hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光化学およびナノフロー解析から見た知覚過敏抑制材の開発と効果

知覚過敏処置後の臨床症状が短期間のうちに再発現する後戻りについては多くの歯科医が経験しているが、原因ならびに再発の過程についてはいまだ解明がなされていない。理由として、症状が本人の訴え以外に客観的に捉える事ができない事、プラセボ効果により症状のマスキングが発生する事があげられ、これらがin vivo解析およびin vitroシミュレーションを困難にしている。我々は象牙質透過性を光化学を応用して定量的に計測する方法を開発し、知覚過敏抑制材処置後の効果と後戻りについて報告してきた。さらに、微細な象牙細管の露出が知覚過敏症状に強く影響する事を考慮し、狭小範囲の解析を目的としたマイクロフローセンサーを計測装置に導入した。本研究ではさらに精度を高めるため新規のナノフローレベルでの解析装置を作製し、象牙質知覚過敏の特徴とされる急激な象牙細管内液の移動に伴う象牙質透過量の動態と並行して知覚過敏抑制材の微細形態学的解析を行う事で、その効果が時間と共に変化するプロセスを解明し実効性がある知覚過敏抑制法を確立する事を目的としている。平成30年度では前年度に試作した装置に、液体の移動により発生するごく微少の温度変化をナノレベルで感知するフローセンサーを据え付けた装置に改良した。本装置の象牙細管の微量な透過性を検知する能力および再現性を解析すると共に口腔内の環境をシミュレートするため、人工唾液を溶液に用いてその影響について解析した。およそ100個の象牙質試料を作製し、主にリン酸カルシウム系知覚過敏抑制材、人工唾液および時間との関連性について検討を加えた。また、並行して内部に析出する結晶様構造体について検討を行った。リン酸カルシウム系材料の場合、人工唾液の使用と象牙質透過性の抑制との間に強い関連性が認められ、口腔内に存在する唾液あるいは外部からのイオン性成分の補給を検討すべきである事が示唆された。平成29年度に試作した微量の液体の移動により発生する温度変化をマイクロレベルの流速として感知するフローセンサーを組み込んだ装置を、平成30年度に改良を行い、ナノレベルの精度への向上を図った。以前から使用している光化学反応を応用した象牙質ディスク透過性測定装置は、化学発光の強度を時系列的に計測する事で試料の透過性を計測するものであり、この装置は簡便で非常に鋭敏に液の移動を感知できるものの、実際の液移動量を正確な量として表示する事には困難がある。そこでこの欠点を補うためナノレベルでの液量移動を感知するための新たなフローセンサーを組み込んだ装置の開発が必要であった。使用したセンサーの性能は格段に優れている反面、実験環境のコンプライアンスに非常に敏感であるため、実験環境および装置の細部の変更をくり返しながら基礎的なデータを採取してデータの再現性を得るため改良し、精密な象牙質ディスク透過性測定のための実験条件の構築を行った。リン酸カルシウム系の知覚過敏抑制材は、生体親和性が他の薬剤より優れている。この材料は最終的にハイドロキシアパタイトで象牙細管を封鎖出来得るものと考えているが、既存の材料ではハイドロキシアパタイトの象牙細管内結晶生成に46時間程度かかる事を平成29年度で確認した。この事は塗布直後の知覚過敏抑制効果は、生成されたハイドロキシアパタイトの効果ではなく、含有成分の象牙細管封鎖効果であると考えられ、ハイドロキシアパタイトへの結晶化を促進させる事が重要である。その一つの解決方法として、結晶成長のコアとなる部分を硬化特性を考慮しながら早期に生成させるため、外部からイオン成分を供給する方法について検討し、その効果については海外で発表した。また、これとは並行して当初の予定どおり象牙質表面および細管内部の状態について分析を進めており、ほぼ計画どおりと考えられる。本研究でのナノフローセンサーを用いたシミュレーションモデルを用い、リン酸カルシウム系知覚過敏抑制材および試作の材料についての検討を引き続き遂行する。結晶生成速度や結晶構造の質を向上させるための成分比、付加成分や環境要因等について試料数を増やしながら行い、透過性抑制効果の発現や破壊の過程を分析するとともにより効果の高い知覚過敏抑制材開発のための条件解析を詳細に行う。象牙細管内のナノフロー解析には環境のコンプライアンスが大きく影響するため、口腔内の急激な温度変化をシミュレートする実験モデルの構築には、それを厳密に排除する機構が求められる。その点を考慮しながらの温度変化シミュレートモデル構築には、試片部分にのみペルチェ素子等で急激な温度変化を与えられる構造が必要であり、瞬間的な温度変化による急激な内液移動を観測できるようさらなる改良を試みる。また、ハイドロキシアパタイトへの結晶化反応促進のためには、硬化特性を考慮しながら結晶成長のコアを早期に生成、成長させるための複数の方法について検証しながら解析を行う。外部からの成分添加も効果的であるという結果も前年度に得られているため、口腔内のヒト唾液成分には個体差がある事を考慮し、特にCa/P比の影響について検討を加える。これらの事を新たに試作した透過性抑制材と組み合わせて象牙質透過試験の計測に供し、表面分析と形態学的観察の結果と併せて解析する事で、象牙質透過性抑制材開発の基本的な要件を獲得する事を目標とする。象牙質透過性を低下させる性能の高い材料を開発できた場合には、象牙質透過性を亢進させる口腔内環境の変化を再現させるために、炭酸飲料などの酸による影響を考慮した実験系を組み立て、その影響を解析する事で新たに作製する透過抑制材料の性能を評価する。知覚過敏処置後の症状の後戻りについては多くの歯科医が経験しているが、その原因ならびプロセスはいまだ解明されていない。

