hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
調和関数に関連した関数空間の研究

1.岡田正己は信号処理・画像処理の基礎となる数学について研究し、ウェイヴレット理論を応用することにより新しい結果を得た。これから新しい理論の展開の可能性が期待される。2.大野芳希は古典的な関数環を基礎とする不変部分空間の研究を、T^2上のベクトル値関数のなすL^2空間のそれに拡張して行い、新しい結果を得た。3.鈴木義也は関数近似理論の研究を継続している。今回は一般化されたコロフキン作用素について研究し、新しい結果を得た。4.浦川肇はコムパクト強擬凸多様体上のヤング-ミルズ接続のモデュライ空間を決定した。また、ターゲットがリー群或いは等質空間である調和写像の特徴づけについて研究し、新しい結果を得た。5.麻生透は連結半単純リー群のTC一対が同値となるための条件について研究し、新しい結果を得た。以上の研究は何れも既に発表されているか、又は発表が決まっているものであるが、現在発表のための準備段階のもので、次がある。6.望月望は単位円板状の単葉正則関数について研究し、それが位数αの強星型関数となるための十分条件を得た。
スロー地震学

事務局専任の学術支援専門職員を雇用し、本領域研究全体のマネジメント・連絡調整を行った。年度内に事務局会議を15回、班長会議を3回、総括班会議を2回開催し、領域運営方針の策定・確認、情報共有・交換、計画研究間の連絡・調整、各種研究推進活動の企画検討・実施を行った。領域内wikiの随時更新、月刊メールニュース「うさぎとかめ」の定期的配信により、様々な情報共有を実施した。領域外に向け、公式ウェブサイト(日英)、SNSを用いて学会・集会等の領域活動に関する情報を発信した。ニュースレター第3号日本語版及び英語版を作成・公開した。一般向けにスロー地震の説明用リーフレット(日英)を作成した。領域内の研究成果共有のため、各研究者の研究成果をまとめた成果集I、IIを作成した。平成30年9月2023日に福岡県福岡市において、地震・火山噴火予知研究協議会「海溝型地震」研究推進部会、東大地震研及び京大防災研の共同利用研究集会と合同で領域の国際研究集会を開催し、領域内外から129名(うち外国人研究者30名)が参加した。集会後にはスロー地震と関連が深い長崎市北西部の長崎変成岩を見学する巡検を開催し、国内外の研究者・学生など25人が参加した。日本地球惑星科学連合大会において、スロー地震学関連セッションの企画・開催、ブース出展を行った。「スロー地震カフェ」を7回開催した(うち、東大地震研6回、JAMSTEC1回)。知の拠点セミナー(国立大学共同利用・共同研究拠点協議会主催)、東大ホームカミングディにおいて講演会、高校生対象の講演会など、領域関係者が多数の一般向けセミナー・講演会を実施した。小原領域代表の地震学会賞受賞を記念して、「スロー地震学の創成」記念シンポジウムを開催した。カタログ集会を開催するとともに、国内外の研究者、研究・行政機関の協力のもと、スロー地震データベースの運営・構築を継続している。領域の国際研究集会では多様な研究分野から発表があり、分野融合につながる議論が活発に行われた。地震・火山噴火予知研究協議会「海溝型地震」研究推進部会、東大地震研および京大防災研の共同利用制度と連携し、組織的な研究推進体制を構築した。託児支援を実施し、若手研究者の研究活動支援に貢献した。JpGU2018ではブースを出展して、その説明要員として領域内の学生をアルバイトとして雇用し、学生のスロー地震理解の深化ならびに領域内外、国内外の研究者との交流に貢献した。ニュースレターを予定通り発行したとともに、領域の研究を国内外の研究者・一般市民に理解浸透させることを目的として一般向けにスロー地震を説明するリーフレット(日英)を作成した。領域内で研究成果を共有し議論を活発にすることを目的として領域の各研究者の研究成果をまとめた成果集を作成した。集会予定・開催報告などの新着情報を、公式ウェブサイトやSNSを用いて随時発信する体制を確立し、円滑に運用している。平成31年4月時点で、Facebookのフォロワー数は86人、Twitterのフォロワー数は143人である。領域内wikiや、領域全体・各計画研究班・学生のメーリングリストの活用により、領域内の情報伝達・共有を円滑に実施し、前年度開始した月刊メールニュースの定期的配信も領域内情報伝達に役立っている。初年度に開始したカジュアルな科学セミナー「スロー地震カフェ」は、平成30年度は計7回開催し、領域内外から延べ166人の参加があった。本領域における研究活動推進や領域内外の円滑な研究交流のため、国際活動支援班・各計画研究の参加者、関連プロジェクトの研究者、海外のスロー地震研究者などとの連絡調整を行う。総括班会議・班長会議を適宜開催し、総括班の活動状況・進捗の情報共有や活動方針の審議・決定を行うとともに、必要に応じて事務局会議を開催し、領域の運営に係る詳細な事項について検討・遂行する。領域の国際研究集会は領域外、海外研究者も参加可能とすることで、領域内外および国内外の研究交流を活発化させることで領域の発展につなげる。2019年度の研究集会はいくつかのテーマを設定し、それらのテーマに沿って議論を深め、領域研究の更なる推進を図る。また、領域として2回目となる海外押しかけワークショップをチリにて開催するため、領域内での周知等を行う。スロー地震カフェなどの各種セミナーを随時開催し、領域の拡大をはかるとともに、班を超えた研究交流や分野融合の機会の提供を行う。領域内wikiの随時更新、月刊メールニュースの定期的配信を通して領域内での情報共有を円滑に行う。年1回ペースで、研究成果や活動の報告を日本語版、英語版のニュースレターにまとめ、ウェブサイト上に公開するとともに冊子版を学会・セミナーなどで配布し、領域研究の周知を図る。領域に関連した研究集会・学会などの情報を公式ウェブサイトやSNSでタイムリーに発信し、活発な広報活動を行う。日本地球惑星科学連合をはじめとした学会におけるスロー地震関連特別セッションの企画提案を積極的に行い、これらのセッションを軸として本領域に関する議論を活発化させる。スロー地震に関する教科書を出版すべく、準備を進める。スロー地震データベースに関しては、国内外、特に海外におけるスロー地震カタログの収集を進め、データベースとしての質・量を充実させるとともに、カタログのデータベース登録手法の効率化を図る。事務局専任の学術支援職員を雇用し、本領域研究の計画研究の円滑な遂行のためのマネジメント、領域外プロジェクトや国内外の研究者との連絡調整を行い、領域の研究成果の充実を図った。領域内メーリングリスト、領域内wikiを整備し、関係者間の情報伝達・共有を促進した。

