さらには公的なサポートなどの協同が必要であると考えられる。その可能性やあり方を探ることを目的として、初年度は、以下の検討を行った。1)検討対象地における住み手が行ってきた維持管理の実態を整理した。2)県内の建設業や大工業に関わっている業者を対象として、伝統的木造住宅および町並み保全についてのアンケート調査を実施した。3)重要伝統的建造物保存地区に指定されている県内の2地区における現状把握のため、地域住民による街づくり活動を行っているNPO法人の代表者へのヒアリング調査を行った。得られた結果は以下のとおりである。1)住み手による住宅の維持管理は、経年による傷みとともに、自然災害、季節の行事、生活スタイルの変化、設備類および下水道の整備が重要なきっかけになり実施されてきたが、今後、人的および経済的な負担において課題がみられた。2)伝統的な木造住宅を維持保全していくためには、技術者の養成や賃金の向上、職の安定とともに材料確保、補助金制度のあり方、見積もりのし難さへの考慮、住民の意識向上とそれを支える地域支援や教育の充実が求められている。地域特性をもつ伝統的な木造住宅は、地域の景観と調和しつつ、住み手のニーズに対応しながら継承していくべきであり、住み手の生活を重視しつつ、公を含む地域としての支援、専門家や各種職人との協同とともに進められていくことが望まれている。3)地域住民とともに街づくりのコンセプトを明確にし、常に次のことを考え、地域外の人々を取り込みながら、地域資源を活用して町並みを継承していくことが重要である。そのためには、ソフトおよびハードの両面からのサポートが必要であり、支援の仕組みを整備し、継続していくことが重要である。伝統的な木造住宅が、その地域で町並みを形成する地域資源として継承されていくためには、所有者の管理だけではなく、地域の人々や専門的技術を有する各種職人、さらには公的なサポートなどの協同が必要であると考えられる。その可能性やあり方を探ることを目的として、平成26年度は以下の検討を行った。1)検討対象地区における町づくり活動の一つである雛めぐりについて、地域住民の関わり方の変化、住まいの管理への影響について、活動に参加している地域住民へのヒアリング調査および住まいの外観調査、雛めぐり見学より、検討した。2)重要伝統的建造物保存地区に指定されている県内のG地区において、人々の暮らしとともに変化しながら継承されている木造住宅の維持管理について、文化財指定を受けている住宅を含む9軒を対象として、日常的な維持管理を行っている住み手に対して、ヒアリング調査を行った。1)町づくり活動は地域住民に受け入れられてきているが、協力者の高齢化が進み、次の担い手への継承が課題である。また、雛めぐりをきっかけとして住まいの管理が積極的に行われている住宅がある一方で、生活スタイルの変化への対応から、取り壊しや建替えられる事例が増えており、町並みが変化してきている。2)日常生活の中で連綿と継承されている暮らし方や住まい方に接し、手入れの仕方などが自然に受け入れられていた。また、以前は商業の町として栄えていたこともあり、使用人による日常的な維持管理と出入りの大工など専門家による維持管理がなされていた。一方、近年、出入りの大工の数は少なくなっているものの、専門職人との関係を保ち続ける住み手の対応や、地域の行事を通じた多世代の交流、さらに、伝統的な木造住宅や町並みを継承していこうとする地域住民による町おこし活動に、住まいの維持管理が支えられていることがわかった。その可能性やあり方を探ることを目的として、平成27年度は以下の検討を行った。1)検討対象地における住み手が行ってきた維持管理の実態について、5年前または3年前にヒアリング調査を行った家屋を中心に、近年の変化を調べた。2)検討対象地域を中心に住宅の補修や改修等に携わっている地元工務店の代表3名に、伝統的木造住宅の維持管理における専門家としての役割についてヒアリング調査を行った。3)空き家の管理について、地域としての関わりの可能性を地域住民への意識調査より検討した。1)居住者の高齢化や家族人数の減少は進行し、母屋を日常的に使用していない家屋もあった。家屋内外の段差について、慣れのため不自由に感じていない高齢者がいる一方で、病気や怪我をきっかけに、可動式手すりの活用や寝室の場所の変更などが行われている。

また、建替えを行った、建替えを検討している例もあり、同居家族や後継者への配慮が強く影響していることが明らかとなった。2)調査対象地域では、住み手が住宅の手入れを丁寧に行い、傷むとしっかりと直していたが、近年では、住み手が手入れを行わなくなり、若い世代は木材の使用を嫌う傾向ある。一方、伝統的な木造住宅を維持していく上で、住み手の経済的負担とともに、木材の性質を知って、扱える若手職人がいないことが危惧されている。3)空き家が増加していると感じている居住者は多く、空き家の管理に対する意識は高い。地域としての関わりにはやや消極的な意見が多く、地域として関われる内容の整理などが必要であることが明らかとなった。本研究では、築100年前後の伝統的木造住宅の維持管理における自助、共助、公助の現状を把握し、伝統的木造住宅および町並みの継承における地域住民主体の維持管理のあり方、およびその可能性を検討した。住み手が引き継ぎ行っている住宅の維持管理の実態を居住者の高齢化や家族形態の変化とともに把握した。また、住宅の維持管理における工務店による共助の可能性について、工務店へのアンケート調査より検討した。さらに、空き家の維持管理における地域住民による共助と行政による公助の関わりについて、地域住民へのアンケート調査より検討した。そして、伝統的木造住宅の維持管理における自助、共助、公助のあり方について考察した。具体的には、(1)検討対象地区において、住まいの管理と町づくり活動について検討した。また、「伝統的木造住宅における維持管理の変遷と今後の継承ーヒアリング調査による維持管理の実態把握と今後の課題ー」として、日本家政学会誌に投稿し、平成27年6月号に掲載されることが決定している。この論文をまとめる過程で、対象地区の著しい変化を痛感した。この5年間の住宅の物理的な変化とともに、居住者の生活スタイルの変化、住宅や町並みに対する意識の変化を把握し、経年による変化を考慮した共助、公助のあり方を検討していきたいと考えている。(2)重要伝統的建造物保存地区に指定されている県内のG地区において、居住者へのヒアリング調査を通じて、居住者による維持管理の実態、継承の様子を知ることができた。地域の行事を通じた多世代の交流とともに、伝統的な木造住宅や町並みを継承していこうとする地域住民による町おこし活動に、住まいの維持管理が支えられていることがわかり、検討対象地区への応用を考える有益な情報が得られた。次年度に発展させ、総括していきたいと考えている。住居管理学この2年間の調査結果を詳細に検討しながら、対象地区での伝統的木造住宅の維持管理のあり方について検討を進める。平成26年度と同様に、他地域での事例について、情報収集を継続的に行い、現地視察を実行する。その際、維持管理に対する意識やその実態については個々の家庭およびその主な担当者の経験が大きく影響すると予想されるので、一軒一軒のデータを詳細に検討して、事例的な考察を深めたうえで、全体として捉えていく。
革新的蓄電池の実現に向けたナノ構造・ナノ複合体硫黄系高容量正極材料の創製

