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大学における研究設備の整備充実に関する調査研究

東京大学の理学系の学部・研究所について基盤的研究設備の調査を行った。即ち、医学部、工学部、理学部、農学部、薬学部、教養学部の全学科の講座、および医科学研究所、地震研究所、生産技術研究所、応用微生物研究所、宇宙線研究所、原子核研究所、物性研究所、海洋研究所、先端科学技術研究センタ-、および総合研究資料館の全研究部門の研究者に対して、それぞれの研究分野において基盤的設備と考えられる設備につきアンケ-ト調査を行った。アンケ-トの内容は、設備の名称、性能、使用目的、必要数量、使用人数、価格、耐用年数、共同利用の可否および範囲、東大における充足度等である。上記の部局から総計約2500の回答があり、それらの回答を整理・検討した。まず各部局毎に設備を整理した。上記の部局の研究分野は重複しているので、次に研究分野毎に設備を整理した。研究分野は科学研究費補助金系・部・分科・細目表の分類に従った。これらの分野毎に、設備を(1)真に基盤的な設備(要求件数の多い、各分野の研究において基本的デ-タを出す、使用範囲の広い設備)、(2)先端的な研究に必要な設備(先端的研究に必要であるばかりでなく、研究者からのフィ-ドバックにより改良される設備)、(3)巨大設備(加速器や観測船など)、(4)特定部局において要求の強い先端的な設備、(5)その他(要求も少なく、順位も低い設備、用途が不明瞭な設備等)の5種類に分類した。(1)の設備は約300ある(分野毎の重複あり)が、その中で要求度の高いものは、理学分野では、核磁気共鳴装置、レ-ザ-、X線回折装置、質量分析機、電子顕微鏡等、工学の分野でも、X線回折装置、核磁気共鳴装置、レ-ザ-が高く、その他に、風洞、赤外分光光度計、ガスクロマトグラフ質量分析機等、農学では、アミノ酸シ-クエンサ-、DNAシ-クエンサ-、高速液体クロマトグラフ、超遠心機等、医学では、超遠心機、DNAシ-クエンサ-、高速液体クロマトグラフ、核磁気共鳴装置、電子顕微鏡等であった。いづれの分野にも共通して要求度の高いものとして、コンピュ-タ-、ワ-クステ-ション、画像処理装置があげられる。これらの基盤的設備につき更に必要度の程度を検討した。
耐震壁とフラットスラブから構成される欧米型RC厚肉床壁構造の非線形有限要素解析

平成30年度は、RC連層耐震壁とフラットスラブから構成されるRC厚肉床壁構造について、建築構造・計画の両面から基礎的な検討を行った。主な実施内容を以下の3項目に纏める。(1)武庫川女子大学建築学科の修士学生ならびに教員あわせて18名の被験者に対して、RC厚肉床壁構造のデザイン上のもととなる「平面の構成」による作品を制作してもらい、プロットコル分析を通して、そのデザインプロセスについて分析した。さらに、それらの作品に対して、有限要素法に基づく3次元構造解析を実施し、自重などに対して壁・床板に生じる応力度を算出し、RC厚肉床壁構造の「デザイン代(しろ)」、すなわち、構造的制約をどのくらい緩和でき、建築デザインを許容できるか、すなわち、構造面の制約を満たす建築デザインの許容度、について明らかにした。それらの結果、設計者が思い描く当初のデザインを大きく変更することなく、床板の厚さを増す、独立柱を追加するなどの比較的軽微な変更によって、構造安全性を確保することが可能であることを示した。(2)建物を高さ方向に貫く弾性の心棒は地震外乱時にある特定層への変形集中を低減し,層崩壊メカニズムを阻止する.RC厚肉床壁構造の耐震性能を評価する上で、連層耐震壁による心棒効果を明らかにすることは重要である。平成30年度の研究では、この連層耐震壁をこれまでのベルヌーイーオイラーはり要素から、ティモシェンコはり要素,平面応力要素(適合・非適合4節点四辺形要素,8節点2次四辺形要素)に代えてモデル化し、ロッキング連層耐震壁の動的な心棒効果について定量的に評価した。(3)RC厚肉床壁構造で設計された「建築スタジオ」の構造解析モデルの途中まで作成した。平成30年度は、(1)「平面による構成」の作品に対する、プロットコル分析によるデザインプロセスの解明、有限要素解析によるRC厚肉床壁構造のデザイン代(しろ)の検討、(2)RC厚肉床壁構造のRC連層耐震壁による心棒効果の検討、などに、計画していたよりも多くの時間・労力をかけた。これは、本研究を進めていく中で、これら基礎的な検討に大きな意義があると考えたためである。そのため、(3)「建築スタジオ」の構造解析モデルの作成、解析実施に対しての研究作業がやや遅れている。「建築スタジオ」の構造解析モデルの作成を進め、早い段階で有限要素解析を実施する。厚い壁と厚いスラブから構成されるRC厚肉床壁構造は、ラーメン構造のように大梁を架ける必要がないためグリッドに縛られることが少なく、比較的自由に壁を配置できる。よって、コンクリートの可塑性、連続性が生かされた自由な平面計画を可能とし、柱型、梁型が内観に表れない開放的な空間が確保できる。ところが、ラーメン構造と比較してRC厚肉床壁構造の構造上の知見は少なく、構造設計手法も十分に整備されていないため、ラーメン構造や壁式構造などの計算規準を準用して構造設計されることが多い。RC厚肉床壁構造は、RC壁式構造と同様、高い耐震性能を保有していると考えられており、建築意匠、計画にあわせて比較的自由に構造計画を立てられるが。構造上の制約を無視できるわけではない。本研究では、RC厚肉床壁構造は、構造的制約をどのくらい緩和でき、建築デザインを許容できるのか(構造面の制約を満たす建築デザインの許容度を「デザイン代(しろ)」とよぶ)を明らかにすることを目的とする。平成30年度は、武庫川女子大学建築学科の院生と教員の計10名によって、RC厚肉床壁構造を想定して造形された「平面による構成」の作品が、どれくらい構造面での実現性を有しているかを有限要素解析により明らかにした。その結果、多くの作品で、壁板と床板の接合部で最小主応力度が長期許容応力度を超過したが、床板の厚さを増す(実際にはボイドスラブにするなど)、グリッドに捉われることなく独立柱を追加するなどの比較的僅かな変更によって、大きく改良できることが判明した。すなわち、RC厚肉床壁構造は、構造性能を確保しつつ、自由度の高い設計を行うことができると推察される。また、これら比較的単純なRC厚肉床壁構造に対する試解析を通じて、今後、実際のRC厚肉床壁構造の非線形有限要素解析を実施するために必要なモデル化手法や材料構成則の検討も並行して実施した。比較的単純なRC厚肉床壁構造に対する試解析を実施し、実際の複雑なRC厚肉床壁構造の非線形有限要素解析を実施するために必要なモデル化手法や材料構成則の検討を行った。

