hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
簡単な操作で睡眠状態を可視化できる非接触センサを使ったポータブル睡眠計の製作

1.研究目的生活の多様化により慢性的な睡眠不足を訴える人が増加しており,睡眠障害によるインシデントや事故がクローズアップされるなど睡眠障害が社会問題となっている.このような状況から,睡眠に関する関心の高まりもあり,スマートフォンを使った睡眠記録アプリや家庭で睡眠の質を測定する睡眠計が販売されている.しかし,スマートフォンによる睡眠計は簡易的なものであり,睡眠計はポータビリティについては考慮されていない.もし,可搬性・精度に優れた睡眠計があれば,長期出張中の社員や長距離ドライバーなどの体調管理をサポートすることで,睡眠障害による健康被害や事故を未然に防ぐことができる.そこで,可搬性に優れ簡単な操作で睡眠の質を可視化でき,しかも体に負担のかからないポータブル睡眠計を製作する.2.研究成果睡眠計を製作するにあたり,ドップラーセンサや加速度センサなどの各種センサを使って体動を測定し, SDカードに観測したデータを記録した.また,それらセンサから取得したデータにより体動を検出し,睡眠の状態を解析するアルゴリズムを作成した.しかし,市販の睡眠計を基準として解析結果を検証した結果,まだ十分な精度で睡眠の状態を解析できていないため,さらなるアルゴリズムの改良を検討している.また,季節によって利用している寝具等が変わるため,これらの影響についても検証する必要があると考えている。体動による解析結果を液晶モジュールにグラフィカルに可視化する予定であったが,液晶を制御するドライバが未完成なため,簡単な操作で睡眠の質を可視化することはできていない.また,睡眠計を格納する筐体を3Dプリンタで作成することも検討していたが,これについても未完成である.今後は睡眠の質をもとめるアルゴリズムの改良と液晶を制御するドライバの開発を継続して行う予定である.1.研究目的生活の多様化により慢性的な睡眠不足を訴える人が増加しており,睡眠障害によるインシデントや事故がクローズアップされるなど睡眠障害が社会問題となっている.このような状況から,睡眠に関する関心の高まりもあり,スマートフォンを使った睡眠記録アプリや家庭で睡眠の質を測定する睡眠計が販売されている.しかし,スマートフォンによる睡眠計は簡易的なものであり,睡眠計はポータビリティについては考慮されていない.もし,可搬性・精度に優れた睡眠計があれば,長期出張中の社員や長距離ドライバーなどの体調管理をサポートすることで,睡眠障害による健康被害や事故を未然に防ぐことができる.そこで,可搬性に優れ簡単な操作で睡眠の質を可視化でき,しかも体に負担のかからないポータブル睡眠計を製作する.2.研究成果睡眠計を製作するにあたり,ドップラーセンサや加速度センサなどの各種センサを使って体動を測定し, SDカードに観測したデータを記録した.また,それらセンサから取得したデータにより体動を検出し,睡眠の状態を解析するアルゴリズムを作成した.しかし,市販の睡眠計を基準として解析結果を検証した結果,まだ十分な精度で睡眠の状態を解析できていないため,さらなるアルゴリズムの改良を検討している.また,季節によって利用している寝具等が変わるため,これらの影響についても検証する必要があると考えている。体動による解析結果を液晶モジュールにグラフィカルに可視化する予定であったが,液晶を制御するドライバが未完成なため,簡単な操作で睡眠の質を可視化することはできていない.また,睡眠計を格納する筐体を3Dプリンタで作成することも検討していたが,これについても未完成である.今後は睡眠の質をもとめるアルゴリズムの改良と液晶を制御するドライバの開発を継続して行う予定である.
嵯峨本の印刷技法の解明とビジュアル的復元による仮想組版の試み

平成17年度研究実績は以下の通りである。1.平成16年度に高精密デジタル画像化した嵯峨本『伊勢物語』(慶長13年初刊本)の印字と版面に写り込んだインテル・クワタの痕跡から以下の事柄が判明した。該書の印刷に使用された木活字は縦12・6mm、横14.2mmを全角とし、縦寸法24倍に規格化されたものである。(2)組版はベタ組みである。(3)インテルの幅は2.6mmである。これらのデータをもとに、2DビジュアルCGによる組版想定図を作成した。2.該書の印字悉皆調査をコンピュータ上で行い、印字の精細な異同識別によって、使用された木活字が2130種にのぼることが判明した。この印字悉皆調査の結果を「印字標本集」として、本研究課題の研究成果報告書に公開した。3.研究協力者高木浩明を中心に、嵯峨本『伊勢物語』初刊11伝本の全丁調査を行い、部分異植字という組版上の特色とその具体的異同状況を明らかにした。この成果も研究成果報告書に公開している。4.上記の研究成果を、「嵯峨本『伊勢物語』の活字と組版」と題して、日本近世文学会平成17年度秋季大会(於奈良女子大学、2005年11月5日)で口頭発表した。この発表にもとづく論文を学会誌『近世文芸』に投稿した。5.コンピュータを用いた書誌学、印刷史研究の方法の開発について、開発協力者津田光弘(研究協力者)と連名で、「嵯峨本『伊勢物語』の木活字及び組版分析モデルに関する報告」と題して、第11回公開シンポジウム・人文科学とデータベース(2005年12月3日,於大阪樟蔭女子大学)で口頭発表した(発表者はプログラム開発者の津田)。1、近畿大学図書館蔵嵯峨本『伊勢物語』(慶長十三年初刊本)を高精度デジタル画像に収め、デジタル画像データから単字・連綿の印字(活字)画像を切り出して解析し、活字文字の同定を行う作業を進めた。この作業には画像研究支援ツール・イパレットネクサスを使用し、文字画像の解析に有効な機能を追加した。この調査を通じて得た現在までの知見は以下の通りである。(1)半丁ごとに撮影したデジタル画像データから、矩形によって活字ごとに印字画像を切り出し、印字長・幅を自動的に計測した。この作業は同じ字母を用いる木活字の同定に有効である。切り出した印字画像に電子付箋によってさまざまな情報を加えて画像同士を関連付け、それをデータベース化する方法を確立した。(2)印字長調査およびグリッドによる推定から、嵯峨本『伊勢物語』では一字一活字を全格として連綿活字の場合、その整数倍格の駒に文字が彫られていることが判明した。全格の縦幅は平均12.5mm程度で、現存する他のいくつかの古活字版のものとほぼ一致する。その結果、本書の活字は版下を木版に起こし、版木を切って活字を作ったという通説とは異なり、予め規格された活字駒に彫られたものであること、またそのため単字活字の文字は連綿文字と異なり、四角の活字ボディーに収まるようにデザイン化されたものであることが明らかになった。(3)明治の近代活版印刷術における仮名活字および明治文芸の版面との比較を行い、本来連綿で書かれるべき仮名が分断されることでどのように文字および版面が変容したのかを明らかにし、その成果を論文として公表した。2、研究協力者(高木浩明)は、国立国会図書館など全国に所蔵される嵯峨本の書誌的調査をして、印刷技法研究のための地盤固めを行なった。その結果、多くの版を有する『伊勢物語』の異版・異植字の関係について、従来の説を訂正することができた。明らかにし得た知見の詳細については、研究協力者が論文として公表した。