まず、噴霧熱分解法とその後の焼成操作により、化学量論組成のCuSが得られる合成条件を探索した。その結果、3%水素を含む窒素雰囲気下で、400°Cで噴霧熱分解し、その後、同様の雰囲気で150°C、1時間、焼成することで化学量論組成のCuSが合成できることを明らかにした。また、これを正極活物質として、負極に金属リチウムを用いたハーフセルを作製し、合成した材料のリチウム二次電池特性を評価したところ、0.1Cの充放電速度において、約460 mAh/gの初期放電容量が得られることを明らかにした。しかしながら、約15サイクル後に、充電時に生成する多硫化物の電解液への溶出によると思われるサイクル特性の悪化が明らかとなった。そこで、この問題を解決するために、正極とセパレータの間にカーボンペーパーを挿入したところ、1Cの充放電速度の条件で、200サイクルまで良好なサイクル特性を得ることができた。さらに、様々なカットオフ電位で充放電し、その後、セルを分解し電極の粉末X線回折を測定することで、CuSの電極内での酸化還元反応を解明することも試みた。研究は、当初の計画通りに進んでおり、今のところ問題となる点は見当たらない。今後は、非量論組成の硫化銅および硫化鉄の合成を噴霧熱分解法とマイクロ波加熱水熱合成法により行う。合成は、硫酸銅、硫酸鉄およびチオ硫酸ナトリウムを原料塩として用い、原料溶液の組成、濃度、合成温度を変えて行う。合成した試料の結晶相の同定には粉末X線回折により、組成分析はICP発行分析により、化学構造分析にはFT-IRを用いて行う。合成した試料の電極特性は、CR2032コインタイプセルを用いて評価を行う。この際、対極には金属リチウムを用いて、定電流充放電により充放電特性およびサイクル特性を調べる。原料塩として硝酸銅三水和物とチオ尿素を用い、CuとSのモル比の異なる原料を調製し、噴霧熱分解法によりCu2Sの合成を様々な噴霧熱分解温度で行った。さらに、必要に応じて、その後二次焼成を行った。その結果、噴霧熱分解温度が400°C700°Cの条件では、目的物質の量論比で調製した原料溶液からはCu2Sが合成できず、CuとCu1.96Sの混合物が得られた。この原因は、合成段階でチオ尿素がCu2+と反応せずに熱分解してしまうことが原因だと考え、原料溶液にSを目的物質の量論比よりも過剰に加え、Cu2Sの合成を試みた。その結果、400°Cで噴霧熱分解した試料を460°Cで2時間、焼成することで量論組成のCu2Sの合成に成功した。そこで、この試料を正極活物質として、負極に金属リチウムを用いたハーフセルを作製し、充放電試験を行った。その結果、0.1Cの充放電速度において、理論容量の99%相当する335 mAh/gの初期放電容量を得ることが出来た。しかしながら、集電体としてAl箔を用いた場合では、30サイクル以降、サイクル劣化が見られた。そこで、集電体として銅箔を用いて、電池性能評価を行ったところ、サイクル特性を改善することが出来た。さらに、この原因を解明するために、充放電後の電極のX線回折を測定し、電極内での電気化学反応の予測を試みた。また、平成27年度は、金属硫化物以外に、多孔質ナノ構造V2O5の合成も試みた。この合成には、バナジウムの出発原料であるメタバナジン酸アンモニウムを用い、これを蒸留水に溶解させ、噴霧熱分解法により合成を行った。その結果、原料溶液に硝酸アンモニウムを添加することで、50から200nm程度の細孔を有する多孔質ナノ構造V2O5の合成に成功した。最初にターゲットにした材料が、非常に電池特性に優れていた。今年度は、化学量論組成のCu2S(理論容量:337 mAh/g)を噴霧熱分解法により合成し、集電体としてカーボンペーパーを用い、交流インピーダンス測定、サイクリックボルタンメトリー測定、充放電サイクル特性の測定を行った。さらに、Exsitu X線回折を用いて、充放電時におけるCu2Sの結晶構造変化を解析することにより、充放電時の電極上で起きる電気化学反応メカニズムを明らかにした。また、集電体として銅箔を用いて、同様な解析を行うことで、Cu2S正極活物質の電気化学特性に対する集電体(銅箔、アルミ箔およびカーボンペーパー)の影響を明らかにした。硫化銅正極としてさらに高容量が期待されるCuS(理論容量:560 mAh/g)についても、噴霧熱分解法を用いて、原料溶液組成、噴霧熱分解温度および焼成温度を変えて行い、化学量論組成のCuSが合成できる条件を明らかにした。また、昨年度合成に成功した球状多孔質ナノ構造V2O5を用いて、それと硫黄と炭素を遊星ボールミルで混合し、その後水熱合成用の反応器にそれらを充填し、100から200°Cで加熱することで、硫黄/炭素/球状多孔質ナノ構造V2O5の複合体正極を合成し、その電池特性について検討を行った。その結果、熱処理のプロセスでV2O5の細孔内に硫黄が含浸することが明らかなり、このような硫黄/炭素/球状多孔質ナノ構造V2O5の複合体正極は、球状多孔質ナノ構造V2O5を添加していない正極材料と比較して、サイクル特性に優れていることを明らかにした。研究計画が良く練られていたため。

