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ラームチャリットマーナスとラーマ信仰-巡礼地をとおして-

1本年度はラーマ物語の舞台となった聖地アヨーディヤーを取りあげ,各種サンスクリット文献と中世ヒンディー語のラーマ物語に描かれたアヨーディヤー像を明らかにし,さらに,昨年度行った現地調査の記録から今日の聖地アヨーディヤーにおけるシヴァ派の影響を探った。ヴィシュヌ神の化身であるラーマの聖地でありながら,聖地成立の伝承がシヴァ神のリンガ像発見の言い伝えに別の神話が付加されて成立した可能性が明らかになった点が大きな成果である。なお,アヨーディヤーをはじめとするラーマの聖地でみられるシヴァ信仰は,中世の熱烈信仰運動であるバクティ運動の影響と,『ラームチャリットマーナス』をはじめとする中世のラーマ物語の中でラーマとシヴァの相互補完的ともいえる関係が描かれたことによって広まったと結論づけ,論文として発表した。2ラーマ物語の野外劇「ラーム・リーラー」を取りあげ,特にバナーラスの対岸の町ラームナガルで開催されるこの祭の詳細を研究資料として発表した。このテーマでは引き続き現地調査を行い,今後発表の予定。3ラーマ物語の舞台とされる多くの場所がインドには点在するが,一般に認められている聖地以外でも伝承を集め,それらの分布地図を作成する作業を進めている。4ラーマと並ぶヴィシュヌ神の化身であるクリシュナ信仰の聖地とラーマ信仰の聖地には,聖地成立の時期,伝承,町の様子などで多くの類似点があり,クリシュナの聖地をモデルにラーマの聖地が成立したと考えられるが,この問題についてはさらに検討のうえ来年度発表する予定。5研究と関係する中世ヒンディー語のテキストを電子テキスト化する作業が進んでおり,近くインターネット上で公開の予定。6平成15年2月7日から3月8日までインドで現地調査を行った。
転写因子Oct-3/4の新規コファクター単離ならびに機能解析

マウスES細胞における未分化状態維持に必須の因子として転写因子Oct-3/4が知られており、本研究は新規Oct-3/4コファクターの単離を狙ったものである。前年度までに開発した改変型免疫沈降法によってさらに大規模に解析を行い、コファクターの単離を狙った。解析の結果、Oct3/4と相互作用するとみられるタンパク質NEDD4を同定している。NEDD4は様々なタンパク質の量をユビキチン化によって調節しており、神経初期発生に重要な役割を果たしていると考えられている。興味深いことに、NEDD4の発現はES細胞の分化に伴って速やかに低下することを最近見出している。NEDD4ノックアウトES細胞では分化誘導後に細胞死を引き起こすことが確認され、この表現型はNEDD4発現ベクターを導入することでレスキューされた。このことはNEDD4が分化進行過程に置いて必要となる分子であることを示唆する。また、誘導的ノックアウトES細胞の円滑な樹立を意図し、遺伝子改変ES細胞の高効率作成法を開発した(Nucleic Acids Res., 2005)。一方、既知コファクターの機能解析としてSox2の誘導的ノックアウトES細胞を樹立し、これを用いた解析を行った。その結果、Sox2の主要な役割はそれまで信じられていたOct3/4との協同による下流遺伝子の発現制御ではなく、直接または間接的なOct3/4の発現維持であることがわかった。一方、Oct3/4新規コファクターとして未知Sox因子の関与を明らかとした(第38回日本発生生物学会年会2005年)。この成果は、未分化性維持に必要な転写因子を誘導的にノックアウトする技術によって(この技術は極めて高度であるため、世界でも丹羽仁史と升井伸治しか成功していない)、未分化性維持転写因子ネットワークの構造へ向かって垂直に切り込んだものであり、他の研究とは一線を画する。現在までに、改変型免疫沈降法の開発に成功しており、これによってOct-3/4と相互作用するとみられるタンパク質を数種類同定している。その中には、E3ユビキチンライゲースであるNEDD4も含まれていた。NEDD4は様々な膜タンパク質の量を調節しており、神経初期発生に重要な役割を果たしていると考えられているが、ノックアウトマウスの報告は無く、その機能には未知の部分が多い。興味深いことに、NEDD4の発現はES細胞の分化に伴って低下することをこれまでの解析で見出している。ES細胞においてNEDD4遺伝子をノックアウトしたところ、未分化細胞には変化が無いが、分化した細胞が生存できなくなることを発見した。この表現型はトランスジーンによるNEDD4cDNAの導入でレスキューされる。今後は未分化細胞と分化細胞とで異なる要求性をもつNEDD4の作用点を明らかにしていく予定である。他方で、既知コファクターの機能解析として、Sox2の誘導的ノックアウト実験を行い、Sox2はES細胞の自己複製に必須であることを証明している。現在より詳細に解析を進めている。また、多種類の遺伝子の機能解析を迅速に行うためのシステムとして、交換可能なテトラサイクリン制御性発現ユニットをROSA26遺伝子座へ導入し、簡便且つ確実に望みのcDNAの発現をテトラサイクリンで制御できるシステムの構築に成功している(Nucleic Acids Research,印刷中)。
Ｔ細胞老化を司るエピジェネティック制御機構の解明

免疫系の機能低下は、加齢や疾患に伴う個体の機能低下に極めて重要な役割を果たしており、健康長寿社会の実現に向けて克服すべき課題である。免疫系の中心を担うT細胞は、加齢に伴って「老化(senescence)」と呼ばれる機能異常状態に陥り、このことが免疫力の低下や疾患の原因となる。しかしながら、T細胞が老化するメカニズムの詳細はわかっていない。本研究では、エピジェネティクスと呼ばれる生命現象に注目し、T細胞の老化メカニズムを解明することを目的とする。また、T細胞の老化が個体機能やがんなどの疾患の病態に与える影響を解析するとともに、T細胞の老化を解除する方法を開発する。
天明狂歌研究

