hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
気相合成によって得られる準安定分子の基板上への配列

準安定な分子性化合物を気相合成し、基板表面上にその分子構造を保持したまま配列させる手法を開発し、新しい物性を持った固体を得ることを目的とした。気相の炭化ビスマス分子を生成し、その物性評価をおこなった。気相合成によって得られた準安定分子を組成変化させずに固相にとりだすことは困難であったが、固相形成に伴って生じる組成変化や配向を利用することによって配列制御された薄膜を作ることには成功した。レーザーイオン化質量分析器を用いて、質量スペクトルからクラスターの安定構造について測定した。物質の探索を主目的として、サイズ選択的に得られる安定構造の生成条件を探った。最初に15族元素(SbとBi)の硫化物の生成を試みたところ、アダマンタン構造をとるSb_4S_<10>やBi_4S_<l0>の生成がみられた。このほか、いくつかの分子性の安定構造を反映したクラスターを見出した。現有装置では、ガス凝集法によって気相で分子を合成するが、蒸発源となるルツボを複数個備えたものに改造することにより、蒸気圧の差が大きい元素の組み合わせでも、それらの蒸気を効率よく生成することが可能となった。さらに、ハロゲン化亜鉛についても検討し、亜鉛フッ化物クラスターと亜鉛ヨウ化物クラスターでは生成のパターンが全く異なることを見出した。このパターンの違いを分子軌道計算を用いて考察した。これらの、準安定状態のクラスターの探索と並行して、気相合成した準安定分子を、そのままの微小構造を保ったまま固相に取り出す手法について検討した。既設の装置では、構造を簡略化して広い質量範囲のスペクトルを得ることを目的として、レーザーイオン化と飛行時間型質量分析器を組み合わせて用いているが、本研究の対象となる気相合成した分子の収量を優先させて基板上に捕集する目的のために四重極マスフィルターを用いて、質量選別を行うこととした。現有の装置に合致した四重極マスフィルターを設計・製作し、調整を行った。また、薄膜生成条件を検討する目的で鉄の蒸着を行い、磁気構造の配列についてしらべた。前年度に引き続き、レーザーイオン化質量分析器を用いて、質量スペクトルを測定することによりクラスターの安定構造に関する知見をえた。ビスマス蒸気と炭化水素ガスを混合することにより炭素・ビスマスの混合クラスターをつくり、Bi_nC_<2n>^+の組成を持つクラスターイオンが安定に得られることを見出した。これらのクラスターはBi_3C_6^+を最小のものとする系列として観測され、さらにnが奇数のものが隣接する偶数のものより安定であるという`偶奇性'がみられた。さらにこのクラスターの立体構造・電子構造を密度汎関数法により解析し安定性の原因を解明した。薄膜生成条件を検討する目的で鉄の蒸着を行い、磁気構造の配列についてしらべた。鉄薄膜ではメスバウアー分光法によって磁気配向に関する情報を直接得ることができる。蒸着時の原子密度と基板上でのエネルギーによって、鉄核スピンの配向方向(面内配向と鉛直配向)を制御できることが明らかとなったので、酸化鉄や炭化鉄などの鉄化合物についても同様な薄膜生成時の配向現象をしらべた。基板上への配列は、気相合成した分子自体の安定性も重要であるが、基板上での拡散や化学反応を制御することによって、配向方向や形態の制御も可能であることが示された。エネルギーを数十eV程度にした鉄原子をアルミニウム基板上に蒸着すると、アルミニウム基板の表面形状を反映した鉄薄膜を得ることができた。さらに、このアルミニウム基板に100nm程度のサイズを持った溝を作ると、その溝方向に鉄の磁気が配向し、面内一次元磁気配向をもった鉄薄膜を作ることに成功した。
ビシクロオキソニウムイオンを経る環拡大反応の開発と中員環エーテルの合成研究

本環拡大反応を用いた中員環エーテルの合成では、エーテル酸素の隣接基関与によるビシクロオキソニウムイオンの生成、およびこのイオンに対する位置・立体選択的な求核剤の反応が不可欠である。前年度は、クロロメチルスルホニルオキシ基を脱離基とすることでビシクロ[3.3.0]型オキソニウムイオンが生成し、求核剤(H_2O)と位置選択的に反応して8員環エーテルの合成に成功した。本年度は、本環拡大反応の立体選択性について検討した。反応基質として2-(3-スルホニルオキシブチル)テトラヒドロピランの2種の立体異性体を合成し、前年度見いだした反応条件を用いてそれぞれ環拡大反応を行なったところ、いずれの立体異性体からも8員環エーテルが立体選択的に得られた。この結果から本環拡大反応の機構は、クロロメチルスルホニルオキシ基の脱離とともにエーテル酸素が立体反転で隣接基関与し、生成したビシクロオキソニウムイオンヘの求核剤の反応も立体反転で起こるというものであり、よって本反応は全体として立体保持で、かつ立体特異的に進行することを明らかにすることができた。次に2-(3-スルホニルオキシブチル)-5-メチルテトラヒドロピランの2種の立体異性体を合成し、同条件下で反応させた。2,5-trans体からはcis-2,8-ジメチル-5-ヒドロキシオキソカン(8員環エーテル)を立体選択的に合成することができたのに対し、2,5-cis体からは環拡大反応が進行しなかった。この結果から、置換基の立体配置によっては立体障害によりビシクロオキソニウムイオンを生成できない場合があることを明らかにすることができた。さらに上記の結果に基づき、2-(3-スルホニルオキシノナニル)-5-エチルテトラヒドロピランを合成して環拡大反応を行なうことにより、天然物laurencinの基本骨格であるhydroxylauthisanを合成することに成功した。本年度は、まず8員環エーテルの合成に焦点をあて、反応基質として3-(2-テトラヒド口ピラニル)プロビルスルホナートを合成し、中間体として考えられるビシクロ[3.3.0]型オキソニウムイオンの生成および求核剤との反応性を検討した。メチルスルホニルオキシ基を脱離基とし、AcOH/H_2O混合溶媒中、Zn(OAc)_2を50°Cで作用させると、8員環エーテルが主生成物として得られたことから、ビシクロオキソニウムイオンを中間体とする環拡大反応に成功した。この際、生成したオキソニウムイオンに対する求核剤の反応では、求核剤としてAcOHよりもH_2Oの方が位置選択性が高いこと、さらに室温下で選択性が向上することを見いだした。しかし、ルイス酸として作用するZn(OAc)_2を用いないと、スルホニルオキシ基の脱離性が低下し、隣接基関与によるビシクロオキソニウムイオンの生成が抑制されることがわかった。そこで、より脱離能の高いクロロメチルスルホニルオキシ基を脱離基として反応条件を検討した結果、THF/H_2O混合溶媒中、室温下でルイス酸を用いなくても、8員環エーテルが高選択的に得られることを見いだした。しかし、さらに脱離能の高いトリフルオロメチルスルホニルオキシ基を有する化合物は不安定なため、反応基質とならなかった。来年度は、本年度見いだした反応条件を用いて、本環拡大反応の立体選択性について検討する予定である。
社会基盤施設を対象とした構造ヘルスモニタリングシステムの構築

