hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高波の継続時間を考慮した波高の極値推定法に関する研究

沿岸構造物の設計や沿岸防災計画にあっては、波高および風速の極値のみならず、これらを含む継続時間を同時に評価することが重要であるが、従来こうした検討はあまり行われていない。そこで本研究では、わが国周辺の多地点における長期波高・風速資料の群細な統計解析に基づいて、継続時間や極大波高・風速分布などで代表される波候・風候特性量が粗い近似では相似構造をもち、この結果、地域、季節によらず、これらが波高あるいは風速の無次元分散および無次元基準値を説明変数とする回帰式によって統一的に表示しうることから、わが国任意地点における波高・風候特性量がそれぞれ波高・風速の平均値と標準備差および基準値を与えることによって推定可能であり、さらに継続時間および極大値を指定すれば、各回帰式に基づく結果の乗算により、継続時間を考慮した波高または風速の再現期間の概略値を評価できるという実用的に有用な知見を得た。また、統計解析において用いられるWeibull分布などの各種理論確率分布に対する母数推定法や分散推定法の精度を大規模なモンテカルロシミュレーションに基づいて考察し、jackknife法はbias補正や分散推定の方法として有効であることや、最適な母数推定法は理論分布ごとに異なるけれども、最尤法は資料数が50以上の標本の場合には、いずれの確率分布の母数推定においても有効であり、長期資料の解析に際して適切な結果を与えることを示した。なお、わが国太平洋岸および日本海沿岸での10年に及ぶ長期波高資料を計算で得た。現在、資料の精度を検討中であり、これが終了しだい継続時間解析に取りかかる予定である。わが国周辺の合計20地点における最長14年間の沿岸・外洋・内海長期波高観測資料(13時間間隔)の統計解析に基づき,(1)長期波高および極大波高の確率分布は3母数Weibull分布,波の継続時間分布は2母数Weibull分布,継続時間あるいは極大波高の出現度数は指数関数型分布で近似される,(2)各分布の母数は海域の水平スケールや季節によらず,長期波高の平均値で無次元化した長期波高分散値と基準波高値を説明変数とする対数線形回帰式によって比較的よく表示されることから,上述の各波候代表量は狙い近似では相似構造をもつ,(3)年単位あるいは季節単位の平均波高,波高標準偏差,基準波高を指定すれば,わが国周辺任意海域における長期波高分布,高波の継続時間分布および極大波高分布とその年平均発生数を本研究の回帰式に基づいて評価することが可能であり,その結果,継続時間を考慮した極大波高の再現期間(波の継続時間および極大波高値も入力値とする場合)や特定の再現期間に対する波高の継続時間および極大波高(再現期間を入力値とする場合)を推定できる,ことが見出された。また,わが国沿岸の灯台(33地点)で1734年間にわたり6時間ごとに取得された長期風速観測資料に対しても同様の解析を試み,上述の(1)(3)の結論が風速資料についても成立することを確認しつつある。したがって,少なくともわが国沿岸における波候代表量や風候代表量は季節や地域によらず相似構造をもつと考えられるので,波高や風速の平均値,標準偏差および基準値を指定することによって,継続時間を考慮した波高や風速の極値推定法がほぼ確立されたといえる。このほか,長期波高および風速資料のスペクトル特性,極値統計解析における母数推定法の精度および長期波候推算システムの適用性を明らかにすることにより,次年度における継続研究の基礎的成果を得た。1.畑田は山口と協力して、わが国沿岸および周辺海域での長期波高資料に対する再度の統計解析と、わが国沿岸23灯台で1634年間にわたり6時間ごとに取得された長期風速観測資料の新たな統計解析を行い、これに基づいて(1)わが国沿岸における波候・風

候特性量は、粗い近似では相似構造をもち、この結果、地域、季節によらず、波高あるいは風速の無次元分散および無次元基準値を説明変数とする回帰式により比較的精度よく推定されること、(2)わが国沿岸任意地点における、継続時間を考慮した極大波高あるいは風速の再現期間の概略値が各回帰式の乗算によって推定できること、(3)本研究のモデルおよびNMIモデルは同一のパラメータ依存性をもつが、観測時間間隔や資料解析における継続期間の定義法が異なるため、平均継続時間の推定結果に相違が現れること、を明らかにした。2.山口は、波候・風候特性量の統計解析で使用するWeibull分布を含む、合計8種類の理論確率分布について母数推定法や分散推定法の精度を大規模なモンテカルロシミュレーションに基づいて考察することにより、(1)jackknife法は確率分布や母数推定法によらず、biss補正法および分散推定法として有効であること、(2)各理論分布に対して最適な母数推定法が異なること、(3)最尤法は資料数が多い場合にはbiasおよび分散の観点から有用な方法であり、波候・風候解析に有効であること、(4)現行の最小2乗法は分散の推定精度に問題を有すること、を示し、さらに、新しい極値統計解析システムを提案した。3.山口は畑田の協力を得て、太平洋岸および日本海沿岸多地点における10年に及ぶ長期波浪追算資料を作成した。現在、資料の精度を検討中であり、これが終了しだい、継続時間解析にとりかかる予定である。
超新星の観測と理論へ向けた大質量星進化データベースの開発