H28年9月1315日にキックオフミーティングを開催し、領域内外から158名の参加を得た。領域全体の方針を確認、各班の目的及び研究計画について理解を共有した。事務局会議を16回、総括班・班長会議を計6回開催し、担当者間の情報共有・情報交換、各研究間の連絡を密接にとった。複数の班にまたがるカタログ集会、観測班集会、C01C02班合同研究集会開催にあたり、連絡調整業務を行った。国際活動支援班と連携し、海外研究者1名の招聘手配、2016年度後期の若手研究者海外派遣候補者を募集、1名を選考し派遣予定の調整を行った。2017年度前期の若手研究者派遣候補者の募集を行い、選考の結果、2名の派遣者を決定した。本領域研究及びスロー地震の国内外での認知度を高める目的で、公式ウェブサイトを日英で開設し、ニュースレター第1号を日英で発行した。併せてFacebook、Twitter等のSNSを利用し、学会・集会等の領域活動に関する情報発信を行った。領域内の各計画研究に関する話題を提供し、意見交換する場として、スロー地震カフェの定期的な開催を発案、H29年3月30日にプレオープンイベントを開催し、領域内外から38名の参加があった。H29年3月に開催された物理学会をはじめ、H29年度に開催予定の日本地球惑星科学連合大会、日本地質学会等におけるスロー地震関連特別セッション等について関係者と計画を進めた。次年度の研究集会の会場を選定し、開催に向け準備を進めた。新学術領域研究「核ーマントルの相互作用と共進化」との合同一般向け講演会を提案し、開催を決定した。H28年12月にウェブサイト日本語完全版、英語概要版、ニュースレター第1号日本語版を公開し、H29年2月にウェブサイト英語完全版、ニュースレター第1号英語版を公開し、本領域研究の詳細・活動内容などを紹介する広報体制を確立した。集会予定・開催報告などの新着情報を、ウェブサイトをはじめSNSでも随時発信することが可能になった。領域内wikiを開設、各計画研究班・学生のメーリングリストを整備したことにより、領域内研究者および学生間の情報伝達・共有が円滑に行われるようになった。領域内の情報交換を行う場として、継続的に開催予定の「スロー地震カフェ」を新たに企画し、年度内にプレオープンイベントを開催し、各研究者が他の計画研究の理解を深める機会を提供した。事務局専任の学術支援専門職員を雇用し、本領域研究全体のマネジメント、領域内外及び国内外の研究者との連絡調整を行った。平成29年度内に事務局会議を14回、班長会議を5回、総括班会議を2回開催し、領域運営方針の策定・確認、情報共有・交換、計画研究間の連絡・調整、各種研究推進活動の企画検討・実施を行った。領域内Wikiを髄時更新するとともに、毎月1回メールニュース「うさぎとかめ」の作成・領域参加者全員への送信を本年度より開始した。領域外への情報発信のため、公式ウェブサイト(日英)やSNSを用いて、随時、学会・集会等の領域活動に関する情報を掲載した。ニュースレター第2号日本語版を平成29年12月、英語版を平成30年2月に公開した。
骨芽細胞で産生される破骨細胞形成阻止因子の同定とその機能の解析

本研究は骨芽細胞から産生される破骨細胞形成阻止因子を単離、精製し、その物質の同定を行うとともに、この因子の性質を明らかにすることを目的としている。破骨細胞形成阻止因子を産生するTMS-12細胞のconditioned mediumをTMS-14+脾臓細胞混合培養系に加えることにより、破骨細胞形成が阻止されるかを定量的に調べた。まず、破骨細胞形成抑制因子をconditioned mediumから単離、精製するには血清タンパクが妨害することより、無血清培地の作成を試みたのち、ローラーボトルでTMS-14を培養し、conditioned mediumを120L採取した。塩析、透析、イオン交換カラムなどを行った後、Superdex 200HR10/30を通すことで、分子量200Kと分子量22Kの2種類の破骨細胞形成抑制因子の精製に成功した。本物質のクローニングは現在行っているところである。以下、本精製因子の性質をまとめると、本破骨細胞形成抑制因子は中和抗体の実験より、1)IL-4、IL-10、TNFαとは異なる物質であった、2)本因子は、IL-4などとはことなり、破骨細胞形成の分化過程に作用した、3)本因子は、破骨細胞形成を抑制するばかりでなく、形成された破骨細胞にも作用し、カルシトニン添加時と同様に、破骨細胞の形態変化を引き起こした、4)pit formationを調べたところ、濃度依存的にpit farmationを抑制した、など既知の破骨細胞形成阻止因子とは異なっていることが明らかとなった。以上のように本因子は従来報告されていた破骨細胞形成阻止因子とは全く異なっていた。さらに、本研究遂行時に明らかになったOsteoprotegerin(OPG)/Osteoclastogenesis inhibitory factor(OCIF)とも異なっており、新しい破骨細胞形成阻止因子であることが明らかとなった。我々の研究室でマウス骨髄細胞から単離、クローン化したストローマ細胞のうちTMS-14は無刺激で破骨細胞形成を支持するが、TMS-12細胞はPGE2などの骨吸収因子の存在下でのみ破骨細胞形成を支持した。このTMS-12細胞に骨吸収抑制物質であるビタミンK2を添加したところ、その培養液はTMS-14の破骨細胞形成を抑制することが明らかとなり、この培養液中の破骨細胞形成阻止因子の単離、同定を試みた。TMS-12細胞の無血清培養を行った後、大量培養(10L)を行い、その培養液を塩析、透析したのち、イオン交換カラム、分子ふるい等の過程を経て、specific activityを1000倍にまで高め、SDS上シングルバンドにまで精製することに成功した。しかし、アミノ酸分析機にかけるまでの量が得られなかったため、この精製品を用いて、その性質を調べた。分子量から、この破骨細胞阻害因子は従来阻害効果が報告されているTGFβ、IFNγ、IL-4、bisphosphonateなどとは異なることが明らかとなった。また、この間に報告されたOCIFとも分子量が一致しないことが明らかとなった。しかも興味深いことに、この因子を単離破骨細胞系に加えたところ、本物質は単に破骨細胞形成を阻害するだけでなく、成熟破骨細胞の形態変化も引き起こすことが明らかとなった。そこで、象牙切片上で骨吸収活性に対する影響を調べたところ、この物質の添加で破骨細胞の骨吸収活性は、90%以上抑制されることが明らかとなった。このことは、本物質が新らしいタイプの破骨細胞形成阻止因子であることを示唆している。昨年度までに、破骨細胞形成阻止因子を産生する細胞からの破骨細胞阻止物質の単離、精製ができたので、本年度は、本因子の性質を調べた。

その結果、本破骨細胞阻止因子は、以下の性状をもっていることが明らかとなった。●分子量200Kと22Kの2つの蛋白質であった。●本破骨細胞形成抑制因子は中和抗体の実験より、IL-4、IL-10、TNFαとは異なる物質であった。●本因子は、IL-4などとはことなり、破骨細胞形成の分化過程に作用した。●本因子の細胞膜への結合は可逆的であった。●本因子は、破骨細胞形成を抑制するばかりでなく、形成された破骨細胞にも作用し、カルシトニン添加時と同様に、破骨細胞の形態変化を引き起こした。以上のように本因子は従来報告されていた破骨細胞形成阻止因子とは全く異なっていた。さらに、本研究遂行時に明らかになった0steoprotegerin(0PG)/0steoclastogenesis inhibitory factor(0ClF)とも異なっており、新しい破骨細胞形成阻止因子であることが明らかとなった。
細胞内代謝シミュレーションのための汎用システムの構築