1.レーザードップラー速度計による三次元振動計測システムの構築に関する研究本研究では,高精度レーザードップラー速度計(以下,LDV)を三台連動させることで,対象物の三次元振動挙動を空間的に高密度に計測することが可能なシステムの構築を目的とする.鉄道橋・道路橋のモニタリングや地盤振動などの環境振動計測などに本計測システムを適用することで,常時微動や列車・交通荷重による三次元局所変形・振動特性を明らかにすることが可能となる.まず,単点計測型LDVを三台組み合わせた計測システムを構築し,三次元振動計測の原理について確認を行った.次に,スキャニング可能な多点計測型LDVを三台組み合わせた計測システムを構築し,LDVの設置方法に応じて二種類の計測方法を提案した.屋内計測および現場計測に適用することでシステムの有効性を確認している.本研究に関する成果を2005年7月に名古屋で開催された国際会議(AESE2005)および2006年2月にサンディエゴで開催された(SPIE2006)にて報告した.現在,本研究に関する内容を土木学会論文集に投稿するために取りまとめを行っている.2.鋼鉄道橋の高速走行により発生する局部振動の把握と列車速度の影響に関する研究本研究では,ある鉄道鋼箱桁橋において発生した主桁ウェブの垂直補剛材下端回し溶接部付近の変状の原因を明らかにすることを目的として,1)レーザードップラー振動計を複数台用いた振動計測システムを構築し,2)垂直補剛材下端部に設置した補強材がある状態と一時的に撤去した状態の常時微動計測から局部振動モード形を同定し,さらに,3)局部応力と局部振動,列車速度との関係を詳細に計測および調査し,変状の主要因は台車の規則的な通過による主桁下フランジの局部的な振動であることを明らかにした.最後に,実測データを用いた簡易な解析モデルにより列車走行時の振動現象を説明し,局部振動に対する高速運転の影響を予測した.本研究に関する成果を2005年10月にボルドーで開催された国際会議(EVACES2005)にて報告した.現在,本研究の内容に関する論文を土木学会論文集に投稿中である.1.レーザードップラー速度計による三次元振動計測システムの構築に関する研究本研究では,高精度レーザードップラー速度計(以下,LDV)を三台連動させることで,対象物の三次元振動挙動を空間的に高密度に計測することが可能なシステムの構築を目的とする.鉄道橋・道路橋のモニタリングや地盤振動などの環境振動計測などに本計測システムを適用することで,常時微動や列車・交通荷重による三次元局所変形・振動特性を明らかにすることが可能となる.まず,単点計測型LDVを三台組み合わせた計測システムを構築し,三次元振動計測の原理について確認を行った.次に,スキャニング可能な多点計測型LDVを三台組み合わせた計測システムを構築し,LDVの設置方法に応じて二種類の計測方法を提案した.屋内計測および現場計測に適用することでシステムの有効性を確認している.本研究に関する成果を2005年7月に名古屋で開催された国際会議(AESE2005)および2006年2月にサンディエゴで開催された(SPIE2006)にて報告した.現在,本研究に関する内容を土木学会論文集に投稿するために取りまとめを行っている.2.鋼鉄道橋の高速走行により発生する局部振動の把握と列車速度の影響に関する研究本研究では,ある鉄道鋼箱桁橋において発生した主桁ウェブの垂直補剛材下端回し溶接部付近の変状の原因を明らかにすることを目的として,1)レーザードップラー振動計を複数台用いた振動計測システムを構築し,2)垂直補剛材下端部に設置した補強材がある状態と一時的に撤去した状態の常時微動計測から局部振動モード形を同定し,さらに,3)局部応力と局部振動,列車速度との関係を詳細に計測および調査し,変状の主要因は台車の規則的な通過による主桁下フランジの局部的な振動であることを明らかにした.最後に,実測データを用いた簡易な解析モデルにより列車走行時の振動現象を説明し,局部振動に対する高速運転の影響を予測した.本研究に関する成果を2005年10月にボルドーで開催された国際会議(EVACES2005)にて報告した.現在,本研究の内容に関する論文を土木学会論文集に投稿中である.
血漿アルドステロン高値はメタボリック症候群進展の予知因子である