我々は太陽の10-20倍の初期質量を持つ大質量星、太陽の100倍以上の質量を持つ巨大質量星、進化した近接連星を想定したCO星など多様な大質量星の進化について調べた。そして、我々は計算で得られた最終的な星の構造を多様な超新星のモデルに適用し、観測された超新星と大質量星との関係について調べた。また、将来の近傍超新星からの超新星前兆ニュートリノの観測可能性について調べ、ニュートリノ観測から超新星爆発直前の星の構造進化を推定可能なことを示した。今後は大質量星の最終的な内部構造をデータベースとして公開する予定。我々は大質量星進化コードを様々な場合において安定に計算できるよう改良した。その中で、連星進化によりヘリウム燃焼後までに星の外層を失ったことを想定した超新星爆発を起こす軽いCO星の進化を計算した。これらの星はNe燃焼以降の核燃焼が中心から外れたところで起こるため、通常の星よりも計算が難しくなる。我々はこの進化を適切に計算できるようにコードを改良して超新星爆発直前のCO星の構造を求めた。平成27年度にはこの結果を論文にまとめるとともに超新星計算に応用する。我々はまた、大質量星進化段階において放出されるニュートリノの検出可能性を理論的に調べることに着手した。我々はベテルギウスを想定して200pcのところにある15-17太陽質量の星の進化を計算した。次に我々は進化の最終段階であるSi燃焼から重力崩壊に至るまでの間に電子陽電子対消滅によって生成されるニュートリノのスペクトルと生成量を求めた。そして、この超新星前兆ニュートリノのKamLANDによる検出数を調べた。その結果、これらの星がSi燃焼以降超新星に至るまでに20個程度の電子反ニュートリノが検出しうることがわかった。しかし、この結果は大質量星のモデルに依存し、モデルによってはより多く検出される可能性がある。これについては来年度の検討事項である。回転大質量星の進化については、超金属欠乏星の観測を想定して初期金属量を0とした回転大質量星の進化と弱い爆発の超新星における元素合成を調べ、元素生成量分布の特徴の星の質量や自転の有無に対する依存性を調べた。その結果、40-60太陽質量以上の回転星でMgやSiの増加が見られたり80太陽質量以上の回転星でNaやAlの増加が見られるなどの特徴が得られた。これらの特徴と超金属欠乏星で観測される組成分布の特徴を比較することで超金属欠乏星の初期組成を作った超新星の特徴を明らかにすることができる。我々は大質量星のSi燃焼から重力崩壊に至るまでに電子陽電子対消滅によって放出されるニュートリノのスペクトルの時間変化を求めた.そして,ベテルギウスに相当する200pcの距離で12-20太陽質量の星が超新星爆発を起こす直前の数日間における超新星前兆ニュートリノの観測可能性について調べた.KamLANDや計画中のJUNOなど液体シンチレーション型のエネルギーしきい値が低いニュートリノ検出器を用いると超新星爆発の前日から数時間前にニュートリノ観測による超新星爆発の予測が可能なことがわかった.また,JUNOやHyper-Kamiokandeによるニュートリノイベントの時間進化の観測から超新星爆発直前の星の内部構造進化を推測できることがわかった.我々は中性子星連星の親星となりうる暗いIc型超新星爆発(ultra-stripped supernova)を起こす軽いCO星について,その後期進化とニュートリノ輸送を考慮した2次元超新星爆発を調べた.そして,超新星爆発時における元素合成について調べた.超新星爆発では0.1太陽質量程度のejectaが放出され,普通の超新星よりも少ない放射性核種56Niが含まれた.また,0.01太陽質量程度の1st peakまでのr-過程元素が放出された.さらにこれまで起源が十分わかっていない48Caや50Tiも生成されることがわかった.我々はまたネオン燃焼以降に電子陽電子対生成による脈動不安定を起こす巨大質量星の進化とそれに伴う短時間での質量放出について調べた.そして,間欠的な質量放出や超新星爆発による突発的な増光現象の観測可能性について調べた.その結果,放出された星周物質同士の衝突により絶対等級で-16から-20等程度の突発天体として観測されうることがわかった.また,超新星ejectaと星周物質との衝突ではより明るい突発天体になりうる.超新星前兆ニュートリノについてはひと通りの計算と解析が終了し,研究成果を国際会議と会議録で発表した.論文作成過程で何度かニュートリノ観測装置によるニュートリノイベントの見積もる方法を改良したため論文作成に当初の予定より時間がかかっている.論文は完成に近く,近日中に論文を投稿する予定である.軽いCO星の進化に関しては,本年度ひと通りの計算を行い,海外の研究機関で研究発表を行った時にいくつかの意見をいただき,それを参考にして進化の再計算を行った.その過程でコードの改良も行い,軽いCO星の中で鉄コアを作ることができる質量範囲が分かった.一方,超新星爆発についての研究は論文として発表された.そして,共同研究者間での議論の結果,軽いCO星の最期での超新星における爆発的元素合成の研究を進めることになった.これについてはひと通りの計算が終了し,現在は論文を作成中である.これに伴い,CO星の進化に関する論文の作成は元素合成の論文が完成後に行われることになった.大質量星の進化の系統的な計算については,大質量星の観測をよく再現するように星の進化計算に関するいくつかのパラメータを調節した.

一方,超新星の親星を系統的に用意する上で,親星の組成分布を決めることが重要となる.しかし,大質量星の最終進化における対流の扱いの不定性と超新星爆発で放出される物質の元素組成との関係をまだ十分に解明できていない.そのため,超新星の親星を系統的に用意する前にこの問題を解決する必要があると考えている.我々は12-20太陽質量の星が超新星爆発を起こす数日前から放出する超新星前兆ニュートリノについてスペクトルの時間進化や観測可能性について調べた。我々は、数100pc程度の近傍で超新星爆発が起きた場合には計画中のJUNOなど大型液体シンチレーション型のニュートリノ検出器を用いることでニュートリノ検出率の時間変化から超新星爆発直前の星の内部構造の進化を観測できる可能性があることを示した。また、Gdを加えたHyper-Kamiokandeにおいても後発シグナルを用いることで同様にニュートリノ検出率から星の内部構造の進化を観測しうることを示した。我々は中性子星との連星系に存在する1.45, 1.5太陽質量の軽いCO星が進化したultra-stripped超新星における元素合成について調べている。我々は進化したCO星について2次元超新星爆発のシミュレーションを行い、星の超新星ejectaの最深部から外層までの物質中で起こる元素合成を計算した。ejectaの最深部の熱環境の不定性を考慮したところ、ultra-stripped超新星の光度曲線はSN 2005ekなどの短時間で減光する超新星の光度曲線を再現しうることがわかった。また、これらの超新星からは1st r-process elementsを含む質量数90程度までの元素が生成される可能性があることを示した。我々は現在、広い質量範囲における大質量星の系統的な計算を行なっており、テスト計算の結果を超新星前兆ニュートリノに応用した。そして、200pc程度の距離で超新星爆発が起こる場合のKamLANDなどのニュートリノ検出器による観測数を見積もった。ultra-stripped超新星における元素合成については論文を投稿し、現在査読中である。超新星爆発シミュレーションから得られる超新星ejectaの最深部における組成の不定性について議論する必要が生じ当初の予定よりも時間がかかった。査読においても組成の不定性について指摘されたため追加計算を行った。大質量星の系統的な進化計算については35-80太陽質量の星の進化の計算が困難を極めた。水素燃焼後、星が赤色巨星から水素外層を失いWolf-Rayet星に進化する時に星の外層の構造が大きく変化する。この時、計算に多くの時間がかかると同時に数値計算が難しくなる。この進化を計算するために多くの試行錯誤が必要となった。今年になってようやくこの質量範囲の星について赤色巨星からWolf-Rayet星への進化を計算できるようになった。星の進化計算については大質量星の最終進化における対流と超新星で生成される元素の組成との関係についても調べる必要がある。これについてはまだ調べていないため2017年度に調べる。
水素吸入は補助的治療手段になりうるか？ショックモデルを用いた検討

