hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語音声における韻律的特徴ー西日本における音声の収集と研究ー

研究目的を達成するために立てた研究計画は順調に進めることができた。1.各アクセント地域の代表的地点での収録は予定通りに消化した。昨年度は16地点の収録を完了したが,本年度は続けて15地点を対象とした。収録地点は、次の通りである。()内は担当者。(1)都城市(木部暢子)(2)水俣市(吉岡泰夫)(3)長崎市(陣内正敬)(4)広島県大和町(添田建治郎)(5)米子市(今石元久)(6)姫路市(都染直也)(7)高知市(吉田則夫)(8)徳島市(吉田則夫)(9)香川県高見島(中井幸比古)(10)観音寺市(佐藤栄作)(11)福井県今庄町(新田哲夫)(12)綾部市(村中淑子・田原広史・西端幸雄)(13)和歌山市(田原広史・岸江信介)(14)奈良県十津川村(前田均・郡史郎・田原広史)(15)尾鷲市(岸江信介・田原広史)2.主要都市多人数調査用の調査項目票('90福岡市、'90高知市)を作成した。福岡市での収録調査は陣内正敬を主担当として、8月17日22日に実施、調査員は20名(分担者+協力者ほか)であった。また、高知市での収録調査は、吉田則夫を主担当として、10月13日18日に実施、調査員は19名(分担者+協力者)であった。デ-タは現在分析中である。3.分担者および協力者が,調査で得られた資料をまとめて論集を作成した。徳川宗賢編『方言音調の諸相ー西日本ー(2)』として公刊した。4.主要都市多人数調査として昨年度に実施した富山市でのデ-タ(の一部)を分析・考察した結果をまとめた報告書、『富山市におけるアクセントの動態を公刊した。()内は担当者。
ライナー・マリア・リルケの文学に及ぼしたルー・アンドレアス=ザロメの影響

次の三つの段階に分けて研究を行った。イ.リルケの「第一詩集」から「フィレンツェ日記」までの諸著作を検討し、リルケの詩人としての生の原理は、ルー・アンドレアスニザロメの影響の下で彼の内面が改造されたことにより決定し、そのことが上記「日記」に表現されていることを確認した。ついで、このことについての確認からリルケに関する多くの問題が理解されうることの一つの例証として、ゲーテに対するリルケの立場を考察し、この考察によってこの両詩人が自己形成の同じタイプに属していることをも明らかにした。2.リルケが自らの生の原理に則って独自の生を構築する経緯を「白衣の侯爵夫人」及び「初期詩集」までの時期について考察し、リルケにおける創造的祝祭的空間が、ルーとの関係において理解されるのみではなく、それによって可能であったことを明らかにした。また、ルーとロシアの関係、リルケにとってのロシアの意味、神と空間の関係について考察し、「初期詩集」における詩作品にこれらのものがどのように表現され、リルケの生の表現となっているかを考察した。3.「形象詩集」中の主要な作品について、リルケの内面空間における形象の状況を考察した。ここでもルーの役割が大きく、形象がリルケの内面で存在としての意味を持ちうるのも、その内面が創造的祝祭的性格をもつからである。しかし、近代都会としてのパリではそれが可能であったか。この問題を検討するために、リルケにとってのパリの意味を考察し、「新詩集」及び「マルテの手記」において、リルケにおける現実あるいは現実の存在の意味を考察した。この考察によって、リルケの詩人としての創造的空間は、ルーの影響の下において可能であったことが、この段階においても確認された。
ILOの技術協力活動と法整備支援~インドネシア・カンボジア労働法制を素材にして

「ILOの技術協力活動と法整備支援-インドネシア・カンボジア労働法制を素材に」(以下、本研究と略称)は、アジア労働法の急激な変容に大きな役割を果たしてきているにも関わらず、必ずしも労働法分野において十分に受けとめられなかった、「法制整備支援」という観点から、アジア労働法を分析しようとするものである。本研究の成果としては、(1)インドネシア労働法制、カンボジア労働法制について、最近の状況を含めて明らかにすることができたこと、(2)アジア労働法の近年のダイナミックな「変容」とその「要因」を探る素材を得られることができたこと、(3)実証的な研究を行うことにより、ILOの「機能」の「変容」について分析を行えたこと、(4)労働法整備支援の課題に関する理論的分析の素材を用意できたこと、(5)ILOのプロジェクトサイト、行政機関との密な関係を構築でき、自ら、労働法制の法整備支援の一翼を担うことができたこと、である。このように、本課題の研究を通して、アジア労働法研究、ILOと国際公正労働基準の研究、法整備支援という観点から、新しい研究の地平を開くことができたという成果を上げられたと考えている。本研究は、アジア労働法について国際公正労働基準の観点からも研究を進めて来た研究代表者が、「ILOの技術協力活動と法整備支援-インドネシア・カンボジア労働法制を素材に」というテーマのもとで、これまで十分に意識されてこなかった、労働法分野における法整備支援のあり方について、2カ国を対象として、本格的な研究調査を行おうというものである。平成19年度は、次の3点について研究を進めることができた。第一に、本課題の前提として、ILOの技術協力活動、インドネシア労働法制、カンボジア労働法制について、日本にて集められる文献を網羅的に集めて、それを分析する作業を行った。特に、労使関係紛争処理手続に関する研究を進化させることができた。第二に、アジア労働法について先駆的な業績を積み上げてきている香川孝三教授(大阪女学院大学)と相談し、アジア労働法研究会の再開による各会員との議論を通じて、上記作業に関するレビューを受けた。その結果、「東アジア諸国における労働法整備支援と労働契約法制の展開」という共同研究開始に結実することができ、アジア労働法の研究の進展につなげられた(平成20年度基盤研究(B)として認められた)。第三に、選定した2カ国の海外調査を行い、日本ではなかなか入手ができない資料を入手するとともに、各司法機関、行政機関、ILO支局、各国政府に派遣されているアドバイザー、各国政府機関に対するヒアリング調査を実施し、その結果、各国の労働法制と法整備支援活動の実態的側面、各種課題について明らかにした。以上を通じて、ILOバンコク支局、インドネシアのジャイカ専門家とのネットワークを展開することもできた。平成20年度は、成果報告の公表、海外調査の補充、海外研究者によるレビュー等の活動によって、さらに研究を進展させることを考えている。アジア労働法制は、外的にはグローバライゼイション、内的には、社会主義経済から市場経済への経済制度の移行、権威主義体制から民主主義体制への政治体制変換等の環境変化のもと大きく変容しつつある。本研究は、アジア労働法の急激な変容に大きな役割を果たしてきており、労働法分野において十分に受けとめられなかった、「法制整備支援」という観点から、アジア労働法を研究するものである。具体的には、これまで国際公正労働基準の観点からも研究を進めて来たことを踏まえて、「ILOの技術協力活動と法整備支援-インドネシア・カンボジア労働法制を素材に」というテーマのもとで、これまで十分に意識されてこなかった、労働法分野における法整備支援のあり方について、本格的な研究調査を行ったものである。本研究の成果としては、まず、アジア労働法研究において、これまで必ずしも十分に研究されてこなかった、インドネシア労働法制、カンボジア労働法制について、最近の状況を含めて明らかにすることができた。次に、両国の状況を通じて、アジア労働法の近年のダイナミックな「変容」とその「要因」を探る素材を得られることができた。三番目に、ILOの技術援助活動(テクニカルコーポレイション)について、実証的な研究を行うとともに、国際公正労働基準設定・実現・促進の観点から理解し、分析することによって、ILOの「機能」の「変容」について分析を行うことができた。最後に、ILOの技術援助活動を、「法整備支援」という観点から再構成することにより、労働法整備支援の課題に関する理論的分析の素材を用意できた。
前立腺針生検における微小癌同定方法の確立

