hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液晶を用いた機能性画像入力デバイスに関する研究

本研究によって、次の成果を得た。(1)液晶を用いた並列光論理演算素子を考案し、その基本システムを確立した。これは2枚の液晶セルと3枚の二色性フィルタを交互に重ねて構成されており、入射光として4つの波長を適宜選択することによって、2値の論理演算のすべてを実行できるものである。(2)上記の演算素子における演算波長を4つから3つに減少させる方式を考案し、実用的な二色性フィルタの使用を可能にした。また、これを用いて実際にデバイスの試作を行うと共に、各種の画像処理が実行できることを実証した。(3)上記の演算素子を更に発展させた光入力型演算素子を考案した。これは、光導電膜と強誘電性液晶を組み合わせて構成した液晶パネル3枚と二色性フィルタ4枚とを交互に重ねたものである。このデバイスでは、2枚の液晶パネルの画素間演算の結果を3枚目の液晶パネルに光学的に書き込むことができること、デバイスの両側から演算光を交互に入射させることによって高度な繰り返し演算が可能となること、これによって高速画像処理を実行できることなどなどを示した。(4)前項で述べたデバイスの光導電膜の設計指針を明らかにすると共に、1画素分に相当するセルを作成し、これを3層積層して所望の結果が得られることを確認した。以上の研究によって、高度な並列光論理演算あるいは高速画像処理が実行できる機能性画像入力デバイスの基本的概念を確立すると共に、その動作確認を行い、実用化の可能性を明らかにした。画像入力デバイスの構築に先立って、主としてまず画像演算機能について検討を行った。その結果をまとめると次の通りである。1.TN液晶セルの偏光回転特性を利用した論理演算素子を考案し、試作した。これは、2枚のマトリクス液晶パネルと3枚の二色性フィルタ-を積層させたものである。二色性フィルタ-の吸収波長を適当に設計すると、入射光の波長を切り換えることによって、2値の論理演算のすべて(16種類)を実行させることができる。2.上記のデバイスでは2枚の液晶パネルを積層するために、一般に偏光回転の波長分散が生じ、コントラストが著しく低下することを明らかにすると共に、その改善方法を考案した。3.液晶セルとしてマトリクス液晶パネルを用い、2つの表示画像の各画素間で論理演算を行わせることにより、高速に光画像処理が実行できることを示した。4.上述のTNセルは、応答速度が数msと画像処理用には十分でない。そこで、1/2波長条件を満足させた強誘電性液晶セルで置き換えることを目的として基礎的な研究を行い、次のような結果を得た。(1)強誘電性液晶は一般に均一な配向(bookshelf構造)を形成するのが困難であるとされているため、まずこの問題について検討を行った。その結果、基板表面の配向エネルギ-を低くした上で方形波電圧を印加することによって、再現性よくbookshelf構造を形成させ得ることが明らかにされた。(2)1/2波長条件は特定の入射波長でのみ満足される。従って、入射光の波長を切り換えた場合には1/2波長条件が満足されなくなる場合がある。この問題について、論理演算の結果に及ぼす影響及びセルの最適設計条件を明らかにした。本研究によって、次のような成果を得た。1.前年度の研究で、液晶を用いた並列光論理演算素子を考案し、その基本システムを確立した。これは2枚の液晶セルと3枚の二色性フィルタを交互に重ねて構成されており、入射光として4つの波長を適宜選択することによって、演算系をAND系、OR系、XOR系の間で自由に切り換え2値の論理演算のすべてを実行できるものである。しかし、この方式では4つの波長が必要とされるため二色性フィルタに著しく急峻な吸収スペクトルが要求され、現状のレベルでは実現が困難であった。OR系の演算とXOR系演算に用いる波長を共用する方式を考案し、必要な波長を合計3つに減少させた。

これによって、現存する二色性フィルタの使用を可能にし、実際にデバイスの試作を行うと共に、各種の画像処理が実行できることを実証した。2.上記の演算素子を更に発展させた光入力型演算素子を考案した。これは、光導電膜と強誘電性液晶を組み合わせて構成した液晶パネル3枚と二色性フィルタ4枚とを交互に重ねたものである。このデバイスでは、2枚の液晶パネルの画素間演算の結果を3枚目の液晶パネルに光学的に書き込むことができること、デバイスの両側から演算光を交互に入射させることによって高度な繰り返し演算が可能となることなどを示した。3.前項で述べたデバイスの光導電膜の設計指針を明らかにすると共に、1画素分に担当するセルを作成し、これを3層積層して所望の結果が得られることを確認した。以上の研究によって、高度な並列光論理演算を実行できるデバイスの基本的概念を確立すると共に、その動作確認を行い、実用化の可能性を明らかにした。
シリルチオケトンと求核剤との反応におけるインターエレメント結合の生成

本研究は,シリルチオケトンと炭素,リン,イオウ,酸素などの種々の求核剤との反応を行うことにより,1)付加の位置選択性:求核剤の種類と攻撃位置との関係;2)炭素原子への付加体における1,2-アニオニック転位によるインターエレメント結合形成の可能性,を明らかにすることを目的として行った.1.ベンゾイルトリアルキルシリルチオケトンとリチウムジエチルホスファイトとの反応昨年度に行った,ベンゾイルトリアルキルシリルチオケトンとリチウムジエチルホスファイトとの反応の反応機構を明らかにするために,シリルチオケトンに対し0.9当量のジエチルホスファイトの存在下0.1当量のリチウムジエチルホスファイトとを反応させたところ,S-付加体のみが得られた.従って,ホスファイトの攻撃がイオウでおこり,その後,反応条件によりホスホリル基のイオウ原子から炭素原子への転位,そしてシリル基の炭素原子からイオウ原子への転位が伴うことが明らかになった.2.Brook転位とthia-Brook転位の速度の比較これまでに知られていない,thia-Brookが実際に起こることを確認するために,ジフェニルシリルメタンチオールを合成し,MeLiと反応させたところ-98°Cでも転位が進行することが判明した.さらに,対応するBrook転位との速度の比較を行うために,CDCl_3中塩基としてDBUを用いて^1H NMRで反応を追跡したところ,thia-Brook転位はBrook転位に比べて約5倍遅いことがわかった.本研究は,シリルチオケトンと炭素,リン,イオウ,酸素などの種々の求核剤との反応を行うことにより,1)付加の位置選択性:求核剤の種類と攻撃位置との関係;2)炭素原子への付加体における1,2-アニオニック転位によるインターエレメント結合形成の可能性,を明らかにすることを目的として行った.1.ベンゾイルトリアルキルシリルチオケトンとリチウムジエチルホスファイトとの反応昨年度に行った,ベンゾイルトリアルキルシリルチオケトンとリチウムジエチルホスファイトとの反応の反応機構を明らかにするために,シリルチオケトンに対し0.9当量のジエチルホスファイトの存在下0.1当量のリチウムジエチルホスファイトとを反応させたところ,S-付加体のみが得られた.従って,ホスファイトの攻撃がイオウでおこり,その後,反応条件によりホスホリル基のイオウ原子から炭素原子への転位,そしてシリル基の炭素原子からイオウ原子への転位が伴うことが明らかになった.2.Brook転位とthia-Brook転位の速度の比較これまでに知られていない,thia-Brookが実際に起こることを確認するために,ジフェニルシリルメタンチオールを合成し,MeLiと反応させたところ-98°Cでも転位が進行することが判明した.さらに,対応するBrook転位との速度の比較を行うために,CDCl_3中塩基としてDBUを用いて^1H NMRで反応を追跡したところ,thia-Brook転位はBrook転位に比べて約5倍遅いことがわかった.
微細な針・球・溝を用いた積層形マイクロ診断チップの設計指針の確立