その理由は、知覚過敏が本人の訴え以外に症状として捉える事ができない事、プラセボ効果によるマスキングが発生する事があげられ、これらがin vivoの解析およびin vitroシミュレーションを困難にしている。我々は光化学を応用した象牙質透過性の定量的計測法を開発し、知覚過敏抑制材処置後の効果と後戻りについて報告してきた。さらに、微細な象牙細管の露出が知覚過敏症状に強く影響する事を考慮し、より狭い範囲での解析を目的としてマイクロフローセンサーを計測装置に導入した。本研究ではさらに精度を高めた新規のナノフローレベルでの解析装置を作製し、象牙質知覚過敏の特徴である急激な象牙細管内液の移動を瞬間的に発生させ、その動態と並行して微細形態学的解析を行う事で知覚過敏抑制材の効果とそれが時間と共に変化するプロセスを解明し、実効性がある知覚過敏抑制法を確立する事を目的としている。平成29年度では、液体の移動により発生するごく微少の温度変化をナノレベルで感知するフローセンサーを作製し、本装置の象牙細管の微量な透過性を検知する能力について検討した。また、並行して使用材料について検討し、従来の材料ではハイドロキシアパタイトを象牙細管内に結晶化させるには、46時間程度かかる事を見い出した。この事は初期の抑制効果は生成されたハイドロキシアパタイト由来でないことを意味し、材料塗布時の粒度分布のバラツキが部位により透過性が異なる原因となると考えた。そのため、早期に結晶を生成させるための結晶核生成を加速させる方法を考案し、イオン液体を用いた特殊な試料作製法をSEM観察に導入して解析を進めている。また、これとは並行して当初の予定どおり共焦点レーザー顕微鏡、X線回折を用いた分析を行っている。平成29年度年度では、ごく微量の液体の移動により発生する温度変化をナノレベルの流速として感知するフローセンサーの試作品を作製した。以前に使用していた光化学反応を応用した象牙質ディスク透過性測定装置は、化学発光の強度を時系列的に計測することで試料の透過性を計測するものであった。この装置は簡便で非常に鋭敏に液の移動を感知できるものの、実際の液移動量を正確に計測するのは困難であった。そこでこの欠点を補い、性能を向上させたナノレベルでの液量移動を感知するための新たなフローセンサーを組み込んだ装置を開発した。本装置は性能が格段に優れている反面、実験環境のコンプライアンスに非常に敏感であるため、現在安定性と再現性に関するための改良と基礎的なデータを採取し、精密な象牙質ディスク透過性測定のための適切な実験条件を構築している。リン酸カルシウム系の知覚過敏抑制材は、生体親和性が他の薬剤より優れている。しかしながら、既存の材料ではハイドロキシアパタイトの象牙細管内結晶生成に46時間程度かかる事を確認した。この事は塗布直後の知覚過敏抑制効果は、生成されたハイドロキシアパタイトの効果ではなく、含有成分の象牙細管封鎖効果であると考えられ、材料を塗布する際に粒度分布に差が生じそれが部位により透過性が異なる要因になると考えられる。
有機複合材料の機械的性質に及ぼす放射線と応力との同時効果

放射線と応力とが同時に有機材料に作用した時に材料の機械的性質がどのように変化するかを明らかにするために、放射線照射下において試料の機械試験(曲げによるクリープとリラクセイション試験)を遂行した。平成6年度:1.試料には、工学的材料のGFRP(ガラス繊維強化エポキシ樹脂)とその母材であるエポキシ樹脂を使用した。2.放射線線源には、大阪大学産業科学研究所・放射線実験所のγ線(Co-60)と電子線(ライナック)を使用した。3.低温下(液体窒素中)照射装置を製作し、大線量率の電子線照射実験が可能となった。4.応力と放射線の同時効果によって、有機材料の劣化は、照射済材のものより、加速されることが明かとなった。平成7年度:5.同時効果の反応過程を検討するために、変形速度の温度依存性を調べた結果、同時効果試験では照射済材試験のものより、見かけの活性化エネルギーが小さくなった。従って、同時効果と照射済み材との変形のメカニズムが異なっていることが分かった。平成8年度:6.放射線照射中のエポキシ樹脂の化学反応過程を調べた。(1)応力負荷材料、照射済材料、さらに同時効果材料のそれぞれについてラジカルの測定を行った結果、同時効果材は、照射済材よりもラジカル数が約10%多くなっており欠陥生成も多くなっていると推定できた。(2)粘弾性やスエリングの測定を行い分子鎖切断の評価を行った結果、同時効果によって約10%切断のG値が高くなり劣化が加速することが分かった。9.同時効果のメカニズムとして次の二つを提案した。(1)巨視的には一定速度の変形が現れていることからマックスモデル粘性として捉えた。架橋密度の低下、温度上昇や分子構造の変化で粘性係数の低下が起こる。(2)微視的には分子鎖切断の増加と、架橋の効果が現れ難いこと等によるためであると推定できた。有機複合材料(FRP)は核融合炉の超電導磁石用の絶縁材・スペーサーとして使用する事が検討されている。この超伝導磁石材料は、放射線に曝されながら同時に応力が負荷される。従来、多く行われている照射済材(照射後の材料)を試料とした実験は、真の意味で、核融合環境を模擬しているとは言えない。そこで、このような環境下(応力と放射線が同時に負荷される)において有機材料の機械的性質がどのように変化するのかを明らかにすることを目的として、実用材料であるエポキシ樹脂及びエポキシ系FRPの放射線照射下クリープ実験を行った。その結果、そのクリープ速度は放射線と応力とを同時に負荷した場合には、未照射材や照射済材に比較して2桁以上大きくなっていることが確認できた。エポキシ樹脂及びFRPのクリープ速度の温度依存性について検討を加えた。エポキシ樹脂の場合には、そのアレニウスプロットから、未照射材及び照射材の温度依存性を示す直線は、同時効果材の直線よりもその傾きが大きくなっており、この傾きから活性化エネルギーを求めるとそれぞれ5.2kcal/moleおよび、1.0kcal/moleであった。エポキシ樹脂の活性化エネルギーが放射線環境中では、約80%減少している。FRPの同時効果条件下のクリープ速度は温度変化に対して速度が殆ど変化を示しておらず、活性化エネルギーが無視できるほど小さくなっていることを示している。このようなクリープ速度が2桁以上大きくなることと、活性化エネルギーの変化から、クリープ変形のメカニズムが応力と放射線とが同時に負荷される場合と個々に負荷される場合とで変化していると推定できた。

前年度に低温下においてクリープ試験を行えるように整備した装置を使用して有機複合材料(エポキシ系ガラス繊維強化樹脂)及びその母材(エポキシ樹脂)の照射下クリープ実験を行いデータの集積を行うことを計画し母材については80%のデータを得た。低温下における放射線照射によって有機材料にどのような化学反応が起こっているのかを評価するために照射試料について電子スピン共鳴(ESR)の測定を開始する為に、測定法の検討を行った。試料の大きさは、2×2×21mmで十分であること、ESR測定条件としては、極低温下の評価をするために液体窒素温度で、石英管に真空封入(10-6torr.)して行うことにした。基礎的データとして、石英管のみの照射を行いESRの観測を行ったが母材のものに比べて無視できることが分かった。母材のESRに関して観測を行い放射線照射にともなう変化、また、温度上昇にともなう変化の評価を行った。その結果、ESR信号は照射線量の増加に従ってその積分量(ラジカルの数)が増加すること、また、温度上昇に対しては、220Kまではラジカルの減少は少ないがこの温度を超えると急激に減少し300Kでは20%近くになることを観測した。これより、エポキシ樹脂の電子線照射によって生成したラジカルは寿命が長く比較的安定に存在することが分かった。ラジカルの減少する温度は粘弾性測定からβ分散温度に対応していると推定されある特定の分子団の運動とラジカル減少との関係を追求することによって生成ラジカルを同定できる可能性が明かとなった。従って、これらを基礎データとして、応力と放射線との同時効果によってエポキシ樹脂のラジカルの生成がどの様に変化するかを観測し、分子構造的変化を明らかにし同時効果のメカニズムを解明していく予定である。放射線と応力とが同時に有機材料に作用した時に材料の機械的性質がどのように変化するかを明らかにするために、放射線照射下において試料の機械試験(曲げによるクリープとリラクセイション試験)を遂行した。◯平成6年度:1.試料には、工学的材料のGFRP(ガラス繊維強化エポキシ樹脂)とその母材であるエポキシ樹脂を使用した。2.放射線線源には、大阪大学産業科学研究所・放射線実験所のγ線(Co-60)と電子線(ライナック)を使用した。3.低温下(液体窒素中)照射装置を製作し、大線量率の電子線照射実験が可能となった。4.応力と放射線の同時効果によって、有機材料の劣化は、照射済材のものより、加速されることが明らかとなった。◯平成7年度:7.同時効果の反応過程を検討するために、変形速度の温度依存性を調べた結果、同時効果試験では照射済材試験のものより、見かけの活性化エネルギーが小さくなった。従って、同時効果と照射済み材との変形のメカニズムが異なっていることが分かった。◯平成8年度:8.放射線照射中のエポキシ樹脂の化学反応過程を調べた。(1)応力負荷材料、照射済材料、さらに同時効果材料のそれぞれについてラジカルの測定を行った結果、同時効果材は、照射済材よりもラジカル数が約10%多くなっており欠陥生成も多くなっていると推定できた。(2)粘弾性やスエリングの測定を行い分子鎖切断の評価を行った結果、同時効果によって約10%切断のG値が高くなり劣化が加速することが分かった。9.同時効果のメカニズムとして次の二つを提案した。
医療ニーズの高い子どもや家族「参加型」の訪問看護サービスの質評価指標の開発

