hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希土類元素・遷移金属・水のリザーバーとしての緑簾石族鉱物の構造特性

これは本鉱物が陽イオンの酸化数変化に伴って複数の水素結合システムを持つことを示唆している。加えて、2種の6配位席(X, Y)の変化について、これまで平均イオン半径と相関を持たないとされてきた<X-O>で相関が成り立つという新知見を得た(論文準備中)。(2)の成果:南部石-ナトリウム南部石など予察的な結晶化学的検討で、Li-Na置換がOH基のドナーのスイッチ現象を引き起こすことを見出した。本現象の普遍性と発生メカニズムの明らかにするため、他系列の含水準輝石の系統的な変化を検討し、予察的な研究を支持する結果を得た(論文準備中)。これらの結果から、陽イオン置換と水素結合システムの変化は普遍的な現象であり、造岩鉱物一般に起こり得ると結論付けた。多様な岩石で広い温度圧力条件で普遍的に産するレアアースリザーバーとしてもよく知られる緑簾石族鉱物を主な研究対象とした。本研究で日本国内より3種類のレアアースを含む新鉱物を見出し,産出地域のレアアース濃集過程を明らかにするとともに,元素の挙動と結晶構造の関係の法則性の理解に貢献した。また世界で初めてバナジウム緑簾石族鉱物の合成に成功し,バナジウムの挙動を解明した。陰イオンの挙動としてOH基に着目し,陽イオンの酸化数変化が水素結合に一般的に影響を与えることを緑簾石類縁鉱物であるパンペリー石で再確認し,法則性の確立のため含水準輝石を用いて検討したところその正当性が確認された。平成26年度は,(1)合成含バナジウムクリノゾイサイトの化学的・結晶学的な特徴を明らかにすること,(2)含レアアース緑簾石族鉱物である本研究で見出した3種の新鉱物の化学組成と結晶構造変化を系統的に理解することを課題とした。課題(1)既に前年度に含バナジウムクリノゾイサイトの合成を初めて成功させたが,その生成条件や特性に関しては不明な点が多かった.そこで明らかになった生成領域に基づき,さらに異なる温度圧力条件下で実験を繰り返した結果,含V-クリノゾイサイトとその共生相であるゾイサイトの安定領域を見出し,さらにクリノゾイサイトにおいて組成不混和が存在することを明らかにするなど,生成物のキャラクタリゼーションを進めることができ,当初計画以上の成果を得ることができた.課題(2)含レアアース緑簾石族鉱物の合成の困難性から,天然試料の検討を並行して行い,3種の新鉱物発見につながった.複雑な化学組成を持つそれらの鉱物の詳細な検討により,レアアースを含む緑簾石の化学組成と結晶構造変化の関係を先行研究の成果などを合わせて検討することで,一定の規則性を見出すに至った.鉱物学,結晶化学今後も基本的に当初計画に則って進めるが,合成生成物を短期間で得るのが困難な場合は代替的に天然試料を用いた検討を行い,課題の解決に近づくよう努力する.本研究では,主に緑簾石族鉱物およびその類縁鉱物群を対象とするが,常に最終目標である「造岩鉱物に広く適応できるイオン置換と結晶構造変化,水素結合との関係に関する一般則の確立」ということを念頭においた検討を進めたい。来年度は,(1)陰イオン(OH, F)の陽イオンの分布や結晶構造への影響の検討,(2)緑簾石類縁鉱物群の結晶化学的検討を通じた配位多面体の特性の統合的な理解とこれまでの成果の総括をすすめる.平成25年度は,陽イオンの結晶内分布の支配要因の解明するため,(1)含バナジウム緑簾石合成し,バナジウムの挙動を解明すること,(2)Ca-REE3+置換を伴う緑簾石族鉱物を合成することを課題とした。(1)ピストンシリンダー高圧発生装置を用いた合成実験の結果,ある特定の温度圧力で含
インフルエンザウイルスのHA亜型とNA亜型の組み合わせは生存のための必要条件か

A型インフルエンザウイルスは、ウイルス粒子表面に存在する2種類の蛋白質、HAとNAの抗原性の違いにより135種類もの亜型に分けることができる。しかし、これまで実際にヒトの世界で大流行を引き起こしたのはわずか3種類の亜型にすぎない。その理由を検証するのが本研究の目的である。人類は20世紀に4度インフルエンザの世界的大流行を経験した。4度の大流行は全て、15種類あるHAの亜型(H1H15)と9種類あるNAの亜型(N1N9)の組み合わせの中で、H1N1、H2N2、H3N2の3種類のウイルスによって引き起こされている。これらの事実は、HAとNAの組み合わせがウイルスの生存に大きな影響を及ぼす可能性を示唆している。そこで本研究では、現在もヒトの世界に存在するH1N1とH3N2ウイルスを鋳型として、人工的にH1N2およびH3N1ウイルスを作り出し、野生型H1N1およびH3N2ウイルスと比較して、生物活性が低下するかどうかを明らかにする。平成17年度には、H1N2およびH3N1ウイルスを作り出すことに成功した。そこで本年度は、これら人工ウイルスと野生型H1N1およびH3N2ウイルスの増殖能、レセプター結合能およびレセプター破壊能を解析した。その結果、H3N1ウイルスの増殖能は低く、レセプター結合能は非常に不安定であった。またN2蛋白をもつH1N2およびH3N2ウイルスのレセプター破壊能はN1蛋白をもつH1N1およびH3N1ウイルスよりも高かった。以上の結果から、H3N1ウイルスは生存に不利な組み合わせのHAとNAをもつために増殖能が低く、これまでヒトの世界に一度も出現できなかったと考えられた。また、H1N2ウイルスが一時的にヒトの世界に出現したものの世界的大流行を起こさないまま終息したのは、HAとNAの組み合わせがレセプター結合能と破壊能のバランスを崩していたためであると考えられた。A型インフルエンザウイルスは、ウイルス表面に存在する2種類の蛋白質、HAとNAの抗原性の違いによって実に135種類もの組み合わせの亜型に分けることができる。しかし興味深いことに、これまで実際にヒトの世界で大流行を引き起こしたのは、135種類のうちのわずか3種類の亜型にすぎない。なぜか?その理由を検証するのが本研究の目的である。人類は20世紀に4度(1918年、1957年、1968年、1977年)インフルエンザの世界的大流行を経験した。これは従来のウイルスとは抗原性が異なる新しい亜型のHAをもつウイルスが、突然ヒトの世界に出現することによる。4度の大流行は全て、15種類あるHAの亜型(H1H15)と、9種類あるNAの亜型(N1N9)の135種類の組み合わせの中で、HIN1、H2N2、H3N2の3種類のウイルスによって引き起こされている。そこで本研究では、現在もヒトの世界に存在するH1N1とH3N2を対象として、リバース・ジェネティクス法により人工的にH1N2およびH3N1ウイルスを作り出し、野生型H1N1およびH3N2と比較して実際に生物活性が低下するかどうかを明らかにする。本年度は、現在もヒトの世界に存在するH1N1とH3N2ウイルスを鋳型として、リバース・ジェネティクス法により人工的にH1N2およびH3N1ウイルスを作り出すことに成功した。次年度にはこれら人工ウイルスと野生型H1N1およびH3N2ウイルスの増殖能、レセプター結合能、膜融合能等を解析し比較する予定である。

