hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非均質構造材料の弾塑性破壊力学に関する研究 Study on ElasticーPlastic Fracture Mechanics in Nonhomogeneous Materials and Structures

国内においては、日本側研究グル-プの会合を5回開催し、溶接非均質材のCT試験片の実験結果(初期き裂先端が熱影響部に位置するもの、溶接線に位置するもの、溶接金属内に位置するものの3種と、それとの比較のために試験された均質母材試験片)に対して、実験結果から得られた、き裂進展量ー荷重ー荷重線変位関係を入力デ-タとする生成形型のき裂進展解析(詳細有限要素解析と簡易解析)を行った。その結果、従来型J積分と近接パラメ-タ(T^*積分やJ^^<^>積分など)は、き裂進展に伴う挙動は大きく異なるものの、従来型J積分でも、き裂が非均質材中を進展する際の抵抗挙動を定量的に把握できることがわかった。すなわち、熱影響部や溶接線のような低靭性部から溶接金属部などの高靭性部へき裂が進展していく際には、近接パラメ-タはき裂進展開始直後ほぼ一定となりき裂が界面を横切るとやや増加する傾向を示すのに対して、従来型J積分では、単調に増加しき裂が界面を横切るころから勾配が急になることがわかった。同一の問題に対して従来型のJ積分簡易評価手法(3次元き裂にも拡張可能)を適用し結果の比較を行った。その結果、材料の構成式(ベき乗応力ひずみ関係など)を仮定し荷重情報のみを用いる簡易評価では、非均質材中をき裂が進展する際のJ積分の評価には材料物性値の選択(母材、溶接金属、その混合など)に多少の工夫を必要とすることも明らかとなった。国際活動としては、6月下旬に吉村忍(東大)がジョ-ジア工科大およびオ-クリッジ国立研究所の研究者達とそれぞれに溶接材料の弾塑性破壊実験結果に関する討論と、き裂進展解析問題設定、解析方法に関する打ち合わせを行った。米国材料試験協会の破壊力学会議に出席し、非均質材料の弾塑性破壊力学(特にJ積分の簡便評価法)に関する調査を行った。7月中旬から8月末まで、中垣道彦(九工大)が、ジョ-ジア工科大にて、非均質材料の数値破壊力学に関する共同研究(近接パラメ-タT^*積分を用いたき裂進展解析)を行った。さらに、ボストンにて、ジョ-ジア工科大(この研究者が平成2年度はMITの客員教授を兼任)、バッテル研究所、オ-クリッジ研究所、米国NRCの研究者達と、これまでの共同研究の成果に基づき、とくに従来型J積分と近接パラメ-タの非均質構造材料中の弾塑性き裂進展現象の記述能力に関する評価を行った。また、バッテル研究所にて、3次元き裂材の弾塑性破壊実験と解析の結果の検討を行い、MITにおいて複合材料の経年劣化材の破壊力学研究の調査を行った。9月中旬には、米国オ-クリッジ研究所の研究者が来日し、日本側メンバ-と共同研究全般に関する打ち合わせを行い、さらに、日本側の研究メンバ-の機関(東大、東工大、豊橋技科大、神商大、九大、九工大)を訪問し、個別に研究内容に関する討論を行った。9月末には矢川元基(東大)が、米国ワシントンにて米国NRCの研究者と最終年度のとりまとめ方法について打ち合わせを行った。11月中旬から12月末まで、宮崎則幸(九大)が、バッテル研究所に滞在し、溶接材のき裂進展実験結果を対象として、2次元および3次元簡易評価に関する共同研究を行った。また、ワシントン大の研究者とJ積分の弾塑性き裂進展問題への適用性について、日米の光学実験法(米のモアレ法と日本の画像処理法など)による結果の比較を中心に討論を行った。以上、最終年度の成果をまとめると次のようになる。(1)溶接材の弾塑性き裂進展実験とそのき裂進展解析(詳細有限要素法解析)をシステマティックに行うことにより(日米の研究者がラウンドロビン解析を実施する)、従来型J積分を用いても非均質材中のき裂進展現象を定量的に把握できることが明らかとなった。(2)材料の構成式を仮定し、荷重情報のみを用いる簡易評価では、非均質材中をき裂が進展する場合のJ積分の評価には材料物性値の選択に多少の工夫を必要とする。(3)溶接材の弾塑性破壊力学ばかりでなく、界面に存在するき裂の問題、複合材の分静的および動的破壊力学問題、非均質温度場における弾塑性破壊力学現象なで、そのほかの非均質構造材料の弾塑性破壊力学の現状が明らかとなった。

すなわち、熱影響部や溶接線のような低靭性部から溶接金属部などの高靭性部へき裂が進展していく際には、近接パラメ-タはき裂進展開始直後ほぼ一定となりき裂が界面を横切るとやや増加する傾向を示すのに対して、従来型J積分では、単調に増加しき裂が界面を横切るころから勾配が急になることがわかった。同一の問題に対して従来型のJ積分簡易評価手法(3次元き裂にも拡張可能)を適用し結果の比較を行った。その結果、材料の構成式(ベき乗応力ひずみ関係など)を仮定し荷重情報のみを用いる簡易評価では、非均質材中をき裂が進展する際のJ積分の評価には材料物性値の選択(母材、溶接金属、その混合など)に多少の工夫を必要とすることも明らかとなった。国際活動としては、6月下旬に吉村忍(東大)がジョ-ジア工科大およびオ-クリッジ国立研究所の研究者達とそれぞれに溶接材料の弾塑性破壊実験結果に関する討論と、き裂進展解析問題設定、解析方法に関する打ち合わせを行った。米国材料試験協会の破壊力学会議に出席し、非均質材料の弾塑性破壊力学(特にJ積分の簡便評価法)に関する調査を行った。7月中旬から8月末まで、中垣道彦(九工大)が、ジョ-ジア工科大にて、非均質材料の数値破壊力学に関する共同研究(近接パラメ-タT^*積分を用いたき裂進展解析)を行った。さらに、ボストンにて、ジョ-ジア工科大(この研究者が平成2年度はMITの客員教授を兼任)、バッテル研究所、オ-クリッジ研究所、米国NRCの研究者達と、これまでの共同研究の成果に基づき、とくに従来型J積分と近接パラメ-タの非均質構造材料中の弾塑性き裂進展現象の記述能力に関する評価を行った。また、バッテル研究所にて、3次元き裂材の弾塑性破壊実験と解析の結果の検討を行い、MITにおいて複合材料の経年劣化材の破壊力学研究の調査を行った。9月中旬には、米国オ-クリッジ研究所の研究者が来日し、日本側メンバ-と共同研究全般に関する打ち合わせを行い、さらに、日本側の研究メンバ-の機関(東大、東工大、豊橋技科大、神商大、九大、九工大)を訪問し、個別に研究内容に関する討論を行った。9月末には矢川元基(東大)が、米国ワシントンにて米国NRCの研究者と最終年度のとりまとめ方法について打ち合わせを行った。11月中旬から12月末まで、宮崎則幸(九大)が、バッテル研究所に滞在し、溶接材のき裂進展実験結果を対象として、2次元および3次元簡易評価に関する共同研究を行った。また、ワシントン大の研究者とJ積分の弾塑性き裂進展問題への適用性について、日米の光学実験法(米のモアレ法と日本の画像処理法など)による結果の比較を中心に討論を行った。以上、最終年度の成果をまとめると次のようになる。(1)溶接材の弾塑性き裂進展実験とそのき裂進展解析(詳細有限要素法解析)をシステマティックに行うことにより(日米の研究者がラウンドロビン解析を実施する)、従来型J積分を用いても非均質材中のき裂進展現象を定量的に把握できることが明らかとなった。(2)材料の構成式を仮定し、荷重情報のみを用いる簡易評価では、非均質材中をき裂が進展する場合のJ積分の評価には材料物性値の選択に多少の工夫を必要とする。(3)溶接材の弾塑性破壊力学ばかりでなく、界面に存在するき裂の問題、複合材の分静的および動的破壊力学問題、非均質温度場における弾塑性破壊力学現象なで、そのほかの非均質構造材料の弾塑性破壊力学の現状が明らかとなった。
化学合成・光合成微生物生態系の炭素及び硫黄安定同位体化学指標の構築