5.コンピュータを用いた書誌学、印刷史研究の方法の開発について、開発協力者津田光弘(研究協力者)と連名で、「嵯峨本『伊勢物語』の木活字及び組版分析モデルに関する報告」と題して、第11回公開シンポジウム・人文科学とデータベース(2005年12月3日,於大阪樟蔭女子大学)で口頭発表した(発表者はプログラム開発者の津田)。
高濃度の水ミストにより予混合火炎が消炎に至る機構に関する体系的理論の構築

本研究は,高濃度の水ミストの添加により予混合火炎が抑制され消炎に至る現象のメカニズムについて,反応速度論的,および熱・物質輸送論的観点から解明を目指すものである.平成29年度の研究において,同じ水ミスト濃度条件においても,水ミストの粒子径が小さいほどふく射再吸収の影響が大きくなることが分かった.すなわち,水ミストの粒子径が小さいほど燃焼速度が増大する可能性のあることが分かった.平成30年度においては,水ミストの粒子径が制御できるような実験装置の開発に取り組んだ.とりわけ,これまでよりも小さな粒子径が達成できるよう設計を行った.新たに製作した実験装置は当初の予定通りの性能が達成できることを確認した.また,水ミストの粒子径の影響とふく射再吸収の影響について,物理モデルの検討を行った.実験装置の開発にかなりの時間を要したが,性能を確認しており,データ収集に向けた準備が整ったといえる.平成31年度は,平成30年度に開発した新たな実験装置を用い,水ミストを含んだ予混合火炎の燃焼速度の測定を行う.試験は,平均粒子径を一つのパラメータとし,水ミスト濃度と平均粒子径の2つを変化させた条件下において燃焼速度の測定を行う.得られた結果を水ミスト濃度,平均粒子径を2つの変数とする2変数関数とみなし,燃焼速度のマッピングを行う.また,数値計算においても,ふく射再吸収を模擬したモデルの開発に試みる.ただし,既存の汎用数値計算コードではふく射再吸収の効果を含むことは難しいことから,簡略的なモデルの組み込みを考えている.本研究は,高濃度の水ミストの添加により予混合火炎が抑制され消炎に至る現象のメカニズムについて,反応速度論的,および熱・物質輸送論的観点から解明を目指すものである.平成29年度は,主にふく射熱損失およびふく射再吸収が燃焼速度に及ぼす影響について評価を行った.定常一次元平面火炎の数値計算結果より,消炎点近傍の水ミスト濃度が高い条件においては,ふく射熱損失を考慮した場合の燃焼速度の計算結果はふく射熱損失を考慮していない場合とくらべて大幅に小さい値となることが確認された.これは,消炎点近傍では,生成された水蒸気によるふく射熱損失が全熱損失に対して高い割合となるためである.しかしながら,ふく射熱損失を考慮した場合の燃焼速度の数値計算結果は,実験結果と比べ消炎点近傍において小さな値となる.これは,ふく射熱損失のみを表す伝熱モデルでは,熱損失の過大評価につながることを示唆している.よって,ふく射に関する伝熱モデルを検討する必要がある.次に,ふく射再吸収が火炎全体の熱収支に及ぼす影響について調査した.水ミストを黒体と仮定した場合,ふく射再吸収量は水ミスト全粒子の断面積に比例する.すなわち,水ミストによるふく射再吸収量は,水ミスト粒径の関数となる.よって,水ミスト濃度が等しい場合でも,水ミストの平均粒径が小さくなるとふく射再吸収量が増大する.火炎上流の1 cmの領域内で水ミストがふく射を再吸収するとした場合,ふく射再吸収により発熱量に対して最高で10%程度の熱のフィードバックが存在することが分かった.数値計算においては,これまでは水ミストの蒸発モデルとして,Takahashi and Katta(2009)の1段反応モデルを用いてきた.しかしながら,このモデルでは,水ミストの粒径の違いを考慮することはできない.そこで,水ミスト粒径の違いを考慮した蒸発モデルについても検討を行った.平成29年度は,主にふく射の影響に関して詳細に調査を行った.その結果,従来の理論とは別の水ミスト粒子径による影響が生じる可能性があることが分かった.これにより,次年度以降の着目点が明確となったことから,当初想定していた以上に順調に進展しているといえる.本研究は,高濃度の水ミストの添加により予混合火炎が抑制され消炎に至る現象のメカニズムについて,反応速度論的,および熱・物質輸送論的観点から解明を目指すものである.平成29年度の研究において,同じ水ミスト濃度条件においても,水ミストの粒子径が小さいほどふく射再吸収の影響が大きくなることが分かった.すなわち,水ミストの粒子径が小さいほど燃焼速度が増大する可能性のあることが分かった.平成30年度においては,水ミストの粒子径が制御できるような実験装置の開発に取り組んだ.とりわけ,これまでよりも小さな粒子径が達成できるよう設計を行った.新たに製作した実験装置は当初の予定通りの性能が達成できることを確認した.また,水ミストの粒子径の影響とふく射再吸収の影響について,物理モデルの検討を行った.実験装置の開発にかなりの時間を要したが,性能を確認しており,データ収集に向けた準備が整ったといえる.平成30年度以降は,とりわけ粒径に着目し実験,数値計算を行う予定である.実験においては,現在の装置に対し粒径分布を変更できるよう改造を行う.そのうえで燃焼速度の測定を行うとともに,レーザーを用いた水ミスト粒子の蒸発挙動の観察を行う.また,数値計算においても,粒径分布の違いを表す物理モデルを組み込み計算を行う予定である.その際,ふく射再吸収を模擬したモデルを組み込むことで,ふく射再吸収における粒径の影響を調査する.平成31年度は,平成30年度に開発した新たな実験装置を用い,水ミストを含んだ予混合火炎の燃焼速度の測定を行う.試験は,平均粒子径を一つのパラメータとし,水ミスト濃度と平均粒子径の2つを変化させた条件下において燃焼速度の測定を行う.得られた結果を水ミスト濃度,平均粒子径を2つの変数とする2変数関数とみなし,燃焼速度のマッピングを行う.