2018度の第一段階は医療的ケアを必要とする子どもや家族を支援する訪問看護事業所の質評価指標案を作成する段階とし、第二段階は2回のデルファイ法による質評価指標の項目精選の検討を行った。前年度に行った子どもへの訪問看護を先駆的に行っている訪問看護事業所の管理者15名のインタビューから「ストラクチャ」評価指標22項目、「プロセス」評価指標37項目が抽出できた。さらに、質評価指標の項目精選を行うため、子どもへの訪問看護を先駆的に行っている訪問看護事業所の管理者22名を対象とした2回のデルファイ法を行った。結果、「ストラクチャ」評価指標8項目、「プロセス」評価指標26項目が抽出でき、さらに「アウトカム」評価指標10項目が抽出できた。現在、第三段階である医療的ケアを必要とする子どもや家族「参加型」の訪問看護事業所の質評価指標開発に向けて全国調査の準備を行っている。具体的には、倫理審査書類の準備とともに、全国の子どもへの訪問看護を実践している訪問看護事業所約3000箇所に研究協力のリクルートを行っている。研究協力をしていただく予定の事業所管理者への質問紙、訪問看護事業所を利用している子どもの家族への質問紙の郵送作業の準備を行っている段階である。研究責任者・研究分担者の2箇所の施設で倫理審査を行う必要があるため、全国調査の郵送作業が予定の時期より遅れている状況である。現在、倫理審査書類は提出しているため、承認されれば、すぐに全国調査ができるように郵送作業等を進めていき、2019年8月にはデータ分析を行う予定である。研究期間内に2019年度に予定している研究計画は完了する予定である。昨年度に行った研究結果から、医療ニーズの高い子どもや家族を支援する訪問看護事業所のサービス質評価指標のストラクチャー項目(事業所運営の基盤整備)が8項目、プロセス項目(専門的なサービス・多職種・多機関との連携・まちづくりの参画)が26項目、アウトカム項目(ケア提供の結果・効果)が10項目、合計44項目が作成できた。今年度は研究の第三段階であり、作成できた訪問看護事業所のサービス質評価指標の信頼性・妥当性を検証するために、全国の「小児訪問看護を実践している訪問看護事業所」から研究のリクルートを行い、研究協力していただいた訪問看護事業所の管理者及び事業所を利用している利用児の家族に質問紙調査を行う予定である。質問紙調査した結果を統計的に分析し、訪問看護事業所のサービス質評価指標の信頼性・妥当性を検証する。平成29年度は、医療ニーズの高い子どもや家族に対する訪問看護サービス質評価指標を開発するための第一段階として、サービス質評価指標のプロセス評価項目を明らかにするために国内文献検討を行った。分析方法は、対象とした文献を平成27年老人保健健康増進事業「訪問看護ステーションにおける事業所自己評価のガイドライン」における「プロセス」3要素ごとに内容を分類した。結果、「利用者等の状況に応じた専門的サービス」要素は、「生活に密着した在宅生活の移行支援」、「子どもの状態のアセスメントと効果的な援助」、「子どもの成長発達や生活状況の変化に合わせた家族のケア能力向上への支援」などの8カテゴリーが抽出でき、うち4つは家族への支援であった。「多職種・多機関との連携」要素は、「医療・保健・療育・福祉・教育機関との切れ目のないケアの提供」などの3カテゴリーが抽出された。「誰でも安心して暮らせるまちづくりへの参画」要素は、「小児訪問看護未経験のステーションを育てる支援システムの構築への参画」などの3カテゴリーが抽出された。文献検討と同時に、医療ニーズの高い子どもや家族「参加型」の訪問看護サービス質評価指標の項目作成と精選のために、医療ニーズの高い子どもへの看護実績のある訪問看護ステーションの管理者15名に、訪問看護に必要である「ストラクチャー」「プロセス」要素についてインタビューを行った。また、当事者である医療ニーズの高い子どもの家族11名にも、「アウトカム」要素についてインタビューを行った。その結果をもとに、現在、訪問看護サービス質評価指標を作成している状況である。インタビューの協力依頼や手続きに時間を要したため、インタビュー調査が申請時の時期よりも遅れた。しかし、インタビューはすべて終了しており、現在、インタビューデータから訪問看護サービス質評価指標の「ストラクチャー」要素、「プロセス」要素を抽出をしている状況である。また、分析結果の一部を12月の学会で発表する予定である。訪問看護サービス質評価指標の項目精選は10月末までに終了し、その後関西の訪問看護ステーションにパイロットスタディを実施することになっている。研究期間内に平成30年度に予定している研究計画は完了する予定である。