本年度は好気及び嫌気生態系での特徴付けを行うため、成層湖の好気層及び嫌気層における微生物相と脂質同位体比の解析を行なった。微生物相解析から、優占する独立栄養細菌に注目し、単離報告されている近縁種から保有する炭素固定回路と脂肪酸を調査し、観測された結果と比較した。特徴的な脂肪酸種について、溶存炭素化合物の同位体比と比較して解析を行うことで、優占している炭素固定回路の特徴づけが可能となった。また、複数の温泉水中の微生物相解析とバルク炭素同位体比解析を行い、炭素循環への微生物寄与解析を行なった。温泉研究に関してはコスタリカにおける国際共同研究に関して成果をまとめ、Nature誌で採択され、プレスリリースを行なった。炭素代謝については2017年度に引き続きrTCA回路を持った独立栄養細菌の代謝物炭素同位体比特徴づけを行なった。脂肪酸だけでなく、糖類・アミノ酸の炭素同位体比も分析することで炭素同位体のバイオマス内における分配を明らかにするため、2018年度は糖類の分析を中心に行なった。糖類の抽出・精製の効率化と誘導体化による同位体補正を行い、標準試料作製を試みた。硫黄代謝に関しては、硫黄不均化と硫黄還元代謝の四種硫黄同位体分別解析を行ない、成果を投稿準備中である。硫黄不均化に関して、これまで報告された値より小さい分別であったことが温度の影響であると考えられたため、異なる温度条件での培養実験を今後は行う予定である。成層湖の湖水中と堆積物、純粋培養を行なった菌類の脂質及び糖質の抽出・分画とGCMSによる化学種の同定までは順調に進んでいる。それらの炭素及び水素同位体比分析について装置の故障などで進められなかったため2019年度早々に分析を終える予定である。純粋培養実験による硫黄代謝の同位体的特徴づけに関して、硫黄不均化と硫黄還元代謝の四種硫黄同位体分別解析を行ない、成果をまとめている。本研究で行なった培養実験結果とこれまで報告された結果を比較し、分別の大きさへ温度条件が大きく関わっていそうであることがわかった。特徴的な同位体分別を示した複数の菌種について温度条件の異なる培養系でどのように変化するか明らかにする。最終年度となるので、代謝物の硫黄及び炭素同位体比データベースのシステム構築を重点的に行う。本研究では堆積記録中の残存化合物から“独立・従属栄養生物で構成される生態系"を読み取ることを目的とし、純粋培養実験による代謝生成物の炭素及び硫黄安定同位体分析、実環境にて分子生物学的計測による生物相と比較した安定同位体的指標を検証するための環境試料の採取を行った。まず、純粋培養実験準備のための設備の立ち上げを行い、菌株の取得(化学合成独立栄養細菌7種、嫌気光合成細菌5種、酸素発生型光合成細菌1種)と培養を開始した。7種の化学合成独立栄養細菌に関して、単一の炭素源に変えた培地での大量培養が可能となり、バイオマス及び脂肪酸の炭素同位体比分析を完了した。分析を終えた微生物がもつ炭素固定回路、逆TCA回路について、生育温度・酵素の違いを比較できるデータセットを得ることができた。硫黄代謝菌1種に関して一定時間ごとの代謝物(硫酸塩・元素状硫黄・硫化物)を抽出し、各硫黄化合物に関する抽出効率及び分析精度の確認と培養試料の硫黄同位体比分析をほぼ終えた。また、実環境試料に関して、研究協力者と共に東温泉・坂本温泉(鹿児島県)、中房温泉(長野県)涌池(長野県)、大沼湖(北海道)のバイオマット、土壌、水等を採取し、微生物相解析と溶存・懸濁態炭素同位体比分析を行い、炭素循環モデル構築に必要なデータを得ることができた。特に涌池における微生物相の季節変動から、夏季成層期間中3-5m深度での緑色及び紅色硫黄細菌、5m以深にて化学合成細菌が優占していることが示され、微好気環境と嫌気環境で優占する炭素固定回路の推測を行った。所属機関にて培養設備構築の協力者いたため、予想より時間がかからずガスラインシステムなど完成した。培養に関して、一部十分なバイオマス量を得られない菌種があったが、まずは培養がうまくいった菌種に関して分析を進めた。研究協力者と複数の環境試料採取を速やかに行えたため、年度内に予定通りの分析を終えられた。分析試料数が多かったが、技術補佐員を雇用できたことで、作業の分担ができた。