また、H1N2ウイルスが一時的にヒトの世界に出現したものの世界的大流行を起こさないまま終息したのは、HAとNAの組み合わせがレセプター結合能と破壊能のバランスを崩していたためであると考えられた。
アオリイカの餌料系列に関する研究

アオリイカの幼生を育てるための人工飼料を開発したが,他の餌のように多く摂餌しない.その原因を究明するため,人工飼料に海水中の成分を浸透させ,摂餌行動を比較するなどのいくつかの実験を行った.その結果,餌に海水中の塩分が浸透すると忌避する事が明らかに成り,特に海水中のNacl等数種の塩類が影響していることを明らかにした.また,この物質を受容するのは,吸盤にある化学物質受容細胞であることが示唆された.アオリイカの幼生を育てるための人工飼料を開発したが,他の餌のように多く摂餌しない.その原因を究明するため,人工飼料に海水中の成分を浸透させ,摂餌行動を比較するなどのいくつかの実験を行った.その結果,餌に海水中の塩分が浸透すると忌避する事が明らかに成り,特に海水中のNacl等数種の塩類が影響していることを明らかにした.また,この物質を受容するのは,吸盤にある化学物質受容細胞であることが示唆された.人工飼料にイカ肝油,オリーブオイル,大豆油,しそ油の4種類をそれぞれ別々に添加し与えた場合に幼生の成長に違いがあるかを調べた.0.8kl容角型水槽を4個使用し,各水槽に3個体ずつ収容した.人工飼料を9,13,17時に給餌し,人工飼料のみを与えて10日間飼育した.その結果,4種類の油を単独で添加した人工飼料を与えた場合では,ほぼ全ての個体において湿重量が減少し,10日以内に斃死した個体が多かった.飼料性能が悪いために総摂餌量が少なく,添加した油脂の効果を検証することができなかった.次に,人工飼料の摂餌忌避成分を特定するため,1.5kl容角型水槽に外套長54.2099.12mmの個体を15個体収容し,人工飼料を飼育海水と人工海水にそれぞれ浸漬させたものを与え,忌避個数を計測した.同様の方法で対照飼料として,人工飼料をそのままの状態で与え,忌避個数を計測した.また人工海水の成分であるNaCl,KCl,CaCl_2,MgCl_2,Na_2SO_4を成分比に基づいて単独で溶解させた水溶液と,1.03.5%の範囲で8段階のNaCl水溶液に浸漬させた場合についても忌避性を調べた.その結果,人工飼料をそのままの状態で30個与えた場合,全ての飼料を捕捉し摂餌した.しかし,10分間飼育海水に浸漬させると30個中22個を忌避した.人工海水に浸漬させた場合でも30個中19個が忌避された.人工海水の成分ごとではNaClのみ30個中4個が忌避されたが,他の成分は忌避されなかった.また,各成分の3.4%水溶液に浸漬させた場合,NaCl,KClでは30個中15個,CaCl_2では8個,MgCl_2では1個が忌避された.さらにNaClでは3.0%水溶液の場合10個中2個,3.2%が7個,3.5%が10個全て忌避された.以上からアオリイカ幼生は飼料中のNaCl濃度が高いことによって人工飼料を忌避すると考えられる.本研究の目的としては,アオリイカが塩類を含んだ人工飼料を忌避する行動が見られたことから,そのメカニズムを明らかにすることに主眼を置いた.本年度は,海水に人工飼料を浸漬し,人工飼料に塩類が浸透するのか,さらにその塩類がどの程度でアオリイカが忌避するのか,アオリイカの触腕に塩類を感じる感覚器を持っているのかについて検討した.その結果,トランスグルタミナーゼですり身を固めた人工飼料を15分間蒸留水に浸漬させた場合,捕捉された22個全てが完全に捕食された.反対に海水に15分間浸漬させた場合では18個捕捉されたが,11個は触腕でとらえた時に忌避され,3個は口球まで運んだ後に忌避された.忌避された海水に浸漬した飼料を蒸留水で3回洗浄し,さらに蒸留水中で飼料をホモジナイズした溶液を塩分計で塩分を測定したところS=0.060.07PSUであったが,蒸留水に浸漬させた飼料の場合には検出されなかった.また,蒸留水に15分間浸漬させた人工飼料の弾性値は1.27Nと浸漬させる前の弾性値1.61Nよりも低くなり,柔らかくなったが,海水に15分間浸漬させた人工飼料の弾性値は1.58Nと変化はなかった.次に,蝕腕でとらえた時に忌避する場合と口球まで飼料を運んだ後に忌避することが観察されたので,これらの部分について組織学的に観察した.その結果,吸盤の周縁部と最突部には,マダコの吸盤で確認されている化学刺激に対応する受容細胞とほぼ同様の形態の細胞が見られた.以上の諸結果から海水中に人工飼料を浸漬することによって塩分が飼料に浸透し,アオリイカはその塩類を蝕腕の吸盤にある化学刺激に対応する受容細胞で感知して忌避すると考えられた.【目的】アオリイカ,Sepioteuthis lessonianaの種苗生産での問題点としては,生きた餌以外では,摂餌率が低いことが挙げられる.そこで本研究では,飼料中の塩分と摂餌率との関係について明らかにした.【方法】

実験には,静岡県静岡市清水区三保地先で採集した卵から孵化した個体を用いた.飼料中の塩分と摂餌率との関係を成長段階別に調べるために,7112日齢の個体を7日齢ごとに抽出し実験に用いた.海水主要塩類9種それぞれ別々の3.4%溶液と飼育海水(S=34PSU),蒸留水それぞれに15分間浸漬したシラスを給餌し,摂餌行動を観察した.忌避が見られた飼料については,蒸留水で洗浄した後にも同様の観察をした.また,各条件の飼料を蒸留水中でホモジナイズして溶出した塩分を測定した.さらに,成長段階ごとに吸盤にある化学受容細胞の分布状態を調べるために,常法に従いパラフィン切片作製後,Azan,Nissl染色を施し顕微鏡にて観察した.【結果と考察】飼料中の塩類に対して忌避行動が見られたのは,飼育海水,NaCI,MgCl_2,KCI,CaCl_2であった.これらの忌避率は,日齢が進むにしたがって全てで増加傾向を示し,最も高くなったのがNaClで87.3%,最も低かったのがCaCl_2で17.3%まで増加したが,70日齢以降では,全ての塩類で忌避率が低下した.また,忌避された上記5種の餌から溶出した塩分は0.110.14%であり,忌避されなかった餌から溶出した塩分は,0.10%未満であった.一方,忌避された5種の餌を蒸留水で洗浄した場合,全ての忌避率が08.2%まで低下した。この時の餌から溶出した塩分は,0.080.10%であり,シラスの表面塩分を除去したことで飼料中の塩分が低下し,摂餌率が増加したと考えられた.吸盤の組織切片の観察から,7日齢以降の全ての腕の吸盤基底部で神経細胞が確認されたが,0日齢では確認できなかった.また,成長に伴い吸盤基底部の神経細胞が大きくなる傾向が見られた.以上のことから,本種は海水主要塩類のうちNaClに対する感受性が高く,吸盤の化学受容細胞で餌表面に浸透したNaClを感知する.また,化学受容細胞の発達に伴い忌避率が高くなるが,成長に伴う慣れによって摂餌率が高くなることが明らかになった.
S.mutansおよびS.sobrinus用選択培地による齲蝕リスク者の検定