現在、第三段階である医療的ケアを必要とする子どもや家族「参加型」の訪問看護事業所の質評価指標開発に向けて全国調査の準備を行っている。具体的には、倫理審査書類の準備とともに、全国の子どもへの訪問看護を実践している訪問看護事業所約3000箇所に研究協力のリクルートを行っている。研究協力をしていただく予定の事業所管理者への質問紙、訪問看護事業所を利用している子どもの家族への質問紙の郵送作業の準備を行っている段階である。研究責任者・研究分担者の2箇所の施設で倫理審査を行う必要があるため、全国調査の郵送作業が予定の時期より遅れている状況である。現在、倫理審査書類は提出しているため、承認されれば、すぐに全国調査ができるように郵送作業等を進めていき、2019年8月にはデータ分析を行う予定である。研究期間内に2019年度に予定している研究計画は完了する予定である。訪問看護サービス質評価指標の「ストラクチャー」要素、「プロセス」要素、「アウトカム」要素の精選を円滑に行うために、研究協力者の訪問看護ステーション管理者に評価項目の精選依頼を早急に行う。同時に、パイロットスタディに必要な倫理審査に関する書類の作成や調査票作成、調査票配布先の訪問看護ステーションの選定は、他の研究分担者、研究協力者と連絡を密に取り、円滑に行う。調査票の印刷、郵送作業、結果入力の委託を業者に依頼し、入力後のデータは、研究分担者が分析し、他の研究協力者との連絡を密に取り、分析結果から訪問看護サービス質評価指標の項目検定を行っていく。昨年度に行った研究結果から、医療ニーズの高い子どもや家族を支援する訪問看護事業所のサービス質評価指標のストラクチャー項目(事業所運営の基盤整備)が8項目、プロセス項目(専門的なサービス・多職種・多機関との連携・まちづくりの参画)が26項目、アウトカム項目(ケア提供の結果・効果)が10項目、合計44項目が作成できた。今年度は研究の第三段階であり、作成できた訪問看護事業所のサービス質評価指標の信頼性・妥当性を検証するために、全国の「小児訪問看護を実践している訪問看護事業所」から研究のリクルートを行い、研究協力していただいた訪問看護事業所の管理者及び事業所を利用している利用児の家族に質問紙調査を行う予定である。質問紙調査した結果を統計的に分析し、訪問看護事業所のサービス質評価指標の信頼性・妥当性を検証する。訪問看護サービス質評価指標の精選を行うために、研究協力者である訪問看護ステーション管理者への謝金と専門家会議の室料に使用する。同時に、パイロットスタディーに必要な質問紙印刷、郵送作業、結果入力の委託料や通信費(切手代、後納)に使用する。また、平成29年度実施したインタビュー結果の分析から得られた、訪問看護サービス質評価指標の項目内容を国内・国外学会で発表するための費用として使用する。インタビューデータ分析が昨年度から遅れていたため、データ分析時の専門家の意見をいただくための旅費や謝金代を支出した。また、訪問看護サービス質評価指標の項目をより精選するためにパイロットスタディはデルファイ法を2回実施した。デルファイ法を行う上で子どもの訪問看護実践を先駆的に行っている訪問看護事業所44箇所への依頼時の謝礼や印刷代、郵送代に支出した。
外国にルーツを持つ家庭を対象とした公共図書館の読書支援に関する実証的研究

1.国内外におけるブックスタート事業の概況を把握するため,新聞,雑誌記事,webサイト等から継続的に情報を収集した。2.日本国内におけるブックスタート推進団体であるBookstart Japanを訪問し,関係職員にインタビューを実施した。インタビューから外国にルーツを持つ者を主な対象に当該団体が行っている取組や関係資料を確認した。また,調査対象となる国内公共図書館の所在を特定した。3.2018年2月に英国へ出張し,ブックスタートの推進団体であるBooktrustを訪問して関係職員にインタビューを実施した。また,近年移民が多く移住しているCoventryという自治体の公共図書館を訪問し,インタビュー調査を通して担当職員からブックスタートの実施状況や利用者の反応,関連諸団体との連携について話を聞いた。4.愛知県1館,静岡県1館,大阪府1館の公共図書館計3館を訪問し,館長や担当職員を対象としたインタビュー調査を介して当該自治体におけるブックスタート事業の実施状況を尋ねた。加えて,実際にブックスタート会場に参加し,ブックスタート事業担当職員,ボランティア団体スタッフ,参加市民などの発言や行動を参与観察した。5.国内外における外国にルーツを持つ者を対象としたブックスタートの概況と各国における特徴について,2018年3月に中部図書館情報学会において「外国にルーツを持つ家庭を対象にしたブックスタート事業の展開」というタイトルで研究報告を行った。本研究は現在進行中のサービスを対象としており,それゆえ,あらかじめ設定した枠組みに沿って研究を進めるというより,研究を進めながら枠組みの設定も同時に進めなければならないため,結果の分析とまとめの作業にはやや遅れが生じた。しかし,外国にルーツを持つ市民に対するブックスタートに関わる図書館職員や関係団体の協力を得て,順調に調査を進め,次年度以降に向けてのデータを十分に蓄積することができた。次年度は,次の事項について研究を進める。1.継続的に国内調査地において調査を進める。次年度は,主に外国にルーツを持つ利用者側に焦点を当て,彼/彼女らの移住先における生活にとってのブックスタートの意味に迫っていく。2.デンマークに出張し,デンマークにおける移民に対するブックスタートの実践を明らかにする。3.これまでの研究成果のとりまとめを行う。
プラズマ複合プロセスによる高濃度NOx・SOxおよび微粒子総合除去システム

高濃度(1,0002,000ppm)高温(>250°C)NOx・SOx・微粒子同時処理可能システムを構築することを目的として,吸着技術とプラズマ技術を組み合わせた乾式ディーゼルエンジン排ガス処理実験と,定置式ディーゼルエンジン及びボイラーを対象としたプラズマケミカルハイブリッド法による湿式NOx除去試験を行った。乾式ディーゼルエンジン排ガス処理実験では,排ガス中に含まれるNOxを一旦モレキュラーシープ13X(MS-13X)などの吸着剤に吸着させ,窒素雰囲気で排ガスの熱を利用して吸着剤を再生し,同時に脱着したNOを非熱プラズマ(NTP)によってN_2とO_2に還元・分解を行った。なお,ガス中の水分はNOの吸着に悪影響を及ぼすため,吸着塔には吸着剤の前段にシリカゲルを充てんした。吸着剤再生に用いる排ガスは吸着塔内の伝熱管内を通過するが,その際,シリカゲル側から入る場合,すなわちシリカゲルが高温側になる場合と,MS-13X側から入る場合(MS-13Xが高温側になる場合)を比較した。その結果,NOxの除去性能はシリカゲルを高温側にするほうがよいことがわかった。次に、MS-13Xに較べ水蒸気の影響が少ないMn系吸着材を用いて、ディーゼルエンジン排ガスと同等の水蒸気、酸素濃度の条件でNOxの熱脱離・再生の繰り返しを長時間行い,性能の変化を調べた。NOx脱離濃度は,120°Cという比較的低い温度でも十分に熱脱着ができ,脱着濃度は脱着回数を重ねるにつれて濃度が上がり,およそ7回目の脱着時に濃度が定常(700ppm)に達することがわかった。PM除去に関しては通常のDPFを用いてNO_2(>250°C)やオゾン(常温)において効率よくDPF再生ができることを確認した。一方,湿式NOx除去試験では,オゾナイザーで生成したオゾンを排ガス中に吹き込みNOをNO_2に酸化させ,下流のスクラバでNO_2をN_2に還元処理を行った。その結果,NO濃度と同程度の濃度のオゾンを吹き込むことによってNO_2への酸化が効率よく行われることがわかった。また,スクラバについても,還元剤として用いるNa_2SO_3の量などをパラメータとして運転条件の最適化を行い、85%以上のNOx除去率をえることができた。高濃度(1,0002,000ppm)高温(>250°C)NOx・SOx・微粒子同時処理可能システムを構築することを目的として次の5項目を評価した.(1)2,000ppmのNOに対して各種反応器のN_2プラズマによるNOx還元性能・吸着剤の再生性能の評価,(2)リモートプラズマを用いたNO酸化法の最適化,及び充てん塔式スクラバの運転条件の最適化,(3)高温ガスに対するリモートプラズマ酸化法の性能評価,(4)DPFによる微粒子(スス)捕集とリモートプラズマによるNO酸化、生成したNO_2によるスス燃焼、及び湿式スクラバを用いたディーゼルエンジン排ガス中のNOx・SOx・微粒子同時除去システムの評価,(5)ディーゼル排ガス処理にはプラズマやオゾン酸化によるNO_2及びオゾンを用いたスス