脂肪酸だけでなく、糖類・アミノ酸の炭素同位体比も分析することで炭素同位体のバイオマス内における分配を明らかにするため、2018年度は糖類の分析を中心に行なった。糖類の抽出・精製の効率化と誘導体化による同位体補正を行い、標準試料作製を試みた。硫黄代謝に関しては、硫黄不均化と硫黄還元代謝の四種硫黄同位体分別解析を行ない、成果を投稿準備中である。硫黄不均化に関して、これまで報告された値より小さい分別であったことが温度の影響であると考えられたため、異なる温度条件での培養実験を今後は行う予定である。成層湖の湖水中と堆積物、純粋培養を行なった菌類の脂質及び糖質の抽出・分画とGCMSによる化学種の同定までは順調に進んでいる。それらの炭素及び水素同位体比分析について装置の故障などで進められなかったため2019年度早々に分析を終える予定である。純粋培養実験による硫黄代謝の同位体的特徴づけに関して、硫黄不均化と硫黄還元代謝の四種硫黄同位体分別解析を行ない、成果をまとめている。平成29年度に分析を終えた炭素源・硫黄源からの同位体分別について各微生物が持つ炭素代謝及び硫黄代謝に関する酵素の違いを元に考察を行う。他の培養条件での培養を進め、比較することで環境条件による同位体分別の変化に関する解析を進める。また、十分なバイオマス量を得られていない微生物について引き続き行う。環境試料の炭素同位体比を用いて、微生物相から予想される炭素代謝を元に生物活動の寄与を推定するためのボックスモデル構築を進める。これまで報告されている純粋培養での炭素及び硫黄代謝物のデータセットの蓄積を引き続き進め、利用しやすいシステムを考案する。本研究で行なった培養実験結果とこれまで報告された結果を比較し、分別の大きさへ温度条件が大きく関わっていそうであることがわかった。特徴的な同位体分別を示した複数の菌種について温度条件の異なる培養系でどのように変化するか明らかにする。最終年度となるので、代謝物の硫黄及び炭素同位体比データベースのシステム構築を重点的に行う。本年度予定していた分析装置(水の同位体分析)に不具合が生じ、それに伴う消耗品・出張費・の購入が次年度以降になった。また、微生物の培養や菌株管理に技術員を次年度以降も雇用する必要が生じたため、消耗品・備品購入へ予定していた予算を人件費へ変更する必要が生じた。データベース構築が本年度中に完了しなかったため、次年度へ費用を使用する。また、同位体比分析装置の故障により、一部分析が完了しなかったため、次年度で分析にかかる費用を使用する。
障がい者の美術活動が拓く「心のバリアフリー」についての基礎的研究

2000年代以降、日本では障がい者の美術活動が推進され、大きく展開してきた。他方、東京パラリンピックが開催されるにあたり、障がい者に対する差別や偏見を解消し共生社会を目指す「心のバリアフリー」の取組がスポーツ面・芸術面からなされるようになっている。こうした動向に基づき、本研究では、障がい者の美術活動を通じた「心のバリアフリー」の取組の意義と課題について、フィールドワークや実践者へのインタビュー等から明らかにする。さらに障がい者スポーツによる取組やアメリカにおける取組との比較を加えることで、障がい者の美術活動を生かした「心のバリアフリー」を積極的に行っていくための基盤を提示することを目指す。
立体化学的にまた電子構造的にフレキシブルなポリピラゾリルボラト金属錯体の構築

立体化学的なフレキシビリティをもつポリピラゾリルボラト配位子[BR_n(pz)_<(4-n)>]^-並びにNO^+-NO^-のレドックス特性に起因する電子構造的なフレキシビリティをもつニトロシル配位子(NO)のルテニウム錯体に注目し,立体化学的および電子構造的なこれらフレキシビリティが,錯体形成や生成錯体の化学反応性などに与える影響を明らかにし,今後の錯体分子設計に有益な知見を得ることを目的とした。ニトロシル(ポリピラゾリルボラト)錯体[RuCl_2{BH(pz)_3}(NO)](本錯体のニトロシル配位子NOは,形式上+1価の直線型である)を,HC≡CR型またはHC≡CC(R'_2)OH型(プロパルギルアルコール類)の末端アルキンで処理し,アセチリド錯体[RuCl{C≡CRまたはC≡CC(R')_20H}{BH(pz)_3}(NO)]を得た。前者のモノ(アセチリド)錯体にプロトン酸H[BF_4]を用いる水和反応を行うと,β-ケトニル有機金属錯体(当面,η^2-アルキン種経由を推定)が生成した。α-アシル錯体種の生成は認められなかった。後者のモノ(アセチリド)錯体でR'がMeかPhの場合には,α,β-不飽和アシル錯体(脱水したアレニリデン錯体種[RuCl{BH(pz)_3}{=C=C=C(R')_2}(NO)]^+経由と推定)を得た。(アセチリド)ルテニウム(II)錯体の水和反応では,β-ケトニル錯体の生成は全く知られておらず,本研究で初めて見い出された。さらに現在,銅(I)触媒を用い様々なビス(アセチリド)錯体[Ru(C≡CR)_2{BH(pz)_3}(NO)]を合成し,H[BF_4]等のプロトン酸を用いる水和反応を行い,ビス(β-ケトニル)錯体種,(β-ケトニル)アセチリド錯体種などを単離した。さらに,メタラシクロペンテノン構造の有機金属錯体も得られ,その構造,性質,生成機構などを現在検討している。
思考パターンの文化差に関する心理・人類学的研究

本研究はヨーロッパと日本の異類婚の昔話を材料とする記憶再生の心理学的実験を通じて「人間の思考パターンの文化差」を究明することを目的としていた。本研究は物語が記憶し再生される過程において、その内容が変容されるメカニズムに文化的な影響がどのように関わってくるか、各文化集団の記憶再生のパターンを定量的、定性的に比較検討した。また、現代の西洋化された都市において調査することによって、文化の固有性と西洋化の影響が反映されるものと考えた。調査の方法は2つの昔話(ロートリンゲン地方-ばら、日本-猿婿)を高校生(平均16歳)に聞かせ、直後と1ケ月後にその物語を筆記再生、物語の印象等を調べる質問紙を実施。前3年の韓国、カメルーン(仏語)、中国、インドネシア(バリ)、トルコ、インドでの成果を踏まえ、調査地をヨーロッパ(イギリス、フランス、ドイツ)、ブラジル、インドネシア(ジャワ)、カメルーン(英語)、ベトナム、ミクロネシアに定めた。その結果、昔話の記憶には通文化的なパターンがあることが認められた。また、物語のスキーマ(枠組)が文化的に生きていて、日常において構造化された物語がしばしば話されている文化圏(インド、インドネシア、カメルーン)では、物語の忘却率が小さく物語の枠組みを保ちながらの各文化固有の改変が起きていることが明らかにされた。ドイツとブラジルでは忘却率が大きく、特に物語の後半の忘却率が高い。また、物語の印象評定等の分析でもばらつきが大きい。これらの国では昔話のような物語スキーマの存在が弱くなっているのではないかと考えられた。カメルーンのフランス語でのデータとフランスでのデータ、カメルーンでの英語のデータとイギリスでのデータは相関が高く、さらに同様の研究を継続して、教育言語の問題やまた、旧植民地とその宗主国との関係なども詳しく検討してみたいと考えている。詳細は研究成果報告書にまとめた。本研究は、日本とヨーロッパの昔話の中で1つずつの異類婚姻譚を選び、それぞれ別のグループに聞かせて、その直後と12カ月後に思い出して書いてもらう、また物語の印象を評定するような質問紙による調査を行う、という2種・2回の心理学実験によって、思考パターンの文化差をみようというものである。現在、都市化されることによる西洋文明化は、表面上アジア、アフリカともに著しいものがある。そこで、本研究ではアジア、アフリカの都市における実験をこれまで行ってきた。アジア、アフリカにおいては、西洋文明の影響をどのように受けているかを検討することが必要であり、一神教的思考パターンを反映していると思われるヨーロッパの異類婚姻譚と、対極をなす日本のものの2つを選んで実験を行ってきた。その結果、さらに検討事項として宗教的影響と教育言語の問題が挙げられた。そこで、本年度はまずインドネシアにおいて前回のヒンディーダルマ教徒の多いバリ州でのデータとイスラム教徒の多いジャワ島でのデータを比較するために、ジャカルタ郊外の高校で実験を行った。また、本年はこれまでのアジア、アフリカ圏でのデータと比較するために、ヨーロッパ圏でのデータを取ることを第1の目的とした。英国では4カ所の高校で実施した。これは1校では1学年の人数が少ないためである。ところが、英国では、学校による格差が大きく、特にロンドンの高校では、母国語を英語とする学生が少なく、データとしてはおもしろいものとなっているが、イギリスでの純粋な英語圏のデータとはいえないものである。ヨーロッパでのデータ収集は、各学校での1学年の人数が少ないために複数の学校を調査対象にせざるを得ないが、そのとき、各学校の条件が異なるため、同質のデータとはできないことがわかった。そこで、ヨーロッパでのデータはその実施状況を加味して、細かく検討を加えていかねばならないと考えている。