1.無齲蝕者および齲蝕経験者におけるS. mutansあるいはS. sobirinusの分布S. sobirinus用選択培地MS-SOB培地および新しく開発したS. mutans用選択培地MS-MUTV培地を使用した被検者におけるS. sobirinusおよびS. mutansの分布比率は無齲蝕者においてはS. mutansは約65%であり、齲蝕経験者においては100%であった。一方、S. sobirinusは無蠕齲蝕者からは検出されず、齲蝕経験者においても約30%に過ぎなかった。また、その中にはS. mutansとの比率が同等の者もいたがS. sobirinusが検出されたほとんどの者においてその分布比率はS. mutansに比較して非常に低率であり、単独でS. sobirinusのみの検出者は認められなかった。2.無齲蝕者および高齲蝕者における分離S. mutans菌株の齲蝕原性の相違1)glucosyltransferase活性:無齲蝕者10名から分離したS. mutans菌株10菌株(各1株)および高編蝕者10名から分離した10菌株(各1株)についてGTase活性を調べたところグルカン合成能に顕著な差は認められなかった。また、人工歯垢形成能にも差は認められなかった。2)gtfBの発現:上記S. mutans菌株を用いS. mutansのgtfB遺伝子の発現レベルを調べたところ、無齲蝕者から分離したS. mutans菌株と高齲蝕者から分離したS. mutans菌株間に有意差は認められなかった。3)酸産生性および耐酸性能:無齲蝕者からの分離菌株10株および高齲蝕者からの10株はいずれもグルコースから短時間でpHの下降が見られ、それら菌株間に有意差は認められなかった。また、PH4.0における耐酸性能においても菌株間に明らかな差は認められなかった。(1)MS-MUTVのS.mutans標準株と新鮮分離株における回収率は血清型c,eおよびf株においてそれぞれ73.980.7、60.871.1、および58.977.1%の範囲であった。一方、供試したS.sobrinusはほぼ完全に排除された。主要口腔レンサ球菌であるS.sanguinis, S.oralis, S.gordonii, S.mitis, S.salivarius,およびS.anginosus groupであるS.anginosus, S.intermediusそしてS.constellatusも当該培地には(1x10^8 CFU以上の塗抹においても)増殖しなかった。(2)ヒト唾液サンプルからのMS-MUTVにおける主要口腔レンサ球菌の排除は非常に良好であり、S.mutans以外の口腔レンサ球菌の増殖例は10.3%に過ぎなかった。それも総レンサ球菌およそ1x10^7 CFU/mlの増殖菌量においてわずか平均5x10^2 CFU/mlの増殖を認めるに過ぎなかった。当然ながらS.mutansの検出率は改良前のMS-MUTに比較しても遜色なく同様の結果が得られた。(3)MS-MUTVに増殖したS.mutans様集落は生物化学的同定によりいずれもS.mutansと同定された。

S.sobrinus用選択培地であるMS-SOBとの併用による血清型分布はc型のみが53.9%、cとd型を有していたものが23.1%、c,d,gを有していたものが3.8%、eとg型を有していた者が15.4%、e型のみが3.8%であった。S.sobrinusが単独で検出される者はいなかった。1.DMF歯率とmutans streptococciの比率あるいは齲蝕治療後のmutans streptococciの変遷(1)120名を対象にDMF歯率とmutans streptococciの検出比率を検討した結果,無齲蝕者(DMF歯率0)においては総streptococciに対する検出比率が明らかに低率であったが,齲蝕者では顕著な差が認められなかった。(2)10名を対象に齲歯治療前と治療1ヶ月後におけるブラッシング歯垢中のmutans streptococciの検出比率を検討した結果,その間に明らかな差は認められなかった。2.齲蝕群と無齲蝕群におけるS.mutans菌株の齲蝕原性の相違について(1)耐酸性能:エナメル質脱灰を起こす低いpHでも増殖できる性質を持つS.mutansにおいて,齲蝕活動性が違うと考えられる齲蝕群10名10株,無齲蝕群10名10株間で相違が認められるか検討したところ,耐酸性能に有意差は認められなかった。(2)固着・集落化能:S.mutansの歯面への集落化を人工歯垢形成能で検討したところ,齲蝕群10菌株と無齲蝕群10菌株間に有意差は認められなかった。(3)グルカン合成能:齲蝕原性因子として最も重要なglucosyltransferase(GTase)活性を齲蝕群10菌株と無齲蝕群10菌株で比較したところ,両群菌株間に有意差は認められなかった。(4)GTase遺伝子発現:S.mutansの保有する3種のGTase(GTF-B,-C,-D)遺伝子のmRNA発現レベルを各種primerを用いRT-real time PCR法により解析した。齲蝕群10菌株と無齲蝕群10菌株における3種gtfB,gtfCおよびgtfDの発現レベルは菌株間に変動は見られるものの,齲蝕群と無齲蝕群間において差異は認められなかった。
脳波を用いた思考作業中の音の妨害感の発生要因に関する基礎的研究