また,数値計算においても,ふく射再吸収を模擬したモデルの開発に試みる.ただし,既存の汎用数値計算コードではふく射再吸収の効果を含むことは難しいことから,簡略的なモデルの組み込みを考えている.平成29年度は数値計算に注力したため,実験で使用する継ぎ手の部品の消耗が少なく7143円の残額が生じた.平成30年度以降は実験を当初の予定よりも多く実施することから,消耗品の購入に残額を利用する予定である.実験装置の性能評価に時間を要したため,試験に必要な蒸留水の購入数が減少した.今後は本格的な試験を行うが,その際に蒸留水の購入費として使用する予定である.
疑似基質を模倣したオリゴペプチドに基づく上皮増殖因子受容体阻害剤の研究

1.EGFRの自己リン酸化部位(Tyr992、Tyr1068、Tyr1148、Tyr1173)のアミノ酸配列を有する57残基のペプチドについて、EGFRの自己リン酸化抑制効果を検討した。自己リン酸化抑制効果を持つものはTyr1068、Tyr1148、Tyr1173をそれぞれ由来とするペプチドAc-VPEYINQ-NH_2、Ac-DYQQD-NH_2、及びAc-ENAEYLR-NH_2であった。これらのペプチド中の、TyrをLeu、Phe、リン酸化チロシン(pTyr)、及びAlaに置換したペプチドについて、自己リン酸化抑制効果を検討した。オリゴペプチドに含まれる芳香環を側鎖に持つアミノ酸残基が、EGFRの自己リン酸ヒ抑制に重要な役割を果たすことが分かった。2.DYQQDおよびENAEYLRに含まれる酸性アミノ酸(Asp,Glu)を中性アミノ酸(Asn,Gln)に置換したペプチドNYQQNおよびQNAQYLRによるEGFRの自己リン酸化抑制効果はDYQQDおよびENAEYLRに比べて大きく増加した。3.DYQQD,NYQQN,ENAEYLR,およびQNAQYLRについてドッキングシミュレーション計算を行った結果、DYQQDおよびQNAQYLRはATP競合阻害剤であり、またENAEYLRおよびNYQQNはATP非競合阻害剤であることが示唆された。4.DYQQD,NYQQN,ENAEYLR,およびQNAQYLRについてEGFRの自己リン酸化抑制効果に対するATP濃度依存性を検討した結果、ドッキングシミュレーション計算の結果を支持する結論を得た。すなわちDYQQDおよびQNAQYLRはATP競合阻害剤であり、またENAEYLRおよびNYQQNはATP非競合阻害剤であると結論した。5.ATP非競合阻害剤(ENAEYLR,NYQQN)はEGFRに特異的に作用すると期待できる。従って、特にNYQQNは抗がん剤のシード化合物として有望である。6.今後の展開として、NYQQNを元にしてペプチドミメティックな有機化合物の分子設計を行う予定である。1.オリゴペプチドによるEGFRの自己リン酸化抑制EGFRの自己リン酸化部位(Tyr992、Tyr1068、Tyr1148、Tyr1173)のアミノ酸配列を有するペプチドの中で、自己リン酸化抑制効果を持つものはTyr1068、Tyr1148、Tyr1173をそれぞれ由来とするペプチドAc-VPEYINQ-NH_2、Ac-DYQQD-NH_2、及びAc-ENAEYLR-NH_2であった。その結果、3種類全てのペプチドの、Tyr→Leu置換体は抑制効果が消失した。Tyr→PheおよびTyr→pTyr置換体は抑制効果に変化がみられなかった。Tyr→Ala置換体は、DAQQDについては抑制効果が増加したが、他の2種類のペプチドでは抑制効果が消失した。以上のことから、オリゴペプチドに含まれる芳香環を側鎖に持つアミノ酸残基が、EGFRの自己リン酸化抑制に重要な役割を果たしていると結論した。

2.負電荷を欠損させたオリゴペプチドによるEGFRの自己リン酸化抑制自己リン酸化抑制効果を持つ3種類のペプチドが基質結合部位に結合すると仮定すれば、ペプチド中の酸性アミノ酸を中性アミノ酸に置換することにより抑制効果が消失すると考えられる。そこで、酸性アミノ酸を中性アミノ酸に置換したペプチドによる自己リン酸化抑制効果を検討した。その結果、予想に反してDYQQDのAsp→Asn置換体(NYQQN)とENAEYLRのGlu→Gln置換体(QNAQYLR)の自己リン酸化抑制効果は大きく増加した。これらの結果は上記の予想に反しているため、これらのペプチドのEGFRへの結合部位は基質結合部位ではないと結論した。1.EGFRの自己リン酸化部位のアミノ酸配列を有するペプチドAc-DYQQD-NH2,Ac-NYQQN-NH2,Ac-ENAEYLR-NH2,Ac-QNAQYLR-NH2のドッキングシミュレーションによるEGFRへの結合部位の予測EGFRの自己リン酸化抑制効果を示した表記オリゴペプチドのEGFRのキナーゼ領域への結合部位および結合様式を推測するために、ドッキングシミュレーション計算を行った。計算はUCSF DOCK Ver6.0で行った。スコア関数は剛体の蛋白に対してフレキシブルなペプチドを扱うGRIDスコア及び、蛋白とペプチドの両方がフレキシブルな状態を扱うAmberスコアでもってドッキングスコアを評価した。計算の結果、DYQQD及びQNAQYLRはATPi結合部位へ、NYQQN及びENAEYLRはEGFRの触媒部位とペプチドの主鎖、または側鎖の一部が相互作用することで、リン酸化反応を阻害していることが分かった。1.における計算の結果、DYQQD及びQNAQYLRはATP競合阻害剤であることが示唆された。これを実験的に確認するために、1.で用いた4種類のペプチドによるEGFRの自己リン酸化抑制能のATP濃度依存性を検討した。その結果、ドッキング計算の予測通り、DYQQDおよびQNAQYLRはEGFRの自己リン酸化抑制能についてATP濃度依存性を示したが、NYQQN及びENAEYLRはATP濃度依存性を示さなかった。
樹冠動態に基づくシステム収穫表の作成