それらの結果、設計者が思い描く当初のデザインを大きく変更することなく、床板の厚さを増す、独立柱を追加するなどの比較的軽微な変更によって、構造安全性を確保することが可能であることを示した。(2)建物を高さ方向に貫く弾性の心棒は地震外乱時にある特定層への変形集中を低減し,層崩壊メカニズムを阻止する.RC厚肉床壁構造の耐震性能を評価する上で、連層耐震壁による心棒効果を明らかにすることは重要である。平成30年度の研究では、この連層耐震壁をこれまでのベルヌーイーオイラーはり要素から、ティモシェンコはり要素,平面応力要素(適合・非適合4節点四辺形要素,8節点2次四辺形要素)に代えてモデル化し、ロッキング連層耐震壁の動的な心棒効果について定量的に評価した。(3)RC厚肉床壁構造で設計された「建築スタジオ」の構造解析モデルの途中まで作成した。平成30年度は、(1)「平面による構成」の作品に対する、プロットコル分析によるデザインプロセスの解明、有限要素解析によるRC厚肉床壁構造のデザイン代(しろ)の検討、(2)RC厚肉床壁構造のRC連層耐震壁による心棒効果の検討、などに、計画していたよりも多くの時間・労力をかけた。これは、本研究を進めていく中で、これら基礎的な検討に大きな意義があると考えたためである。そのため、(3)「建築スタジオ」の構造解析モデルの作成、解析実施に対しての研究作業がやや遅れている。実際のRC厚肉床壁構造の有限要素モデル作成、ならびに非線形有限要素解析を実施する。「建築スタジオ」の構造解析モデルの作成を進め、早い段階で有限要素解析を実施する。必要な物品購入を行う。平成30年度は予定していたよりも物品費等の支出が少なくて済んだため、この分を最終年度に物品費、旅費などで用いたい。
EBV LMPに対する細胞傷害性T細胞の誘導とEBV関連疾患の治療への応用

1,前年度に確立したPCR法によって、移植後のEBV関連リンパ増殖性疾患とEBV関連の血液悪性疾患をスクリーニングした。しかし、当該年度にいずれの疾患もみられなかった。そこで、移植後に再発した血液悪性疾患患者に対して、前年度に確立した樹状細胞を用いた免疫療法の応用を試みた。2,まず、in vitroにおいて移植後患者の末梢血中に、患者悪性細胞に対する特異的細胞傷害性T細胞が存在するか検討した。移植後再発した慢性骨髄性白血病の急性転化症例の保存白血病細胞を標的として、移植後患者末梢血単核球より細胞障害性T細胞を分離培養した。この細胞は、患者白血病細胞に対して細胞傷害性を示したが、が患者T細胞に対しては細胞傷害性を示さなかった。3,次に、同種移植後の白血病再発患者の末梢血単球より、樹状細胞の培養を試みた。in vitroで培養された樹状細胞は、mixed lymphocyte cultureにて健常者樹状細胞と同等の抗原提示能を示した。4,同種移植後白血病再発患者で、ドナーリンパ球輸注によっても二度以上の急性GVHDがみられず抗白血病効果の得られない症例に対して、患者樹状細胞を用いた同種免疫療法を計画し倫理委員会での承認を得た。5,4例に対して、保存患者悪性細胞によって免疫した患者樹状細胞を複数回皮内投与した。その内2例において移植片対白血病効果が確認された。1例で急性GVHDがみられたが、それ以外に問題となる副作用はみられなかった。1,骨髄移植ドナーの末梢血単核球から付着細胞を採取し、GM-CSFとIL-4の存在下で培養することにより樹状細胞を得た。この細胞について、顕微鏡下での形態、表面抗原について検討したところ、樹状細胞としての形態とCD83、CD1aなどの特徴的な抗原の表出が確認された。さらに、HLAの異なるドナーのリンパ球との混合培養をおこない、抗原提示細胞としての能力を判定した。その結果、末梢血単核球にくらべて約100倍のリンパ球の刺激能があることが確認された。2,このドナーのHLAに親和性の高いペプチドを検索したところ、LMP2の蛋白の中にHLA-B60に提示されやすい9merのペプチド配列がみられたので、このペプチドを人工的に合成した。培養して得られた樹状細胞をこのペプチドとβ2microglobulinでパルスし、サイトカインを加えてドナーの末梢血単核細胞とともに培養することによって、このLMPペプチドに対するcytotoxic T lymphocyte(CTL)を誘導した。3,次に、このCTLが、ドナーの末梢血から得られたEBV-lymphoblastoid cell line(LCL)に対して細胞傷害性を示すかどうかを^<51>Cr放出試験を用いて検証した。また、ドナーの末梢血T細胞をphitohemagglutinin(PHA)の存在下で培養し得られたPHAブラストを陰性コントロールの標的細胞とした。LCLに対しては、E/T比10で約40%の細胞傷害活性が得られたが、PHAブラストに対しては細胞傷害活性はみられたかった。このPHAブラストにCTL誘導に用いたLMP2のペプチドをパルスしたところ、LCLに対する活性と同等の細胞傷害がみられた。4,また、造血幹細胞移植後の患者の末梢血単核球よりDNAを抽出し、EBV特異的primerにてPCRを行い、EBVの有無を検討した。
分子テクノロジーを目指した多重応答機能分子の創出

