hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フーリエ変換近赤外分光法による表面化学種のキャラクタリゼイション

近赤外領域(4000cm^<-1>10000cm^<-1>)では種々の結合音や倍音を検出することが可能であり、特に固体酸触媒の表面OH基や吸着質のOH基などの伸縮もしくは変角振動による結合音や倍音を検出することができる。測定は、透過法で行うため液体試料以外難しく、固体粉末の場合、対象としている吸収帯に吸収がないCCl_4、C_6H_6、CHCl_3などの溶媒を用いて測定した。そのため、その溶媒との相互作用とみられる吸収も出現し、目的とする吸収の変化がそれ自身かまたは溶媒によるものかの判断が困難であった。さらに今までの測定された結果が、紫外可視分光計で測定されていたため測定単位がnmであり、本研究でのcm^<-1>と違っていたことも解析を複雑にした。しかしそれにもかかわらず、液体系での酸強度とOH基の振動数には、(1)、pKaが4.5程度の場合、その水酸基のCDCl_3中での振動数は約6890Cm^<-1>付近に現れる。(2)、pKaが3程度の強い酸になると水酸基の振動数は6850cm^<-1>までシフトする。(3)、その間の強さを持つ酸は、この水酸基の振動数の間に位置する。というように酸性を持つ水酸基と振動数との間には、相関関係があることが認められた。また、固体系では、骨格構造が判っているゼオライトにおいて、空気中に暴露した状態であるが、6500-7000cm^<-1>に見られるショルダーと5000cm^<-1>に見られるショルダーが特徴的であり、Si/Al比の違いにより変化することから酸点に起因する水酸基によるものと推定できた。固体系の場合、吸着水の影響が無視できないため、in-situ測定の重要性が強く認識された。この方法は、透過法でも可能であるが、透過強度が弱いためそのシグナル強度に信頼性が薄く、反射法などの手法も併用する必要がある。本計画の中心は、近赤外分光装置である。近赤外装置の特徴は、固体、半固体、粉体、液体等いずれの形状も取り扱いが可能であり、光ファイバーを用いることで試料の状態を変化させながらの測定もできるなど魅力的な点が多い。このような観点から本年度は、FT-NlRの購入に伴い、基礎データの測定を、注目すべき水酸基が関与する固体酸特性について行った。固体酸触媒として知られているMFI型ゼオライトは、その酸特性が炭化水素の切断反応に有効であることが知られている。ところが、このMFl型ゼオライトにGaやZnを少量添加すると炭化水素の脱水素及び環化性能が向上する。この原因を調べるため、、MFl型ゼオライトの酸点(水酸基)に注目して、FT-IR測定を行った。その結果、Gaは選択的にゼオライトの架橋水酸基のB酸点に吸着した。そして、吸着したGaは還元処理によって新しいL酸点を形成することが判明した。この傾向は、MFI型ゼオライトのみに見られるもので、他のY型等のゼオライトでは観測されなかった。一方、Znの場合はGaとは異なり、架橋水酸基には全く影響を与えず、それ以外のB酸点に吸着し、Gaの場合と同様に還元処理によって新しいL酸点が形成されることが明らかになった。この、新しく形成したL酸点は、炭化水素の脱水素や環化過程に効果的に作用し、芳香族収率や水素発生量が向上する結果となった。これらの添加物が、選択的にB酸点に吸着し、新しい酸点が形成されることをIRで示したことは初めてであり、この酸点の具体的な挙動については今後の課題として次年度以降も継続して解析を進める。また、固体系では、骨格構造が判っているゼオライトにおいて、空気中に暴露した状態であるが、6500-7000cm^<-1>に見られるショルダーと5000cm^<-

1>に見られるショルダーが特徴的であり、Si/Al比の違いにより変化することから酸点に起因する水酸基によるものと推定できた。固体系の場合、吸着水の影響が無視できないため、in-situ測定の重要性が強く認識された。この方法は、透過法でも可能であるが、透過強度が弱いためそのシグナル強度に信頼性が薄く、反射法などの手法も併用する必要がある。近赤外領域(4000cm^<-1>10000cm^<-1>)では種々の結合音や倍音を検出することが可能であり、特に固体酸触媒の表面OH基や吸着質のOH基などの伸縮もしくは変角振動による結合音や倍音を検出することができる。特に固体酸触媒の場合、表面OH基の変角振動は主な骨格振動が現れる領域と同じ1000cm^<-1>以下の領域であるため、IR測定で検出することはかなり困難であるが、近赤外領域にまで範囲を広げると変角振動も倍音や結合音という形で検出できるため、表面OH基の情報を得ることが可能となる。今年度は、固体酸触媒上のOH基を検討する準備段階として水酸基をもつ有機物に着目し、近赤外領域でそれぞれの有機物がもつ水酸基のピークがどのように現れるのかを検討した。とくに、遊離水酸基をみるために、測定の対象となる有機物を3種類の溶媒(Benzene、CCl_4、CDCl_3)に希釈して、測定を行った。遊離水酸基の場合、41804220cm^<-1>にOH変角振動の第二倍音、47804850cm^<-1>に結合音(OH伸縮+OH変角)、70207170cm^<-1>にOH伸縮振動の第一倍音のバンドが現れるとされている。特に、今回は70207170cm^<-1>に現れるOH伸縮振動の第一倍音のバンドに注目して測定したところ、次に示すように酸強度とOH基の振動数に相関が認められた。pKaが4.5程度の場合、その水酸基のCDCl_3中での振動数は約6890cm^<-1>付近に現れる。また、pKaが3程度の強い酸になると水酸基の振動数は6850cm^<-1>までシフトする。その間の強さを持つ酸は、この水酸基の振動数の間に位置し、酸性を持つ水酸基と振動数との間には、相関関係があることが認められた。このことは、固体酸触媒の表面OH基と酸強度の関係を明らかにしていく上で重要な指針となる。特に固体酸触媒の場合、表面OH基の変角振動は主な骨格振動が現われる領域と同じ1000cm^<-1>以下の領域であるため、IR測定で検出することはかなり困難であるが、近赤外領域にまで範囲を広げると変角振動も倍音や結合音という形で検出できるため、表面OH基の情報を得ることが可能となる。昨年度はOH基を有する様々な有機物質について測定したが、今年度は、この結果に対応する固体表面上のOH基を測定するため、骨格構造が判っているゼオライトと市販のシリカアルミナおよび、本研究室で調製した様々なシリカアルミナについて近赤外領域の測定を行った。試料は、空気中に暴露し水分子を吸着した状態で測定を行った。その結果、昨年度測定した有機物質の場合と異なりブロードなスペクトルとなった。その中でゼオライトにおける6500-700cm^<-1>に見られるショルダーと5000cm^<-1>に見られるショルダーが特徴的であり、Si/Al比の違いにより変化することから酸点に起因する水酸基によるものと推定した。
パウル・クレーと実験発生学