従来より前立腺癌の発生,進展に関与する染色体変化を理解するため癌組織におけるloss of heterozygosity(LOH)を検索してきた.これまでに8p22-23,13q14,21,33におけるLOH頻度は,転移癌を含む臨床癌において前臨床ステージの癌よりも高いことを示してきた.一方で前立腺全摘症例を観察すると,ラテント癌レベルの顕微鏡的微小癌が多数例にて存在する.現在の多数針生検およびPSAスクリーニングが普及してきた状況下では,この微小癌を針生検で拾い上げてしまう可能性があり組織学的に大きな癌の一部であるのか,治療の必要のない微小癌かは判断不可能である.過去の臨床病理学的な解析から,癌体積が200mm^3以下は臨床的に重要でない癌とされているがその根拠は希薄である.そこで微小癌と臨床癌の体積を算出しそれぞれのLOH頻度を調べることにより,どの程度の大きさの癌が臨床癌と同等の染色体変異を有するのか,従来の体積基準は妥当であるのかどうかを検討した.その結果,6q16-21,6q22,8p23.1,8p23.2,13q14のLOH頻度は微小癌で1.0%,2.7%,1.9%,1.1%および5.4%であった.一方,同一症例の主腫瘍(臨床癌)では,30.9%,40.4%,12%,8.7%および20.6%であり,各locusにおいて統計学的な有意差を認めた.つまり微小癌では6q22,8p23.2-23,13q14および13q33において有意に臨床癌よりもLOH頻度が低く,これらをマーカーにすることにより微小癌と臨床癌を区別できる可能性が示唆された.また200mm^3以下の腫瘍とそれ以上の腫瘍ではLOH頻度には差はなく,臨床的非重要癌の境界は200mm^3よりも小さい値に設定すべきと考えられた.従来より前立腺癌の発生,進展に関与する染色体変化を理解するため癌組織におけるloss of heterozygosity(LOH)を検索してきた.これまでに8p22-23,13q14,21,33におけるLOH頻度は,転移癌を含む臨床癌において前臨床ステージの癌よりも高いことを示してきた.一方で前立腺全摘症例を観察すると,ラテント癌レベルの顕微鏡的微小癌が多数例にて存在する.現在の多数針生検およびPSAスクリーニングが普及してきた状況下では,この微小癌を針生検で拾い上げてしまう可能性があり組織学的に大きな癌の一部であるのか,治療の必要のない微小癌かは判断不可能である.過去の臨床病理学的な解析から,癌体積が200mm^3以下は臨床的に重要でない癌とされているがその根拠は希薄である.そこで微小癌と臨床癌の体積を算出しそれぞれのLOH頻度を調べることにより,どの程度の大きさの癌が臨床癌と同等の染色体変異を有するのか,従来の体積基準は妥当であるのかどうかを検討した.その結果,6q16-21,6q22,8p23.1,8p23.2,13q14のLOH頻度は微小癌で1.0%,2.7%,1.9%,1.1%および5.4%であった.一方,同一症例の主腫瘍(臨床癌)では,30.9%,40.4%,12%,8.7%および20.6%であり,各locusにおいて統計学的な有意差を認めた.つまり微小癌では6q22,8p23.2-23,13q14および13q33において有意に臨床癌よりもLOH頻度が低く,これらをマーカーにすることにより微小癌と臨床癌を区別できる可能性が示唆された.また200mm^3以下の腫瘍とそれ以上の腫瘍ではLOH頻度には差はなく,臨床的非重要癌の境界は200mm^3よりも小さい値に設定すべきと考えられた.1.LOH解析2.TT902免疫染色予備実験の段階であるが,TT902タンパクの発現は微小癌では同一症例の臨床癌症例よりも低い傾向にある.ただし,この現象が,癌が小型であるためなのか,低グレードであるためなのかの検証はなされておらず,この検討を行うことが必要である.TT902タンパク発現は,ポリクローナル抗体における検討により,微小癌45例中の6例のみ(13.3%)に陽性であったのに対し,臨床癌では72例のすべてにおいて陽性所見を呈した.この結果はTT902タンパク発現態度が腫瘍の大きさ,つまり前立腺癌の発育進展度に関連していることを強く示唆するものである.ただしTT902は臨床癌の癌細胞全域に禰漫性に発現していないため,臨床病理学的な観点からは,針生検組織における陽性,陰性所見から腫瘍の大きさを論じることは困難である.一方AMACRは微小癌で44/45例(97.8%),臨床癌の全例に陽性であった.TT902とは異なり,AMACRは癌発生の初期から発育進展にわたる広い範囲で必要であることが示唆された.またAMACR染色は診断病理学的観点からは,大きさにかかわらず癌であれば陽性を示すことが明らかになったため,針生検での癌体積の予測という観点からは有用でないと考えられる.

なおTT902に関してはモノクローナル抗体を作成し,一部の抗体において良好な染色性が得られたため,この抗体を用いて同様の検索を行うための準備中である.FISHにより肉眼的大きさを有する癌(臨床癌)と微小癌における染色体欠失を同定することを試みたが,技術的問題から十分な結果が得られず,本年度までに発表できるデータは存在しない.原因としてプローブの問題,切片前処置の問題などが考えられ,現在までにこれらを中心にして再検討中である.
蒸気機関の数理構造と効率論からみる非線形非平衡物理学