昨年度の調査に続き、日本国内(九州大学文学部富田文庫等)・欧州(大英図書館・大英博物館・ヴィクトリア&アルバート美術館、フランス国立図書館・ギメ美術館等)の調査を終え、近世中後期の江戸狂歌資料(含摺物)の概要が、一定程度、把握できた。これによって、江戸狂歌壇で天明期より愛好された「狂歌角力」と、文化文政期に盛んに行われて返草摺物集・番付など多くの資料が残るゆえに逆にほとんど研究されてこなかった点取り狂歌との連続性を解明し、その発達過程を検証した。(「江戸における点取り狂歌の発達」)上記の調査によって把握した狂歌資料のうち、吉原関係の狂歌本に着目し、吉原を素材とする狂歌の詠風、吉原細見のパロディの体裁を取る狂歌集の趣向の変遷を研究した。この切り口から狂歌史を眺め、機知による笑いを尊ぶ近世中期から物語的情緒性に傾く後期へという雅俗を横断する近世文学の潮流と平行した詠風の変遷を浮かび上がらせた。同時に、パロディとして片付けられがちな作品にも、もじりの手法に様々な位相の差があることを検証した。とりわけ重要な価値を持つ『狂歌吉原形四季細見』『狂歌よみ人名寄細見記』『狂歌作者細見』の3点は、影印・翻刻による紹介を行った。(『吉原狂歌本三種』)本年度の調査の最大の成果の一つ『徳和歌後万載集』の出詠募集のチラシを紹介した。当該資料は、当時、狂歌壇の主流では入集料を徴収しなかったこと、同書が書肆の主導で企画されたことの証として貴重である。(「『徳和歌後万載集』出詠募集チラシ」)大田南畝の漢文「七観」を検討し、一見正規の漢文で書かれた同作が、狂文や酒落本等、俗文芸における文章琢磨の経験に裏付けられていることを明らかにした。雅俗の境を超えて表現を捉える視点を導入することで、今後、江戸狂歌の表現を考察する上で不可欠の布石となるはずである。(「大田南畝「七観」をめぐって-詩文と戯作」)昨年度の調査に続き、日本国内(九州大学文学部富田文庫等)・欧州(大英図書館・大英博物館・ヴィクトリア&アルバート美術館、フランス国立図書館・ギメ美術館等)の調査を終え、近世中後期の江戸狂歌資料(含摺物)の概要が、一定程度、把握できた。(「大田南畝「七観」をめぐって-詩文と戯作」)
新規脳腫瘍マウスモデルを用いた膠芽腫発生機構の解明

膠芽腫(GBM)は、その治療が極めて難しい悪性脳腫瘍である。我々は最近、成体マウス大脳において、細胞種特異的かつ領域特異的に癌遺伝子を発現することのできる新規GBMマウスモデルを開発し、その発生機構、特にその細胞起源に関して検討を行った。図に示すようなレンチウイルスベクターシステムを用いて、さまざまな細胞種特異的にがん遺伝子Rasの活性化またはがん抑制遺伝子NF1の抑制とp53シグナルの抑制を同時に誘発したところ、未分化な神経前駆細胞だけでなく、分化したアストロサイトやニューロンからもGBMが発生した。これらの結果は、分化細胞を含む様々な細胞がGBMの発生起源となりうることを示している。神経膠腫(グリオーマ)は成人にみられる中枢神経系腫瘍の約1/4を占め、髄膜腫と並んで最も頻度の高い腫瘍である。神経膠腫の中でも最も悪性度が高い膠芽腫(GBM)は周囲正常組織への高い浸潤性を示すことより、手術療法による根治が難しいことに加えて、化学療法や放射線療法に対しても強い抵抗性を示す極めて治療が困難な腫瘍であり、GBMに対する有効な治療法の開発が強く望まれている。これまで、GBMの発生や進展に関与する分子シグナルは部分的に明らかにされているもののGBMの発生メカニズムを理解する上で極めて重要なその細胞起源と発癌シグナルの関連に関してはあまりよくわかっていない。本研究は、申請者が作成したレンチウイルスベクターを用いたマウス脳腫瘍マウスを用いて、どの細胞種でどの発癌シグナルが活性化されたときにGBMが形成されるかについて明らかにすることを目的としている。これまで、アストロサイト特異的に活性化型H-Rasと腫瘍抑制遺伝子であるp53を標的とするshRNAを発現することにより、ヒトGBMと極めて類似した膠芽腫を作成することに成功した。この腫瘍の腫瘍血管を調べると驚くべきことに、腫瘍細胞そのものが腫瘍血管になっていることがわかった。また、ニューロン特異的にRasの活性化とp53の不活化を行った場合にもGBMが形成されることがわかった。これらのことより、終末分化したアストロサイトやニューロンがGBMの細胞起源となりうることが示された。今後、膠芽腫の発生や進展に関わる分子シグナルをさらに明らかにするべく、研究を進める予定である。膠芽腫(glioblastoma multiforme:以下GBM)は、その治療が極めて難しい悪性脳腫瘍であり、新規治療法の開発が強く望まれている。GBMの治療法開発が進まない大きな理由の一つに、その発生機構の理解不足に加え、ヒトGBMの病態を再現する適切な動物モデルが存在しなかったことが挙げられる。我々は最近、成体マウス大脳において、細胞種特異的かつ領域特異的に癌遺伝子を発現することのできるCreリコンビナーゼ制御レンチウイルスベクターを用いて、ヒトにおける病態を再現する新規GBMマウスモデルを開発し、GBMの発生機構、特にその細胞起源に関して検討を行った。図に示すようなレンチウイルスベクターシステムを用いて、さまざまな細胞種特異的にがん遺伝子Rasの活性化またはがん抑制遺伝子NF1の抑制とp53シグナルの抑制を同時に誘発したところ、未分化な神経前駆細胞だけでなく、分化したアストロサイトや成熟ニューロンからもGBMが発生した。興味深いことに分化したアストロサイトやニューロンから発生したGBMは未分化マーカーであるNestinやSox2を発現していた。これらの結果は、増殖因子受容体の下流でRasが活性化されるとともに、p53シグナルが抑制されると、分化細胞を含む様々な細胞が脱分化されGBMの発生起源となりうることを示している。本研究結果は、GBMの発生機構に関する重要な知見であり、GBMに対する新たな治療戦略を考案する上で極めて重要な情報となりうると考えられる。GBMはしばしば上皮細胞増殖因子(EGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、トランスフォーミング成長因子-α(TGF α)、あるいはインスリン様成長因子(IGF)といった様々な増殖因子を分泌すると共に、それぞれの因子に対する受容体であるEGFR、PDGFR、TGFαRあるいはIGFRなどを高発現し、自己分泌(autocrine)ループや傍分泌(paracrine)ループを形成している。また、GBMの約1/3でリガンドの結合を必要としない活性変異型EGFR variant III(EGFRvIII)を発現していることがわかっている。