まず、噴霧熱分解法とその後の焼成操作により、化学量論組成のCuSが得られる合成条件を探索した。その結果、3%水素を含む窒素雰囲気下で、400°Cで噴霧熱分解し、その後、同様の雰囲気で150°C、1時間、焼成することで化学量論組成のCuSが合成できることを明らかにした。また、これを正極活物質として、負極に金属リチウムを用いたハーフセルを作製し、合成した材料のリチウム二次電池特性を評価したところ、0.1Cの充放電速度において、約460 mAh/gの初期放電容量が得られることを明らかにした。しかしながら、約15サイクル後に、充電時に生成する多硫化物の電解液への溶出によると思われるサイクル特性の悪化が明らかとなった。そこで、この問題を解決するために、正極とセパレータの間にカーボンペーパーを挿入したところ、1Cの充放電速度の条件で、200サイクルまで良好なサイクル特性を得ることができた。さらに、様々なカットオフ電位で充放電し、その後、セルを分解し電極の粉末X線回折を測定することで、CuSの電極内での酸化還元反応を解明することも試みた。研究は、当初の計画通りに進んでおり、今のところ問題となる点は見当たらない。昨年度行った、Exsitu-XRDによる電極内での電気化学反応解析を継続して行い、集電体とCu2Sの電気化学特性の間の関係を明らかにする。また、今年度は噴霧熱分解法を用いて化学量論組成を有するCuSの合成を行う。合成された試料については、その表面形態および内部構造をSEMおよびTEMにより観察する。CuとSの比率についてはICP発光分析により確認する。結晶相の同定については粉末X線回折を用いて行う。これらの分析により、化学量論組成を有するCuSの合成条件を探索する。合成した材料の電気化学特性は、コインタイプセルを用いて評価する。さらに、昨年と同様な方法で、充放電時における電極内での電気化学反応を、Exsitu-XRDを用いて解析する。以上の分析結果より、硫化銅(CuxS)の化学組成と電気化学反応の関係を明らかにすると共に、電気化学特性に優れた組成比の探索を行う。また、昨年度合成に成功した多孔質ナノ構造V2O5のリチウム二次電池特性の評価を行うと共に、原料溶液に硝酸アンモニウムを添加することによるV2O5の細孔径の制御法を確立する。さらに、この細孔内に硫黄を含浸させ、硫黄とV2O5の複合体の合成を試みると共に、その電気化学特性についても評価を行う。硫化銅(CuS)正極については、化学量論組成および非化学量論組成のCuS1+xを噴霧熱分解法により合成し、その物理特性および電気化学特性について検討を行う。その際、電気化学特性の評価においては、集電体としては、カーボンペーパーと銅箔を用いる。充放電時における電極内の電気化学反応は、電極のExsitu X線回折、充放電曲線、サイクリックボルタンメトリーの結果を解析することで、そのメカニズムを明らかにする。硫黄/炭素/球状多孔質ナノ構造V2O5の複合体正極については、V2O5の様々な物理的特性(粒子径、細孔径、細孔体積)を有する材料を噴霧熱分解法により合成し、複合体電極とした時のリチウム硫黄二次電池特性を明らかにする。今後は、非量論組成の硫化銅および硫化鉄の合成を噴霧熱分解法とマイクロ波加熱水熱合成法により行う。合成は、硫酸銅、硫酸鉄およびチオ硫酸ナトリウムを原料塩として用い、原料溶液の組成、濃度、合成温度を変えて行う。合成した試料の結晶相の同定には粉末X線回折により、組成分析はICP発行分析により、化学構造分析にはFT-IRを用いて行う。
尊電性高分子の電子・光物性と機能性出現機構に関する研究

1)ポリ(3ーアルキルチオフェン)ゲルのX線回折をクロロホルムとエタノ-ルの比率を変化させながら測定した結果、収縮、膨張の寸法変化に対応して、鎖間が大きく変化することが明らかになった。2)ポリ(3ーアルキルチオフェン)ゲルのルミネッセンスはその溶媒あるいは温度による体積変化と共に大きく変化し、収縮状態で弱くなる事が見い出された。これは光励起状態の非〓射再結合の確率が主鎖の平面性、鎖間の距離に依存するとして説明できる。3)ポリ(3ーアルキルチオフェン)ゲルの体積変化の速さは元のゲルの体積に依存し、大きなものほど遅くなることが明らかとなった。この動力学的解析からゲルの体積変化の動的メカニズムを検討した。4)ポリ(3ーアルキルチオフェン)を用いてショットキ-障壁型FETを作製した場合、その特性は温度、ド-ピングに強く依存することが明らかとなった。これは温度やド-パントによるキャリヤ移動度、キャリヤ濃度の変化によるものと説明できることが明らかとなった。またキャリヤ移動度はアルキル側鎖長にも依存することが明かとなった。5)ポリ(3ーアルキルチオフェン)の結晶構造を調べた結果、主鎖間の距離(a軸方向)がアルキル鎖長にほぼ比例して長くなるがドデシル以上のもので飽和する傾向が見い出された。チオフェン環平面間の間隔(b軸方向)もアルキル鎖が長いとアルキル鎖長によって変化することが見い出された。6)ド-ピングによるポリ(3ーアルキルチオフェン)の結晶構造の変化を明らかにしド-パントの存在位置を検討した。7)ポリ(3ーアルキルチオフェン)で発光ダイオ-ドが作製できるが、その発光強度は側鎖長、温度の上昇、増大と共に強くなることが明らかになった。これらの特性はポリ(3ーアルキルチオフェン)の構造と特徴的な電子状態およびそれらの側鎖、温度依存性を考慮にいれて説明できることが明かとなった。
グルココルチコイドによる成獣および胎仔の脳内性ステロイド受容体の発現制御

成獣ラットの脳内アンドロゲン受容体(AR)はアンドロゲン投与によって発現が増加し、エストロゲン受容体(ER)αはエストロゲンによって減少することが明らかになったが、AR・ERα・ERβの発現にはコルチコステロンの影響は見られなかった。しかし雄ラット脳内の芳香化酵素の発現領域においては、エストロゲンがARに結合し、ARを介した遺伝子発現に影響を及ぼしているている可能性が示唆された。平成19年度の研究によって成獣ラット脳内におけるアンドロゲン受容体(AR)、エストロゲン受容体(ER)αおよびβの脳内発現分布と、性ホルモンによる受容体タンパク量の変化が明らかになった。対照群と比較して、脳内ARタンパクはアンドロゲンによって増加した。ERαタンパクは精巣摘出および副腎摘出したラットで対照群よりも増加するが、ERαの増加は扁桃体および分界条床核でより顕著であった。精巣および副腎を摘出したラットにエストロゲンを外因性に投与することで、扁桃体・分界条床核だけでなく内側視索前野・視床下部腹内側核のERαも減少することが明らかになった。ARおよびERαタンパクの増減が、mRNAの増減によるものか、タンパクの安定性の変化によるものかは現在のところ結論が得られていない。また、ERβタンパクは精巣摘出・副腎摘出・性ホルモン投与の影響を受けなかった。AR・ERα・ERβタンパクの増減に対するコルチコステロン(CS)の影響を調べるため、Sham群および精巣および副腎を摘出したラットにCSの投与を行ったところ、Sham+CS群において対照群よりもARの減少傾向が観察された。しかしながら、上記のようにARはアンドロゲンの影響を受けるため、精巣から分泌されるアンドロゲン量の変化による影響が大きい。そのため、anti-AR免疫染色より得られる結果にも影響を及ぼし、精度の高い結果が得にくい。この問題を解決するため、血清アンドロゲン量をコントロールしたモデルを作製する必要がある。平成20年度の研究によって、副腎摘出によってラット脳内におけるグルココルチコイド受容体(GR)の発現は減少し、コルチコステロン(CS)投与によって回復したが、アンドロゲン受容体(AR)、エストロゲン受容体(ER)αおよびβの脳内発現分布および発現量には変化がないことが明らかになった。様々なステロイドの投与によって、脳内性ステロイド受容体の脳内発現分布と発現量を調べていく中で、無処置の雄ラットでは、AR蛋白は外側中隔核、海馬CA1領域、内側視索前野、視床下部腹内側核、内側扁桃体核、前乳頭体核から検出され、それらは全て神経細胞の核内に見られた。精巣を摘出することで血中テストステロン濃度を低下させると、免疫反応性は低下したものの、AR蛋白は依然として核内に存在した。精巣に加えて副腎も摘出することで、AR蛋白は神経細胞内の細胞質へ移行した。細胞質へ移行したAR蛋白はジヒドロテストステロン(DHT)の投与により、再び核内に移行した。そしてエストラジオール(E2)を投与することでも同様の現象が観察された。さらにARを核移行させるE2投与最と血清E2濃度や、E2投与からARが核移行するまでの時間も明らかとなった。脳内の芳香化酵素発現部位(分解上床核、内側扁桃体核)においては、E2が血清中異常に高濃度で存在することが予想され、ARも同時に発現していることから、ARに作用するE2が作動性なのか、抑制性なのかは不明であるが、上記の内容までをまとめ論文を作成中である。
医療用重粒子線によるフラグメント生成反応の系統的な実験データ收集と反応機構の研究

