hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
混合モ-ド衝撃破壊の基礎実験と数値シミュレ-ション

はじめにPMMA材の3点曲げ試験片に偏心衝撃荷重を落重棒により加え、混合モ-ド衝撃破壊の実験を行った。この際、レ-ザ-コ-スティックス法により、き裂先端のコ-スティック像高速度写真を撮影した。これらの高速度写真により、本研究者らが開発している動的混合モ-ドコ-スティックス法理論に基づき応力拡大係数K_I、K_<II>の時間変化を求めた。また荷重偏心角度とき裂伝ぱ開始角度および安定伝ぱ角度の間に明確な関係があることを示した。本実験では、PMMA材を用いたが、動的破壊実験では歪速度依存性の少ないアラルダイトBなどもよく用いられている。しかし、アラルダイトBは光学的異方性があり、光学的異方性材に対する動的混合モ-ドコ-スティックス法理論の確立が望まれていた。本研究では、光学的異方性材中静止き裂および高速伝ぱき裂に対してこれらの理論を確立した。これらは今後の衝撃破壊実験に不可欠のものと考えられる。上記実験の生成形シミュレ-ションを行うために、動的き裂の一般解を変位関数とする移動特異要素法を開発した。この方法では応力拡大係数をK_I、K_<II>を高精度に直接評価できる。これにより特異要素内のエネルギ分布の時間変化を明らかにした。また、シミュレ-ション結果より、実験では捉えられなかった現象、すなわち混合モ-ド衝撃破壊に先行し、衝撃波によるき裂閉口現象があることを明らかにした。この閉口現象はモ-ドI衝撃荷重下では生ぜず、モ-ドII荷重が大きくなると生じることがわかった。したがって今後の課題として、き裂閉口現象を考慮した実験解析手法およびシミュレ-ション手法を確立する必要がある。さらに,通常の有限要素法を用いて、動的J積分(J)より混合モ-ド応力拡大係数を精度よく評価できる成分分離法と呼ぶ手法を開発した。
脳局所神経細胞の膜透過性と制限拡散の変化に基づく新しい脳機能的MRI法の基礎研究

本研究では、2006年に発案された新しいQSI(q-space MRI}法について、生体ラット脳を対象としたin vivo MRIでの有用性、特にfMRIへの実用性を探ることを目的とし、種々の基礎的検討を行った。本法は異なる数個のb値で収集される拡散強調画像の解析において、確立統計論に関する数学的手法を応用するものである。これにより従来のQSIに比して短い撮像時間で脳内局所の水分子拡散にかかわる要約統計量、すなわち尖度や分散が求められるため、生体ラット脳を対象としたMRIに応用し、虚血における経時的変化や神経賦活に伴うイオンチャネルの開口に伴って細胞内外に生じる制限拡散の変化についてMRIによる可視化を試みた。本年度に実施した基礎検討の結果から、本法では従来のQSI法に比して短時間でのデータ収集が可能であり、また比較的低いb値の印加によって必要な画像データが得られることから、生体小動物を対象とした実験利用での有用性も示唆された。また実験動物専用装置のような高磁場、高傾斜磁場強度をもたない臨床装置での応用についても可能性が示された。一方、原理的に収集データのSN比が十分でないことや、生体に不可避のバルクモーションに影響を受けやすいこと、神経活動を視覚化する上で重要となる時間分解能が悪いことなど、さらなる検討と最適化が必要であることも明示された。本年度に導入した末梢神経電流刺激装置や病理解析用の機材を有効に活用し、次年度は上記において明確となったこれら問題点について、引き続き検討をする予定である。本研究では,ラット脳における神経賦活領域の可視化を制限拡散に鋭敏な新しい拡散MRI撮像技術,すなわち比較的小さな値の数個のb値を用いることで撮像(データ収集)の高速化が図れるq-spaceimaging(以下,QSI)にて捕らえることを目的とし,初年度には実験小動物用超伝導磁石型7T-MRI装置を用いた基礎検討を実施した.今年度はその成果として得られた課題の解決を目的として,本学に新規導入された永久磁石型1.5T-MRI装置を使用した新たな画像解析実験系を構築し,継続的に研究を遂行した.前年度に実施した超高磁場MRI装置におけるQSIでは,数個のb値について得られた拡散MRIデータから,従来のフーリエ変換法によるQSIで得られた各種要約統計量の算出を実現し,それらを用いたラット脳のマッピングが可能であることを示した.一方,明示された課題の一つは,同法が従来法に比して大幅にデータ収集時間を短縮することが可能である反面,装置性能や撮像シーケンスの制限に伴う画質の低下であり,もう一つは本法により描出される神経賦活領域の検証手段として,他の脳機能的MRI法との比較検証が不可欠となったことである,前者については,本研究課題の実施期間において容易に解決できないことから撮像条件およびデータ処理法の最適化にとどめ,後者については神経細胞の膜透過性を直接反映するfMRI法として知られる「神経賦活マンガン造影MRI法(以下,AIMMRI)」に着眼し,さらに光ファイバー式レーザー血流量計を用いた局所脳血流量との同時計測を実現する実験環境を構築した.一方,本研究課題の実施期間が2年間であることに加え,同検討を実施する新たな環境として磁化率効果の影響を受けにくい新たな実験系の構築が必要となっため,最終年度となる本年度の成果はその目的を十分に達するには至らなかった.
「文字ストローク」の「動きイメージ」が単語認知に及ぼす影響-基礎的実験研究