本研究の目的は、生化学や分析化学、医学を用いたマイクロ診断チップを作るために、微細な針・球・溝を用いた積層構造を基準にして、マイクロ診断チップのプロトタイプ群を設計して試作し、さらにそれらのプロトタイピングから得た知識を一般化して、上位概念としてマイクロ診断チップの設計指針を広く提示することである。以下に成果の概要を示す。(1)様々な材質で微細な針・球・溝・積層構造を作製する基本的な加工技術の開発を行った。金属箔からレーザ加工と研磨によって数十μm程度の針を形成する技術・電子ビームを用いて直径10nm程度の炭素の針を任意の位置に生成する技術(針)、生体親和性をもつゲルで直径1μm以下の球を生成する技術・基板の親疎水性を制御して細胞培養液滴を生成する技術(球)、レーザ溶接を用いてステンレス製基板を接合する技術・原子ビームを照射し表面を活性化してガラス製基板を接合する技術(積層)を開発した。(2)これらの技術を免疫測定チップ・細胞培養アレイチップなどのマイクロ診断チップのプロトタイピングに適用した。免疫測定チップでは流路のパターン形状に切り抜いたステンレス箔をプラスチックフィルムでラミネートしたものを試作した。これは流路中の検体試薬に溝の左右からステンレス箔製の壁を電極として利用して電場を与え、検体と、直径2μmのラテックス球に塗布した免疫物質とを反応させるものである。また細胞培養アレイチップでは基板上に親疎水パターニングを行い、特定の位置に細胞入り培養液液滴を生成した後、微細流路溝を形成した蓋をかぶせて特定の細胞にのみ所望の試薬を投与して反応を観察するシステムの開発を行った。(3)さらにこれらの技術の開発を通して、マクロ空間との接続が重要であること、検出原理に応じた最適な空間サイズがあること、などの設計指針を提示した。本研究は、生化学や分析化学、医学を用いたマイクロ診断チップを作るために、まず(1)微細な針・球・溝を用いた積層構造を基準にして、マイクロ診断チップのプロトタイプ群を設計して試作し、さらに(2)それらのプロトタイピングから得た知識を一般化して、上位概念としてマイクロ診断チップの設計指針を広く提示することを目指している。平成15年度では、マイクロ診断チップ・システムのプロトタイプの試作と基本的な加工技術の開発を行った。診断チップとして、流路のパターンに切り抜いたステンレス箔をプラスチックフィルムでサンドイッチして接合させたものを試作した。これは流路中の検体試薬に溝の左右からステンレス箔製の壁を電極として利用して電場を与え、検体と、直径2μmのラテックス球に塗布した免疫反応物とを反応させるものである。ラテックス球同士が何個結合したかで免疫反応の強さがわかるが、この結合数を測定するために、やはりステンレス箔製の壁を電極として用いて、試薬の電気抵抗を測る構造を同一のチップ上に作製した。また基本的な加工技術として、上記ステンレス箔で採血用の針を形成する技術の開発、電子ビームを用いて直径10nm程度の炭素の針を任意の位置に生成する技術の開発(針)、微小な生体物質を内包するための直径1μm以下のゲルの球の生成技術の開発(球)、レーザ溶接を用いてステンレスチップを積層する技術の開発、石英ガラス基板に原子ビームを照射・表面を活性化してガラス同士を直接接合する技術の開発(積層)、をそれぞれ行っている。次年度ではこれらの技術を診断チップに適用し、マイクロ診断チップの設計指針を分析する。本研究は、生化学や分析

化学、医学を用いたマイクロ診断チップを作るために、微細な針・球・溝を用いた積層構造を基準にして、マイクロ診断チップのプロトタイプ群を設計して試作し、さらにそれらのプロトタイピングから得た知識を一般化して、上位概念としてマイクロ診断チップの設計指針を広く提示することを目的として行った。平成16年度までに基本的な加工技術として、金属箔をレーザ加工して採血用の針を形成する技術の開発・電子ビームを用いて直径10nm程度の炭素の針を任意の位置に生成する技術の開発(針)、微小な生体物質を内包するための直径1μm以下のゲルの球の生成技術の開発・基板の親疎水性を制御して細胞を微細液滴に閉じ込める技術の開発(球)、レーザ溶接を用いてステンレスチップを積層する技術の開発・石英ガラス基板に原子ビームを照射・表面を活性化してガラス同士を直接接合する技術の開発(積層)を行った。またこれらの技術を適用し免疫測定チップ・細胞培養アレイチップなどのマイクロ診断チップのプロトタイピングを行った。免疫測定チップでは流路中の検体試薬に溝の左右からステンレス箔製の壁を電極として利用して電場を与え、直径2μmのラテックス球に塗布した免疫反応物と検体とを反応させ、電気抵抗変化で検出を行うシステムの開発を行った。また細胞培養アレイチップでは基板上に親疎水パターニングを行い、特定の位置に細胞入り培養液液滴を生成した後、微細流路溝を形成した蓋をかぶせて特定の細胞にのみ所望の試薬を投与して反応を観察するシステムの開発を行った。さらにこれらの技術の開発を通して、マクロ空間との接続が重要であること、検出原理に応じた最適な空間サイズがあることなどの設計指針を提示した。
口から診る骨の健康-新しい簡便な骨粗鬆症診断をめざして-