画家パウル・クレー(1879-1940)は、その制作論の基礎に形態学的な「生成(Werden)」を掲げた。本研究はまず、その背景に世紀転換期の実験発生学の研究、とくに生物学者ハンス・ドリーシュの新生気論の活動を指摘した。つぎに、19世紀半ばから発展したドイツの生理心理学のエルンスト・ヴェーバーらの研究による体性感覚の「ハプティク(内触覚Haptik)」の様態を検証し、クレーの多種多様な作品も、こうした内触覚的な様態の反映にほかならないことを解明した。本年度は画家パウル・クレーの制作論を19/20世紀転換期における生命研究から検証する作業を進展させた。とくに年度前半はこれまでの申請者のクレー研究を統括し、とくに生命研究の論点を補強し、単著『パウル・クレー造形の宇宙』慶應義塾大学出版会、2012年10月31日、491頁。を出版した。これはわが国における最初の総合的クレー研究書で、また生命研究、形態学、発生学をふまえた最初の西洋近代美術研究ともなった。さらに本年度前半のモニスムス研究をふまえ、論文「モニスムスと生気論と生命中心主義ー宮澤賢治/中原實/バウハウスにみる芸術と生命」を『東西文化の磁場』山野英嗣編、国書刊行会、2013年3月、239-281頁に成果を発表した。これは申請者が分担者として参加した基盤研究(A)「東西文化の磁場」(2009ー2012)の研究実績と関連もするが、ドイツの生命研究が大正生命主義成立に果たした役割を最初に指摘した論考である。本年後半は、ゲーテの植物学やヘッケルの発生学を再検討し、明治学院大学言語文化研究所主催のシンポジウム「植物を描く/植物で描くードイツ語圏の美術でたどる植物表現の可能性」では、19世紀のゲーテ以後の近代美術に関する総論を提示し、他の7名の専門研究者と植物的生命について討議した。3月4日には中部大学にて本助成にもとづく研究会「<生動>する形象とは何かー芸術制作と生命論」を若手美術史研究者4名とともに開催し、申請者は「カゼルタ庭園とイエナ大学植物園とヴァイマル公園ーゲーテとクレーの原植物」を発表した。3月9日19日には本助成による出張で、ライプツィヒ近郊の「オストヴァルト協会」、ドレスデンの「ゲルハルト・リヒター・アーカイヴ」、ミュンヘンの美術史中央研究所、スイス・ベルンの「パウル・クレー・センター」ほかにて生命主義、モニスムスに関する一次資料の調査を行った。本年度は、従来の成果を踏まえつつ、とくに19世紀半ばからクレーの時代にかけてドイツで大きく発展した実験的「生理心理学(physiologische Psychologie)」研究を進めた。ヴェーバーやヴントの厖大で基礎的な研究成果は、今日では、認知心理学や精神分析の立場からほとんど前近代的な業績として無視されがちだが、実は現代的な視点から把握しても、先駆的な内容にみちている。なぜなら、現代では視覚や聴覚などの特殊感覚系に研究関心が集中しているが、これらの研究者たちが取り組んだ触覚や内触覚(Haptik)の問題は、人間の知覚あるいは想像(イメージ)、芸術的創作活動にとりきわめて本質的な知見を提示しているからだ。クレーをはじめとする芸術家、また同時代のリーグルやヴェルフリンなどの美術史学者はそれぞれの領域で、前衛的な絵画制作また芸術学の近代的基礎付けを開拓しつつあったが、その仕事に大きく貢献したのは「生理心理学」の感覚論であった。この点は世界的な研究水準にてらしても、まだ明確に論じられていない。そこで、筆者は2013年11月、「ゲーテ自然科学の集い」総会の際にシンポジウムを組織し、九州大学大学院教授三浦佳代氏(感情心理学)を迎え、現代の知覚研究と生理心理学、内触覚の問題を討議し、大きな反響をえた。さらに京都ノートルダム女子大学教授古賀一男氏(生理心理学)、中部大学教授松井孝雄氏(認知心理学)らの研究に注目し、助言・指導をいただきつつ主客定立・観察・経験的知覚・視覚にもとづく「絵画的ミメーシス」に対して、主客浸透・制作・予感的知覚・内触覚にもとづく「彫刻的シミュラークル」という芸術学的制作論の分極性理論を提示した。この研究成果は、本科研助成の単行報告書として年度末に前田研究室より上梓した。他方で、クレーの研究アーカイヴ作業としてわが国初の研究資料集成も、年度末に出版した。画家パウル・クレーにおける同時代の生物学の知見、とくに実験発生学の基礎を築き、同時に有機体/生命体の哲学を追究したドイツの生物学者ハンス・ドリーシュの研究との出会いを理論的かつ実証的に分析・調査した。まず、理論的な側面ではクレー研究ならびに形態学の伝統の水準でゲーテの自然科学研究を行い、そしてドリーシュの1890年代から1910年代にかけてのウニの発生学的実験の画期的意義を究明した。

その一環として、2012年2月3日に「クラシッシェ・モデルネにおける生命研究」と題する研究会を開催し、前田による「ドイツ近代絵画と生命中心主義」、後藤文子(慶應義塾大学准教授)「近代建築にみる生命への関心」、そしてわが国のドリーシュ研究の泰斗である米本昌平(東京大学先端科学技術研究センター特任教授)「ハンス・ドリーシュの新・生気論」の発表のもとに討議を行い、従来ほとんど関心が寄せられなかった発生学と形態生成の問題圏に関して、理論的水準において豊かで新しい知見を獲得した。実証的な調査として、2012年3月5日15日にドイツ、イタリアに出張を行った。まずイエナ大学エルンスト・ヘッケル・ハウス研究所でトーマス・バッハ博士の支援のもとにドリーシュとヘッケルの交流を書簡から調査した。またナポリの海洋生物研究所のアーカイブでは本研究所内でのドリーシュの革新的研究がどのように発信されていたかを調査した。1902年にクレーがこの研究所の水族館を訪問した際に、ドリーシュの研究に注目した可能性が大きいことを確認した。本年度は、以上の理論的研究および実証的な調査から、20世紀初頭における自然科学と芸術制作に通底する関心、すなわち生命形態への共通した取り組みが新しい価値観を形成した事態を明らかにした。実験発生学、生命研究、形態学、モニスムスについては研究を進捗させ、その成果は単著『パウル・クレー造形の宇宙』によく反映しえた。またわが国の大正生命主義に果たしたドイツの生命研究の役割も、わが国で初めて申請者が論考にて指摘しえた。本研究課題の協働性については、明治学院大学におけるドイツ美術史プロパーの専門研究者7名との充実した植物表現研究シンポジウムと、中部大学で開催した若手研究者4名とのテーマ研究会「芸術制作と生命論」で優れた成果を共有できた。前者は、『言語文化・30号』「特集:植物を描く/植物で描く」、明治学院大学言語文化研究所、2013年3月、6ー193頁、にて公表された。本年はライプツィヒ近郊グロースボーテンの「オストヴァルト協会」のアーカイヴにてモニスムス関連の資料調査にて示唆深い成果を獲得した。生命研究と色彩研究との接点については今後、多様な進展が期待できることを確信した。クレーの研究資料をめぐる「クレー研究アーカイヴJapan」については、資料は集成したものの、パソコンへの実装ほか、データベース構築の技術面での申請者の知見の不足もあり、進捗をみていない。クレー研究文献集の日独2カ国語による出版計画もやや停滞した。「おおむね順調」のおおむねとは、この点に関する自己点検にもとづく。画家における生命形態、とくにたんなる常識的意味ではなく、実験発生学という特定領域への関心と知識獲得はおおむね、明らかにしつつあるといえるが、同時代における「生活改善運動Lebensreform」における生命研究など、画家の日常に影響を与えた状況については、未調査な部分が多い。本来、ミュンヘンやライプツィヒなどにおけるこうした運動の状況ほか、実証的なフィールドワークを実施しなくてはならなかったが、本務校における勤務状況もあり、実現できなかった。この点は文献ほか資料解釈・研究にて補った。2月に開催した米本教授との研究会は、国内では前例のない研究会として参加者(金子務・形の文化会会長ほか)から高い評価をえた。次年度は最終年度にあたるので、この2年間における申請者の研究を総括し、論文の形式にて本課題をめぐる研究成果を集約して発表する。
ヨーロッパ統合の経済政策思想史的研究