本研究では,音の妨害感を生理反応から定量的に抽出する手法の確立及びその応用手法の提案を目的に,音の妨害感と脳波の関係性について検討を行っている.さらに,執務環境や学習環境における作業効率および学習効率を向上させる空間づくりへの応用として,室内音環境の影響を脳波により定量的に評価することを試みている.本研究では,音の妨害感を生理反応から定量的に抽出する手法の確立及びその応用手法の提案を目的に,音の妨害感と脳波の関係性について検討を行っている.さらに,執務環境や学習環境における作業効率および学習効率を向上させる空間づくりへの応用として,室内音環境の影響を脳波により定量的に評価することを試みている.平成19年度は、作業の複雑さや性質及び音源の意味性に着目し、知的作業時の騒音の妨害感に関する被験者実験を実施した。明治大学理工学部の簡易無響室内において、音環境の条件を制御できるシステムを構築し、被験者に2種類の知的作業(2桁の加減算の暗算、漢字の暗記書き取り)を5分間賦課した条件で、有意味騒音(ニュース放送、音楽音)及び無意味騒音(ホワイトノイズ、1000Hzの純音)を受聴点のL_Aeq,5minで50dBとなるように呈示した。被験者は聴力正常な男女各10名とし、各被験者は各作業(2水準)と騒音(4水準)の組み合わせからできる8水準に、作業のみ(暗騒音のみ)の2条件を加えた計10水準の試行を経験した。なお、実験中の暗騒音を一定に保つため、作業中はピンクノイズを受聴点で30dBのレベルで呈示し続けた。各作業終了後、作業中に呈示された音刺激に関して、10段階の評定尺度法を用い、各作業に対する妨害感を被験者に求めた。これらの実験結果を用いて分散分析及び多重比較を行い、音源の意味性が作業能率と妨害感に及ぼす影響を検討した。これらの結果から、(1)音源の意味性は漢字暗記書き取り作業の作業能率に影響を及ぼすこと、(2)両作業において、ニュース放送が最も妨害感が高く評価されること、(3)有意味騒音は無意味騒音よりも妨害感が高く評価されること、(4)妨害感に及ぼす音源の意味性の影響は、作業の性質に依存することが示唆された。平成20年度は、言語的意味を含む騒音が妨害感や知的作業の作業能率に及ぼす影響を検討するために、知的作業時の騒音の妨害感に関する被験者実験を実施した。具体的には、音声情報を呈示した条件下において知的作業を被験者に課し、正答率、主観評価、脳波の測定を実施した。簡易無響室内において、音環境の条件を制御できるシステムを構築し、被験者に2種類の知的作業(2桁の加減算の暗算、漢字の暗記書き取り)を5分間賦課した条件で、言語的に有意味及び無意味な騒音(前者はニュース放送、後者はホワイトノイズ)を受聴点のL_<Aeq, 5min>で50dBとなるように呈示した。さらに暗騒音のみの統制条件(ピンクノイズを30dB(L_A)で呈示した条件)も加えて被験者実験を実施した。これらの条件下で、脳波の計測を行った。被験者は聴力正常な男性11名、女性8名の計19名とし、各被験者は各作業(2水準)と騒音(3水準)の組み合わせからできる6水準の試行を経験した。なお、実験中の暗騒音を一定に保つため、作業中はピンクノイズを受聴点で30dB(L_A)となるように呈示し続けた。脳波計測終了後、作業中に呈示された音刺激に関して、10段階の評定尺度法を用い、各作業に対する妨害感を被験者に求めた。これらの実験結果を用いて分散分析及び多重比較を行い、音源の言語的意味性が作業能率と妨害感に及ぼす影響を検討した。これらの結果から、妨害感と脳波のFmθのパワーレベルに関連性が示され、(1)正答率に及ぼす騒音の影響は表れないこと、(2)騒音レベルが等しい場合でも、言語的意味を含む騒音は作業能率を低下させる可能性が高いこと、(3)言語的意味を含む騒音は作業に対する集中力の低下を誘発し易いこと、(4)記憶したものを思い出す時に騒音に暴露されると集中力が低下し易いことが示唆された。上記の研究成果を、Inter-noise 2008 Shanghai及び2009年日本音響学会春季研究発表会で報告した。平成21年度は,平成19年度及び20年度の研究成果をとりまとめ,知的作業に関わる作業効率の評価方法について検討を行った.平成19年度には,作業の複雑さや性質及び音源の意味性に着目し、音源の意味性が妨害感に及ぼす影響を検討した.その結果として,有意味騒音は無意味騒音よりも妨害感が高く評価され,妨害感に及ぼす音源の意味性の影響は作業の性質に依存することが認められた.そこで平成20年度には,言語的意味を含む騒音が妨害感や知的作業の作業効率に及ぼす影響を定量的に評価することを目的とし,言語的に有意味及び無意味な騒音(前者はニュース放送、後者はホワイトノイズ)を呈示した条件下で2種類の知的作業(2桁の加減算の暗算、漢字の暗記書き取り)を被験者に課し,正答率,主観評価,脳波を測定した.その結果,正答率では騒音の影響は表れないことが分かり,妨害感と脳波のFmθのパワーには関連性が示された.

また,Fmθのパワーから考察すると,記憶するときよりも記憶したものを出力する時に騒音に暴露されると集中力が低下しやすい可能性が見出された.平成21年度は,これまでの研究成果と作業効率に関する近年の既往研究の知見を用いて,これまでの研究で用いた作業を脳の処理段階によって分類し,作業効率に及ぼす音環境の影響の評価方法に関する検討を行った.その成果として,情報処理段階の知的作業に関しては,主観評価や脳波により音環境の影響を検討し,作業量や正答率でその影響を確認するという評価方法が示された.知識処理段階の作業に関しては,作業の難易度(複雑さ)によって正答率に及ぼす音環境の影響は異なり,交互作用の影響も存在するため,その作業内容の複雑さを勘案して作業量や正答率と主観評価や生体反応を組み合わせた評価方法が有効であることが分かった.上記の研究成果を、2009年8月度音響学会騒音振動研究会で報告した.
マインド・コントロール防衛スキルの構造とその心理特性の測定法の開発