本研究は重症ショック患者に行われている高濃度酸素吸入に、臓器保護を目的とした補助的治療手段として水素吸入療法を追加することを想定している。救命目的に行われている酸素吸入が酸化ストレスを増大し、ショック患者の臓器障害を助長している可能性がある。水素の抗酸化作用や抗炎症作用が臓器保護効果を示すことから、ラットショックモデルを用い、酸素吸入とショックに続発する臓器不全との関与を明らかにし、水素吸入の有効性を検証する。さらに血液で酸化ストレス度、抗酸化力を測定し客観的評価を行う。同時に臨床研究も進め、ショック患者の血液検体よりサンプルデータを収集、水素吸入の臨床応用に向けた基礎データの構築を目指す。
光誘起相転移の多様な秩序状態とそのダイナミクスにおける弾性相互作用の効果

光などの外部刺激により相転移を示す物質系としてスピンクロスオーバー(SC)化合物などに注目している。そのスイッチングにおいては、電子状態と格子の結合のため、分子ユニットの状態変化に伴い局所体積変が生じる。その際の格子歪みにより生じる弾性相互作用が、この系の協力現象に重要である。申請者のこれまでの研究から、この弾性相互作用は実効的に長距離に及ぶことを明らかにしている。前年度までに、中間温度領域で低スピンと高スピン分子の交替相が実現する2段階転移型のスピンクロスオーバー系モデルの相図において、角(つの)型の異常な構造が出現する事を見いだしている。これは、反強磁性様短距離相互作用と弾性相互作用由来の長距離相互作用との競合における非自明な効果だと考えられる。そこで、本年度は、この角型構造の発生機構、熱力学的構造を明らかにするため、弾性相互作用を無限レンジ強磁性様相互作用(IALR)に置き換え簡単化したモデルについて相図の詳細を調べた。尚、このモデルにおいても異常な角型構造が発生することは確認している。このモデルにある種のクラスター平均場を用いて変分自由エネルギーを評価し、その準安定構造を詳しく調べた。その結果、この構造の出現には多サイトのクラスターによる局所的な揺らぎが重要であること、強磁性様相、反強磁性様相、無秩序相が共存する三重点が存在し、角型構造に関わる6つの3重安定領域が現われることが明らかになった。また、いくつかの特徴的な一次転移の終点が現われることも分った。モンテカルロ法の結果も参照し、3重安定領域について、3つのシナリオがあり得ることを提案した。光励起と緩和により生じる準安定状態の知見を得るには相図の各領域での自由エネルギー構造の詳細を知る必要がある。我々は、前年度までに2段階転移型のスピンクロスオーバー系において、準安定領域を含んだ相図を示している。特に、弾性相互作用が比較的強い場合は、異常な角型の構造が相図が現われることを見いだした。今回、新たに、角型構造が現われる機構の解明を行い、角型領域の周りに生じる多重安定性構造を発見をした。この角型構造に関わる6つの3重安定領域が現われうることが分った事は、予想を超えた成果である。この詳細な相図を得たことで、温度変化による2段階転移の可能なパターンの分類も可能になり、新たな2段階転移も見いだすことが出来た。また、この系に内在する複雑な自由エネルギー構造が明らかになったことは、光励起と緩和で現われうる準安定状態に関して有用な知見となっている。光励起効果を、一段階転移(シンプルな)スピンクロスオーバー系弾性相互作用のモデルに取り入れて、確率過程による時間発展の方法で光励起後の電子系、格子系へのエネルギーの散逸過程を調べている。現在までに2次元系に対して、光励起強度、光照射の仕方を変えて、高スピン状態秩序、格子定数の時間変化を観察し、実験で見られる光励起閾値特性、非線形性の特徴、弾性ステップのおおよその特徴は捉えられている。上記のように、おおむね順調に研究が推移している。今後更なる機構の解明を進めていきたい。今後は、高スピン秩序化において複雑な多段階転移を示す系の相図を調べる予定である。準安定状態を含めて相図を詳しく調べることにより、光誘起準安定秩序相の条件や可能性について考察を深めていく。また、幾何学的フラストレーションが生じる場合の秩序化についても解析を進める。フェムト秒レーザーの光励起によるスイッチング現象のダイナミクスの理論、計算方法の開発、改良も行っていく。光励起後の高いエネルギー状態が緩和によって、スピン、電子系、格子系のエネルギー(温度)にどのように分配されていくか、より微視的な考察と解析を行ってモデルを洗練させていく。そして、光励起による核生成および成長の機構について考察し、相変化の光励起閾値特性、非線形性の機構を明らかにしていく。3次元系モデルで大きな系を取り扱えるようにシミュレーション手法やプログラムの大規模化へ向けた改良、拡張も行っていく。また光学応答など、実験的に検証する方法の考案も行っていく。光などの外部刺激により相転移を示す物質系としてスピンクロスオーバー(SC)化合物などが知られている。スイッチングにおいては、電子状態と格子の結合のため、分子ユニットの状態変化に伴う体積変化による格子歪みが生じる。この格子歪みにより生じる弾性相互作用が、この系の協力現象に重要である。ある種のSC系においては、中間温度領域でlow spin (LS)分子とhigh spin (HS)分子が交互にならぶ交替相が実現する。この系は温度変化で2段階転移することが知られている。状態変化に伴う体積変化と協力的弾性相互作用の機構を取り入れたオリジナルモデルを解析し、この系の相図を理論的に詳細に調べた。弾性相互作用が比較的弱い場合、三重臨界点に特徴付けられる構造を有しているが、強くなると、三重臨界点が消失し、異常な角型構造が現われる事を見いだし、その機構を示した。また、それぞれの場合の温度変化による相転移のパターンの分類を理論的に行った。交替相とLS或いはHS相の間の2次転移は短距離的な相互作用が重要で有り、クラスタリングが起こるが、一次転移の場合、弾性相互作用由来の長距離相互作用が本質的であり、クラスター化が抑制され、相変化の機構が異なる事を見いだした。また、最近実験的に報告されているフェムト秒レーザーによる光励起によるスイッチング現象に関してもモデル計算を行った。