(1)1950-1960年代の欧州経済統合の共通政策の制度化とその運営過程において、ドイツの新自由主義とフランスのディリジスムという1930年代に生まれた2つの政策思想が主導的役割を持った。この2つの政策思想は、競争政策や産業政策の方向をめぐって対立したが、両者はともに国家介入主義という共通性を持っており、そこに両者が妥協する根本理由があった。(2)共通政策の決定において、欧州石炭鉄鋼共同体ECSCの段階では、フランスのディリジストの思想の影響が優勢であったが、欧州経済共同体EECの段階では、ドイツの新自由主義の影響が優勢となる。この変化は、世界と欧州の経済全体の再建の動向と密接に関連していた。平成19年度夏季休暇中4名、春期休暇中4名がそれぞれ海外において文献・資料の調査・収集ならびに海外研究者との研究交流を行った。また、19年12月25日27日の2泊3日で研究合宿を行い、各自が問題関心と研究史の状況について報告を行った。そこでは仏独を中心に、現在、EUの共通政策の思想的起源(社会的市場経済、新自由主義、ディリジスムなど)についての共同研究が行われていることが指摘され、彼我の問題関心の共有が明らかとなった。20年1月26日・政治経済学・経済史学会「ヨーロッパ統合史フォーラム」と共催で研究会を開催した。内容は、板橋拓己(北海道大学)「中欧からヨーロッパ合衆国へ」、研究分担者の石山幸彦「戦後フランスにおける経済計画と鉄鋼共同市場」の2報告である。また海外調査として、第二次大戦後ドイツの統合政策に関する資料調査、統合史研究の動向調査、戦後経済史の研究者との意見交換を行うために、平成21年2月8日2月22日、ドイツ連邦共和国ミュンヘン連邦文書館にて資料調査収集を行い、ベルリン・フンボルト大学を訪問した。調査を通じて、ドイツにおけるナチス経済の新評価、ライン型資本主義の形成に大きな影響を与えたドイツの経済思想の重要性があらためて確認された。いわゆる「社会的市場経済」の思想が、第2次戦後ドイツの経済再建を支えたことは周知の事実に属するが、この経済思想とライン型モデル生成との関連は他のヨーロッパ諸国の政策思想との「闘争」を含めた複雑な歴史的過程であることが痛感された。平成20年4月1日19日、日仏会館、東京大学ドイツ・ヨーロッパ研究センターと協力し、仏独両国の統合史家・現代史家、R.フランク、W.ビューラー、J.Fエック、H.ケルブレの諸氏らを招聘して、仏独和解とEECの形成、ならびに東アジア共同体をめぐる最近の議論との比較をテーマとした国際シンポジウムを開催した(タイトルは「欧州統合の半世紀と東アジア共同体」)。このシンポを通じて、仏独和解と統合の推進力となった仏独経済関係の変化、それと連動した両国経済の構造変化、これらの背後にある諸経済思想の関係が確認された。また、平成20年12月6日、折から国際シンポに参加するために来日中のA.シャトリオ氏(パリ社会科学高等研究院)をゲストスピーカーとする公開セミナーを開催した。そこではEU共通農業政策史に関する最近の研究動向が詳細に報告され、とくにそれが経済政策以上に、社会政策ないし福祉政策であったことが指摘された。これはヨーロッパ統合の社会的ヨーロッパの側面を指摘する重要な視点である。また、平成21年1月24日、政治経済学・経済史学会統合史フォーラムとの共催で、『ヨーロッパ統合史』(2007年、名古屋大学出版会)を出版した遠藤乾氏(北海道大学)を招いて、同著の合評会を兼ねて、統合史研究の方法的検討を行った。そこでは遠藤氏が国際政治学の立場からの統合史の方法を展開し、われわれの共同研究チームから小島健と廣田が社会経済史の観点からの統合史の方法の特徴と意義について報告した。本年度は最終研究年度に当たり、各自研究のまとめを行うことを基本的課題とし、あわせて引き続きヨーロッパの研究者との交流を行った。後者については、野村学術振興基金の助成を得て、フランスの統合史研究の第一人者であるG.ボシュア教授を招聘し、欧州経済通貨同盟」に関する歴史研究の現状についてセミナーを開催した(2009年9月16日;東京大学総合文化研究科、9月25日:日仏会館)。その中で、通貨統合をめぐる政策思想の対立が明らかになったことが本研究の観点から重要である。一方、各自のまとめについては、連携研究者の石山幸彦が著書を刊行し、欧州石炭鉄鋼共同体のカルテル規制と鉄鋼市場の実態について明らかにした。これはヨーロッパ統合の政策思想史状の重要テーマの1つであるカルテルと自由競争をめぐる問題について、フランスの立場について実証的に明らかにしたものである。