ゲノム・プロテオーム解析によって得られた大量の遺伝子機能情報や代謝経路情報に基づき細胞の全体または一部の代謝活動をコンピュータ上で再構築するための汎用のシミュレーションソフトウエア「E-CELL」を開発している。E-CELLはSubstance-Reactorモデルに基づいており、酵素反応や膜輸送などの化学反応をReaction Ruleとして個々に定義するとそれらを疑似並列に実行し全体の振る舞いをシミュレートする。ユーザは物質濃度の増減や特定の反応の速度などを観察することができるだけでなく、グラフィックインターフェースから介入して任意の物質濃度を人為的に増減させる事もできる。昨年までに我々はE-CELLシステムを用いて127個の遺伝子からなる仮想の「自活細胞モデル」を完成させたが、現在これに細胞増殖に必要な遺伝子を加えることによって「自活増殖細胞モデル」の構築を目指している。また、転写制御やDNA複製などの代謝を拡張するためにDNAや転写翻訳機構のモデリングに改良を加えている。一方、これらの仮想細胞モデルとは別に、E-CELLを用いてヒト赤血球細胞のシミュレーションやバクテリアchemotaxisのシグナル伝達のシミュレーションの完成も目指しており、特に赤血球細胞ついては、代謝全体のモデルが完成し、現在デバッグや改良を行なっているところである。
小惑星近傍での強摂動環境における探査機軌道設計

小惑星近傍では力学的に外乱の強い環境(強摂動環境)が形成され,探査機の軌道運動は強く乱される.このような環境での安定的な探査機運用は,消費燃料や小惑星との位置関係の観点から制約が大きい.そこで本研究では,強摂動環境下でも燃料消費が少なくかつ自由度の高い安定な小惑星周回軌道を研究する.具体的には,1周に1回少量の速度変化を与えることで,人工的に周期性を持たせるRTO (Retrograde Teardrop Orbit)を提案する.RTOは強摂動環境下でも安定であり,かつ自由度が高い周回軌道である.本研究では,RTOの応用として,はやぶさ2ミッションでの実用化計画を含めた解析を行う.小惑星近傍では力学的に外乱の強い環境(強摂動環境)が形成され,探査機の軌道運動は強く乱される.このような環境での安定的な探査機運用は,消費燃料や小惑星との位置関係の観点から制約が大きい.そこで本研究では,強摂動環境下でも燃料消費が少なくかつ自由度の高い安定な小惑星周回軌道を研究する.具体的には,1周に1回少量の速度変化を与えることで,人工的に周期性を持たせるRTO (Retrograde Teardrop Orbit)を提案する.RTOは強摂動環境下でも安定であり,かつ自由度が高い周回軌道である.本研究では,RTOの応用として,はやぶさ2ミッションでの実用化計画を含めた解析を行う.
フロリゲン複合体が誘導するジャガイモ塊茎分化初期過程の解明

ジャガイモにおいて、フロリゲン様タンパク質SP6Aが転写因子FDL1とフロリゲン複合体を形成して塊茎(イモ)形成を促進し、アンチフロリゲン様因子が抑制することを明らかにしている。本研究では、塊茎分化進行過程でのSP6AやFDL1の局在変化やそれらの相互作用変化を明らかにし、塊茎分化初期マーカー遺伝子の発現変化と合わせて、フロリゲン複合体が誘導する塊茎分化の初期過程を細胞増殖・分化の観点から理解することを目的としている。昨年度に、原種に近い品種であるandigena W553-4の塊茎誘導が厳密な日長応答性を維持していることを明らかにしたので、これを形質転換の親株として用いることにした。計画1に必要なキメラ遺伝子は昨年度に作成したので、本年度は、作製したキメラ遺伝子をandigena W553-4に形質転換した。その結果、カナマイシンによる選抜でSP6AやFDL1のレポーター形質転換株を複数得ることができた。しかし、ハイグロマイシンやバスタによる選抜は困難であり、それらを用いた2重形質転換体を得ることはできなかった。今後、形質転換方法をさらに検討するとともに、得られた形質転換体については詳細な発現解析を行う。計画3については、ジャガイモTFL1過剰発現体と野生型植物の接木条件の最適化を詳細に検討した。その結果、更なる詳細な条件検討が必要ではあるが、抑制効果の移動の可能性が示唆された。台木を工夫するなどして継続する。ジャガイモTFL1による塊茎抑制の分子機構を理解するために、培養細胞を用いて複合体形成の競合実験を行ったところ、ジャガイモTFL1はSP6AとFDL1からなるフロリゲン複合体の形成を阻害できることを明らかにした。昨年度に、原種に近いジャガイモ品種であるandigena W553-4の塊茎誘導が光周性に厳密に依存していることを明らかにした。そして、この品種のゲノムDNAを用いて、「計画1.ジャガイモの塊茎制御に関わるフロリゲン複合体の構成要素の地下茎先端での局在解析」に必要なキメラ遺伝子を作製していた。しかし昨年度は、それらの形質転換体を得ることはできなかった。そこで、これまでの茎切片への感染による方法から、葉切片への感染方法に切り替え、培地条件などの検討を行なった。その結果、カナマイシンによる選抜で、複数の形質転換体を得ることができた。しかし、選抜の効率性がまだ悪いため、解析に必要な形質転換体を十分数得るにはいたっていない。「計画3.アンチフロリゲンによるジャガイモの塊茎抑制」については、ジャガイモTFL1過剰発現体と野生型植物の接木条件の最適化をさらに検討した。抑制効果の移動を示唆するデータは得られたが、さらに詳細な接木条件の検討が必要であることがわかった。必要な形質転換体を得るため、andigena W553-4への形質転換を続ける。2重形質転換によるマーカーの共局在解析を可能にするために、カナマイシン以外での選抜(ハイグロマイシンやバスタ)の条件を検討する。すでに得られている形質転換体については、塊茎形成時のレポーター発現の観察を行う。接木実験については、さらに実験条件の最適化をおこなう。台木への効果がより明確になることが期待されるandigena W553-4を用いることも検討する。ジャガイモにおいて、フロリゲン様タンパク質SP6Aが転写因子FDL1とフロリゲン複合体FACを形成して塊茎(イモ)形成を促進し、アンチフロリゲン様因子SPが抑制することを明らかにしている。本研究では、塊茎分化進行過程でのSP6AやSP、FDL1の局在変化やそれらの相互作用変化を明らかにし、塊茎分化初期マーカー遺伝子の発現変化と合わせて、フロリゲン複合体が誘導する塊茎分化の初期過程を細胞増殖・分化の観点から理解することを目的とした。これまで形質転換体の作成に用いてきたジャガイモ栽培品種「さやか」は、塊茎誘導の光周性依存性が強くないため、詳細な表現型解析が困難であった。そこで、光周性依存性が強いと予想される、原種に近い品種であるandigena W553-4の利用を検討することにした。塊茎誘導の光周性依存性を調べたところ、厳密な日長応答性を維持していることが示唆された。「計画1.ジャガイモの塊茎制御に関わるフロリゲン複合体の構成要素の地下茎先端での局在解析」に必要なキメラ遺伝子を作成した。プロモーター領域、コード領域を含むゲノム断片をクローニングし、GUS、GFP、RFP遺伝子と融合させたキメラ遺伝子を作製した。「計画2.フロリゲン複合体の多機能性を担う転写因子の生化学的解析」については、チューベリゲン複合体の核となる転写因子StFDL1の組み換えタンパク発現形を確立させた。「計画3.アンチフロリゲンによるジャガイモの塊茎抑制」については、ジャガイモTFL1過剰発現体と野生型植物の接木条件の最適化を検討した。今後は、作製したキメラ遺伝子をandigena W553-4に形質転換し、形質転換体の観察を行う。