これまで骨粗鬆症は、歯周病、顎関節異常、義歯の装着困難、インプラントの植立困難などとの関連性が指摘されているが、実際に骨粗鬆症が顎口腔にあたえる影響についてはいまだ不明な点が多い。そこで本研究では、環境要因や遺伝的背景がほぼ同様で,ヒトに類似した顎口腔形態および機能を有するサルを実験モデルとして用い、骨粗鬆症が口腔に与える影響を明らかにし、さらに、得られた基礎的データをもとに、口腔からの骨粗鬆症診断システムの確立を目指す。これまでに、両群についてマイクロCTを用いた骨形態計測をおこない、骨梁構造を検討した結果、上顎骨においては骨梁構造に差はみられなかったが、下顎前歯部、下顎臼歯部の海綿骨でOVX群では骨梁構造が粗になっていた。また、皮質骨の空隙率についても検討をおこなったところ、下顎臼歯部下縁の皮質骨では頬舌側ともにOVX群では皮質骨の空隙率が増加していた。以上より、卵巣摘出により顎骨においても他の体幹骨と同様の骨に粗鬆化が生じることを明らかとした。現在、組織標本を作製し、詳細な組織学的検討を行っている。また、骨形態計測でもっとも骨粗鬆症の影響がみられた部位について、パノラマエックス線写真上で変化の程度を検索中である。現在、本邦における骨粗鬆症患者は、1,000万人を超えるといわれており、骨粗鬆症について診断システム、治療法、予防法などが、内科や整形外科などを中心に産学協同で精力的に研究されている。しかしながら、骨粗鬆症が顎・口腔領域に与える影響に関する報告は少なく、骨粗鬆症が顎・口腔領域に及ぼす純粋な影響についてはほとんど明らかとされていない。そこで、本研究では、環境要因や遺伝的背景がほぼ同様で,ヒトに類似した顎口腔形態およぴ機能を有するサルを実験モデルとして用い、骨粗鬆症が顎・口腔領域に与える影響を明らかとし、さらに、得られた基礎的データをもとに、口腔の変化から骨粗鬆症を早期に診断するための診断基準の確立を目指す。これまで我々は、卵巣摘出術群(OVX群)9体,開腹術のみの偽手術群(SHAM群)9体のカニクイザル顎・顔面標本を対象に、頭部規格X線写真、X線CTを用いて骨粗鬆症が顎骨に与える影響について検討し、下顎臼歯根尖部の海綿骨でOVX群はSHAM群に比べ骨塩量が低下すること、また、下顎頭の海綿骨でOVX群はSHAM群に比べCT値が低下することを明らかとした。これは、顎骨においても他の体幹骨と同様に卵巣摘出によって骨が脆弱化すること、また顎骨の部位によってその程度に差がみられることを示唆するものである。現在、デンタルX線写真、軟X線写真、マイクロCTを用いて、骨粗鬆症が顎・口腔領域に及ぼす影響について詳細に検討中である。
窒化炭素系半導体と金属錯体を融合した二酸化炭素固定化光触媒の創出

Ru(II)単核錯体/窒化炭素融合光触媒は、可視光照射下でのCO2のギ酸への還元反応において高いみかけの量子収率、選択率、そして耐久性(触媒回転数)を有する。本年度はこの光触媒に関し、時間分解可視ー赤外分光法と発光分光法を用いて光励起キャリアの挙動を調べた。その結果、光励起後に窒化炭素の伝導帯付近に生成した電子が、Ru錯体へ数ピコ秒の速い時間オーダーで移動していることを明らかとした。論文はJ. Phys. Chem. C誌に発表した。尚、本研究は豊田工業大学の山方啓准教授との共同研究成果である。高いギ酸生成性能とは対照的に、金属錯体/窒化炭素融合光触媒のCO2 →CO変換の効率・耐久性は低く、これらを向上させることが課題となっていた。本年度は、パリ第7大学のMarc Robert教授のグループと共同でFe(II)錯体触媒を組み込んだ窒化炭素融合光触媒系を構築し、CO生成において過去最高となる触媒回転数155、みかけの量子収率4.2%、CO選択率95%以上を達成した。論文はJ. Am. Chem. Soc.誌に発表した。以上の研究で用いた窒化炭素はバンドギャップが2.72.8 eVと比較的大きく、広域可視光の利用という観点では満足なものではない。本年度の研究では、尿素とフェニル尿素の熱重合によって得られる窒化炭素が最大で700 nm程度までの可視光を吸収し、Ru(II)単核錯体と融合することでCO2をギ酸へと変換する光触媒となることを見出した。尿素のみから得た従来型の窒化炭素では反応が進行しなかった500 nm以上の可視光照射下でも、ギ酸を生成することが判明した。論文はACS Sustainable Chem. Eng.誌に発表した。尚、本研究はThe University of New South WalesのRose Amal教授との共同研究成果である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。申請者は最近、半導体と金属錯体を融合したハイブリッド材料を光触媒として、可視光照射により常温常圧下でCO2をギ酸へと還元することに成功した。特に、窒化炭素(C3N4)を半導体部位として用いた場合には、33000を超える高い触媒回転数と高選択的ギ酸生成が達成されている。これまでに報告されたハイブリッド光触媒はいずれもギ酸を主生成物として得るものだが、CO2は2電子還元を受けることにより、工業的価値が大きいCOへも変換できる。本年度の研究では、CO2をCOへ還元する新規ハイブリッド光触媒の開発を目的とした。金属錯体部に、CO2をCOへ選択的に還元するRe(I)触媒をRu(II)光増感部と連結した二核錯体、半導体部にC3N4を用いた結果、還元剤トリエタノールアミン存在下、可視光によりCO2を主にCOへ触媒的に還元することに成功した。さらに、錯体の吸着密度を増大することで光触媒活性が向上することを見出した。具体的には、ゾルゲル法を用いてアモルファスSiO2をC3N4上に高分散担持すると、錯体の吸着量は最大で107 μmol g-1に達し、未修飾時と比較して4倍となった。その結果として、光触媒活性は錯体の吸着量に応じて直線的に増加し、未修飾のものと比べて2.5倍の活性向上に成功した。論文はChemSusChem誌に発表した。本年度のもう一つの大きな研究成果は、従来困難であった水溶液中での高効率CO2還元に成功したことである。C3N4を従来のメソポーラス型からナノシート型へとすることで、錯体ーC3N4間の強固な吸着が実現できることを発見し、そしてその結果として、アルカリ水溶液中を含む広いpH範囲で駆動できるCO2還元光触媒系の構築に成功した。触媒耐久性は従来の3倍の2100に達し、ギ酸生成に対する選択率も70%弱から最大で99%となった。論文はAngew. Chem.誌に発表した。研究開始時に設定した目標「新規な金属錯体触媒の導入による高性能化・高機能化」を実現し、成果をChemSusChem誌に発表した。また水を電子源とした二酸化炭素還元光触媒系構築に向けた重要な知見を取得し、成果をAngew. Chem.誌に発表した。以上の事実から、研究は順調に進展していると判断した。昨年度に見出したCO選択生成を可能とするRu(II)-Re(I)二核錯体/窒化炭素光触媒の高活性化を試みた。窒化炭素の表面をルチル型TiO2ナノ粒子で修飾し、そこにRu(II)-Re(I)二核錯体を吸着すると、同量の錯体を含むTiO2なしのものと比べて約4倍のCO生成速度が得られた。触媒耐久性を示すターンオーバー数も73に達し、従来の約4倍の値を記録した。TiO2修飾により高活性が得られる要因を明らかにするため、可視ー近赤外過渡吸収分光法で窒化炭素の光励起キャリアダイナミクスを調べたところ、TiO2で修飾した窒化炭素では励起電子が大幅に長寿命化していることが判明した。さらには、耐久性低下に直結するRu(II)-Re(I)二核錯体の脱着が、TiO2修飾によって大幅に抑制されることもわかった。