雨宮昭彦は、アーベルスハウザーの訳書を刊行し、その「解説」で(西)ドイツライン型資本主義の展開過程におけるヨーロッパ統合の重要性を「調整された資本主義」を支える制度の一環として指摘し、その思想史的起源を論じた。金井雄一は、公刊論文において、1947年のポンド交換性回復の挫折の過程を実証的に解明し、通貨政策思想の対立の一面を照射した。廣田は、右記シンポにおいて通貨統合をめぐる政策思想の対立を指摘した。今後、順次、他の研究成果を発表していくが、とくに2010年度の「政治経済学・経済史学会」秋季学術大会(2010年11月、首都大学東京)のパネル・ディスカッションの場で成果の一端を提示する予定である。
味蕾の発生ならびに再生における神経生物学的特性に関する研究

味蕾発生の神経生物学的特性を解明するため、まずカエルの味蕾の発生を検索した。その結果、メルケル細胞とそのセロトニンが味蕾の形成に重要な役割をもつことが示唆された。次にラットを用いて味上皮におけるMash 1の発現を検索した。Mash 1は味蕾の基底細胞に発現すること、Mash 1の発現が、味神経の支配に依存することが推測された。ラット有郭乳頭の味蕾を用いて受容体共役αサブユニットファミリーの中で、Gαs、Gαgust、Gαqの発現を観察した。さらにMunc-13に対する抗体を用いてGαs、Gαgust、Gαq陽性細胞とそれぞれ二重染色した。その結果、Gαs、Gαgust、Gαq陽性細胞が、必ずしも味覚受容に機能的に直接関与していないことが推測された。次にラット有郭乳頭を用いて、うま味受容体候補と考えられているmGluR4aの抗体を用いて免疫染色したところ、味孔の味毛に局在してmGluR4aの発現が認められた。mGluR4aについてウェスタンブロットをおこなうと、taste-mGluR4aとbrain-mGluR4aの発現が観察された。免疫反応バンドを観察すると、taste-mGluR4aよりもbrain-mGluR4aの法が強く発現することが明らかとなった。この結果は、taste-mGluR4aとともにbrain-mGluR4aもうま味受容体として機能していることを示唆する。代謝型グルタミン酸受容体のもう一つのサぶタイプであるmGhR1aは有郭乳頭、葉状乳頭および茸状乳頭の味孔・味毛に強く発現するのが認められた。免疫電子顕微鏡的に観察すると、味毛(微絨毛)の形質膜に免疫反応陽性をしめすimmunogoldが認められた。味蕾発生の神経生物学特性を解明するため,まずカエルの味蕾の発生を検索した.神経が味蕾形成予定領域に到達するのに先立って,上皮表層にセロトニン免疫陽性のメルケル細胞が出現した.この細胞はセロトニンを維持しながら上皮基底部へと移動し,やがて基底膜に達するとともに,セロトニン含有果粒を放出するのがみられた.そこには多数の神経線維が伸長.到達しており,やがて神経はその部位から上皮内に侵入し,その後味蕾の形成がみられた.このことは,メルケル細胞とそのセロトニンが味蕾の形成に重要な役割をもつことを示唆している.次にラットを用いてMash1の発現を検索した.RT-PCRにより,Mash1は有郭乳頭,葉状乳頭,茸状乳頭の上皮に発現するのが認められた.In situ RT-PCR法により,Mash1は味蕾の基底細胞に出現するのが確認された.また,舌咽神経を切断した後味蕾が消失した有郭乳頭上皮には,RT-PCR法,in situ RT-PCR法により,Mash1が認められないことが確認され,味乳頭におけるMash1の発現が,味神経の支配に依存することが推測される結果を得ることができた.味蕾の神経生物学的特性と味覚情報の細胞内伝達機構を解明するため,ラット有郭乳頭の味蕾を用いて免疫組織化学的ならびに免疫電子顕微鏡的に研究をおこなった.

受容体共役G蛋白質αサブユニットファミリーの中で,Gαs,Gαgust,Gαqの発現をそれぞれ組み合わせて二重免疫染色したところ,一部のGαgust陽性細胞のみがGαs陽性細胞と一致した.また一部のGαgust陽性細胞のみがGαq陽性細胞と一致した.GαsはcAMPを介した甘味の伝達に,GαgustはcAMPレベルを下げ,苦味と甘味の伝達に,GαqはIP3を介した苦味の伝達機構に関与すると考えられているが,Gαs,Gαgust,Gαq陽性細胞が二重染色によって一致しなかったことは,少なくとも数種類の味覚受容細胞の存在することが推測される.味覚受容細胞は神経線維と求心性シナプスをもち,シナプスを介して味覚情報を中枢に伝達すると考えられている.そこで,これらGαs,Gαgust,Gαq陽性細胞がはたしてすべてシナプスを有しているかを検討した.シナプス小胞サイクル関連蛋白質の一つ,Munc-13-1に対する抗体を用いてGαs,Gαgust,Gαq陽性細胞とそれぞれ二重免疫染色した.その結果,Gαs,Gαgust,Gαq陽性細胞の一部がMunc-13-1陽性であった.このことは,受容細胞と考えられてきたGαs,Gαgust,Gαq陽性細胞が必ずしも味覚受容に機能的に関与してないと推測された.味蕾の神経生物学的特性と味覚情報の細胞内伝達機構を解明するため、離乳前後(1621日)のラット有郭乳頭を用いて免疫組織化学的ならびに免疫電子顕微鏡的に研究をおこなった。うま味受容体候補の一つであるmGluR4の抗体を用いて免疫染色したところ、味孔の味毛に局在してmGluR4蛋白の発現が認められた。ウエスタンブロットをおこなうと、taste-mGluR4とbrain-mGluR4の発現が観察された。免疫反応バンドを観察すると、従来示唆されていた研究結果と異なり、taste-mGluR4よりもbrain-mGluR4のほうが強く発現することが分かった。また、taste-mGluR4は脳では発現が認められなかった。今回の観察で、taste-mGluR4とともにbrain-mGluR4がうま味受容体として機能していることが示唆された。さらに、代謝型グルタミン酸のサブタイプの一つ、mGluR1aについても免疫組織化学的に検索したところ、有郭乳頭、葉状乳頭および茸状乳頭の味孔・味毛に局在して、強く発現するのが観察された。免疫電顕的に観察したところ、味毛(微絨毛)の形質膜に免疫反応陽性を示す金コロイド粒子が認められ、mGluR4とともにmGluR1aがうま味受容体として機能していることが強く示唆された。
社会主義政権下ポーランドにおける政治変動のダイナミクス-カトリック教会を中心に-