低温(<250°C)・無触媒燃焼。(1)で用いた反応器は内径21.5mmの石英管と径が2mmのステンレス放電線,管表面に密着させた50mmのアルミ箔の対向電極からなる`線-円筒型',線-円筒型に直径3mmのBaTiO_3ペレット(富士チタン製,BaTiO_3,□_r=5000)を充填した`ペレット充填型',直径3mmのBaTiO_3ペレットを内面に1層に接着`ペレットコート型',直径13mm,長さ83mmの沿面放素子(増田研究所製,OC-002)をアルミ製容器に収めた`沿面放電型'である。電源としては,目的に適応させて,AC高電圧電源(60Hz30kHz)やパルス電源を用いた.パルス電源としては,IGBTスイッチによる高電圧極短パルスを用い,それぞれの応用に適したものを選択し,最適化を行った.ディーゼルエンジン排ガス浄化技術の開発を目的として,吸着技術とプラズマ技術を組み合わせた定置式ディーゼルエンジン排ガス処理実験を行った。具体的には排ガス中に含まれるNOxを一旦モレキュラーシーブ13X (MS-13X)に吸着させ,窒素雰囲気で排ガスの熱を利用して吸着剤を再生し,同時に脱着したNOを非熱プラズマ(NTP)によってN_2とO_2に還元・分解を行った。なお,ガス中の水分はNOの吸着に悪影響を及ぼすため,吸着塔には吸着剤の前段にシリカゲルを充てんした。吸着剤再生に用いる排ガスは吸着塔内の伝熱管内を通過するが,その際,シリカゲル側から入る場合,すなわちシリカゲルが高温側になる場合と,MS-13X側から入る場合(MS-13Xが高温側になる場合)を比較した。その結果,NOxの除去性能はシリカゲルを高温側にするほうがよいことがわかった。次に,MS-13Xに比べ水蒸気の影響が少ないMn系吸着剤を用いて,ディーゼルエンジン排出ガスと同等の水蒸気,酸素濃度条件の模擬ガスを用いて,NOxの熱脱着再生の繰り返しを長時間行い,性能の変化を調べた。吸着濃度は,吸着回数を重ねても,700ppm前後でほとんど変化せず,定常に達していることがわかる。このことから,120°Cという比較的低い温度でも十分に熱脱着が行われていることを表している。また脱着濃度は脱着回数を重ねるにつれて濃度が上がり,およそ7回目の脱着時に濃度が定常に達することがわかった。
末梢血リンパ球の薬剤感受性に基づく免疫抑制療法の適正化と薬剤耐性機構に関する研究

本研究は、種々の免疫関連疾患における免疫抑制薬の適正使用基準を患者末梢血リンパ球を用いて薬力学(pharmacodynamics)的に求め、さらに各疾患における免疫抑制薬耐性の分子機構を探ることを目的とした。そこで、自己免疫疾患、炎症性疾患、ネフローゼ症候群、臓器移植等における患者リンパ球のグルココルチコイド(GC)あるいはシクロスポリン感受性と薬物の治療効果との関連、および薬物感受性低下の成因について検討した。上記疾患患者の免疫抑制薬耐性を検査する手段として患者末梢血リンパ球を用いた感受性試験を導入し、in vitroでの薬物感受性と各種免疫抑制薬の治療効果との関連を検討した。更に、特定の薬物に耐性を示す患者にはどの代替薬物が適切かをリンパ球の薬物感受性試験の結果から算定し、耐性患者に対する理論的代替療法を構築することを試みた。また、末梢血リンパ球の各種免疫抑制薬耐性機構に関する検討を、疾患ごとに行った。当該年度を通じ、各種免疫関連疾患におけるリンパ球の免疫抑制薬感受性の個人差や疾患特異性について明らかにすると共に、リンパ球の薬物感受性と薬物の治療効果がいずれの疾患においても良く相関することを明らかとした。また、リンパ球の免疫抑制薬耐性機構は、疾患によってそれぞれ異なることを示した。これらの知見から、患者末梢血リンパ球を用いて種々の免疫抑制薬感受性を測定することにより、薬物の治療効果を予測できるものと考えられた。更に、対象となる患者が一部の薬物に耐性を示す場合にも、リンパ球の薬物感受性に基づいて他の薬物を治療薬として選択することが可能になると結論した。腎移植患者100例、ネフローゼ症候群患者38例、乾癬患者51例、およびRA患者50例を対象に、治療前の末梢血リンパ球の免疫抑制剤感受性を調査した。また健常者も69例を検討し、患者のデータとの比較検討を行った。常法により末梢血から分離したリンパ球の各種免疫抑制剤感受性を、マイトゲン試験法により検討した。検査対象薬物は、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、シクロスポリン、タクロリムスあるいはメトトレキサートで、いずれも臨床で繁用されているか最近適応範囲が増えている薬剤である。リンパ球の薬剤感受性は患者毎に各々の薬剤のIC_<50>として算出し、患者間あるいは疾患群間でその差やばらつきを比較検討した。薬剤耐性の判断基準としては、約50例の健常者リンパ球より求めた特定の免疫抑制剤のIC_<50>の平均値+2SDを境界値とし、これを上回る場合をその免疫抑制剤に対して耐性とした。腎移植では急性拒絶反応や移植腎生着率、ネフローゼでは蛋白尿の増減、乾癬では皮疹改善率(PASIスコア)、RAでは炎症マーカーなどで示される免疫抑制剤の治療効果と、リンパ球の薬剤感受性との相関を調べた。薬剤感受性には大きな個体差が認められ、特に患者ではIC_<50>が境界値を上回る頻度が高く、またこの様な患者は免疫抑制剤による治療に抵抗性を示すことを確認した。即ち、治療前に求めたリンパ球の免疫抑制剤感受性は、薬剤の治療効果と相関することが、上記の疾患において示唆された。このように平成9年度は、各患者に対する至適免疫抑制剤選択に関する理論的根拠を、患者リンパ球を用いた薬力学から求めることができたものと考える。これまでリンパ球の薬物感受性を測定し得た腎移植患者、ネフローゼ症候群患者、乾癬患者、慢性関節リウマチ患者、重症筋無力症患者、および潰瘍性大腸炎患者を対象に、平成9年度に引き続いてリンパ球の薬物感受性と薬物の治療効果との関連を調査した。腎移植患者および乾癬患者におい石羽珠に両者の関係を確認しているが、本年度は重症筋無力症患者、ネフローゼ患者、あるいは潰瘍性大腸炎患者においても、リンパ球の薬物感受性と薬物の治療効果との間に関連があることを示唆した。次にこれと平行して、健常者リンパ球に対するステロイド剤(プレドニゾロンとメチルプレドニゾロン)、シクロスポリン、あるいはタクロリムスのアポトーシス誘導作用を検討した。