これらの増殖因子の下流では、Ras/MAPキナーゼ経路、PI3キナーゼ/AKT経路、PLC-γ/PKC経路やc-MYC経路が活性化されており、それぞれが腫瘍細胞の増殖、分化、浸潤などに関与しているとされている。このように、GBMの発生や進展に関与する分子シグナルは部分的に明らかにされているもののGBMの発生メカニズムを理解する上で極めて重要なその細胞起源と発癌シグナルの関連に関してはあまりよくわかっていない。本研究では申請者が開発した成体マウスを用いた細胞種特異的発癌モデルを基盤とし、どの細胞種でどの発癌シグナルが活性化されたときにGBMが形成されるかについて明らかにすることを目的としている。本年度は研究の基盤となるGBMマウスモデル実験系の構築を行った。本研究の目的は、どのようなGBM誘導発癌シグナルがどの細胞種を起源として活性化した場合にGBMが形成されるのかを明らかにすることである。これまで、申請者はCreリコンビナーゼ存在下に癌遺伝子である活性化型H-Rasを発現すると同時shRNA(short hairpin RNA)を用いてp53を抑制することのできるレンチウイルスベクターの開発に成功し、これを用いて、in vivoで脳腫瘍を発生させることのできるシステムを開発した。上述した本研究の目的を達成するため、まず申請者が開発したCre制御-H-Ras-shp53レンチウイルスベクターをGFAP-Creマウスの大脳(傍側脳室、海馬、皮質下)にインジェクションすることにより、領域特異的かつGFAP陽性アストロサイト特異的にH-Rasの活性化とp53の不活化を誘発した。発癌が誘導されたマウスでは、ベクターを導入した部位に関わらず、GBM様腫瘍が発生した。さらに、ニューロン特異的にCreリコンビナーゼを発現するSyn-1 Creマウスを用いて同様の実験を行ったところ、導入した部位に関わらず、GBM様腫瘍が発生した。これらの結果より、終末分化したアストロサイトやニューロンもGBMの発生起源細胞になりうることが強く示唆された。このように、本研究の目的の一つであるGBMの発生起源細胞に関する重要なデータが得られたことより、本研究の進行はおおむね順調と言える。本研究の目的は、どのGBM誘導発癌シグナルがどの細胞種を起源として活性化した場合にGBMが形成されるのかを明らかにすることである。この目的を達成するため、まず申請者が開発したCre制御レンチウイルスベクターをGFAP-Creマウスの大脳にインジェクションすることによりGFAP陽性細胞特異的に任意の遺伝子の発現誘導が可能なシステムを利用し、細胞種特異的に種々の発癌イベントを誘発することを計画した。これまで、申請者はCreリコンビナーゼ存在下に癌遺伝子である活性化型H-Rasを発現することのできるCre制御レンチ
Dynamic Resource Allocation for 5G Green HetNet

上りリンク単入力多出力(SISO)シングルキャリア周波数分割多元接続(SC-FDMA)におけるユーザーのスケジューリングと資源ブロック(RB)配分問題について研究している.まず,SIMO SC-FDMAシステム信号伝送のための解析モデルを示した.ユーザーのスケジューリング関する簡素なアルゴリズムを設計するために、ユーザーの受信相関アレイと上りリンクSIMOSC-FDMAシステムの周波数効率(SE)の関係性を示した.我々の研究結果によれば、システムに8つの資源ブロックと18のユーザーが存在する場合、提案スケジューリング法によってSE特性が約10%向上する。本年度は、上りリンクSIMO SC-FDMAシステムにおけるユーザースケジューリングとリソースブロック割り当てについて研究を行った。まず,送信機と受信機におけるSIMO SC-FDMA信号処理のための解析モデルについて提案した。次に,提案したモデルを用いてユーザーのSINRを導出し、システムの周波数利用効率を明らかにした。また、低演算量のユーザースケジューリングアルゴリズムを設計するため、各ユーザーからの受信信号の相関と上りリンクSIMO SC-FDMAシステムの周波数利用効率との関係を明らかにした。そして、受信信号の相関に基づくユーザーグルーピング法を提案し、提案法が全探索を必要せず低演算量で、システム全体の周波数利用効率を向上させることができることを示した。例えば、8つのリソースブロックと低速送信電力制御(TPC)の適用を考慮し、16ユーザーが同時に上りリンクアクセスをする場合、提案スケジューリング法は、システム全体の周波数利用効率を約10%改善できる。また、SIMO SC-FDMAにおける公平性問題での公平性の改善・制御法について,初期の文献調査を行った。検討は,各リソースブロックに割り当てられるユーザが複数いる場合と各リソースブロックに割り当てられるユーザが1人のみの場合の2つを仮定した.上記の2つの場合について,それぞれ以下の3つの公平性を制御可能な手法を用いてアルゴリズムを設計した.(1) max-mapスケジューリング(2) Proportional fair(PF)-mapスケジューリング(3) max-minスケジューリング26年度が最終年度であるため、記入しない。無線通信26年度が最終年度であるため、記入しない。計画通りに研究が進んでいる。本年度は以下に記す3つを目的として設定する.(1)昨年度に引き続き,ユーザの公平性を制御可能なリソース割り当て(RA)アルゴリズムの開発を行う.特に,上りリンクシングルキャリア周波数空間分割マルチアクセス(SC-FDMA/SDMA)において,ユーザの公平性を制御可能なRAアルゴリズムおよびユーザスケジューリング法を提案する.周波数利用効率の向上とユーザの公平性の制御を同時に達成するために,ユーザ間の空間相関を用いる準最適電力予測法を用いて各リソースブロック(RB)へ割り当てるユーザを選択する.そのため,受信アンテナ間に相関のあるsingle-input multiple-output (SIMO)モデルを想定する.最大同時アクセスユーザ数を可変とすることで,周波数利用効率とユーザの公平性の目標値を同時に達成する.RBサイズや受信アンテナ本数などの設計パラメータを種々変更させて公平性の変化を明らかにする.(2)これまでの検討ではチャネル推定が理想的に行えるものと仮定していたが,本検討では現実的なチャネル推定を導入したときの推定誤差を考慮して周波数利用効率に関する最適化問題を再定式化する.計算機シミュレーションにより周波数利用効率を明らかにし,チャネル推定を用いた時の提案無線リソース管理による改善効果を従来法と比較する.(3)上記の(1)および(2)では低速送信電力制御(TPC)を仮定している.本検討ではRAアルゴリズムを用いるときのTPCを提案し,エネルギー利用効率に及ぼす効果を明らかにする.
１００年間の児童の表現分析と作品資料のデジタルアーカイブ化に関する研究