そこで、光周性依存性が強いと予想される、原種に近い品種であるandigena W553-4の利用を検討することにした。塊茎誘導の光周性依存性を調べたところ、誘導条件である短日条件では土移植後3週間で塊茎が観察されたのに対して、非誘導条件である長日条件では10週間たっても塊茎が形成されず、厳密な日長応答性を維持していることが示唆された。「計画1.ジャガイモの塊茎制御に関わるフロリゲン複合体の構成要素の地下茎先端での局在解析」に必要なキメラ遺伝子を作成した。プロモーター領域、コード領域を含むゲノム断片をクローニングし、GUS、GFP、RFP遺伝子と融合させたキメラ遺伝子を作製した。作製したキメラ遺伝子のandigena W553-4への形質転換を試みたが、これまで申請者らが用いてきた方法では形質転換体が得られなかったので、培地条件などの検討を行っている。「計画2.フロリゲン複合体の多機能性を担う転写因子の生化学的解析」については、チューベリゲン複合体の核となる転写因子StFDL1の組み換えタンパク発現形を確立させた。「計画3.アンチフロリゲンによるジャガイモの塊茎抑制」については、ジャガイモTFL1過剰発現体と野生型植物の接木条件の最適化を検討した。ジャガイモにおいて、フロリゲン様タンパク質SP6Aが転写因子FDL1とフロリゲン複合体を形成して塊茎(イモ)形成を促進し、アンチフロリゲン様因子が抑制することを明らかにしている。本研究では、塊茎分化進行過程でのSP6AやFDL1の局在変化やそれらの相互作用変化を明らかにし、塊茎分化初期マーカー遺伝子の発現変化と合わせて、フロリゲン複合体が誘導する塊茎分化の初期過程を細胞増殖・分化の観点から理解することを目的としている。昨年度に、原種に近い品種であるandigena W553-4の塊茎誘導が厳密な日長応答性を維持していることを明らかにしたので、これを形質転換の親株として用いることにした。計画1に必要なキメラ遺伝子は昨年度に作成したので、本年度は、作製したキメラ遺伝子をandigena W553-4に形質転換した。その結果、カナマイシンによる選抜でSP6AやFDL1のレポーター形質転換株を複数得ることができた。しかし、ハイグロマイシンやバスタによる選抜は困難であり、それらを用いた2重形質転換体を得ることはできなかった。今後、形質転換方法をさらに検討するとともに、得られた形質転換体については詳細な発現解析を行う。計画3については、ジャガイモTFL1過剰発現体と野生型植物の接木条件の最適化を詳細に検討した。その結果、更なる詳細な条件検討が必要ではあるが、抑制効果の移動の可能性が示唆された。台木を工夫するなどして継続する。ジャガイモTFL1による塊茎抑制の分子機構を理解するために、培養細胞を用いて複合体形成の競合実験を行ったところ、ジャガイモTFL1はSP6AとFDL1からなるフロリゲン複合体の形成を阻害できることを明らかにした。昨年度に、原種に近いジャガイモ品種であるandigena W553-4の塊茎誘導が光周性に厳密に依存していることを明らかにした。そして、この品種のゲノムDNAを用いて、「計画1.ジャガイモの塊茎制御に関わるフロリゲン複合体の構成要素の地下茎先端での局在解析」に必要なキメラ遺伝子を作製していた。しかし昨年度は、それらの形質転換体を得ることはできなかった。
新トポロジーをもつ高分岐ポリマーの超格子形成と超構造ハイブリッドの構築

本研究では単一成分からなるスターポリマーの組織化重合からの合成法確立とその自己組織化による超格子の発現を明らかにし、次いでコアーシェル型ミクロスフェアをモノマー中に分散させ、超格子を組ませた後、モノマーをラジカル重合させ、この超格子を固定した超構造体ポリマー材料を構築する技術を確立することを目的にした。1.スターポリマーの合成と超格子形成スターポリイソプレン(PI)は片末端PIリビングアニオンにジビニルベンゼン(DVB)をn-ヘプタン中で付加させ、形成ミセルを反応場とする残存ビニル基との架橋反応によってミクロゲル核を形成させ合成した(腕数f=40230本)。次にシクロヘキサン中での静的、動的光散乱や粘度測定を行い、形態と拡がりおよび粒径について検討した。その結果スターはブロッブモデルで表されるセグメント密度に関して傾斜構造をとっていることがわかった。またSAXS測定から溶液の構造解析を行った結果、腕数100本以上のスターでは最外殻鎖の重なるC_★濃度付近で体心立方(BCC)構造を、またポリマー濃度の増加とともにBCCと面心立方(FCC)の混在した階層的な超格子を形成することを明らかにした。2.コアーシェル型ミクロスフェアの重合固定による超構造体の作製ブロック共重合体の形成するミクロ相分離膜の凝集コア構造にゲル化反応を加えるとコアーシェル型ミクロスフェアが合成できる。このミクロスフェアをMMAモノマーに分散させBCC構造を組ませた後、開始剤、連鎖移動剤、橋架け剤をくわえラジカル重合してMMAマトリックス中に超格子を永久固定する技術を確立した。この膜は自発色調性の光学特性を示す新素材であった。
グローバリゼーションの時代における国際理解教育の実践基盤に関する学際的研究