近年、高エネルギーの重粒子線を利用したがん治療に大きな期待が寄せられている。重粒子線によるがん治療を適正かつ効果的に行うためには、人体を構成する原子核と重粒子との相互作用について高精度なシミュレーション計算を行う必要があるが、計算の基礎となるフラグメント生成反応についての実験データ、特に生成フラグメントの放出角度に関する情報がなく、計算の中で最も不確かな部分となっている。そこで本研究では、高分解能の二次元位置検出器を中心とした検出器システム開発し、主要な重粒子入射反応における生成フラグメントの放出角度に関する実験データを系統的に測定、整備することを目的として研究を行った。最終年度となる本年度は、重粒子入射軽フラグメント生成反応に関する二重微分断面積の測定実験を実施した。検出器システムでは、昨年までの経験をもとに今年度新たに多芯線型比例計数管(MWPC)を製作して位置測定精度を向上させたほか、従来の積層型GSO(Ce)スペクトロメータを使用した。実験では、放射線医学総合研究所の重粒子線加速器施設HIMACからの炭素ビーム(290MeV/u)を炭素(グラファイト)及び鉛標的に入射させ、核反応によって生じる陽子の測定を行った。その際、入射炭素ビームが完全にストップする厚い標的と薄い標的の2種類の標的を用いた。その結果、ゼロ度近傍における陽子生成反応の二重微分断面積とともに厚い標的からの陽子生成量を実験的に評価することができた。本年度は、検出器システムの製作とテストを主な目標として研究を行った。まず二次元位置検出器として、多芯線型比例計数管(MWPC)の設計と製作を行った。位置情報の読み出しは、カソードに誘起される信号を抵抗分割法で読み出した。九州大学において標準線源等を用いた基礎的な性能試験を行った後、放射線医学総合研究所の重粒子線加速器施設HIMACからの炭素ビーム(290MeV/u)を用いてテストを行った。その結果、位置分解能としてσ=950μmが得られた。また、測定条件を変化させてMWPCの検出効率や最適なアノード印加電圧等の特性を調査した。入射重粒子のエネルギー測定及び粒子識別用の検出器として、プラスチックシンチレータとGSO(Ce)シンチレータから成るカウンターテレスコープを用い、GSO(Ce)シンチレータの重粒子に対する応答を調べた。その結果、GSO(Ce)シンチレータの光出力がBirksの公式によってよく再現されることが分かった。本年度は、重粒子入射軽フラグメント生成反応に関する二重微分断面積の測定実験を実施した。使用した検出器システムは、昨年までに製作した多芯線型比例計数管(MWPC)と積層型GSO(Ce)スペクトロメータである。実験では、放射線医学総合研究所の重粒子線加速器施設HIMACからの炭素ビーム(290MeV/u)を人体の主要構成元素である炭素(グラファイト)標的に入射させ、核反応によって生じる陽子の測定を行った。その結果、ゼロ度近傍における陽子生成反応の二重微分断面積を実験的に決定することができた。また、近年開発された新しいシンチレータであり、次年度以降の実験での使用を予定しているLYSO(Ce)シンチレータについて、重粒子に対する応答を調べた。その結果、LYSOシンチレータの重粒子に対する光出力応答が初めて得られ、それがBirksの公式によってよく再現されることが分かった。検出器システムでは、昨年までの経験をもとに今年度新たに多芯線型比例計数管(MWPC)を製作して位置測定精度を向上させたほか、従来の積層型GSO(Ce)

スペクトロメータを使用した。実験では、放射線医学総合研究所の重粒子線加速器施設HIMACからの炭素ビーム(290MeV/u)を炭素(グラファイト)及び鉛標的に入射させ、核反応によって生じる陽子の測定を行った。その際、入射炭素ビームが完全にストップする厚い標的と薄い標的の2種類の標的を用いた。その結果、ゼロ度近傍における陽子生成反応の二重微分断面積とともに厚い標的からの陽子生成量を実験的に評価することができた。
学校等で流行するウイルス感染症の早期診断法の確立と防止法の樹立

われわれはこの2年間に学校保健で問題となるアデノウイルスによるプール熱等の呼吸器感染症、エンテロウイルス71型(EV71)による中枢神経感染症を併発した手足口病の迅速診断法の開発およびノロウイルスによる予防策に取り組んだ。アデノウイルスの迅速同定にPCRシステムが非常に有効であることを確認し、ほぼ10年ぶりに日本国内で発生したアデノウイルス4型のプールを介した集団発生を捉え、プール水の消毒イオンの改善を指導し、流行拡大を阻止した。EV71を臨床検体から直接検出するPCRシステムを構築し、これまで日本で稀であった、EV71による死亡例・後遺症例を含む重症の中枢神経感染症の地域的流行時の検体から高率にEV71を検出できることを明らかにした。このことにより早期診断が可能となり、対策が早く行われるようになった。さらに遺伝子の検出が難しい髄液からのEV71遺伝子も可能とした。手足口病を伴って脳症等の重篤な中枢神経感染症を引き起こすエンテロウイルスとして、EV71のみならずコクサッキーA群6型(CA6)も同様の症状を引き起こし、検査にはCA6についても行う必要性があることを示した。さらに、ワクチンで予防できる疾患であるにもかかわらず、近年の中学生のワクチン接種率が低率であるために先天性風疹症候群の発症が危惧される風疹について中学生の知識調査を行ったところ、彼らの風疹および風疹ワクチンに関する知識が不十分であることを明らかに知ったので、再教育を行った。小、中学校で、冬季多発している急性胃腸炎の集団発生事例の多くはノロウイルスが給食従事者の手等を介して食品を汚染させていることが強く示唆され、従事者の手洗いの徹底などの感染防止が必要であることの教育が必要であり、便器はウオシュレットにするべきと提言した。幼稚園、小学校で流行するウイルス感染症の早期診断法の確立と感染防止法の確立を目的として本研究を行っている。2001年2月から5月にかけて、特定のプールを利用している小児に咽頭結膜熱が多発した。症例は2000年1月から4月までの3ヶ月間に咽頭結膜熱が疑われた患者のうち、アデノウイルス抗原が検出されたのは37例で、そのうち24例についてわれわれが開発したPCR法により短期間で原因ウイルスがアデノウイルス4型によることを明らかにした。直ちに患者が利用していたプール水の遊離塩素濃度を測定したところ0.1mg/lと低く、このことが多発した要因と考えられた。そこで遊離塩素濃度を0.7mg/lに是正するように行政を通じ指導したところ、患者発生が終息した。咽頭結膜熱の診断を短時間に行うことにより原因ウイルスが明らかとなり、直ちに感染防止が行うことができた。引き続き、兵庫県内の学童が利用するプール水50件からアデノウイルスの検出を試みたが、検出できなかった。このことはわれわれが行政を通じプール水の塩素濃度の保持を指導した効果といえる。またその後プール水を介しての咽頭結膜炎の発生は殆ど見られなかった。エンテロウイルス71型(EV-71)による手足口病の流行があり、2歳の幼児が脳症を併発して死亡例がみられた。中枢神経系疾患を併発した患者と同時期に中枢神経系疾患を共ない患者からのEV-71について比較検討を行った。中枢神経系疾患を伴わない患者からはEV-71がVero細胞で容易に分離された。しかし中枢神経系を併発した患者からは分離されにくく、両者に細胞感受性の違いが見られた。さらにEV-71のVP4領域の遺伝子解析結果、中枢神経系疾患を併発した患者から分離された株は病原性の強いタイプのEV-71であることが示され、ウイルスの遺伝子解析により毒性の強弱を推測することが可能となることを明らかにしている。