本研究の最終目的は,任意の施業に対応した林木の成長や材質の予測が可能なシステム収穫表を構築することであり,昨年度は枝下高推定モデルを作成した。今年度は,幹内の節分布や樹冠材・枝下材の区分の表示が可能なシステム収穫表を構築するとともに,このシステム収穫表とGIS(Arc View)の相互リングを行った。節分布モデル作成のための資料として,九州の代表的なスギ品種,アヤスギ,ヤブクグリ,クモトウシ,ヤマグチの20年生林分から,それぞれ4本を選定し,枝基部径,枝長,枝水平距,枝垂直距を測定した。枝密度(幹1m当たりの着枝数)の平均値は,ヤブクグリとヤマグチが23と高く,アヤスギ,クモトウシはそれぞれ18と17であった。一方,枝基部径はクモトウシ,アヤスギで大きく,ヤマグチ,ヤブクグリて小さかった。枯枝が最も多く残存していたのはクモトウシで,その枯枝長(着葉高から最下枯枝基部高までの長さ)は56mであり,枯枝長が最も小さいのはアヤスギ(12m)であった。これらの測定結果をもとに,幹内の生節・死節の分布モデルを品種別に作成し,枝打の有無あるいは強度の違いが節分布に与える影響が把握できるシステムを構築した。また,枝下高推定モデルを基に,樹冠材・枝下材の区分が表示される機能を追加した。ArcViewの開発言語を用いて,システム収穫表とGISとの相互リングを行った。これにより,システム収穫表の実行画面で予測対象地を選択すると予測結果がリアルタイムでGISに表示され,一方,GISで対象地を選択すると,リアルタイムで予測結果が出力されるシステムが構築された。本研究の最終目的は,任意の施業に対応した林木の成長,材質および林内光環境の予測が可能なシステム収穫表の作成であり,今年度は枝下高推定モデルの検証と林内光環境推定モデルの構築を目的に研究を行った。まず,スギ人工林を対象に,林齢がばらつくように合計50個のプロットを選定し,樹高,胸高直径,枝下高,樹冠幅を測定した。解析の結果,樹冠形状比(樹冠長/樹冠幅)の林齢による差異はみられず,平均樹高,立木密度および樹冠形状比の3因子から比較的良い精度で林分平均枝下高が推定できることがわかった。次に,デジタルカメラを用いて撮影された全天空写真から林内相対照度(天空率)を推定する画像解析システムを構築した。フィルムカメラを用いた場合の画像処理では対象領域である全天空域(円)を手動で選択する必要があったが。デジタルカメラ用いた場合には画像全体における全天空域の位置が一定であることから,対象領域選択の自動化が可能であることがわかった。また,Otsuの方法を用いて二値化処理の自動化を試みた。その結果,曇天下で撮影した画像を用いた場合,手動2値化画像から推定された天空率と自動2値化画像からの値とは,ほぼ等しいことがわかった。これらの結果から,自動画像処理システムを完成させた。ハードウェアはマッキントッシュであり,画像入力から領域選択までの処理はPhotoshopのバッチ機能を,2値化から天空率算出までの処理はNIH-Imageのマクロ機能を使って自動化した。
保育者の悩み・学習ニーズの変容と同僚性を基礎とした研修に関する実証的研究

A市公立保育所6ヶ所において保育カンファレンスを1年間実施した。また、A市公立保育所の保育士409名に、2年間で4回の同僚性等に関わるアンケート調査を実施し、保育カンファレンスの実施保育所(介入群)と非実施保育所(対照群)で比較調査を行った。比較研究からは、保育カンファレンス実施保育所において非実施の保育所に比べ、同僚性に関わる項目が有意に上昇していることがわかり、保育カンファレンスに同僚性の醸成に寄与する効果があることを証明した。平成24年度は、平成24年9月と平成25年2月に、保育所26ヶ所の約400名の正職保育士(除く管理職)に対しアンケート調査を実施した。年齢、経験年数等の保育者の属性/保育に対する満足度/保育での悩み/同僚性、相談、サポート状況/各種研修の状況/職場環境、等について、計138項目を主に4件法で調査した。アンケート用紙は各保育所で保育者に配布してもらい、回収については個別の郵送にて行った。調査対象保育士には個人IDを付与した上での追跡調査であることを説明し、同意の上で2年間を通じ追跡調査を行っている。また、保育カンファレンス研究では7つの保育所に計14回のカンファレンスを実施した。アンケート調査では、会議において管理職が指導的ではなく「発言に対して共感を示す」ほど保育者との関係も良いという分析結果が出た。一方、同僚保育士との関係の良さは、会議で「全員の発言権の確保」や「リーダーの意見のみが重視」されることと相関していた。これらの結果をふまえ、今後のカンファレンス研究では、管理職からの「共感」や保育者同士の「対等性」を重視することで、カンファレンスを通じて同僚性をどのように育むか実証的に解明する。また、管理職・同僚保育士との関係性の良さに「勤務体制」や「研修体制」の良さが関連していることの意味を考察していく必要がある。自由記述では「時間外勤務が多く、わが子のことを丁寧に見られない」や「その日の体制の自分のところだけを見る職員も多い」などに意見があり、実際の事務作業量やシフト等の体制がどのようになっているのか、今後詳しく調査をすすめる。保育カンファレンスの実証的な効果評価とモデル開発のため、A市公立保育所で若手保育士を対象としたカンファレンスを1年間に延べ約50回開催し、全保育士409名に対し個人IDを付与し「保育での悩み」など138項目の追跡型アンケート調査を4回実施した。保育カンファレンスは、特定の若手保育士を対象として1年間継続し、1午前中に保育観察を行う、2午睡時間内の1時間半ほど会合し、若手保育士から保育の悩みを出して、それについて510名程度で議論をすすめる、という方法で行ってきた。子どもの発達の見方や、どのような保育の工夫ができるか、また、同僚保育士からみた若手保育士自身の良いところなどを出し合い、自由に発言できる機会が持てた。アンケート結果からは、保育士の抱える悩みは保育士同士、特に管理職との人間関係が強く影響していることが明らかになった。また、保育カンファレンスを継続して行った6ヶ所では、カンファレンスを実施していない他の保育所に比べて、保育士同士や保育士と管理職との関係の良さが高まってきた。保育カンファレンスには、園内の人間関係を良くする効果があることが明らかになった。平成24年度は、研究計画通りに2回のアンケート調査を実施できた。また、すでにここまでのデータの入力と分析も終わっている。分析結果については平成25年5月に日本保育学会で口頭発表の予定である。カンファレンス研究については、7カ所にて2回ずつ、計14回実施し、会議録を蓄積するとともに、アンケート調査での結果を使用しての継続的な変化の調査準備が行えた。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度も引き続きアンケート調査、カンファレンス研究を行う。アンケート調査は7月と1月の2回実施し、カンファレンス研究は5月より12月までのべ42回実施する。アンケート調査、カンファレンス研究のデータ分析を適宜行い、本研究の完成にむけて研究を推進していく。
日本語複合述語の総合的研究