本年度は、ブラジルの2地域、サンパウロの1高校とベレンの2校の高校で調査をおこなった。調査の方法はこれまでと同様であるが、ここに簡単にまとめる。まず、高校2年生、2クラスを対象に、別々の昔話(猿婿、ばら)を聞かせる。聞いた直後に思い出して、筆記再生してもらう。また、質問紙をおこなう。一ヶ月後同じクラスで、一ヶ月前に聞いた話を思い出して、筆記再生してもらう。また、再度質問紙をおこなう。結果のまとめ)ブラジルの2地域間で差は認められなかった。物語の違いによる差も認められなかった。この地域の特徴として、挙げられることは、男女間に差が見られないことと物語の後半、記憶量が極端に落ちることである。この様な特徴は、東ベルリンで見られたものと同じである。これは、物語の種類によらず、構造化された物語自体を、受け入れる枠組み、物語スキーマがこれらの地域で存在していないのではないかと推察される。インディオには、構造化された物語が存在するが、今回調査の対象となった非インディオ系の人々の間では、(笑い話やジョークは話されるが)構造化された物語はあまり話されないとのことであった。そこで、この地域の非インディオ系の高校生たちは男女を問わず、物語の洋の東西を問わず、物語を物語の構造として捉えず、はじめから順番に覚えているため、全体の記憶量も少なくなり、特に、後半の記憶が消失したのではないだろうか。また、物語の印象を評定させる質問項目においても一定の傾向が見られず、個人差の方が大きいという結果になった。このことも、このことも構造化された物語に対するある方向性を持った態度というものが見られていない事を示していると考えられる。本研究はヨーロッパと日本の異類婚の昔話2話を材料とする記憶再生の心理学的実験を通じて「人間の思考パターンの文化差」を究明することを目的としている。本研究は物語が記憶し再生される過程において再生文の内容が個人に変容されるメカニズムに文化的な影響がどのように関わってくるのかを各文化集団の記憶再生のパターンを定量的、定性的に比較するものである。また、他文化集団の都市化された地域での、固有性と西洋型文明の影響も調べようとするものである。すでに2年間で得られたデータの分析と新規データの入手、追加データの入手、追跡調査の実施により、グローバルに、また時系列においても調査を実施し、成果刊行と行なうことを目的としている。具体的な方法としては(ばら-ロートリンゲン地方、猿婿-日本)を高校生(16才平均)に聞かせ、直後と1ケ月後にその物語を筆記再生してもらう。過去の得たデータを分析しつつ、新たなデータを得るべく本年度は、第一に教育言語による影響を調べるために、前回フランス語で実験をおこなったカメルーンにおいて英語による実験、調査、データ処理およびベトナムにおいてベトナム語による実験、調査、データ分析を実施した。さらに追跡研究としてミクロネシア半島・フランスでの調査を実施した。
半導体ナノ粒子間のエネルギー移動過程の制御と新規光機能性

ドナーとなるサイズの小さな半導体ナノ粒子と"アクセプタ"となるサイズの大きな半導体ナノ粒子間の層間距離を高精度で制御した交互積層膜を作製し、半導体ナノ粒子間のエネルギー移動メカニズムの解明及びエネルギー移動過程の人為的制御に成功した。さらに、半導体ナノ粒子における発光ダイナミクスや半導体ナノ粒子間のエネルギー移動、さらにはそれらの温度依存性が、半導体ナノ粒子におけるスピン一重項-三重項励起子分裂エネルギーの大きさに強く依存することを明らかにした。これまでの半導体ナノ粒子間のエネルギー移動に関する研究は、そのメカニズムとして有機分子間のエネルギー移動機構として汎用されているフェルスターモデルを無条件に前提にしている。これを実験的に検証するには、ナノ粒子間の距離を高精度で制御した試料構造を作製する必要がある。本研究において、“ドナー"となるサイズの小さなCdSナノ粒子と“アクセプタ"となるサイズの大きなCdSナノ粒子間の層間距離(0.5nm-10nm)を、電解質ポリマーの厚さにより、0.5nmの精度で制御した交互積層膜の作製に成功した。層間距離が0.5nmの交互積層膜における“ドナー"ナノ粒子の発光減衰プロファイルは、“ドナー"ナノ粒子のみを高分子フィルムに分散した試料と比べ、非常に速い減衰を示すことを見出した(高分子フィルム中でのナノ粒子間の平均距離は50nmであり、エネルギー移動は全く生じない)。この発光減衰時間の減少は、交互積層膜においてエネルギー移動が生じたことによるものである。さらに、“ドナー"ナノ粒子と“アクセプタ"ナノ粒子間の層間距離を増大させると、発光減衰プロファイルは高分子フィルム試料のプロファイルに漸近していく。すなわち、層間距離によってCdSナノ粒子間のエネルギー移動を制御できることを見出した。さらにエネルギー移動速度の層間距離依存性から、CdSナノ粒子間のエネルギー移動がフェルスターモデルに従うことを、初めて実験的に検証した。サイズ・表面構造が制御されたナノ粒子間の距離を高精度で制御した試料構造を構築し、ナノ粒子間のエネルギー移動メカニズムを光物性の観点から明らかにするとともに、エネルギー移動過程を制御することにより、新しい光機能性材料を創製することが本研究課題の目指すゴールである。21年度は、CdSeナノ粒子を対象としてエネルギー移動の温度依存性に着目した。半導体ナノ粒子の発光特性の特徴として、光学的に禁制なスピン三重項状態であるダーク励起子状態が発光過程に寄与すること、その寄与の大きさが温度に大きく依存することが挙げられる。このダーク励起子状態から、双極子-双極子相互作用に基づくフェルスターエネルギー移動は生じないと考えられるので、エネルギー移動を温度依存性の観点から調べることは非常に重要であり、本研究において取り組んだ。これまでのナノ粒子問のエネルギー移動に関する研究のほとんどが室温で行われており、温度依存性に着目した研究は非常に限られている。ナノ粒子間のエネルギー移動過程を調べるために、"ドナー"となるサイズの小さなナノ粒子と"アクセプタ"となるサイズの大きなナノ粒子の交互積層膜を作製し、"ドナー"ナノ粒子の発光減衰プロファイルの温度依存性を測定した。また参照試料として、"ドナー"ナノ粒子のみを積層させた試料を作製し、交互積層膜との比較を行った。極低温(10K)から室温において発光ダイナミクスの研究を行い、"ドナー"ナノ粒子の発光の減衰時間の温度依存性を詳細に調べた。発光減衰プロファイルの温度依存性から、観測されるエネルギー移動速度の温度依存性は光学的に許容なブライト励起子状態の熱分布の割合で決まること、低温ではブライト励起子状態からダーク励起子状態への緩和レートが非常に遅くなっている可能性があることを初めて明らかにした。粒径及び表面構造が制御されたCdS及びCdTeナノ粒子を作製し、ナノ粒子における励起子状態及び発光メカニズムを明らかにするとともに、ナノ粒子間の相互作用という観点からナノ粒子間のエネルギー移動過程を調べた。特に、スピン一重項-三重項励起子分裂エネルギー(△ST)の違いが発光ダイナミクスやエネルギー移動過程にどのように反映されるのかを明らかにすることをめざした。エネルギー移動の研究には、"ドナー"となるサイズの小さなナノ粒子と"アクセプタ"となるサイズの大きなナノ粒子間の層間距離(0.5nm-10nm)を、電解質ポリマーの厚さにより、0.5nmの精度で制御した交互積層膜の作製し、その距離依存性及び温度依存性を詳細に調べた。発光減衰プロファイルの温度依存性を測定し、△_STが30meV以上あるCdSナノ粒子においては光学的に禁制な三重項励起子状態(ダーク励起子状態)が発光過程に大きく関与していることを明らかにした。一方で、△STが小さいCdTeナノ粒子においては低温から光学的に許容な一重項励起子状態(ブライト励起子状態)への分布が生じ、発光ダイナミクスに温度依存性がないことを明らかにした。さらに、CdSナノ粒子においては温度上昇にともないエネルギー移動が抑制されるのに対し、CdTeナノ粒子においてはエネルギー移動過程が温度に依存しないことを見出した。
励起光照射下でのNMRその場観測法の開発と光誘起現象への応用