「動きイメージ」の認知的機能を研究することが基本的目的であった。「動きイメージ」は単語の認知処理である記憶実験によって検討した。そのためにカタカナ語をその筆順を示すことで、「動きイメージ」の効果を検討することになった。すなわち、「動きイメージ」をディスプレイに示すソフトウエアを利用して「動きイメージ」を生成することになった。しかしながら、初年度から、参照モデルがないために、以前には予想もしなかったいろいろな問題、テーマに遭遇した。単語刺激であるカタカナ語の筆順は、ストローク間を一定のtime-intervalでコントロールして、「動きイメージ」を生成した。しかし、単語刺激のカタカナを見た被験者は、筆順の「動きイメージ」がやや不自然に見えるという問題が発生したのである。この不自然さが、かえってカタカナ語の認知に大きな影響を及ぼすために、いかに不自然さを縮減することが出発点となった。すなわち、文字の「ストローク」を自然な動きにするために、カタカナ語の各ストロークを異なったタイム・インタバルによって制御することが不可欠になり、基礎的な実証的研究をしなければならなくなった。そこで、カタナカ語を大人に書いてもらい、ストロークごとの「動きの速さ」を反映した「動きイメージ」を作成しなかればならなくなった。厳密には、不可能であるが、新しい基礎研究を実施することになった。すなわち、カタカナ語を書かせて、文字のストローク毎に動きの速さを測定した。多くの被験者のカタカナ語の筆順の動きを集めて、ストロークの速さの概要を把握することにした。ここで明らかになったことは、「自然な筆順の動きイメージ」は、学校の教育過程で習得され、具体的には、文字学習の過程と一体になった実践的研究をすることは不可欠になった。こうした問題意識にかわって、当初と違って大きく深まった。しかしながら、単語の「動きイメージ」は、その認知処理過程に「生成処理」と同じ効果を持つであろうという理論は、関連研究をレヴューすると間違っていないので、理論編を学会誌に発表することにしている。3年計画の初年度として、「文字ストローク」を研究計画に従って、実験材料としてカタカナ語を使い、「動きイメージ」を再現できる刺激を作成することから始めた。50音のカタカナ語の「動きイメージ」をコントロールするために、ソフトウエアを利用して、パソコン・デスプレイ上に、カタカナ語の筆順の「動きイメージ」を生成することとした。この過程は、最初の基礎的実験に至る一番肝心の準備段階であるが、この準備過程の間に、いろいろ新しいテーマに遭遇するとともに、当初の本研究の仮説に加えて、新しいいくつもの仮説が誕生することとなった。すなわち、カタカナ語の「動きイメージ」刺激を構成するに当たっては、「文字ストローク」の「動きイメージ」が、被験者から見て、「自然なストロークの動き」として受けとめられることが非常に重要である、ということが浮き上がってきたのである。当初は、一定のタイム・インタバルで「文字ストローク」のパーツをコントロールすれば、動きが現れ、筆順に基づいた生成過程が活性かされる、と簡単に想定していたのだが、意外にも、また考えてみれば当然ではあったが、「自然なストロークの動き」こそが基本なのであった。「自然な動き」とは、人間が普段、カタナカ語を書く時の「動き」がそのまま投射される場合に、最も自然な「文字ストローク」の「動きイメージ」と感じられることを発見したのである。すなわち、第一実験に至る前段階にあって、非常に大きな研究主題に出会ったということであった。

そのために、カタカナ語の「文字ストローク」をより自然な動きに見せるために、カタカナ語のストロークの各パーツごとに、異なったタイム・インタバルでコントロールするために、いくつもの基礎的トライアルを試行錯誤的に実施することとなった。その結果は、当初考えていた以上に、カタカナ語による「文字ストローク」の「動きイメージ」が自然なかたちで被験者に提示できるようになった。そのために本実験は半年遅れてスタートすることとなったが、「文字ストローク」の「動きイメージ」を自然に提示するための新しい仮説、考え方が生まれ、今後の研究の展開に希望を抱かせることとなった。3年計画の二年次であり、昨年の実験の反省に基づいて、「文字ストローク」を表示する実験材料として、昨年同様に、カタカナ語を使い、「筆順イメージ」を再現できる刺激を作成した。50音のカタカナ語の筆順を示す「動きイメージ」をコントロールするために、ソフトウエアを利用して、パソコン・デスプレイ上に、カタカナ語の筆順の「動きイメージ」を生成することが基本になる。筆順を表示する過程は、本実験をする一番肝心の準備段階であるが、本邦には筆順をコントロールする参照モデルが無いために、初年度から創作することとなった。この準備過程の間に、当初は予想もしなかった、いろいろ新しい問題、テーマに遭遇することとなった。当初の本研究の仮説に加えて、新しいいくつもの仮説が誕生し、一筋縄ではいかない複雑な研究活動を推進しなければならないこととなった。第一は、カタカナ語の筆順、すなわち、「動きイメージ」が、日常にカタカナを書いている被験者から見て、「自然なストロークの動き」として受けとめられるか否か、ということがあり、非常に大きな課題として浮き上ってきた、ということである。ゴツゴツしたストローク、筆順の動きでは、それ自体が一つの刺激条件になり、認知に大きな影響を及ぼす、ということになる。したがって、当初、一定のタイム・インタバルで「文字ストローク」のパーツを細分化して、継時的にコントロールすれば、映画フィルムで動きを見せるように筆順をコントロールできる、と考えていたアイディアを根本から修正しなければならなくなった。すると第二は、「自然な筆順の動きイメージ」を提示することが、文字の生成過程を効果的に活性させる、という仮説が基本となるように考えられる。この問題意識が当初と違って大きく発展した事項である。第三は、カタカナ語の「文字ストローク」をより自然な動きに見せるために、どうしたらよいか、という次の重大なテーマが浮彫りになってきた。すなわち、カタカナ語のストロークの各パーツごとに、異なったタイム・インタバルでコントロールするために、いくつもの基礎的、基本的な実証的研究を実施することとなった。すなわち、カタカナ語を修得した人に、カタカナ語を書いてもらい、その動き、ストロークを収集し、その結果に基づいて、「動きイメージ」を表示できるように基本的考え方を変えることになった。そのために本研究は半年遅れてスタートすることとなったが、「文字ストローク」の「動きイメージ」を自然に提示するための新しい仮説、考え方が生まれ、今後の発展が期待されると思っている。
日本人英語学習者の読解における予期的推論生成とテキスト理解プロセスの関連