われわれはこの2年間に学校保健で問題となるアデノウイルスによるプール熱等の呼吸器感染症、エンテロウイルス71型(EV71)による中枢神経感染症を併発した手足口病の迅速診断法の開発およびノロウイルスによる予防策に取り組んだ。アデノウイルスの迅速同定にPCRシステムが非常に有効であることを確認し、ほぼ10年ぶりに日本国内で発生したアデノウイルス4型のプールを介した集団発生を捉え、プール水の消毒イオンの改善を指導し、流行拡大を阻止した。EV71を臨床検体から直接検出するPCRシステムを構築し、これまで日本で稀であった、EV71による死亡例・後遺症例を含む重症の中枢神経感染症の地域的流行時の検体から高率にEV71を検出できることを明らかにした。このことにより早期診断が可能となり、対策が早く行われるようになった。さらに遺伝子の検出が難しい髄液からのEV71遺伝子も可能とした。手足口病を伴って脳症等の重篤な中枢神経感染症を引き起こすエンテロウイルスとして、EV71のみならずコクサッキーA群6型(CA6)も同様の症状を引き起こし、検査にはCA6についても行う必要性があることを示した。さらに、ワクチンで予防できる疾患であるにもかかわらず、近年の中学生のワクチン接種率が低率であるために先天性風疹症候群の発症が危倶される風疹について中学生の知識調査を行ったところ、彼らの風疹および風疹ワクチンに関する知識が不十分であることを明らかに知ったので、再教育を行った。小、中学校で、冬季多発している急性胃腸炎の集団発生事例の多くはノロウイルスが給食従事者の手等を介して食品を汚染させていることが強く示唆され、従事者の手洗いの徹底などの感染防止が必要であることの教育が必要であり、便器はウオシュレットにするべきと提言した。
共鳴モード閉じ込め型光ファイバの導波機構の研究

本科研費課題では、微細構造光ファイバの一種であり、石英クラッド中にSiやカルコゲナイドガラス等の高屈折率ロッドを周期的に埋め込むことで構成される「共鳴導波型光ファイバ」について研究を行った。有限差分時間領域法(FDTD法)に基づく電磁界シミュレーションを駆使し、閉じ込めモードの分散関係とモード指標、モードの電磁界分布、損失特性等を明らかにした。また光の閉じ込めにかかわる導波モード共鳴現象の詳細も明らかにした。加えて、解析に必要なFDTD法の新しいアルゴリズムの提案も行った。一定の曲率を持って波長以下の間隔で周期的に配置した高屈折率散乱体は、同心円状の波面を持つ光に対し、高反射率・高波長選択性の共鳴型反射鏡として作用する。このような散乱体(格子)で囲まれた柱状空間は極めて高いQ値を持つ単一モード光共振器として機能する。本研究はこの知見に基づく共鳴導波型光ファイバーの諸特性を明らかにし、光ファイバー型センサーなど、将来の応用のための理論的基盤を確立することを目的として開始された。計画2年目である本年度は、従来型の円形光ファイバーとの動作機構上の差異を一つずつ明らかにすることを目的として、種々の解析を行った。その結果、ファイバーの閉じ込めモードの分散関係とその損失スペクトル、モード分類を明らかにした。それと共に、周期散乱体(高屈折率ロッド)に付帯して配置した空孔ロッドの屈折率分布の変化に伴うモード特性の変化など、環境変化感受型センサとしての使用を想定した解析も実施した。以上の、ファイバーとしての基礎的特性の解析と並行して、本構造のようなサブ波長周期構造・円形ナノ光デバイスの電磁界解析を効率的に実施するための、コンピュータシミュレーションの手法についても研究した。その成果として、ナノフォトニック・デバイスの解析で多用されるFDTD法を基盤とする、円柱座標系構造体解析用FDTD法向けの高効率吸収境界条件(CPML)の性能評価を行った。また、この円柱座標系用FDTD法プログラムを少ない計算量で高精度に計算する新たなアルゴリズムも発表した。以上のように、本研究課題では、光ファイバ型センサーへ応用することのできる、「導波モード共鳴現象」に基づく、全く新しい導波機構を持つ光ファイバである「共鳴導波型光ファイバー」を提案し、その動作メカニズムの詳細を明らかにしたとともに、必要な電磁界解析手法についても新たな知見を産み出した。曲率を設けたサブ波長回折格子は、同心円状の波面を持つ光に対し、高反射率・高波長選択性の共鳴型ミラーとして機能する。そのような格子で囲まれた円形空間は極めて高いQ値を持つ単一モード光共振器として機能する。本研究はこの知見に基づく「共鳴導波型光ファイバー」の諸特性を明らかにし、光ファイバーセンサー及び光ファイバー型光源など、将来の応用のための理論的基盤を確立することを目的とする。本年度はまず、ファイバー構造の元となる円柱状共振器構造の数値解析を行い、外部からの共振モードの励振が可能であること、大きなモード断面積にて実効的に単一モード動作が可能であることを示したとともに、共振モードのQ値やモードの電磁界分布を明らかにした(学会発表1,2)。続いて周期格子における共鳴の物理を定性的に把握する目的で、周期構造部分を種々の方向に伝搬する波同士の波面変換機構と捉え、変換効率を散乱パラメータで表現することを試みた。その結果、共鳴の発生機構や、共鳴反射の波長帯を決定する要素などを明らかにした(学会発表3)。続いて、これまで申請者らが円柱型共振器の数値解析に一部使用していた、円柱座標系型の有限差分時間領域法(FDTD法)プログラムに、ファイバー構造の分散関係とモード分布を取り扱えるような改良を施した。これを用いてカルコゲナイドガラスとエアロッドを有する石英クラッド型共鳴導波型光ファイバーの導波特性の解析を行った。その結果、周期構造クラッドの反射率の曲率依存性、分散関係、導波モードごとの損失スペクトル、モードの電磁界分布などいくつかの基礎特性をを明らかにした(学会発表4)。計画段階では2年の研究期間のうち、初年度には以下を実行する計画を立てていた。1円柱座標系での光伝搬解析に向けたプログラムの改造ー開発済みの有限差分時間領域法(FDTD法)の電磁界シミュレーションプログラムに、円柱座標系での面外光伝搬を取り扱う機能を実装する。数ヶ月程度の改造作業期間を予定。【現状】改造済みで、年度途中からファイバー及び関連する構造の解析に実践運用中。2環状配置サブ波長格子の共鳴スペクトルの解析ー環状に配置した周期格子の共鳴特性をまず把握するために、例えばカルコゲナイドガラス/石英等の材料系を想定し、格子の曲率半径と・共鳴波長におけるピーク反射率、・共鳴線幅とQ値、・電磁界分布等を数値解析する。【現状】上記材料系における諸特性の数値解析を行い、H25.3月に国際会議で成果を発表した。