マインド・コントロール影響の被害実態の把握する個別面接調査を9名の対象者に行った。その結果、1)被害の状況、2)最初の接近方法、3)影響力の心理的過程、4)現時点の反省が明らかになった。またもう一方で、詐欺被害者95名と非被害者168名とを対象にした質問紙調査を行った。その結果、1)被害の現状、2)被害後の心理的苦悩、3)欺瞞的説得の心理的方略、4)被害者の個人的特徴が明らかとなった。これらの成果から、この不当な影響力への防衛的な対処とすべきスキルと心理特性を明らかにした。アクション・リサーチ的手法を用いて、マインドコントロール影響に対する脆弱性・防衛スキル尺度の項目作成をおこなってきた。これは現場と研究室とを交差的に用いながら仮説を練り上げていく手法である。具体的には、カルト被害者他への面接調査(中学生、大学生、一般女性の被害者、マスコミ取材者)、詐欺被害者他への面接調査(一般女性、弁護士)などをベースにしながら、尺度の項目を選択した。その結果、日常生活における習慣的な行動スタイルとして、過去の経験から得たリスク認知の低さ(過去にだまされた経験の認知がないことから、今後も被害にはあわないと思い込む楽観主義や過去に被害があってもそれが希少な否定的事実として受け止めて今後に備えようとしない楽観主義など)、先入観によるトップダウン情報処理の強さ(相手を印象で判断していたり、権威ある地位や役職で判断していたりする)、感情的な操作を受けていること(恐怖、切迫感、見栄、責任感、罪悪感など)、ソーシャルサポートの利用スタイル(相談相手がいたり、援助してくれようとしていても自己判断を過大評価してしまう傾向がある)などが重要なポイントとして検討するべきであることが示唆された。また信頼動機を示すには、個人的なリアリティ(奇跡的な事柄や知られていないことを知っているということを目撃した)と社会的リアリティ(周囲の人々の多くが同様の経験をしているということ、著名な人や団体が高く評価しているということ)およびユーティリティ(信じた方が不安や恐怖を軽減し、幸福につながっていること)の心理的機能が働いていることも示唆された。マインド・コントロール影響の被害実態の把握するため、破壊的カルトの脱会者ならびに悪質商法被害者が、どのような心理状態のときに、どのような場所で、どのようなアプローチや介入を受けたかを調査することが計画であった。そのために、個別面接調査を行うことを目標として掲げたが、悪質商法被害者の直接的なインタビュー対象者に接触することが予想以上に困難であった。被害者面接は、健康食品被害に遭った1名は、詳細に聞き取りができた。また、カルト脱会者についても、1名については、かなり詳細な面接ができた。しかし、それ以上の対象確保は望めないと判断し、さまざまな詐欺被害者に対するマスメディアの記者らや公共機関などが行った面接データを提供してもらい、それらに対する心理学的な分析検討を行った。その結果、ある破壊的カルトの元メンバーである対象者は、入信過程においては、情報コントロールによる隠ぺいは認められが、感情や行動の操作は見られない。しかしメンバーとしての活動においては、過酷な行動によって感情や意思決定を統制されていたといえた。また、振り込め詐欺や健康食品などの悪質商法の被害者は、権威性や恐怖アピールがうまく使われていたり、ヒューリスティックな思考に導くための焦燥感、社会的リアリティの構築などが認められた。それらの分析とは別に、インターネット詐欺が急増している社会状況に対応しするべきとの判断から計画にはなかったが、大学生対象のインターネット行動の質問紙調査を行った。その調査によって、情報コントロールして接近する詐欺や悪質商法、カルト勧誘に対する学生のリスク行動を明らかにした。特に問題にしなくてはいけない行動は、SNSに対する無防備な行動、またメールなどによるDMに対する不用意な対処があることが明らかとなった。1マインド・コントロール影響の被害実態の把握のための個別面接調査を破壊的カルトの脱会者ないし現役信者に対しておこなった。調査の結果、1被害実態については、いずれも現在の各自の生活に大きく影響を与えていた。しかも、修復不可能な結果を招き、多額の財産を奪われたり、身体的ならびに心理的苦痛を与えられたりした。また対象者の中には加害者として加担させられており、いまだに自己責任を引き受けられないでいる者もいた。2最初の接近は、不安な心理を煽られ、そのような状態になった対象者に対して、巧みな情報操作で超越した存在だと信じ込まされて崇拝し、その権威者への依存を誘導された点は共通していた。3権威者して崇拝した存在から発せられた言葉をもとに世界観や因果観が構築され、いかなる指示も正当化され、それに従うことで報酬が得られ逆らえば罰せられるようになった。また他の信者たちの行動を同一化するべき模範とした。

4現時点では多くの対象者が相手の欺瞞に気づいているが、いまだ信じていて加害行為さえも正当化する対象者もいた。なお、対象者らにはカルト被害やマインド・コントロールの知識はほぼなかったことが再確認された。2マインド・コントロール影響に対する脆弱性・防衛スキル尺度の検討するために、質問紙調査を2つ実施した。その結果、1被害実態は、はじめての被害が半数を超えるぐらいであり、何度も被害に遭っている人々もいた。2被害後の心理は、無力感、現実逃避、積極的対処、羞恥に分類された。3被害者にはコミットメント、返報性、専門性、執拗性、不審性の無さの4因子が、他の承諾誘導の原理とが複合的に操作されていた。4自己呈示性、同調傾向性、自己信頼性、慎重性において、被害者は非被害者と比較して有意差が認められ、これらの心理特性が詐欺被害と大きくかかわっていることが明らかとなった。社会心理学面接調査の対象者を得ることに困難があったため、進捗が遅れた。それをカバーするために、詐欺の被害者への質問紙調査を実施して、実態を把握するのみならず、一歩進めて仮説を検討する方針で進めている。この調査には、日本弁護士連合会の消費者部会メンバーの協力を得るに至り、全国的に郵送法によるデータ収集を開始している。面接対象を得ることに困難があり、計画修正をせざるを得なかった点が認められる。また想定外の用向きが個人的に多かったため、予定以上に時間的な余裕がなかったこともある。しかしながら、同目的達成のため、あらたなる手法を取り入れることにより、必要な情報収集はおおむね成功しているとみなせる。その結果、マインド・コントロールからの防衛するために求められる心理的対処法の基本的な考え方や仮説は得られたといえる。現在実施している詐欺被害者からのデータ収集のあと、統計解析を行う。また大学生やその家族などをサンプルにした被害経験のない者の調査を計画して比較検討する方策である。その後、統計的な比較から総合的なまとめを行い、マインド・コントロール影響に対する脆弱性や防衛スキルの尺度を完成させる予定である。マインド・コントロール影響に対する脆弱性・防衛スキル尺度の項目作成に入る。そのために、アクションリサーチ的な手法を検討したい。具体的には、これまで築きあげた協力関係から、公共機関、弁護士、マスメディアの関係者との連携をはかりながら、これらの研究をすすめるといった推進方策である。被害はないがマインド・コントロール経験をした者やまったく未経験の大学生やその家族などをサンプルにした調査を計画して比較検討する予定を追加したため、今年度の経費使用を圧縮した。質問票の印刷費やその配布ないし回収の費用としたい。・目的:心理尺度構成法に則って、これまでの研究成果(西田公昭,2009;西田公昭・秋山学, 2009)をもとにマインド・コントロール影響に対する脆弱性および防衛スキルを測定する質問項目を作成して調査を実施し、尺度項目の分析検討を行い、最終的には30項目以下で構成される多次元尺度を作成する。・対象者大学生200名程度を2回程度予定する。・手続き本研究者が担当している大学授業を用いて集合調査を実施し、信頼性係数、相関分析を通じて併存的妥当性の検討を行う。・質問項目の構成
左右鼻孔間距離の能動的操作によるニオイ源定位能力拡張システム

本研究では,ユーザの身体動作に合わせて左右の鼻孔間距離を変化させ,吸気が嗅覚受容器に到達するまでの時間的空間的な制御を行うことで,能動的嗅覚の知覚ダイナミックレンジを拡張する手法を確立することを目的とする.研究目的を達成するために,身体の中でも自由度の高い両腕先端からの吸気や,頭部運動に基づいて主たる吸入領域を変化させる装置の開発を行う.さらに,開発したシステムを用いた能動的な嗅覚探査におけるニオイ源定位に関する知覚特性の評価を行うことで,ニオイ源定位における鼻孔間距離に着目した嗅覚知覚メカニズムの解明と,能動的嗅覚による嗅覚インタラクションの基盤構築のための基礎的な知見を得る.本研究では,ユーザの身体動作に合わせて左右の鼻孔間距離を変化させ,吸気が嗅覚受容器に到達するまでの時間的空間的な制御を行うことで,能動的嗅覚の知覚ダイナミックレンジを拡張する手法を確立することを目的とする.研究目的を達成するために,身体の中でも自由度の高い両腕先端からの吸気や,頭部運動に基づいて主たる吸入領域を変化させる装置の開発を行う.さらに,開発したシステムを用いた能動的な嗅覚探査におけるニオイ源定位に関する知覚特性の評価を行うことで,ニオイ源定位における鼻孔間距離に着目した嗅覚知覚メカニズムの解明と,能動的嗅覚による嗅覚インタラクションの基盤構築のための基礎的な知見を得る.
移動体分散データベースシステムにおけるトランザクション管理技法に関する研究