今年度は、昨年度までに得た資料を参照しながら、理論的検討を中心に研究を進めた。特に、従来重点を置いてきた比較政治(民主化過程の比較研究)・現代史(冷戦史研究)分野に留まらず、国家と社会の関係を広く論じる中で(特に市民社会の形成に関わるもの:Kymlicka, Kaldorなどを参照しつつ)、冷戦期ポーランドの社会形成が今日的にどのような意義を持つかについて考えて来た。成果については、現在、研究論文として執筆中である。また、日本国内でのポーランド近現代史に関する研究史を概説し、ポーランド史研究の抱える課題と可能性を論じるレヴュー論文を執筆した。さらに、事典項目として、東方教会をめぐる史的変遷(制度・政教関係など)について論じた文献の書評を行った(刊行は次年度)。同時に、2度の現地調査を行い、以下2つのテーマに基づく史料研究を行った。1.戦後に建設が開始されたコンビナートの労働者向け団地における社会形成とカトリック教会について、前年の調査から得た課題であるコンビナート内の少数民族の同化を進めるプロパガンダに着目し、調査を行った。特にロマニの同化政策について、5-7月の調査では、カトリック教会の資料に基づく改宗の事例を中心に、2-3月の調査では定住に関する行政の政策を中心に資料を収集した。成果は現在論文として執筆中であり、2007年度に投稿予定である。2.1956年の政変をめぐる地方での状況の変化について、申請者は、社会主義ポーランドの地方史に着目しつつ、中央と地方の政策実施状況のズレを明らかにしてきたが、5-7月の調査では、宗教政策の「対象」であるカトリック教会が政策を受容する状況について調査を進めた。この調査から、教会建設運動の形成に関する論文を執筆した(2007年度に投稿予定)。社会主義政権下ポーランドにおける地方都市での政治・社会の変動の様子に着目し、そのような変動が1989年の体制変動にどのような影響を与えたかについて説明することを目標に研究を進めている。本年度は、戦後に建設が開始されたコンビナートと、その労働者向け団地を事例とし、以下の2点から、史資料研究を行った。1.カトリック教会建設の要求前年までた収集済みの資料の読解から、団地内に教会の建設を要求する住民の活動について調査を進めた。特に、団地内に建てられた十字架の撤去をめぐっての党政府と住民の路上での闘争について、実態を明らかにするべく、公文書・回想録・国内や西側での報道などの読解を行った。党の中央-地方間の認識のズレ、ならびに、事件前後での住民や司祭の意識の変化について、それぞれ6月・7月に学会・研究会で報告を行った。また、現地の公文書館にて、当時の各小教区における「教会建設委員会」など、カトリック系団体の活動に関する未公開文書が大量に発見されたため、現地に赴き、資料収集と読解にあたった。2.新興都市内における「地域社会」形成初期のコンビナート建設期に都市に集まってきた住民の政治的な意識と宗教的実践の様子を説明することで、党と教会双方からのイデオロギーが、社会においてどのように受容されたかを明らかにした。特にスターリン期における厳しい党の政策やプロパガンダの中で、教会がどのように活動の場を確保し、住民との関係を維持したかという点に着目し、『ロシア・東欧研究」に論文を発表した。また、戦後の復興期、カトリック教会が「国民」のシンボルと謳われた様子について『現代宗教2005』において論じた。一方で、コンビナートの機関紙や日誌には、少数民族・少数エトニーに関する記述も散見される。新興都市において、マイノリティがどのように認識され、「地域社会」がどのように形成されていったかについて、現地で調査を行った。
熱蛍光現象を利用した新しい希土類分析法と地球化学試料の産地推定法の開発

白色絶縁体鉱物としての石英・長石・石灰岩などと放射線との相互作用により、極一部の電離電子とイオンはそれぞれ捕提電子・正孔として準安定な状態で絶縁体中に留まる。これらは加熱励起により、励起エネルギーの一部を光として放出し元の安定状態へと戻る。この時観察されるのが熱蛍光と呼ばれる現象である。当研究ではまず第一に熱蛍光現象の観察法のいくつかにつき試み、従来法と比較して飛躍的にこの方面の発展に寄与出来た。その一つは高感度カラーフィルムを使用した写真観察法であり、簡便な方法にもかかわらず貴重な情報が得られることがわかった。すなわちこの方法をTLCIと名付け、人工および天然石英試料観察に適用したところ、従来より報告されていた青色領域の発光以外に、赤色発光を示す一群の石英が存在することを世界に先駆けて見出した。より定量的な観測法の開発は、光子計数を基本としたパソコン制御の熱蛍光測定装置の開発である。加熱部分にセラミックスピーチを使用したことから通常の100V電源での使用が可能となった。この装置により、青赤両石英の発光曲線を解析した結果、前者は中線量領域において超直線性を示しており、後者は比較的高吸収線量域まで直線性を有していることから、熱蛍光年代測定には後者(赤色観測)が適していることを、初めて提案した。実際の試料についてもナウマン象化石骨関連地層について赤色熱蛍光年代測定法をこの分野で初めて適用した。第3の観測法の開発は、弱い発光としての熱蛍光のスペクトル測定を、分光器とイメージインテンシファイヤーを用いてオンライン測定する光多重瞬間分光器(PMA)の実用化である。青色赤色熱蛍光の原因と考えて来た不純物元素を混入させた合成ガラスを作成し、このPMA装置で観測したところ、合成石英ガラスはいずれも高波長領域に3本の発光スペクトルを示しており、天熱石英からの熱蛍光スペクトルと大幅に異なっていた。白色鉱物として天然石英を用い,中性子放射化分析法による含有微量不純物の同定定量を行なうとともに,これら30種以上の産地の異なる石英試料の熱蛍光特性をグローカブや蛍光スペクトルの測定,更には電子スピン共鳴吸収法(ESR)を用いて捕捉電子や正孔に関する興味ある知見を得た.すなわち報告者らは世界に先駆けて天然石英からの熱蛍光色に,従来報告されていた青色発光の他に赤色発光のものが存在することを見い出した.これら二群に大別される発光色はこの地殻上に存在する石英に普遍的であることも,世界各地より集めた石英を使用した研究から結論付けることが出来た.発光色自体は,石英試料の物理的条件には殆んど左右されないことから,更には不純物のみを混入した石英ガラスの実験をも加味し,発色を異にする原因は石英中に含まれる微量不純物に由来することをつきとめた.これら不純物を放射化分析で同定定量したところ,典型元素や遷移金属元素・アクチノイド元素には,必ずしも明瞭な赤・青発光石英群間には差異は認められなかった.大きな差異が見出されたのは希土類元素群であり,特に軽希土類元素間に著るしい差が存在していた.すなわち赤色発光群は,軽希土類元素が青色群と比較して10倍以上多く含んでおり,特にEuについては赤色群は正のアノーマリ,青色群は負のアノーマリーを示していた.そこでゾル・ゲル法を用いてこれら不純物を混入した石英ガラスを作製し,熱蛍光特性を調べて見たところ, Eu(III)を混入させたものは確かに赤色発光を示したことから, Eu(III)が深く赤色に関与していることが分かった.