局所的な緩和と弾性歪みが非局所的に伝搬する機構を調べ、実験に見られる光励起と相変化の閾値特性、非線形性の特徴を捉えた。さらに、弾性相互用の協力性により相変化が加速される弾性ステップを定性的に観察することに成功した。また様々な形状を持つ3次元モデルにおいて、HS相からLS相への熱緩和による核生成とドメイン成長のダイナミクスの相違を調べた。パウダーサンプルのX線回折実験に関連して、相転移の協力性を見積もるための方法論の提案も行った。今回、我々は、温度変化で2段階転移することが知られている系の相図の詳細を理論的に明らかにした。これにより、温度変化による相転移のパターンを全て分類することが出来た。これまで、実験で2段階転移の各転移においては、一次転移あるいは連続転移、その組み合わせで起こる事が知られていたが、その現象を微視的モデルから理論的に説明することに成功した。これら現象に関わる相転移の普遍性の種類、相転移の種類によるクラスタリング機構の相違、その相違における短距離相互作用、弾性相互作用由来の長距離相互作用の役割の変化など、を理論的に明らかにした。弾性相互作用が比較的強い場合、相図の性質が変化し、異常な角型の構造が相図が現われることから、準安定の無秩序相が関与する、これまで考えられていなかった新たな2段階転移のパターンがあり得ることが新しく分った。これらの結果はこの系の複雑な協力現象の解明にとって有用な知見である。また、フェムト秒レーザーの光励起によるスイッチング現象の実験は興味を持たれており、さかんに行われているが、このスイッチングに関して、弾性相互作用のモデルに光励起効果を取り入れた研究を進めた。系の温度、光励起強度、光照射の仕方(照射位置)を変えて、局所的な緩和と弾性歪みが非局所的に伝搬する機構を調べた。そして、実験で見られる相変化における光励起閾値特性、非線形性の特徴、弾性ステップの様子を定性的に理論計算で捉えることが出来た。従って、これまで順調に研究が推移しており、今後更なる機構の解明を進めていきたい。光などの外部刺激により相転移を示す物質系としてスピンクロスオーバー(SC)化合物などに注目している。そのスイッチングにおいては、電子状態と格子の結合のため、分子ユニットの状態変化に伴い局所体積変が生じる。その際の格子歪みにより生じる弾性相互作用が、この系の協力現象に重要である。申請者のこれまでの研究から、この弾性相互作用は実効的に長距離に及ぶことを明らかにしている。前年度までに、中間温度領域で低スピンと高スピン分子の交替相が実現する2段階転移型のスピンクロスオーバー系モデルの相図において、角(つの)型の異常な構造が出現する事を見いだしている。これは、反強磁性様短距離相互作用と弾性相互作用由来の長距離相互作用との競合における非自明な効果だと考えられる。そこで、本年度は、この角型構造の発生機構、熱力学的構造を明らかにするため、弾性相互作用を無限レンジ強磁性様相互作用(IALR)に置き換え簡単化したモデルについて相図の詳細を調べた。尚、このモデルにおいても異常な角型構造が発生することは確認している。このモデルにある種のクラスター平均場を用いて変分自由エネルギーを評価し、その準安定構造を詳しく調べた。
単層カーボンナノチューブデバイス分析のその場レイリーイメージング分光

単層カーボンナノチューブ(単層CNT)の光学イメージング分光計測実現に向け,昨年度構築した自動計測システムの統合とともに,計測する単層CNTサンプルの合成技術の向上を行った.一般にナノ材料の物性はその置かれた周囲環境(溶液中であれば濃度やpH,他のイオン濃度,基板上であれば基板表面状態など)に大きく影響を受ける.単層CNTの場合,基板として広く用いられるシリコンや酸化膜付シリコン基板上において,その光学物性は大きく変化してしまい,例えば蛍光発光を起こさなくなる.ここでは,基板上での蛍光発光とレイリー散乱発光の同時計測を目指し,非常に安定な原子層状物質として知られる六方窒化ホウ素(h-BN)基板を採用した.酸化膜付シリコン基板表面に機械剥離法によりh-BNフレイクを転写,その表面に化学気相堆積法(CVD法)による単層CNTの直接合成を行った.結果,CVDガスの流速と基板表面温度の時間変化等のCVD条件を精密に制御することで,CVDガス流方向に長尺(長さ数mm)の単層CNTを得ることができた.さらに,この長尺単層CNTをh-BNフレイク上に成長させることにも成功し,h-BN上の単層CNTの光学物性を詳細に分析した.ラマン散乱分光計測においては,h-BNと単層CNT間の強い相互作用によって,ラマンピークの強度が低下することが明らかになった.一方,近赤外蛍光発光計測においては,明確な蛍光発光スペクトルを得ることに成功した.これは,これまで空間に架橋されたものや水溶液中で界面活性剤によりラッピングされた特定の状況下の単層CNTからしか蛍光発光スペクトルは検出されなかったが,今回h-BN上での検出ができたことで,光学計測だけでなく,単層CNTの工学応用に向けても大きな進展を得ることが出来た.これまで,一般に基板として用いられてきたシリコン基板上では,単層CNTはシリコンから強い影響を受け,本来の優れた光学物性を示さないことが知られてきた.これは,単層CNTの物性研究のみならず,応用に向けても大きな障害であった.今回,h-BNというその表面にダングリングボンドを持たず非常に安定な原子層状物質を基板として用いることで,その表面上の置かれた単層CNTが,理想的な物性を現すことを明らかにした.これは,単層CNTの基礎的な物性研究だけでなく,その応用においても非常に大きな貢献が期待できる.単層CNT合成技術を向上させ,高効率でh-BN基板上の単層CNTサンプルを得ることを進める.異なる長さや直径,原子構造を持つ様々な単層CNTを分析し,より詳細に単層CNT光学物性を明らかにしていく.さらに,光学計測可能な真空チャンバーを設計し,電圧印加状態や特殊な環境下における単層CNTのその場計測を実施する.同時に,レイリー散乱計測だけでなく,ラマン散乱分光や近赤外蛍光発光分光など,異なる分光計測を多角的に用いることで,単層CNTのデバイス応用に向けた有益な物性情報を得ていくことを目指していく.単層カーボンナノチューブ(単層CNT)の分光計測をより高効率,広い範囲に対し行うことを可能にするために,測定系の自動制御化を進めた.具体的には,サンプルを置く電動ステージのXーY平面内における位置決め,分光器によるスペクトル測定,サンプルへの励起レーザー光のオン/オフや,レーザー強度,波長等をパソコンにより制御した.また,それらを全て同期させ制御することにより,自動でサンプル内の単層CNTを広範囲に渡りサーチすること,励起光波長を変化させながら単層CNTの光学遷移エネルギーを自動で検出することなど,これまでは作業プロセスが煩雑で非常に時間がかかる計測であったものが容易に行えるようになった.従来は限られた数の単層CNTの分析しか行えず,特定の(例えば発光強度が強く見つけやすい)単層CNTについての考察しか行えてこなかったが,この自動化により多数の単層CNTに対する統計的な情報を得ることができるようになった.より詳細な分析が可能になったことを踏まえ,測定スペクトルや励起レーザーの波長の校正も,厳密に行った.参照光スペクトルとしてアルゴンガスや水銀ガスからの発光ピークを用い,これらの発光スペクトルと,単層CNTから測定したスペクトルとを比較・校正を行うことで波長1nm以下での精度でスペクトルを取得することが可能になった.今後,架橋単層CNTや様々な基板上の単層CNT,さらに表面にコーティングや化学修飾した単層CNTなど,複雑な環境下における単層CNTに対する測定を進め,周囲環境における単層CNTの物性変調のメカニズムの解明ができる状況になったと考える.レイリー散乱分光計測系の確立を進めるとともに,その途中段階での蛍光発光スペクトル計測において,様々な形態の単層CNTからのPLスペクトルの取得に成功した.PL計測はレイリー散乱計測に対し,相補的な役割を担うことができるだけでなく,単層CNTの詳細な分析を可能にすることから,より多くの情報を得ることができるようになったといえる.単層カーボンナノチューブ(単層CNT)の光学イメージング分光計測実現に向け,昨年度構築した自動計測システムの統合とともに,計測する単層CNTサンプルの合成技術の向上を行った.一般にナノ材料の物性はその置かれた周囲環境(溶液中であれば濃度やpH,他のイオン濃度,基板上であれば基板表面状態など)に大きく影響を受ける.単層CNTの場合,基板として広く用いられるシリコンや酸化膜付シリコン基板上において,その光学物性は大きく変化してしまい,例えば蛍光発光を起こさなくなる.