本研究では,近年の移動体計算環境の発展を踏まえ,データベース管理技術の移動体計算環境への適用の際に問題となる,移動体計算環境に特有のさまざまな特徴を考慮したトランザクション管理技法について研究を推進した.具体的には,以下のような成果を得た.1.従来の固定ネットワーク上で確立されている分散データベース管理技術を詳細に調査した結果,通信媒体が無線であることに起因するデータトラフィックの削減の必要性,および,データベースサーバやデータベースクライアントが移動することによって発生する位置管理の問題や固定ネットワークへの接続・断線時の処理の問題がトランザクション処理において特に解決すべき問題であるとの認識を得た.2.無線通信コストを削減し,さらに頻繁な無線通信の断線への対応を可能にするためのデータベース管理手法として,移動体が保有するデータベースの複製を固定ネットワーク上に構築しその複製の配置位置を動的に変更することによる二種類の効率的な複製管理手法を提案し,従来から提案されている静的複製配置手法との解析的比較・評価をおこなった.その結果,それぞれの手法の特性を明らかにし,環境に依存して最適な複製配置手法があることが確かめられた.3.移動体がデータベースサーバになる場合,および,移動体がデータベースクライアントになる場合の二つの場合を考え,それぞれで問題となる事項についていくつかの解決策を示した.特に,ある地理的範囲内に存在する移動体の総数を問い合わせるような,移動体の位置に依存する問合せに矛盾なく応答するために必要な制御手法として,位置施錠に基づくトランザクションの並行処理制御主要を提案した.本研究では,近年の移動体計算環境の発展を踏まえ,データベース管理技術の移動体計算環境への適用の際に問題となる,移動体計算環境に特有のさまざまな特徴を考慮したトランザクション管理技法について研究を推進した.具体的には,以下のような成果を得た.1.従来の固定ネットワーク上で確立されている分散データベース管理技術を詳細に調査した結果,通信媒体が無線であることに起因するデータトラフィックの削減の必要性,および,データベースサーバやデータベースクライアントが移動することによって発生する位置管理の問題や固定ネットワークへの接続・断線時の処理の問題がトランザクション処理において特に解決すべき問題であるとの認識を得た.2.無線通信コストを削減し,さらに頻繁な無線通信の断線への対応を可能にするためのデータベース管理手法として,移動体が保有するデータベースの複製を固定ネットワーク上に構築しその複製の配置位置を動的に変更することによる二種類の効率的な複製管理手法を提案し,従来から提案されている静的複製配置手法との解析的比較・評価をおこなった.その結果,それぞれの手法の特性を明らかにし,環境に依存して最適な複製配置手法があることが確かめられた.3.移動体がデータベースサーバになる場合,および,移動体がデータベースクライアントになる場合の二つの場合を考え,それぞれで問題となる事項についていくつかの解決策を示した.特に,ある地理的範囲内に存在する移動体の総数を問い合わせるような,移動体の位置に依存する問合せに矛盾なく応答するために必要な制御手法として,位置施錠に基づくトランザクションの並行処理制御主要を提案した.
衛星搭載イメージャを用いた巻雲の物理・光学特性の実態解明

地球の放射収支に重要な上層雲の変動実態を全球規模で把握するため,衛星データから上層雲の特性を推定する手法を開発し,雲量と光学特性,微物理特性の変動を解析した。熱帯域では光学的に厚い上層雲の分布は対流活動が活発な地域とよく対応していた。巻雲の分布域は対流雲の分布域よりも高緯度側に広がっており,対流活動の活発な地域の季節変動に対応して,巻雲も変動していた。上層雲の雲量と雲頂高度の経年変動は特にエルニーニョ南方振動と密接に結びついていることがわかった。また,静止気象測衛星ひまわり8号のデータを用いた雲解析アルゴリズムを開発し,雲の時間的な変化を詳細に捉えられるようになった。本年度は,まず研究に必要なデータ記憶装置や計算サーバー等の環境環境を整備し,データ解析用の計算コードの整備やデータの収集,MODISの3つの赤外窓領域バンドを用いた解析アルゴリズムの改良を行った。MODISプロダクトの誤差を再検討し,使用するデータ品質の改善を測った。海面温度についてはMODISの昼と夜の8日平均値を別々に用いることにした。大気の気温と水蒸気のプロファイルについては,MODISプロダクトに替えてMERRA再解析データを用いることとした。また,氷雲のデータ品質が大幅に改善されたと言われているMODISコレクション6のデータが公開されたため,このデータを2007年1年間について収集した。現在この解析を進めている。誤差解析を行い,解析アルゴリズムの精度と効率の改良を図った。結果的に現在の手法は光学的厚さが0.55程度のときに推定精度が最もよく,太陽反射光を用いているMODISの標準プロダクトと比べると,光学的に薄い雲の画素をより多く解析できていた。他の特長として,推定値の不確定性を診断することができ,観測の自由度や情報量などの品質に関する診断が可能となることが挙げられる。研究期間を通して,衛星に同期して地上からの観測を継続しており,巻雲の光学・微物理特性との関係を今後明らかにする予定である。本年度は,MODISの3つの赤外窓領域バンドを用いた解析アルゴリズムを用いて2007年1年間について上層の氷雲の特性を解析した。これにより巻雲の特性の地理的分布と季節変動を明らかにし,学会や論文誌にて発表した。温度が低いほど光学的に薄く,小さい粒径の粒子となる傾向があることがわかった。また,静止気象衛星ひまわり8号搭載AHIの解析に適用することを目指して研究を進めている。フォワードモデルが完成し,上層と下層の雲の物理・光学特性や温度や厚さ,背景大気の成層構造や地表面状態等の各種の要因に起因する感度とモデル化誤差を詳細に評価した。今後,巻雲特性と放射収支の経年変動を明らかにすることと,ひまわり8号のデータ解析により雲系の生成と消滅の仮定を明らかにすることを目指している。MODISのデータ解析システムを用いて,20032014年のAqua衛星搭載MODISデータの解析を行い,巻雲特性と放射収支の経年変動を明らかにした。上層雲の雲量と雲頂高度の変動は熱帯域の対流活動やエルニーニョ南方振動と密接に結びついており,12年間のトレンドもエルニーニョ南方振動のトレンドに強く支配されていることが示された。また,衛星搭載イメージャの赤外域の810個のバンドを用いて,雲特性を推定する統合型雲解析システムを開発した。2層の雲が重なっている場合の検知と特性の推定,水雲と氷雲が識別可能となった。MODISと静止気象衛星ひまわり8号搭載のAHIに適用可能である。MODISプロダクトとの比較から,この手法を用いると光学的薄い雲の雲頂高度や光学特性をより正確に推定可能であることが示された。また,静止気象衛星からの高頻度観測から特定の雲の時間変化を捉えるために,パターンパッチングに基づく雲追跡手法を開発した。今後,この統合型雲解析システムを用いて,ひまわり8号のデータ解析を行う。山岳波によってできた波状巻雲や飛行機雲,強い偏西風に伴う巻雲,温暖前線の通過に伴う巻雲から中層雲への遷移などの典型的な事例について解析を行い,氷晶雲の生成消滅過程に関する理解を進める。計画に従って順調に進展している。平成27年度は,前年度までに開発したMODISのデータ解析システムを用いて,20032014年のAqua衛星搭載MODISデータの解析を行い,巻雲特性と放射収支の経年変動を明らかにした。また,前年度までに開発した赤外波長帯のフォワードモデルに基づいて,衛星搭載イメージャの赤外の810個のバンドを用いて,雲特性を推定する手法を開発した。2層の雲が重なっている場合を検知し,上層雲の高度と物理・光学特性を推定することができる。また,赤外の観測値と雲頂高度に基づいて水雲と氷雲を識別可能となった。上層と下層の雲の物理・光学特性や温度や厚さ,背景大気の成層構造や地表面状態等の各種の要因に起因する感度とモデル化誤差を詳細に評価し,最適な逆推定アルゴリズムを構築した。この手法はMODISと静止気象衛星ひまわり8号搭載のAHIに適用可能である。MODIS