本研究では、富山県高岡市立博労小学校に明治時代より残されてきた児童の図画、習字、作文を含む卒業作品にみられる表現を、歴史的、教育学的検討を通して分析した。作品研究では、臨画教育の隆盛から大正自由教育期にかけての表現、および昭和戦時下における博労作品の欠落や表現教育等に関する調査を行い、児童の表現や教育実践の変容について検証した。また、明治期から昭和戦前期までの作品のデジタル化を完了し、今後、学術研究の基礎資料となるよう作品全体のデジタルアーカイブ化を進めていく。本研究は、富山県高岡市立博労小学校に一世紀以上に渡り残されてきた児童の図画、習字、作文を含む卒業作品に見られる表現を歴史的、教育学的検討を通して分析するとともに、作品資料のデジタルアーカイブ化ならびにデータベースの構築を行ない、学術研究の基礎資料としての活用を目指すものである。平成22年度の研究概要であるが、4回の実地調査を行ない、同校に保管される児童作品の一部について、デジタルカメラによる記録撮影に着手した。これは、画像資料のデジタルアーカイブ化に繋がるものである。並行して、先行研究及び関連する文献の調査を進めた。特に、この児童作品群に関する報告が含まれる学校史や、その後の児童作品史、図画作品のテーマを概説した調査報告等を精査した。そのほか、文献及び聞き取り調査による児童の表現分析に関連して、教育思想や方法、地域情勢等の調査を行ない、一地方における学校教育文化の形成過程や教育内容の変遷について検討を始めたところである。同校の卒業生作品には、太平洋戦争前後に欠落期が存在し、これまで詳しい検証はなされておらず、作品資料のデジタルアーカイブ化に関する研究上、検討すべき課題となっている。この空白は、戦時下特有の対応をせざるを得なかった当時を物語るものと捉えることができる。本年度、作品資料の表現分析や関連資料の収集、分析をもとに、その経緯や時代背景について報告した。これをふまえ、当時の卒業生や関係者から作品制作の背景となる当時の社会や学校、教育の様子について聞き取りを行ない、児童の表現分析とともに同校教育実践や社会事情等に関する調査を進めていく予定である。平成23年度は、博労小学校所蔵児童作品に関する文献調査及び児童表現の分析を行なうとともに、作品資料のデジタルアーカイブ化のための撮影を継続した。同校の作品は、明治時代より卒業制作として図画、習字、作文が残されてきたものであるが、これらの表現作品群にみられる教育思想及び実践の変遷を読み解くため、関連する文献や先行研究を手掛かりに表現内容の分析を進めた。児童作品は明治期より時代毎に撮影しているが、それぞれの作品群の整理は十分なされておらず、撮影を進めながら名簿等を参考に制作年の特定を行なっている状況である。教育的側面だけでなく、児童生活や郷土の伝統文化、風俗、社会事情等、一世紀以上にわたり記録された博労作品は歴史的資料価値を有するものであり、作品の精査及び分類は、表現分析、あるいはデータベース構築の過程において極めて重要な作業であるため、次年度以降も慎重に進めていきたい。博労小学校の卒業作品には、太平洋戦争期及びその前後数年にわたり作品が欠落しており、その経緯について文献等を参考に検討してきたが、今年度は関係者への聞き取り調査等を通してこの間の同校における表現教育の取り組みに関する詳細な調査を実施した。特に、昭和10年代から昭和20年代前半に在籍した同校卒業生及び元教師に対する聞き取り調査をはじめ、昭和40年代に博労作品に関する調査を行った元教師への聞き取り調査をまとめ、当時の同校における表現教育や卒業生作品の欠落が生じた背景、表現作品保存の取り組みの実態について明らかにした。平成25年度は、前年度に引き続き博労小学校所蔵作品にみられる児童表現の調査、及び作品資料のデジタル化を進めた。表現作品の調査では、大正9(1920)年に高岡市で開かれた世界児童自由画展覧会が、その後の児童の図画表現にどのように影響を与えたかを、当時の新聞記事、博労小学校の沿革史等の記録、および同校に保管される卒業成績品の分析から検証した。その結果、世界児童自由画展覧会が高岡の人々に大きな反響をもって迎えられ、児童たちが残した感想から、自由画制作に興味と意欲をかきたてられた様子を知ることができた。また、卒業成績品には、風景写生画やクレヨンの流行と、大正後期にかけての自由画の表現技法の上達を認めることができた。このことから、自由画教育が児童の作品制作において、画材、表現、意欲にわたり、大きな影響を与えたことが分かった。自由画教育時代において、同校図画教師の積極的な指導があったことが推測され、それが児童の表現技能を向上させたと捉えることができる。作品資料のデジタル化では、博労小学校に保管される作品のうち、特に経年による傷みのみられる明治期から昭和戦前期までの作品(図画、綴方、書方成績)のデジタル化を進めてきたが、平成25年度においても前年度に引き続き、作品資料の撮影を行った。同校所蔵作品には制作年の特定が行われていないものがあったため、資料整理を行いながら慎重に特定を進めた。

デジタル化にあたっては、タッチパネル搭載パソコンの活用により、作品資料の閲覧における利便性の向上が図られ、デジタル化の効果を実感することができた。平成24年度の研究概要であるが、博労小学校所蔵児童作品の表現分析を行いながら、作品資料のデジタル撮影及び画像処理を進めた。博労作品にみられる児童表現の変容に関する調査では、これまで、明治期から平成期までの作品について先行研究等を手掛かりに確認するとともに、博労作品の欠落期にあたる昭和戦時下の教育状況や欠落に至る経緯について調査を通じ明らかにしてきたところであるが、平成24年度の調査では、明治期から続く図画の教育内容であった臨画教育の転換点である大正期の自由画教育に着目し、表現作品の分析を行った。画家山本鼎の提唱した自由画教育の影響として、同校の作品資料では大正9年度以降の作品に表現上の変化を認めることができたほか、自由画教育時代においても臨画が許容されていたことを確認した。大正時代における自由画の隆盛には、当時、全国的に開催されていた児童自由画展や新聞報道による影響も指摘されるため、この地域における実態調査を行い、昭和期へと続く表現の変容について調査を進めたい。作品資料のデジタルアーカイブ化では、表現作品の撮影を行うとともに、作品データの画像処理を進めた。博労作品のデジタル化に関しては、同校所蔵作品のうち、デジタル化の急がれる明治期から昭和戦前期までの図画、綴方、書方作品を先行して順次データベース化し、おって戦後から平成期までの作品資料を加えていく予定である。また、制作年ごとに保管される同校の膨大な作品資料には、制作年が特定されていないものがあるため、現在、その特定作業等資料整理を並行して行っている。現在までに児童作品の表現分析については、当初予定していた通り、基礎的資料の収集及び分析を進めており、作品を生み出す背景について、教育思想や方法、地域情勢などの把握及び整理を行っている。特に、戦時体制下の欠落については、資料の空白を埋めるべく本年度までに聞き取り調査を実施し、太平洋戦争期における表現教育の実態を明らかにしてきている。また、作品資料のデジタルアーカイブ化においては、児童作品の記録撮影を進めながら、一部作品の年代不明分の確認作業を行い、慎重に資料を整理しているところである。平成24年度以降もこの作業は継続する。25年度が最終年度であるため、記入しない。児童作品の表現分析に関しては、文献や学校関係資料をもとに調査を進めてきている。これまで、明治期から平成期までの作品概要について先行研究を手掛かりに確認するとともに、博労作品の欠落する太平洋戦争時の教育状況や欠落に至る経緯について調査を通じ明らかにしてきた。また、明治期から続く臨画教育の転換点であった大正期の自由画教育について、博労校の実践や作品に見られる表現を分析しながら検討を行ってきている。作品資料のデジタルアーカイブ化では、博労小学校に保管される児童作品群の制作年の特定、整理作業をはじめ、明治期からの図画、書方、綴方作品のデジタル撮影、作品の画像データの処理に着手し、データベースの構築を進めているところである。
10 Kエレクトロニクスを創生する窒化ニオブジョセフソン接合集積回路の開発