本年度は主に二つの研究課題に取り組み、成果を得た。(i)有限時間で動作する熱機関、具体的には有限時間カルノーサイクルに局所平衡を仮定してその最大仕事率時の効率論を構築した。有限時間過程においても作業物質に熱力学諸変数が定義可能(局所平衡仮定)とすることで、熱力学的力と流れやこれらを結ぶ関係式について作業物質や熱源の熱力学変数を用いた新しい表現を導いた。これらの表現を用いて、有限時間カルノーサイクルが線形非平衡状態での最大仕事率時の効率の上限値を達成するモデルであることを示すことにも成功した。こうした局所平衡仮定に基づく熱機関の定式化は従来の非平衡熱力学と親和性が高く、非平衡蒸気機関の理論を構築する際の第ゼロ近似としての役割を果たすことも期待できる。以上の成果をまとめた論文を現在投稿中である。続いて(ii)結合振動子系における「同期のエネルギー論」の構築に取り組んだ。結合振動子がリズムを揃える同期現象は位相方程式によって簡潔に記述される非線形力学系の一例である。一方、リズム現象自体はエネルギーの流出入がバランスすることで維持される非平衡散逸系の典型例であり、非平衡熱力学の研究対象として考えることもできる。本研究では微小生物の鞭毛の流体力学的相互作用による同期現象を念頭に、結合振動子系にエネルギー論を導入した。まずそれぞれ円周上に束縛された二つの結合振動子に独立な白色ガウスノイズが加わった系のフォッカー・プランク方程式を考え、その解析解を導いた。続いて得られた確率分布関数を利用し、非平衡熱力学や揺らぎの熱力学を適用することで、結合振動子の振動に伴うエネルギー散逸率の公式を導出した。これを流体力学的相互作用するストークス球などへ適用し、同期・非同期によるエネルギー散逸率への影響を定量的に評価することにも着手した。これらの成果は日本物理学会において発表され、現在論文を準備中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は主に従来の熱力学で仮定される準静的熱機関(カルノーの枠組み)を超えて、より現実的な有限のパワー(仕事率)をもつ非平衡蒸気機関(非平衡ランキンサイクル)の数理構造を探ることであり、またそれを通して非平衡系熱力学の構築に新しい視点で迫ることも目標である。研究初年度である本年度は、来年度以降の研究の指針となる熱機関の最大パワー時の有効仕事に関する一般論の構築に主に取り組んだ。通常、熱機関の理論では高温熱源も低温熱源も十分に大きくその温度変化は無視できると仮定することが多い。一方、熱機関の高温熱源のサイズが有限とみなせる場合は、その温度も変化する。この時、高温熱源の温度が低温熱源の温度と一致するまで熱機関を動かし続けた際に取り出せる仕事の最大値(最大有効仕事)はエクセルギー(exergy)と呼ばれている。これは実際の熱機関においても自然な設定であり、蒸気機関など熱機関の種類に依らず成立する一般的な熱力学的制約である。一方で、熱機関が非平衡状態で動作する際の有効仕事については一般的なことは知られていない。そこで温度差の小さい範囲で成立する線形不可逆熱力学を用いて、熱漏れのない理想的な熱機関では最大パワー時に取り出せる有効仕事が正確にエクセルギーの半分となることを「定理」として一般的に導いた。少なくとも温度差の小さい範囲においてならば、このような一般的かつ熱機関や熱源の詳細に依らない普遍性のある主張が可能となったのは重要な成果であると考えられる。また今後の様々な拡張への第0近似としての役割を果たせる点も意義深い。本研究成果をまとめた論文は米国の速報誌(Physical Review Letters)に投稿し受理された。また7月から9月の間はスペインのサラマンカ大学の応用物理学部門に滞在して現地のグループと非線形不可逆熱機関に関する共同研究を行った。その成果をまとめた論文は現在準備中である。

続いて得られた確率分布関数を利用し、非平衡熱力学や揺らぎの熱力学を適用することで、結合振動子の振動に伴うエネルギー散逸率の公式を導出した。これを流体力学的相互作用するストークス球などへ適用し、同期・非同期によるエネルギー散逸率への影響を定量的に評価することにも着手した。これらの成果は日本物理学会において発表され、現在論文を準備中である。26年度が最終年度であるため、記入しない。初年度は本来の計画になかった非平衡熱機関の最大パワー時の有効仕事に関する一般論の構築という大きな成果を上げることができたが、従来の研究計画で想定していた分子動力学法によるシミュレーションのプログラムの作成等が遅れているため。研究次年度は、初年度に計画していた分子動力学法によるシミュレーションのプログラム作成に重点的に取り組む。その後、完成したプログラムを用いてランキンサイクルの熱力学的相図を描くところまでが当面の目標である。また初年度に構築した非平衡熱機関の最大パワー時の有効仕事に関する一般論のさらなる拡張やその応用も併せて考えていく予定である。また現段階では研究計画にやや遅れがあるが、その内容に関する変更は特に必要ないと考えている。
流体を記述する非線型偏微分方程式系の数学解析

流体力学に現れる様々な非線型偏微分方程式系の解の構造について考察し、以下の様な成果を得た。1.代表者松村は学独の一次元粘性的保存則の進行波の漸近安定性を考察し、非常に一般的な非線型性の条件(Oleinikのshock条件)の下で、小さな初期摂乱に対し進行波が漸近安定であることを示した(論文[Asymptotic stability・・・・])。また縮退した粘性項を持つBurgers方程式を考察し、希薄波が小さな初期摂乱に対し漸近安定であることを示した。現在システムの場合を考察中である。(論文[Asymptotics toward the・・・])2.井川満は波動方程式の解の物体による散乱理論を考察し、二つの物体が必ずしも強凸でない場合に散乱行列の極について新しい結果を得た。(論文[Poles of scattering・・・])3.鹿野忠良は小松幸恵と共に非線型振動の方程式(Duffing方程式)に対し時間周期解の分岐現象を考察し、ある種の外力に対しては確に分岐構造が存在することを示した。(論文[A bifurcationphenonenon・・・])4.田辺広城はPe trowskiv型とは限らない高階の放物型方程式を考察し、解の一意可能性と解の最大正則性を示した。(論文:On regularity of・・・)5.川中子正は、準線型非退化熱拡散方程式の初期値境界値問題(有界領域、Diricher境界条件)を考察し、熱伝導率の非線形度が高々多項式程度であると仮定。時刻無限大における解の漸近展開の最初の数項を得た。これより熱伝導率、吸収項の非線型度が解の挙動にどのように反映されるかを明らかにした。
アミノ酸・ペプチドの腸管粘膜通過現象と,その先天性障害

私たちの開発した紫外部吸光を利用するin-Vitroの腸管潅流装置を用い、ウィスター系成熟正常ラット飜転腸管における種々のアミノ酸、ジペプチドなどの腸管壁通過現象を、今回はその初年度の実験として下記の二条件で検討した。その結果、1.飜転腸管の粘膜面を、0.1N Hcl、0.1N NaOH、5%SLS等で25分間前処理した場合、L-フェニールアラニン(L-Phe.)およびトリプトファン(L-Try.)の通過がNaOHおよびSLS処理で促進されるのに反しHcl処理では抑制される傾向にあった。これらのことは腸管粘膜上皮細胞膜を構成する脂質蛋白質層の微妙な変化がその選択的な物質透過性に影響を与えると考えられ、人為的膜障害による膜輸送障害モデル作製の基礎的成績にしたいと考えている。2.フェニールケトン尿症の治療に関連してL-Pheおよびアスパラギン酸とPheのジペプチドであるアスパラテームの腸管壁通過現象に対するPAL(フェニールアラニンアンモニアリアーゼ)の影響を検討した実験では、まず、L-Pheの腸管壁通過に比較してアスパラテームの通過が少ないもののジペプチドとしての通過がみられていた。次に1.0%Phe10ml粘膜側添加によるその腸管壁通過現象に対してPAL18u.を添加すると、20分間で約10%、40分間では約41%の通過抑制がみられ、PALの効果がある程度発揮されることを示していた。なお、1%アスパラテーム10mlの粘膜側添加によるその腸管壁通過現象に対してPAL18u.の添加では、始めの20分間はほとんど変化がみられず、40分間を経過して初めてある程度抑制される傾向にあった。この点、ジペプチドとしてのアスパラテーム自体の通過が、腸管粘膜細胞表面膜の膜消化、その他の分解によるものかを、今後さらに検討していく必要がある。
転動球による車体の支持・推進システムと走行に関する研究