本研究は日本人英語学習者のテキスト読解を研究対象とし,読解中の予期的推論の生成(後続のテキスト内容に関する予測)に関わる要因の検証,及び生成された予期的推論が誤っていた場合にその推論を修正するプロセスの検証を目的としたものである。推論の生成に関して本年度では,多くの先行研究で指摘されているような「読解方略教示の影響」についての検証を行った。実験では,特定の予期的推論の生成が促される英文を用いて,通常の読解と予測を促す教示を与えた条件での学習者の読解プロセスを比較した。読解直後に提示された推論情報に対する学習者の反応時間(語彙性判断時間)を分析した結果,英語熟達度の高い学習者においてのみ方略教示によって推論の生成が促されていることが示された。また,読解時間の分析からは,英語熟達度にかかわらず,方略教示がある場合に学習者はより注意深く英文を読解していたことが示唆された。読解から時間を空けて行われた再生課題の分析結果からは,方略教示によって学習者の注意が推論生成に向いた場合でも,明示的に記述されたテキスト情報の理解は減少しないことが明らかになった。推論の修正に関しては,学習者の推論が否定された際の読解プロセスを,読解中の眼球運動測定に基づいて検証した。推論を否定する文に対する注視時間を分析した結果,英語熟達度にかかわらず,学習者は自身の推論内容と読解しているテキスト情報の不一致を即座に検知していることが示された。一方で,英語熟達度の低い学習者は熟達度の高い学習者と比較して,推論内容を否定する文を自身のテキスト理解に統合することに大きな困難があることが明らかになった。これらの実証研究の結果は,日本人英語学習者が推論の生成やその修正において抱える困難を明らかにするものであり,これらの結果に基づいて効率的・柔軟な英文読解力を育成するための指導についての示唆が与えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は日本人英語学習者のテキスト読解を研究対象とし、読解中の予期的推論の生成に関わる要因の検証、及び生成された予期的推論が誤っていた場合にその活性化を抑制・推論を修正するプロセスを検証することを目的とする。初年度である24年度では、2つの実験を通して、英文読解中の予期的推論の生成に関わる要因の検証を行った。1つ目の実験では、推論概念を表す単語に対する再認課題の正反応時間と、読解後の手がかり再生課題における推論情報の混入状況に基づく分析が行われた。その結果、学習者は文脈の収束度が高いとき、及び推論がテキストの局所的一貫性の保持に必要となるときに、最も予期的推論を生成する可能性が高いことが明らかにされた。2つ目の実験では、学習者自身に関連した要因としてテキスト読解中の認知負荷を操作し、認知負荷と予期的推論活性化との関わりについて検証を行った。読解中にテキストに関連しない単語の記憶を求める、二重課題を用いた手法によって読解中の認知負荷の高さを操作し、語彙性判断課題の正反応時間と読解後の推論内容に対する妥当性判断課題の分析が行われた。その結果、読解中に付加的な認知負荷が与えられると予期的推論生成が困難になり、特に即時的な推論生成を阻害する可能性が示唆された。これまで英文読解中の予期的推論生成を検証した研究は少なく、本研究の上記2つの実験からその生成に関わる要因が特定されたことは、重要な意義がある。また、本研究結果からは、学習者が流暢な読解や積極的な読解を達成するためには予期的推論の生成が有用であるが、教室場面ではテキストの特徴や学習者の認知能力、及びそれらのバランスを考慮したうえで、予期的推論を促す活動が行われることが望ましいと示唆される。本研究は日本人英語学習者のテキスト読解を研究対象とし、読解中の予期的推論の生成(後続のテキスト内容に関する予測)に関わる要因の検証、及び生成された予期的推論が誤っていた場合にその推論を抑制・修正するプロセスの検証を目的としたものである。2年目である25年度では、前年度の予期的推論の生成に関する実証結果に基づき、2つの実験によって誤った予期的推論の抑制・修正の検証を行った。1つ目の実験では、学習者は特定の予期的推論の生成が促されるものの、後続の文脈によりその推論が否定される文章を読解した。英文読解直後に提示された推論情報に対する学習者の反応時間を分析し、推論が否定された直後では、誤った予期的推論の活性化は抑制されていないことが明らかになった。一方で、読解から時間を空けて行われた推論情報への再認課題の分析結果からは、読解後の長期テキスト記憶では誤った予期的推論が部分的にではあるが修正されていたことが示された。2つ目の実験では、学習者の英文読解熟達度を主要な要因として、読解から時間を空けた推論情報への再認課題のみが行われた。その結果、熟達度が高い学習者ほど自身の誤った推論を柔軟に修正している可能性が指摘された。初年度では英文読解中の予期的推論生成を検証していたが、本年度はその検証を発展させる形で上記のような生成された推論の抑制・修正の検証が行われた。

2つの実証研究の結果からは、日本人学習者の誤った推論の抑制・修正に対する困難性が指摘されたと同時に、柔軟に自身の理解を修正する能力が英文読解力の重要な側面となることが示唆された。これらの点は、英文読解指導においては学習者の活発な予測を促すだけでなく、その予測を十分に修正できる能力を育成することの重要性を示すものである。本研究は日本人英語学習者のテキスト読解を研究対象とし,読解中の予期的推論の生成(後続のテキスト内容に関する予測)に関わる要因の検証,及び生成された予期的推論が誤っていた場合にその推論を修正するプロセスの検証を目的としたものである。推論の生成に関して本年度では,多くの先行研究で指摘されているような「読解方略教示の影響」についての検証を行った。実験では,特定の予期的推論の生成が促される英文を用いて,通常の読解と予測を促す教示を与えた条件での学習者の読解プロセスを比較した。読解直後に提示された推論情報に対する学習者の反応時間(語彙性判断時間)を分析した結果,英語熟達度の高い学習者においてのみ方略教示によって推論の生成が促されていることが示された。また,読解時間の分析からは,英語熟達度にかかわらず,方略教示がある場合に学習者はより注意深く英文を読解していたことが示唆された。読解から時間を空けて行われた再生課題の分析結果からは,方略教示によって学習者の注意が推論生成に向いた場合でも,明示的に記述されたテキスト情報の理解は減少しないことが明らかになった。推論の修正に関しては,学習者の推論が否定された際の読解プロセスを,読解中の眼球運動測定に基づいて検証した。推論を否定する文に対する注視時間を分析した結果,英語熟達度にかかわらず,学習者は自身の推論内容と読解しているテキスト情報の不一致を即座に検知していることが示された。一方で,英語熟達度の低い学習者は熟達度の高い学習者と比較して,推論内容を否定する文を自身のテキスト理解に統合することに大きな困難があることが明らかになった。これらの実証研究の結果は,日本人英語学習者が推論の生成やその修正において抱える困難を明らかにするものであり,これらの結果に基づいて効率的・柔軟な英文読解力を育成するための指導についての示唆が与えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度では、当初の目的のとおり英文読解中の予期的推論生成に関わる複数の実験を行い、それぞれにおいて「テキスト特徴(文脈の収束度と局所的一貫性の保持)」と「読解中の認知負荷」が英語学習者の推論生成に与える影響を明らかにした。これらの研究結果については、関連する国内外での学会で発表され、さらに年度中に論文としてまとめられ、学会誌掲載まで至っている。この点は計画以上の進展であったといえる。本年度では、当初の目的・計画のとおり、英文読解中の誤った予期的推論の抑制・修正に関わる複数の実験を行った。これらの実験においては、英語学習者における誤った推論の抑制・修正の困難性と、英語熟達度との関わりが指摘された。このような研究結果については関連する国内外での学会で発表され、さらにその一部は年度内に査読付き論文として採択されるに至った。この点は当初の計画以上の進展である。本年度では、テキスト・学習者の双方に関連した要因を扱い、英文読解における予期的推論生成の検証を試みたが、学習者に関連した要因について推論生成を阻害する側面しか検証できていないため、次年度では推論生成を促すと考えられるテキスト以外の要因(読解教示)について検証を行う。さらに、生成された予期的推論が誤っていた場合にその活性化が抑制されるのか、そして学習者はそれを修正した正しいテキスト理解を達成できるのかについても次年度より検証を行っていく。
小児難治性急性骨髄性白血病に対するアロ反応性NK細胞による抗腫瘍メカニズムの解明