ここでは,基板上での蛍光発光とレイリー散乱発光の同時計測を目指し,非常に安定な原子層状物質として知られる六方窒化ホウ素(h-BN)基板を採用した.酸化膜付シリコン基板表面に機械剥離法によりh-BNフレイクを転写,その表面に化学気相堆積法(CVD法)による単層CNTの直接合成を行った.結果,CVDガスの流速と基板表面温度の時間変化等のCVD条件を精密に制御することで,CVDガス流方向に長尺(長さ数mm)の単層CNTを得ることができた.さらに,この長尺単層CNTをh-BNフレイク上に成長させることにも成功し,h-BN上の単層CNTの光学物性を詳細に分析した.ラマン散乱分光計測においては,h-BNと単層CNT間の強い相互作用によって,ラマンピークの強度が低下することが明らかになった.一方,近赤外蛍光発光計測においては,明確な蛍光発光スペクトルを得ることに成功した.これは,これまで空間に架橋されたものや水溶液中で界面活性剤によりラッピングされた特定の状況下の単層CNTからしか蛍光発光スペクトルは検出されなかったが,今回h-BN上での検出ができたことで,光学計測だけでなく,単層CNTの工学応用に向けても大きな進展を得ることが出来た.これまで,一般に基板として用いられてきたシリコン基板上では,単層CNTはシリコンから強い影響を受け,本来の優れた光学物性を示さないことが知られてきた.これは,単層CNTの物性研究のみならず,応用に向けても大きな障害であった.今回,h-BNというその表面にダングリングボンドを持たず非常に安定な原子層状物質を基板として用いることで,その表面上の置かれた単層CNTが,理想的な物性を現すことを明らかにした.これは,単層CNTの基礎的な物性研究だけでなく,その応用においても非常に大きな貢献が期待できる.レイリー散乱イメージング計測系の拡充を進めるとともに,これまでに開発してきたPL分光系をさらに発展させPLイメージング計測の実現を目指していく.一方で,単層CNTのサンプル作製技術開発も行っていく.例えば,架橋単層CNTだけでなく,特殊な基板上に単層CNTを直接合成し,そこからのレイリースペクトルやPLスペクトルの取得を目指し,基板が単層CNTに与える影響を明らかにしていく.単層CNT合成技術を向上させ,高効率でh-BN基板上の単層CNTサンプルを得ることを進める.異なる長さや直径,原子構造を持つ様々な単層CNTを分析し,より詳細に単層CNT光学物性を明らかにしていく.さらに,光学計測可能な真空チャンバーを設計し,電圧印加状態や特殊な環境下における単層CNTのその場計測を実施する.同時に,レイリー散乱計測だけでなく,ラマン散乱分光や近赤外蛍光発光分光など,異なる分光計測を多角的に用いることで,単層CNTのデバイス応用に向けた有益な物性情報を得ていくことを目指していく.今年度は新たな計測系構築のため,既存の実験装置や光学系の調節作業,およびその自動制御化を進めた.当初,様々な制御装置等が別途必要になると考えていたが,現状の測定系において予想以上に順調に計測システムの自動化が実現したことから,それを踏まえ次年度において,蛍光発光スペクトル計測系およびレイリー散乱スペクトル計測系の統合,自動化そして,様々な単層CNTサンプルの作製実験を計画を早めて遂行していく予定である.架橋した単層CNT構造を得るための特殊な基板を製作を当初予定していたが,新たな単層CNT用の基板としてh-BNが非常に優れた特性を持つことが明らかになった.
小地域における福祉ガバナンス及び住民の主体形成に関する理論的・実践的研究