リンパ球のアポトーシスは、生化学的常法(アポトーシス小体発現率、寒天ゲル電気泳動法、およびセルソータ解析)による分析を中心に、検出を試みた。また、断片化はDNAを特異的に検出するELISAキットを用いたアポトーシスの定量化も同時に行った。上記した免疫抑制薬は、いずれもマイトゲンで活性化したヒト末梢血リンパ球に対してアポトーシスを誘導した。更に、免疫抑制薬によるリンパ球のアポトーシスが、種々のサイトカインを加えることによって阻害されることを示した。これらの結果は、免疫抑制薬の作用がリンパ妹にアポトーシ不奮誘導することによって発現すること、およびその機構にサイトカイン産生抑制作用が関係していることを示唆した。また以上の知見から、リンパ球が免疫抑制薬のアポトーシス誘導作用に対して耐性である場合、この患者は免疫抑制薬の治療にも耐性を示す可能性を指摘した。平成11年度は、自己免疫が関連すると思われる疾患の中で、特にネフローゼ症候群患者および潰瘍性大腸炎患者を対象に、平成10年度に引き続いてリンパ球の薬物感受性と薬物の治療効果との関連を詳細に検討した。まず14例のネフローゼ患者を対象に、リンパ球のシクロスポリン(CyA)感受性とCyAの治療効果との関連について検討した。その結果リンパ球のCyA感受性は、CyA療法後の尿蛋白減少率あるいは完全緩解に至るまでの期間と有意に関連した。また、コレステロール値の高い患者は、CyAの治療効果にも応答しにくいことが示唆された。この関連については、平成12年度の研究において引き続き詳細に検討していきたい。次に、76例の潰瘍性大腸炎患者において、リンパ球のプレドニゾロン(PSL)、メチルプレドニゾロン(MPSL)、CyA、およびタクロリムス(FK506)感受性を検討した。これら免疫抑制剤に対するリンパ球の感受性には、大きな個体差が認められた。またリンパ球がPSL、MPSL、あるいはCyAに低感受性を示す患者の割合は、健常者に比べて有意に多いことも明らかとなった。しかしFK506に耐性を示す患者は検出されず、潰瘍性大腸炎における第一選択免疫抑制剤として、FK506の有用性が示唆された。またリンパ球のPSL感受性は、治療に用いたPSLの総投与量や投与期間と有意に相関した。このことから、リンパ球感受性を測定することにより、潰瘍性大腸炎におけるPSLの治療効果が予測できる可能性を指摘した。平成12年度は、ネフローゼ症候群患者、喘息患者、および潰瘍性大腸炎(UC)患者におけるリンパ球のグルココルチコイド(GC)あるいはシクロスポリン(CyA)感受性低下の成因を検討した。喘息患者では、リンパ球のプレドニゾロン(PSL)耐性とGC受容体(GC-R)特性との関連は少ないものと考えられた。一方リンパ球のc-fos mRNA発現量の多い喘息患者では、GC感受性も低いものと考えられた。UC患者リンパ球のGC感受性と、GC-RαmRNA/βmRNA比との有意な関係は得られなかった。ネフローゼ患者では、リンパ球のCyA感受性に及ぼす血清LDL値の影響について検討した。
磁場中のシュレーディンガー方程式

1)電子数を増やした時における、Flatband-Hubbard modelの性質1次元のFlatband-Hubbard modelにおいて、Suto(1991)の手法を用いることにより、Lが偶数でn:=L-Nが偶数の時はGround stateはSiN/2であることを示した。ア)t-t' Hubbard modelと呼ばれる1次元Hubbard modelにおいて、t'を十分に大きくすると、電子数N=3(N=4)の時にはGround stateはS=1/2(S=0)であることを示した。イ)一方、t-t' Hubbard modelを少し変えたmodelにおいて、model中のあるパラメーターを十分に大きくすると、N=Lの時(N=L-1の時)にはGround stateはS=0(S=1/2)であること。ウ)イ)と同じモデルにおいて、やはりパラメーターを十分に大きくすると、N=L/2-1の時にはS=N/2(saturated ferromagnetic)であること。エ)Mを任意の自然数としたとき、イ)、ウ)と同様にして、N=2L/Mの時にはS=0、N=L/M-1の時にはS=N/2であるようなモデルを作ることができる。また、多次元格子などへの応用も可能である。神永正博氏(東京電機大学)との共同研究により、Anderson modelにおいて電気伝導度を定義・計算し、その値が実際0になるという予想の証明に着手した。今のところ、もしこの系においてもadiabatic theoremが成立すれば、電気伝導度が定義できて、それが0になることを示すことができた。
MRPの薬剤輸送機能とイオンチャネル活性の解折

MRPの抗ペプチド抗体で免疫組織化学的に、気管支線毛細胞、副腎皮質、腎尿細管などに高く、消化管で低く、神経系にはないなど正常組織の発現を検討した。臨床例の肺、大腸、胃の癌と正常部でMRPのmRNAと蛋白質の発現を見た。肺扁平上皮癌では9例中8例で高く、4例は抗癌剤感受性株の3.6倍以上で、肺扁平上皮癌の耐性にMRPの関与が強く示唆された。MRP高発現細胞株C-A120とシスプラチン耐性株KCP-4のmembrane vesicleを用いて、ロイコトルエンC4(LTC4)の輸送とその輸送の薬剤での阻害について検討し、二つの細胞のグルタチオン抱合体ポンプを比較をした。両細胞のmembrane vesicleはともにin vitroでLTC4を能動輸送し、Km値は1.550、0.455μMでVmaxは308、4.447mol/ng/proteinであった。C-A120ではLTD4でKCP-4ではグルタチオン抱合体シスプラチンでより強くLTC4の輸送が阻害された。MRPはグルタチオン抱合体排出ポンプとして働く事が明らかになった。また、KCP-4細胞のグルタチオン抱合体排出ポンプはMRPとは特異性が異なる事が示唆された。グルタチオン合成阻害剤BSOはC-A120のmembrane vesicleのLTC4の輸送を阻害せず、ビンクリスチンの細胞内濃度を上昇させ、耐性度を低下させた。BSOはグルタチオン濃度低下させて、耐性を克服したと考えられ、ビンクリスチンがグルタチオン抱合され輸送されている事が示唆された。ピリジン誘導体PAK104PはP-糖蛋白質の機能を阻害するが、MRPのLTC4の輸送も阻害し、C-A120のビンクリスチン耐性を克服した。PAK104Pは広いスペクトラムの有望な抗ガン剤多剤耐性克服薬剤と考えられた。
19世紀英文学にみる教育とシティズン・シップ