化学療法に抵抗性で予後不良な急性白血病に対して、HLAハプロ一致造血幹細胞移植が試みられている。移植後に白血病細胞がヒト主要組織適合抗原であるHLAを失うことが6番染色体による異常で起こり、それが再発のメカニズムの一つであることを解明できた。HLAを失った白血病細胞はNK細胞に攻撃されやすくなっており、移植後にドナーからのNK細胞を輸注することが再発予防につながる可能性が示唆された。急性骨髄性白血病(M7)の3歳男児例の白血病細胞より細胞株を樹立し、白血病が持っていた予後不良の染色体異常であるt(16;21)由来のTLS/FUS-ERG融合遺伝子が陽性であり、患者白血病細胞由来であることを証明した。この細胞株を標的として移植後のNK細胞による抗白血病効果のメカニズムを検討した。この患者さんは非寛解状態で造血幹細胞移植をHLA3座不一致の母(GVH方向にKIRリガンド不一致)を行った。患者とドナー間にKIRリガンドミスマッチがあるためアロ反応性NK細胞が抗白血病効果(GVL効果)をin vitroで証明できるかどうかを検討した。移植後のT細胞とNK細胞の骨髄における回復はリンパ球分画中でそれぞれ、day14(T 0.48%, NK 51.7%)、day21 (T 0.53%, NK 43.7%)、day28(T 1.79%, NK 39.4%)で移植前処置のATGによるT細胞除去およびNK細胞の早期回復が確認された。移植後の患者血液(ドナー由来)よりNK細胞、T細胞を分離し、患者白血病細胞に対する障害活性を検討したところ移植後Day28と早期に患者血液内のドナー由来NK細胞は、患者白血病に強い障害活性を示したが、T細胞はin vitroで障害活性を示さなかった。ドナーNK細胞の移植後の抗白血病細胞効果を経時的に検討したところ、Day90以後に障害活性が減弱しはじめ移植1年後には、感度以下となっていた。キメラ遺伝子を利用した微少残存腫瘍の検討で移植後一旦は分子生物学的寛解が得られていたが、白血病細胞に対するドナー由来NK細胞の障害活性を消失したDay90に微少再発が確認された。以上の検討からKIR不一致NK細胞の抗腫瘍効果をモニタリングすることが可能であり、移植後に何らかの免疫寛容によってアロ反応性NK細胞の障害活性が低下することからドナーNK細胞輸注療法の可能性が示唆された。近年、白血病に対する血液幹細胞移植の分野での大きな進歩の一つに、アロ反応性NK細胞のドナー選択法の改善があげられる。患者とKIRリガンド不一致のドナーを選ぶことによりアロ反応性NK細胞が、Graft versus leukemia(GVL)効果を起こし、そのようなドナーを選ばない場合と比べて有意に再発率が減少し、生存率が向上する。このアロ反応性NK細胞のGVL効果を解明することは、さらに臨床応用可能な治療法をもたらすことが可能性が高い。我々は、KIRリガンド不一致造血細胞移植後の患者末梢血単核球より磁気ビーズ法を用いてNK細胞を分離し、移植前の患者由来PHAブラストとドナー由来PHAブラストの傷害活性の差を検討し、移植後のドナー体内に存在するドナー由来NK細胞が、患者由来血液細胞を傷害することを確認した。移植後に経時的に傷害活性を調べると移植後1年の経過でしだいにアロ反応性NK細胞の障害活性が減少していくことが判明した。またアロ反応性NK細胞活性を示すsingle KIR陽性NK細胞の数を同定することが樹立でき、より簡便にアロ反応性NK細胞のモニタリングが可能となった。さらに、St.Jude Childeren's hospitalのDr.Campanaのグループとの共同研究により、臨床応用可能なGMPグレードでNK細胞を効率よく培養増幅可能なmodified K562細胞を供与され、現在培養NK細胞輸注法の開発を行っている。すでにアメリカではこの細胞はFDAにapproveされており、実際にハイリスク白血病患者に培養NK細胞輸注を組み込んだ治療研究が行われている。我々は現在アロ反応性NK細胞を利用した新規治療法の開発を進めている。治療抵抗性白血病患者に対してHLAハプロ一致移植後に再発した白血病細胞に患者・ドナー間不一致HLAが欠失する場合があり、6番染色体短腕におけるuniparental disomyがそのメカニズムであることを解明し、学会および論文報告した(Villalobos et al. Blood 2010)。これは不一致HLAに対する傷害性T細胞(CTL)による強いGVL効果から白血病細胞がHLAを失うことでエスケープすることを示唆ずる。HLAがNK細胞抑制性KIR受容体のリガンドそのものであるため、ハプロ一致移植における患者・ドナー間不一致HLAモニタリングの有用性ついて検討した。2004年1月から2010年3月までに非寛解期にHLAハプロ一致移植を行った8例の白血病患者に対し患者・ドナー間不一致HLAに対する抗体(Onelambda社)を利用したフローサイトメトリー法により移植後微小残存腫瘍(MRD)の検出を行った。

8例中6例でリネージごとにキメリズム解析が可能で、少なくとも10^4個に1個のMRD検出が解析可能であった。さらに顕微鏡的に寛解状態でありながら移植後30日を越えてMRDが検出されながら、次第にMRDが消失していく経過を2例で観察できた。不一致HLAのモニタリングはギメリズムだけでなくGVL効果のモニタリングに有用であることが示唆された。不一致HLAロスを生じた白血病患者2例において、ドナーNK細胞による傷害活性が初診時白血病細胞と比べてロスした白血病細胞で有意に高かった。うち1例でHLAロス後の白血病細胞においてNK細胞の活性化受容体リガンドであるULBP-2の発現が増加していた。HLA不一致移植後のGVL効果においてドナーCTLとNK細胞が相補的に働いている重要な知見が得られ、移植後の維持療法にNK細胞輸注療法を組み合わせる治療戦略の根拠となるものと考えられた。
「職員室文化」の継承による学校づくり推進のための力量形成に関する研究