本研究では日本語における、述語を含む複合語の構造と派生について、名詞、形容詞、動詞の3つの統語範疇にまたがった総合的研究を行う。名詞は「立ち読み/本読み」のような動詞由来複合語、形容詞は「欲深い」などの主語が編入した複合語、動詞は「押し倒す」のような複合語が対象となる。述語が統語構造の中でどのような位置を占め、項をどう認可するかという一般統語理論と、語根がどのように範疇化されるかという形態理論を用いて、3つの範疇の複合語の構造と派生の共通点と相違点を明らかにして、一般言語理論への貢献を目指す。
アレルギー・マーチモデル発症機序解明による先制介入治療新規標的の同定

アレルギー疾患の発症に関わる環境因子の内で、スギ花粉と並んでわが国において最も重要と考えられるものの一つとしてダニアレルゲンが挙げられる。昨年度までの検討に引き続いて、このダニアレルゲンと同じシステインプロテアーゼアレルゲンのファミリーに属するモデルアレルゲンであるパパインを用いて、皮下・経皮投与による皮膚炎症モデルと、その後の点鼻投与による気道炎症モデルを複合したアレルギーマーチモデルの解析を進めている。これまでに、パパイン皮下投与による皮膚炎症モデルにおける好塩基球およびマスト細胞の貢献を明らかにするとともに、同モデルが気道炎症モデルとは異なりIL-33に非依存であることに着目し、パパインに曝露された皮膚組織で産生されるある因子が、皮膚の2型自然リンパ球のIL-33による活性化を抑制している可能性をつきとめた。現在はパパインに曝露された皮膚でIL-33非依存的にアレルギー応答・Th2応答が惹起される機序を解析している。さらに、パパインによるアレルギーマーチモデルの解析では、パパインに対し経皮感作が成立しているマウスでは、より低用量のパパイン点鼻でアレルギー性気道炎症が惹起されることがすでに明らかであり、この過程へのIL-33およびIL-33受容体陽性Th2細胞・2型自然リンパ球の関与を示唆するデータを報告している。今後は皮下投与モデルで得られた知見を順次、すでに確立済みの経皮投与モデル、アレルギーマーチモデルで検証するとともに、スギ花粉モデルを確立し、その解析を進める予定である。また、低用量のアレルゲンを長期間にわたり投与することでアレルゲン特異的に免疫寛容を誘導するモデルを確立し、同じ組織の同じアレルゲンへの曝露が感作に向かう時と寛容に向かう時の機序の違いを解析する予定である。当初の研究計画で想定していた好塩基球機能への干渉や、2型自然リンパ球とTh2細胞の相互作用への干渉を中心とした先制介入治療法の開発というコンセプトから、パパインへ曝露された皮膚組織が産生する2型自然リンパ球活性化抑制因子の解析や、低用量・長期間のアレルゲン曝露で誘導されるアレルゲン特異的免疫寛容の誘導とそのメカニズムの解析に焦点を移して計画を進めている。当初の計画から方向転換をした関係上、複数アレルゲンに順次感作が広がってゆく機序の解析や、好塩基球機能の解析が後手にまわっており、そのため「やや遅れている」とした。すでに明らかにしているパパイン曝露皮膚が産生する2型自然リンパ球活性化抑制因子が、パパイン皮膚炎症モデルや、その後の気道曝露による気道炎症モデルにどのように関与しているのかを解析する。また、当初の予定通り、スギ花粉アレルギーマーチモデルの確立と解析を進めるとともに、各種アレルゲン刺激への好塩基球応答がIgE受容体γ鎖に依存するという知見に立脚した、γ鎖会合アレルゲン受容体の探索や、気道におけるTh2細胞・2型自然リンパ球の相互作用についても引き続き検討を進めてゆきたい。さらに、低用量・長期間のアレルゲン曝露で誘導されるアレルゲン特異的免疫寛容の誘導機序についても解析を進める。昨年度から継続して、わが国における重要なアレルゲンであるダニアレルゲンと同じシステインプロテアーゼアレルゲンのファミリーに属するパパインをモデルアレルゲンとして、皮下投与または経皮投与による皮膚炎症モデルと、その後の点鼻投与による気道炎症モデルを複合したアレルギーマーチモデルの解析を行った。前年度までに、パパイン皮下投与モデルにおける抗体応答には好塩基球およびマスト細胞が、皮膚炎症にはマスト細胞が関与することを報告するとともに、パパイン気道炎症モデルではIL-33と2型自然リンパ球が重要な役割を果たすのに対し、パパイン皮下投与モデルではIL-33の関与がみられず、2型自然リンパ球も活性化されないことを報告してきた。これらの結果に立脚して、パパイン刺激に対する皮膚組織からのサイトカイン応答を解析した結果、パパインに曝露された皮膚においてIL-33による2型自然リンパ球の活性化を抑制している可能性の高い因子の検出に成功した。現在、同因子の関与を検証するとともに、論文投稿の準備を進めている。一方、パパイン経皮投与と点鼻投与を組み合わせたアレルギーマーチモデルの解析では、経皮投与によりTh2感作が成立している個体においても、低用量のパパイン点鼻によるアレルギー性気道炎症の発症にはアレルゲンのプロテアーゼ活性が必要であることを示すとともに、同モデルにおけるIL-33およびIL-33で活性化されたTh2細胞および2型自然リンパ球の重要性を示唆するデータを発表した。当初予定していた昨年度の課題のうち、パパイン皮膚炎症モデルにおける2型自然リンパ球抑制因子の解明については、パパイン刺激した皮膚組織からその候補として有力な因子の検出に成功しており、現在その検証を進めつつ、雑誌投稿の準備を進めている。しかしながらその他の課題については更なる検討を要する点が残されている。例えば、肺でのIL-5/IL-13産生細胞に関する解析としては、これまでに、パパイン経皮投与と点鼻投与を併用したアレルギーマーチモデルにおいて、経皮感作の成立した個体においても点鼻後の気道炎症発症にはパパインのプロテアーゼ活性が必要であることや、パパイン点鼻により肺にIL-33受容体陽性Th2細胞が集積することなど、肺でのIL-5/IL13産生へのIL-33受容体陽性Th2細胞の関与を示唆する結果が得られてはいるものの、直接的な証拠は得られていない。