3GPGPU計算機へのプログラムの移植ーNVIDIA社製GPUボードを搭載した計算機を導入し、FDTDツールの移植を行う。非GPU型の現有計算機による解析作業と並行して実行。【現状】計算機は導入済み。ただし計算能力が高く、かつ1の改造によって少ない計算機資源で解析を実行できているため、今年度の計算にはまだGPUの力に頼らなくとも十分な成果を出せている。【その他】計画にはなかった、円柱共振器の動作機構の解明、及び周期格子中の物理の解明を行い、結果を学会で発表した。これらはファイバー型デバイスの特性の把握に大いに役に立っている。H24年度にファイバーの導波現象を明らかにすることができたので、それらの成果を踏まえ、下記の事項を中心に研究を遂行する予定である。1センシング応用を見据えたファイバー特性の解析:センシング応用では構成材料の屈折率の変化に伴う損失スペクトルの把握が不可欠であるので、これを解析する。具体的には熱光学効果による高屈折率ロッドの屈折率変動の効果を試算する。またファイバーに閉じ込め強化用として設けるアシストホールの位置・直径の、損失への影響を計算する。2種々の構成材料に対するファイバー特性の解析:前年度のカルコゲナイド/石英系構造に続いて、近年製造法が確立されたSi/石英系の微細ファイバー構造などに着目する。構成材料の屈折率差が導波特性にどのように影響するのかなどを調査する。3GPU計算機へのシミュレーションプログラムの移植:試算するファイバー構造の種類の増加に伴い、必要な計算機資源も増えると思われる。開発済みの有限差分時間領域法プログラムの改良を引き続き行い、GPU計算機での並列環境の構築を目指す。さらに上記に加えて、光集積回路型の円形共鳴共振器など、共鳴導波ファイバーと同様の動作原理に基づく、作製の比較的容易な構造に着目し、その試作を通して共鳴光閉じ込めの実証、ファイバモードと類似の電磁界形状を持つ共振モードの存在の実証も試みる。研究の全般を通じて、当初計画にある事項はもちろん、その周辺の知見も随時外部に発表することとする。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせて、平成25年度の研究の遂行に使用する予定である。
イミノホスホランによる含窒素複素環の合成設計

PーNイリド,イミノホスホランは70年以上も前に発見されたがその合成化学への応用は、重要オレフィン合成法であるWittig反応の中間体、ホスホランに比して非常に遅れていた。近年になってイミノホスホランが合成中間体として注目され始めアミノ基やニトロ基などの窒素官能基導入に応用されてきた。本研究ではイミノホスホランとカルボニル基との反応によるC=N基生成(azaーWittig反応)を鍵反応とした有用含窒素複素環の合成設計を押し進めることを目的として検討した。これらの結果は以下の項目別に要約できる。1.イミノホスホラン前駆体ωーアジドカルボニル系として芳香族系のοーアジドベンゾイル基に着目してアミド,ラクタム,アミノ酸,複素環などとの反応による各種アジドベンゾイル系の合成設計を検討した。2.上記により得られるNー(οーアジドベンゾイル)アミド,ラクタム誘導体と3価リン化合物との反応ではStaudingerーazaーWittig反応が連続的におこり各種キナゾリノン誘導体が合成できることが判明した。3.この反応を活用して有用生理活性アルカロイド,ルテカルピン,トリプタンスリン,ヴァッシノンなどの短段階合成法を開発した。4.環縮合型キナゾリノン類はさらにボランにより還元的環拡大し、含窒素大環状複素環へ変換できることを見い出だし、配位機能性1,5,9,13ーテトラアザヘキサデカンなどの合成法を開発した。5.上記各種キナゾリノンの他、7,8員環系の1,4ーベンゾジアゼピン,1,5ーベンゾオキサゾシンの合成も分子内azaーWittig反応で可能であることが判明した。これらは関連生理活性複素環の合成にも応用可能と考えられ今後の一層の発展が期待される。
心疾患におけるnon-canonical Wntシグナルの病態生理学的意義の解明

Wntは分子量約4万の分泌蛋白で、細胞表面の受容体に結合するリガンドとして機能する。Wntによって惹起される細胞内シグナルのうち、β-カテニンに依存しないPCP経路とCa2+経路をnon-canonical(非古典的)Wntシグナルと呼び、non-canonical Wntシグナルを活性化する主なリガンドとしてWnt5a、Wnt11が知られている。Wnt5a、Wnt11が心臓発生に必須であるとの報告はあるが、成人期の心臓におけるnon-canonical Wntシグナルの病態生理学的意義についてはほとんど明らかになっていない。そこで本研究ではWnt5a、Wnt11、およびWnt5a/Wnt11の心筋特異的誘導型ノックアウトマウスを用いて、non-canonical Wntシグナルが心疾患の発症進展に果たす役割とその分子機構を解明し、新たな心不全治療戦略を確立することをその目的とする成人期の心臓における機能解析を行うために、心筋特異的誘導型Wnt5aノックアウトマウスを作製したところ、通常の状態では明らかな表現型をみとめなかったが、左室に圧負荷を加えたところ、野生型マウスと比較して左室駆出率(left ventricularejection fraction: LVEF)の低下が軽減された。すなわち、心筋細胞由来のWnt5aが心不全を増悪させることが明らかになった。non-canonical Wntシグナルの指標としてphospho-JNK、phospho-CaMKIIをWestern blotを用いて定量評価したところ、野生型マウスと心筋特異的誘導型Wnt5aノックアウトマウスで顕著な差はみとめられなかった。また、JNK以外のMAPK経路としてERKやp38のリン酸化も評価したが、同様に野生型とノックアウトマウスで明らかな差はなかった。昨年度は心筋特異的誘導型Wnt5aノックアウトマウスの表現形を解析する予定であった。圧負荷にともなう心不全がWnt5aノックアウトマウスでは軽減されることが明らかになり、さらに細胞内シグナル伝達についても一部解析が進んだことから、今年度の目的は概ね達成できたものと考えている。昨年度は心臓におけるnon-canonical Wntシグナルの指標としてMAPK cascadeの解析をおこなったが、野生型と心筋特異的誘導型Wnt5aノックアウトマウスで顕著な差はみとめられなかった。
骨の力学機能に立脚した脊椎固定用異方性材料デザイン