本研究では、固体表面における光誘起現象の核磁気共鳴法によるその場観測を広い温度領域で実現するため、独自開発した光ポンピングNMRシステムをベースとして、本手法に適したシステムや手法を開発した。具体的には、1光照射と試料の効率的な冷却を同時に実現する試料ホルダーとマウント機構を開発した。2励起光源からクライオスタット内の真空空間に設置された試料へと導光するシステムを開発した。3励起光源を核磁気共鳴分光計の出力で制御することで、励起光の照射と高周波パルスとの同期を可能とするシステムを開発した。本研究は、固体における光励起現象を核磁気共鳴法でその場観測するための手法の開発を目的としている。光による固体の状態変化を核磁気共鳴測定の制約下で実現するため、本手法に適したプローブや、光と高周波パルスの同期化技術などを開発する。また、開発した技術を具体的な研究に応用することで、本技術を活用するための測定手法の開拓を目指す。平成25年度は、これまでに我々が開発してきた伝導冷却型核磁気共鳴装置をもとに、低温・光照射下で機能するシステムの開発を行った。最も重要な開発要素は、伝導冷却方式(交換ガスなし)において光照射と試料の効率的な冷却を同時に実現する試料ホルダーである。ここでは、測定対象として粉末状の試料を想定し、それに適したホルダーとして円筒型と平型のホルダーを試作した。さらに、アルミニウム粉末を用いて、その冷却性能の評価を行った。具体的には、まず、円筒型の試料ホルダーとしてサファイアの6ミリ管を試作し、その内部にアルミニウム粉末を封入して、低温での試料温度を27Alの緩和時間により測定し、ホルダーの近傍に設置した温度計の温度と比較した。その結果、低温で両者の間に有意な温度差が生じることがわかった。また、緩和曲線の形から試料内部の温度勾配の存在も示唆された。次に、平型のホルダーを検討するため、厚さ2ミリのサファイア板に深さ約1ミリの穴を生成し、その内部に粉末試料を封入後、上から別のサファイア板でプレスした。このホルダーに対して同様の方法で冷却性能を調べたところ、円筒型よりは改善したものの、やはり低温で温度差が確認された。これらの結果から、粉末試料の冷却には伝熱経路にさらなる工夫が必要であることがわかった。薄膜等の試料では同様の方法でも十分な冷却性能が得られていることから、今後は、透明で熱伝導性のよい樹脂等で粉末試料を固めて板状化する方法を検討する。平成26年度は、以下の開発を行った。はじめに、我々がこれまでに開発した伝導冷却型核磁気共鳴システムをもとに、低温・光照射下で機能するプローブの開発を行った。ここでの主要な開発要素は、試料に対する光照射と効率的な冷却を同時に実現するための試料ホルダーである。前年度に試行錯誤した経験をもとに、ターゲットを薄膜試料に絞り、サファイア製の平型ホルダーと試料のコンタクト法の工夫により安定した測定環境を構築した。また、これと平行して、「光と高周波の同期化技術」の開発を開始した。この技術は、励起光と複数の高周波電磁波を一体的に制御することで、光照射時点から核磁気共鳴測定までの遅延時間の系統的な変化を測定し、光照射後の状態変化を追跡することを目的とするものである。光源に強度変調機能を持たせ、それを核磁気共鳴分光計の出力で制御することで、励起光のタイミングと高周波パルスとの同期を実現する。本年は、そのための基盤技術として、励起光の導光システムの開発を行った。これは、LEDが発する光を石英ファイバーと真空アダプターを介してクライオスタット内の真空槽に設置されたプローブへと導光するものである。これまでに、LEDのセットアップとファイバーカップリングが完了した。今後、真空アダプターを設置するためのプローブの改造を進め、システムの完成を目指す。光による固体の状態変化を核磁気共鳴測定の制約下で実現するため、本手法に適したプローブや、励起光と高周波パルスの同期化技術などを開発するとともに、開発した技術を具体的な研究に応用することで、本技術を活用するための測定手法の開拓を進めた。初年度となる平成25年度は、以前に我々が開発した伝導冷却型核磁気共鳴装置を基礎として、低温・光照射下で機能するシステムの開発を行った。ここでの重要な開発要素は、伝導冷却方式(交換ガスなし)において光照射と試料の効率的な冷却を同時に実現する試料ホルダーである。そこで、測定対象として粉末状の試料を想定し、それに適したホルダーとして円筒型と平型のホルダーを試作すると共に、アルミニウム粉末を用いて、その冷却性能の評価を行った。その結果、冷却条件下において試料内部に温度勾配が発生する可能性が示唆された。この知見から、第2年度となる平成26年度には、ターゲットを薄膜試料に絞り、サファイア製の平型ホルダーと試料のコンタクト法の工夫により安定した測定環境を構築した。さらに、同年には、光照射のための光源として、発光ダイオードなどからなる高周波変調可能な光源システムの整備を進めた。