Nbを用いたジョセフソン接合(JJ)から構成される単一磁束量子(SFQ: Single Flux Quantum)回路は数十GHzで動作するデジタル回路であるが、動作に4 K以下の温度が必要であり、冷却コストを含めたエネルギー効率で半導体技術に対して大きな優位性を確保するためにはさらなる高温での動作が望まれる。最近、超伝導転移温度が16 KであるNbNがTiNをバッファ層として、これまで困難であったSi基板上での高品質接合の作製が可能になるという大きなブレークスルーがあった。本研究ではこの技術を適用し、10 K動作が可能なNbN-SFQ回路の基盤技術の確立を行う。
アモルファス・シリコンを用いた大面積・立体構造シリコンフォトニクス

シリコンをベースとする光回路として、新規な大面積立体構造の実現を目的に、アモルファス・シリコン(a-Si)を基本とした光素子の検討を行った。その結果、(1)20μm角の大面積エア・ブリッジ型スラブ構造を、a-Si膜を用いて実現することができた。(2)a-Siからなる細線導波路の上にSiO2層を介し、a-Siからなるグレーティング層を形成して、2層構造の立体光回路を実現した。(3)β-FeSi2発光層の上に、SiO2層を介して、a-Siからなる細線導波路を形成し、方向性結合器型の立体構造発光デバイスを実現した。この結果、a-Si膜を基本として、多様な立体光回路が実現できることを明らかにした。本年度は、平成23年度に行った基礎検討を基に、以下の検討を進めた。(1)a-Siスラブ構造の大面積化評価:前年度に続き、歪の少ないa-Si膜を用いて、エア・ブリッジ型を含む様々なスラブ構造フォトニック結晶を作製した。とくに、光入出力部としてのa-Si細線導波路を有する2次元スラブ構造を作製し、その特性を定量的に評価した。具体的には、空孔三角格子からなる線欠陥導波路と結合欠陥導波路を有するa-Si中空スラブ構造フォトニック結晶を検討した。まず、Si細線導波路と線欠陥導波路と結合欠陥導波路との光結合効率を向上するため、結合部分にテーパ形状の構造を導入した。次に、この構造を用いて、実際に光伝送損失の波長依存性を、波長可変レーザを用いて測定した。測定した結果は、線欠陥導波路と結合欠陥導波路の両者とも、シミュレーション結果と良い一致を示した。したがって、アモルファスSiを用いたスラブ構造フォトニック結晶も、従来の結晶Siを用いたフォトニック結晶と同様、フォトニック結晶特有の特性を十分得ることができることがわかる。(2) a-Si膜からなるスラブ構造の積層化検討:a-Siからなる積層化した立体光回路実現のため、本年度は、その作製の基本プロセスの開発を試みた。まず、Si基板にSiO2とa-Siをスパッタ法で積層堆積する。次に、電子線描画装置とICPエッチング装置を用いて、a-Si層にSi細線導波路のパターンを作製する。さらに、パターンを形成したa-Si上に、再度スパッタリングでSiO2層とa-Si層を形成する。このとき、スパッタ条件の最適化により、堆積されたSiO2層の表面が平坦になるようにした。その結果、a-Si細線導波路構造の上にも平坦なa-Si層を形成することができた。これらの検討の結果、a-Siを用いた立体光回路実現に途を拓いた。本年度は、平成24年度に行った基礎検討を基に、以下の検討を進めた。(1)立体スラブ構造光回路の作製検討:アモルファスSi(a-Si)からなる細線導波路の上にSiO2層を介して、同じくa-Siからなるグレーティング層を形成し、2層構造の立体光回路を実際に作製した。作製は以下の手順で行った。まず、a-Si薄膜(0.2μm)とSiO2膜(1.0μm)がSi基板上に積層している三層構造の特殊なSOI (Silicon On Insulator)基板を用いた。次に、電子ビームリソグラフィの際の位置合わせの基準となるマーカーを、金を用いたリフトオフにより作製する。金を用いる理由は、電子線照射時の二次電子を観察し位置合わせを行うためである。SOI基板にレジスト塗布後、電子ビームリソグラフィとドライエッチングにより細線導波路を形成した。次に、細線導波路の上にSOG (Spin on Glass)を塗布し、その上にa-Si層を作製したSOGを介することで、下の導波路の凹凸の影響を受けずに上のa-Si膜が作製できる。この積層膜を用いて、位置合わせ電子線描画を行い、グレーティング形状を作製して、2層構造の立体光回路を実際に作製することができた。(2)立体スラブ構造光回路の特性解析:上記(1)で検討した結果をもとに、光入出力のための細線導波路の最適化を行い、実際にレーザ光を入射して、その特性を実験的に評価した。特に、出射光の波長依存性と偏光依存性を詳しく調べ、シミュレーションとの比較により、設計したものが実際にできているかを評価した。これらの検討により、出射光の波長依存性と偏光依存性の測定結果では、シミュレーション結果とほぼ同一の結果が得られた。このことから、設計どおりの細線導波路とグレーティング層からなる2層構造の立体光回路を実際に作製することができ、立体光回路という概念を検証することが出来た。