プロダクトとの比較から,この手法を用いると光学的薄い雲の雲頂高度や光学特性をより正確に推定可能であることが示された。また,静止気象衛星からの高頻度観測から特定の雲の時間変化を捉えるために,パターンパッチングに基づく雲追跡手法を開発した。以上の研究成果は国内外の学会等で7件発表した。また,関連する成果について学術誌2本に発表し,2本は現在査読中である。前年度開発した雲特性推定と雲追跡を含む統合型雲解析システムを用いて,静止気象衛星ひまわり8号搭載AHIのデータ解析を行った。山岳波によってできた波状巻雲や強い偏西風に伴う巻雲,熱帯のメソ対流系,台風などの典型的な事例について解析を行った。この解析に伴い,パターンパッチングに基づく雲追跡法を改良して,雲頂高度の異なる多数の雲群を同時に追跡できるようになった。追跡結果は系統的に解析できるように,データ形式を定め,付随する解析コードを整備した。追跡した雲群を特徴付け,条件を付けて検索し,選択された雲群についての統計的な時系列変化を導出できるようになった。雲追跡法の詳細と事例解析結果については現在論文投稿中であり,一部の結果は論文を準備中である。前年度開発した統合型雲解析システムの手法と検証結果については論文1本を公表した。また,赤外波長を用いる本研究の手法と太陽反射光を用いた衛星プロダクトとの比較を行い,氷晶の形の仮定によって散乱角依存性がどのように変わるかを求め,氷晶の形に関する知見を得た。その結果によると,南北緯度60度以内では平均的には氷晶の表面粗度が高く,滑らかな表面を持つ氷晶雲は稀であることがわかった。氷晶の表面特性の地域や気温による違いは明瞭ではなかったが,冷たい雲の方が氷晶は小さく,粗度の高い粒子が観測値をよく説明できることがわかった。これらの成果は,巻雲の物理特性を気候モデルにおいてよりよく表現し,気候モデルの信頼性を向上する事に役立つと期待される。地球の放射収支に重要な上層雲の変動実態を全球規模で把握するため,衛星データから上層雲の特性を推定する手法を開発し,雲量と光学特性,微物理特性の変動を解析した。熱帯域では光学的に厚い上層雲の分布は対流活動が活発な地域とよく対応していた。巻雲の分布域は対流雲の分布域よりも高緯度側に広がっており,対流活動の活発な地域の季節変動に対応して,巻雲も変動していた。上層雲の雲量と雲頂高度の経年変動は特にエルニーニョ南方振動と密接に結びついていることがわかった。また,静止気象測衛星ひまわり8号のデータを用いた雲解析アルゴリズムを開発し,雲の時間的な変化を詳細に捉えられるようになった。計画に従っておおむね順調に進展している。平成26年度はMODISのデータ解析システムの改良を行い,2007年1年間のデータ解析を行った。これにより巻雲特性の地理的分布と季節変動を明らかにした。また,CALIPSO衛星搭載のライダーによる偏光解消度とMODISから求めた微物理特性の関係を明らかにした。関連する研究成果は,国内外の学会等で10件発表したほか,学術誌4本に発表した。巻雲特性の年々変動を調べるため,20022014年の長期間のAqua衛星搭載MODISデータを収集し,データ解析を進めている。
シングルショット全方位ナノオーダー精度3次元画像計測法の創成