安定化された発色系であるシアニン構造を利用して、電気化学的にシアニン型の発色系間を相互変換するシステム(シアニンーシアニンハイブリッド構造)の構築に成功した。また、金属イオンとの超分子構造の生成に基づく光応答機能と電気化学的な応答機能との複合化について検討を行い、金属イオン認識機能を第二の外部刺激(入力)とした電気化学的な応答機能を合わせ持つ、多重応答機能分子の構築に成功した。安定化された発色系であるシアニン類を用いて、シアニン構造の末端部分を新たなシアニン型の発色系で置換する分子設計(シアニン-シアニンハイブリッド構造)により、電気化学的にシアニン型の発色系間を相互変換するシステムの構築、また、提案するハイブリッド構造の複合化により、多段階の電気化学的な応答性機能の構築を目指して、シアニン構造の片末端部位をシアニン型の発色系で置き換えた分子設計と両末端部位をシアニン型の発色系で置き換えた2種のシステムの構築の検討を行った。本年度は、結合するπ共役系の選択およびシアニン型の発色系の集積方法の検討により、耐久性を有する2電子ずつの多段階の電気化学的機能の達成を目指した。はじめに、シアニン構造の両末端部位を新たなシアニン型の発色系で置換する分子設計として、これまで我々の研究で実証されてきたジ(アズレニル)メチルカチオンの高い安定性を利用し、数種のテトラカチオン類を新たに合成し、合成したテトラカチオンの高い安定性と期待される多電子の電子移動機能を明らかにすることができた。しかしながら、今回合成に成功したテトラカチオン類においては、電気化学的な酸化還元反応に良好な可逆性は見出だされなかった。また、片末端部位をシアニン型の発色系で置き換える分子設計に基づき、酸化還元末端基としてニトロベンゼン環およびアニリン環を含む新たなシステムの構築に成功した。このようにして合成したプッシュ-プル型の化合物において期待される両性的な酸化還元機能が発現されることを明らかにした。末端部位をシアニン型の発色系で置換する分子設計は、共役系の組み合わせに、さまざまな多様性があり、今後の共役系の結合様式の選択により、電子移動反応が精密に制御可能となることを期待している。本研究課題では、安定化された発色系であるシアニン類を用いて分子設計されたシアニンとのハイブリッド構造を基に、電気化学的にシアニン型の発色系への相互変換を示すシステムの構築、また、第2の外部刺激(入力)として、熱的な外部刺激を用いた液晶相への相転移機能との複合化、および金属イオンとの超分子構造の生成に基づく光応答性機能との複合化を期待した多重応答性分子の構築に関する検討を行っている。平成19年度は、末端部位をシアニン型の発色系で置き換えた分子設計をさらに発展させ、このようなシステムが実際に期待されるような多電子多段階の電子移動を示す応答機能を示すかどうかを更に検討した。シアニン型の発色系には、これまでの研究で実証されてきた高い分極効果を有するアズレン環を用い、これを結合する新たなπ共役系に電気化学的な酸化還元挙動の安定化効果とキノイド構造に基づく発色を期待したアントラセン環を用いた分子設計を行った。また、プッシュープル構造を有する新たな酸化および還元の両者に応答する機能を有する分子設計も合わせて検討した。その結果、このような分子設計指針により合成した化合物において、期待される電子移動を示す有機酸化還元系が構築できることが明らかになった。また、近赤外領域から可視領域に渡る広範囲に吸収を示すエレクトロクロミズム挙動を有する化合物を見出すことに成功した。また、アニリン環やピリジン環の導入により、金属イオンの配位による吸収スペクトルや蛍光スペクトルに対し応答する機能を併せ持つ有機酸化還元系が構築できることが明らかになった。本研究により、電気化学的な応答機能に加え、第2の入力においても応答性機能を有する多重入力、多重出力型の応答性分子の構築の可能性が明らかになった。安定化された発色系であるシアニン類を用いて、電気化学的にシアニン型の発色系間を相互変換するシステム(シアニン-シアニンハイブリッド構造)の構築、また、第2の外部刺激(入力)として、金属イオンとの超分子構造の生成に基づく光応答性機能と電気化学的機能との複合化、溶媒の液性や極性に依存するハロクロミズムやソルバドクロミズムなどに対する応答性機能を合わせ持つ多重応答機能分子の構築についてその可能性の探求を行った。その結果、シアニン構造の末端部位を新たなシアニン型の発色系で置き換える分子設計指針に則るいくつかの新たなハイブリッド型化合物の構築に成功した。シアニン型の発色系の選択としてカルボカチオン型のπ共役系を選択し、このような分子設計指針に則り、多段階に電子移動を示す電気化学的応答機能を有する有機酸化還元系の構築に成功した。

また、シアニン-シアニンハイブリッド構造に基づく分子設計により制御された各2電子ずつの多段階の酸化還元系骨格をもとに、新たな第2の外部刺激として、熱的な外部刺激による液晶相への相転移挙動を合わせ持つ応答性分子の構築を目指して長鎖アルキル基の導入されたハイブリッド構造の構築を検討した。さらに、窒素原子等、金属イオンとの配位結合の形成を可能とする部位を酸化還元系に導入したハイブリッド構造の構築により、蛍光挙動等の新たな光応答性機能との複合化、また、ドナー-アクセプター構造の導入効果による溶液の極性に対する応答性機能等を明らかにした。これらの結果より、電気化学的な応答性機能に加え、第2の入力においても応答性機能を有する多重入力、多重出力型の応答性機能分子の実現が可能となることを明らかにした。
ヘテロクムレンユニットを含む有機ケイ素試薬を用いる高選択反応の研究

本研究の目的はヘテロクムレンユニットを含む有機ケイ素化合物を合成試薬として用いる高選択的反応の開発である。今年度は、ヘテロクムレンとしてアジド基,イソシアナト基,イソチオシアナト基を含むトリメチルシリルアジド(TMSA),トリメチルシリルメチルアジド(TMSMA),トリメチルシリルイソシアナート(TMSC),及びトリメチルシリルイソチオシアナート(TMSTC)についてその反応性を研究し、昨年度の研究を含め以下の様な事実を明らかにした。これらの反応はいずれも適用範囲が広く、また生成物は従来の方法では得がたいヘテロ環化合物やその前駆体で、医薬,農薬等へ応用が十分期待される。1.TMSAは種々のカルボニル化合物を試薬,条件,及び触媒の量等により、α-シロキシアジド,gem-ジアジド,1,3-ジアジド,テトラゾール誘導体,ニトリル等へ変換できた。2.TMSMAと芳香族金属化合物あるいは酸塩化物,酸無水物の反応を試みた。前者は中性温和な条件下でアニリン誘導体を、また、後者は条件により、トリアジン,ジアミン誘導体などを与えた。3.TMSCはシック塩基と[2+2]環化付加し、1,3-ジアゼチジン-2-オン誘導体を与えた。また、この生成物はルイス酸で環開裂し、尿素誘導体を与えた。4.TMSTCはアルデヒドとの反応によりイソチオシアナト基を導入したエーテルを高収率で与えた。アセタールとの反応では、良好な収率で非対称エーテルを与えた。また、TMSTCはハロゲン化アルキルの置換反応を容易に引き起こし、種々のハロゲン化アルキルをチオシアナートやイソチオシアナートに変換できた。
良く制御された多孔質中He薄膜の2次元及び3次元超流動の研究