以上の通り、当初の予定に対し一定の成果は得られているものの、更なる検討を要する項目が残されていることから「やや遅れている」とした。アレルギー疾患の発症に関わる環境因子の内で、スギ花粉と並んでわが国において最も重要と考えられるものの一つとしてダニアレルゲンが挙げられる。昨年度までの検討に引き続いて、このダニアレルゲンと同じシステインプロテアーゼアレルゲンのファミリーに属するモデルアレルゲンであるパパインを用いて、皮下・経皮投与による皮膚炎症モデルと、その後の点鼻投与による気道炎症モデルを複合したアレルギーマーチモデルの解析を進めている。これまでに、パパイン皮下投与による皮膚炎症モデルにおける好塩基球およびマスト細胞の貢献を明らかにするとともに、同モデルが気道炎症モデルとは異なりIL-33に非依存であることに着目し、パパインに曝露された皮膚組織で産生されるある因子が、皮膚の2型自然リンパ球のIL-33による活性化を抑制している可能性をつきとめた。現在はパパインに曝露された皮膚でIL-33非依存的にアレルギー応答・Th2応答が惹起される機序を解析している。さらに、パパインによるアレルギーマーチモデルの解析では、パパインに対し経皮感作が成立しているマウスでは、より低用量のパパイン点鼻でアレルギー性気道炎症が惹起されることがすでに明らかであり、この過程へのIL-33およびIL-33受容体陽性Th2細胞・2型自然リンパ球の関与を示唆するデータを報告している。今後は皮下投与モデルで得られた知見を順次、すでに確立済みの経皮投与モデル、アレルギーマーチモデルで検証するとともに、スギ花粉モデルを確立し、その解析を進める予定である。また、低用量のアレルゲンを長期間にわたり投与することでアレルゲン特異的に免疫寛容を誘導するモデルを確立し、同じ組織の同じアレルゲンへの曝露が感作に向かう時と寛容に向かう時の機序の違いを解析する予定である。当初の研究計画で想定していた好塩基球機能への干渉や、2型自然リンパ球とTh2細胞の相互作用への干渉を中心とした先制介入治療法の開発というコンセプトから、パパインへ曝露された皮膚組織が産生する2型自然リンパ球活性化抑制因子の解析や、低用量・長期間のアレルゲン曝露で誘導されるアレルゲン特異的免疫寛容の誘導とそのメカニズムの解析に焦点を移して計画を進めている。当初の計画から方向転換をした関係上、複数アレルゲンに順次感作が広がってゆく機序の解析や、好塩基球機能の解析が後手にまわっており、そのため「やや遅れている」とした。これまでの解析によりパパインに曝露された皮膚から、IL-33による2型自然リンパ球の活性化を抑制している可能性のある因子の検出に成功したことから、同因子のパパイン皮膚炎症モデルへの関与を検証する実験を予定している。その一方で、スギ花粉の経皮投与と点鼻投与を併用したスギ花粉アレルギーマーチモデルの確立と解析を進めてゆきたいと考えている。また、過去に報告した各種アレルゲン刺激への好塩基球応答がIgE受容体γ鎖に依存するという知見に立脚して、γ鎖会合アレルゲン受容体の探索を引き続き進めてゆきたい。
Duchenne型筋ジストロフィーの新しい治療法の展開

Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)の治療法として、ジストロフィンmRNAのアミノ酸読み取り枠のずれをスプライシングにエクソンのスキッピングを誘導して直し、ジストロフィン産生をもたらす治療が選択肢の1つとなっている。これは、ジストロフィン遺伝子の遺伝子欠失のホットスポット領域に位置するエクソンを欠失したDMD患者の筋細胞で、欠失に隣接したエクソンのスキッピングを誘導することによりmRNAを修正してジストロフィンを合成しようとするものである。この基本的な技術であるエクソンのスキッピングの誘導はエクソン配列内のスプライシング促進配列の機能を阻害することにより可能である。ジストロフィン遺伝子には79個のエクソンがあるが、そのエクソン配列について検討した。スプライシング促進配列と考えられるポリプリン配列を有するエクソンと有さないエクソンが存在した。また、2次構造などについても考察したが、スプライシング促進配列のコンセンサス配列と考えられる配列は見い出されなかった。次いで、遺伝子欠失ホットスポット領域に隣接するエクソン44・46などのエクソンの塩基配列の中から、スプライシング促進機能を有すると考えられる配列をポリプリンなどの構造の特徴から選択した。そして、ショウジョウバエDSX遺伝子のスプライシング反応を応用したスプライシング促進配列解析用ミニ遺伝子に、先に合成した候補DNAを組み込み、その転写産物をHeLa細胞核抽出液と混じてスプライシング反応を進行させ、そのスプライシング促進機能を解析した。その結果、1部のアンチセンスオリゴヌクレオチドがエクソンスキッピング誘導効果をもつことが判明した。今後、筋細胞を用いてアンチセンスオリゴヌクレオチドの効果を明らかにする予定である。本研究は、私たちが独自に着想した「スプライシング促進配列の機能を阻害してエクソンのスキッピングを誘導し、Duchenne型筋ジストロフィー(以下DMD)の患者の有しているmRNA上のアミノ酸読み取り枠のずれを修正し、ジストロフィン産生能を回復させる」という「DMDをmRNAレベルで治療する」方法をさらに発展させるものである。ここでは、ジストロフィン遺伝子欠失のホットスポット領域のエクソンを欠失するDMD患者から得た筋ジストロフィー細胞で、欠失に隣接したエクソンのスプライシング促進配列に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを導入することによりスキッピングを誘導し、mRNAを修正してジストロフィンが合成できることを実証しようとするものである。このため、まず遺伝子欠失ホットスポット領域に隣接するエクソン43などのエクソンの塩基配列の中から、スプライシング促進能を有すると考えられる配列をポリプリンなどの構造の特徴からスプライシング促進配列の候補として選択してきた。そして、ショウジョウバエDSX遺伝子のエクソン3、イントロン2、エクソン4からなるミニ遺伝子のテスト領域に先に選択した候補配列を組み込み、このキメラ遺伝子からの転写産物を得た。そして、その転写産物をHeLa細胞核抽出液と混じてスプライシング反応を進行させ、スプライシング反応産物である成熟mRNAの産生量を解析した。その結果、ジストロフィンの遺伝子の1部のエクソンのポリプリン配列はスプライシング促進活性を有したが、1部はその活性を示さなかった。このことはポリプリンが必ずしもスプライシング促進配列ではないことを示した。今後、スプライシング促進配列を解明し、その配列に対するアンチセンスオリゴを用いてその治療への応用について検討していく予定である。