これらが高いCO生成速度、およびターンオーバー数に繋がったものと結論した(ACS Appl. Mater. Interfaces誌に発表)。Ru(II)錯体吸着Agナノ粒子担持窒化炭素融合型光触媒は、可視光によるCO2還元反応において高選択的にギ酸を生成する。本年度は本系の担持条件の変化によるAgの局所構造変化をEXAFSで調べ、光触媒活性と比較した。含浸水素還元法で調製したAg担持窒化炭素についてAg-K殻EXAFS測定を行った結果、金属AgだけでなくAg2Oの構造を持つAg種が確認された。CO2還元活性が最も高い条件で調製した場合、ほぼAg2Oの構造を持っていることが確認された。一方、担持量や加熱温度を上昇させると凝集した金属Agの構造がAg2Oと共存するようになった。このような金属Ag凝集体を含む複合光触媒ではCO2還元活性が低くなったことから、凝集種を生成させずにAgを担持することが高活性化に重要であると結論した(J. Mater. Chem. A誌に発表)。異種半導体接合による電子の長寿命化を過渡吸収分光ではじめて明らかにするとともに、その結果として従来の4倍の性能向上を実現することができた。また、高活性化に寄与するAgナノ粒子の局所構造と活性の関係も明らかにした。これらの成果より、研究は順調に進展していると判断した。Ru(II)単核錯体/窒化炭素融合光触媒は、可視光照射下でのCO2のギ酸への還元反応において高いみかけの量子収率、選択率、そして耐久性(触媒回転数)を有する。本年度はこの光触媒に関し、時間分解可視ー赤外分光法と発光分光法を用いて光励起キャリアの挙動を調べた。その結果、光励起後に窒化炭素の伝導帯付近に生成した電子が、Ru錯体へ数ピコ秒の速い時間オーダーで移動していることを明らかとした。論文はJ. Phys. Chem. C誌に発表した。尚、本研究は豊田工業大学の山方啓准教授との共同研究成果である。高いギ酸生成性能とは対照的に、金属錯体/窒化炭素融合光触媒のCO2 →CO変換の効率・耐久性は低く、これらを向上させることが課題となっていた。本年度は、パリ第7大学のMarc Robert教授のグループと共同でFe(II)錯体触媒を組み込んだ窒化炭素融合光触媒系を構築し、CO生成において過去最高となる触媒回転数155、みかけの量子収率4.2%、CO選択率95%以上を達成した。論文はJ. Am. Chem. Soc.誌に発表した。以上の研究で用いた窒化炭素はバンドギャップが2.72.8 eVと比較的大きく、広域可視光の利用という観点では満足なものではない。本年度の研究では、尿素とフェニル尿素の熱重合によって得られる窒化炭素が最大で700 nm程度までの可視光を吸収し、Ru(II)単核錯体と融合することでCO2をギ酸へと変換する光触媒となることを見出した。尿素のみから得た従来型の窒化炭素では反応が進行しなかった500 nm以上の可視光照射下でも、ギ酸を生成することが判明した。論文はACS Sustainable Chem. Eng.誌に発表した。尚、本研究はThe University of New South WalesのRose Amal教授との共同研究成果である。光触媒活性の向上には、C3N4の電荷分離能、可視光吸収能をさらに高める必要がある。また水を電子源とした二酸化炭素還元系構築に不可欠な水の酸化反応系の検討も重要となる。
グローバル化時代における歴史認識の方法

研究課題として設定したグローバル化時代における歴史認識の問題を、これまでの歴史学の重要な要素であったナショナルヒストリー、文字を媒体とした歴史への批判的考察をふまえて検討した。そのさい重視したことは、以下に報告されるように歴史のグローバル化や視覚的な歴史の意味、歴史の個人化という問題である。本研究はこうした問題を考察するにあたってとくに海外の研究者との意見の交換に重点をおき、国際学会での発表につとめ、また研究成果を英文の報告書(Histories and the Past)として刊行した。平成19年度においては、当初の研究計画にしたがって、歴史理論についての基本的な文献の収集・整理を行うとともに、海外の研究者との積極的な交流を行った。具体的な内容は学会発表欄に記されているとおりであるが、それぞれ歴史のヴィジュアライゼーション、歴史のトランスナショナル化の問題点についての発表は、本研究がもっとも中心的な課題としている、グローバル化にともなう歴史認識のありかたを探求したものであり、今後予定されている公刊(これらの発表に関しては、それぞれ主催者から刊行の計画があるという連絡があり、発表原稿を点検・修正のうえ送付した)が実現するなら、海外の研究者との相互的な意見の交流に資するものであると考えている。また平成19年度は勤務大学の所属研究所における研究プロジェクトにおいて、プロジェクト代表者として歴史のトランスナショナル化というテーマを追求し、鹿島徹(早稲田大学)、成田龍一(日本女子大)などとの共同研究会を行ない、2008年1月に「脱構築のかなたにあるもの」という発表を行い、ポストモダニズムからパフォーマティヴターンへの流れにそって、歴史理論の現状と今後の方向性について、問題を提起した。なおこの発表の内容をふまえて『歴史学・歴史叙述の新しい方向性-リージョナルヒストリーとグローバルヒストリー』という報告書(48頁)を作成した。上述の発表、ならびに報告書は、現在の歴史学の国際的な方向性を、これまで日本ではあまり論じられてこなかった観点から論じたもので、日本での今後の歴史学・歴史理論研究、特にグローバリゼーションの下でのその方向性についてきわめて重要な問題提起を行ったものである。またこうした活動をふまえて2008年3月には渡米し、現地で国際的にもポストモダニズムの代表的研究者として名高いヘイドン・ホワイト、映像論をふまえた歴史理論の代表的研究者であるロバート・ローゼンストーンと意見を交換し、訪日を含めた今後の共同研究計画について協議した。協議では一定の成果が見られ、もし彼らの来日・日本研究者との共同研究が実現すれば、今後の日本の歴史学に大きな影響を与えることが期待できるだろう。本研究のテーマとなっているグローバル化時代のの歴史認識という問題は、その題目が示しているように双方向的なものである。そうし多目的にそくして、平成19年度には海外の研究者などをとおして、目的にそった十分な活動を行いえたし、また平成20年度以降の研究に対する準備活動を行うことができた。平成20年度は、「歴史とトランスナショナリティ」「歴史と映像」というテーマを中心に、国内外の研究者との相互交流を行った。具体的には、平成20年9月にカナダのアルバータ大学で開催された歴史家の国際研究集会であるThe Oxford History of Historical Writing、ならびに平成21年1月に、「グローバリゼーションと歴史」というテーマで開催されたアメリカ歴史学会などに参加し、研究課題として設定されているテーマについての意見の交換を行った。また歴史と映像の問題の第一人者であり、『リシンキングヒストリー』の編集者としても活躍しているロバート・ローゼンストーンを日本に招聘し、国内の歴史理論研究者を交えたセミナーを行った。以上のような研究者との交流とともに、前年度につづいて歴史理論についての基本的な文献の収集につとめ、それらをもとにグローバル化時代における歴史理論のあり方について、とりわけ歴史と映像の問題を整理した研究成果欄に記されている論文を執筆・発表した。また平成19年度に海外で発表した論文を研究成果欄に記されているようなかたちで英文として刊行した。また2010年にアムステルダムで開催される予定の第21回国際歴史学会に発言者として応募したが、2009年3月に「歴史にグローバルなアプローチは存在するのか」というラウンドテーブルの議長予定者より、パネリストの候補者とするという連絡を受けた。くわえて『史学雑誌』の「2008年の回顧と展望:理論」を執筆し(本年5月刊行予定)、歴史学の現在的な問題を明らかにすることにつとめた。平成21年度は研究計画最終年度ということで、当初予定されていたように成果の集約化、国際的な場での発表、英文での公表を中心に作業を進めた。歴史理論の現状を『史学雑誌』の「回顧と展望」の場を借りて総括するとともに、国際歴史研究歴史叙述理論学会のメンバーと国立台湾大学史学科によって開催された会議において本報告書に記された表題の報告を行ない、またその翌日(10月20日)開催されたInternational Conference on Trans-Cultural