1999年の検診受診者1235名のうち、糖尿病治療中、空腹時血糖値≧126mg/dL、HbA1c値≧6.0%、HOMA-IR≧1.73の者を除外した564名を対象とし、アルドステロン濃度(3分割)と10年後のメタボリック症候群への進展との関連を解析した。結果、アルドステロンの濃度とメタボリック症候群の進展に関しては有意な結果が得られなかったが、インスリン抵抗性への進展に関しては有意な関連を認めた。本結果からは、アルドステロンが独立してメタボリック症候群の前段階といえるインスリン抵抗性の進展に作用することが考えられたが、今後さらにデータを蓄積し、より長い期間での解析にむけて努力していく。米国ではFramingham研究においてメタボリック症候群と血漿アルドステロンの関係を検討した報告はあるものの、本邦においては、多人数の一般住民を対象とした前向き疫学的調査研究は未だない状況である。我々は1958年より世界7カ国共同研究の一環として福岡県田主丸町地区にて経年的に一般住民検診を行っており、1999年、2009年には血漿レニン濃度、血漿アルドステロン濃度を測定し、疫学的横断および縦断研究を行った。血漿アルドステロン濃度とメタボリック症候群の構成因子の間には強い関連が認められると想定され、我が国独自のエビデンスを得ることが本研究の目的である。1999年、2009年に福岡県久留米市田主丸町で行った大規模住民検診受診者のうちで、血漿アルドステロン濃度を測定した受診者に対し、現在の健康状態を確認する手紙を送付し、返信された手紙をもとに、検査・治療を受けた病院・医院からの情報の収集、カルテの閲覧を行った。また、1999年に同地区で施行した住民検診の受診者のうち、メタボリック症候群である住民を除外し、2009年にフォローアップできた564例を対象に血漿レニン濃度、血漿アルドステロン濃度を測定し、メタボリック症候群への進展を疫学的に検討中である。我々は、1958年より福岡県田主丸町の同一地区にて経年的に一般住民検診を行ってきた。これは世界7カ国共同研究の一環として行っており、1999年、2009年には血漿レニン濃度、血漿アルドステロン濃度を測定し、疫学的横断および縦断研究を行った。2009年には50年目となる検診を同一地区の40歳以上の男女約2000名を対象に行った。1999年に同地区で施行した住民検診の受診者のうち、メタボリック症候群である住民を除外し、2009年にフォローアップできた564例を対象に血漿レニン濃度、血漿アルドステロン濃度を測定し、メタボリック症候群への進展を疫学的に分析する。さらに現在の健康状態を確認する手紙を送付し、返信された手紙をもとに、検査・治療を受けた病院・医院からの情報の収集、カルテの閲覧を行う。返信されなかった対象者に対しては、直接電話や訪問による調査を行う。このように予後調査を行い、疫学的縦断研究の実施とともに予防、治療に関してもより広い視野から検討することを目指している。本研究では1999年の大規模検診の受診者で、40歳以上の1235名を対象とし、統計・解析を行った。1999年のアルドステロン値で対象者をを3分位に分けて比較したところ、アルドステロン値が高いほどBMIやウエスト径は大きく、インスリン抵抗性の指標であるHOMA-IR、尿酸値、総コレステロール値や中性脂肪値が高値であった。そこで、糖尿病治療中、空腹時血糖値≧126mg/dL、HbA1c値≧6.0%、HOMA-IR≧1.73(インスリン抵抗性の判定基準をHOMA-IR≧1.73とした)の者を除外した564名を対象とし、2009年の大規模検診でのデータと比較、検討を行った。まず、インスリン抵抗性進展の有無で対象者を2群に分け背景因子を比較したところ、進展のあった群ではBMIやウエスト径が有意に大きく、収縮期および拡張期血圧が有意に高く、高血圧治療歴を有する者の割合が有意に高かった。さらに、アルドステロン濃度(3分割)とインスリン抵抗性の進展との関連を解析した結果、各交絡因子で補正後も、アルドステロン高値はインスリン抵抗性進展の有意なリスク因子であった。しかしこの時点でのメタボリック症候群の進展に関しては有意な結果は得られなかった。今回の結果からは、アルドステロンはインスリン抵抗性進展と強い正の相関を示すことが明らかとなったが、これはつまりアルドステロンが独立してメタボリック症候群の前段階といえるインスリン抵抗性進展に作用していると考えられた。本研究は健康な一般住民を対象としており、メタボリック症候群の進展に関しては疫学的な有意な結果をもたらすにはより長い年月がかかると考えられる。現在2014年より追跡調査を進行しており、現時点でおよそ50%の追跡を完了している。今後の解析によりメタボリック症候群進展に関して有意な結果が得られるものと考えており、引き続き、努力していく。

1999年の検診受診者1235名のうち、糖尿病治療中、空腹時血糖値≧126mg/dL、HbA1c値≧6.0%、HOMA-IR≧1.73の者を除外した564名を対象とし、アルドステロン濃度(3分割)と10年後のメタボリック症候群への進展との関連を解析した。結果、アルドステロンの濃度とメタボリック症候群の進展に関しては有意な結果が得られなかったが、インスリン抵抗性への進展に関しては有意な関連を認めた。本結果からは、アルドステロンが独立してメタボリック症候群の前段階といえるインスリン抵抗性の進展に作用することが考えられたが、今後さらにデータを蓄積し、より長い期間での解析にむけて努力していく。産前・産後、育児休暇取得のため、平成26年1月23日より平成26年10月8日まで研究を中断していたが、平成26年10月9日より研究を再開し、現在予後調査を再開するとともに、田主丸町地区での住民検診を行っている。疫学平成27年7月に長崎県佐世保市宇久町において、住民検診を同様に行う。この際にも受診者200名以上を対象に再度、血中アルドステロンとレニン濃度を測定し、さらなるエビデンスを構築する。また、田主丸町同地区での大規模住民検診を行い、さらなる横断的および縦断研究を含めた幅広い疫学的研究を行う。さらに検診受診者に各個人の結果および今後の方針について(生活習慣の改善や専門医受診の必要性など)検査結果の報告を行う。さらに、精密検査が必要だと判断された受診者に対して医療機関への紹介状を作成し、紹介受診を促すとともにその結果および経過について調査する。経年的にサンプル数を増やすことにより、解析を行う上でより関連性が深まり信憑性が高まることが予測される。さらに解析から得られた結果をもとに、血中アルドステロン濃度とメタボリック症候群のコンポーネントとの関連性について解析を行う。さらに、得られた疫学的結果について学会発表を行うとともに、論文を作成し、疫学的に確かめられた新たなエビデンスとして報告する。研究を推進していたが、産前産後休暇および育児休業を取得に伴い、本研究が一時中断とななり研究の目的達成が遅れた状況である。産前・産後、育児休暇取得のため、平成26年1月23日より平成26年10月8日まで研究を中断した。その際、産休に伴う科研費使用期間延長に伴う手続きを行い、期間延長の承認を頂いた。平成26年10月9日より研究を再開し、現在予後調査を再開するとともに、田主丸町地区での住民検診を行っている。産後休暇・育児休業が終了後は、研究を速やかに再開する予定である。今後の推進方策として、地域に密着した検診活動の実施を目指しているため、努力を惜しまない。また、行政機関との連携や協力を得ており、住民の理解もこれまでに得ている。さらに、予後調査を遂行するにあたっては不可欠な医師会の良好な協力体制を確立している。残った予後調査を行うことが目的達成の近道と考えている。平成26年10月9日より研究を再開し、現在、田主丸町地区での住民検診を行っている。また平成27年7月には長崎県佐世保市宇久町において、住民検診を同様に行い、受診者200名以上を対象に再度血中アルドステロンとレニン濃度を測定し、さらなるエビデンスを構築する。検診受診者に各個人の結果および今後の方針について検査結果の報告を行い、精密検査が必要だと判断された受診者に対して医療機関への紹介状を作成し、紹介受診を促すとともにその結果および経過について調査する。
柔軟シートフラッタを利用した風力発電のための基礎研究