最終年度は主として次の調査・研究を行った。第一に、これまでの研究活動を通して培ってきた、現代社会に対応した国際理解教育を再構築するための知見を総括する形で多文化共生社会を構築する上でのキーワードをまとめた。これらは、平成20年度まで継続的に実施してきた他者理解に関する学習会の成果として報告書に盛り込んだ。第二に、新たな時代状況における国際理解教育のための理論や思想が見出せる事例を調べた。この点については、特にESD関連の資料を収集し、調査した。特に最近に刊行された「ソーシャル・ラーニング」などの知見から多くを学んだ。また、欧州やイスラム諸国で実施されている学校間協カプロジェクトには、新たな時代状況における国際理解教育に対する示唆に富む事例があることも分かった。第三に、国際理解教育や他者理解関連のテーマに取り組む実践者とグローバリゼーション時代の他者理解について検討する機会を持ち、他者理解の授業の枠組み等を吟味した。第四に、上記の枠組みに則って実際に授業で試し、その可能性と制約について検討した。授業については、研究代表者の担当していた異文化理解教育に関する講義を当てた。また、インタビューを含めたフィールドワークを授業の一環として実施し、そこで得た情報をもとに、教材作りや教案の作成を試みた。第五に、上述の通り、一連の学習会での成果を中心に、10名の専門家による講話を含めた報告書を刊行・配布した。研究計画調書に記載の通り、初年度は国際理解教育に関する歴史研究及び資料収集を中心に進めた。特に国立教育政策研究所教育図書館に保管されている1950年代の日本ユネスコ国内委員会の資料を集め、我が国における国際理解教育の発展史を整理した。さらに就学前教育の実践現場をも含めた国内外での国際理解教育関連の第一次資料も収集した。同時に、ジンメル等の他者理解に関する文献及びその他の社会学や心理学等で醸成されてきた知見について調べた。またコンフリクト・フリーであるという従来の国際理解教育に対する批判に鑑み、コンフリクト関連の情報を調査し、関連文献も収集した。歴史研究では「国際理解教育の理念」や「東西文化価値の相互理解と国際理解の教育」などの日本ユネスコ国内委員会による資料が現代の国際理解教育の現状が相対化されるという意味合いにおいて重要な資料であると言える。コンフリクトに関しては米国のコンフリクト・リゾリューション関連のサイト等を調べたが、他者理解の制約を内包しているように思われ、この点については継続的に検討していく所存である。国内調査では、就学前段階における国際理解教育の可能性について調べるために厚木市の幼稚園を、諸外国の実践にも資する国際理解教材を求めて水俣市を訪問調査した。さらに、国際理解教育の国際的な推進者でもある元プリンダース大学国際教育研究所長のG.R.ティーズデイル氏へのインタビューをアデレイドにて行い、その他オーストラリア国内の学校や図書館での資料収集にも務めた。ティーズデイル氏からは、上記の「他者理解の制約」という研究上のアポリアに対して、ホリスティックな世界観が国際理解教育においても重要であることを示唆され、2年目以降の研究にも協力するとの確認をとることができた。中間年に当たる平成19年度は、主に次の3つの活動を実施した。1)専門機関等での聞き取り調査及び文献収集日本ホリスティック教育協会事務局など、国際理解関連の研究機関等を訪れ、また国内外における集会や国際会議等への参加を通して資料収集及び専門家への聴き取り調査を行った。聞き取り調査には、前フリンダース大学国際教育研究所長のG.R.ティーズデイル氏をはじめ、ホリスティック・アプローチを提唱する実践者や専門家から多くの示唆をいただいた。海外調査については、予算の制約及びグローバリゼーションの影響を確かめる必要性のため、欧米ではなく中国などアジア諸国で行った。海外調査では、国際理解教育と関連する持続可能な開発のための教育(ESD)や国民総幸福(GNH)などの貴重な文献も入手することができた。2)理論枠組みの作成へ向けた作業従来の国際理解教育と異なる新たな国際理解教育との差異を構造的に明らかにすることを試みた。グローバリゼーションの時代文脈、すなわち、理解を超えた他者との共存・共生を視野に入れた授業実践のための理論枠組みについても吟味し、講師を招いた研究会を7回ほど公開で開催し、各講師から多くの示唆を受け取った。講話は全て録音し、文字起こしし、記録に残した。3)最終年度に向けた協力依頼国際理解教育を実践する教師に対し、新たな理論枠組みにおける実践の在り方を検討するための協力を依頼し、高等教育レベルでの実践者には最終年度に研究協力者として協力が得られることになった。

第四に、上記の枠組みに則って実際に授業で試し、その可能性と制約について検討した。授業については、研究代表者の担当していた異文化理解教育に関する講義を当てた。また、インタビューを含めたフィールドワークを授業の一環として実施し、そこで得た情報をもとに、教材作りや教案の作成を試みた。第五に、上述の通り、一連の学習会での成果を中心に、10名の専門家による講話を含めた報告書を刊行・配布した。
物語絵巻の本文とその享受に関する総合的研究-國學院大學所蔵本を中心として-

江戸時代の寛文・延宝期の京都に、大型の絵入りの冊子本や絵巻を制作する絵双紙屋が「源小泉」をはじめとして複数存在し、『竹取物語』・『住吉物語』などの平安時代の古物語を素材とした物語絵巻・絵入りの冊子、仮名草子作家による新作の絵物語も制作していた。ここにおいて平安時代の文学の享受がはたされ、絵と詞書が融合する中でさまざまな本文も生まれた。具体的には、國學院大學所蔵『竹取物語絵巻』は、寛文・延宝期の絵草双紙屋の制作になるものであり、その詞書書写者は、チェスター・ビーティー・ライブラリィ(CBL)所蔵『舞の本絵巻』と同一であり、また、國學院大學所蔵『住吉物語』(三冊本)の本文はチェスター・ビーティー・ライブラリィ(CBL)所蔵奈良絵本『住吉物語』本と同一であり、本文系統では尾州家本に属するものであることが判明した。さらに、國學院大學所蔵『住吉物語』(一冊本・二冊本・絵巻)の絵の構図は『住吉物語』の主題である継子譚を基調とし、國學院大學所蔵『竹取物語絵巻』の本文は正保刊本をもととし、絵の構図の多くも絵入り刊本をもととしている。本研究は、三年度の中の初年度にあたり、物語絵巻の本文とその享受の問題に関する基礎研究として、1、国学院大学所蔵本の中からいまだに研究がなされていない、物語絵巻を翻刻し、2、チエスター・ビィティ・ライブラリー(略称CBL)所蔵本の中の物語絵巻の書誌をとった。とくに1については公開することを前提として、資料の共有化、研究情報の発信をした。具体的には、次の4点の国学院大学所蔵の物語絵巻、(1)『竹取物語絵巻』(三巻ハイド旧蔵本)、(2)『伊勢物語絵巻』(二巻武田祐吉博士旧蔵本)、(3)『住吉物語』(奈良絵本二冊本)、(4)『住吉物語』(奈良絵本一冊本)について翻刻し、その成果を「物語絵巻の本文とその享受に関する総合的研究-国学院大学所蔵本を中心として-」(平成19年度科学研究補助金の成果報告書)において公開した。その研究結果として、江戸時代前期に制作された『竹取物語絵巻』の本文が正保刊本によりながらも、書写者による独自の本文が生まれていること、室町時代の国学院大学所蔵本『伊勢物語絵巻』と、江戸時代成立の『伊勢物語絵巻』・奈良絵本『伊勢物語』では、詞書本文と絵画構成との関係に大きな相違があること、奈良絵本『住吉物語』と刊本『住吉物語』には密接な繋がりがあることなどを指摘することができた。これらの研究成果は、江戸時代の物語絵巻の享受及び本文論において有意義であり重要であった。また、チエスター・ビィティ・ライブラリー(略称CBL)所蔵本の調査では、(1)『竹取物語絵巻』三点、(2)『伊勢物語絵巻』・奈良絵本『伊勢物語』、(3)奈良絵本『住吉物語』の6点の書誌調査をし、国学院大学所蔵本との比較研究の基礎資料を蓄積した。この資料の蓄積は、世界各地に所蔵されている物語絵巻、奈良絵本の研究の基礎にもなるものであり、意義あるものであった。本研究は、三年度の中の第二年度にあたり、物語絵巻の本文とその享受の問題に関する基礎研究として、1、國學院大學所蔵本の中からいまだに研究がなされていない、物語絵巻を翻刻し、2、チェスタービーテイーライブラリー(略称CBL)所蔵本の中の物語絵巻、奈良絵本についての書誌をとった。具体的には、次の5点の國學院大學所蔵の物語絵巻、奈良絵本、(1)『竹取物語絵巻』(三巻小型本)、(2)奈良絵本『伊勢物語』(三冊本)、(3)奈良絵本『住吉物語』(三冊本)、(4)『住吉物語絵巻』(三巻)、(5)『ものくさ太郎』について翻刻し、その成果を「物語絵巻の本文とその享受に関する総合的研究-國學院大學所蔵本を中心として-」(平成20年度科学研究補助金の成果報告書)において公開した。その研究結果として、江戸時代前期に制作された『竹取物語絵巻』の本文と挿絵とが、正保刊本によりながらも、新たな絵画世界を構築していること、室町時代の國學院大學所