本研究は,まったく新しい構想の走行装置を検証しようとするもので、軸を持たない大きな球を3個の駆動ローラにより転動させるという駆動ユニットを、最低3個配して車体の支持・推進システムを構成するものである。駆動ユニットには、バスケット・ボールとベルト・コンベア用のギヤード・モータ内蔵のローラ(38φ、周速度12cm/s)を用いた。駆動ユニット3基により車両を試作し、その走行性を検討した。直進走行時は全てのユニットの転動方向を同一に、ピボット・ターン時は、いずれか1つのユニットを停止し他の2基を所定の方向に転動させて行う。ユニット単体を揺動腕に取り付け、転動球を自由に滑動する板に乗せ、球と板の横方向相対変位すなわち転動時の球の軌跡を記録し、ローラ表面材、球空気圧、ローラ接触緯度等を、軌跡の蛇行の大きさと進行方向角の目標方向からのずれ角を指標として転動の直進性を検討した。ローラは被覆なしのものが直進性はもっともよかった。そのローラで本緒元の場合、空気圧は0.6kg/cm^2、緯度2/3πあたりで直進性がもっともよかった。緯度がこれより小さくなると、目標方向からのずれ角の増減は転動の方向によって反対の傾向を示した。緯度がこれより高いと球がローラから離脱する。試作車両の走行性試験ではユニット単体での実験結果がほぼ検証されたが、球が駆動ローラから離れることがあった。この原因を解明するため、駆動ローラのトルクとローラに働く法線反力を計測した。接触状態が振動的に変動しそれが減衰しなかったとき外れる。斜めに配置されたローラと球とはローラの軸方向に滑りが生じているのが本質的に不安定性があるわけであるが、車両を支持する複数のユニット間の干渉が原因であることが判明した。固定された回転軸をなんら有しない球を、その上半球の適当な緯度に、120度の位相で配置した駆動ローラでもって摩擦伝動により転動させる、支持・推進ユニットを考案してすでにその基礎実験を済ましていた。本補助金による計画では、上記ユニットを3基試作して車両を構成して、本構想による車体の支持・推進を検証し、球駆動機構の問題点を明らかにするとともに対策を検討し、実用化への具体的な計画を策定することである。本年度においては、車両を構成し走行状態での、駆動ユニット各部を計測-駆動ローラに働く法線力及び駆動トルク-し、各ユニット3個の駆動ローラそれぞれの状態を観測し、駆動の特性を明らかにするところまでを予定した。そして、予定どおり遂行した。本構想の駆動機構では、つねにいずれか2つのローラが進行方向に対し60度をなし、他の1つのローラが90度をなす。このため進行方向によって転動の安定性に差が有ることが判明し、その原因が検討されていた。今回上記計測を実施したことにより、検討されていたことが確認された。また、以下のことが判明した。ひとつのユニット分の車体重量が、必ずしも3個のローラにより均等に支持されているのでなく、進行方向に対し60度をなすローラのいずれかに偏っている。このことが、球がローラから離脱する原因であると考えられる。また、転動トルクは、進行方向によって、60度をなす1対のローラによるか、90度をなすローラによるかが決まる。このことが、走行に蛇行の差が生じる(後者の方が大きい)原因であるとかんがえられる。これらのことに対する対策は目下検討中である。本研究は、まったく新しい構想の走行装置を検証しようとするもので、軸をもたない大きな球を3個の駆動ローラにより転動させるという駆動ユニットを、最低3個配して車体の支持・推進システムを構成するものである。

駆動ユニットには、バスケット・ボールとベルト・コンベア用のギヤード・モータ内蔵のローラ(38φ、周速度12cm/s)を用いた。駆動ユニット3基により車両を試作し、その走行性を検討した。直進走行時は全てのユニットの転動方向を同一に、ピボット・ターン時は、いずれか1つのユニットを停止し他の2基を所定の方向に転動させて行う。進行方向に対し斜めになる2本のローラが球に乗り上げるようになる方向に回転するとき、通常は球が2本のローラの間でつりあって転動しているが、ときとして球が外れる(他方のローラが球に乗り上がる)ことがしばしば生じた。また、反対方向では球が外れることはなかったが、前者の方向に比べ、蛇行は大きかった。これらのことは、駆動ユニット単体による室内での定置実験の結果(前年度)と一致する。球が離れることの原因を解明するため、駆動ローラのトルクとローラに働く法線反力を計測した。接触状態が振動的に変動しそれが減衰しなかったとき外れる。斜めに配置されたローラと球とはローラの軸方向に滑りが生じているので本質的に不安定性があるわけであるが、ユニット単体ではそのことは脱球に至るほどの影響はないものとわかる。車両を支持する複数のユニット間の干渉が原因であることが判明した。
網膜血管の4層網の再構築と単一血球動態に基づく網膜無灌流の機序解明

上記に示すように、いままで生体で捉えることが困難であったヒト網膜の4層網の構築と網膜循環動態の特徴を示すことができた。しかし、正常眼を主体とした検討であり、疾患眼での検討が中途である。糖尿病網膜症や網膜静脈分枝閉塞症などの代表的な網膜循環疾患を中心として、疾患眼における網膜循環動態の病的変化を検討していく。また、動物に対して撮像可能な前眼部レンズを開発し、動物モデルにおける検討を追加してく。予定学会への参加を一部見合わせたため、旅費、人件費が所定の金額に届かなかったため。
集中治療患者の貧血に対するエリスロポエチン製剤投与の可能性