本研究では,学校の「職員室文化」の継承により,「地域とともにある学校」としての「特色ある開かれた学校づくり」に資する教職員の力量形成のあり方を検討した。そのため,第一に,勤務校で教職員の力量を向上させるために行われている取組とその効果の分析を通じて,教職員の力量形成に資する「職員室文化」の特徴を明らかにした。第二に,現職教員を対象としたインタビュー調査の分析を通じて,教師の力量形成に資する「職員室文化」の様相を明らかにした。第三に,現職教員を対象としたグループ・インタビュー調査の分析を通じて,「職員室文化」のもつ学校づくり推進に対する機能を明らかにした。そして,地域に根ざした特色ある教育・特色ある学校づくりを推進する学校における「職員室文化」の継承に取り組む事例を手がかりに,学校づくり推進のための力量形成に注目して,その力量の構成項目を考察し,「職員室文化」の継承による学校づくりに関する効果的な推進方略について明らかにした。とりわけ,1「職員室文化」における教職員の力量形成からみた学校づくり推進の力量をめぐって,教師としての生き方に最も影響を与えた勤務校のエピソードや効果的な取組に関する意識,及び「職員室文化」の具体的な様相からみた教師の力量形成を示し,「職員室文化」の継承による学校づくり推進の力量の構成項目を検討して,「職員室文化」にみる学校づくり推進に係る力量の特徴を明らかにした。2「職員室文化」継承による学校づくり推進をめぐって,その課題として,時代の変化による「職員室文化」の取捨選択,「職員室文化」の喪失への対応と継承に向けられた努力を指摘するとともに,「職員室文化」の継承による学校づくり推進には,「職員室文化」継承の研修プログラムの構築や,「職員室文化」を「ともに」継承することの意義を教育活動における子どものアウトカムとしての姿に求められることを示した。地域に根ざした特色ある教育活動を展開する学校において継承されている「職員室文化」の現状を分析考察し、勤務校で教職員の力量を向上させるために行われている取組とその効果の分析を通じて、教職員の力量形成に資する「職員室文化」の特徴を学校の条件性に照らして明らかにすることを研究の目的としている。そのため、本年度は、第一に、勤務校で教職員の力量を向上させる効果的な取組に関する意識について、小中学校の教諭を対象とする意識調査結果を分析考察し、学習指導に関わる内容領域、生徒指導に関わる内容領域、学級経営に関わる内容領域、学校の伝統づくりに関わる内容領域、保護者・地域との連携に関わる内容領域、教職員集団づくりに関わる内容領域から明らかにした。特に、教職員の力量形成の視点から、勤務校での効果的な取組として、研究授業や校内研修での公開授業の実施やその後の授業検討など教員研修、学校目標・子供像の共有や各自の学級経営の参観といった学校での組織的な取組、保護者や地域住民と連携・協働した教育活動の展開などをあげられた。また、学校づくりの視点からは、学校の一体感を生み出すような研究授業や校内研修、学校での組織的な取組は、教職員の力量形成と同様、学校づくりにも効果的な取組であると指摘できるとともに、学校の伝統づくりに地域の伝統や文化の取り入れやその継続的な研修、学校組織の体制づくりの強化、学校の教育力の地域社会への発信なども効果的な取組と指摘できた。第二に、学校の「職員室文化」の継承による「特色ある開かれた学校づくり」に資する教職員の力量形成のあり方についての検討の方向性を明確にするため、教職経験20年となる小学校教諭一名の協力を得て、これまで勤務した6校の小学校の「職員室文化」と自己の力量形成との関連についてインタビュー調査を実施することができ、現在、その調査結果を分析考察している。研究計画の段階では、第一に、「職員室文化」の継承について、地域に根ざした特色ある教育活動を展開する「職員室文化」の現状を学校の条件性に照らして明らかにするために、当初は、昭和50年代以降の我が国の学校教育施策や教職員の力量形成に関する方策の変遷を踏まえることとして検討した結果、「職員室文化」との関連について明確な知見を得ることができなかった。そこで、「職員室文化」の特徴を学校の条件性に照らして明らかにすることから教職員の力量形成との関連を検討することによって、「職員室文化」の継承の現状と課題との関連について検討することができた。また、第二に、そのことを通じて「特色ある開かれた学校づくり」の取組との関連から職員室文化形成のメカニズムを明らかにすることに努めたが、研究計画において想定した調査協力校の複数の協力者の協力を得ることが難しく、善後策を検討した結果、教職員の個が感じ取り受け止めている「職員室文化」の掘り起こしを念頭に置いて、「職員室文化」の継承による「地域とともにある学校」としての「特色ある開かれた学校づくり」に不可欠となる力量についての示唆を明らかにすることを目指した。実際には、教職経験20年となる小学校教諭一名の協力を得て、これまで勤務した6校の小学校の「職員室文化」と自己の力量形成との関連についてインタビュー調査を実施でき、調査結果を分析考察している。有効な質的なデータを収集できたが、そのデータの量はまだ多くは集まっておらず、その点で、「(3)やや遅れている。」と判断しているが、データの量的補充の方途を見出すことができており、平成28年度においてさらに充実させる予定である。

地域に根ざした特色ある教育活動を展開する学校において継承されている「職員室文化」の現状をめぐって、平成27年度に引き続き、勤務校で教職員の力量を向上させるために行われている取組とその効果の分析考察を行い、教職員の力量形成に資する「職員室文化」の特徴を学校の条件性に照らして明らかにすることに努めた。そのため、第一に、勤務校で教職員の力量を向上させるために行っている効果的な取組に関する意識についての6つの内容領域に基づき、学校の「職員室文化」の継承による「特色ある開かれた学校づくり」に資する教職員の力量形成のあり方についての検討の方向性を明確にするため実施した平成27年度教諭1名に対するインタビュー調査の結果を分析考察した。その結果、勤務校の「学校のもつ条件性」という良さを生かしながら長年行ってきた教育活動に象徴される「職員室文化」が継承されることとなり,結果として,そこに実感される勤務校の価値ある取組を教職員それぞれは咀嚼し自分の力量向上へと繋げて行くことを明らかにした。第二に、上記の結果を受けて、勤務地・校種・経験年数の異なる4校の教諭4名のグループインタビュー及び個別のインタビュー調査を計画実施した。具体的には、広島県内の勤務経験20年以上の小学校・中学校ベテラン教諭2名と広島県外の小学校若手教諭2名の学校の「職員室文化」に対する視座の異なりを抽出して学校づくりに資する「職員室文化」との出会いと自己の力量形成への取り込みを確認した。現在は、その調査結果の精緻な分析考察を進めている。平成28年度においては、教職員の力量形成に資する「職員室文化」の特徴を学校の条件性に照らして検討した「職員室文化」の継承の現状と課題との関連に基づき、教職経験20年となる小学校教諭一名のインタビュー調査結果の精緻な分析考察を行うことはできた。その結果、「職員室文化」の継承による「地域とともにある学校」としての「特色ある開かれた学校づくり」に不可欠となる力量についての示唆をめぐって、これまで勤務した6校の小学校の「職員室文化」と自己の力量形成との関連についての分析考察を通じて、赴任校における「職員室文化」との出会い,すなわち,目標として価値ある取組につながる「職員室文化」や手段として取り組むこととなった「職員室文化」との出会いによって,それへの取組の中でその学校や地域ならではの大切にされてきた価値を日々感じながら,自身のあり方や生き方を鍛錬してきたことを明らかにした。そのことを通じて「特色ある開かれた学校づくり」の取組との関連から職員室文化形成のメカニズムを明らかにすることを通じて、研究計画では学校のもつ条件性に根ざす「特色ある開かれた学校づくり」の事例から「職員室文化」の継承による学校づくりの力量を抽出することを目指し、実際には、勤務地・校種・経験年数の異なる4校の教諭4名のグループインタビュー及び個別のインタビュー調査を計画実施した。学校の「職員室文化」に対する視座の異なりを抽出して学校づくりに資する「職員室文化」との出会いと自己の力量形成への取り込みを確認した。現在は、その調査結果の精緻な分析考察を進めており、当初計画からは少し遅れている状況にある。平成29年度においても、さらに有効な質的なデータを収集して、学校づくりに係る研修プログラムの開発のための学校経営方策を明らかにする予定である。
電荷密度波の集団運動を利用した新規非線形光学素子の関発