そこで、エクソン内に存在するスプライシング促進配列を明らかにすることに着手した。遺伝子欠失ホットスポット領域に隣接するエクソン44・46などのエクソンの塩基配列の中から、スプライシング促進機能を有すると考えられる配列をポリプリンなどの構造の特徴から選択した。そして、ショウジョウバエDSX遺伝子のスプライシング反応を応用したスプライシング促進配列解析用ミニ遺伝子に、先に合成した候補DNAを組み込み、その転写産物をHeLa細胞核抽出液と混じてスプライシング反応を進行させた。その反応産物を解析して各種の候補配列の中から最も強力なスプライシング促進機能を有する配列を明らかにした。・先に解明したスプライシング促進配列に相補的な塩基配列からなるS化したDNAを合成し、これをリポフェクタミンと混じ培養リンパ芽球に導入し、エクソンスキッピング効果を判定した。その結果、1部のアンチセンスオリゴヌクレオチドがエクソンスキッピング誘導効果をもつことが判明した。今後、筋細胞を用いてアンチセンスオリゴヌクレオチドの効果を明らかにする予定である。
非共有結合性相互作用による炭素－水素結合変換反応の位置選択性制御法の確立

本研究では、C-H結合変換反応開発において重要な研究課題である位置選択性の制御に着目し、水素結合やハロゲン結合、Lewis酸ー塩基相互作用、超分子相互作用のような非共有結合性相互作用を利用する位置選択的なC-H結合変換反応を開発することを目的として、研究を遂行した。我々が以前開発した、触媒配位子と基質間での水素結合を利用するメタ位選択的なC-Hボリル化反応(Nature Chem. 2015, 7, 712)を利用することで、従来のC-H結合変換反応では困難だった芳香族化合物のメタ位選択的に様々な官能基や置換基を導入する方法の開発に成功した(Org. Lett. 2019, 21, 1342)。また、先に述べたメタ位選択的なC-Hボリル化反応で用いた触媒系を人工的な金属酵素と見なすことができると考え、その触媒系をC-Hボリル化に適用することにより、基質との水素結合を形成しえない触媒に比べて、C-Hボリル化が大幅に加速されること、基質特異性や官能基特異性が発現すること、を見出すことができた(ACS Catal. 2019, 9, 1705)。その他にも、蛍光性π共役系分子にLewis酸やBronsted酸、ハロゲン結合供与体を作用させることにより、溶液状態および固体状態のいずれにおいても蛍光波長が長波長シフトするとともに、混合系によっては蛍光量子収率が向上することを見出した(Chem. Lett. 2018, 47, 1391)。また、この系を応用することで、固体状態でも高い蛍光量子収率を示す赤色蛍光材料の開発にも成功した。当初予定していた芳香族化合物のパラ位選択的なC-H結合変換反応や、官能基を足掛かりとしない位置選択的なC-H結合変換反応の開発については引き続き検討中であるが、触媒配位子と基質間での水素結合を利用するメタ位選択的なC-Hボリル化反応を展開することにより、形式的なメタ位選択的C-H官能基化を開発することができた。また、その触媒系を用いることにより、C-Hボリル化における反応の大幅な加速や、基質特異性および官能基特異性の発現を見出すことができた。上記に加えて、当初計画をしていなかった「研究実績の概要」で示したいくつかの成果をあげることができたため、研究はおおむね順調に進展していると考えている。最終年度である平成31年度には、引き続き、芳香族化合物のパラ位選択的なC-H結合変換反応や官能基を足掛かりとしない位置選択的なC-H結合変換反応の開発、位置選択的なC(sp3)-H結合変換反応の開発について検討する。本研究では、C-H結合変換反応開発において重要な研究課題である位置選択性の制御に着目し、水素結合やハロゲン結合、Lewis酸ー塩基相互作用、超分子相互作用のような非共有結合性相互作用を利用する位置選択的なC-H結合変換反応を開発する。2つの基質間のLewis酸ー塩基相互作用を利用することにより、鉄触媒による2ーフェニルピリジン類のオルト位選択的なC-Hホウ素化反応の開発に成功した(Org. Lett. 2017, 19, 3450)。得られたオルト位ホウ素化生成物は蛍光性を有するため、それらの蛍光特性についても実験、理論計算の両面から調査した。また、電子求引性置換基をもつビピリジル系配位子を有するイリジウム触媒を用いることにより、γ位に硫黄原子をもつ芳香族化合物のオルト位選択的なC-Hホウ素化反応が進行することを見出した(Org. Lett. 2017, 19, 5944)。最近、オルト位選択的なC-H変換反応ではキレート配向基が多用されている。それらの配向基の構造を参考に独自に開発した配位子をもつパラジウム触媒を用いることにより、アルデヒドのC-H結合活性化を経由するケトン類の合成反応の開発に成功した(ACS Catal. 2018, 8, 3123)。本反応では、これまで合成が難しいとされてきた、カルボニル基にヘテロ芳香環が結合したケトン類も容易に合成できる。その他にも、鉄触媒による超原子価ヨウ素反応剤を用いるスチレン類のアシロキシアルキル化反応の開発も行なった(Org. Lett. 2017, 19, 2398)。当初予定していた芳香族化合物のパラ位選択的なC-H結合変換反応や、官能基を足掛かりとしない位置選択的なC-H結合変換反応の開発については引き続き検討中であるが、かさ高い配位子をもつ触媒とかさ高いLewis酸の組み合わせによるピリジン類の4位選択的な変換反応の開発に成功した(未発表)。一方で、当初計画をしていなかった「研究実績の概要」で示したいくつかの反応を開発することができたため、研究はおおむね順調に進展していると考えている。

我々が以前開発した、触媒配位子と基質間での水素結合を利用するメタ位選択的なC-Hボリル化反応(Nature Chem. 2015, 7, 712)を利用することで、従来のC-H結合変換反応では困難だった芳香族化合物のメタ位選択的に様々な官能基や置換基を導入する方法の開発に成功した(Org. Lett. 2019, 21, 1342)。また、先に述べたメタ位選択的なC-Hボリル化反応で用いた触媒系を人工的な金属酵素と見なすことができると考え、その触媒系をC-Hボリル化に適用することにより、基質との水素結合を形成しえない触媒に比べて、C-Hボリル化が大幅に加速されること、基質特異性や官能基特異性が発現すること、を見出すことができた(ACS Catal. 2019, 9, 1705)。その他にも、蛍光性π共役系分子にLewis酸やBronsted酸、ハロゲン結合供与体を作用させることにより、溶液状態および固体状態のいずれにおいても蛍光波長が長波長シフトするとともに、混合系によっては蛍光量子収率が向上することを見出した(Chem. Lett. 2018, 47, 1391)。また、この系を応用することで、固体状態でも高い蛍光量子収率を示す赤色蛍光材料の開発にも成功した。当初予定していた芳香族化合物のパラ位選択的なC-H結合変換反応や、官能基を足掛かりとしない位置選択的なC-H結合変換反応の開発については引き続き検討中であるが、触媒配位子と基質間での水素結合を利用するメタ位選択的なC-Hボリル化反応を展開することにより、形式的なメタ位選択的C-H官能基化を開発することができた。また、その触媒系を用いることにより、C-Hボリル化における反応の大幅な加速や、基質特異性および官能基特異性の発現を見出すことができた。上記に加えて、当初計画をしていなかった「研究実績の概要」で示したいくつかの成果をあげることができたため、研究はおおむね順調に進展していると考えている。平成30年度は、引き続き芳香族化合物のパラ位選択的なC-H結合変換反応や、官能基を足掛かりとしない位置選択的なC-H結合変換反応の開発について検討するとともに、位置選択的なC(sp3)-H結合変換反応の開発についても検討を開始する。最終年度である平成31年度には、引き続き、芳香族化合物のパラ位選択的なC-H結合変換反応や官能基を足掛かりとしない位置選択的なC-H結合変換反応の開発、位置選択的なC(sp3)-H結合変換反応の開発について検討する。
環境負荷低減型エネルギー貯蔵システムの高効率化