単原子層内外の極薄い「固体基盤上に形成した超流動He薄膜」は、理想的2次元超流動性を示す事が知られている。この様な超流動薄膜を「孔径が制御され、3次元的繋がりを持った多孔質」の中に作ると、薄膜の2次元性と基盤の3次元的繋がりを反映した3次元性を併せ持つ超流動を作り出す事が出来る。而も他の超流動超伝導と違って、膜厚によって超流動転移温度をミリケルビンから2K近くまで連続的に変え得る大変ユニークな系が出来る。本研究は、とりわけ基盤である多孔質の孔を制御し、その孔径や、トポロジーのもとの環境下で出現する超流動現象を研究しようというものである。第一の成果は、高安定高感度捻り振り子法によるもので、回転下で見出される二つのエネルギー散逸ピークの回転角速度依存性、温度依存性、AC速度依存性を定量的に解析し、二つのピークが各々この系での2次元及び3次元量子渦の動力学に起因する事を見出したことである。成果の一部はJ.Low Temp.Phys,他、数編の論文として報告し、また更に準備している。第二に、精密な超流動流れ実験から、高温側の2次元的振る舞いの後ある臨界的超流動速度が存在して、これ以下で、2次元とは違う3次元的流れ状態を見出した事である。第三に、渦糸固体の凍結、融解転移の発見である。第1の成果を更に定量的解析を進める中で、回転下でTc以上の温度から低温に冷やしていくと2D渦対に起因するエネルギー散逸ピークの他に現れる低温側のピークは更に低温まで冷やしていくと、やがて消失して散逸のない状態が回転下でも存在することが判明した。o Kから温度を上げていくとある温度でエネルギー散逸が生じ始め回転ピークになる。この散逸が生じ始める温度は高速回転時ほど低温側から現れ始めることが見出された。また、このTc近傍での振る舞いはHe膜厚を変えてもTcでスケールしている事が見出された。この事から回転下の散逸ピークは3次元超流動転移近傍での渦糸融解と渦糸のダイナミクスによって生じていると言えよう。1.本研究は「良く制御された多孔質中He薄膜の2次元及び3次元超流動性」をこれまでの捻り振り子による研究をさらに高精密度化するとともに、他の可能な測定手段を開発駆使して、静止状態、並びに回転での実験研究から、解明しようとするものである。2.科研費補助金の第一年度である本年度は「有効熱伝導率法」によって、多孔質ガラス中に生成した単原子膜近傍の膜厚のHe超流動薄膜の「超流動流速と微少温度差」の測定からこの系の超流動の2次元性と3次元性性質の研究が進展した。即ち、両者の違いに起因すると思われる△T:dQ・dt関係から、異なる流動状態の出現が示唆された。T ≪T_cで3次元系に特徴的な臨界速度が確認された。一方、回転場下での捻り振り子実験による研究では、測定の高精密化を実現しつつあり、様々な新事実が見出され始めている。超流動密度が出現し始める温度をT_cとすると、これより低温側に別な特徴的温度が存在して、これ以下で3次元的渦委とが生成していることを示唆する実験事実が見出された。

引き続き、2次元渦状態、3次元渦状態の量子渦動力学的考察から、解明を進めている。4.現在進行中の研究につき、物理学会、等で口頭発表(シンポジウム講演、通常講演)以外に、研究論文の投稿準備中である単原子層内外の極薄い「固体基盤上に形成した超流動He薄膜」は、理想的2次元超流動を示す。この様な超流動薄膜を「孔径が制御され、3次元的繋がりを持った多孔質」の中に作ると、薄膜の2次元性と基盤の3次元的繋がりを反映した3次元性を併せ持つ超流動を作り出す事が出来る。而も他の超流動超伝導と違って、膜厚によって超流動転移温度をミリケルビンから2K近くまで連続的に変え得る大変ユニークな系が出来る。本研究は、世界最高速までの低温回転実験装置を駆使した回転下の捻り振り子法に加え、直流超流動流れ実験法(有効熱伝導法)を用い、このユニークな系の超流動性と量子化した渦の振る舞いを研究するものである。第一の成果は、高安定高感度捻り振り子法によるもので、回転下で見出される二つのエネルギー散逸ピークの回転角速度依存性、温度依存性、AC速度依存性を定量的に解析し、二つのピークが各々この系での2次元及び3次元量子渦の動力学に起因する事を見出したことである。成果の一部はJ.Low Temp.Phys.他、数編の論文として報告し、また更に準備している。第2に、精密な超流動流れ実験から、高温側の2次元的振る舞いの後ある臨界的超流動速度が存在して、これ以下で、2次元とは違う3次元的流れ状態を見出した。論文準備中である。
骨強度を高めるトレーニング様式(荷重の連続性)に関する研究

我々はラットのジャンプトレーニングを用いて骨重量を増加させ骨強度を高める運動様式について研究をしている。ジャンプトレーニングは比較的容易に設定条件を変えることが可能であるという特徴を持っている。本研究ではラットに異なるインターバルのジャンプトレーニングを行なわせ、ラットの下肢の骨への影響を検討することを目的とした。実験にはウィスター系の雌ラットを用い、生後11週齢から8週間をトレーニング期間とした。飼料、水は自由摂取とした。ラットをランダムに4種類の異なる設定のジャンプトレーニング群、またはコントロール群に分けた。ジャンプトレーニング群にはインターバルの異なる(2、5、15、30秒)ジャンプトレーニングを1日20回、週5回行わせた。ジャンプの高さは徐々に高くして40cmとした。トレーニング終了後、大腿骨・脛骨の強度試験と骨重量測定を行なった。その結果、特に脛骨において差が大きく表れ、インターバルの長いジャンプトレーニング群の方がインターバルの短いジャンプトレーニング群よりも有意に骨強度・骨重量が高まった。しかし、フォースプレートを用いて各ジャンプ群の床反力を測定したところ、インターバルの長いジャンプ群の方が大きな床反力を示したので、骨重量・骨強度に表れた差はこの力の差を反映しているものと考えられた。しかし、本実験の結果から骨重量・強度を高めるジャンプトレーニングは30秒程度にインターバルを充分に開けても、その効果が減弱されないことが示唆された。
キンカチョウの歌学習機構における転写因子CREBの役割