本研究では、まず「小地域福祉ガバナンス」について概念整理を行った。次に、小地域福祉ガバナンスを推進している一つの機関である社会福祉協議会のコミュニティワークに焦点をあて、特に地域組織化を中心に行っている、大阪府堺市社会福祉協議会、阪南市社会福祉協議会、寝屋川市社会福祉協議会、大阪市東住吉区社会福祉協議会、兵庫県淡路市社会福祉協議会のコミュニティワーカーに対してインタビュー調査を行い、実践事例から小地域福祉ガバナンス構築の現状とそこでの社会福祉専門職の役割について分析を行い、地域福祉実践における、地域住民の主体形成の重要性と実践事例から理論を普遍化する手法の開発を図った。平成25年度では、前年度に行った小地域における福祉ガバナンスに関する先行研究を基盤にしながら、小地域地域福祉活動の具体的な実践事例を通して、地域住民の福祉に対する主体形成の変化と、それらを側面的な支援を行う社会福祉協議会(以下、社協)の介入の目的とねらい、そして主体形成を高める福祉教育の視点について分析し、福祉ガバナンス構築に求められる要素を明らかにした。小地域福祉ガバナンス構築の一端を担っている社協職員5名に対して、コミュニティワーク実践事例をインタビュー調査し、その役割と機能の分析に関する質的調査を行った。改めて、コミュニティワーカーの動きの多様性と総合性、そして、コミュニティワーク実践の基盤についても明らかになった。また、エビデンスを実証することが困難な地域福祉実践領域において、実践事例を分析し、それらを普遍化する手法は、一定有効であると考える。これらの研究結果の一部を、「小地域福祉活動におけるコミュニティワーカーの役割と機能」として福祉教育開発センター紀要にて投稿した。一方で、調査対象者の人数が限られており、実践事例の内容や、その人の動きについて個別性が高く、普遍化されたものであるとは言いがたい。現在継続している複数のコミュニティワーカーのインタビュー分析を実施する事と併せて、同じコミュニティワーカーから、別事例のインタビュー分析を行うことで、その普遍性を高めていきたいと考える。また、コミュニティワーカーが様々な場面において判断した意図やねらいについて、その要因分析についても今後の研究課題としたい。平成24年度は、小地域福祉ガバナンスに関する基礎的研究と位置づけて進めた。定例研究会として、コミュニティワーカーである社会福祉協議会職員と2回実施した。そこで、コミュニティワークに関する共通認識を確認した。また小地域福祉ガバナンス構築における、コミュニティワーク実践をインタビュー調査するための国内地域での調査方法の検討を行った。コミュニティワークの機能をアセスメントから評価までの流れを基盤にしながら、抽出・分析することで、社会福祉協議会職員が用いている地域福祉援助技術やコミュニティワーク重要性が明らかになった。特に、表出している機能だけではなく、実践の裏にある機能の存在が確認され、そこに社会福祉専門職の固有性や専門性があることが示された。コミュニティワーク実践のインタビュー調査に関する調査方法については、上記の機能を整理した上で、調査対象者、調査項目等を検討した。1)福祉課題の種類により、小地域単位の活動として、どのような解決方法がとられているか、2)住民の主体形成に必要な要素とは何か、3)そこでの社協職員の働きについてどのような展開があるかなどを明らかにするための調査項目を設定し、調査対象者についても選定を行った。平成24年度の成果としては「小地域福祉ガバナンスの基礎的研究」(佛教大学福祉教育開発センター紀要第10号)がある。また日本福祉教育・ボランティア学習学会(第18回いばらき大会)において、研究発表を行い成果の一部を報告した。当初の計画から一部遅れている点がある。平成24年度には小地域福祉ガバナンスに関するインタビューを実施する予定であったが、小地域福祉ガバナンス自体の概念整理とインタビューに関する調査項目検討に時間を要したため、平成25年度に本格実施する予定である。平成25年では昨年度から進めている定例研究会を継続的に実施する。必要に応じて研究協力者を招聘し実施する。また小地域福祉ガバナンスを推進している、社会福祉協議会のコミュニティワーカーにインタビュー調査を行う。具体的には、寝屋川市社会福祉協議会、堺市社会福祉協議会、阪南市社会福祉協議会、岬町社会福祉協議会に対して調査を行う予定である。さらにインタビュー調査の分析を踏まえて、住民の主体形成を高めるための要因と、それらを展開する際の装置としての社協実践、とりわけ福祉教育の手法について比較検討を行う。なお、これらの調査結果は国内の学会で発表する。平成24年度の研究費は、インタビュー調査を実施できずその結果、旅費、調査協力者への謝金等が発生しなかったため未執行となった。平成25年度の研究費の使用計画については、インタビュー調査に関する研究調査旅費(寝屋川市、堺市、阪南市、岬町)及び調査協力者への謝金が中心となる。それに伴い、記録メディア、テープ起こし、調査分析ソフト等の支出を予定している。また地域政策・地域福祉関連図書・雑誌代の購入、研究成果の発表における旅費等も予定している。
w/o/w型徐放化BRM製剤の開発と抗腫瘍免疫能増強効果について

癌局所免疫療法として、BRM製剤であるOK-432、IL-2を用い、その抗腫瘍効果増強を目的として、BRM製剤を含有するw/o型、w/o/w型エマルションを作製、BALB/cマウスを宿主とするcolon26肝転移モデルにおいてBRM製剤を含有するw/o型、w/o/w型エマルションの脾内投与を行った。同量のBRM製剤を含有する水溶液と比べ、肝転移結節数は少なく、肝リンパ球の移植腫瘍細胞に対する細胞障害活性及びNK活性は高く、肝転移巣周囲へのリンパ球浸潤は顕著であった。また、CD4、CD8免疫染色によって陽性細胞が確認された。この事によりOK-432、IL-2含有エマルションの脾内投与が、サイトカインの誘導を通して、肝局所リンパ球の抗腫瘍活性を高め、エマルションの持つ徐放性が治療効果を増強する可能性が示唆された。w/o/w型エマルションは、w/o型に比べ、徐放性、薬剤保持性の点で優れると考えられ、BRM含有w/o/w型エマルション投与では、w/o型の場合に比べ、若干ではあるが有意差をもって効果増強が確認された。さらにw/o/w型エマルションでは、w/o型より肝内停留性、血中への徐放性が優れていること、肝への低侵襲性が実験的に確認された。血管内径と粒子径との関係により比較的肝障害が軽度であると考えられた。臨床での調剤も想定し、スターラー、超音波ホモジナイザーを用いた作成方法も比較検討した。清潔操作が簡便にでき、再現性が高い点でパンピング法が適していると思われた。肝内停滞後の徐放剤として理想的な剤型と考えられる。各種BRN製剤のうちOK-432と1L-2を併用した局所免疫療法の抗腫瘍効果増強を企図して、Drug delivery systemの概念に基づきこれらの薬剤を含有したW/O型、W/O/W型エマルジョンを設計した。W/O型はBRM(OK一432,1L-2)水溶液にlohexolを加えたものとLipiodolを乳化し、W/O/W型はBRM水溶液にHCO添加lohexolを加えた内水相とLipiodolを乳化した後、これとゼラチン添加lohexolの外水相とを乳化する行程をシリンジを用いたパンピング法で簡便に調整でき、安走性、安全性に問題はなかった。SD系ラットのMRMT-1細胞(3-methylcholanthrene誘発易転移性乳癌細胞株)の肝転移モデルにおいて、BRMを含有するW/O型、W/O/W型エマルジョンの脾内投与法は従来のBRM水溶液に比べ、肝転移結節数は少なく、肝リンパ球の白己腫瘍に対する細胞傷害活性およびNK活性は高く、肝転移巣周囲へのリンパ球浸潤は顕著であった。BALB/cマウスのcolon 26高転移亜株の肝転移モデルにおいても、BRM含有W/O型エマルジョンの脾内投与はラット肝転移モデル同様抗腫瘍効果を増強した。肝表面の転移結節数は腫瘍移植後14日目で、BRM含有W/O型エマルジョン投与群は対照群に比べ有意に低値であり、肝リンパ球の自己腫瘍に対する細胞傷害活性の低下は軽度であり、肝リンパ球のNK活性は移植後14目目まで漸増した。病理組織学的検索でも肝転移巣へのリンパ球浸潤が著明であり腫瘍構築の乱れも顕著であった。