Studies : Language, Figures, and Material Cultureというシンポジウムにおいて、国際的にも高名なヘイドン・ホワイト、ゲオルグ・イッガースらとともにパネリストをつとめ、比較史的な方法の問題を提起した。なおこの会議の後、会議にともに参加したヘイドン・ホワイトを主催する東洋大学人間科学総合研究所プロジェクト「歴史のトランスナショナル化とその問題点」をとおして招き、東洋大学、立命館大学で多くの研究者とともに、セミナーを通して現在の歴史学、歴史理論をめぐる問題を議論し、同じ関心をもつ研究者との議論を深めた。さらに平成22年1月にはアメリカ歴史学会に参加し、主として歴史理論のセッションに参加し、ロバート・ローゼンストーンやアラン・マンスロウなどの代表的な歴史理論研究者との相互に意見に交換した。以上の活動を含めて研究期間に新たに執筆した3本と改訂した論文1点を合わせた4本の英文論文(総計26,000語)をまとめたものを報告書として作成し、主として海外の研究者に送付し、意見を交換した。以上の活動を通して本研究の課題であった「グローバル化時代における歴史認識の方法」という問題に対して、その目標とした国際的な場での成果の発表ということに、ほぼ予定したとおりの成果を達成することができた。
抗齲蝕細菌定着因子融合タンパク質抗体の齲蝕抑制効果に関する研究

本研究では、齲蝕の免疫学的予防法の開発を目指して、PAcの唾液結合領域(PAcA)と非水溶性グルカン合成酵素GTF-Iのグルカン結合領域(GB)やスクロース結合領域(SB)からなる融合タンパク質(PAcA-GBおよびPAcA-SB)を作製した。このタンパク質をウサギに経皮免疫して抗融合タンパク質抗体を調製し、各抗体が両定着因子の機能におよぼす影響についてウサギ抗PAc抗体、抗PAcA抗体、抗GTF-I抗体などと比較検討した結果、以下の結果が得られた。1) PAcA遺伝子(pac-A)とGTF-Iのグルカン結合領域に対応する遺伝子gtfB-GBやスクロース結合領域に対応する遺伝子gtfB-SBを連結した。この遺伝子を挿入したプラスミドで大腸菌XL1-blue株を形質転換して、PAcとGTF-Iの機能領域からなる融合タンパク質(PAcA-GBおよびPAcA-SB)を発現させた。2)同融合タンパク質でウサギを経皮免疫して、各融合タンパク質に特異的な血清を調製しIgG抗体を精製した。以上の結果から、抗PAcA-GB抗体は、S.mutansの歯面定着の抑制に有効であることが示唆された。本研究では、齲蝕の免疫学的予防法の開発を目指して、Streptococcus mutansのもつ定着因子である菌体表層タンパク質抗原PAcの唾液結合機能領域(PAcA)と非水溶性グルカン合成酵素GTF-Iのグルカン結合領域(GB)やスクロース結合領域(SB)に対応する遺伝子断片を連結した。次に、この遺伝子をpTrc99Aプラスミドに挿入し、同プラスミドで大腸菌XL1-blue株を形質転換して、PAcとGTF-Iの機能領域からなる融合タンパク質(PAcA-GBおよびPAcA-SB)を発現させた。その後、Ni-NTAゲルを用いてこれらの融合タンパク質を精製した。同融合タンパク質をウサギに経皮免疫して抗融合タンパク質抗体を調製し、各抗体の抗原との反応性をウエスタンブロット法で調べたところ、それぞれ高い特異性が認められた。これらの抗体のS.mutans菌体付着やグルカン合成におよぼす影響を調べたところ、以下の結果が得られた。1)抗PAcA-GB抗体および抗PAcA-SB抗体は、スクロース非存在下におけるS.mutans菌体の唾液被覆ハイドロキシアパタイト粒子への付着を阻害した。一方、スクロース存在下におけるS.mutans菌体の唾液被覆ハイドロキシアパタイト粒子への付着は、抗PAcA-GB抗体によって強く阻害されたが、抗PAcA-SB抗体によっては阻害されなかった。本年度は、既に作製しているS.mutansのPAcの唾液結合領域(PAcA)と非水溶性グルカン合成酵素GTF-1のグルカン結合領域(GB)やスクロース結合領域(SB)からなる融合タンパク質(PAcA-GBおよびPAcA-SB)に対する特異抗体に加えて、ウサギ抗PAc抗体、抗PAcA抗体、抗GTF-I抗体などを調整した。その後、これらの抗体が両定着因子の機能におよぼす影響について比較検討した結果、以下の結果が得られた。1)抗PAcA-GB抗体、抗PAcA-SB抗体、抗PAc抗体、および抗PAcA抗体は、スクロース非存在下におけるS.mutans菌体の唾液被覆ハイドロキシアパタイトへの付着を阻害した。一方、スクロース存在下における同菌体の唾液被覆ハイドロキシアパタイトへの付着は、抗PAcA-GB抗体と抗GTF-1抗体によって強く阻害されたが、抗PAcA-SB抗体、抗PAc抗体、および抗PAcA抗体によっては阻害されなかった。3)唾液によるS.mutans菌体の凝集は抗PAcA-GB抗体、抗体PAcA-SB抗体、抗PAc抗体、および抗PAcA抗体によって抑制された。
拮抗微生物の定着能強化による革新的生物的防除法の確立