集中治療室(ICU)に入室する重症患者の多くが貧血に陥る.一方ICU患者に対する輸血は転帰の悪化と関連する.本研究はICU患者の貧血の原因を解明し対策を確立することを目的とした.ICU患者110名(28日以内に輸血を要した輸血群50人,非輸血群60人)を対象とし貧血に関連する様々な因子を検討した.両群間で,鉄,ビタミン等の栄養素やエリスロポエチン等の造血因子に差は認めなかったが,輸血群において炎症反応が強く,検査のための採血量も多かった.この結果,ICU患者が輸血を要する程の貧血に陥る原因は,炎症性貧血と採血量が大きいことを明らかにした.今後,これらに対する治療法の開発を進めていく.集中治療室(ICU)に入室する重症患者は,原因疾患や検査のための採血などによって多くが貧血に陥る.ICU患者に対する輸血は,転帰の悪化と関連することがこれまで報告されており,ガイドラインではヘモグロビン値(Hb)が7g/dL以下になった場合に輸血を行うことが推奨されている.しかし,ICUに長期滞在する患者ではこのような管理を行っても,輸血が必要となることが多い.一方でICU患者に対するエリスロポエチン製剤の使用は,多くのガイドラインで推奨されていない.本研究は,ICU患者の貧血の原因を様々な面から解明し,輸血を避けるためのエリスロポエチン製剤の投与による貧血治療の可能性を臨床的・医療経済的に検討し,ICU患者に対するエリスロポエチン製剤(EPO)を用いた貧血治療の大規模RCTの足掛りとすることを目的としている.本研究計画は当院の倫理審査会に申請し,許可を得た上で患者のデータの収集を平成28年1月より開始した.当ICUに入室し,ICUに4日以上滞在すると予想される患者もしくは臓器不全を認める患者において,貧血に関連すると考えられる以下の検査等を前向きに実施している.血算,血清鉄,UIBC,フェリチン,血中エリスロポエチン濃度を,入室時,3日目,7日目,以降1週間ごとに測定し,貧血の進行と造血能,鉄代謝を評価している.また毎日の採血量を正確に記録し,輸血量(原則としてHg 7g/dLを閾値とする),輸血を必要とした原因病態と輸血の副作用を記録している.さらに貧血に影響を与えると考えられる患者の重症度(APACHE IIスコア,SOFAスコア),腎機能,腎補助療法の有無,出血性合併症についても調査している.平成28年3月31日時点で40症例のデータを集積した.ICUに入室する重症患者は,原因疾患や検査の為の採血等によって多くが貧血に陥る.ICU患者に対する輸血は,転帰の悪化と関連することがこれまで報告されており,ガイドラインではヘモグロビン値(Hb)が7g/dL以下になった場合に輸血を行うことが推奨されている.しかし,ICUに長期滞在する患者ではこのような管理を行っても,輸血が必要となることが多い.一方でICU患者に対するエリスロポエチン製剤の使用は,多くのガイドラインで推奨されていない.本研究は,ICU患者の貧血の原因を様々な面から解明し,輸血を避けるためのエリスロポエチン製剤の投与による貧血治療の可能性を検討し,ICU患者に対するエリスロポエチン製剤を用いた貧血治療の大規模RCTの足掛りとすることを目的とした.本研究はH28.1H29.3まで実施した.当院ICUに入室し48時間以上滞在すると予想され臓器不全を認める患者において,貧血に関連すると考えられる以下の検査等を実施した.Hb,Fe,TIBC,フェリチン,CRE,ALB,トリグリセリド,コレステロール,CRP,IL-6,葉酸,ビタミンB12,トランスフェリン,エリスロポエチンの血中濃度を,ICU入室時,3日目,7日目,以降1週間ごとに測定し貧血の進行と造血能,鉄代謝を評価した.また毎日の採血量や輸血量(原則としてHg 7g/dLを閾値とする)を記録し貧血に影響を与えると考えられる重症度(APACHE IIスコア,SOFAスコア)についても調査した.対象患者は計110名,そのうちICU入室後28日以内に輸血を施行した輸血群は50名,輸血を施行しなかった非輸血群は60名であった.両群間において血中エリスロポエチン濃度に統計学的有意差は認めなかった.重症度は,非輸血群に比し輸血群で有意に高く,採血量も輸血群で有意に多かった.またICU滞在日数は輸血群において有意に長かった.集中治療室(ICU)に入室する重症患者の多くが貧血に陥る.一方ICU患者に対する輸血は転帰の悪化と関連する.本研究はICU患者の貧血の原因を解明し対策を確立することを目的とした.ICU患者110名(28日以内に輸血を要した輸血群50人,非輸血群60人)を対象とし貧血に関連する様々な因子を検討した.両群間で,鉄,ビタミン等の栄養素やエリスロポエチン等の造血因子に差は認めなかったが,輸血群において炎症反応が強く,検査のための採血量も多かった.この結果,ICU患者が輸血を要する程の貧血に陥る原因は,炎症性貧血と採血量が大きいことを明らかにした.今後,これらに対する治療法の開発を進めていく.今後,上記のデータを輸血実施群と非実施群で比較検討するとともに,多変量解析を行いICU患者の貧血に影響を及ぼす因子を特定する.

その結果から,EPO投与によって効果が得られると考えられる症例群を特定する.さらに,貧血の治療に要した費用(主に輸血製剤)を算定し,仮にEPO投与をした場合のコストと比較検討する.これらのデータは千葉大学医学部附属行院ICUで用いているデータベースを活用するとともに,コストに関しては当院のDPCデータを活用して算出する.その結果から輸血のハイリスク患者で,かつEPO投与によって貧血改善効果が得られると考えられる症例に対して,IRBの承認を得た上で実際にEPOを投与し,その効果を検証する予定.救急集中治療医学当初予定していた症例数を集積することが出来なかったため、試薬等で未購入分が生じた.引き続き症例集積を行うことで予定していた試薬を購入する予定.
薬剤低感受性腫瘍克服に向けての分子生物学的解析とその臨床的方策に関する研究