青色発光については, ESR測定から, Al(III)による正孔が示唆され,これもAlを混入させた石英ガラスから青色発光を確認することが出来た.微弱熱蛍光スペクトル測定用の極微弱光瞬間測システムを使用した実験もようやく1回目の測定が完了し,来年度はより詳しいデータが期待される段階である.熱蛍光の青と赤色発光の原因追求を二つの方法を用いて行なった。その一つは中性子放射化分析であり、他方はゾルゲル法を用いた合成石英ガラスを使用した実験である。前者に関し約30種に及ぶ天然石英試料を分析し、約20種におよぶ元素について定量し、赤色発光成分への相関性を調べた。その結果典型元素や遷移金属元素に関しては有意の関係は認められず、希土元素について、特にEuとSmに関して明瞭な相関性が認められた。そこで分析可能な希土類に関して調べるため、放射化学分析を伴なう放射化学分析法を適用した。その結果を用いて、いわゆる隕石規格化希土類パターンを作製したところ、赤色発光の石英は、Euが正の異常値が異常値を示さないものが大部分であり、青色発光石英は、Euが負の異常値を持つことが普遍的であることが分かった。このことと、Eu対Sm値のプロット図から、赤色石英群では、Euが酸化状態の高い値で存在しており、Eu(IV)であることが示唆された。ゾルゲル法を用いた合成石英ガラスを用いてこれらの事実を実験的に確証しようとした。ESRの結果などに基づき、不純物元素としてAlをドープした石英ガラスからは、青色発光が認められ、Alが青色発光の主たる原因と確認出来た。しかしながら赤色発光については、Euをドープした石英ガラスからは、赤色発光は認められるものの、スヘクトル測定結果からは、天然石英では620nmに巾広い単一ピークを示しており、合成Eu混入ガラスからは、シャープな線スペクトルを示しており、相互に一致は見られなかった。そこで、今回の研究費で購入のPMA(多重分光器)で、天然石英不純物のみ抽出しこれを合成ガラスにドープした試料について、熱蛍光スペクトル測定した。その結果、合成石英からはいずれも長波長側に希土類由来と思われる3本のピークが示され、興味深い現象が得られた。また熱蛍光年代測定法を実際に適用し、地質学的に合理的な年代結果を得た。
脳機能画像撮像技術の応用-想像時の体内変化を画像化する-

本研究は、大きく分けて4つの研究からなる。第1は、臨床用MRI装置を使用して身体の運動による賦活方法を用いて脳機能画像撮像し、脳の運動野が活性化されること確認する。第2は、第1の研究で行った運動を想像する、という賦活方法用いて脳機能画像の撮像を行い脳の運動野が活性化されること確認する。第3は、運動に必要な筋肉および周辺の血管について、安静時と想像時の状態を様々な撮像方法を用いて撮像を行う。第4は、第3の研究から得られた画像に差分処理などを施し、想像による身体の変化を画像として得る。本年度においては、第1、第2および第3の研究の整理および第4の研究を行った。第1、第2の研究結果:臨床用MRI装置を用いて、脳機能画像の撮像に悪影響を与えない範囲での身体運動による賦活方法を用いて脳機能画像の撮像を行い、脳の運動野が活性化されること確認した。また、運動を想像する、という賦活方法を用いて脳機能画像の撮像を行った結果、脳の運動野が活性化されることを確認した。第1、第2の実験について、撮像時の心拍数の変化及び、撮像状態をビデオに記録し検討した結果、安静時及び賦活時の明らかな心拍数の変化は、認められなかった。第3、第4の研究結果:高次元な身体運動に必要な筋肉および周辺の血管の安静時および想像時の状態を様々な撮像法を用いて撮像し差分画像を得たが、血管については、安静時および想像時の変化がみとめられない。筋肉部位については、使用すべき筋肉との相関は無く、想像時の体内変化を画像化するまでには至ってない。第1は、臨床用MRI装置を使用して身体の運動による賦活方法を用いて脳機能画像撮像し、脳の運動野が活性化されることを確認する。第2は、第1の研究で行った運動を想像する、という賦活方法を用いて脳機能画像の撮像を行い脳の運動野が活性化されることを確認する。本年度においては、第1、第2および第3の研究の一部を行った。第1および第2の研究結果:臨床用MRI装置を用いて、脳機能画像の撮像に悪影響を与えない範囲での身体運動(手指の屈曲など)による賦活方法を用いて脳機能画像の撮像を行い、脳の運動野が活性化されることを確認した。第1および第2の実験について、撮像時の心拍数の変化及び、撮像状態をビデオに記録し検討した結果、撮像状態(賦活時及び安静時)変化に伴う明らかな心拍数の変化は、認められなかった。第3研究の状況報告:高次元な身体運動(歩行、自転車漕ぎやスキーなど)についてイメージトレーニングを行った後、上記の運動に必要な筋肉および周辺の血管の安静時および想像時の状態を様々な撮像法を用いて撮像を行っているが、現有臨床用MRI装置による超高速撮像法については、満足できる画像が出ておらず、現在、撮影条件の最適化や、他の撮像法の検討を行っている。
磁性細菌ディスプレイによる磁気トラップリガンドスクリーニングシステムの開発

これまでに様々な機能性分子を細胞表層に提示する、細胞表層ディスプレイ技術を利用したスクリーニング技術が開発されている。しかしながらそのスクリーニング過程における細胞の回収及び洗浄に、遠心機などの大型な機械を要し、スループットの低下を招くことや、さらには「ディスプレイ分子とその配列及び遺伝子情報の対応付け」の困難さもまた大きな問題点として挙げられる。そういった中で菌体内に磁石を生成する磁性細菌を利用した細胞表層ディスプレイ技術が確立できれば、遠心機に頼らず磁力による簡便な菌体の回収が可能となると共に、磁力による細胞トラップアレイを利用することで、ポジティブクローンを簡便に選定でき容易にその配列及び遺伝子情報の抽出が可能となると期待される。そこで磁性細菌Magnetospirillum magneticum AMB-1の外膜タンパク質プロファイルから、最も高発現しているMembrane Specific Protein (Mspl)タンパク質に着目し、これをキャリアー分子の候補として用い、このMsplの二次構造予測から機能性分子を細胞外にディスプレイするサイトを選定した。また本サイトに機能性分子として6残基のヒスチジン分子をディスプレイし、抗体との結合アッセイや重金属回収能の評価から、世界で始めて磁性細菌を用いた細胞表層ディスプレイ技術の確立に成功した。さらに、得られた形質転換体はカドミウムイオンなどの汚染水系において、水質を浄化しつつ磁力によって容易に回収及び濃縮可能であることが示された。この磁石を生成するという付加価値を持った新規の細胞表層ディスプレイ技術を利用することで、今後既往の遠心などを利用した方法ではなく、簡便な磁気スイッチング細胞トラップスクリーニング技術や新規生物吸着剤などへの応用展開が期待される。
不完全大規模時系列データからの非線形な構造変化の抽出