従来より、CREBはノックアウトマウスやショウジョウバエの実験から長期記憶の形成に必須の分子であると予想されている。ところが、こうした単純な条件付け学習実験系では、ヒトの言語認識や言語学習といった高次の機能を解析することは困難である。そこで、ヒト言語学習のモデル実験系として有望なzebra finchを材料として、その歌学習機構における転写因子CREBの役割を解明することにした。我々はzebra finchの歌中枢、特にhigher vocal center(HVC)やarea XにCREBが発現していることをanti-CREBモノクローナル抗体による免疫染色により見い出し、zebra finch脳よりCREBcDNAを単離した。zebra finchのCREB(以下zCREBと呼ぶ)はrat δCREBと97%以上の相同性を示し、リン酸化部位のアミノ酸配列も種を超えて保存されていた。そこで、我々がリン酸化CREBを特異的に認識する抗体(Ab5322)を用いて、CREBが活性化される部位や条件を調べたところ、zebra finchの歌を聞かせると、HVCからarea Xに投射する神経細胞でその活性化が起こることを見い出した。このCREB活性化は、単なる雑音やカナリヤの歌では惹起されないため、言語認識のモデルになる可能性がある。ほ乳類の海馬錐体細胞では、グルタミン酸受容体、特にNMDA型受容体とAMPA/KA受容体を介してL型カルシウムチャンネルから流入するカルシウムにより活性化されるカルモジュリン依存性蛋白リン酸化酵素(CaM kinase)によってCREBは活性化されることが証明されている。zebra finchのグルタミン酸受容体はNR2B以外はクローニングされていないので我々が各subtypeの発現をRT-PCRと各subtype特異抗体を使って調べてみたところ、zebra finchの脳でNR1,NR2A,NR2C,NR2D,GluR1,GluR2,GluR3,GluR4,mGluR1,mGluR2,mGluR4の発現が認められ、各グルタミン酸受容体のアミノ酸配列はほ乳類の相同分子と77-99%の高い相同性を示した。HVCではNR1,GluR2/3,mGluR1が発現しているが、area Xに投射する神経細胞にはNR1とGluR2/3がCREBと2重染色され共存が証明された。グルタミン酸投与により惹起されるHVCでのCREBのリン酸化はAP5あるいはCNQXの単独投与により阻害できるので、zebra finchのHVCでもほ乳類の海馬錐体細胞と同様に、NMDA型受容体とAMPA/KA受容体の両方の活性化がCREBのリン酸化に必要で、NR1とGluR2/3の相同分子がその役割を担っているものと思われる。

グルタミン酸投与により惹起されるHVCでのCREBのリン酸化はAP5あるいはCNQXの単独投与により阻害できるので、zebra finchのHVCでもほ乳類の海馬錐体細胞と同様に、NMDA型受容体とAMPA/KA受容体の両方の活性化がCREBのリン酸化に必要で、NR1とGluR2/3の相同分子がその役割を担っているものと思われる。
不連続ガレルキン時間領域法に基づく電磁界・回路混合解析に関する研究

本研究の目的は,モバイル情報端末や高性能サーバに内蔵される高密度実装(基板・インターポーザ等)を対象として,その信号品質・電源品質・電磁波ノイズをシミュレーションにより予測するための高速高精度な回路・電磁界混合解析手法の確立である.本研究では,DGTD法による電磁界解析とSPICEやLeapfrog型の回路解析との接続アルゴリズムの理論構築とソルバ開発を行った.開発した混合解析ソルバについての応用事例として,配線の信号完全性解析について検証を行った.また,GPGPUによる並列化を実装し,配線モデルの区分数を増加させることによる,解析精度の向上についても確認を行った.本研究では、高密度実装を対象として、その信号品質・電源品質・電磁波ノイズをシミュレーションにより予測するための高速高精度な回路・電磁界混合解析手法の確立を目指している。従来の回路・電磁界混合解析手法では、電磁界解析の手法としてFDTD法が広く用いられてきた。しかし、FDTD法は境界適合性や数値拡散特性に欠点があり、近年、DGTD(不連続ガレルキン時間領域)法が有望視されている。本年度は、DGTD法による電磁界解析領域と回路解析領域との接続アルゴリズムの基礎理論構築を行った。電磁界・回路混合解析を実行するためには、電界・磁界と電圧・電流の相互変換と時間・空間的な同期が必要となる。先行研究を参考としつつ、一般的な修正節点解析法や節点解析法で表現された回路行列との混合解析アルゴリズムを開発するために、基礎的な2次元問題に対するDGTD法の解析アルゴリズムをMATLAB上に実装した。電磁界領域の端子部の電界から回路領域での電圧を算出し、回路領域に対して等価電圧源として印加し、さらに等価電圧源に流れる電流を電流密度に変換し、電磁界領域の端子部に印加する手法について検討した。少数の線形受動素子からなる回路を接続し、DGTD法との混合解析が可能であることを確認した。次に、能動素子を含むより大規模な回路解析が可能なSPICE型やLeapfrog型回路シミュレータとの混合解析を実現するために、MATLABで記述した2次元DGTD法の基礎プログラムを基にC/C++プログラムを実装した。また、回路シミュレータ側としては、ソースコードが公開されており自由に改変が可能なSPICE3F5をベースとした連携機能の実装を進めた。本研究では,不連続ガレルキン時間領域(DGTD)法による電磁界解析と、SPICE型やLeapfrog型回路シミュレータとの汎用性を持った混合解析技術の確立を目指している。また、DGTD法と回路シミュレータとを並列分散処理することで、超大規模な系に対してスケーラブルな解析コストの実現を目指している。平成27年度は、平成26年度に実施したDGTD法による電磁界解析領域と回路解析領域との接続アルゴリズムの基礎理論構築を踏まえ、MATLABで記述した2次元DGTD法の基礎プログラムを基に実装したC/C++プロトタイププログラム(電磁界解析ソルバ)と、ソースコードが公開されており自由に改変が可能なSPICE3F5をベースとした回路シミュレータとの混合解析機能の実装を進めた。回路シミュレータ側の可変解析タイムステップ幅のマルチレート性を考慮しながら、電磁界解析ソルバ側の解析タイムステップと同期させ、電磁界領域の端子部の電界から回路領域での電圧を算出し、回路領域に対して等価電圧源として印加し、さらに等価電圧源に流れる電流を電流密度に変換し、電磁界領域の端子部に印加する機構の実装を行った。さらに、回路解析手法としてSPICE型の陰解法でなく、陽解法を用いることで行列計算が不要で並列化に適したLeapfrog型の回路解析アルゴリズムとの混合解析機能の実装について検討した。結果として、Leapfrog型の回路解析アルゴリズムは、DGTD法の電界・磁界更新式と親和性が高く、電磁界解析ソルバ側に直接組み込むことが可能との知見を得た。実際に、Leapfrog型の回路解析アルゴリズムの電磁界解析ソルバへの組み込みを開始した。SPICE型回路シミュレータと電磁界解析ソルバとの連携機構の実装に想定以上の時間を要したため、27年度内に予定していた成果発表が実現できていない。また、同様の理由によってマルチCPU/GPUによる並列分散処理技術の確立の着手に遅れが生じている。本研究では、不連続ガレルキン時間領域(DGTD)法による電磁界解析と、SPICE型やLeapfrog型回路シミュレータとの汎用性を持った混合解析技術の確立を目指している。平成28年度は、平成27年度に検討したLeapfrog型の回路解析アルゴリズムの電磁界解析ソルバへの組み込みを進めた。具体的には、陰解法を採用しているSPICE型の回路解析アルゴリズムと比較して、Leapfrog型の回路解析アルゴリズムは陽解法であり、各節点の電圧値と節点間の電流値を行列計算によらず交互に計算することで求めることができるため、並列化に適しており、DGTD法の電界・磁界の更新式とも親和性が高い。そのため、回路解析ソルバと電磁界解析ソルバを何らかのプロセス間通信などでタイムステップの同期を取り、計算結果を相互に交換することで連携させるのではなく、電磁界解析ソルバ内に回路解析アルゴリズムを直接実装するという方針で混合解析シミュレータの開発を継続した。また、混合解析シミュレータは、今後のGPUによる並列分散処理への展開を考慮し、Linux上のNVidia社のGPUプログラム開発環境であるCUDA/C++環境下での実装を行なった。