培養実験系での耐性機構解析とその克服について:癌遺伝子を標的とする新たな抗生物質oxanosineはp60^<src>発現細胞の増殖抑制能をもち,その作用はInosinemonophosphateーdehydrogenaseを阻害するものと予測された.また各種の発現する癌遺伝子の違いにより各種の薬剤に対する感受性の対照との差違はras発現細胞では認められなかったがmyc導入細胞,syc発現細胞では認められた.その機序については不明である.blecmycinの耐性機序解析の方策として分子量300Kの6量体構造をもつBLMhydrolaseの精製及びそのモノクロ抗体を作成した.この不活化酵素活性の各臓器における分布を知ることが可能となり,BLMの有効性の予言性に役立つ.更にBLM不活化酵素の阻害物質の検索ではロイペプチン,E-64によって顕著な阻害がみられ,エールリッヒ腹水癌にて併用による治療増強効果を認めた.同様に耐性克服の面で,cephalantin,合成イソプレノイドがPーglycoproteinに結合し,ビンカアルカロイド系薬剤の耐性を克服しうることをフォトアフィニィティラベル法により認めた.一方,P388/5Fu,ヒト白血病CCRFーCEMによる耐性機構の解析ではアイソトープラベルされた薬剤の利用にて,uridine kinase,uridine phosphorylaseの活性低下が低感受性の原因であることが示唆された.遺伝子移入によるワクチン化への新たな試みとして,H-2 transfectantの利用では生体にてtransfectant拒絶マウスは親がん細胞をも拒絶することを認め,遺伝子移入による癌細胞異物化が可能となった.臨床面における耐性機構の解析:重要な抗癌剤であるシスプラチンに対する耐性肺癌細胞が樹立され,その機序の一面として,mdr-gere/P-glycoproteinとは異なる機序が示唆された.造血腫瘍,絨毛癌ではDHFR-geneの増幅は胎んど認めることはなく,臨床での耐性機構は多面性をもつことが示唆された.難反応性白血病に対する中等量Ara-cとミトサントロンの併用は高い寛解率18/25(72%)を得,有効な治療プロトコールと判断された.培養実験系での耐性機構解析とその克服について:癌遺伝子を標的とする新たな抗生物質oxanosineはp60^<src>発現細胞の増殖抑制能をもち,その作用はInosinemonophosphateーdehydrogenaseを阻害するものと予測された.また各種の発現する癌遺伝子の違いにより各種の薬剤に対する感受性の対照との差違はras発現細胞では認められなかったがmyc導入細胞,syc発現細胞では認められた.その機序については不明である.blecmycinの耐性機序解析の方策として分子量300Kの6量体構造をもつBLMhydrolaseの精製及びそのモノクロ抗体を作成した.この不活化酵素活性の各臓器における分布を知ることが可能となり,BLMの有効性の予言性に役立つ.更にBLM不活化酵素の阻害物質の検索ではロイペプチン,E-64によって顕著な阻害がみられ,エールリッヒ腹水癌にて併用による治療増強効果を認めた.同様に耐性克服の面で,cephalantin,合成イソプレノイドがPーglycoproteinに結合し,ビンカアルカロイド系薬剤の耐性を克服しうることをフォトアフィニィティラベル法により認めた.一方,P388/5Fu,ヒト白血病CCRFーCEMによる耐性機構の解析ではアイソトープラベルされた薬剤の利用にて,uridine kinase,uridine phosphorylaseの活性低下が低感受性の原因であることが示唆された.遺伝子移入によるワクチン化への新たな試みとして,H-2 transfectantの利用では生体にてtransfectant拒絶マウスは親がん細胞をも拒絶することを認め,遺伝子移入による癌細胞異物化が可能となった.臨床面における耐性機構の解析:重要な抗癌剤であるシスプラチンに対する耐性肺癌細胞が樹立され,その機序の一面として,mdr-gere/P-glycoproteinとは異なる機序が示唆された.造血腫瘍,絨毛癌ではDHFR-geneの増幅は胎んど認めることはなく,臨床での耐性機構は多面性をもつことが示唆された.難反応性白血病に対する中等量Ara-cとミトサントロンの併用は高い寛解率18/25(72%)を得,有効な治療プロトコールと判断された.
インカ帝国イメージの資源化と先住民統治：スペイン植民地期ラプラタ地域を中心に

本年度は昨年度に国内外で収集した関連文献の分析を集中的に行い、次の事柄が明らかになった。スペイン人征服者たちは、スペイン語でポリシア(policia)と呼ぶ概念の有無に従って、アメリカ先住民の多種多様な文化や慣習を評価していた。ポリシアとは「文明的生活」と言うべきもので、「秩序」や「礼節」といった概念とも関連した。一般にキリスト教徒はポリシアを有するが故に優れた文明人であり、先住民たちはポリシアを欠くが故に野蛮人であるという理解がスペイン人たちの間で共有されていた。しかしながら、アステカやインカといった先住民帝国の人々はポリシアを有していたと評するスペイン人征服者や役人が残した史料が存在する。そしてスペイン人の到来以前、アステカやインカの支配を受けていた先住民たちは、先住民帝国の支配のおかげでポリシアを獲得するに至ったと結論づける史料も存在する。本研究では、こうした史料の存在を根拠として、ペルー副王領内に入植したスペイン人やキリスト教宣教師たちがヨーロッパ・キリスト教文化を先住民に教える際にインカのやり方を理想像として支配や教化に取り組んでいたことを解明した。キリスト教宣教師の中でも、インカに高い評価を与えていたのが、イエズス会士ホセ・デ・アコスタであった。彼は『新大陸自然文化史』を書く際、インカを称揚する様々な文献を参照し、時には当事者とのインタビューによって種々の情報を得た。同著ではインカがローマ帝国に匹敵する理想的な国家として評価され、ヨーロッパの王国や君主国に等しいとされた。中近世のヨーロッパで書かれた歴史書にはローマ帝国の拡大が征服地に文明をもたらしたという記述が散見されるが、同様の思考の枠踏みがインカに対してなされていたのである。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、研究初年度に相当し、主として関連文献の収集ならびに分析を行った。2015年8月に3週間ほどスペインに滞在し、首都マドリードの国立図書館やスペイン高等科学研究院(CSIC)中央図書館を中心に文献調査を行った。これらの成果をまとめ、「文明的生活(policia)と共和政体(republica)ー先住民統治技法としてのインカ帝国の社会文化的インフラー」という題目のもと、2015年10月1日に開催された本科研に関わる「古代アメリカの比較文明論」A04班研究会で発表した(関西学院大学東京丸の内キャンパステレビ会議研究室)。また、2016年2月にはアルゼンチンに渡航し、サンタ・フェ州のサン・ハビエル市に一週間ほど滞在し、スペイン植民地時代にイエズス会布教区として発足した同市の中央広場の位置や形態、広場に面する聖フランシスコ・ザビエル聖堂に併設されている博物館に展示されている物品を調査した。さらに、現代のサン・ハビエル氏の住民がイエズス会布教区という過去の歴史をどのように受け止めているのか、歴史的記憶の現代における活用のされ方について、複数の住民から意見を集めた。2015年8月に実施したスペインにおける史料・文献調査において、イエズス会士ホセ・デ・アコスタに関わる、本研究に役立つ諸論文を入手できた。調査後、これらの読解を今日まで進めており、アンデスとラプラタ地域における先住民集住政策の重要な要であったアコスタの思想や人的ネットワークが徐々に明らかになりつつある。前年度の研究を踏まえて、本年度は成果を公にしていく。具体的には、2016年6月18、19日、キャンパス・イノベーションセンター東京において、本研究が属する科研プロジェクト「古代アメリカの比較文明論」(研究代表者:青山和夫、茨城大学人文学部教授)に関わる公開講演会と全体研究集会が開催される予定であり、両日にわたり発表する。また、研究の進捗状況に応じて、国内外での学会での研究発表や、学術雑誌への論文投稿を検討している。
外来手術における術後疼痛管理に関する研究