旗発電は,旗のハタメキを利用して電力を作り出す新しいタイプの風力発電であり,レジャー,被災時,非常時などの発電で使用できると考えています.研究の最終目標は旗発電を実用化することですが,本研究では,その第一段階です.まず,風洞を用いて,風速,旗の材質,発電機を変えて実験を行ない,旗発電の基礎データを得ました.また設計法を開発する為にいくつかの解析方法を試しました.解析結果によって,実験結果を定性的に説明することができました.従って,この解析法を用いることによって,必要電力量や風速データに応じて,条件に適した旗発電装置を概要設計する事ができる様になりました.本研究は,回転支持された円柱に取り付けた柔軟シートのフラッタから回転振動の動力を取り出す風力発電(以下,フラッグミルと言う)に関して,そのフラッタ特性(フラッタ限界流速,振動数,モードなど),発電特性(非定常電流,電圧,電力),流れ場特性(速度場,圧力場など),及び,これら3特性の相互関係,について調査する事を目的とする.研究2年目である今年度は,前年度構築した発電システム,計測システム,解析システム,PIVシステム,数値計算コードを用いて,シートの材質,シート長さ,シート厚さなどの実験パラメータに関して,パラメトリックに,フラッタ特性,発電特性,流れ場特性の調査を行なった.ポテンシャル安定解析に基づいた数値計算によって,フラッタ限界は,シートと流体の慣性力の比を表わす無次元数である質量比と,流体動圧とシート剛性の比を表わす無次元数である剛性比の2つの変数に関して,1本の曲線で表わされる事が示されている.そこでパラメトリックな実験から得られたフラッタ限界の結果を,このグラフ上にプロットした所,データのバラツキの範囲内でほぼ一致した.また振動数とモード(モード遷移を含む)も数値計算と実験はよく一致した.これら数値計算と実験の一致から,両方共にある程度の信頼性を持っていると結論される.一方,発電量は,シートフラッタのモードに大きく依存する事が判明した.即ち,流速が大きくなると,シートフラッタは1次モードから2次モードに移行するが,このモード遷移に伴い発電量は1次モード時に比べ大きく低下した.これは,フラッタが2次モードに移行すると,円柱回転角の角度振幅が,大きく低下する為である事が原因である.そこで,この角度振幅と発電量の関係を調べた所,強い相関が存在する事が判明した.2013年度は,発電機特性(発電機の機械摩擦,発電抵抗)の影響を調べる為に,発電機特性の異なる3種の発電機を用いた実験を行なった.実験パラメータはシートの材質・長さ・厚さとし,そのフラッタ特性(フラッタ限界,フラッタ周波数,フラッタモード),および,発電特性(発電起電圧,発電起電流,発電起電力)を調査した.また,ポテンシャル流れを仮定した解析と比較検討した.その結果,フラッタ特性に関して,解析は実験結果を定性的に予測可能である事が判明した.また,発電特性に関しても,解析結果は実験結果を定性的に説明可能である事が示された.3年間の研究により,柔軟シートフラッタ発電に関して以下の事が判明した.第一にシート特性に関し,シート剛性は大きくなるとフラッタ限界流速が大きくなる事によって発電に不利となり,逆に小さくなり過ぎるとフラッタモードが高次モードに移行したり,捩れなどの3次元性が現れたりして発電に不利となる.この結果,ある風速の時間履歴に応じて,発電電力量を最大化するシート剛性が存在する.第二に,発電機特性につい,発電機の発電負荷を大きくすると,モーメントが大きくなって発電電力が大きくなる効果と,回転振動振幅が小さくなって発電電力が小さくなる効果があり,その結果として,発電機負荷にも発電量を最大にする最適負荷が存在する.第三に,シート剛性の最適値は発電機負荷に依存する為,発電機負荷を最適にして,それに対応してシート剛性を最適にしても全体の最適化にはならないので,発電電力量を最大化する為には発電機負荷とシート剛性のマッチングが必要である.第四に,本研究で開発した解析法は安定限界,発電電力を定性的に説明可能であるので,マッチングをする際に,発電機負荷とシート剛性の最適値のおおよその値を予測可能である.従って,柔軟シートフラッタ発電を設計する際の設計指針を得る事が可能である.旗発電は,旗のハタメキを利用して電力を作り出す新しいタイプの風力発電であり,レジャー,被災時,非常時などの発電で使用できると考えています.研究の最終目標は旗発電を実用化することですが,本研究では,その第一段階です.まず,風洞を用いて,風速,旗の材質,発電機を変えて実験を行ない,旗発電の基礎データを得ました.また設計法を開発する為にいくつかの解析方法を試しました.解析結果によって,実験結果を定性的に説明することができました.従って,この解析法を用いることによって,必要電力量や風速データに応じて,条件に適した旗発電装置を概要設計する事ができる様になりました.回転支持された円柱に取り付けられた柔軟シートのフラッタから回転振動動力を取り出す形態の新しい風力発電実現の為に,そのフラッタ特性(フラッタ限界流速,振動数,モードなど),発電特性(非定常電流・電圧・電力),流れ場特性(速度場,圧力場など),これら3特性の相互関係,について,実験と数値解析により調査する事を目的とする.実験準備では,研究実施計画通り,発電システムの構築,計測システムの構築,画像解析システムの構築,PIVシステムの構築を行った.

そして実験では,流速とフラッタ特性の関係,流速と発電特性の関係を把握する事が出来た.これら2特性の相関を解析した.これもほぼ研究実施計画通りである.その結果,発電電力量がフラッタ振動数やフラッタモード次数ではなく,シートの支持支柱である回転軸の回転角(回転振動振幅)と最も強い相関があり,その相関は直線関係である事が判明した.これは,提案する新型風力発電装置に於いて,発電量を増加させる設計指針が既に得られた事を意味する.このような設計指針は,多くのデータを比較検討する最終年度に得られると予想していた為,大きな成果と言える.一方,数値解析では,シート変形運動に関して梁モデルを,流体運動に関してポテンシャルモデルを採用した理論解析から得られたフラッタ限界流速,フラッタ周波数,フラッタモードは,実験結果とかなり良い一致を得る事が出来た.また,解析結果により,圧力分布,流体仕事などの流れ場特性を得る事が出来るので,実験結果から得られるフラッタ特性・発電特性と比較する事により3特性の相互関係を明らかにする手段を手に入れる事が出来たと言える.従って,これも大きな成果と言える.実験,計算に関しては,今年度で,本研究申請当時に目標としていたデータがほぼ得られた状況である.これにより,円柱の回転角の角度振幅が発電に大きく寄与する事が明らかとなった.従って,今後は,円柱の回転角の角度振幅を大きくする工夫をすれば良い事になる.即ち,フラッグミルの研究開発において,開発・改良の指針が得られた事になる.なお,研究成果発表としては,国内学会講演会での口頭発表2回,国際会議(韓国)での口頭発表1回を行なった.更に現在は,これ迄の研究成果を査読付論文として投稿するための準備中である.実験・計算に関しては,倒しで研究目標を達成出来ていると言える.ただしNavier-Stokes方程式シミュレーションに関しては,グリッド変形の問題,それに伴う解の安定性の問題などが予想していたより強く現れ,より良いグリッドの探索に予想以上の時間を費やさざるを得なかった.現在は,先端を回転支持され剛体回転運動する平板に関する数値計算結果が得られた段階である.その結果は,流体仕事がマイナスで安定,と言うものである.1自由度フラッタは安定と言う事が知られているので,妥当な結果が得られていると言える.なお,流れ場特性に関しては,流れの可視化実験やPIV解析によって既に多くの成果が得られており問題は無い.今後も,Navier-Stokes方程式シミュレーションを進めてゆく予定である.以上を総合して,おおむね順調と考えられる.研究実績の概要で述べた様に,概ね研究実施計画通りに進んでいる.唯一,実験に於いて,煙追跡法による流れ場の計測が計画通りに進んでいないのである.しかし,数値解析の精度が予想以上に良い為,流れ場については,実験で得られなくても,数値解析で補う事が出来ている為,研究の進行に支障を来していない.一方,実験に於いて,既に発電量を増加させる為の設計指針が得られており,この点では.当初の計画より進んでいると言う事が出来る.今年度ポテンシャル安定解析を進め,安定解析の中にモーター特性(例えば,モーターの機械摩擦,発電抵抗など)を取り込む形式に拡張した.この拡張された安定解析の結果は,モーター特性がフラッタ特性に影響を与えている事を示唆している.即ち,モーターが変わればフラッタ特性が変化し,その結果,発電特性も変化する可能性が示唆された.
発生工学的手法によるエイズ制圧の試み