蔵本『伊勢物語絵巻』と、江戸時代成立の奈良絵本『伊勢物語』とでは、本文の相違はないものの、絵画構成に大きな相違があること、奈良絵本『住吉物語』と『住吉物語絵巻』には、本文と挿絵との問に繋がりがあることなどを指摘し、さらに本学所蔵『ものくさ太郎』と大阪府立大学図書館本、石川透氏蔵書本との本文の翻刻を通して、『ものくさ太郎』の伝本状況を提示することもできた。これらの研究成果は、室町時代から江戸時代前期の物語絵巻の本文論、出版文化論において有意義であり重要であった。また、チエスタービーテイーライブラリー(略称CBL)所蔵本の調査では、(1)奈良絵本『竹取物語』二点、(2)奈良絵本『伊勢物語』、(3)奈良絵本『住吉物語』の4点、(4)舞の本などの書誌調査をし、國學院大學所蔵本との比較研究の基礎資料を蓄積した。この資料の蓄積は、世界各地に所蔵されている物語絵巻、奈良絵本の研究の基礎にもなるものであり、意義のあるものであった。本年度は、チェスター・ビーティ・ライブラリィ所蔵の『竹取物語絵巻』(CBLJ1188)、奈良絵本『伊勢物語』(CBLJ1010)、奈良絵本『住吉物語』(1021)翻刻をし、まにそれをふまえて、國學院大學図書館所蔵『竹取物語絵巻』三種の本文とCBL所蔵本との校合及び物語絵の比較、國學院大學図書館所蔵『伊勢物語絵巻」・奈良絵本『伊勢物語』とCBL所蔵本との物語絵の比較、國學院大學所蔵奈良絵本『住吉物語』三種・『住吉物語絵巻』との本文校合及び物語絵とCBL所蔵本との比較研究もした。さらには、國學院大學図書館所蔵『義経奥州落繪詞』(全五巻)の本文の翻刻及び物語絵の調査をもした。現存する『義経奥州落繪詞』の中で、画中詞を持つ古典籍として希有な作品であり、その特徴と本文を公開した意義は深いと思われる。なお、本年度は研究最終年度にあたり、研究のまとめとして、「物語絵の世界」(全324頁)を上梓した。代表者、連携研究者の成果及び若手研究者7人の研究成果を収載し、若手研究者育成にも寄与した。本「物語絵の世界」の公刊は、國學院大學図書館所蔵の『竹取物語絵巻』、『伊勢物語絵巻』、『住吉物語絵巻』を中心として、それぞれの物語の詞書本文の翻刻及び物語絵・画中画などの調査、研究、CBL所蔵本との比較研究を通して、応永年間における物語の書写活動、慶長年間の古活字本の出現と奈良絵巻の関係、さらには江戸時代の寛文から延宝・元禄期にかけての出版状況・嫁入り本物語絵巻制作の実態を明らかにし、平安時代の物語本文の享受と物語絵巻との関係について、新たな知見を学会に提供することができたといえる。
ハルビンのロシア革命：ロシア革命と東北アジアの在外ロシア世界