ただし、現状では小規模から中規模の例題に対するCPUを用いたシングルスレッドでの実行による検証中となっており、マルチCPU/GPUによる並列分散処理技術の確立については、検討を開始した段階にある。SPICE型回路シミュレータとの連携機構の実装を見直し、Leapfrog型の回路解析アルゴリズムとの直接的な結合による混合解析シミュレータの実現へと研究開発方針を変更したことによって、開発に想定以上の時間を要したため、28年度内に予定していた成果発表が実現できていない。また、同様の理由によってマルチCPU/GPUによる並列分散処理技術の確立の着手に遅れが生じている。本研究では、不連続ガレルキン時間領域(DGTD)法による電磁界解析と、SPICE型やLeapfrog型回路シミュレータとの汎用性を持った混合解析技術の確立を目指している。また、DGTD法と回路シミュレータとを並列分散処理することで、超大規模な系に対してスケーラブルな解析コストの実現を目指している。平成29年度は、前年度までに開発したDGTD法とLeapfrog型回路解析アルゴリズムとの混合解析についての応用事例として、DGTD法に基づく配線のシグナルインテグリティ(信号完全性)解析とディスクリート素子を対象としたLeapflog型回路解析の混合解析について検証を行った。配線の電信方程式に対して不連続な基底関数を適用し、数値フラックスを用いて不連続性を補償するDGTD計算と、Leapflog型回路解析の混合解析が可能であることを示し、また、モード分解を適用することによって、多層線路(マルチコンダクタ)問題への拡張についても可能であることを示した。さらに、CUDA/C++環境下でのGPGPUによる並列化を実装し、配線モデルの区分数を増加させることによる、解析精度の向上についても確認を行った。これらの成果をまとめることにより、2018年3月に開催されたRISP(Research Institute of Signal Processing Japan)International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2018において「A Study of Interconnect Analysis Based on DGTD Method」と題した成果発表を行った。本研究の目的は,モバイル情報端末や高性能サーバに内蔵される高密度実装(基板・インターポーザ等)を対象として,その信号品質・電源品質・電磁波ノイズをシミュレーションにより予測するための高速高精度な回路・電磁界混合解析手法の確立である.本研究では,DGTD法による電磁界解析とSPICEやLeapfrog型の回路解析との接続アルゴリズムの理論構築とソルバ開発を行った.開発した混合解析ソルバについての応用事例として,配線の信号完全性解析について検証を行った.また,GPGPUによる並列化を実装し,配線モデルの区分数を増加させることによる,解析精度の向上についても確認を行った.
複素多様体における可視的作用と無重複度表現の統一理論の幾何的側面の研究

研究代表者が提唱した「複素多様体における可視的な作用」の幾何的側面の研究を続行した。「複素多様体における可視的な作用」という概念は、「シンプレクティック多様体におけるcoisotropicな作用」,「リーマン多様体におけるpolar作用」と三極をなす概念であり、群の軌道が無限個となるような(推移的とはかけ離れた)作用に対しても、無重複表現を生み出す基礎構造として導入された。本年度は「エルミート対称空間における双正則変換群の対称部分群の作用は、常に、強可視的であり従って可視的である」という定理を証明した。この結果は、学術誌"Transformation Groups"で出版される予定である。上記の定理が、有限次元表現における無重複定理(GL-GL双対、岡田-Krattenthalの公式),や無限次元表現におけるいくつかの無重複定理(たとえば、正則離散系列表現のKタイプ公式における無重複定理(Hua-Kostant-Schmidの公式),GL(n, R)/O(n)などのリーマン対称空間におけるPlancherel公式の連続スペクトラムの無重複性定理)を包括する新しい幾何的な原理となることも証明した。表現の理論への応用に関しては次の研究課題として実り豊かな内容があると考える。さらに、対称空間の枠組みを越えた場合についても、可視的な作用の系統的な研究を推し進めた。特に、A型の群に対する旗多様体に限定して、その可視的な作用の分類を研究した。さらに、対称空間に対する古典的概念であるカルタン分解が、このA型の旗多様体において、作用が可視的な場合には一般化できることを発見し、「ヘリンボン・ステッチの手法」と名づけた組合せ論的手法によって「編み上げカルタン分解」を与えた(論文[4])。1.リー群が複素多様体に双正則変換として作用しているときに、各軌道がある全実部分多様体と交叉するかどうか、という観点から「可視的作用」という概念を提唱した(文献[1])。さらに、群作用の軌道を保つ反正則な変換を用いて「強可視的作用」という概念を導入した。また、(強)可視的な作用の種々の例を系統的に構成した。その一部は文献[2]の第5章で発表し、残りは論文を準備中である。2.可視的作用の概念を用いて、GL(n)のテンソル積表現が無重複になる場合をすべて決定した[1]。特に、Stembridge(2001)が個別に分類した組合せ論的結果に対し、複素幾何的な観点を与えた。3.複素多様体における可視的作用の無限小レベルでの特徴づけを与えた。これはGuillemin-Sternbergによるシンプレクティック幾何の無重複作用やPodesta-Thorbergssonによるリーマン幾何の極作用とも関係していることに気づき、その基礎的な性質を研究した。これは文献[2]の第4章で発表した。4.正則離散系列表現に関するHua-Schmid-KostantのK-type公式を非コンパクトな対称対に関する分岐則に一般化し(文献[3,5])、可視的な作用との意味を明らかにした(文献[2])。5.大阪市立大学、韓国で上記の結果について連続講義を行い、また、デンマークで成果発表を行った。6.解析接続によって複素半群に無限次元表現を拡張するというGelfand-Gindikinプログラムの一環として、不定値直交群O(p,2)の最高ウェイト表現の解析接続の公式を得た(真野元氏との共同研究[4])。さらに表現の複素化と積分幾何を主テーマとして、京都大学数理解析研究所で、Working Seminar on Integral Geometryのセミナーを定期的に主催した。特に、Krotz教授には連続講演を依頼した。1.表現を既約に分解したときに、それぞれの既約成分の重複度が高々1である表現を無重複度表現という。無重複度表現については、GL(n)からGL(n-1)への制限、リーマン対称空間のPlancherel型定理(Cartan-Gelfand等)、代数幾何における球多様体(Brion等)、無重複空間(Kac),テータ対応(Howe)など、歴史的に多くの無重複度表現が知られており、それぞれに美しく深い研究が発展してきた。当該研究では、これらの事例を包括するような幾何的な舞台を準備することを主目的として、複素多様体における「可視的な作用」という幾何的概念を導入した。さらに、典型的な事例に対して、対応する複素多様体への群作用が「可視的」であることを具体的に証明し、上記のアイディアが有効であることを例示した(論文[1])。2.既知の事例にととまらず、新しい無重複度表現を系統的に生み出すことを目指し、複素多様体における「可視的な作用」の例をいくつか構成・発見した。現在、論文を執筆中である。3.複素多様体における「可視的な作用」が、コンパクトなケーラー多様体の場合には、「リーマン多様体におけるpolar action」やGuillemin-Sternbergによる「シンプレクティック多様体におけるcoisotropic action」という既存の概念との関連があることを見出し、その関係を調べた(論文[1,2])。4.東京大学の玉原セミナーハウスで3時間の連続講演、2005年度表現論シンポジウムで2時間の概説講演、金行教授70歳研究記念集会などで成果発表を行った。またその講義録の作成を開始した。