1、HIV活性化機構の解析;以前、HIV Tgマウスを用いた解析から、LPS投与により脾臓で著しいHIV活性化が認められることを報告したが、この活性化におけるサイトカインの役割を明らかにするためにTNF-α、IL-6、IL-1 α/β、IFN-γといった各種サイトカイン遺伝子を欠損したHIV Tgマウスを作製し、解析した。HIV活性化は、TNF-α欠損あるいはIL-1 α/β欠損HIV Tgマウスで、それぞれ30%、50%に抑制された。従って、この活性化にはTNF-αおよびIL-1が重要な役割を果たすことが示唆された。更に、Tatの転写活性化能に関与する宿主因子であるCyclin T1をHIV Tgマウスに導入し、LPSによるHIV活性化を検討した結果、脾臓だけでなく胸腺、リンパ節でも著しい活性化が確認された。現在、このCyclin T1-dependentな活性化機構について更に詳細な解析を行っている。2、Vpr Tgマウスの解析:HIV-1 vpr遺伝子を発現するTgマウスを作製し、解析した結果、Vpr発現によりT細胞のアポトーシスの亢進及びそれに伴う胸腺の著しい委縮が観察された。このアポトーシス誘導におけるFas/FasL系の関与を調べるために、FasLに不活化変異をもつgldマウスとVprマウスを交配し、Vpr/gldマウスを作製したが、このマウスでも同様に胸腺の委縮およびアポトーシスの亢進が観察された。従って、VprはFas/FasL系とは別の系でT細胞にアポトーシスを誘導することが明らかになった。3、HIV感受性マウスの作製:以前、CD4/CXCR4 TgマウスおよびCD4/CCR5 Tgマウスを作製し、HIV感受性を検討したところ、ウイルスDNAの合成(逆転写)は確認できたが、子孫ウイルスの産生は見られなかった。今回更に、ヒトCyclin T1を共発現するマウスを作製し、解析した。このマウスから調製したリンパ球を用いて同様のHIV感受性試験を行ったが、ウイルス産生は検出できなかった。従って、HIV感受性マウスの作出には更に他の宿主因子の導入が必要であることが明らかになった。現在、この因子の同定を進めている。
クォークの破砕関数についての研究

深非弾性レプトン・ハドロン散乱過程におけるクォークの破砕関数についての理論解析を行った。クォークのスピンおよび横運動量を取り入れ、多重破砕過程を記述した。その際、3次元の運動量保存側およびアイソスピン保存側を表している和側を満たしている理論の枠組みを作り上げた。クォークのスピンに依存しない破砕関数をスピンに依存する破砕関数(Collins関数)が互いに連立していることが分かった。クォークのダイハドロン破砕関数に関して、破砕チェーンの中間状態におけるベクトル中間子の寄与を取り入れ、数値解析を使ってダイハドロンの破砕関数を定量的に予言した。ハドロン中の分布関数、形状因子および応答関数も求めた。平成25年度に行った研究実績は次の通りである:1)クォークのダイハドロン破砕関数についての研究:高エネルギー散乱過程を記述する際、通常のクォーク破砕関数の他終状態に2個のハドロンが観測される場合を表す「クォークのダイハドロン破砕関数」が重要な役割を果たしている。本研究ではクォークの有効理論を使ってクォークが2個のパイオン、2個のケイオンおよびパイオンとケイオンの対へのダイハドロン破砕関数を求め、そのハドロン対の運動量およびエネルギーの依存性について調べた。モンテカルロ方法を利用し、中間状態のベクトル中間子および多重破砕過程の影響も取り入れ破砕関数を数値解析で求めた。ダイハドロン破砕関数が今後の加速器実験の測定対象となるので本研究結果が今後の発展に大きなインパクトを与えることになる。この研究がオーストラリアのAdelaide大学との共同研究であり、研究成果がPhysical Review D 88 (2013) 094022に掲載され、国際会議のプロシーディングスEPJ Web of Conferences 66 (2014) 06014にも報告されている。また平成25年度の研究報告としてRIKEN Accelerator Progress Report 46 (2014)にも掲載される予定である。2)ハドロンの形状因子についての研究:高エネルギー弾性散乱過程においてハドロンの内部構造を表す関数として形状因子が重要な物理量である。アメリカのArgonne国立研究所との共同研究でクォークの有効理論を使って核子および中間子の形状因子についての解析を行った。本研究では特に形状因子のフレーバー依存性につして研究し、数値解析の結果と実験データとの比較を行った。2014年1月にArgonne国立研究所を訪問した際この研究の成果についての論文をまとめ、今年中にPhysical Review Dへ投稿する予定である。クォーク有効理論である南部・Jona-Lasinioモデルの枠組み内に、ハドロン中のクォーク破砕関数およびそれに密接に関連する分布関数、形状因子および応答関数について研究を行った。それらの物理量がハドロンの内部構造について重要な意味を持ち、高エネルギーレプトン・ハドロン散乱過程における破砕過程を記述するために重要な役割を果たしている。モンテカルロ方法を利用してクォークのダイハドロン破砕関数を求め、多重破砕過程の重要性について調べた。クォークの横運動量およびスピンに依存する破砕関数についての解析も行い、モンテカルロ計算を行った。高エネルギーの散乱過程においてクォークの破砕関数とハドロン内のクォーク分布関数との積が観測量(微分断面積)に寄与するので両者について同様な枠組み内の解析を行うことが重要である。今回はハドロンのスピンに依存するクォーク分布関数を取り上げ、それに対する媒質効果を測定するための実験計画に協力した。実験計画(PR12-14-001)が2014年7月にアメリカのJefferson国立研究所にて行われたPAC42で審議および採択された。レプトン・ハドロンの高エネルギー散乱過程においてハドロンの形状因子や応答関数がクォークの破砕プロセスおよびクォークの分布関数に密接な関係があるので同様な枠組み内に記述した。今回は特にパイオン、ケイオン、核子および原子核ターゲットを想定し、それらのクォーク内部構造を表している関数につしての理論解析を行った。クォーク有効理論である南部・Jona-Lasinioモデルの枠組み内に、クォークがハドロンへ破砕するプロセスを表している破砕関数およびそれに密接に関連するハドロンの形状因子、応答関数につして研究を行った。それらの物理量がハドロンの内部構造について重要な意味を持ち、高エネルギーレプトン・ハドロン散乱過程を記述するために重要な役割を果たしている。高エネルギーレプトン・ハドロン散乱過程を表している破砕関数およびそれに密接に関連する分布関数、形状因子および応答関数を同一の理論の枠組み内に記述することができたのでこの研究が当初の計画以上に進展していると考えられる。今回は特にAdelaide大学およびArgonne国立研究所との共同研究、外部講師による繰り込み理論についての専門的知識提供および大学院生による研究補助が多数の研究成果につながった。