β型低弾性率Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)およびTi-Cr系合金につき、特にユビキタス元素である酸素(O)に注目し、従来では脆化をもたらすと考えられてきた高O濃度としたり、CrおよびO量を制御することにより、ω相、α"マルテンサイトあるいは双晶を適切に誘起すること、さらには超塑性歪加工、微粒子衝突やキャビテーションピーニングを施すことにより、両合金の高強度・高延性化、高疲労強度化、自己ヤング率調整機能の付与を達成した。TNTZでは、単結晶を用いて変形挙動を解析し、同合金単結晶が塑性的には異方性を示す、弾性的には等方性を示すことを見出した。無毒性・非アレルギー性元素のみからなる生体用チタン合金の一つであるTi-29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)は、従来から医療用に使用されているTi-6Al-4VELI合金に比べて、応力遮蔽効果による過剰な骨吸収の抑制に有効な骨に近い低弾性率を有する。一方、例えば、脊椎固定器具では、低弾性率合金を用いると、大きなスプリングバックが生じやすくなることから、手術中の脊椎固定器具のハンドリング性が低下する懸念があるため、スプリングバック抑制の観点からは高弾性率のほうが有利となる。そこで、本研究では、両弾性率特性を満たすことを目指して、変形誘起ω相変態を利用し、変形部分のみ弾性率が上昇し、その他の部分は低弾性率となるように、クロム(Cr)の添加によるTNTZの改良を試みた。その結果、冷間圧延により、TNTZでは変形誘起α′′相の形成が認められたが、Crを添加したTNTZでは変形誘起ω相が生成した。溶体化処理後および冷間圧延後の弾性率を測定した結果、Crを添加したTNTZではCr添加量が多いほど冷間圧延により弾性率が大きく上昇した。微細組織解析の結果、Crを添加することにより冷間圧延により変形誘起ω相の形成が認められたことから、Crを添加したTNTZにおける冷間圧延による弾性率の上昇は、変形誘起ω相の形成に起因すると考えられる。したがって、TNTZ中に変形誘起ω相を形成させ、局所的な弾性率の上昇を得ようとする場合には、Crの添加が有効であることが明らかとなった。生体硬組織代替器具に用いられる金属材料には、通常の構造材料に求められる高強度・延性バランス、高耐久性、高耐食性などに加え、毒性・アレルギー性の排除や応力遮蔽効果を抑制するための低弾性率などが求められる。研究代表者らが開発したTi-29Nb-13Ta-4.6Zr合金は、溶体化状態において約60GPaと低弾性率を示すが、この場合、耐久性には課題を残している。β型合金の耐久性を改善するには、析出強化が有効であるが、その場合は弾性率の上昇を伴う。そこで、本研究では、析出強化に依らない強化方法の一つである固溶強化に注目し、固溶強化能が高い、侵入型元素である酸素を最大0.7mass%まで添加し、ミクロ組織および力学的特性に及ぼす酸素含有量の影響について検討した。その結果、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金は、酸素含有量の増加に伴い、弾性率が若干上昇した。光学顕微鏡観察およびX線回折の結果、いずれの場合もβ相単相からなると考えられたことから、この酸素含有量の増加に伴う弾性率の上昇は、酸素の固溶に起因すると考えられる。引張特性は、酸素含有量の増加に伴い、引張強さおよび0.2%耐力が上昇した。強度に対する酸素含有量依存性は、一般的な傾向と同様であった。しかし、延性に関しては一般的な傾向と異なり、通常は酸素含有量の増大とともに低下する伸びが、Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金では、特異的に0.7mass%付近で上昇することを見出した。研究代表者らにより開発されたTi-29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)は、無毒性・非アレルギー元素のみで構成され、溶体化状態において、骨の弾性率に比較的近い弾性率を示す。しかし、溶体化状態のTNTZの強度は、従来から医療用に使用されているTi-6Al-4V ELI合金に比べると低く、改善の余地がある。酸素は、チタン合金に添加すると、通常、固溶強化により強度は上昇するが延性が低下する。一方、TNTZでは、酸素の添加により弾性率を比較的低く抑えつつ強度を上昇させることができるが、これに加え、酸素添加量の増加により延性が一旦低下するが再び上昇するという通常の傾向とは異なる特異な現象が見出されている。そこで、本年度は、TNTZの延性の酸素添加量依存性の原因を明らかにするため、低濃度と高濃度の酸素を添加したTNTZの変形挙動の解析を試みた。その結果、酸素濃度に依存して、変形中に活動するすべり系に違いが認められた。この違いが、酸素を添加したTNTZの高延性に寄与していると考えられる。新規に開発した低弾性率β型Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)および低弾性率ヤング率自己調整機能型β型Ti-Cr系合金の脊柱矯正器具用ロッドへの適用を視野に入れた研究開発を展開した。TNTZでは、強歪加工法の1つである高圧捩り加工(HPT)や微粒子衝突法により、低弾性率維持を維持したままでの高強度化を達成し、さらには酸素添加による耐摩耗性の改善にも成功した。