本研究では,動く物体に対して全方位から物体の3次元動画像を1台の撮像素子を用いてナノメートルオーダーで計測する技術の実現を目指して,ホログラフィを応用した技術とその技術に基づくシステムを創成した.本技術を実現するシステムとして,まず反射物体の表裏の3次元像を1台の撮像素子で同時記録する光学系を設計・構築した.実証実験により構築したシステムの有効性を確認した.さらに,透過物体の全方位画像として物体の光学的厚さを求め,さらに内部の3次元屈折率分布を1台の撮像素子でシングルショット記録,再生する技術を考案した.高速度偏光カメラを用いたシステムを構築し,透明ガスの流れに対して本技術の有効性を実証した.本研究では,動く物体をナノメートルオーダーかつ全方位の3次元画像を動画像計測が可能な技術の実証を目指しそのシステムとして,本年度は,静止物体に対してシングルショットで2方向からの高精度3次元像が記録・再生できるかの可能性試験を行った.全方位の3次元画像を動画像計測が可能なシステムとしてまず,物体を異なる2方向から見た2枚のホログラムを1枚の画像に多重化してイメージセンサーを用いて記録したホログラムから,異なる2方向から見た物体の再生像を再生するためのコンピュータープログラムを構築した.奥行きの異なる位置に配置した2つの物体を仮定し,それぞれの物体について表面,裏面の像を再生できることを確めた.次に,ディジタルホログラムとして記録した物体の合焦位置を求めるプログラムを構築した.構築したプログラムでは,再生像の振幅分布の局所分散を最小にする奥行き位置をその局所での合焦位置と判断させた.構築したプログラムで,2次元画像の合焦位置を得られることを確認した.さらに,物体を異なる2方向から同時に照射して,それぞれからの方向からの3次元像を1台の撮像素子で記録再生できるディジタルホログラフィシステムの光学系を設計した.構成の容易さを考慮して参照光の角度については,物体を見る方向によって異なる方向から照射する光学系とした.設計した光学系を構築し,構築した光学系において静止した物体を配置し,ディジタルホログラフィの記録実験を行った.それぞれの角度からの像を同時に記録・再生できることを実験的にも確認した.本研究課題である動く物体のナノメートルオーダーでの全方位の3次元画像を動画像計測が可能な技術に基づく装置の光学系を構築できた.また,構築した光学系により,異なる2方向からの異なる角度の再生像を1枚のホログラムからそれぞれ再生できることも実験により示せた.以上の成果が得られていることにより,本研究課題はおおむね順調に進展していると判断できる.平成28年度に,本技術の実証を行う光学系の構築と原理実証実験に成功した.しかしながらその光学系の構成は,Mach-Zehnder干渉計に基づいていた.そのために,外乱に弱く安定した記録ができないという問題が明らかになった.そこでより安定して記録ができる構成を検討した.新たに考案した構成ではSagnac型干渉計に基づく.また,物体の表面,裏面の3次元形状を同時に記録するために,直交する直線偏光を用いてそれぞれの偏光で各面を同時に記録するディジタルホログラフィとした.考案した構成の光学系を設計,構築し実証実験を行った.この物体の表面と裏面の情報を含む1枚のホログラムを1台のカメラで記録した.記録したホログラムから,それぞれの直線偏光で記録した部分を抽出し,2枚のホログラムを生成した.それぞれのホログラムから像を再生し,物体の表面,裏面それぞれの像の再生に成功した.一方で,再生像の強度が低い,物体の周囲を通過する光による不要像が生じるという問題も明らかになった.そこでこの問題を解決する新たな光学系を考案した.考案した光学系は参照光と物体光の強度比を調整可能とした.また,先に行った実証実験のために構築した光学系よりも物体とカメラ間の距離を短くした.参照光と物体光の強度比を変化させた実験を行った。シングルショット記録した1枚のホログラムから,表裏の再生像が確認でき,物体の表裏のシングルショット記録に成功した。次に,物体とカメラ間の距離を変化させて実験し,この実験でも物体のシングルショット記録に成功した.これらの実験結果から次の知見を得た.参照光に対する物体光の強度を高くしても再生像の明るさは変わらない.光学系中に用いている2枚の1/4波長板とカメラとの間の距離が短くなるとノイズの強度が高くなる.この距離が短くならないように,物体とカメラ間の距離をある程度長くする必要がある.本研究では,動く物体に対して全方位から物体の3次元動画像を1台の撮像素子を用いてナノメートルオーダーで計測する技術の実現を目指して,ホログラフィを応用した技術とその技術に基づくシステムを創成した.本技術を実現するシステムとして,まず反射物体の表裏の3次元像を1台の撮像素子で同時記録する光学系を設計・構築した.実証実験により構築したシステムの有効性を確認した.さらに,透過物体の全方位画像として物体の光学的厚さを求め,さらに内部の3次元屈折率分布を1台の撮像素子でシングルショット記録,再生する技術を考案した.高速度偏光カメラを用いたシステムを構築し,透明ガスの流れに対して本技術の有効性を実証した.平成28年度に開発した像再生プログラムでは,異なる2方向から見た場合に得られる再生像で,像の拡大・縮小,回転,シフトを合わせる必要があることがわかった.できるだけ,像の回転,シフトが起こらないように高精度調整

光学素子を用いて光学系を構築する.また,拡大・縮小ならびに,残存する回転,シフトを計算で補正するためのアルゴリズムを構築し,そのソフトウェアを開発する.提案法では,動く物体のナノメートルオーダーでの全方位の3次元画像を動画像計測が可能という特長があり,この可能性を試験する.平成28年度で行った実験では被写体として静止した物体を用いたが,本年度では動く物体を設定して,高精度かつ高時間分解能の全方位3次元動画像計測を試験する.撮像素子として高速度カメラを用いることで,平成28年度に構築した実験システムの高速度化を行い,全方位の3次元画像を動画像計測が可能な実験システム構築する.高速度カメラの画素ピッチは,通常速度のグカメラの画素ピッチに比べて,約4倍程度大きい.そのために,平成28年度で構築したシステムの光学系をそのまま用いると,微細な干渉縞画像を記録することができない.そこで,新たな光学系を設計する必要がある.新たに設計した光学系を構築する.構築したシステムに対して,本技術の高速度高精度かつ高時間分解能の全方位3次元動画像計測を試験する.最後に,本研究全体を総括するとともに,得られた知見をまとめて,総括と展望を行い,システムの更なる高性能化を目指して,新たな高速度高精度全方位3次元動画像計測に対する示唆を与える.研究協力者としてホログラフィの記録について高度な知識を持つ神戸大学的場修教授,産業技術総合研究所研究員夏鵬博士と議論ならびに助言を受けながら研究を進める.光応用計測本研究課題の実験系において光学系をより高精度に微調整するための機構についての検討が必要であることが研究期間中に分かったから.本研究課題の実験に,微調整が可能な光学素子を購入する.
血栓形成・血球破壊に対する拍動流の影響に関する研究

平行平板型レオスコープ実験システムを構築し、血栓形成、赤血球変形および破壊を決定する流れの条件を研究した。特に、赤血球が変形を始めるときの、せん断応力と変形の程度との関係を計測し、指数関数近似によって、特性応力なるパラメータを求めた。赤血球を遠心分離によって密度の大きさで区分して、この測定を行なった。赤血球は血管内循環時間が長くなるとともに、密度が増加する、すなわち、内包する水分の量が減少することが知られている。測定の結果、赤血球が内包する水分の量が滅少すると、赤血球が変形するための特性応力が増加する、すなわち変形性が減少することがわかった。また、せん応力を正弦波状に変動させると、それに追従して変形も変動することがわかった。さらに、凹凸円錐型クエット流装置によって、血栓形成、血球破壊とせん断速度、せん断応力との関係を測定できるシステムを構築した。装置を構成する円錐の回転速度を制御することによって、周期的にせん断速度が変化する流れをin vitroにおいて実現し、拍動流における血栓形成、血球破壊を研究した。その結果、100s^<-1>以下のせん断速度においては、血栓の成長が著しい。拍動流においては、拍動数や最大流速を調整して、100s^<-1>以下の時間が2s以内になるようにすれば、血栓の成長を抑制できる。500s^<-1>以上のせん断速度が加わり続けると、血球破壊が進行する。拍動流においては、拍動数や最小流速を調整して、300s^<-1>以下の時間が挟まれるようにすれば、血球破壊の進行を抑制できる。ことなどが、わかった。本研究によって、血栓成長や血球破壊の抑制に、流れの拍動性が有効なことがわかった。測定の結果、赤血球が内包する水分の量が減少すると、赤血球が変形するための特性応力が増加する、すなわち変形性が減少することがわかった。また、凹凸円錐型クエット流装置によって、血栓形成、血球破壊とせん断速度、せん断応力との関係を測定できるシステムを構築した。