電荷密度波の集団運動を利用した新しい動作原理に基づく非線形光学素子を開発することを目指して,本研究では,(1)AlGaAs/GaAs単一ヘテロ構造に代表される理想的な2次元電子系における電荷密度ゆらぎと光散乱の解析,(2)遷移金属カルコゲナイドに形成される電荷密度波の挙動の解明,および(3)電荷密度波状態における非線形伝導への光照射効果の実験を行った。(1)理想的な2次元電子系における電荷密度ゆらぎと密度変調の解析AlGaAs/GaAs単一ヘテロ構造の2次元電子系における電荷密度ゆらぎによる共鳴光散乱の実験を行い,それに対する理論的な解析を行った。さらに,バイアス電圧を表面周期グレーティングに印加することで発生する2次元電子密度変調の様子を理論的に解析した。(2)遷移金属カルコゲナイドに形成される電荷密度波の挙動擬二次元伝導体TaS_2の単結晶を,化学気相成長法で育成した。結晶育成時に過剰のイオウを加えると,伝導キャリアの注入が起こり,電荷密度波転移が抑制されることを明らかにした。このとき注入されるキャリアは電子ではなく正孔であることを新たに見出した。(3)電荷密度波状態における非線形伝導への光照射効果擬一次元伝導体TaS_3の針状結晶をクライオスタットに取り付け,180Kまで冷却し電荷密度波状態を実現する。この状態の試料に対して、Ar^+レーザーで発振されたポンプ光(488nm)を照射すると,試料を流れる電流の値が増加することが確認された。光照射による電流変化はしきい電場付近で最大となり,電場の上昇とともに減少する。この効果は,ポンプ光によって光励起された準粒子がピン止めポテンシャルを遮蔽することにより電荷密度波電流が増加したためと理解できる。本研究により,遮蔽効果を介して電荷密度波の運動を制御することが可能であることが明らかとなった。電荷密度波の集団運動を利用した,新しい動作原理に基づく非線形光学素子を開発することを目的として,本年度は主に良質の単結晶育成条件の確立とフォトリフラクティブ効果測定用光学系の構築を行った.1.低次元伝導体の単結晶育成電荷密度波を生成する擬一次元伝導体NbSe_3,TaS_3および擬二次元伝導体TaS_2の単結晶を,化学気相成長法で育成した.前者は,定比の出発物質を600°C以下の比較的低い温度で育成したときに,良質な結晶が得られることが明らかとなった.しかしながら育成温度が低いため成長速度は遅く,得られた結晶は1000×10×0.1μm程度の非常に細い針状であった.TaS_2の単結晶は,定比の出発物質に加えて輸送剤のヨウ素を加えることにより,大きな板状単結晶が得られた.さらに過剰のイオウを加えることにより伝導キャリアの注入が起こり,電荷密度波転移が抑制されることを確かめた.このとき注入されるキャリアは電子ではなく正孔であることを新たに見出し,現在これに関する論文を準備中である.2.フォトリフラクティブ効果測定用光学系の構築Ar^+レーザーで発振された10mWのポンプ光(488nm)を,NDフィルタを通してハーフミラーで1/2分割した後,クライオスタット内部のサンプル位置に干渉パターンを形成するように光学系を構築した.この干渉パターンによって誘起された試料内部の空間電荷による屈折率変化を,He-Neレーザーとフォトディテクタで読み取る。

前述したように測定試料は針状で微小なため,新たに焦点距離100mmの球面レンズを用いて,He-Neレーザーを絞るように改良した.今年度の成果に基づき,来年度は電荷密度波の集団運動(並進)により分極の誘起と再構成が起こることを実証し,それによる非線形光学定数の変化を明らかにし,電荷密度波集団運動の理論と比較検討するとともに,実用化への指針を探る。電荷密度波の集団運動を利用した新しい動作原理に基づく非線形光学素子を開発することを目指して,本研究では,(1)AlGaAs/GaAs単一ヘテロ構造に代表される理想的な2次元電子系における電荷密度ゆらぎと光散乱の解析,(2)遷移金属カルコゲナイドに形成される電荷密度波の挙動の解明,および(3)遷移金属カルコゲナイドを用いた非線形伝導とフォトリフラクティブ効果の実験を行った.(1)理想的な2次元電子系における電荷密度ゆらぎと密度変調の解析AlGaAs/GaAs単一ヘテロ構造の2次元電子系における電荷密度ゆらぎによる共鳴光散乱の実験を行い,それに対する理論的な解析を行った.さらに,バイアス電圧を表面周期グレーティングに印加することで発生する2次元電子密度変調の様子を理論的に解析した.(2)遷移金属カルコゲナイドに形成される電荷密度波の挙動電荷密度波を生成する擬一次元伝導体TaS_3および擬二次元伝導体TaS_2の単結晶を,化学気相成長法で育成した.TaS_2の単結晶育成時に過剰のイオウを加えると,伝導キャリアの注入が起こり,電荷密度波転移が抑制されることを明らかにした.このとき注入されるキャリアは電子ではなく正孔であることを新たに見出した.(3)電荷密度波状態における非線形伝導とフォトリフラクティブ効果の実験擬一次元伝導体TaS_3の針状結晶をクライオスタットに取り付け,180Kまで冷却し電荷密度波状態を実現する.この温度で電流・電圧特性を測定したところ,しきい電場以上で電流値が増加するという明確な非線形伝導が観測された.これはしきい電場以上で電荷密度波の集団運動が電気伝導に寄与することを示している.この状態の試料に対して,Ar^+レーザーで発振されたポンプ光(488nm)を照射すると,試料を流れる電流の値が変化することが確認された.レーザー照射による電流変化は,しきい電場付近で最大となり,電場の上昇とともに小さくなる.この効果は,光照射により電荷密度波の変形すなわち分極変化が実際に起こっていることを示唆している.現在のところ,これをフォトリフラクティブ効果を通じて検出するには至っていないが,今後反射率の変化を測定することにより,電荷密度波の集団運動(並進)により分極の誘起と再構成が起こることを実証したい.
T細胞腫瘍のin vivo増殖に関与する新しい細胞膜分子の同定