近年では極めて覚醒の速やかな全身麻酔薬が使用されるようになり,覚醒期に急速に発現する術後疼痛の対策に苦慮することも少なくない。全身麻酔終了直後では覚醒状態も完全ではなく,手術部位が口腔内では経口鎮痛薬の適応は困難であるため,注射用鎮痛薬が一般的に用いられている。しかしながら,現在用いられている注射用鎮痛薬の多くは強力な鎮痛作用を有する反面,呼吸制御や意識レベルを低下させる作用があるため,全身麻酔の覚醒期に使用する注射用鎮痛薬として満足できるものはない。また,これらのことは静脈内鎮静法併用・局所麻酔下で手術を施行した術後についても同様である。このような理由から,諸外国では意識レベルを低下させない注射用鎮痛薬としてketorolacが近年広く術後疼痛管理に使用されており,特に外来患者の小手術などの症例が多い口腔外科領域での有用性について検討されている。そこで本研究では,平成4年度から国内で一般外科手術の術後疼痛や癌性疼痛に対して臨床使用が開始されたketorolacと同様の作用機序を有する非ステロイド性の静注用鎮痛薬であるフルルビプロフェンアキセチルについて,口腔外科手術の術後疼痛管理における有用性を検討した。また,マンチェスター大学で行ったketorolacの術後疼痛に対する臨床成績と比較した。その結果,抜歯手術症例と顎移動手術症例において自制不可能な術後疼痛が発現した時点でフルルビプロフェンアキセチル50mgを静脈内投与しvisual analogue scaleより計測したペインスコアーの経時的な解析から,薬剤投与後10分から20分,平均11分で効果が発現し,両症例間に差はみられなかった。また,各々20名ずつを対象者とした両症例の全対象者40名において投与後10分から70分,平均35.5分で術後疼痛は消失した。さらに術後疼痛の程度による本薬剤の効果の差異を検討するために,薬剤投与前のペインスコアーが1から50までの疼痛が軽度な対象者群と51から100までの疼痛が強度な対象者群に分けて効果を比較すると,両症例とも効果発現時間には両群間に差はみられなかったが,その後の疼痛緩和と疼痛消失に要した時間において薬剤投与前の疼痛が軽度な群の方が有意に短い値を示した。なお,抜歯手術は静脈内鎮静法併用・局所麻酔下で,顎移動手術は全身麻酔下で手術を施行したが,いずれの症例でも本薬剤に起因する術後の直接的副作用や覚醒遅延などの中枢作用は1例も認められなかった。以上の結果から,抜歯手術症例と顎移動手術症例の術後疼痛に対してフルルビプロフェンアキセチルは良好な鎮痛効果を発揮し有用性の高い薬剤であるという結論を得た。しかしながら,術後疼痛の程度が軽度な症例ほど迅速な疼痛の緩和と消失が認められたことや,ketorolac30mg筋肉内投与後の最大鎮痛効果は投与後2時間から3時間後に得られたというマンチェスター大学の臨床成績から,本薬剤のような注射用鎮痛薬を用いる場合には術後早期に,あるいは術中から投与する方がより効果であろうと推察され,今後の研究課題として投与時期の検討が必要であると考えられた。加えて本研究では,口腔外科外来小手術において患者の術中鎮静に頻用されているベンゾジアゼピン系薬物のミダゾラムとベンゾジアゼピン系薬物の拮抗薬であるフルマゼニルの薬理作用について体性感覚誘発電位とアブミ骨筋反射を指標として検討した。その結果,ラットにおいてミダゾラムを投与すると体性感覚誘発電位の振幅は著しく抑制されたが,フルマゼニルを続けて投与すると振幅は回復し,ミダゾラムに対するフルマゼニルの拮抗作用が体性感覚誘発電位においても確認された。また,脳幹を経由する反射経路を有するアブミ骨筋反射についても,ヒトにおいてミダゾラム投与後に抑制されたアブミ骨筋反射の振幅がフルマゼニルの投与後に回復することが確認された。以上の結果から,ミダゾラムによる中枢神経系の抑制に対してフルマゼニルはその抑制を解除し,術中鎮静にベンゾジアゼピンを使用した場合の過度な中枢神経系の抑制や覚醒遅延に対して有効な拮抗作用を示すと考えられた。

その結果,抜歯手術症例と顎移動手術症例において自制不可能な術後疼痛が発現した時点でフルルビプロフェンアキセチル50mgを静脈内投与しvisual analogue scaleより計測したペインスコアーの経時的な解析から,薬剤投与後10分から20分,平均11分で効果が発現し,両症例間に差はみられなかった。また,各々20名ずつを対象者とした両症例の全対象者40名において投与後10分から70分,平均35.5分で術後疼痛は消失した。さらに術後疼痛の程度による本薬剤の効果の差異を検討するために,薬剤投与前のペインスコアーが1から50までの疼痛が軽度な対象者群と51から100までの疼痛が強度な対象者群に分けて効果を比較すると,両症例とも効果発現時間には両群間に差はみられなかったが,その後の疼痛緩和と疼痛消失に要した時間において薬剤投与前の疼痛が軽度な群の方が有意に短い値を示した。なお,抜歯手術は静脈内鎮静法併用・局所麻酔下で,顎移動手術は全身麻酔下で手術を施行したが,いずれの症例でも本薬剤に起因する術後の直接的副作用や覚醒遅延などの中枢作用は1例も認められなかった。以上の結果から,抜歯手術症例と顎移動手術症例の術後疼痛に対してフルルビプロフェンアキセチルは良好な鎮痛効果を発揮し有用性の高い薬剤であるという結論を得た。しかしながら,術後疼痛の程度が軽度な症例ほど迅速な疼痛の緩和と消失が認められたことや,ketorolac30mg筋肉内投与後の最大鎮痛効果は投与後2時間から3時間後に得られたというマンチェスター大学の臨床成績から,本薬剤のような注射用鎮痛薬を用いる場合には術後早期に,あるいは術中から投与する方がより効果であろうと推察され,今後の研究課題として投与時期の検討が必要であると考えられた。加えて本研究では,口腔外科外来小手術において患者の術中鎮静に頻用されているベンゾジアゼピン系薬物のミダゾラムとベンゾジアゼピン系薬物の拮抗薬であるフルマゼニルの薬理作用について体性感覚誘発電位とアブミ骨筋反射を指標として検討した。その結果,ラットにおいてミダゾラムを投与すると体性感覚誘発電位の振幅は著しく抑制されたが,フルマゼニルを続けて投与すると振幅は回復し,ミダゾラムに対するフルマゼニルの拮抗作用が体性感覚誘発電位においても確認された。また,脳幹を経由する反射経路を有するアブミ骨筋反射についても,ヒトにおいてミダゾラム投与後に抑制されたアブミ骨筋反射の振幅がフルマゼニルの投与後に回復することが確認された。以上の結果から,ミダゾラムによる中枢神経系の抑制に対してフルマゼニルはその抑制を解除し,術中鎮静にベンゾジアゼピンを使用した場合の過度な中枢神経系の抑制や覚醒遅延に対して有効な拮抗作用を示すと考えられた。口腔外科外来小手術において患者の術中鎮静に頻用されているベンゾジアゼピン系薬物のミダゾラムとベンゾジアゼピン拮抗薬であるフルマゼニルが体性感覚誘発電位にどのような影響を及ぼすかについて検討した。その結果、ミダゾラムを投与すると体性感覚誘発電位の振幅は著しく抑制されたが、フルマゼニルを続けて投与すると振幅は回復し、ミダゾラムに対するフルマゼニルの拮抗作用が体性感覚誘発電位においても確認された。また、患者の意識レベルを低下させない非ステロイド系鎮痛薬として新開発され諸外国で臨床使用が始められたについて、マンチェスター大学歯学部附属病院で行われた抜歯手術の術後疼痛管理における有用性を検討した。その結果、抜歯手術の術後疼痛に対してプラセボ投与群と比較し、ketorolac投与群では有効な鎮痛効果が認められた。
量子現象を用いる新物質設計への回路理論の応用