「複素多様体における可視的な作用」という概念は、「シンプレクティック多様体におけるcoisotropicな作用」,「リーマン多様体におけるpolar作用」と三極をなす概念であり、群の軌道が無限個となるような(推移的とはかけ離れた)作用に対しても、無重複表現を生み出す基礎構造として導入された。本年度は「エルミート対称空間における双正則変換群の対称部分群の作用は、常に、強可視的であり従って可視的である」という定理を証明した。この結果は、学術誌"Transformation Groups"で出版される予定である。上記の定理が、有限次元表現における無重複定理(GL-GL双対、岡田-Krattenthalの公式),や無限次元表現におけるいくつかの無重複定理(たとえば、正則離散系列表現のKタイプ公式における無重複定理(Hua-Kostant-Schmidの公式),GL(n, R)/O(n)などのリーマン対称空間におけるPlancherel公式の連続スペクトラムの無重複性定理)を包括する新しい幾何的な原理となることも証明した。表現の理論への応用に関しては次の研究課題として実り豊かな内容があると考える。さらに、対称空間の枠組みを越えた場合についても、可視的な作用の系統的な研究を推し進めた。特に、A型の群に対する旗多様体に限定して、その可視的な作用の分類を研究した。さらに、対称空間に対する古典的概念であるカルタン分解が、このA型の旗多様体において、作用が可視的な場合には一般化できることを発見し、「ヘリンボン・ステッチの手法」と名づけた組合せ論的手法によって「編み上げカルタン分解」を与えた(論文[4])。
糞線虫症ネズミ実験モデルに関する研究-Strongyloides venezuelensisの体内移行経路と播種性感染について

ベネズエラ糞線虫(以下S.v)フィラリア型幼虫を400隻毎、未感染のマウス及びラットに皮下注し、それぞれ24,36,40,42,45,48,60,66,72,96時間後に剖検した。剖検は、全ての組織、臓器に対して行ったが、皮膚、筋、脳、肺のような充実性の組織・臓器については細切後、食道、気管、腸管のような管腔器官・臓器はそのまま37°Cの生理的食塩水に浸し、遊出してきた幼虫および成虫の数を実体顕微鏡下で数えた。その結果、マウスにおいては感染24,36時間では、皮膚及び筋肉からのみ虫体が回収された。感染42時間において初めて肺から虫体が証明され、48,60時間ではほとんどの虫体が肺から回収された。気管からは感染60,66時間後に少数の虫体が分離された。小腸には感染60時間後に成虫が確認され、経時的にその回収数が増加したが、72,96時間後ではほぼ同じであったが、マウスに比して虫体の回収率がやや低く、分布にばらつきが見られ、一部の虫体は皮膚及び筋肉内に留まる傾向が見られた。上記の実験をステロイド投与により免疫能の低下たラットおよびマウスに対して行ったところ、腸管内における成虫の経時的虫体数の減少がかなり緩徐になったが、自家感染を示す所見はみられなかった。S.vはStrongyloides ratti(以下S.r)と異なり、虫体の頭蓋内移行がみられないことや、虫体の回収率が高く、体内移行における各組織・臓器への分布のばらつきが少ない、という特徴を示していた。これより、S.vはS.rよりもヒト糞線虫の実験モデルとして適当であると判断された。また、自家感染については、さらに調査・研究の必要性が確認された。
宇宙望遠鏡の極低温域で振動減衰向上を目指す渦電流型アイソレータの開発