3年間の研究により、理論的な検討として以下のようなモデルを開発、提案し、提案手法を統計解析言語S上などに実装した。また、行政関連の介護保険関連データでサービス評価の分析、および、マーケティング関連の購買行動履歴POSデータやWebアクセスログデータで顧客の履歴類型の分析などを行い、実務家と方法論の有効性の検証を行なった。さらに、日本オペレーションズ・リサーチ学会の研究部会他が主催した平成16,17,18年度データ解析コンペティションに参加した。以上を通じ、提案手法の有効性を評価した。1、時系列多変量履歴をもつ個体群の類型化の方法論を検討した。多様な個体履歴を類型化するため、時点ごとの多変量特性ベクトルから、時点ごとの個体特性の類型を自己組織化マップ(SOM : Self-OrganizingMaps)により得る方法を基礎として、これを拡張する方法を提案した。具体的には、基本のSOM類型の履歴採取期間における頻度分布から、類型間の近傍関係を考慮した分布間距離を用いるSOMにより、履歴採取期間全体での個体履歴類型を、個体に対し与える方法を提案した。また、空間統計学を利用した指標の作成法を検討した。2、時系列推移の多様性のモデル化として、以下のSOMによる層別に基づいた方法等を提案した。(1)履歴類型を用いることにより、目的変数と説明変数の関係が類似した履歴類型を識別した上で、それぞれの履歴類型群の上での回帰モデルを与えるモデル統合分析法を提案した。(2)系列事象を適切に分類し、分類に応じたモデル化を行うことが必要となるため、SOMを拡張し、時区間ごとの特徴量の類型化を行うことで、個体をクラスタリングする方法を検討した。具体的には、各サンプルに対し、複数群の特徴量が観測されている場合について、二段階にSOMを用いることにより、それぞれの変量群の構造を残したまま、個体類型を作成する方法を与えた。3年間の研究の第1年においては、時素列データの非線形な多様性の構造的表現を見出すための方法論の検討と、分析事例の作成を行った。前者としては、以下のようなモデルを提案し、プロトタイププログラムを統計解析言語S上で作成・評価した。時系列データのウェルフォーマット化としては、適当な時間単位を設け、時間単位中の行動は1時点で生起したとみる整合化法をとった。(1)二時点間の変化を差分や比で捉え、状態の変化を最初の時点の状態などで説明する回帰モデルを、MDL基準などを用いて構成する方法について検討した。(2)時系列多変量履歴をもつ個体群の類型化の方法論の検討を行った。具体的には、多様な個体履歴を類型化するため、時点ごとの多変量特性ベクトルから、時点ごとの個体特性の類型を,自己組織化マップ(SOM : Self-Organizing Maps)により得て、その上で、この類型の履歴採取期間における頻度分布から、類型間の近傍関係を考慮した距離を用いるSOMにより、履歴採取期間全体での個体履歴類型を、個体に対し与える方法を提案した。さらに、この履歴類型を用いることにより,目的変数と説明変数の関係が類似した履歴類型を識別した上で,それぞれの履歴類型群の上でのロジスティック回帰など回帰モデルを与える方法を提案した。また、提案方法論の検証と分析事例の作成として、行政関連データとして大津市の介護保険関連データでサービス評価の分析、および、企業におけるマーケティング関連データとして金融関連の履歴データで顧客の履歴類型の分析を行い、実務家と方法論の有効性の検証を行なった。後者のマーケティング関連データの分析のひとつとしては,日本オペレーションズ・リサーチ学会マーケティング・データ解析研究部会他が主催した平成16年度データ解析コンペティションに参加し、あるクレジットカードの利用履歴データを対象とした解析を行った。この研究成果は表記部会において敢闘賞を受賞した。

3年間の研究の第2年度として、本研究の目標とする次の3点のうち、第1点については第1年度の研究での成果を生かし各種の分析の基礎整備をおこうとともに、後者の2点について主に検討を進めた。1,時系列表現の探索対象データは、それぞれの系列で、観測される事象の生起密度や、補助変量の観測時点/観測間隔が異なったりする不整合なデータである。また、対象個人の新規算入と脱落も多い。そこで、キーとなるイベントを基準として時区間を区分し、各種変量を整合させることで、データをウェルフォーマット化する時系列表現の方法論を利用して、介護保険関連のデータのデータベース化などを行った。2,状態の特徴変量の探索系列の多様性は異なるモデルに従う現象の混合であると考えられるが、これに対しては、事象を適切に分類し、分類に応じたモデル化を行うことが必要となる。このため、SOM(Self-Organizing Map)を拡張し、時区間ごとの特徴量の類型化を行うことで、サンプルをクラスタリングする方法を検討した。具体的には、各サンプルに対し、複数群の特徴量が観測されている場合について、二段階にSOMを用いることにより、それぞれの変量群の構造を残したまま、サンプル類型を作成する方法を与えた。また、これを用い北海道の介護保険関連履歴データの分析を行った。3,時系列の多様性のモデル化時系列推移の多様性のモデル化としては、SOMによる系列の層別に基づいた時系列の多様性の回帰モデル化の方法論について検討した。また、提案方法論の検証と分析事例の作成として、CD販売店のID付きPOSデータによって、CDの購入履歴の分析を行った。これについては、日本オペレーションズ・リサーチ学会マーケティング・インテリジェンス研究部会が主催した平成18年度データ解析コンペティションにおいて、技能賞を受賞した。3年間の研究の最終年度として、本研究の目標とする次の3点のうち、後者の2点について主に検討を進めるとともに、全体の取りまとめを行った。そこで、各種事象をそれぞれ文字で表現し、文字列として系列を表現する方法を検討し、ウエッブサイトへのアクセスログに適用した。2,状態の特徴変量の探索系列の多様性は時点ごとの状態とその変化のパタンとして考えられるが、ごれに対しては、事象系列を適切に分類し、分類に応じたモデル化を行うことが必要となる。このため、SOM(Self-Organizing Map)を拡張し、時系列から指定長のタイムウィンドーを抜き出して、そこでの特徴量の類型化を行う方法を検討した。この場合具体的には、特徴量ごとの複数期での対応関係に対し、どのように類似度を定義するかが問題となるが、この点についていくつかの類似度を定義し、クレジットカード履歴データに適用してその有効性を検討した。
-忍者アレーアンテナ-モノスタティックレーダーに不可視のビーム走査アレーアンテナ