昨年度の成果から、電場を付与しないで自然に凝固させた場合よりも、電極にAlを用いて電場を付与した方が0°Cに近い温度で高確率に解消できることを確認し、過冷却解消の要因としてAlイオンが影響を及ぼしていると考察した.さらに、Al合金の方が純Alよりも解消確率が高いという結果を得た.Alイオン含有率の高い純Alが、阻合金よりも解消確率が劣る理由として,酸化の度合いの低さが考えられる.A冶金の方が、電場付与した際に酸化しやすく、より多くのA1イオンを放出していると考えられる.そこで本年度は、電極に純Alを用いた場合と祖合金を用いた場合について、電場付与し凝固させる実験を行った.その際、電場付与時の電気量を測定した.さらに電場付与後に凝固した氷を一度融解させ、電極を取り除いたサンプル溶液Alイオン濃度を分析した.その結果、電気量および溶液中に放出された思イオン濃度共に、Al合金電極の方が純アルミ電極の場合を上回った.一方、電場付与後のAlイオンが拡散したサンプル溶液を電場付与せずに再度冷却しても、電場を付与しないサンプルと比較して解消効果が認められないことも分かった.以上のことから、電場付与中に、電極から電極近傍に放出されたAlイオンによって生成された乱水和物が水分子に影響し、解消効果を高めると考えられる.その際、純Al電極より酸化しやすく、多くのAlイオンを放出するA1合金電極の方が解消確率が高いと考えられる.さらに実機に近い条件として、Al合金電極について直流電圧と交流電圧それぞれについて電場を付与した実験を行った.その結果、周波数が小さい方が解消確率が高く、直流が最も解消効果があった.以上のことから電気量がAlイオンの放出に影響すると考えられ、実用化の際は、直流の電場を付与することが効果的であると分かった.外的動乱として、小型で低コスト化が実現可能である電場の付与装置を用いて、微弱な電場付与によって、融点近傍で高確率に凝固できる安全な凝固装置の開発を目指す.電極にアルミニウムを用いた場合、過冷却解消の要因としてアルミニウムイオンが影響を及ぼしていると考えられる.そこで,本研究ではアルミニウムの含有量の異なる純アルミとアルミニウム合金を電極材料として使用し,比較することでアルミニウムイオンの影響を検討することを目的とした.試料水を注入した試験管に電極を設置する。試料を低温恒温槽に設置し、冷却する。試料温度は、熱電対で随時測定する。0°C以下の目標温度で十分に保持した後、電場付与装置で電場を付与する。その際、付与した電場の電圧、電流を測定し、凝固した個所を高精度CCDカメラで観察する。一方、電場を付与しないで冷却し、自然に凝固させる実験も行い、電場付与による効果を比較し、0°C近傍で高確率に凝固する電場付与方法を検討した.純アルミは99.999%の高純度アルミニウムであり,一方アルミニウム合金はAl:98%,Mg:1%,Si:1%の組成比で構成されている.電極直径は共に1.0mmであり,電極間距離も共に1.0mmで行った.また,付与電圧は直流の50Vとした.実験の結果、電場を付与しないで自然に凝固させた場合よりも、電場を付与したほうが0°Cに近い温度で高確率に解消できることを確認した.さらに、アルミニウム合金の方が純アルミよりも解消確率が高いという結果を得た.アルミニウムイオンの含有率が高い純アルミが、アルミニウム合金よりも解消確率が劣る理由として,腐食・酸化の度合いが考えられる.一般にアルミニウムの場合,純アルミよりもアルミニウム合金の方が腐食・酸化しやすい.そのため、アルミニウム合金の方が電場付与した際に、より多くのアルミニウムイオンを放出したと考えられる.昨年度の成果から、電場を付与しないで自然に凝固させた場合よりも、電極にAlを用いて電場を付与した方が0°Cに近い温度で高確率に解消できることを確認し、過冷却解消の要因としてAlイオンが影響を及ぼしていると考察した.さらに、Al合金の方が純Alよりも解消確率が高いという結果を得た.Alイオン含有率の高い純Alが、阻合金よりも解消確率が劣る理由として,酸化の度合いの低さが考えられる.A冶金の方が、電場付与した際に酸化しやすく、より多くのA1イオンを放出していると考えられる.そこで本年度は、電極に純Alを用いた場合と祖合金を用いた場合について、電場付与し凝固させる実験を行った.その際、電場付与時の電気量を測定した.さらに電場付与後に凝固した氷を一度融解させ、電極を取り除いたサンプル溶液Alイオン濃度を分析した.その結果、電気量および溶液中に放出された思イオン濃度共に、Al合金電極の方が純アルミ電極の場合を上回った.一方、電場付与後のAlイオンが拡散したサンプル溶液を電場付与せずに再度冷却しても、電場を付与しないサンプルと比較して解消効果が認められないことも分かった.以上のことから、電場付与中に、電極から電極近傍に放出されたAlイオンによって生成された乱水和物が水分子に影響し、解消効果を高めると考えられる.その際、純Al電極より酸化しやすく、多くのAlイオンを放出するA1合金電極の方が解消確率が高いと考えられる.さらに実機に近い条件として、Al合金電極について直流電圧と交流電圧それぞれについて電場を付与した実験を行った.

その結果、周波数が小さい方が解消確率が高く、直流が最も解消効果があった.以上のことから電気量がAlイオンの放出に影響すると考えられ、実用化の際は、直流の電場を付与することが効果的であると分かった.