本研究は、帝政ロシアの東アジア進出拠点として形成され発展した都市ハルビンにおいて、1917年のロシア革命がどのように展開したのか、そしてその挫折により形成された在外ロシア世界がソヴィエト体制といかなる関係を構築したのか、という問題を同時代の史料に基づいて実証的に分析することを課題とした。本年度は、1917年のハルビンにおいて発生した革命情勢の歴史的背景を解明することを主要な課題とした。この課題の遂行を通じて、以下のような諸点を明らかにすることができた。(1)中東鉄道の建設に従事したロシア人技術者のあいだでは、彼らが受けた西欧近代の科学技術の背景にあった自由主義的気分が広く共有されていたが、政治的な組織活動は必ずしも見られなかった。この状況が大きく変化するのは、ロシア本国で1905年に起こった革命的政治変動の波及後のことであった。(2)1905年革命ののち、ハルビンを中心とする中東鉄道沿線でも新たに市制が導入されるようになり、政治的自由の空間が拡大した。ロシア本国と同様に、ハルビンでも政治的・経済的利害に基づいて、中東鉄道と利害関係を共にする鉄道従業員、知識人や専門家を基礎とする「進歩主義」的グループ、主に経済活動に従事した地主・家主集団、といった社会集団の形成が進行した。こうした政治的・経済的分化を背景に、それぞれの集団の利害を表出する政治組織の形成も進行していった。(3)ロシア本国が参戦した第一次世界大戦は、戦場から遠く離れた中東鉄道沿線にも大きな影響を及ぼした。ヨーロッパが戦場と化したことによりハルビンはロシアの輸入基地となって経済的に活性化したものの、ロシア本国の経済状況の悪化に伴って次第にルーブル通貨の下落と物価上昇に苦しむことになった。このことは、1917年にロシア本国で起きた革命が中東鉄道沿線に波及するうえでの前提条件となった。本研究課題のうち、1917年のハルビン革命が起こった歴史的背景について解明する作業を進めることができたものの、年度後半に健康を損ねたため研究成果を論文として発表する段階までは至らず、第一次世界大戦が東アジアに及ぼした影響とロシアとのかかわりを考察した小文を公表するにとどまった。本年度の研究成果を踏まえて、帝政末期から1917年の革命に至るまでのハルビンの政治的・社会的状況についてさらに考察を深め、論文にまとめる作業を進める。この作業とあわせて、ハルビン革命後の混乱からハルビンにソ連勢力が進出進出して在外ロシア世界が変容する時期の歴史的展開にかかわる同時代史料を収集し分析する作業を実施する。本年度は、1917年のロシアの二つの革命がハルビンにおいてはどのように展開されたのかを解明することを主要な課題として、1917年のハルビン革命の歴史を考察した。(1)1917年の二月革命の報が届くや、ハルビンでも革命的気分が急速に高揚した。しかし、二月革命後の政治的不安定の中でロシア本国の経済状況が急速に悪化すると、それと連動してハルビンでも経済状況が悪化し、犯罪の多発や労働運動の深化がみられた。二月革命後の事態の展開は、ロシア本国の他の地方都市と基本的に共通性をもつものであった。(2)一方、ハルビンでは鉄道管理を維持する目的から、旧統治体制の中核であった鉄道管理局長ホルヴァート将軍の権力が一定の制約下で維持された。それゆえここでは、臨時政府の執行機関と自らを位置づけた市執行委員会、労働者と兵士を政治的基盤とした革命勢力である労兵ソヴィエトと並んで、鉄道管理局という旧勢力代表が鼎立する「三重権力」状態が出現した。(3)こうした事情は、ハルビンにおけるソヴィエト権力の樹立にとっての制約条件となった。ペトログラードで成立した人民委員会議は、政治的観点だけでなく食糧確保という経済的要求から性急にハルビン革命を求めたのに対し、現地ボリシェヴィキはあくまで慎重な対応を追求し、最後までホルヴァート管理局長との妥協を図ろうとした。本研究課題のうち、1917年のロシア二月革命がハルビンではどのように展開され、ハルビンにおける十月革命がいかにして挫折を迎えたか、という問題について研究を進め、当該テーマに関する研究成果の一部を国内学会で発表するとともに論文として発表することができた。

この状況が大きく変化するのは、ロシア本国で1905年に起こった革命的政治変動の波及後のことであった。(2)1905年革命ののち、ハルビンを中心とする中東鉄道沿線でも新たに市制が導入されるようになり、政治的自由の空間が拡大した。ロシア本国と同様に、ハルビンでも政治的・経済的利害に基づいて、中東鉄道と利害関係を共にする鉄道従業員、知識人や専門家を基礎とする「進歩主義」的グループ、主に経済活動に従事した地主・家主集団、といった社会集団の形成が進行した。こうした政治的・経済的分化を背景に、それぞれの集団の利害を表出する政治組織の形成も進行していった。(3)ロシア本国が参戦した第一次世界大戦は、戦場から遠く離れた中東鉄道沿線にも大きな影響を及ぼした。ヨーロッパが戦場と化したことによりハルビンはロシアの輸入基地となって経済的に活性化したものの、ロシア本国の経済状況の悪化に伴って次第にルーブル通貨の下落と物価上昇に苦しむことになった。このことは、1917年にロシア本国で起きた革命が中東鉄道沿線に波及するうえでの前提条件となった。本研究課題のうち、1917年のハルビン革命が起こった歴史的背景について解明する作業を進めることができたものの、年度後半に健康を損ねたため研究成果を論文として発表する段階までは至らず、第一次世界大戦が東アジアに及ぼした影響とロシアとのかかわりを考察した小文を公表するにとどまった。本年度の研究成果を踏まえて、ハルビン革命後の混乱からハルビンにソ連勢力が進出進出して在外ロシア世界が変容する時期の歴史的展開を考察することを研究の中心的課題に設定し、これに関連する資料の収集と分析に従事する。この作業とあわせて、在外ロシア人社会の政治的・文化的諸相の特質にかかわる同時代史料を収集し分析する作業を実施する。本年度の研究成果を踏まえて、帝政末期から1917年の革命に至るまでのハルビンの政治的・社会的状況についてさらに考察を深め、論文にまとめる作業を進める。この作業とあわせて、ハルビン革命後の混乱からハルビンにソ連勢力が進出進出して在外ロシア世界が変容する時期の歴史的展開にかかわる同時代史料を収集し分析する作業を実施する。アメリカ合衆国への出張を実施の予定であったが、大学の職務と家庭の事情により日程調整がつかず出張を取り消さざるを得なかったため、次年度使用額が生じることとなった。当該費用は、次年度に実施予定の外国出張期間を延長するための費用に充当する。アメリカ合衆国への出張を実施の予定であったが、年度後半に健康を損ねたため出張を断念せざるを得ず、次年度使用額が生じることとなった。
高速度濃度履歴が取得可能な超音速流用水素濃度プローブに関する研究