T細胞腫瘍の生体内での生着と増殖のメカニズムを明らかにすることを目的として、in vivoの環境でのみ発現が増強する細胞膜蛋白の同定と機能解析を行った。HTLV-I感染ヒトT細胞株をSCIDマウスに移植継代して得られた亜株に発現して、in vitroでの長期培養後の同一株の亜株には発現しないか、発現が低下している抗原を認識するモノクローナル抗体を作製し、抗原分子の遺伝子クローニングを行うとともに、in vivoでの生着と増殖への関与について検討した。すでにわれわれは、SCIDマウスへの移植継代を繰り返したヒトT細胞腫瘍の亜株は、in vitroで長期培養した亜株に比較してヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)に対して強い接着性を持つようになることを見いだしていたので、HUVECと免疫に用いたT細胞株との接着に対するこれらの抗体の影響を検討した結果、50kDの細胞膜糖蛋白を認識する抗体がこの接着を阻害することが示された。COS-7細胞での一過性発現系による抗原分子のcDNAクローニングの結果、これがヒトOX40と同一であることが判明した。OX40はTNFレセプター・ファミリーに属し、最近、そのリガンドがHTLV-I感染細胞株に好発現するgp34であることが明らかにされている。そこで抗gp34抗体(北里大、田中勇悦博士より供与)の影響についても検討したところ、同様にHUVECとの接着を阻害するという結果が得られた。その他に、現在までにin vivoとin vitroで発現に差が見られる2つの細胞膜蛋白の遺伝子の単離に成功し、そのうち1つはintegrin β7であった。これはintegrin α4またはαEとヘテロダイマーを形成し、消化管リンパ組織へのホ-ミング受容体として機能するといわれているので、T細胞腫瘍の消化管への浸潤との関連が注目される。もう一つの細胞膜蛋白は既知のものとのホモロジーがなく、現在その機能に関して解析を進めているところである。
ウェーブレット変換の逆散乱問題への応用に関する研究

本研究は,物体からの散乱波をウェーブレット変換を用いて分析し,時間-周波数分布の特性から物体の情報をどの程度得ることができるかを検討することを目的として行った。研究では,まず,代表的な形状の物体(柱状導体,柱状誘電体,球等)について散乱断面積の周波数特性を広帯域に渡って計算し,次に,得られた周波数特性に連続ウェーブレット変換を施し,時間-周波数分布図を作成した。マザ-ウェーブレットとしてはMexican hat及びMorlet型ウェーブレットを用いた。このようにして得られた結果を基に,時間-周波数分布図から散乱中心の同定,および物体固有の外部共振周波数の抽出がどの程度可能かの検討を行った。1.ウェーブレット変換によって,散乱中心の同定が可能かどうかについての検討ウェーブレット変換では,高周波成分に対して時間分解能が高いため,パルスの時間遅れの計算精度が高く,散乱中心の同定にかなり有効であることが示された。特に,Mexican hatを用いた場合は時間分解能が高く,良好な分析結果が得られることが明らかとなった。2.外部共振周波数をどの程度の精度で求めることができるかについての検討Mexican hat及びMorlet型ウェーブレットのいずれを用いた場合でも,導体柱や球の外部共振周波数の抽出はほとんど困難であった。これは,ウェーブレット変換が周波数分解能を犠牲にして時間分解能を向上させているという,ウェーブレット変換の本質を如実に反映した結果であり,ウェーブレット変換の弱点といえる。一方,対象とした散乱体が空洞共振等の鋭い共振構造を有していないことも大きな理由の一つといえる。しかし,逆に言えば,共振構造を有している散乱体の同定に対してはウェーブレット変換は有効とも考えられる。結局,ウェーブレット変換を用いた時間-周波数分布の特性解析により,散乱中心の同定はかなり精度よく行うことができるが,外部共振周波数の抽出に対しては難しいということが明らかにできた。
コールドスプレー質量分析(CSI-MS)法による生体分子の組織的溶液動態の観測