最終年度となる平成27年度には、多様な試料に対応すべく光源波長の追加を行うとともに、光源システムから石英ファイバーと真空アダプターを介してクライオスタット内の真空槽に設置されたプローブへと導光するシステムを開発した。また、光源を核磁気共鳴分光計の出力で制御することで、励起光のタイミングと高周波パルスとの同期を可能とするシステムの開発を行った。本研究の成果は、順次学会や学術論文などで発表する予定である。本研究では、固体表面における光誘起現象の核磁気共鳴法によるその場観測を広い温度領域で実現するため、独自開発した光ポンピングNMRシステムをベースとして、本手法に適したシステムや手法を開発した。具体的には、1光照射と試料の効率的な冷却を同時に実現する試料ホルダーとマウント機構を開発した。2励起光源からクライオスタット内の真空空間に設置された試料へと導光するシステムを開発した。3励起光源を核磁気共鳴分光計の出力で制御することで、励起光の照射と高周波パルスとの同期を可能とするシステムを開発した。励起光と複数の高周波電磁波の同期化を実現するためのシステムの開発に着手し、導光システムの開発に目処が立った。物理学平成26年度に引き続き、励起光と複数の高周波電磁波の同期化を実現するためのシステムおよびパルスシーケンスの開発を進める。光照射時点からの遅延時間を系統的に変化させて核磁気共鳴測定を行うことで、光照射後の状態変化の観測を目指す。具体的には、まず、光ファイバー用の真空アダプターをプローブに取り付けるための改造を行う。その後、プローブの真空テスト、ファイバーの導光テスト、試料の冷却テストを行い、システムの完成を目指す。次に、核磁気共鳴分光計の高周波及びパルス出力部分を改造し、それをLEDの強度変調機構と組み合わせることで、励起光と高周波パルスの同期化を実現する。併せて、全体を制御するためのパルスシーケンスの開発を進める。これらの開発により光と高周波の同期化技術を完成させ、最終的にターゲットとする試料での測定の実現を目指す。光照射と試料管の効率的な冷却を同時に実現する試料ホルダーの開発を進めたが、粉末試料に対するホルダー開発において試行錯誤があり多少の遅れが生じている。消耗品費の節約により、直接経費の一部を次年度使用額に回した。平成25年度に引き続き、低温・光照射下で機能する伝導冷却型核磁気共鳴装置用試料ホルターを開発する。具体的には、薄膜・単結晶試料を想定し、それに適した試料ホルダーの開発を進める。また、粉末試料については樹脂等を用いた固化を検討する。次に、励起光と複数の高周波電磁波の同期化を実現するためのシステムおよびパルスシーケンスの開発を開始する。光照射時点からの遅延時間を系統的に変化させて核磁気共鳴測定を行うことで、光照射後の状態変化を追跡できるようになるものと期待される。翌年度の消耗品費に充当予定。消耗品費の節約により、直接経費当初予算の約6%相当分を次年度使用額に回した。
高効率可視光水分解を実現するメタルシアノフェレート表面修飾型光触媒の開発

半導体光触媒と太陽光を用いた水分解による水素製造の高効率化を目指し、光触媒表面の精密制御を、精密設計したメタルシアノフェレート(MCF)種を用いた表面修飾により実証する。MCF種を構成する金属種や配位子種の置換等によって、各物性を制御したMCFを設計する。このように設計したMCF種を様々な可視光応答型光触媒に修飾し、光触媒活性の飛躍的な向上を目指す。以上の検討から、MCF種を用いた光触媒表面の精密制御の指針を確立する。
機能性ホスト分子を利用したセンサーアレイによる分子認識システムの構築とその応用

人間の味覚・嗅覚のように認識特性の異なる複数のセンサーをアレイ状に並べた蛍光センサーアレイを作成し、未知の分析対象分子がどのような分子骨格を有しているかを応答パターンから推定するシステムの構築を試みた。システム構築のために、多種多様な応答を示す多種類のレセプターが必要であるが、本研究では申請者らが最近開発した分子骨格を識別するレセプターおよび従来から研究を行ってきたレセプター群に多様性を持たせるような化学修飾を行うことにより作成した。人間の味覚・嗅覚のように認識特性の異なる多数のセンサーをアレイ状に並べた蛍光センサーアレイを作成し、分析対象とする分子群の分子骨格の違いをセンサーアレイの応答性の違としてパターン化したデータベースを作成し、未知の分析対象分子がどのような分子骨格を有しているかを、データベースと比較することにより推定するシステムを構築することを本研究では目的としている。このセンサーアレイを作成するためには、多種多様な応答を示す多種類のレセプターを用意する必要があるが、本研究では申請者らが最近開発した分子骨格を識別するレセプターおよび従来から研究を行ってきたレセプター群に多様性を持たせるような化学修飾をさらに行うことにより作成する。本年度は、グルコースが6個からなるα-CDを基本骨格とした蛍光センサーを作成し、分子認識特性を検討した。これまでα-CDを利用して効果的な蛍光センサーを作成することが困難であったが、最近申請者らが開発した原理を利用する事により、水質汚染物質であるハロメタン等の小さな有機分子を検出することが可能になった。また、すでに検討を行っているセンサーと同一条件で評価できるかも検討を行った。さらに従来型の蛍光センサーの認識特性に多様性を持たせる目的でアミノ酸をスペーサーに用いた蛍光センサーを構築した。このセンサーはスペーサーに用いたアミノ酸が違うと不斉認識特性が全く異なり、センサーアレイ構築に利用可能である。昨年度作成したグルコースが6個からなるα-CDを基本骨格とした蛍光センサーの分子認識特性について、さらに検討を行った。ハロゲンの種類、置換数の異なる様々なハロメタンに対する認識特性を評価し、置換数が多いほど応答性が高いことがわかった。水質汚染物質であるハロメタンには様々な誘導体が存在するが、今回合成したレセプターはハロゲンの種類や置換数の違いを識別できることがわかった。また、レセプターの分子認識特性を多様化をするために、β-CDの分子認識サイトの拡張を試みた。β-CDの一級水酸基側にアルキル鎖を導入したところ、より大きな分子を認識可能であることがわかった。一方、小分子に対する応答性は低下し、分子認識特性を多様化することができた。グルコースが6個からなるα-CDを基本骨格とした蛍光センサーの分子認識特性について検討を行った。炭素数が5から8の鎖状ならびに環状アルコールに対する応答性を調べた。鎖状アルコールは、炭素数が増えるに従い結合定数が大きくなる。一方、炭素数が7までは、炭素数が大きくなると蛍光強度変化は大きくなるが、炭素数8のアルコールの蛍光強度変化が他と比べて小さいことがわかった。これは、炭素数8のアルコールの長さがCD空洞よりも長いために、蛍光強度が変化しにくい包接構造を取るためと思われる。従って、この蛍光センサーを利用することにより、分子サイズを明確に識別できることがわかる。一方、環状アルコールは結合定数や蛍光強度変化の炭素数依存性が小さいこともわかった。
日本古代の漢文文献を通してみる東アジアの文学世界及び学術交流に関する研究