本年度は、二つの側面で研究を進めた。(1)研究のメインテーマに関し次のような活動を行った。1.『シテイズン・シップについての書籍』に関する調査。この研究の目的はヴィクトリア朝時代のイギリスにおいて、どのように宗教的観念や政治的観念が`citizenship education'に影響を与えたかを知ることである。イギリスで初めてシテイズン・シップについて書かれた本は、`Christian Socialist'運動により多大な影響を受けた作家、H.O.Arnold ForsterのThe Citizen Reader(1885)である。`Christian Socialist'の資料には、理想的な市民というのは、政治的活動に参加し、また、社会のために`self-sacrifice'する市民であると述べられている。それとは対照的に、シテイズン・シップについての書籍は、市民は政治的活動に参加するべきではなく、社会のために`self-sacrifice'のみするべきであると述べている。2.『少年労働とシティズンシップ』に関する調査労働階級の子供と中流・上流階級の子供のシティズン・シップ教育は異なっている。その件で、少年労働についての資料(政府委員会レポート、反少年労働運動の資料、児童文学)を調査し、煙突掃除をする少年達の問題に集中した。19世紀の前半の反少年労働の資料で、煙突掃除をする子供は虐げられた黒人奴隷と比較された。反少年運動労働を指示する作家達は、奴隷制度廃止論者と同じ思想である`Universal Brotherhood of Man'の考えについて言及し、且つ民主主義の意見を伝えた。逆説的に、民主主義が進んでいるはずの19世紀の後半で、児童文学作家達は人権について語ることをやめ、労働階級の子供は先天的に中流・上流階級の子供より劣っているということを強調した。(2)次のタイトルで草稿執筆を進めた。この本のために、シティズン・シップの歴史をMichel Foucaultの理論で考えた。この研究のため、200冊ほどの本を収集しました。その他、18年8月9月、19年3月こ、リーズ大学図書館、大英図書館にて本テーマに関する史料調査。収集を行いました。今年度、私は二つの側面で研究を進めた。1.研究のメインテーマに関し次のような活動を行った。2005年8月17日アイルランドのダブリンで開催された国際児童文学学会(IRSCL)にて次のタイトルで研究発表を行う。9月7日チェルトナム大学で開催されたBritish Association for Victorian Studies主催の学会にて次のタイトルで研究発表を行う。8月、9月リーズ大学図書館、オックスフォード大学図書館にて次のテーマに関する資料調査・収集を行う。・『子供と文芸』に関する資料・『児童文学にみる玩具』に関する資料2006年3月リーズ大学図書館・大英図書館にて教育とシチズンシップの理論に関する資料調査・収集を行う。次のタイトルで草稿執筆を進めた。上に示した収集資料を用いて、遊び、課外活動、シチズンシップに関する章を加えることができた。Ashate Publishing社と単行本としての出版を協議中。収集を行いました。
腎血流と腎酸素飽和度の画像評価による造影剤腎症の病態解明と経動脈的治療法の開発

近年、腎障害と腎臓組織酸素飽和度の関係性が重要視されている。放射線科領域で常時問題となる急性腎障害として造影剤腎症があり、腎機能低下患者に対し造影剤を使用する際は、血清Cr値を用いた簡易式を参考に造影剤投与量の減量や、予防策として事前にハイドレーションを行うも、それらの患者個別毎の効果も方法も不明確である。本研究では、トランスレーショナルな観点から、動物及び患者の腎臓の組織酸素飽和度に対し画像診断を行うことで、的確な造影剤腎症の病態評価とその進行予測への有用性を明らかにし、個別的に積極的な治療及び予防介入を行うことが可能となるマーカーとしての意義を量り、その経動脈的治療法の検討を行う。
人口減少時代における地方発参加型教育実践の比較研究による新しい中等教育原理の探究

本研究は、北海道地方の7地域・7高校の地方発参加型教育実践の事例比較研究を行い、以下の3つのことを明らかにする。第1に、「地域発のカリキュラム・実践」の開発と同時に進行している行政・議会・市民レベルの「地域づくり」との多様な関係性を明らかにする。第2に、生徒の学習モチベーションの喚起と「地域アイデンティティ」の形成の関係性を事例に即して明らかにする。特に、生徒にとっての地域像の変化が焦点になる。第3に、参加型実践の類型(「地域資源を生かしたもの」と「主権者的参加を目的とするもの」)による効果の差異を明らかにする。特に、この2つの実践を同時に行っている高校での関係性の究明が焦点になる。
電力線搬送通信による屋内配線でのEMC/EMI評価法に関する研究

日本における電力線搬送通信(PLC)は、屋内に電力配線に限定して、2 MHzから30 MHzの周波数帯を利用する通信方式である。PLCでは平衡(ディファレンシャルモード)電源の回路網ではあるが、電力配線網は平衡状態がくずれている場合が多く、電力配線から電磁波が漏洩する可能性がある。漏洩電磁波はコモンモード(放射モード)電流成分が大きく寄与するので、この評価が重要である。この研究では、どのようなメカニズムでモード変換が発生するかを回路論的表現で求め、最終的にはコモンモード電流を理論的に定式化している。電力線搬送通信(PLC)における電磁両立性/電磁妨害問題のメカニズムを解明し、防止手段やPLCの性能評価に用いられる理論解析手法を伝送線路論的に考察し、それらの評価手法の開発を目指すために、本年度においては以下の項目に関して研究を実施した。1.電源コンセントにおける電力配線網表現法種々多様な電力配線網での電気特性を知るためには、配線上での電気的性質を直接観測することは現実では不可能に近い。そのためコンセントから見た電気的性質を評価する必要性が出てくる。電力配線におけるEMC的な性質は、ディファレンシャルモード成分からコモンモード成分への変換を評価することである。この評価のために、モード成分を端子とする行列表示回路網を提案した。この回路網は、コンセント端子を見込む等価回路表現がT型またはπ型回路となる回路網であることから簡単に変換できる。このとき回路網の素子は3個であり、この3つのパラメータを決定するためには、ネットワークアナライザを用いて3個の散乱パラメータから素子を決定し、その結果として電力配線網のコモンモードとディファレンシャルモードインピーダンスやLCLの決定法について検討した。2.電力配線網内における伝送論的取扱法の確立電力配線網内の種々雑多な不連続成分によってどのようなLCL特性をもち、コモンモード電流が発生する可能性があるかを考察した。具体的には、電力配線に特徴的な片切りスイッチを用いた配線網、折り返し配線などを例に伝送線路論的取扱法を検討した。屋内での電力供給を目的とする電力配線を用いる電力線搬送通信(PLC)方式は、新たな通信線路を構築しない経済的なメリットがあるが、短波帯周波数で使用するために電磁環境(EMC)問題が内在している。すなわち高周波信号成分による電磁界が漏えいし、他に妨害を与える電磁妨害(EMI)問題が懸念される。漏えい電磁界の発生要因は高周波電流成分であるが、PLCに使用される信号源方式は2本の線路に等量逆相の電流を供給するディファレンシャルモード(DM)信号を使用する方式であるが、DM信号が完全に平衡がとれた回路網系を流れる場合は漏えい電磁界は小さく無視できるレベルとなる。しかし屋内の電力配線には非平衡要素が多く、平衡回路網を形成していないためにDM以外の成分であるコモンモード(同相:CM)成分の電流が発生する。この成分はアンテナモードとも呼ばれ、漏えい電磁界に大きく関与する。したがってCM電流成分の評価・予測が重要なことになる。短波帯の周波数を使用するPLCは最近の手法であり、そのため電力配線での理論的な取扱い手法に関しては研究が不十分であり、CM電流評価の確立が急務である。この研究においてはモード分解法を用いて着目する端子でのモード回路網行列を提案し、この行列の主対角成分以外の要素がモード変換を表すことを示した。この行列表示を使用することによってCM電流成分は簡単に、システマティックに導出できることを示した。また線路系でのCM電流成分の表示法についてもこの手法を用いることによって評価できる。このようにCM電流成分が求められると、ベクトルポテンシャルが求められることになり、結果として漏えい電磁界が評価できることになる。
超急冷凝固法による高性能銅基形状記憶合金の開発