拮抗微生物を用いた植物病害の生物的防除において,植物への定着性は,防除を成功させる上で重要な要因であり,そのためには当該微生物の特異的かつ高感度検出手法の確立は不可欠である.本研究では,これまでに各種抗菌物質の産生性ならびに植物内生能を持つ蛍光性シュードモナス(Pseudomonas fluorescens)属細菌LRB3W1株を対象として,ウサギ免疫血清(ポリクローナル抗体)およびDNAプライマーを作製し, ABC-ELISA法,蛍光抗体法(IF)あるいはPCR法による同菌株の高感度検出法を確立し,同菌株の種子コーティング処理によるトマト植物体における動態を解析した.今年度は,同抗体の特異性を高めることにより,各種植物の根圏由来の蛍光性シュードモナス菌株について,血清反応と抗菌活性の2つの特性に基づくクラスター解析から,同細菌群の類別と植物定着性との関連性について検討した.供試抗血清は, Pseudomonas属ほか一部近縁細菌との交差反応が認められたことから,それらとの吸収処理により,反応特異性が高まった.供試した蛍光性シュードモナス菌株は血清反応から4つに類別された.一方,これらの65%および21%がナス科青枯病菌とレタス根腐病菌に対して,それぞれ抗菌活性を示した.両特性に基づくクラスター解析の結果,供試菌株は5つに類別され, LRB3W1株との血清学的類縁関係が高く, 2種の病原菌に対する抗菌活性を示す約21%の菌株が1つのクラスターを形成し,他のクラスターには共通する特性に応じて菌株が類別された.各クラスターに属する菌株の分離源植物は多様であったが,特定の科(Family)の植物に由来する菌株が高い割合を占める場合があり,蛍光性Pseudomonas spp.の特性と植物への選択的定着との関連性が示唆された。(抄録なし)平成23年度の研究開始までに,滅菌土壌での生育下で,拮抗細菌P. fluorescensを処理した植物体の表面からのABC-ELISA法による検出に成功し,その大まかな動態に関して明らかにしていた.しかしながら,植物への抵抗性誘導などに関与しているとされる内生拮抗細菌に関しては,これまで植物由来の阻害物質により検出が困難となっていたため,先行研究などを参考にし,すでに打開策を検討して,改良したABC-ELISAプロトコールを用いて植物体内における拮抗微生物の動態解析を進めた.また,作製した抗血清に起こる交差反応を除去するために非特異抗原による吸収処理等を行うことによって,他の近縁な細菌は検出せずに標的細菌のみを検出することに成功した.さらに,ハウスキーピング遺伝子の1つであるgyrB遺伝子の配列を基に標的とする細菌に特異的なプライマーの設計を行った.設計したプライマーを用いたPCRにより標的細菌の特異的な分子生物学的検出が可能になった.これら2種(ELISA,PCR)の検出法について,検出精度などを複数の条件下で比較したところ,特異性および結果の信頼性を高めるためにも検出条件に応じて適宜組み合わせることが最適であると結論した.また,P. fluorescensを処理した種子から生育したトマト植物体(幼苗)の水平切片(厚さ約15μm)をミクロトームで作製し,作製した抗血清を用いた蛍光抗体法により,トマトの表面および内部におけるP. fluorescensの動態を解析した.拮抗微生物を用いた植物病害の生物的防除において,防除素材菌の定着性向上は不可欠要因の一つである.当研究においては,抗菌物質産生性と根部内生能を持つPseudomonas fluorescensを対象細菌株として,前年までに検出用特異抗体およびDNAプライマーの作製に成功し,また間接ELISA法,蛍光抗体法(IF)およびPCR法による同菌株の特異的・高感度検出法を確立し,トマト植物体における動態解析への適用を可能にした.今年度はさらに同菌株のトマト種子への定着能の向上を図るために,減圧・乾燥接種法による種子へのコーティング処理と,同処理種子の保存安定性について検討した.減圧・乾燥コーティング処理が拮抗細菌と処理種子に与える影響について調べるために,トマト種子を約10^<11>cfu/mlの細菌懸濁液とともに,0.05MPaで減圧コーティング処理した場合,その後の乾燥の有無に関わらず生菌は分離不能であった.一方,0.02MPaで減圧した場合には,いずれの場合にも約10^4cfu/seedで生存が確認され,蛍光顕微鏡観察によっても毛耳の付け根まで細菌の付着が観察された.また毛耳を除去したトマト種子では,処理後,表面殺菌した種子からも細菌が検出され,内部への侵入と生存が確認された.0.02MPaでの減圧処理後の生存菌数は0.1MPa(常圧)と同じであり,負の影響は無かった.常圧処理種子では2週間程度で細菌が検出不能となったが,0.02MPa減圧/シリカゲル乾燥/4°C保存で処理した種子を2週間後に播種した場合,5日後に菌数が9.1×10^7cfu/plantとなった.また同条件下での処理トマト種子は7ヵ月間,約10^2cfu/seedの生菌数を保持できることが明らかになった.拮抗微生物を用いた植物病害の生物的防除において,植物への定着性は,防除を成功させる上で重要な要因であり,そのためには当該微生物の特異的かつ高感度検出手法の確立は不可欠である.