加速器実験計画のために理論解析を行ったことも重要な成果であり、本研究が当初の計画以上に進展していることを表している。原子核・ハドロン物理学クォーク破砕関数の横運動量依存性、スピン依存性および媒質効果についての研究を引き続き行うために、モンテカルロ方法と量子色力学に基づくクォークの有効理論における分布関数、形状因子および応答関数に注目したい。そのためにAdelaide大学およびArgonne国立研究所との協力が大切であり、今年度中にも共同研究のために訪問したい。その際、高エネルギーのクォークによる破砕プロセスの他に散乱の標的である中間子、核子および原子核の内部構造を表す物理量についても共同研究したい。クォークの破砕関数、分布関数、形状因子および応答関数についての加速器実験計画(特にアメリカのJefferson国立研究所)にも引き続き協力したい。外部講師による専門的知識の提供、大学院生による研究補助も今後の重要な研究推進方策である。平成25年度の本研究対象となっているクォークの破砕関数について重要な結果を得ることができたので9月頃に論文をまとめ10月頃にPhysical Review Dへ投稿し11月頃に研究成果が掲載されたことが当初の計画以上に進展していると考えられる。それと同時にハドロンのクォーク内部構造を表している形状因子についての数値解析も進め現在は論文をまとめる段階まで行っていることも当初の計画以上の発展である。今年の1月頃アメリカのArgonne国立研究所への外国出張が本研究の成功のため特に重要であった。引き続き今年の6月頃にオーストラリアのAdelaide大学への外国出張を予定し、クォークの破砕関数についての研究を更に発展させるつもりである。また、平成25年度中に資料整理と研究補助のために謝金を有効的に利用したことも重要であった。平成26年度中に専門的知識提供のために引き続き謝金を利用する予定である。旅費等が当初予算より低額であったので、残額は来年度の部品等に充当する。今後の研究計画が次の通りである:1)クォーク破砕関数およびターゲット破砕関数についての研究:先ずクォーク破砕関数の横運動量およびスピン依存性について研究したい。そのためにクォーク有効理論およびモンテカルロ方法を利用してCollins破砕関数を求め実験データとの比較を行いたい。また、クォーク破砕プロセスの他に散乱の標的(核子および原子核)による破砕プロセス、すなわちターゲット破砕関数(fracture function)についても研究したい。高エネルギー領域におけるクォーク破砕過程および中間エネルギー領域におけるターゲット破砕過程、両方を取り入れてハドロン生成過程について数値解析したい。その目的を達成するために、今後も共同研究のため外国出張、専門的知識提供(特にQ^2発展方程式のために必要な繰り込み群の基礎論および応用)のため謝金の利用は大切である。
ナノ薄膜形成の新規展開-ナノ粒子・ナノ自己集合体の集積場構築への挑戦-

1.水/ヘキサデカン/テトラエチレングリコールモノオクチルエーテル系の薄膜形成と濡れ挙動この系は室温付近に上部臨界溶解温度と下部臨界溶解温度をもち、この温度範囲では水相/活性剤相/油相の3相系が実現する。それぞれの臨界溶解温度近傍では非濡れ状態から完全濡れ状態への臨界濡れ転移が知られている。一方これまでの我々の濡れ転移に関する研究から、一定温度で界面活性剤の濃度を変化させるとき、空気/油レンズ/水溶液系では、非濡れから擬非濡れ(薄膜共存)転移が、吸着膜の相転移と共同的に起こる。したがって臨界濡れ転移と非濡れから擬非濡れ(薄膜共存)転移のインタープレイを期待して、この系の濡れ転移研究を開始した。界面活性剤が油相にも分配し、平衡状態を得ることが難しい系であるが、現段階で空気/油レンズ/水溶液系での非濡れから擬非濡れ転移が、表面張力とエリプソメトリーの両方の実験から確認されている。今後平衡組成を決定したのち、詳細な議論が可能となる。2.油溶液ナノ薄膜作成とナノ粒子集積昨年度、空気/油レンズ/無機塩水溶液系の部分濡れから擬部分濡れへの状態転移、さらに臨界濡れ状態への転移を利用して、水溶液表面にナノ粒子集積場としての油溶液ナノ薄膜を形成する条件を、空気/ヘキサン/(NaCl+臭化ドデシルジメチルアンモニウム)水溶液系において、薄膜形成原理の諸条件を制御しながら探索した。界面活性剤無添加系では、塩化ナトリウム存在下で薄膜とレンズの共存状態(擬部分濡れの状態)が実現でき、偏光解析により、15°Cでは約5nmである薄膜が、温度の上昇により35°C付近では約10nmにまで徐々に上昇することが示された。さらに40°C近傍では膜厚は約50nmへと発散的に急激に上昇し、臨界濡れ状態へと転移したと考えられる。したがって約5nmから約10nmの薄膜厚みを温度で制御し、粒子集積場となりうることを示した。現在この研究成果によりえられた薄膜中へのシリカ粒子集積を実験中である.1.油溶液ナノ薄膜作成とナノ粒子集積空気/油レンズ/無機塩水溶液系の部分濡れから擬部分濡れへの状態転移、さらに臨界濡れ状態への転移を利用して、水溶液表面にナノ粒子集積場としての油溶液ナノ薄膜を形成する条件を、薄膜形成原理の諸条件を制御しながら探索した。実験系として空気/ヘキサン/(NaCl+臭化ドデシルジメチルアンモニウム)水溶液系を採用した。界面活性剤無添加系では、塩化ナトリウム存在下で薄膜とレンズの共存状態(擬部分濡れの状態)が実現した。偏光解析により、15°Cでは約5nmである薄膜が、温度の上昇により35°C付近では約10nmにまで徐々に上昇することが示された。さらに界面活性剤の濡れ挙動への影響を調べた。0.01mM程度の濃度では濡れ挙動や膜厚に大きな影響を及ぼさないが、臨界ミセル濃度以上である1mMでは、膜厚は約5nm以下で殆ど温度によらず一定であり、臨界濡れも示さないことがわかった。通常界面活性剤の吸着は非濡れ-擬濡れ転移を促進するが、今回の実験結果は臨界濡れへの転移はむしろ抑制されることを示している。この点の詳細な理解はこれからである。この研究成果により、限られた条件下ではあるが、水溶液表面にナノ粒子集積場を構築できることが示された。実際のナノ粒子集積のための情報は収集中である。2.侵入現象を利用した水溶液ナノ薄膜形成条件の探索フルオロカーボン系油およびイオン液体を用いた水溶液ナノ薄膜形成について現在研究を進めている。