生体系試料の溶液動態解析に関し、CSIを用いて分子間相互作用の観測を試みた。一例として、タンパク質に結合する結合水の観測を行い、重要となる結合水の存在を明らかにした。またタンパク質-リガンド間相互作用では、HSAに結合する、サリチル酸、フルセミド、ワルファリンを観測し、HSAに結合する分子数の特定を行った。この研究は将来ハイスループットスクリーニングに応用され、迅速かつ高い信頼性をもったスクリーニング法として期待される。さらに対象を核酸に移し、ガン抑制の機能を持つと期待される緑茶に多く含まれるカテキン(-)-epigallocatecin gallate(EGCG)との相互作用を明らかにした。がん予防の研究は非常に大きな役割を持っが、本結果は今後の研究の展開に期待がもたれる。一方、複成分系での分子間相互作用について精査すべく有機酸塩基による水素結合を利用した複合体の結晶構造、溶液構造について単結晶X線構造解析、CSI-MS、PFG NMRを用いて考察した。対象化合物として強い塩基性を示すグアニジン(BG)および代表的有機芳香族カルボン酸である安息香酸(BA)を選択し、グアニジンの合成および複合体の形成を行った。最後にRTSを開発およびこれによる反応溶液の直接観測という新しい試みについて述べた。RTSの基本機能を精査し、その応用としてスルホンアミドの生成反応およびMorita-Baylis-Hillman反応等の連続観測を行った。これより、反応中間体を捉ええることで、反応の進行またその反応メカニズムの証明が可能であることが判明した。このように、本研究において限定された領域ではあるがコールドスプレーイオン化質量分析により生体分子をはじめとする不安定機能性分子の溶液動態を捉えることができた。本研究課題において中心的役割を果たすコールドスプレー質量分析装置の改良に関し,いくつかの有用な知見を得た.スプレー角度について精査した結果,直行スプレー方式の利点が示されたが,スプレー角を直角より小さく設定しても良好な結果を与えた.さらにスプレー冷却方式にも改良を加え,スプレー直近に液体窒素による小型熱交換器を設置することにより冷却効率を改善し,より低い温度で精密測定ができることを見出した.速度論的考察および結合定数の測定に関しては,DNAと低分子リガンドとの複合体観測を行ない,これに基づく諸実験結果より,ある程度の結論を得た.即ちDNAとカテキン複合体をコードスプレー質量分析により明確に捉えることができ,さらにサーフェースプラズモン解析により結合定数の概略を知ることができた.コールドスプレー質量分析によるイオンピーク強度の温度依存性に関する精密測定を行ない,既に求めた結合定数の概略と比較する予定である.次に,本解析系による具体的溶液動態に関する取組みであるが,水素結合に基づく複合体形成を例に検討した.複成分系での分子間相互作用について精査すべく有機酸-塩基による水素結合を利用した複合体の結晶構造,溶液構造について考察することを目的として実施された.対象化合物として強い塩基性を示すグアニジンおよび代表的有機芳香族カルボン酸である安息香酸を選択した.グアニジンの合成および安息香酸との合成複合化より開始し,各複合体の単結晶X線構造解析,CSI-MS,そしてPFG NMRによる拡散係数の測定を順次行った.この結果化学量論的混合比調節により水素結合に基づく「意図した結晶」を自在に作り分けることを可能とし,自己組織化のモデル構築に成功した.更に溶液構造を精密に解析し,この系での自己組織化の初期過程を観測することができた.結晶構造より得た定量的分子間相互作用の一部または全体が,溶液中においてもなお保持されていることが,我々の開発したコールドスプレー質量分析法(CSI-MS)より明らかとなった.さらにこの事実はNMRにより拡散係数を比較することからも支持された.

これら一連の実験の結果,ターゲット分子であるグアニジンと安息香酸が正確に化学量論比に対応した会合体を形成することを溶液中で観測し,これより溶液動態の精密な解析を行うことができるようになった.NMRによる分子拡散の測定法を用いた会合状態の解析およびX線解析の結果とCSI-MS結果を比較した.本年度は特に,昨年度より継続している複成分系での分子間相互作用について精査すべく有機酸一塩基による水素結合を利用した複合体の結晶構造および溶液構造について考察することを目的として実験を行なった.対象化合物として強い塩基性を示すグアニジンおよび代表的有機芳香族カルボン酸である安息香酸を選択し複合体形成を行った.まず強い塩基性を示すグアニジン(BG)の合成を行い,代表的有機芳香族カルボン酸である安息香酸(BA)との複合体の形成および単結晶X線回折測定を行った.この際,複合体は3Aのモル比をコントロールすることで定量的かつ選択的にBG+BA=1:1,1:2,1:3,1:4と作り分けられることが明らかになり,このことはCrystal Controlの観点から非常に有用な知見である.次に,各BG+B complexesについてCSI-MSを測定した.[BA-H]^-の付加体としてネガティブモードで1:1からは1:1,1:2からは1:2およびイオン化により開裂した1:1,1=3からは1:3およびイオン化により開裂した1:2と1:1そして1:4からは1:4およびイオン化により開裂した,1:3,1:2,1:1がそれぞれ観測された.このことからCSI-MSは酸塩基による水素結合化合物の質量分析の検出に非常に有用であり,また,各complexが結晶状態を反映して溶液中でもそのcomplexを保持したまま存在していることが示唆された.最後にNMR解析を行った.この結果,1:1,1:2,1:3,1:4のBGの^1Hの化学シフトが異なっていることが分かり,ある構造的変化を反映した変動を捉えることができた.これについては,一つ目のBAが共存するとBGは劇的に変化するが,2つ以上のBAではそれほど大きな構造的変化はないと考えることができる.さらに,化学シフトの変化のグラフと自己拡散係数の変化のグラフは一致しており,溶液中でも複合体を保持していることが示唆された.溶液中の分子会合状態の変化を直接観測することは一般に困難とされている。本年度はCSIを中心としたスプレーイオン化法を用いて,新規反応解析手法を開発した。この開発研究では溶液中の不安定性分を継続的に検出する目的から,反応溶液の直接観測を試みた。進行している反応溶液を連続的に観測するために,ON-LINE質量分析装置(Reaction Tracking System:RTS)を開発し,実際の反応溶液を観測した。本手法の有機反応における評価としてメシチレンスルポニルクロリドとメチルアニリンからスルホンアミドを生成する反応について検討した。この反応は,触媒であるピリジンを加えることによりほぼ定量的に生成物を与えるものである。
高負荷燃焼における乱流および個体壁の効果に関する化学動力学的研究

燃焼過程あるいは伝熱過程の効率を上げるための有効な燃焼方法や伝熱方法を化学動力学的な立場から検討することを目的に研究を行い、以下のような成果を得た。1.火災中の3点で同時にシュリ-レン像の光強度の時間変化を測定することによって、火災乱れの移動速度と方向を実験的に評価する方法を用いて、メタン-空気予混合火災中に生じた火災乱れを測定した。得られた結果は、(1)火災面付近で乱れは非常に激しくなるが、ほぼ一様乱れと見なすことができる。火災面付近では高い周波数成分をもつ乱れが増える。(2)火災乱れはこの領域内で成長し、その後既燃領域にはいると減衰する。2.火災の支配方程式を直接数値的に解くことによって、メタン-空気乱流予混合火災のシミュレ-ションを行った。これらの方程式中の化学反応の項には15種類の化学種とそれらの間に生じる37組の素反応を組み込んだ。その結果、バ-ナ直上のフレ-ムホ-ルダ-に保炎された火災について次のような結果を得た。(1)流速分布と燃焼反応の生じている領域の間には相関がある。得られた流速分布は、火災内に大きな乱れが存在していることを示しており、特に保災器の後流側にはその傾向が強い。(2)十分発達した火災部分では、温度や各化学種濃度の分布に乱れがあるものの、層流火災の場合と同様に非常に薄い火災面が存在していると考えることができる。また冷却個体壁面に衝突する火災について得られた結果は、(1)混合気はその一部分は中心軸に沿って個体面まで上がり、ここから個体壁面に沿って外側に流れる流れと、もっと低い位置から外側に流れ始めて、主反応帯で膨張したガスによって下側に押されながら、この主反応帯を取り巻くように流れる流れとに分かれる。(2)火災温度はホ-ルダ-に保持された火災に比べてやや低めである。