日本古代の漢文文献を通して、日本そして東アジアにいかなる文学世界が構築されてきたか、またいかなる学術交流が展開していたかについて研究を行った。具体的には次の3項目を柱として研究活動を実施した。(1)渤海使関係詩を精読注解する研究会を開催し、その成果を『早稲田大学日本古典籍研究所年報』に発表した。(2)「文」の概念を軸として日本の文学・文化史を新たに捉え直すべく研究を行い、『日本「文」学史第一冊「文」の環境ー「文学」以前』(勉誠出版)等の書籍を公刊した。(3)日本伝存漢籍に関する国際シンポジウムを開催し、また、論文集や講演等を通して研究成果を公表した。本研究は、日本古代の漢文文献を通して、日本そして東アジアにいかなる文学世界が構築されていたか、またいかなる学術交流が展開していたかを考察し、それを文学・文化史上に正しく位置付け直すことを目指すものである。具体的な研究計画としては、以下の3項目を柱として研究活動を行った。(1)渤海使関係詩の精読注解早稲田大学日本古典籍研究所主催による「渤海詩研究会」を六回開催し(2013年4月21日、7月21日、9月23日、12月8日、2014年1月26日、3月2日)、『扶桑集』所収の渤海使関係詩を精読した(成果は『早稲田大学日本古典籍研究所年報』第7号に掲載)。また、京都大学附属図書館にて『扶桑集』の写本調査を行い、写真複写資料等を収集した。(2)「文」の概念に関する研究「文」の概念に関する新たな体系を構築、発信する専門書(『日本「文」学史をひらく』(仮題)、全3冊、勉誠出版)を刊行するため、企画立案を行った。そして、その第1冊『「文」の環境ー「文学」以前』(仮題)の内容、項目について編集会議を重ね、2014年11月の刊行を目指し、準備を進めた。また、2014年5月31日、6月1日には、執筆者による編集ワークショップを開催するため、その準備を平行して行った。(3)日本伝存漢籍に関する研究早稲田大学日本古典籍研究所と中国・浙江工商大学東亜研究院との共催により、2013年9月14日16日に杭州に於いて、「東アジア世界における筆談の研究」「西湖のイメージー東アジアの名勝の誕生・流伝・移動ー」をテーマとする国際シンポジウムを開催した。また、書物をはじめとする東アジアの文化交流について、個別に研究発表、論文発表を行った。また、2013年2月に開催したシンポジウム「文化の衝突と融合ー東アジアの視点からー」の成果論文集(『アジア遊学』勉誠出版)を2014年度中に刊行すべく、準備を進めた。具体的な研究計画としては、次の3項目を柱として掲げた。平成24年度の研究実績はそれぞれ以下の通りである。(1)渤海使関係詩の精読注解早稲田大学日本古典籍研究所の主催により「渤海詩研究会」を六回開催し(2012年5月20日、7月29日、9月23日、12月2日、2013年1月27日、3月17日)、『扶桑集』所収の渤海使関係詩を精読した(成果は『早稲田大学日本古典籍研究所年報』第6号に掲載)。また祐徳博物館、松浦史料博物館、徳川ミュージアム彰考館レファレンスルームにて『扶桑集』の写本調査を行い、写真複写資料等を収集した。(2)「文」の概念に関する研究早稲田大学日本古典籍研究所の主催によりワークショップ「日本における「文」の世界・伝統と将来」を計18名の研究発表者とコメンテーター(日本及びアメリカ)、そして一般からも多数の参加者を得て開催した(2013年7月21日、22日)。またその成果を『日本における「文」と「ブンガク(bungaku)」』(アジア遊学162、勉誠出版、2013年3月)として刊行した。また研究代表者はアメリカに出張し、現地研究者と今後の学術交流について打ち合せを行った。(3)日本伝存漢籍に関する研究早稲田大学日本古典籍研究所と浙江工商大学東亜文化研究院の共催により2011年7月に行った国際シンポジウムの成果として、『東アジアの漢籍遺産ー奈良を中心として』(河野貴美子・王勇編、勉誠出版、2012年6月)を刊行した。また両研究機関の共催で2013年2月2日にシンポジウム「文化の衝突と融合ー東アジアの視点からー」を開催した。具体的には、以下の3項目を柱として研究活動を進めてきた。(1)渤海使関係詩の精読注解早稲田大学日本古典籍研究所主催による「渤海詩研究会」を六回開催し(2014年4月27日、7月6日、9月23日、12月7日、1月18日、3月8日)、『菅家文草』及び『田氏家集』所収の渤海使関係詩を精読した(成果は『早稲田大学日本古典籍研究所年報』