肝転移巣の免疫組織学的検索では、BRM含有W/O型エマルジョン投与群は対照群に比べApoptotic index(アポトーシスの指標)は高値で、PCNA標識率(細胞増殖能の指標)は低値であった。以上より、OK-432とIL-2の徐放型エマルジョンの脾内投与は肝局所リンパ球の抗腫瘍活性を増強し、また腫瘍増殖能を抑制あるいはアポトーシス誘導を惹起して抗腫瘍効果をもたらし、その結果として肝転移を抑制する可能性が示唆された。癌局所免疫療法として、BRM製剤であるOK-432、IL-2を用い、その抗腫瘍効果増強を目的として、BRM製剤を含有するw/o型、w/o/w型エマルジョンを設計し、SD系ラットのMRMT-1細胞(3-methylcholanthrene誘発易転移性乳癌細胞株)の肝転移モデルにおいてBRM製剤を含有するw/o型、w/o/w型エマルジョンの腓内投与を行った。同量のBRM製剤を含有する水溶液と比べ、肝転移結節数は少なく、肝リンパ球の移植腫瘍細胞に対する細胞障害活性及びNK活性は高く、肝転移巣周囲へのリンパ球浸潤は顕著であった。BALB/cマウスのcolon26好転位亜株の肝転移モデルにおいても、BRM含有w/o型エマルジョンを用い、SD系ラットのMRMT-1細胞肝転移モデルの場合と同様の結果を示した。以上より、OK-432、IL-2含有エマルジョンの腓内投与が、肝局所リンパ球の抗腫瘍活性を増強し、抗腫瘍効果を発揮する可能性が示唆された。BALB/cマウス肝転移モデルに対してのBRM含有w/o/w型エマルジョン投与では、w/o型エマルジョンの場合とほぼ同様の結果を得つつあるが、エマルジョン作成において、当初に確認できた剤型の安定性が得られないケースが見られた。これは使用する薬剤(Lipiodol,Iohexol,HCO-60,gelatin)がラットでの実験系に比べ非常に微量となるため、混合比が正確に保たれ難いこと、使用するシリンジの違い等が考えられる。また臨床においてはLipiodolの転移巣集積が経過観察の妨げになり得ること、粘性抵抗が比較的低いw/o/w型エマルジョンにおいても細径カテーテルを用いた注入は困難である。作成、使用においてより簡便な剤型の検討は有用と考えられ、現在模索中である。癌局所免疫療法として、BRM製剤であるOK-432、IL-2を用い、その抗腫瘍効果増強を目的として、BRM製剤を含有するw/o型、w/o/w型エマルジョンを設計し、SD系ラットのMRMT-1細胞(3-methylcholanthrene誘発易転移性乳癌細胞株)の肝転移モデルにおいてBRM製剤を含有するw/o型、w/o/w型エマルジョンの脾内投与を行った。BALB/cマウスのcolon26好転位亞株の肝転移モデルにおいても、BRM含有w/o型エマルジョンを用い、SD系ラットのMRMT-1細胞肝転移モデルの場合と同様の結果を示した。以上より、OK-432、IL-2含有エマルジョンの脾内投与が、肝局所リンパ球の抗腫瘍活性を増強し、抗腫瘍効果を発揮する可能性が示唆された。BALB/cマウス肝転移モデルに対してのBRM含有w/o/w型エマルジョン投与では、w/o型エマルジョンの場合に比べ、有意差をもって効果増強が確認された。これは、w/o/w型エマルジョンでは、w/o型より肝内での停留性、徐放性が優れていることが示唆された。血管内径と粒子径との関係により比較的肝障害が軽度であることが確認されているため理想的な剤型と考えられる。癌局所免疫療法として、BRM製剤であるOK
交互蒸着重合法による多元系高分子薄膜の創製

有機材料の優れた特徴を十分活かすために、有機分子を規則的に配列・配向制御した高分子薄膜を交互蒸着重合法により作成した。2官能性モノマー2種(酸クロリドモノマーおよびジアミンモノマー)を真空蒸着法により交互に基板上に1分子層づつ付着させながら、重合させて高分子薄膜を作成できた。酸クロリド分子は、化学吸着のみが基板表面で起こり、ジアミン分子は化学吸着と物理吸着が同時に起こることが明らかになり、これらの分子の吸着特性を利用して、残留モノマーが無い高分子薄膜を真空蒸着法で作成した。この交互蒸着重合法により、ナイロン66、ナイロン1010、ナイロン66100などの高分子薄膜を作製した。各モノマーの導入回数(重合度)に比例して膜が厚くなり、赤外吸収力強度も強く現れ、X線回折から分子が基板に対し垂直方向に重合成長していることになどが明らかになった。即ち、膜厚が分子量に対応した高分子薄膜の作成に成功した。作成したナイロン66薄膜では、膜厚方向と膜面内方向の電気伝導度に大きな異方性が現れ、膜面内方向の方が、膜厚方向より1-2桁大きな伝導を示した。重合回数による電気伝導度の変化は直線的に変化し、膜厚で規格化した伝導度は、重合回数によらず、一定となり、これは分子鎖が一層一層整然と積み重なりながら重合した結果である。さらに伝導度の温度、湿度依存性も大きく、湿度センサー、温度検知機などへの応用が考えられる。この交互蒸着重合法により、2種以上の異なるモノマーを利用することにより、分子鎖が基板に対して垂直方向に配向した多元系高分子薄膜の作成にも成功した。
X線観測による超重核の原子番号直接同定