電磁波に対する不可視性とビーム走査能力を両立したアンテナは実現し得るのか、という学術上の疑問に対し、非同一素子から成る周期的アレーアンテナを提案してそれを実現した。提案アレーアンテナは忍者アレーアンテナと呼ばれ、後方散乱が小さいので、広帯域パルス電磁波を用いたモノスタティックレーダーに不可視である。後方散乱が小さく、広帯域パルス電磁波を用いたモノスタティックレーダーに不可視な性質を有するアレーアンテナの実現は、セキュリティ上の観点から重要な意義を持つ。アレーアンテナは、空港のボディスキャナーや航空・気象レーダーに用いられることが多く、その性能は最高機密に属する。その一方で、このようなアレーアンテナは周期構造を持つので、後方散乱が大きくなり、広帯域パルス電磁波を用いたモノスタティックレーダーに捕捉されてしまう。このような、アレーアンテナが持つセキュリティ脆弱性は長年問題になっていたが、有効な解決策はこれまでに提案されていなかった。本研究で提案する忍者アレーアンテナが実現されれば、後方散乱の小さいフェーズドアレーが実現され、レーダーとしての機能を損なうことなく、セキュリティの脆弱性を解消することができる。したがって、本研究の果たす社会的意義は大きい。今年度は、忍者アレーアンテナの設計法を確立し、その有効性を数値的に明らかにした。また、関連技術としてアレーアンテナの電磁界数値解析法や、電流分布推定法に関する研究を行い、応用技術として無線充電の基礎検討を行った。当初の研究計画では、本年度の研究予定は以下の通りであった。まず、モノスタティックレーダーに不可視な(=後方散乱の小さい)忍者アレーアンテナの設計法・ビーム走査法を構築し、その有効性を解明する。設計にはリフレクトアレーの設計法を応用し、ビーム走査法はモーメント法によって数値的に求めたインピーダンス行列(Z行列)と最小二乗法を組み合わせて構築する。忍者アレーアンテナの後方散乱が、その動作帯域内で小さいこと、および所望の方向に主ビームが出ていることを数値シミュレーションで示す。本年度は、基本的にはこの計画に基づいて研究を進めた。まず、リフレクトアレーの設計法を応用し、非同一素子の大きさは散乱電界が所望の方向で強め合うように決定した。次に、このような非同一素子から成るフェーズドアレーアンテナの給電法は、アレーエレメントパターンを用いて構築した。アレーエレメントパターンには、素子形状の違いや素子間相互結合の情報が含まれるので、非同一素子から成るフェーズドアレーであっても、ビーム走査が実現できる。最後に、このようなフェーズドアレーの低後方散乱性能とビーム走査性能を電磁界数値シミュレーションによって数値的に明らかにした。八木-宇田アレー素子を用いた忍者アレーアンテナを構築し、同一素子から成るアレーアンテナと比較して、その後方散乱断面積が8 dBほど小さいことを明らかにした。また、対数周期ダイポールアレー素子を用いた忍者アレーアンテナも構築し、低後方散乱性能とビーム走査性能を明らかにした。また、アレーアンテナの電磁界数値解析法や電流分布推定法の研究、および無線充電の基礎検討も関連・応用研究として行った。これらの研究は、当初の計画にはなかったものの、忍者アレーアンテナとの関連が深いので遂行したものである。今後の研究では、モノスタティックレーダーに不可視な(=後方散乱の小さい)忍者アレーアンテナの試作を行い、その有効性を実験的に明らかにすることを主な目標とする。電波無響室で実験を行うことのできる小規模なサイズのアレーアンテナを試作し、その後方散乱特性とアレーエレメントパターンを実測する。フェーズドアレーアンテナとしてのビーム走査性能は、測定したアレーエレメントパターンに適切な重みを乗じて合成することで明らかにする。以上のような試作・実験を通して、忍者アレーアンテナの実現が可能であることを実験的に明らかにすることを目指す予定である。また、関連研究として、今年度に遂行したアレーアンテナの高速な電磁界数値解析法や、アレーアンテナの近傍界からその電流分布を推定する技術の確立にも注力する。高速な電磁界数値解析法は、アレーアンテナの設計を効率化する技術であり、忍者アレーアンテナの設計及び特性解明を加速させるものである。また、アレーアンテナの電流分布推定技術は、忍者アレーアンテナの故障素子を特定し、修復を効率化するための技術として実用上重要である。当初予定に加え、これらの周辺技術を研究することで、研究計画を発展・加速させる予定である。

今年度は、忍者アレーアンテナの設計法を確立し、その有効性を数値的に明らかにした。また、関連技術としてアレーアンテナの電磁界数値解析法や、電流分布推定法に関する研究を行い、応用技術として無線充電の基礎検討を行った。当初の研究計画では、本年度の研究予定は以下の通りであった。まず、モノスタティックレーダーに不可視な(=後方散乱の小さい)忍者アレーアンテナの設計法・ビーム走査法を構築し、その有効性を解明する。設計にはリフレクトアレーの設計法を応用し、ビーム走査法はモーメント法によって数値的に求めたインピーダンス行列(Z行列)と最小二乗法を組み合わせて構築する。忍者アレーアンテナの後方散乱が、その動作帯域内で小さいこと、および所望の方向に主ビームが出ていることを数値シミュレーションで示す。本年度は、基本的にはこの計画に基づいて研究を進めた。まず、リフレクトアレーの設計法を応用し、非同一素子の大きさは散乱電界が所望の方向で強め合うように決定した。次に、このような非同一素子から成るフェーズドアレーアンテナの給電法は、アレーエレメントパターンを用いて構築した。アレーエレメントパターンには、素子形状の違いや素子間相互結合の情報が含まれるので、非同一素子から成るフェーズドアレーであっても、ビーム走査が実現できる。最後に、このようなフェーズドアレーの低後方散乱性能とビーム走査性能を電磁界数値シミュレーションによって数値的に明らかにした。八木-宇田アレー素子を用いた忍者アレーアンテナを構築し、同一素子から成るアレーアンテナと比較して、その後方散乱断面積が8 dBほど小さいことを明らかにした。また、対数周期ダイポールアレー素子を用いた忍者アレーアンテナも構築し、低後方散乱性能とビーム走査性能を明らかにした。また、アレーアンテナの電磁界数値解析法や電流分布推定法の研究、および無線充電の基礎検討も関連・応用研究として行った。これらの研究は、当初の計画にはなかったものの、忍者アレーアンテナとの関連が深いので遂行したものである。今後の研究では、モノスタティックレーダーに不可視な(=後方散乱の小さい)忍者アレーアンテナの試作を行い、その有効性を実験的に明らかにすることを主な目標とする。電波無響室で実験を行うことのできる小規模なサイズのアレーアンテナを試作し、その後方散乱特性とアレーエレメントパターンを実測する。フェーズドアレーアンテナとしてのビーム走査性能は、測定したアレーエレメントパターンに適切な重みを乗じて合成することで明らかにする。以上のような試作・実験を通して、忍者アレーアンテナの実現が可能であることを実験的に明らかにすることを目指す予定である。また、関連研究として、今年度に遂行したアレーアンテナの高速な電磁界数値解析法や、アレーアンテナの近傍界からその電流分布を推定する技術の確立にも注力する。