本研究では,量子効果現象を利用する半導体超格子に対する複素等価回路を用いて,電気回路的に新物質設計を論ずるものであり,次の研究を行った。(1)共鳴状態の存在寿命をラプラス変数の複素エネルギーから求めることを提案し,従来不可能であった種々の多重バリア構造の存在寿命も,用意に求めている。(2)ヘテロ界面の複素等価回路を求め,Γ-XミクシングやタイプIIあるいはIII型量子井戸の解析を行い,境界条件の一般的な等価回路表現を用いて,GaAs/Al_x Ga_<1-x>, InAs/GaSbを用いた量子井戸の固有エネルギー準位,周期的ポテンシャルによるミニバンド構造などを求め,δ形ポテンシャルを含む1次元ポテンシャル中の電子波の透過特性の合成問題を解いている。また,最近注目されているGaSb、InAs、AlSbなどを用いたRIT (Resonant Interband Tuneling)構造での波動現象を記述するKaneが示した2バンドモデルを回路論的に考察し,その等価回路を求めている。(3)共鳴トンネル準位の合成の研究として,共鳴トンネルダイオードを高性能化するために、フェルミエネルギーより低いコンダクション帯にのみ共鳴トンネル準位を作る手法を提案し,特に、深い井戸の利用が有効なことを示している。(4)量子力学の研究では,トンネル効果と摩擦との関係が問題となっている.摩擦を波動方程式に表すと損失のある線路に対応する.本研究では,波動方程式を電信方程式に置き換え,変数を電圧と電流の二つにして表現するので,電圧および電流のS行列を求めることができ,量子的摩擦の解析を可能にしている.(5)量子現象の波動を表わす式はシュレディンガー波動方程式のみではなく、それを拡張したと考えられるディラック作用素もある。本研究では、ディラック作用素を満足する複素等価回路を求め、そこに伝搬する波動の性質を明らかにするために,その基本的性質の二、三を示している。本研究では,量子効果現象を利用する半導体超格子に対する複素等価回路を用いて,電気回路的に新物質設計を論ずるものであり,平成5年度の研究では,(1)共鳴状態の存在寿命は,従来は共鳴準位の半値幅で求めていたものを,ラプラス変数の複素エネルギーから求めることを提案し,従来問題があるとされていた共鳴準位の特性が双峰性を示すものや,従来では求めることが不可能であった三重以上のバリヤ構造をもつ多重井戸構造の存在寿命も,容易に求められることを示した.(2)理論的には完全に共鳴トンネルの状態にある場合でも,実際に観測される電流ピークは理論値よりも一般に小さくなっている.この説明を従来経路積分の有限回での打ち切りで行っているが,本研究では複素等価回路中の多重反射の打ち切りで説明できることを示し,打ち切りとピーク値との関係を極めて容易に示している.(3)クローニッヒ・ペニー模型の成り立たない物質では,その主たる原因はヘテロ界面での波動関数の接続にあることが知られている.これを表す界面行列の複素等価回路を求め,Г-XミクシングやタイプIIあるいはIII型量子井戸の解析を極めて容易に行えることを示した.(4)多重バリヤ構造は一般に複数の共鳴準位を有し,デバイス設計なは不要な共鳴準位が生じる.本研究ではスミスチャートを利用して,不要な共鳴準位の透過確率を約0.1に減衰させることのできる設計法を提案している.本研究では、量子効果現象を利用する半導体超格子に対する複素等価回路を用いて,電気回路的に新物質設計を論ずるものであり,次の研究を平成6年度に行った.

(1)量子井戸や周期的ポテンシャルを利用したデバイス実現のためには、その固有エネルギー準位やミニバンド、波動関数を知り、最適なポテンシャル構造を用いることが望まれる。本研究では、より一般的な境界条件を表せる境界行列の等価回路表現を用いて,GaAs/Al_xGa_<1-x>As,InAs/GaSbを用いた量子井戸の固有エネルギー準位、周期的ポテンシャルによるミニバンド構造などを求めた.(2)多重バリヤ構造は一般に複数の共鳴準位を有し、デバイス設計には不要な共鳴準位が生じる.本研究ではスミスチャートを利用して,不要な第二共鳴準位の透過率を約0.1に減衰させることのできる非対称3重バリヤ構造を提案し,唯一つの完全共鳴準位を実現している.(3)電子波導波路を複数のモードが伝搬する導波路部分とそれらを接続する接合回路ととらえ,電子波の反射,透過について回路行列や回路関数を利用して解析を行った.さらに,二次元の電子波導波路中の反射,透過の特性を近似一次元で表現する試みを行い,その近似精度を求めている.(4)量子力学の研究では,トンネル効果と摩擦との関係が問題となっている.摩擦を波動方程式に表すと損失のある線路に対応する.損失のある線路には,S(散乱)行列の解析が行えない.本研究では,波動方程式を電信方程式に置き換え、変数を電圧と電流の二つにして表現するので,電圧および電流のS行列を求めることができ,それらのS行列による解析を可能にしている.本研究では,量子効果現象を利用する半導体超格子に対する複素等価回路を用いて,電気回路的に新物質設計を論ずるものであり,次の研究を平成7年度に行った.(1)ヘテロ界面などに対する虚数抵抗を用いた新しい複素等価回路の研究として、δ形ポテンシャルを含む1次元ポテンシャル中の電子波の振る舞いについて分布定数回路との類似性を利用して解析を行うと共に、それを利用した透過特性の合成について考察している。また、最近注目されているGaSb、InAs、AlSbなどを用いたRIT(Resonant Interband Tunneling)構造での波動現象を記述するKaneが示した2バンドモデルを回路論的に考察し、その等価回路を求めている。(2)共鳴トンネル準位の合成の研究として、共鳴トンネルダイオードを高性能化するために、フェルミエネルギーより低いコンダクション帯にのみ共鳴トンネル準位を作りその他の共鳴トンネル準位は消し去るには、深い井戸の利用が有効なことを示している。(3)量子現象の波動を表す式はシュレディンガー波動方程式のみではなく、それを拡張したと考えられるディラック作用素もある。したがって、電信方程式とディラック作用素との違いを明らかにするために、ディラック作用素を満足する複素等価回路を求め、二つの複素等価回路の性質からディラック作用素を満足する波動の性質を明らかにすることが重要であろう。また、ディジタル信号処理の線形予測や推定問題ではティプリッツ行列やハンケル行列を効率良く解くアルゴリズムが重要であり、それらの行列が等長分布定数回路の合成問題として解くことができる。本研究では、そのような等長分布定数回路の拡張にもディラック作用素が関係することを明らかにし、ディラック作用素を満足する波動の性質を明らかにすることが、如何に重要かを述べ、その基体的性質の二、三を示している。