次世代の極超音速機用エンジンとして注目されているスクラムジェットエンジンの技術的な課題として,極超音速流中でいかに速やかに空気と燃料の混合を行うかということが挙げられる.この課題を解決するためには,超音速混合場の定量的な評価が必要である.研究者らはこれまで,安価かつ簡便な水素濃度評価方法として,触媒反応を利用した水素濃度プローブを提案してきた.これまでの研究では,触媒反応発熱量から定常状態を仮定して水素濃度の推算を行ってきたが,このプローブを乱流混合場に適用し,乱流構造に起因する高速な濃度変動履歴を計測するためには,触媒反応発熱量の非定常な変化量から水素濃度変化量を計測する手法が必要となる.そこで,水素濃度変化量が触媒反応発熱量の変化量(dQ/dt)に与える影響を明らかにすることを目的として,白金線とニッケル線(共に,直径25μm,長さ2mm)をX字型に張ったダブルプローブを用い,触媒反応が起こる条件と起こらない条件の同時測定を行い,触媒反応の応答速度を測定した.衝撃波管により水素濃度が不連続に変化する波面を発生させ,この波面に対するダブルプローブの応答を測定する.実験の結果,プローブの設定温度を概ね680K程度にすれば,発熱量の立ち上がりの勾配(dQ/dt)が設定温度に依存しなくなることが明らかとなった.このとき,(dQ/dt)は主流から白金線表面への化学種の輸送速度が決めており,(dQ/dt)から主流水素濃度を求めることができる.また,触媒反応速度は熱や化学種の輸送速度に比較して充分に早いと言え,本水素濃度プローブは熱線風速計クラスの応答速度(数十kHz100kHz)を達成できていると考えられる.次世代の極超音速機用エンジンとして注目されているスクラムジェットエンジンの技術的な課題として,極超音速流中でいかに速やかに空気と燃料の混合を行うかということが挙げられる.この課題を解決するためには,超音速混合場の定量的な評価が必要である.研究者らはこれまで,安価かつ簡便な水素濃度評価方法として,触媒反応を利用した水素濃度プローブを提案してきた.これまでの研究では,触媒反応発熱量から定常状態を仮定して水素濃度の推算を行ってきたが,このプローブを乱流混合場に適用し,乱流構造に起因する高速な濃度変動履歴を計測するためには,触媒反応発熱量の非定常な変化量から水素濃度変化量を計測する手法が必要となる.そこで,水素濃度変化量が触媒反応発熱量の変化量(dQ/dt)に与える影響を明らかにすることを目的として,白金線とニッケル線(共に,直径25μm,長さ2mm)をX字型に張ったダブルプローブを用い,触媒反応が起こる条件と起こらない条件の同時測定を行い,触媒反応の応答速度を測定した.衝撃波管により水素濃度が不連続に変化する波面を発生させ,この波面に対するダブルプローブの応答を測定する.実験の結果,プローブの設定温度を概ね680K程度にすれば,発熱量の立ち上がりの勾配(dQ/dt)が設定温度に依存しなくなることが明らかとなった.このとき,(dQ/dt)は主流から白金線表面への化学種の輸送速度が決めており,(dQ/dt)から主流水素濃度を求めることができる.また,触媒反応速度は熱や化学種の輸送速度に比較して充分に早いと言え,本水素濃度プローブは熱線風速計クラスの応答速度(数十kHz100kHz)を達成できていると考えられる.次世代の極超音速旅客機用エンジンとして注目されているスクラムジェットエンジンの技術的な課題として,超音速流中でいかに速やかに空気と燃料の混合を行うかということが挙げられる.この課題を解決するためには,超音速混合場の定量的な評価が必要である.研究者らはこれまで,安価かつ簡便な水素濃度評価方法として,触媒反応を利用した水素濃度プローブを提案してきた、これまでの研究で,触媒反応は触媒表面への化学種の輸送が律速段階であり,触媒反応発熱量から水素濃度を定量的に評価できることが明らかになった.この手法を乱流混合場に適用し,乱流構造に起因する高速な濃度変動履歴を計測するためには,プローブが水素濃度の変化に追従できるほど速い応答速度をもつ必要がある.そこで,プローブの水素濃度変動に対する応答速度を評価するため,衝撃波管により水素濃度が不連続に変化する波面を発生させ,プローブの応答速度を調べた.衝撃波管は試験部が10 mm×10 mmの矩形で,隔膜を挟んで上流側は水素/空気混合気を満たした高圧室,下流は低圧風洞で,初期圧力を真空とする.プローブには白金線もしくはニッケル線を用いる.ともに,線径0.025 mm,長さ2 mmである.プローブは低圧風洞に設置されている.隔膜を激針で破裂させることにより,気流が低圧室に流れ込む.実験の結果,プローブ近傍で圧力が0から定常値に立ち上がるまで0.7 msを要し,水素濃度プローブの出力もこれに追随して立ち上がることが明らかになった.すなわち,水素濃度プローブの応答速度は,本衝撃波管で発生させた波面では計測できないほど早いといえる.今後は,高圧室と低圧室の圧力比を調整し,より鋭い不連続面を発生させて応答速度の計測を行う予定である.次世代の極超音速機用エンジンとして注目されているスクラムジェットエンジンの技術的な課題として,極超音速流中でいかに速やかに空気と燃料の混合を行うかということが挙げられる.この課題を解決するためには,超音速混合場の定量的な評価が必要である.

研究者らはこれまで,安価かつ簡便な水素濃度評価方法として,触媒反応を利用した水素濃度プローブを提案してきた.このプローブを乱流混合場に適用し,乱流構造に起因する高速な濃度変動履歴を計測するためには,プローブが水素濃度の変化に追従できるほど速い応答速度をもつ必要がある.本年度は,白金線とニッケル線(共に,直径25μm,長さ2mm)をX字型に張ったダブルプローブを用い,触媒反応が起こる条件と起こらない条件の同時測定を行い,触媒反応の応答速度を測定した.衝撃波管により水素濃度が不連続に変化する波面を発生させ,この波面に対するダブルプローブの応答速度を測定する.衝撃波管(本年度新たに製作)は試験部が20mm×20mmの矩形である.実験の結果,本衝撃波管により,圧力の立ち上がり時間が5μs以下の鋭い不連続面が発生することが確認された.本不連続面に対する触媒燃焼発熱量の応答を調べた結果,プローブの設定温度を概ね400°C以上にすれば,発熱量の立ち上がりの勾配(dQ/dt)が設定温度に依存しなくなることが明らかとなった.このとき,dQ/dtは主流から白金線表面への化学主の輸送速度が決めており,dQ/dtから主流水素濃度を求めることができる.すなわち,プローブの設定温度を400°C以上にすれば,触媒反応速度は熱や化学種の輸送速度に比較して充分に早いと言え,熱線風速計クラスの応答速度(数十kHz100kHz)を達成することが可能であると言える.次世代の極超音速機用エンジンとして注目されているスクラムジェットエンジンの技術的な課題として,極超音速流中でいかに速やかに空気と燃料の混合を行うかといことが挙げられる.この課題を解決するためには,超音速混合場の定量的な評価が必要である.研究者らはこれまで,安価かつ簡便な水素濃度評価方法として,触媒反応を利用した水素濃度プローブを提案してきた.昨年度までの研究では,蝕媒反応発熱量から定常状態を仮定して水素濃度の推算を行ってきたが,このプローブを乱流混合場に適用し、乱流構造に起因する高速な濃度変動履歴を計測するためには,触媒反応発熱量の非定常な変化量から水素濃度変化量を計測する手法が必要となる.そこで,水素濃度変化量が触媒反応発熱量の変化量(dQ/dt)に与える影響を明らかにすることを目的として,白金線とニッケル線(共に,直径25μm,長さ2mm)をX字型に張ったダブルプローブを用い,触媒反応が起こる条件と起こらない条件の同時測定を行い,触媒反応の応答速度を測定した.衝撃波管により水素濃度が不連続に変化する波面を発生させ,この波面に対するダブルプローブの応答を測定する.衝撃波管(本年度新たに製作)は試験部が20mm×20mmの矩形である.実験の結果,プローブの設定温度を概ね400°C程度にすれば,発熱量の立ち上がりの勾配(dQ/dt)が設定温度に依存しなくなることが明らかとなった.このとき,dQ/dtは主流から白金線表面への化学主の輸送速度が決めており,dQ/dtから主流水素濃度を求めることができる.このとき,触媒反応速度は熱や化学種の輸送速度に比較して充分に早いと言え,本水素濃度プローブは熱線風速計グラスの応答速度(数十kHz100kHz)を達成することが可能であると言える.