本研究では,これまでに各種抗菌物質の産生性ならびに植物内生能を持つ蛍光性シュードモナス(Pseudomonas fluorescens)属細菌LRB3W1株を対象として,ウサギ免疫血清(ポリクローナル抗体)およびDNAプライマーを作製し, ABC-ELISA法,蛍光抗体法(IF)あるいはPCR法による同菌株の高感度検出法を確立し,同菌株の種子コーティング処理によるトマト植物体における動態を解析した.今年度は,同抗体の特異性を高めることにより,各種植物の根圏由来の蛍光性シュードモナス菌株について,血清反応と抗菌活性の2つの特性に基づくクラスター解析から,同細菌群の類別と植物定着性との関連性について検討した.供試抗血清は, Pseudomonas属ほか一部近縁細菌との交差反応が認められたことから,それらとの吸収処理により,反応特異性が高まった.供試した蛍光性シュードモナス菌株は血清反応から4つに類別された.一方,これらの65%および21%がナス科青枯病菌とレタス根腐病菌に対して,それぞれ抗菌活性を示した.両特性に基づくクラスター解析の結果,供試菌株は5つに類別され, LRB3W1株との血清学的類縁関係が高く, 2種の病原菌に対する抗菌活性を示す約21%の菌株が1つのクラスターを形成し,他のクラスターには共通する特性に応じて菌株が類別された.各クラスターに属する菌株の分離源植物は多様であったが,特定の科(Family)の植物に由来する菌株が高い割合を占める場合があり,蛍光性Pseudomonas spp.の特性と植物への選択的定着との関連性が示唆された。平成23年度の研究実施内容は,交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」と比較して相違ないため.平成24年度の研究実施内容は,交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」と比較して概ね相違しないが,先行例が殆どない拮抗細菌の減圧による種子コーティング処理の条件設定に時間を費やし,結果,作成されたコーティング処理種子による発病抑制効果試験が今年度にずれ込んだため.23年度に得られた実験結果および研究計画に基づき実験を行う予定である.拮抗細菌P.fluorescensのトマト種子への定着能を向上させる目的で,減圧接種法によるコーティング処理を検討し,従来の浸漬接種法との比較を行う.併せて,各種条件下でのコーティング処理種子の安定性を検討する.当初,先行計画であった植物体内における拮抗細菌P.fluorescensと青枯病菌R.solanacearumとの相互作用における植物での抵抗性関連遺伝子の発現などの発病抑制機構のリアルタイムPCRによる解析については,P.fluorescensによる発病抑制効果を確認後に行うこととする予定である.これまでに得られた実験結果および研究計画に基づき研究を発展させる.前年度検討した減圧接種・乾燥法によりコーティング処理されたトマト保存種子から,拮抗細菌を経済的に検出し,定着の安定性を確認するとともに,それら種子のトマト青枯病に対する発病抑制効果について,従来の浸漬法等と比較しながら有利性を評価する.またコーティング処理種子と化学農薬との併用の可能性など,総合的病害防除に資する実用現場での適用性を視野に入れた検討を行う.また学術的観点からは,植物体における拮抗細菌と青枯病菌の相互作用について,両者の増殖性(生菌数の消長)や存在部位などについて動態解析を進める.さらに発病抑制機構についても,拮抗細菌による抗菌作用に加えて,植物の抵抗性関連遺伝子の発現誘導能などについて検討を図る.(抄録なし)
速度空間を通してみる遷移プラズマの流れ構造形成

本研究は,九州大学の遷移プラズマ発生装置(HYPER-II)を用いてイオンが非磁化状態にあるプラズマの中間相(遷移プラズマ)の流れの発生機構を速度空間の階層から明らかにすることを目的とした研究である.本年度は前年度に開発した高精度レーザー誘起蛍光(LIF)ドップラー分光システムおよび真空導入型LIF受光計を用いてHYPER-II装置内の大域的な速度分布関数計測を実施した.特に,従来の研究では殆ど計測されていなかった軸方向の中性粒子流れの詳細計測を行い,磁力線方向の中性粒子輸送がプラズマの構造形成に重要な役割を果たすことを実験的に示し,輸送の特性がプラズマの条件によって質的に変化することなどを明らかにした.中でも,中性粒子の軸方向逆転流構造の発見は,部分電離プラズマ研究において重要な意味を持ち,プラズマ中の中性粒子の流れ構造がプラズマの輸送と密接に関わって形成されていることを実験的に実証することが出来た.本課題で提案した速度空間の階層からプラズマの構造形成や輸送現象を明らかにする実験的運動論的アプローチの有用性を示すことが出来,プラズマ科学の発展に貢献する研究が行えたと総括できる.計測システム開発や遷移プラズマ領域の大域計測に関する結果はアメリカ物理学会・プラズマ分科会やプラズマ・核融合学会,日本物理学会など国内外の学会で積極的に報告した.特に,申請者と協力して実験を行った九州大学の安部(修士2年)が発表を行った逆転流の発見および中性粒子輸送に関する結果はプラズマ・核融合学会(2019,大阪)の若手学会発表賞およびプラズマ科学のフロンティア研究会2019 (核融合科学研究所)の若手ポスター発表賞を受賞しており,研究の重要性を認められるとともに研究を通して大学院教育に貢献したと言える.本研究は,九州大学の遷移プラズマ発生装置(HYPER-II)を用いてイオンが非磁化状態にあるプラズマの中間相(遷移プラズマ)の流れの発生機構を速度空間の階層から明らかにすることを目的とした研究である.特に本年度は,荷電粒子の微視的な運動の効果によって生じるとされる電流や電場といった流れの駆動源がどのように形成されるのかに着目し,速度空間から流れの場の形成機構解明に挑戦する実験室運動論(Experimental Kinetics)を実践するためのシステム開発および初期実験を行った.高精度レーザー誘起蛍光法(LIF法)を用いた大域計測を行うために,広範囲で計測が可能な真空チャンバーを製作しHYPER-IIに導入した.これにより,沿磁力線方向だけでなく回転方向の速度成分に対する速度分布関数計測が可能になり,3次元的に遷移プラズマ領域の流れ形成を調べることが可能となった.また,真空導入型および外部設置型LIF受光系の導入・拡充やレーザー入射系の改良を行うことで,従来よりも大域的かつ効率的に速度分布関数の直接計測が可能になった.本年度は遷移プラズマ領域の流れ形成に関する初期実験を行い,興味深い結果を得ると共に,より詳細な物理機構解明のための改善点を明確にすることが出来た.計測システム開発や遷移プラズマ領域の大域計測に関する結果の一部はアメリカ物理学会・プラズマ分科会やPlasma Conferenceなどで報告した.特に,速度分布関数の幾何学形状因子を用いた新しい巨視的流れの抽出法の提案や部分電離プラズマの流れ形成に関する中性粒子流の重要性について,2件の招待講演を行った.また,本研究は九州大学修士課程の学生(修士2年:2名,修士1年:1名)と協力して行い,実験や学会発表を通じて大学院教育にも貢献することが出来た.本研究は1高精度速度分布関数計測のためのシステムの開発・導入,2遷移プラズマ領域の大域的速度分布関数計測,3無衝突遷移プラズマにおけるイオン流線の乖離と電場形成の理解,4遷移プラズマ領域の流れ形成における中性粒子効果を具体的な達成目標に設定している.平成29年度は,1において計測領域が改良された真空チャンバーを導入し,LIF受光系を製作・設置することで遷移プラズマ領域の大域的な流れ計測が可能な環境整備を整えた.2ー4における実験テーマについては,イオン計測用のレーザーの故障などがありイオンの速度分布関数計測が困難となったが,プローブ法を用いた遷移プラズマ計測と中性粒子の速度分布関数計測と,研究の順序を修正しながら進めることで,全体的には概ね順調に研究を進めることが出来ている.プローブ法を用いた初期実験では,遷移プラズマ領域でイオン流線が解離していることを間接的に示すイオン流れや電子密度分布のデータを取得することに成功した.特に,電位や密度構造は磁化領域の分布とは質的に異なる特徴を持っており,磁場のスケールで予想される分布よりも高密度のプラズマが磁力線から解離して維持されることを示唆する興味深い結果を得ることが出来た.本年度は中性粒子との衝突が重要となる高圧力条件でも実験を行った.中性粒子のLIF計測から,遷移プラズマ領域では中性粒子の流れによどみ点が存在するような興味深い結果が得られた.このような流れは中性粒子ポンピング効果と中性粒子枯渇現象が関与していると考えられ,地球大気におけるプラズマの特徴的な密度・流れ形成の原理実証実験や,産業応用プラズマにおける密度やフラックスの分布制御など,様々な分野への知識の還元が可能であると期待される.イオンの速度分布関数計測と併せて流れ形成機構の統一的な理解を深めることが最終年度に向けた課題である.本研究は,九州大学の遷移プラズマ発生装置(HYPER-II)を用いてイオンが非磁化状態にあるプラズマの中間相(遷移プラズマ)の流れの発生機構を速度空間の階層から明らかにすることを目的とした研究である.本年度は前年度に開発した高精度レーザー誘起蛍光(LIF)ドップラー分光システムおよび真空導入型