この結果、a-Si膜を基本として、多様な立体光回路が実現できることを明らかにした。本年度は、大面積化と多層積層化が可能な、シリコンをベースとする光回路(シリコンフォトニクス)の新規な作製方法を検討するため、アモルファス・シリコン(a-Si)を用いて以下の検討を行った。(1)中空a-Si膜の歪低減と平坦化検討:スパッタリング法で作製したa-Si膜(厚さ:0.2μm)のたわみ量が、スパッタ時のウエハ基板温度とアニール温度によってどのように変化するかを詳細に検討した。その結果、スパッタによってストレスが生じることを確認するとともに、スパッタ温度が室温、150°C、300°Cと変化してもストレス量はほぼ一定であることを明らかにした。また、ストレスはアニールによって低減し、その低減量は、アニール温度を600°C、1000°Cと変えても変化しないことを明らかにした。(2) a-Siの光学特性の評価:a-SiからなるSi細線導波路を作製し、その光伝搬損失のアニール温度依存性を詳細に検討した。その結果、Si細線導波路の導波路幅と光損失の関係をアニールの前後で比較し、導波路の光モードプロファイルに基づく考察から、アニールによってa-Si自体から生じる光損失が増加し、導波路表面の凹凸による光損失が減少することを定量的に明らかにすることができた。この結果は、a-Siを用いたフォトニック結晶や細線導波路の低損失化の基礎となる知見を与えるものである。(3) a-Siスラブ構造の大面積化評価:項番(1)で示したストレスとアニールの関係の検討結果を基に、当研究グループで今までに報告した面積の4倍となる20μm角の大面積エア・ブリッジ型スラブ構造を、a-Si膜を用いて実現することができ、a-Si膜を用いたエア・ブリッジ型スラブ構造フォトニック結晶の高機能化に途を拓いた。本研究では、シリコンをベースとする光回路(シリコンフォトニクス)として、新規な大面積立体構造を実現し、新たな機能の創出を試みることを目的とした。このため、従来よく用いられてきた結晶シリコン(c-Si)に代わり、アモルファス・シリコン(a-Si)膜を基本とした構造に着目し、その構造設計、作製プロセス、素子作製、および素子評価を総合的に検討した。本課題の全期間における研究結果を以下に纏める。(1)スパッタリング法で作製したa-Si膜のたわみ量が、スパッタ時のウエハ基板温度とアニール温度によってどのように変化するかを詳細に検討し、20μm角の大面積エア・ブリッジ型スラブ構造を、a-Si膜を用いて実現することができた。(2)a-Siからなる細線導波路の上にSiO2層を介し、a-Siからなるグレーティング層を形成して、2層構造の立体光回路を実際に作製し、出射光の波長依存性と偏光依存性を詳しく調べた。その結果、シミュレーションによって予測した特性が、再現性良く作製した構造で得られていることが分かり、立体光回路という概念を検証することが出来た。(3)発光層を有する立体光回路実現の基礎検討として、発光層としてのβ-FeSi2層の上に、SiO2層を介して、a-Siからなる細線導波路を形成し、方向性結合器型の立体構造発光デバイスを作製した。このデバイスでは、a-Si導波路に波長1.3 μmの光を入射すると、波長1.5 μmの光が、わずかではあるがa-Si導波路の反対側から出射することが分かり、β-FeSi2層からの発光が、a-Si導波路を介して得られたことを明らかにした。以上示したように、本課題の研究の結果、a-Si膜を基本とした構造により、立体光回路を含む多様な光回路が実現できることを明らかにした。
弦理論のフェルミオンによる非摂動的定式化とブラックホールの研究

本研究では、弦理論の非摂動的定式化を、ソリトン・Dブレインやフェルミオンを用いた定式化の方向からと、時空特異点やブラックホールの観点から研究することを目的としていた。現時点では臨界次元(d=26)で量子化された弦場を使ってソリトン・Dブルインを扱うのは難しいが,c<1の非臨界弦では可能であり、Dブレインの組み合わせ論的考察や相互作用を組織的に扱うことができる。実際,福間と矢彦沢はその場合の弦場のオペレータ形式(以下「FY形式」と呼ぶ。)を構成しており,それはボソンスカラー場を用いても良いし,フェルミオン場を用いても定式化できるものであった。本研究において示したことは,時空座標と"境界上の宇宙項"ζが同一視できることに着目すれば,このFY形式を用いて,D-instantonと意味付けできる状態及びそれを生成するオペレータを構成することができるということである。さらに,このD-instantonは予想される境界の組み合わせ論を満たしていることもわかる。このことによって,FY形式を用いれば,弦場を用いてどのようにD-instantonを構成すればよいかを理解することができる。次に、質量M、電荷Qを持った粒子によって生成される衝撃波を第一量子化された荷電弦が「通過」するとき、その弦がどのように励起されるかを調べた。このとき、衝撃波は荷電したAichelburg-Sexl時空として扱うことができる。その結果、電荷Qが小さいときは、重力とクーロン力が互いに打ち消し合うため、弦の励起は小さく、一方、電荷Qが大きいときは励起は大きくなることがわかった。さらに、D6-D2系における所謂enhancon機構についても考察を行った。重力等の基本的な四つの力と電子等の物質を量子論と矛盾なく統一的に記述する理論としては現在弦理論が最も有望である。しかし,この理論の全体を理解し,さらに現実の現象を説明できるようにするためには非摂動的な理解が必要となってくる。近年における弦理論の非摂動的理解の進展の中で重要なことの一つはD-braneの理論が登場したことであり,これに伴って"弦的な効果"と呼ばれるe^<-c/g>(gは閉弦の結合定数)という非摂動論的効果の起源がはっきりしてきた。ボソン的弦の場合はこのe^<-c/g>という効果を通常の準古典近似から出すことはできず,世界面の境界の凝縮の効果を境界の組み合わせ論を用いて考察することによって説明することができる。ここで,D-braneの組み合わせ論的考察や相互作用を組織的に扱うには量子化された弦場を用いれば便利であることが予想される。現時点では臨界次元(d=26)で弦場を使ってD-braneを扱うのは難しいが,c<1の非臨界弦では可能である。この研究において示したことは,時空座標と"境界上の宇宙項"ζが同一視できることに着目すれば,このFY形式を用いて,D-Instantonと意味付けできる状態及びそれを生成するオペレータを構成することができるということである。さらに,このD-Instantonは予想される境界の組み合わせ論を満たしていることもわかる。このことによって,FY形式を用いれば,弦場を用いてどのようにD-Instantonを構成すればよいかを理解することができる。そして,おそらく,このような理解は弦やD-braneやその他のソリトンを含めた理論全体の枠組みを考える上で一つの示唆を与えるものと思われる。