Ti-Cr系合金では、Ti-12Cr合金を中心として、Crおよび酸素量の適正化を行い、変形双晶誘起塑性(TWIP)による高強度・高延性化を達成できることを見出し、かつその場合同時に誘起されるω相につき詳細な解析を行った。さらには、細胞毒性試験によりTi-Cr系合金の生体親和性の優位性を実証した。脊柱固定用ロッドへの適用を念頭に、低弾性β型Ti29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)およびTi-Cr合金に注目し、これらの合金における骨構造機能発現のための合金設計、合金組成の最適化、相安定性の制御、高強度・高延性化、高耐久化、高摩耗抵抗化、細胞および動物(兎)を用いての生体組織適合性評価、生体活性セラミックス表面修飾による生体親和性の促進、高形状付与性を進めてきている。特に、Ti-Cr合金では、ヤング率自己調整機能を付与することができ、それによる形状付与性の著しい改善を達成するとともに、それに伴う自己強化機能の発現への可能性を見出すことができている。また、組成制御によりβ相の安定度を制御することによって、変形双晶誘超塑性(TWIP)を発現させ、Ti-Cr合金の高強度・高延性化を達成している点は、大きな成果である。Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)およびTi-12Cr合金の実用化のために重要な圧縮疲労強度の改善のために両合金表面にキャビテーションピーニングを施した結果、圧縮疲労強度が改善されたが、特にTi-12Cr合金では圧縮疲労強度が著しく改善された、したがって、Ti-12Cr合金の脊柱固定器具用ロッドへの適用が期待される結果を得ることができた。これと同時に、この圧縮疲労強度の改善が残留応力の付与とともに強化相であるω相が加工誘起されたことによることも判明した。さらにTi-12Cr合金をベースに、侵入型ユビキタス軽元素である酸素(O)を添加し、合金組成を制御することでさらなる強化を試み、Ti-11Cr-0.2O合金を開発した。この合金では、T-12Cr合金に比べて、スプリングバックが小さく、かつ変形双昌誘起塑性による強化が可能であることを示した。TNTZ合金では、酸素量を約0.7%まで増大させることによって引張り強度および伸びがともに増大することを前年度までに見出していたことに基付き、今年度は酸素量を約0.1から0.7%まで変化させて、その疲労強度を調査した。その結果、酸素量の増大とともに疲労強度が増大し、約0.7%Oでは生体用として汎用されているTi-6Al-4VELI合金の疲労強度に匹敵するようになることを見出した。この場合、いずれの酸素量でも加工誘起マルテンサイトが生成し、酸素量の増大とともに加工誘起マルテンサイトが微細化することおよび転移密度が減少することを明らかとした。加工誘起マルテンサイトの微細化も疲労強度の増大に寄与していると推定される。β型低弾性率Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr合金(TNTZ)およびTi-Cr系合金につき、特にユビキタス元素である酸素(O)に注目し、従来では脆化をもたらすと考えられてきた高O濃度としたり、CrおよびO量を制御することにより、ω相、α"マルテンサイトあるいは双晶を適切に誘起すること、さらには超塑性歪加工、微粒子衝突やキャビテーションピーニングを施すことにより、両合金の高強度・高延性化、高疲労強度化、自己ヤング率調整機能の付与を達成した。TNTZでは、単結晶を用いて変形挙動を解析し、同合金単結晶が塑性的には異方性を示す、弾性的には等方性を示すことを見出した。酸素を添加したTNTZのすべり系を解析することにより、その特異な変形挙動の理解が進んだ。
スペンサーコレクション本の基礎的研究

平成20・21・22年度の3年度に渡り、ニューヨーク公共図書館スペンサーコレクションでの調査研究を行った。その際、反町茂雄氏『ニューヨーク公立図書館スペンサーコレクション蔵日本絵入本及絵本目録』(昭和53年、弘文荘刊、以下、「反町目録」と略称する)を使用し、それが刊行された時点での全貌を把握した上で、研究代表者と連携研究者の4人が、それぞれの専門分野の担当となり、実際の調査の中心となった。その分担は、石川透が物語・説話関係、佐々木孝浩が歌仙関係、寺澤行忠が和歌関係、佐藤道生が漢籍関係ということになった。反町目録に掲載されている作品数は相当数に及び、内容も様々である。それぞれの作品を4人の担当者で分け、下調べをした上で、スペンサーコレクションにおいて、調査・撮影を行うのである。この調査過程において、「反町目録」に掲載されていない収蔵品の存在も明らかになり、より多くの所蔵本を調査することができたのである。この研究の報告会としては、在米のコレクションについての報告会を兼ねた、奈良絵本・絵巻国際会議を、平成20年度にはワシントン・フリア美術館においてワシントン大会を、平成22年度にはニューヨーク・メトロポリタン美術館においてニューヨーク大会を開催した。本来ならば、ニューヨーク公共図書館で開催できればよかったのであるが、残念ながらニューヨーク公共図書館には、コレクションの内容を検討するスタッフが存在せず、最も近い施設でスタッフの存在するメトロポリタン美術館やフリア美術館を使用したのである。これらの集会については、別途紹介予定であるが、盛会の内に、有意義に終えることができた。平成20年度は、まず、ニューヨーク公共図書館スペンサーコレクションのこれまでの調査研究の整理を行った。その際、反町茂雄氏『ニューヨーク公立図書館スペンサーコレクション蔵日本絵入本及絵本目録』(昭和53年、弘文荘刊、以下、「反町目録」と略称する)を使用し、それが刊行された時点での全貌を把握した。そして、それらを、研究代表者と連携研究者の4人が、それぞれの専門分野の担当となり、事前調査の中心となる。それぞれの作品を4人の担当者で分け、下調べをした上で、スペンサーコレクションにおいて、調査・撮影を行った。4人とも大学での授業があるので、この出張は、夏休みと春休みに行った。また、平成21年3月には、奈良絵本・絵巻国際会議ワシントン大会において、その調査研究の成果を石川透と佐々木孝浩が行った。平成21年度は、まず、昨年度に引き続き、ニューヨーク公共図書館スペンサーコレクションでの調査研究を行った。4人とも大学での授業があり、さらには、寺澤は、定年退職したので、この出張は、夏休みに合計3人で行った。また、春休みには、スペンサーコレクションと関係する資料があるワシントンDCフリア美術館へ石川透が、フランスギメ美術館へ佐々木孝浩が調査に赴いた。平成22年度は、まず、昨年度に引き続き、ニューヨーク公共図書館スペンサーコレクションでの調査研究を行った。その際、反町茂雄氏『ニューヨーク公立図書館スペンサーコレクション蔵

日本絵入本及絵本目録』(昭和53年、弘文荘刊、以下、「反町目録」と略称する)を使用し、それが刊行された時点での全貌を把握した上で、研究代表者と連携研究者の4人が、それぞれの専門分野の担当となり、実際の調査の中心となった。その分担は、石川透が物語・説話関係、佐々木孝浩が歌仙関係、寺澤行忠が和歌関係、佐藤道生が漢籍関係ということになった。反町目録に掲載されている作品数は相当数に及び、内容も様々である。それぞれの作品を4人の担当者で分け、下調べをした上で、スペンサーコレクションにおいて、調査・撮影を行うのである。この調査過程において、「反町目録」に掲載されていない収蔵品の存在も明らかになり、より多くの所蔵本を調査することができたのである。本年度は最終年度ということもあり、在米のコレクションについての報告会を兼ねた、奈良絵本・絵巻国際会議ニューヨーク大会を、メトロポリタン美術館において3月28日に開催した。本来ならば、ニューヨーク公共図書館で開催できればよかったのであるが、残念ながらニューヨーク公共図書館には、コレクションの内容を検討するスタッフが存在せず、最も近い施設でスタッフの存在するメトロポリタン美術館を使用したのである。この集会については、別途紹介予定であるが、盛会の内に、有意義に終えることができた。