界面活性剤無添加系では、塩化ナトリウム存在下で薄膜とレンズの共存状態(擬部分濡れの状態)が実現でき、偏光解析により、15°Cでは約5nmである薄膜が、温度の上昇により35°C付近では約10nmにまで徐々に上昇することが示された。さらに40°C近傍では膜厚は約50nmへと発散的に急激に上昇し、臨界濡れ状態へと転移したと考えられる。したがって約5nmから約10nmの薄膜厚みを温度で制御し、粒子集積場となりうることを示した。現在この研究成果によりえられた薄膜中へのシリカ粒子集積を実験中である.
レトロウィルス遺伝子移入による白血病細胞増殖機構の解明

初年度に各造血因子cDNAを組み込んだレトロウィルスベクターを以下のごとく構築した。各造血因子cDNA3'末端よりAT rich regionを除き、これをneo^R geneが組み込まれたレトロウィルスベクターに挿入し、このplasmidを増殖させ、φ2にtransfectし、G418選別を行うことにより、マウス細胞に感染させうる造血因子産生レトロウィルスを得た。このφ2よりの上清をPA317, Am12に感染させ、G418選別を行うことにより、ヒト細胞に感染させうる造血因子産生レトロウィルスを得た。このプロトコールに従い、G-CSF, GM-CSF, IL-3, IL-6産生レトロウィルスベクターを作成した。次年度はG-CSFおよびIL-6産生レトロウィルスを各々G-CSF依存性細胞株NFS-60, IL-6依存性細胞株B9・8に感染させた。その結果B9・8細胞株にIL-6産生レトリウィルスを感染させるとB9・8細胞は自律性増殖を示した。この自律性増殖は抗IL-6抗体にて抑制された。これに対し、neo^R geneのみ挿入したコントロールレトロウィルスを感染させるとB9・8細胞はIL-6依存性であり、IL-6非添加ではアポトーシスにより死滅した。NFS-60細胞にG-CSF産生レトロウィルスを感染させるとNFS-60細胞はG-CSF非依存性となり、自律性増殖を示した。しかし、培養5日目になると細胞増加に伴いアポトーシスにより死滅した。最終年度はde novo骨髄白血病細胞・骨髄腫細胞に遺伝子導入を行った。骨髄性白血病に造血因子産生レトロウィルスを感染させたところ、各々の造血因子は感染させた細胞にRT-PCR法を用いて確認できたが、これら感染細胞は最大2週間しか生存しえず、長期の増殖および自律性増殖は認められなかった。また、骨髄腫細胞にIL-6産生レトロウィルスを感染させたところ、IL-6遺伝子およびneo^R遺伝子の検出も出来なかった。まず、マウスIL-6依存性細胞株であるB9・8にG-CSFおよびIL-6産生retrovirusを感染させた。この造血因子依存性細胞株はretrovirus遺伝子移入により各細胞株が造血因子非依存性となり、自律的増殖を獲得した。retrovirus挿入はDNAを抽出し、neo^R遺伝子の挿入をPCRにて確認した。高力価・高virus titerを有する造血因子産生retrovirusvectorを構築しえた。まず、造血因子依存性細胞株にretrovirus遺伝子導入法にて遺伝子導入することにより、造血因子非依存性増殖、即ち自発性増殖を示す細胞が得られた。遺伝子導入の有無は細胞よりDNAを抽出し、neo^R遺伝子の存在にて確認した。また、骨髄腫細胞はIL-6にて増殖することが知られているが、骨髄腫細胞にIL-6産生retrovirusを導入することにより、骨髄腫細胞の細胞株、即ち自律性増殖する骨髄腫細胞が得られた。これは当初から予定してなかったが、今後骨髄腫細胞の増殖・造腫瘍性を調べる上に非常に良い系ができたと思われ、更に検討を進めている。昨年度に各造血因子cDNAを組み込んだretrovirus vectorを構築し、10^6cfu/ml以上の高力価のvirus titerと高力価の各造血因子活性を有するretrovirusを作成した。

このうちG-CSFおよびIL-6産生φ2よりのretrovirusをNFS-60およびB9・8細胞株に感染させた。また、骨髄腫細胞はIL-6刺激にて増殖することが報告されているので、IL-6産生Aml2よりのretrovirusをCD38陽性骨髄腫細胞分画に感染させ、骨髄腫細胞の自律性増殖能の有無を調べた。その結果、B9・8細胞株にIL-6産生retrovirusを感染させるとB9・8細胞は自律性増殖を示した。この自律性増殖は抗IL-6抗体添加にて抑制された。これに対し、neomycin resistant(neo^R)geneのみ挿入したコントロールretrovirusを感染させるとB9・8細胞はIL-6依存性であり、IL-6非添加ではアポトーシスにより死滅した。NFS-60細胞にG-CSF非依存性となり、自律性増殖を示した。しかし、培養5日目になると細胞増多に伴いこのG-CSF産生retrovirusを感染させるとNFS-60細胞はG-CSF産生retrovirusを感染させたNFS-60細胞はアポトーシスにより死滅した。遺伝子導入はIL-6,G-CSF,neo^R遺伝子挿入を各々遺伝子をretrovirus感染細胞よりRT-PCR法にて確認した。CD38陽性骨髄腫細胞分画にIL-6産生retrovirusを感染させたが、骨髄腫細胞の自律性増殖は得られなかった。各造血因子依存性細胞株においては各造血因子産生retrovirusを感染させることにより、造血因子非依存性となり自律性増殖を示した。これはautonomaus増殖機構のモデルとなるものである。この自律性増殖は造血因子に対する抗体により増殖が抑制されることにより、造血因子に対する抗体による治療の可能性が示唆された。また、G-CSF依存性細胞株においてG-CSF産生retrovirusを感染させると自律性増殖を示すが、細胞数が多くなるとかえってアポトーシスにより死滅する現象が認められた。このことはG-CSFは白血病細胞の増殖を刺激するが、多量のG-CSFではかえってアポトーシスを誘導し、白血病細胞増殖抑制に働く可能性が示され、G-CSFの白血病細胞に対する臨床応用を考える上で興味深い。現在、臨床サンプルを使用しての解析を進めている。本年度は昨年度までに構築した造血因子産生レトロウィルスベクターを用いて、de novo骨髄性白血病細胞・骨髄腫細胞に遺伝子導入を行い、これら細胞の自律性増殖能を検討した。具体的には出来るだけ他の細胞の影響を取り除くために、骨髄性白血病細胞はCD34陽性細胞をマグネチックビーズにて分離し、骨髄腫細胞はFACSにてCD38陽性細胞を分離した。これらを標的細胞としてCD34陽性骨髄性白血病細胞にはG-CSF,GM-CSF,IL-3産生レトロウィルスベクターを感染させ、CD38陽性骨髄腫細胞にはIL-6産生レトロウィルスベクターを感染させた。
広域低密度分布移動無線ノード群のための耐遅延ネットワーク通信手法