銅系形状記憶合金(SMA)は価格が比較的安価なためその利用の拡大が考えられているが、Ni-Ti系合金に比較して破断伸びや疲労強度が著しく劣ることが大きい障害になっている。その性能向上のためには結晶粒微細化が有用で、添加元素や超急冷凝固法などによって研究が行われている。この研究では関西大学の研究グループが開発したCu-Al-Ni-Mn系にTiを添加するとかなりよい加工性が得られることが判明しているが、この系を主体にし、再結晶を防止するために、Ti,Zr,Co,Vを添加し、さらにB,ミッシュメタルを添加し、鋳造組織の微細化,再結晶粒の微細化,熱間および冷間加工性,変態特性等を検討した。その結果4032【III】合金にTiを0.5および1.0%,Vを0.2%添加した合金を用いてステンレス鋼製単ロールを用いて超急冷凝固を行い、得られたテープを用い緻密化を押出によって線材を作成し、変態特性、形状記憶特性および機械的性質、延性等を検討すると共に、変態点を異にした2種類の標準粉末を混合することによる変態特性のコントロールの方法を研究した。超急冷凝固試料は通常の凝固試試料に較べて結晶粒径は微細て、as-Splatで12μm,800°C×100min,900°C×30min焼鈍試料でも、微細析出相のpinning効果によって結晶粒成長は抑制され、4032【III】(V1.0,Ti0.5)試料では800°C×10minで2.0μm,900°C×30minで4.4μm程度であった。結晶粒度が23μmに微細化されることによって変態温度Msの著しい低下が生じた。これは粒界によるM変態の抑制によると考えられる。さらに第2相析出物が形成されるとマトリックスからNi,Alがとりこまれ、マトリックスの溶質濃度低下によって変態温度が上昇する。また一方では第2相析出物の微細分散によってM変態が抑制され、以上の因子のかね合いで変態温度がきまる。上記の標準粉末の混合によって変態温度の調整ができることを明らかにし、延性の向上も実現できることなどを明らかにした。銅基形状記憶合金(Cu-SMA)の最大の欠点は結晶粒度が粗大化し易く、粒界破壊が起り易く性能が劣化することである。超急冷凝固法(RS法)によって結晶粒微細化を行ない、靱性の向上をはかり、NiTi系合金に匹適するCu-SMAを開発するため、従来の研究の鋳塊冶金法(I/M)法で25μm程度の結晶粒度が得られることが判明しているCu80-Al12-Ni5-Mn3合金を基礎にして、これにV,Ti,M.M.を添加した場合としない場合について単ロール法でRS法でテープを作り、as-splat材、眞空高温焼結後熱間押出材、これをさらに熱間線引した材料について、ミクロ組織を光学(OM)、走査型(SEM)および透過型(TEM)電子顕微鏡法、EPMA、制限視野電子線回折法(SAD)を用いて調べ、引張試験を行ない、破断面のSEM観察を行う。

一方で電気抵抗測定法によって変態諸元に及ぼすミクロ組織、結晶粒度の影響等の検討を行なった。本年度中に得られた成果を列挙すると次の通りである。(1)RS法によって上記の元素を添加した場合にはサブミクロンのマイクロクリスタリン組織の極めて微細な結晶粒組織が得られる。(2)as-splat試料を800°Cおよび850°Cに加熱しても、VあるいはTiを主とする第2相化合物の微細分散によって結晶粒の成長は、ほゞ完全に抑制され、数μm以下に制御できる。TEM観察により分散粒子のピン止め作用が有効であることが示された。(3)テープを切断したものを高温加圧焼結後730°C熱間押出材の結晶粒度も5μm以下は抑制され、とくにV1%、Ti0.5%添加試料では23μmにとゞまった。(4)変態諸元は結晶粒度微細化と微細第2相の分散によって、かなりの温度低下を示した。また第2相形成により母相固溶体中の元素の濃度変化により若干の温度上昇を示した。(5)結晶粒微細化により、加工性は改善されるが、引張試験による破壊面は剪断破壊の様相と微小ディンプルを示した。(6)各種変態点の粉末の混合による変態諸元の制御を検討している。銅系形状記憶合金(SMA)は価格が比較的安価なためその利用の拡大が考えられているが、Ni-Ti系合金に比較して破断伸びや疲労強度が著しく劣ることが大きい障害になっている。その性能向上のためには結晶粒微細化が有用で、添加元素や超急冷凝固法などによって研究が行われている。この研究では関西大学の研究グループが開発したCu-Al-Ni-Mn系にTiを添加するとかなりよい加工性が得られることが判明しているが、この系を主体にし、再結晶を防止するために、Ti,Zy,Co,Vを添加し、さらにB,ミッシュメタルを添加し、鋳造組織の微細化,再結晶粒の微細化,熱間および冷間加工性、変態特性等を検討した。その結果4032【III】合金にTiを0.5および1.0%,Vを0.2%添加した合金を用いてステンレス鋼製単ロールを用いて超急冷固を行ない、得られたテープを用い緻密化と押出によって線材を作成し、変態特性、SMA特性および機械的性質特に延靭性等を検討し、粉末治金法で任意の変態特性をもつSMAを製造する方法を研究した。従来のデーターを用いてMsが0°Cと100°Cの2つの標準試料NO.1(Cu80.0,Al12.0,Ni5.0,Mn3.0,Ti0.5,V1.0とNO.5(Cu81.0,Al11.0,NC5.O,Mn2.0,Ti0.5,V1.0)の2つの合金のPS粉を作成し、これを75:25,50:50,25:75に混合し、NO.3,NO.4,NO.5試料とした。これらを従来と同様に緻密化後熱間押出を行ない線材とした。730°C×10mm焼後電気推抗測定法でAs,Af,Ms,Mfを測定した。これらの変態温度はAf点を除いて、ほぼ複合則に来ることが明らかになり、標準粉末の混合によって、任意の変態温度のSMAが得られることを明らかにした。なお結晶粒度がI/M法の数10μmからPS/PM法で23μmに微細化されることによって変態温度の低下がみられ、また再結晶粗大化防止に役立っている微細析出相の均一分数もその傾向を援助しているものと思われた。なお又微細化で延靭性の向上がみられた。