本研究は、強磁性の永久磁石とアルミニウムの金属板を用いて発生させた渦電流に伴う減衰力を世界で初めて人工衛星に搭載可能な極低温環境でも擾乱(微小振動)を効果的に遮断できる機構(アイソレータ)に応用し、高精度な宇宙天文観測につなげようとするものである。計画している具体的な研究項目は次の2つである。1.渦電流アイソレータの極低温環境における減衰性能の最適設計2.渦電流アイソレータの衛星搭載状態での性能予測1.について、平成29年度に保有の低温振動試験設備を用いて取得したデータの詳細な分析を行い、渦電流アイソレータの減衰力の温度依存性について理解ができた。ただし、当初想定していなかった大きな剛性の温度依存性が確認できたので、要因の切り分けのために、アイソレータに組み込まれているCFRP製板バネ単体の低温振動試験を追加で実施した。その結果、板バネの剛性や減衰係数の有意な温度依存性は確認されなかったため、渦電流ダンパーに起因するものと特定ができた。そこで、恒温槽付きの加振装置を組み立て、ダンパー単体の常温と低温での荷重サイクル試験を行い、周波数と温度に対する荷重と変位の関係を取得し、剛性のモデル化について検討を進め、その結果を用いて衛星模擬構体搭載用のアイソレータを設計する予定である。2.については、アイソレータ搭載形態の衛星模擬構体の試験コンフィグレーションを検討し、試験に向けた環境整備を行った。渦電流による低温での減衰力が実験的に確認ができて、減衰係数が温度に対してピーク値を有することが分かったが、その要因は使用している磁石の磁力の温度依存性に起因することが分かった。一方で、剛性の温度依存については、渦電流ダンパーの伝導体の渦電流回路中の自己インダクタンスの影響に依るものと考えてはいるが、実験での裏付けが必要となったので、試験装置製作等の追加作業が発生したことで全体的に遅延している。渦電流ダンパーの減衰力の設計についての目途は得ているが、剛性についてはまだ目途が得られていないため、剛性部分の理論構築と実験による検証作業を急ぐ予定である。一通り設計手法としての目途が得られたところで、衛星模擬構体用のアイソレータを製作する。また、将来的な研究として、衛星に依っては磁気を嫌うセンサが近傍に搭載される可能性があるため、磁気が漏れない構造やシールドなども合わせて研究していく必要があると考えている。計画している具体的な研究項目は次の2つで、平成28年度では1について実施した。1渦電流アイソレータの極低温環境における減衰性能の最適設計2渦電流アイソレータの衛星搭載状態での性能予測まず、アルミニウムの電気伝導度と永久磁石の表面磁束密度を液体窒素温度から室温までの温度域で実測した。これらの材料特性の実測値を用いて渦電流アイソレータの減衰力を設計した。次に、この渦電流アイソレータをJAXA研究開発部門が保有する真空チャンバ付きの振動試験設備に設置し、真空中で-50度から室温の温度域でアイソレータ上下間の伝達関数と減衰波形のデータを取得し、実測値と設計値との比較を行った。この試験結果によると、室温では渦電流の減衰力の実測値が設計値に対して5%程度の誤差の範囲であったが、-50度では20%程度の誤差が生じた。これはアイソレータの可動部とは完全に一致しない点にアイソレータを代表する温度規定点を設けたことで、規定点と可動部との温度差によって設計値に誤差が生じたためと推測された。今後は可動部に温度センサが設置できる構造的な工夫を行って対処する。なお、本試験でアルミニウムの電気伝導度について、今回の実測値とハンドブックに記載のデータと比較したところ、無視できない程度の差異があることが分かり、設計時には供試体に実際に使用する材料の実測値が必要なことが分かった。振動試験装置のスペックとしては、-150度程度までの極低温環境が実現できるが、装置に不具合が生じたために、平成28年度中は温度環境が-50度程度までの試験に留まった。なお、室温から-50度程度までは予定のデータが取得でき、その際の低温環境での試験時の知見等を得た。1.渦電流アイソレータの極低温環境における減衰性能の最適設計2.渦電流アイソレータの衛星搭載状態での性能予測1.について、平成28年度では保有の振動試験設備を用いて-46度で1軸ベース加振により振動減衰特性を取得した。その際、設備の温調機能に不具合が発覚したために平成29年度では修理を行い、さらに低温の-110度での振動減衰特性を取得することができた。試験から取得したパラメタをもとに、アイソレータの数学モデルとの合わせ込みを行っている。

また、アイソレータ端部間の6自由度伝達関数を取得するために製作した恒温槽付きの多軸加振装置について、部分的な改修と装置を使用する上での条件出しを行い、ランダム加振による6自由度伝達関数が取得できるところまで装置の調整ができた。2.については、アイソレータ搭載形態の衛星模擬構体の試験コンフィグレーションを複数案検討した。この試験では、衛星模擬構体に組み込むアイソレータ部分を局所冷却するが、その際に過大な変位を発生させるとアイソレータの板バネが破損する危険性があるため、試験時の作業性とアイソレータの健全性確保の観点から試験コンフィグレーションのトレードオフを行った。平成28年度の振動試験で発覚した試験設備の不具合の修理は平成29年9月に完了したが、再開後は待機していた開発中のロケット/衛星プロジェクトのコンポーネント振動試験をスケジュール上優先せざるを得なくなったため、これらが完了した後の平成30年1月にアイソレータ単体の振動試験を実施することになった。このため、当初計画していたような平成29年度中に衛星模擬構体搭載形態でのアイソレータの設計を固めて製作にまで至ることができなくなった。さらに、研究代表者の所属部内の一時的な配置転換(事業管理部署(事務系)への人事異動)により当初の研究実施計画で想定したマンパワを充てられなくなった。これらの予期していない事態により、研究計画全体に進捗の遅れが生じている。本研究は、強磁性の永久磁石とアルミニウムの金属板を用いて発生させた渦電流に伴う減衰力を世界で初めて人工衛星に搭載可能な極低温環境でも擾乱(微小振動)を効果的に遮断できる機構(アイソレータ)に応用し、高精度な宇宙天文観測につなげようとするものである。計画している具体的な研究項目は次の2つである。1.渦電流アイソレータの極低温環境における減衰性能の最適設計2.渦電流アイソレータの衛星搭載状態での性能予測1.について、平成29年度に保有の低温振動試験設備を用いて取得したデータの詳細な分析を行い、渦電流アイソレータの減衰力の温度依存性について理解ができた。ただし、当初想定していなかった大きな剛性の温度依存性が確認できたので、要因の切り分けのために、アイソレータに組み込まれているCFRP製板バネ単体の低温振動試験を追加で実施した。その結果、板バネの剛性や減衰係数の有意な温度依存性は確認されなかったため、渦電流ダンパーに起因するものと特定ができた。そこで、恒温槽付きの加振装置を組み立て、ダンパー単体の常温と低温での荷重サイクル試験を行い、周波数と温度に対する荷重と変位の関係を取得し、剛性のモデル化について検討を進め、その結果を用いて衛星模擬構体搭載用のアイソレータを設計する予定である。2.については、アイソレータ搭載形態の衛星模擬構体の試験コンフィグレーションを検討し、試験に向けた環境整備を行った。渦電流による低温での減衰力が実験的に確認ができて、減衰係数が温度に対してピーク値を有することが分かったが、その要因は使用している磁石の磁力の温度依存性に起因することが分かった。一方で、剛性の温度依存については、渦電流ダンパーの伝導体の渦電流回路中の自己インダクタンスの影響に依るものと考えてはいるが、実験での裏付けが必要となったので、試験装置製作等の追加作業が発生したことで全体的に遅延している。