第8号に掲載)。(2)「文」の概念に関する研究「文」の概念に関する新たな体系を構築、発信する専門書(『日本「文」学史をひらく』(仮題)、全3冊、勉誠出版)の刊行を計画し、その第1冊『「文」の環境ー「文学」以前』(仮題)の執筆担当者や関連分野の研究者らにより、編集のためのワークショップを開催し(2014年5月31日、6月1日)、編集作業を進めるとともに、第2冊『「文」と人びとー継承と断絶』(仮題)の内容を練り、目次構成や執筆担当予定者を決定するなど、それぞれ刊行に向けて研究、考察、検討を進めた。(3)日本伝存漢籍に関する研究早稲田大学日本古典籍研究所と中国・浙江工商大学東亜研究院との共催により2013年2月に開催したシンポジウム「文化の衝突と融合ー東アジアの視点からー」の成果論文集(『アジア遊学』勉誠出版)を刊行すべく準備を進めた。また、書物をはじめとする東アジアの文化交流について、個別に研究発表、論文発表を行った。本研究は、日本古代の漢文文献を通して、日本そして東アジアにいかなる文学世界が構築されてきたか、またいかなる学術交流が展開していたかを考察し、それを文学・文化史上に正しく位置付け直すことを目指すものである。具体的には、以下の3項目を柱として研究活動を実施した。(1)渤海使関係詩の精読注解早稲田大学日本古典籍研究所主催による「渤海詩研究会」を開催し(2015年4月26日、7月26日)、渤海使関係詩の精読、注解の作成を一通り終えた(成果は『早稲田大学日本古典籍研究所年報』第9号に掲載)。(2)「文」の概念に関する研究「文」の概念に関する新たな体系を構築、発信する専門書『日本「文」学史』(A New History of Japanese "Letterature")全三冊のうち、『日本「文」学史第一冊「文」の環境ー「文学」以前』を刊行した(河野貴美子・Wiebke DENECKE・新川登亀男・陣野英則編、勉誠出版、2015年9月)。またその第二冊『「文」と人びとー継承と断絶』の執筆担当者や関連分野の研究者らにより、編集のためのワークショップを開催し(2016年3月27日、28日)、編集作業を進めるとともに、第三冊『「文」から「文学」へー東アジアの文学を見直す』の刊行に向けて研究、考察、検討を進めた。(3)日本伝存漢籍に関する研究早稲田大学日本古典籍研究所と中国・浙江工商大学東亜研究院との共催シンポジウム「文化の衝突と融合ー東アジアの視点からー」(2013年2月)の成果論文集『衝突と融合の東アジア文化史』(仮題、勉誠出版、2016年刊行予定)の刊行に向けて編集を進めた。また日本古典籍に関して、国際シンポジウムにおける研究発表や講演等を通して研究の現状を整理し、今後の研究課題について検討を進めた。日本古代の漢文文献を通して、日本そして東アジアにいかなる文学世界が構築されてきたか、またいかなる学術交流が展開していたかについて研究を行った。具体的には次の3項目を柱として研究活動を実施した。(1)渤海使関係詩を精読注解する研究会を開催し、その成果を『早稲田大学日本古典籍研究所年報』に発表した。(2)「文」の概念を軸として日本の文学・文化史を新たに捉え直すべく研究を行い、『日本「文」学史第一冊「文」の環境ー「文学」以前』(勉誠出版)等の書籍を公刊した。(3)日本伝存漢籍に関する国際シンポジウムを開催し、また、論文集や講演等を通して研究成果を公表した。研究実施計画に掲げた研究活動は、おおむね計画通りに進行しており、また、それぞれの研究活動において十分な成果を達成、発信できている。
中頭蓋窩形態の系統発生的研究

・昨年に引き続き弓状隆起についての検討を行った。ヒトの検討:対象は開頭してあるヒト解剖体18体。ならびに未開頭の検体12検体、計44体88側。中頭蓋窩底で骨の隆起が稜線を形成するラインを弓状隆起としその形態について検討した。(1)中頭蓋窩底が全体に平坦であり、はっきりとした弓状の隆起がない:8側13%。(2)単純な一本の弧状の隆起を呈するもの:26側46%、(3)大きな稜線が2本以上見られたり、複雑に分岐した稜線を有するもの:24側40%であった。次に中頭蓋窩を削開し、前半規管の位置との関係について検討。前半規管の最も中頭蓋窩よりの部位と弓状隆起が重なる検体は33%。半規管の部位並び方向まで一致する検体は5側9%。67%の症例では前半規管の位置、向きと弓状隆起のそれは無関係前半規管そのものの形が中頭蓋窩底の形態に関与した検体は少なく、いわゆる弓状隆起は前半規管のそのものの形態とはあまり関係が無いことが示唆された。検討したうちのヒト12例については未開頭検体であり、開頭ののち、側頭葉を剥離する際に中頭蓋窩底とその対となる側頭葉裏面について観察ところ、弓状隆起と一致するものはrhinal sulcusと周囲のco-lateral sulciであり、弓状隆起は側頭葉の脳溝に一致する構造物であることが全例で示唆された。なお、一部の検体では半規管の隆起により、側頭葉が半規管と一致した陥凹を形成していた。故に、弓状隆起の形態に関与する因子として、前半規管の他に脳溝が挙げられるものと推察した。厳密に前半規管に相当する隆起のみを弓状隆起と呼ぶならば、それは頻度の少ない構造物であることとなると考えられた。上記の研究について、平成10年度の日本耳鼻咽喉科学会総会、ならびに平成11年度ロンドン大学解剖学教室セミナーにて発表した。・ヒト検体での検討:本学第二解剖学教室の協力の下、解剖体12体について、開頭の上大脳を摘出、中頭蓋窩を観察しその形態について周囲器官との関係について検討した。さらに、それら解剖検体と他の側頭骨検体について弓状隆起と前半規管との位置的関係について検討した。検討に当たっては中頭蓋窩面をドリルにて削開し、削開された前半規管の位置、向きを明確にし、削開前後の検体をスチルカメラ、デジタルカメラで撮影し、比較検討した。・サル検体での検討:京都大学霊長類研究所系統発生分野、並び獨協医科大学第一解剖学教室の協力の下、サル頭蓋骨(類人猿:チンパンジー2検体、テナガザル10検体、マカク:ニホンザル40検体、ヒト:10検体)について、基準面としてドイツ水平面を選び、その面と垂直な方向から中頭蓋窩の形態を観察、検討、記録した。さらに、その種差の有無を調査した。これまでの結果:(1)弓状隆起は迷路骨胞特に前半規管付近だけでなく、錐体骨中央を前後方向に大きく走行している検体がほとんどであった。また、血管構造物としては、棘孔からの中硬膜下動脈の分枝、ならびに側頭葉下面からの流出静脈が中頭蓋窩形態、弓状隆起の形態に影響を与えている検体が見られた。(2)従来の報告と同様、弓状隆起は前半規管と位置がずれた検体が半数を占めた。(3)一方サルは比較的単純な中頭蓋窩形態を有しており、特にマカク、ヒヒでは弓状隆起がはっきりとした稜線を描かず、緩やかな隆起を呈する検体がほぼ7割近く見られた。これらの検討の結果は本年5月の日本耳鼻咽喉科学会(札幌)にて発表予定である。*本年度はさらにデータを追加した上で、コンピューターを用いた画像処理を行い、中頭蓋窩形態、特に弓状隆起の形態を規定する因子について検討する。

検討したうちのヒト12例については未開頭検体であり、開頭ののち、側頭葉を剥離する際に中頭蓋窩底とその対となる側頭葉裏面について観察ところ、弓状隆起と一致するものはrhinal sulcusと周囲のco-lateral sulciであり、弓状隆起は側頭葉の脳溝に一致する構造物であることが全例で示唆された。なお、一部の検体では半規管の隆起により、側頭葉が半規管と一致した陥凹を形成していた。故に、弓状隆起の形態に関与する因子として、前半規管の他に脳溝が挙げられるものと推察した。厳密に前半規管に相当する隆起のみを弓状隆起と呼ぶならば、それは頻度の少ない構造物であることとなると考えられた。上記の研究について、平成10年度の日本耳鼻咽喉科学会総会、ならびに平成11年度ロンドン大学解剖学教室セミナーにて発表した。