理化学研究所仁科加速器科学研究センターを中心とする研究グループにおいて、新たに開発した気体充填型反跳分離装置GARIS-IIを用いて原子番号119番新元素の探索を開始した。本研究は、この新元素探索実験へ向けたGARIS-IIおよびGARIS-IIIの高度利用技術の開発が目的である。昨年度は、本研究により開発したGe検出器と計測回路を新元素探索実験用のセットアップに組み込み、ビームを利用した実証実験を行う事が出来た。具体的には、51Vビームと139La標的を利用しHgやAuを生成しα崩壊観測と同時にX線を観測する事に成功し目的とする性能を実証した。その後、119番新元素探索実験のセットアップに実装し本装置を可動させた。しかしながら、加速器と標的技術の革新的進展により当所予定していたビーム強度をはるかに上回る強度での実験が可能となり、Ge検出器は予定を上回るバックグランドが観測される事となった。現在、Ge検出器はセットアップより取り外され新元素探索実験を継続している。今後の対応策として、GARIS-IIおよびGARIS-IIIのバックグランド分離性能を向上させる仕組みを開発中であり、バックグランドを削減させたのちGe検出器を再度組み込む予定である。CdTe検出器を利用した標的位置でのX線観測システムについては、さらなる予備実験を行ったのち本実験に組み込む予定であるが、予備実験のビームタイムを取得する事が出来ず、機会を待っている状況である。本研究による成果は今後、新元素探索のみならず超重核の核構造研究、超重核の精密核分光さらには超重元素化学研究への応用も展開していきたいと考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。理化学研究所仁科加速器研究センターを中心とした研究グループにおいて、新たに開発した気体充填型反跳分離装置GARIS-IIを用いて原子番号119番以上の新元素の探索を行う事を計画している。本研究は、この新元素探索へむけたGARIS-IIの高度利用技術の開発が目的である。具体的には、新元素認定基準の一つである特性X線観測を観測する事による超重核の原子番号直接同定を目指すものである。現在のGARIS-II焦点面検出システムでは、原子核のアルファ崩壊に伴うアルファ線の測定および自発核分裂の測定を可能としているが、本年度はこのシステムにアルファ壊変に伴って放出されるX線の測定を可能とするGe検出器、Si検出器およびCdTe検出器を組み合わせたシステムを開発しオフラインでの試験を行った。今後は、加速器を用いたオンライン試験を行い、本システムの原理を実証したい。さらには、標的位置でのIn-beam X線観測を可能とするシステムを開発し性能を実証する事を目指す。最終的には、今後予定されている新元素探索実験に適用し新元素の原子番号を直接同定する事を目的とするが、新元素探索のみならず超重核の核構造研究、超重核の精密核分光さらには超重元素化学研究への応用も展開していきたい。まず、購入した検出器やプリアンプ類について個別に性能試験を行い、本研究の目的に適用出来る事を確認した。その後Ge検出器、Si検出器およびCdTe検出器アレイのテストベンチを立ち上げ、検出器アレイおよび基本回路構成について標準線源を用いて検証した。また、オンライン実験に用いるフランジ類についても設計し準備を行っている。現在、新元素探索に向けた予備実験(118番元素の合成実験)を優先的に走らせているため、加速器を用いたオンライン実験についてはビームタイムを取得する事が出来なかった。理化学研究所仁科加速器科学研究センターを中心とする研究グループにおいて、新たに開発した気体充填型反跳分離装置(GARIS-IIやGARIS-III)を用いて原子番号119番以上の新元素の探索を行う事を計画している。本研究は、この新元素探索実験へ向けたGARIS-IIの高度利用技術の開発が目的である。具体的には、新元素認定基準の一つである特性X線を観測する事による超重元素の原子番号同定を目指すものである。これまでのGARIS-II検出器システムでは、原子核のα崩壊に伴うα線の測定及び自発核分裂の測定が可能であった。本年度は、このシステムに前年度までに開発しテストベンチにて性能が実証されたGe検出器部を導入し、51Vビームと139La標的を利用しHgやAuを生成しX線を観測する事に成功し性能を実証した。現在、119番新元素探索実験が断続的に行われており、既存検出器によるα崩壊連鎖の観測と新たに追加した本装置によって観測される可能性のあるX線によって、原子番号直接同定する事を目指している。さらには、標的位置でのIn-beam X線観測を可能とするシステムの完成を目指す。最終的には、新元素探索のみならず超重核の核構造研究、超重核の精密核分光さらには超重元素化学研究への応用も展開していきたい。理化学研究所仁科加速器研究センターでは新元素の探索実験が最優先課題としてビームタイムが配分されているため、ビームを利用したテスト実験を行う機会を得ることが難しかったが、本年度は開発したGe検出器と計測回路を119番新元素探索実験用のセットアップに組み込みビームを利用した実証実験を行う事が出来た。そこで性能が実証されたため、新元素探索にそのまま使用し現在も稼働している。

CdTe検出器を利用した標的位置でのX線観測システムについては、さらなる予備実験を行ったのち本実験に組み込む予定であるが、先に述べたビームタイム配分に関する事情があるため、ビームを利用した予備実験を行う事が出来る時期について見通しを立てる事が難しい。理化学研究所仁科加速器科学研究センターを中心とする研究グループにおいて、新たに開発した気体充填型反跳分離装置GARIS-IIを用いて原子番号119番新元素の探索を開始した。本研究は、この新元素探索実験へ向けたGARIS-IIおよびGARIS-IIIの高度利用技術の開発が目的である。昨年度は、本研究により開発したGe検出器と計測回路を新元素探索実験用のセットアップに組み込み、ビームを利用した実証実験を行う事が出来た。具体的には、51Vビームと139La標的を利用しHgやAuを生成しα崩壊観測と同時にX線を観測する事に成功し目的とする性能を実証した。その後、119番新元素探索実験のセットアップに実装し本装置を可動させた。しかしながら、加速器と標的技術の革新的進展により当所予定していたビーム強度をはるかに上回る強度での実験が可能となり、Ge検出器は予定を上回るバックグランドが観測される事となった。現在、Ge検出器はセットアップより取り外され新元素探索実験を継続している。今後の対応策として、GARIS-IIおよびGARIS-IIIのバックグランド分離性能を向上させる仕組みを開発中であり、バックグランドを削減させたのちGe検出器を再度組み込む予定である。CdTe検出器を利用した標的位置でのX線観測システムについては、さらなる予備実験を行ったのち本実験に組み込む予定であるが、予備実験のビームタイムを取得する事が出来ず、機会を待っている状況である。本研究による成果は今後、新元素探索のみならず超重核の核構造研究、超重核の精密核分光さらには超重元素化学研究への応用も展開していきたいと考えている。昨年度行う事が出来なかった加速器を用いた実験を行いたい。引き続き、In-beamX線測定を行うためのセットアップを設計・製作する。まず、オフラインで性能試験を行い、結果が良好であれば、加速器を用いた実験にて原理を実証し、今後予定されている新元素探索実験に適用したい。オンライン試験の候補としては、208Pb(48Ca,2n)254Noを候補としている。本研究課題において開発したGe検出器と計測回路は、119番新元素探索実験用のセットアップに組み込みビームを利用した実証実験を行ったのち新元素探索に実戦投入された。この新元素探索実験は今後断続的継続される予定であり、本研究課題で開発された装置によりX線を観測し原子番号を同定する事を目指す。また、CdTe検出器を利用した標的位置でのX線観測システムについては、さらなる予備実験を行ったのち本実験に組み込みたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。