近年における弦理論の非摂動的理解の進展の中で重要なことの一つはD-braneの理論が登場したことあり,これに伴って"弦的な効果"と呼ばれるe^<-c/g>(gは閉弦の結合定数)という非摂動論的効果の起源がはっきりしてきた。ボソン的弦の場合はこのe^<-c/g>という効果を通常の準古典近似から出すことはできず,世界面の境界の凝縮の効果を境界の組み合わせ論を用いて考察することによって説明することができる。ここで,D-braneの組み合わせ論的考察や相互作用を組織的に扱うには量子化された弦場を用いれば便利であることが予想される。現時点では臨界次元(d=26)で弦場を使ってD-braneを扱うのは難しいが,c<1の非臨界弦では可能である。実際,福間と矢彦沢はその場合の弦場のオペレータ形式(以下「FY形式」と呼ぶ。)を構成しており,それはボソンスカラー場を用いても良いし,フェルミオン場を用いても定式化できるものであった。この研究において示したことは,時空座標と"境界上の宇宙項"ζが同一視できることに着目すれば,このFY形式を用いて,D-Instantonと意味付けできる状態及びそれを生成するオペレータを構成することができるということである。さらに,このD-Instantonは予想される境界の組み合わせ論を満たしていることもわかる。このことによって,FY形式を用いれば,弦場を用いてどのようにD-Instantonを構成すればよいかを理解することができる。そして,おそらく,このような理解は弦やD-braneやその他のソリトンを含めた理論全体の枠組みを考える上で一つの示唆を与えるものと思わる。本研究では、ストリング理論の非摂動的定式化を、ソリトンやフェルミオンを用いた定式化の方向からと、時空特異点やブラックホールの観点から研究することを目的としていたが、今年度は時空特異点やブラックホールの研究を中心に行った。時空特異点を取り囲むホライズン上に衝撃波が存在することがあることが予想されている。一方、量子論まで考えた重力を含む統一理論としてストリング理論を考えることができる。そこで、衝撃波のある時空上をストリングが「通過」しようとするとき何が起こるかを調べることは興味深いことである。具体的なモデルとして、質量M^^、電荷Q^^を持った粒子によって生成される衝撃波を第一量子化された荷電ストリングが「通過」するとき、そのストリングがどのように励起されるかを調べた。このとき、衝撃波は荷電したAichelburg-Sexl時空として扱うことができる。電荷Q^^が小さいときは、重力とクーロン力が互いに打ち消し合うため、ストリングの励起は小さい。一方、電荷Q^^が大きいときは励起は大きくなる。これらの結果は時空特異点の構造をストリングを用いて考えるときに役立つものである。この研究は"The excitation ofa charged string passing througha shockwave in a charged Aichelburg-Sexl spacetime"としてNuclear Physics Bに出版されている。さらに、D6-D2系における所謂enhancon機構についても考察を行った。
二重標識水法による成人運動機能障害者におけるエネルギー必要量の算出法の確立

運動機能障害を有する小児から高齢者までの幅広い年齢層での栄養管理法を確立するために、推定エネルギー必要量を個別に算出する簡便な手法を開発することを目標とした。関接熱量測定装置で用る、幅広い体格の対象者に適合する通気性フードの開発を行なった。パーツ組み合わせることで気管切開がなされている場合でも測定が可能となった。運動機能障害が極めて強い症例において二重標識水法(DLW法)による消費エネルギー量と、間接熱量測定装置を用いた安静時代謝量を比較し、両者に有意な相関が認められた。これによって、簡便な間接熱量測定装置を用いた測定結果から、個別の推定エネルギー必要量を算出できる可能性が得られた。本研究では運動機能障害を有する小児のみならず成人を含めて、個別の栄養管理法を確立するために、推定エネルギー必要量のより正確な算定方法の開発を目標とする。これまで、小児にとって負担の少ない通気性フードを用いて間接熱量測定装置でエネルギー代謝量の測定法を開発してきた。本年度は気管切開がおこなわれている被検者においても、通気性フードを改良することによって正確なエネルギー代謝量を測定することが可能となるように、企業と協力し新たな通気性フードの開発をおこなった。現在、フードの構造や付属品の形態について検討をおこない、試作品の作成をおこなっている。これまで得られている安定同位体で標識された水を用いる二重標識水(DoublyーLabelled Water:DLW)法の結果について解析を行った。血液と尿から採取したサンプルについて安定同位体存在比質量分析計を用いて希釈容積を算出した。18Oと2Hの測定誤差はそれぞれ1.7±2.5%、3.1±4.1%で、血液に比較して尿がそれぞれ0.3%、0.8%高値であった。このことによって、運動機能障害があり、導尿しなければ一定時間に尿の採取が困難な場合でも、血液採取によって得られた血液サンプルを用いてDLW法によって正確なエネルギー消費量を測定が可能となることが明らかになった。本研究では運動機能障害を有する小児のみならず成人を含めて、個別の栄養管理法を確立するために推定エネルギー必要量のより正確な算定法を開発することを目標とした。これまで、小児にとって負担の少ない通気性フードを用いて間接熱量測定装置によってエネルギー代謝量の測定法を開発してきた。本年度は企業と協力を進め、新たな形態の通気性フードを作成し、気管切開がなされている被検者に対しても間接熱量測定装置によってエネルギー代謝量を正確にかつ負担少なく測定することが可能となった。今回のフードは、頭部と体幹別に透明なフードを作成し、強力な磁石によって接続できるように工夫した。体幹パーツの足方向、上肢の入口部はディスポーザブルのビニールによって空気の流入を防ぐこととした。上肢入口部は、被検者の体格に応じて単なる蓋、少し凸となる蓋などのパーツも用意し、ビニール接続のパーツを含め、磁石で簡便接続ができるようにした。これは、運動機能障害を有する場合、成長障害によって成人期においても小児期の体格のままのことがあること、側弯などによって胸郭変形が認められることなどがあるため、対象者毎に大きく異なる体格や形態に対して対応可能なフードを作成することができた。測定を開始し短時間に効率よく測定ができたことを確認した。安定同位体で標識された水を用いる二重標識水(Double-Labelled Water:DLW)法を対象被検者に実施した。経管栄養法が用いられており1日の摂取エネルギー量がほぼ正確に算出できる10名を対象とした。H218Oを0.12g/kg、D2Oを0.3g/kg経鼻胃チューブないし胃瘻を通じて胃内に注入し、注入後24時間、48時間、7日、8日後に採血した。DLW法で算出されたエネルギー消費量は910±130Kcal/日でエネルギー摂取量との差異は15±8%であった。DLW法によって尿のサンプルの採取が比較的困難な重度の運動機能障害においても血液サンプルを用いた方法によって、尿と同様に血液サンプルでも正確な代謝量の測定ができることを示した。本法を用いて胃瘻や経鼻胃管などを用いて経管栄養をしている最重度の運動機能障害児(者)に対して測定を試みて、測定することが可能であることを確認した。他方、DLW法に比較して簡便で負担の少ない間接熱量測定装置については、重度の運動機能障害である場合に一般的に行われているマスクを用いた呼気ガス採取が困難である場合が多く、また、被検者の精神的な緊張などに測定値が不正確になる問題を有していた。これに対して、通気性フードを用いた方法を応用するとともに、さらに、気管切開を有するような、さらに、重度の場合の測定についても、通気性フードを新たに開発することで測定を可能とした。今後、手法の開発が完了し、被検者への応用をさらに進めていく予定である。今回、企業と協力を進め、気管切開がなされている被検者に対する方法として、昨年度に患児の違和感が少ない新たな形態の通気性フードを開発し、今年度、間接熱量測定装置によるエネルギー代謝量の測定をおこなった。対象は重度の運動機能障害を有し、経管栄養法施行され、気管切開を有する5名である。