移動無線ノードが疎に分布する無線ネットワークでは,エンドエンドの接続を維持した無線マルチホップ通信を行なうことは困難である.しかし,車載コンピュータを無線ノードとするITSネットワーク等の多くのアプリケーション環境では,ノード密度が必ずしも高くないこと,ノード分布が経時変化する場合には偏在することがしばしばであることから,耐遅延ネットワーク(DTN)通信手法の導入が必要となる.しかし,各中継移動無線ノードが隣接ノードを持つ機会が少ないために全域的な状況把握は困難であり,適切なルーティングの実現が求められる.本研究課題では,各無線ノードの変更可能な移動計画を隣接無線ノード間で局所的に交換することによる広告手法の導入による高性能DTN通信を実現した.また,これを活用したITS支援,広域被災地における安否情報交換,快適な歩行支援といったアプリケーションへの応用を行なった.移動無線ノードが疎に分布する無線ネットワークでは,エンドエンドの接続を維持した無線マルチホップ通信を行なうことは困難である.しかし,車載コンピュータを無線ノードとするITSネットワーク等の多くのアプリケーション環境では,ノード密度が必ずしも高くないこと,ノード分布が経時変化する場合には偏在することがしばしばであることから,耐遅延ネットワーク(DTN)通信手法の導入が必要となる.しかし,各中継移動無線ノードが隣接ノードを持つ機会が少ないために全域的な状況把握は困難であり,適切なルーティングの実現が求められる.本研究課題では,各無線ノードの変更可能な移動計画を隣接無線ノード間で局所的に交換することによる広告手法の導入による高性能DTN通信を実現した.また,これを活用したITS支援,広域被災地における安否情報交換,快適な歩行支援といったアプリケーションへの応用を行なった.自律移動機能を備えた無線ノード群で構成されるアドホックネットワークやセンサネットワークでは、他の無線ノードを中継ノードとする無線マルチホップ通信が用いられる。無線ノードの移動速度、移動頻度、分布密度、通信特性に応じて適切な無線マルチホップ通信手法を提供するネットワーク基盤の構築を目指している。本研究では、無線ノードが低密度に分布する環境を対象とし、無線通信と無線ノード移動の組合せによるデータメッセージ配送を行なう耐遅延ネットワーク(DTN : Delay-Tolerant Networks)において、地図情報や近隣無線ノードの移動計画を活用して、低通信オーバヘッド、高到達性、低遅延の通信を実現することを目的とする。本年度は、局所的移動計画広告に基づいたDTN無線マルチホップ通信の理論的検討を中心に行なった。DTN通信では、無線信号到達範囲外の無線ノードの移動計画が取得可能であるならば、複数ホップの転送をも考慮した次ホップ選択が可能になり、デッドエンドの抑止による到達性の向上や配送遅延の短縮などの効果が期待できる。そのため、以下の検討を行なった。(a)移動計画の告知基準の策定。(b)複数の近隣無線ノードの移動計画に基づいた転送、移送計画の策定手法。また、理論検討結果を実機評価するための移動無線ノードの試作を行なった。特に、ソフトウェア無線を活用した通信機構実現のための基礎実験を行ない、適用可能性を確認した。(1)局所的移動計画広告に基づくDTN無線マルチホップ通信DTN通信において各無線ノードが他の無線ノードの移動計画を取得できるならば、複数ホップの転送をも考慮した最適な次ホップ選択をすることでデータメッセージ到達性の向上や配送遅延短縮が期待できる。この移動計画については、より長時間の情報を交換することで前記の効果が拡大することが見込まれることから、N-stepランダムウェイポイントという移動モデルを対象とした手法を考案した。シミュレーション実験により、その有効性が明らかとなった。(2)低密度の固定基地局を含むDTN無線マルチホップ通信(1)の手法を移動無線ノードのみから構成されるPureアドホックネットワークのみではなく、少数の固定基地局の存在するネットワーク環境を想定した拡張を行なった。ここでは、無線ノードの移動計画が効果的に拡散されることで、より高い性能向上が見込まれる。シミュレーション実験によってこの効果が確認されるとともに、送信先移動無線ノードの現在位置が不詳である場合には、最短時間でデータメッセージが到達可能な固定基地局への配送計画を採用することで、送信先移動無線ノードの移動計画を保持した無線ノードにデータメッセージが転送される期待値が高まる効果を見出した。来年度は、この効果のより引き出すことができる手法へと発展させる予定である。(3)ITSを対象とした広域DTNマルチホップ通信東日本大震災の発生により、災害に対しても堅牢な交通制御システムの必要性を痛感した。本研究の技術が車載信号機の実現に寄与することを期待し、車車間通信技術の応用として検討した。基礎検討を終え、信号生成の同期制御等に関して知見を得た。より詳細な検討を継続する。(4)実験環境の構築DTN通信技術の実験、応用プラットフォームとして、球形移動無線ノードを作製し、その実機性能評価を行ない、良好な結果を得た。来年度には、(1)、(2)の性能を実機にて評価する。広域に低密度に分布する移動無線ノード間の通信技術としてDTN(耐遅延ネットワーク)技術を検討し、以下の成果を挙げた。(1)局所的移動計画広告に基づいたDTN無線マルチホップ通信:各無線ノードの移動計画を隣接移動無線ノード間で局所的に交換することで中継ノードが配送案を策定し、これに基づいた次ホップ選択を行なう手法を検討してきた。ここでは、送信先無線ノードの移動計画を必ずしも入手可能ではないという問題がある。本年度は、無線ネットワークの構成要素に無線基地局を相互接続したインフラネットワークの存在を前提とし、送信先無線ノードの移動計画を入手していない中継無線ノードの次ホップ選択戦略として最も短時間で到達可能な無線基地局への配送案に基づいたデフォルトルート選択手法を考案し、この実現プロトコルの構築と有効性の検証を行ない良好な結果を得た。