LIF受光計を用いてHYPER-II装置内の大域的な速度分布関数計測を実施した.特に,従来の研究では殆ど計測されていなかった軸方向の中性粒子流れの詳細計測を行い,磁力線方向の中性粒子輸送がプラズマの構造形成に重要な役割を果たすことを実験的に示し,輸送の特性がプラズマの条件によって質的に変化することなどを明らかにした.中でも,中性粒子の軸方向逆転流構造の発見は,部分電離プラズマ研究において重要な意味を持ち,プラズマ中の中性粒子の流れ構造がプラズマの輸送と密接に関わって形成されていることを実験的に実証することが出来た.本課題で提案した速度空間の階層からプラズマの構造形成や輸送現象を明らかにする実験的運動論的アプローチの有用性を示すことが出来,プラズマ科学の発展に貢献する研究が行えたと総括できる.計測システム開発や遷移プラズマ領域の大域計測に関する結果はアメリカ物理学会・プラズマ分科会やプラズマ・核融合学会,日本物理学会など国内外の学会で積極的に報告した.特に,申請者と協力して実験を行った九州大学の安部(修士2年)が発表を行った逆転流の発見および中性粒子輸送に関する結果はプラズマ・核融合学会(2019,大阪)の若手学会発表賞およびプラズマ科学のフロンティア研究会2019 (核融合科学研究所)の若手ポスター発表賞を受賞しており,研究の重要性を認められるとともに研究を通して大学院教育に貢献したと言える.H30年度はH29年度の初期実験を発展させ,速度分布関数の大域計測を実施し,遷移プラズマ領域の流れ構造形成を明らかにする本格的な実験を行う予定である.特に,イオンの速度分布関数計測が可能なLIFシステムを整備し,速度空間から流れそのものや流れを駆動する電場や電流の起源を明らかにする発展的な実験を計画している.無衝突系における遷移プラズマ領域の流れ形成に関して,我々の実験では,イオンが非磁化になることによる非断熱乖離が生じているものと思われる結果が得られている.一方で,E. B. Hooperが指摘するような強いイオンの引き戻し電場は観測されておらず,流れ形成に関する詳細な物理機構が現状の課題となっている.本年度は径方向に計測領域を広げ,より磁場の不均一性の強い領域で電場形成と流れの関係を調べる予定である.また,Zeeman効果を利用してプラズマによる磁場の変形をモニターするための磁場計測システム(Lamb-dip LIF計測)も組み込む予定である.また,中性粒子の流れについては沿磁力線方向に停留点を持つような分布を持つことが示され,より詳細な分布計測が重要となる.そこで,径ー軸断面でのLIF計測が可能な真空導入型受光系を導入し,プラズマー中性粒子相互作用のある場合の遷移プラズマ領域の流れについて詳細な計測を行う予定である.本年度の研究は昨年度同様に九州大学の大学院生と協力して行い,実験や学会・研究会発表を通じて大学院教育へ貢献する.中性粒子流れの効果に関する結果をまとめ,Physics of Plasmasに投稿する予定である.また,ホームページ(http://plasma.kyushu-u.ac.jp)を通して一般社会への分かりやすい説明によりプラズマ基礎研究の重要性や面白さを発振する.
形状選択性固体塩基触媒の開発

固体酸触媒の分野ではゼオライトをはじめとする形状選択性触媒が調製され,工業的に広く活用されているが,固体塩基触媒の分野では形状選択性を示す触媒は未だ存在せず,その調製が望まれている。本研究は将来,多岐にわたり有用と期待される形状選択性を有する固体塩基触媒を調整することを目的とした。ゼオライト細孔内に塩基性触媒である酸化マグネシウム粒子を生成させるには,マグネシウムメトキシドを非水溶媒中で含浸し,水蒸気分圧を低く保ちながら加熱分解する方法が良いことが分った。また,アルカリ金属酸化物の微粒子を細孔内に生成させるには,アルカリの酢酸塩を用いる方法を考察した。これら塩基性酸化物を細孔内に有するゼオライトは,単純なイオン交換だけでは発現しない強い塩基点を有することが,炭酸ガスの昇温脱離法,吸着種の赤外スペクトルによる観察によって明らかになった。これらの触媒は,トブテンのような小さい分子の反応には高い塩基触媒活性を示すが,アリルベンゼンのような大きい分子の反応には活性を示さない。すなわち,ゼオライト細孔内にアルカリ金属酸化物や酸化マグネシウムなどの塩基性物質を含有する触媒は,分子の大きさによって反応性を制御できる固体塩基触媒として作用することが明らかとなった。X線吸収スペクトルの解析より,固体表面に生成する塩基性点は,表面酸素イオンのイオン性が大きい程強い塩基点として作用すると結論された。金属酸化物の粒子が小さくなると,表面酸素イオンのイオン性も減少し,塩基性も弱くなることが示された。