呼吸代謝測定装置(AE-310s、ミナト医科学)を用いた。プラスチックフード(ミナキ社製)は頭部と体幹部ならびに上肢部からなり、上肢部のパーツは平板型、突出型、ビニール装着型の3種があり、被験者の体格に応じて使い分けた。体幹パーツの足方向、上肢の入口部はディスポーザブルのビニールによって空気の流入を防ぐこととした。それぞれのパーツは透明なプラスチックを用いて作成し、磁石で簡便接続でき、組み合わせ用いた。測定は希釈法で行い、安静時エネルギー代謝量(REE)を算出した。対象の年齢は121歳、体重は7.733kg、身長は70142cm、Body mass index(BMI)は12.519.1kg/m2であった。上肢パーツは平版型を1名に、突出型を2名に、ビニール装着型を2名に用いた。全例とも装着後5分程度で分時酸素摂取量、分時炭酸ガス摂取量はほぼ一定の値を示した。1日量としてのREEは548845Kcal/日、体重あたりでは22.471.2 Kcal/kg/日であった。気管切開を有していてもフードを工夫することによって、希釈法によるエネルギー代謝量の測定が可能であった。体格や形態が異なっていても対応可能であった。短時間に効率よく測定でき、手技も簡便である本法は重度運動機能障害での正確な代謝量の測定方法として有用であると考えられたエネルギー代謝横の測定方法の二重標識水法は国内では測定評価可能施設が極めて限られ、被検者への導入に若干時間を要した。被検者を重度運動機能障害で経管栄養施行中と限定し、より精緻な結果を求めたため、研究に参加する被験者が本年度内に予定人数に達しないことが判明し、次年度も引き続き被検者を募り症例数を増加させる必要があった。なお、研究代表者が疾病により長期間の入院とその後の加療を要したことも一因となった。本研究では運動機能障害を有する小児のみならず成人を含めた幅広い年齢層における個別の栄養管理法を確立するために、エネルギー必要量の正確な推定法を開発することを目標とした。まず、間接熱量則定装置を用いて、幅広い対象に簡便に、高い精度でエネルギ一代謝量を測定することが可能となるように産学連携によって通気性フードの開発を行なった。アクリルを用いて軽量化と透明性を確保し、本体は頭部と体幹部ならびに上肢部のパーツで構成され、上肢部は平板型、突出型、ビニール装着型の3種類を被検者の体格に応じて使い分けた。それぞれのパーツは磁石で簡便に脱着可能とした。空気の流入を防ぐために体幹部の足方向と上肢部ビニール装着型には使い捨てのビニールを用いた。これまでのフードと異なり、体格に応じて部品を組み合わせることで乳児期から成人期に至る幅広い体格での測定が可能となった。また、頚部まで覆うことによって、気管切開がなされている場合でも正確な測定が可能となった。次に二重標識水(Doubly-Labelled Water: DLW)法と間接熱量則定装置を用いた方法との比較行なった。DLW法は安定同位体の重水素(2H)と18Oの2種類で標識された水を摂取し、24時間後、48時間後、168時間(7日)後、192時間(8日)後に採血と採尿をおこない、サンプルの安定同位体存在比を質量分析計を用いて希釈容積を算出し、消失率と分布量から一日消費総エネルギー量を算出した。
極低温ロケットの多用途化に関わる界面相変化と熱流動現象の総合的研究

極低温スロッシング実験では、真空断熱槽(クライオスタット)の内部に設置した小型透明の密閉容器に極低温の液体窒素と常温気体(窒素/ヘリウム)を封入し、スロッシングと温度場が連成する流れ場を実現した。真空断熱槽を電動加振機に連結し、新たに振幅増幅機構を加えたことで、液面変形が砕波を生じる強非線形応答を呈する場合も含め、容器内部での熱交換と相変化に起因する圧力変動を計測し、再現性の良いデータ取得が可能であることを確認すると共に、真空断熱槽の観察窓を通じて容器内部の液面挙動や液滴を高速度撮影した。研究室に既設の大型真空槽を用い、固気液三相状態(63K)の初期条件を実現できることも確認できた。大型液体水素タンク減圧実験では、外部機関に設置された容量30,000リットルの液体水素タンクと、既往研究で設置済の容器内温度計測システムを改良し、実機により近い寸法のタンクで液体水素を対象とした減圧特性の取得試験を行った。並行して、減圧特性を適切に予測する数値解析手法の構築も進めた。減圧速度が比較的緩慢な場合、貯槽内の初期温度分布に依存して減圧速度や蒸発量(フラッシュロス)を予測できるようになった。それぞれについて、数値解析の準備を進めた。独自の自由表面流解法(CIP-LSM)に、適切な蒸発モデルならびに固体伝熱連成機能を実装した。流体と固体を含む複数計算領域が、流動のみならず伝熱も含めて適切に練成されていることを確認した。極低温スロッシング実験では、大振幅で強非線形応答を呈する場合も含め、再現性の良いデータ取得が可能である実験系を構築できたうえ、大型真空槽を活用した、固気液三相状態(63K)の初期条件の実現も確認できた。また、大型液体水素タンク減圧実験を複数回実施し、減圧特性予測ついても、モデルベース手法により計算負荷が軽い手法構築に目処が得られた。数値解析についても、並列計算のアルゴリズムを実装し、より大規模な解析対象とできるよう作業を進めた。極低温スロッシング試験では、引き続き、大振幅スロッシングを対象とした実験を継続する。初期条件として液位、飽和層の厚さ、圧力に加え、揺動抑制デバイス(邪魔板など)をタンク内に艤装した場合について試験を実施する。また、理学的興味として、初期条件で固気液三相状態とした場合の実験も試みる。大型液体水素貯槽の減圧特性取得実験については、貯槽底部からの気相水素吹込(バブリング)により減圧開始前の液温分布を色々に変えた場合の試験を試みる。数値解析についても、スロッシング実験ならびに大型貯槽タンク実験の再現を試みて、沸騰モデル等の寸法依存性を把握すると共に、計算手法の高速化にも取り組む。