hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超小型衛星を用いたガンマ線バースト硬Ｘ線偏光観測実験

我々はGRBプロンプト放射の偏光を系統的に理解するための超小型観測衛星を開発し打ち上げた。検出器には超高量子効率の耐震強化マルチアノードPMTやアバランシェフォトダイオード、読み出し回路には専用に設計したASICなど、最新の技術を採用し高性能なセンサシステムを構築し、KEK/PFでの入念な較正により設計性能が達成できていることを確認した。この衛星は2014年11月6日にカザフスタンから打ち上げられ、順調に初期運用を進めたが、約一週間後に通信機の不具合に遭遇し、地上からの制御が不可能な状態に陥った。研究期間の最終年では、テレメトリデータの詳細解析を行いこの不具合の原因を解明した。本年度はフライト用センサの最終組み上げを行った後、衛星バスに組み込みEnd to End試験を実施した。後半では制御ソフトを中心とした開発を行い、ガンマ線バースト発生時の自律的動作を確立するための制御アルゴリズム整備を行った。偏光計部は単体の最後の環境試験として、過去に放電の見られたPMTブリーダの確認を念頭に、偏光計として組み上げた状態での真空試験動作試験を行い問題なく動作することを確認した。その後は、様々な温度で吸収体に用いる28chのAPDの光量測定を実施し、機上で走らせるための軽快なゲイン補償制御アルゴリズムを開発し、OBCに実装した。バーストの発生を検知する広視野バーストモニタについても詳細な温度較正を行い、ゲイン補償制御アルゴリズムを実装している。また、突発天体を精度よくすぐさま検知するためにバースト判定アルゴリズムの研究開発を行った。フライトでは、取得された3つバンドのライトカーブに対して、125m秒毎に4種類つの時定数で微分演算を行い、バックグラウンドに対する変動有意度を判定する。このアルゴリズムもOBCへの移植が完了しており、較正線源を近づけるなどの操作で実際にバースト判定を出力することを実機で確認している。これらセンサシステムは軌道上で基本的に自律して動作する必要があるため、トリガーからデータ取得ののち、衛星バスを介したデータダウンリンクまでを通して行うシーケンシャル制御プログラムを開発・実装した。このプログラムでは、実際に軌道上で使用することを念頭にSAA/極冠の放射線帯でのHVカットオフや温度・HV異常時のセンサシャットダウン等、対策も盛り込まれている。現在は衛星バスに搭載した状態で、Sバンドを介したEnd-to-End試験を実施し、これらの制御がスムーズに実行できることを確認している。平成24年度の研究では、当初予定していた超小型衛星に搭載するためのガンマ線偏光観測装置、および広視野バーストモニタのフライトモデルの製造を行った。本年度の予算を用いて、新たに信号処理回路ボックスの設計・製造を行った。また、真空中での放電が確認されていたマルチアノード光電子増倍管のブリーダ回路を全面改修し、衛星に搭載できる品質を達成した。8月以降はこれらの部材を一つ一つ組立て、10月までにセンサユニットおよび処理回路のフライトモデルを完成させた。11月には宇宙科学研究所で並行して開発の進む衛星バスとの電気統合試験・物理的インターフェースを確認するフィットチェックを順次行い、完全に組み上げた状態での動作確認を行った。本課題の申請当初は、平成24年末の出荷・打ち上げを予定していたが、ロケットを担当するドニエプル(ウクライナ)側の作業遅延により、フライトが大幅に延期された。現在も明確なフライトスケジュールは定まっていないものの、最短で平成25年度9月以降に出荷の可能性があり、この機会を活かして、より精密な地上較正実験を行うことにした。特に重要な測定としては、フライトモデルを用いたKEK-PFのX線ビームを用いた偏光検出性能の検証実験が挙げられる。この実験では、完成したセンサユニットと信号処理回路のフルセットを持ち込み、電源のみ外部から供給して測定を行った。機器制御・データ収集もオンボードコンピュータを用いて行い、衛星内のコンポーネント間通信で用いるCANバスを経由して遠隔制御を行った。この結果、測定温度20°Cという最悪条件にも関わらず、30keV80keVにおいてシミュレーション通りの検出特性が実現できることを証明した。また、CAN経由での機器制御や大容量データ転送においても全く問題は見られず、約4日間の照射実験中、一度も停止すること無く連続して測定を行うことに成功した。今年度前半では、軌道上での運用を想定したセンサ系制御ソフトウェアの洗いなおしを行い、較正測定を実施した。また、これと並行して衛星バスシステム側の動作確認作業を行い、衛星電源システムの最終性能確認を行い、軌道上での制御アルゴリズムを検討してソフトウェアを実装した。最終組み上げあと統合試験を行い射場へ向けて出荷した。出荷後は、東工大地上局の再構築、機能確認試験、コマンド管制システムの立ち上げを行い、現在軌道上にいる東工大衛星を用いて運用リハーサルを実施した。また、センサ系のコマンド運用に関しては、すざく衛星を参考に、コマンドの自動生成システム・チェックシステムを開発した。TSUBAMEは11月6日打ち上げられ、分離1000秒後に太陽電池パネルを展開し、翌朝には太陽電池パネルを太陽方向に向けたスピン安定制御へ移行することに成功した。その後、1週間を掛けて衛星バスの各種機能確認を進め定常運用に移行したが、本格運用を前にして通信システムにトラブルが生じ、地上からのコマンド制御が困難な状態に陥った。その後は、CWによるHKデータの取得を行い、衛星バス動作状態を監視しつつ故障箇所の同定作業を進めた。現時点までに故障ポイントは2箇所にまで絞られており、再現実験にも成功している。

TSUBAMEは観測装置に電源が投入される前に通信が途絶してしまったが、衛星バスの基本機能は3ヶ月に亘るフライトにより実証された。特に、姿勢制御は東工大衛星としては初めての成功であり、この開発を通して姿勢制御システムの設計とシミュレーション環境の妥当性が実証された。また、軌道上での温度情報からは、ペイロードの温度がほぼシミュレーション通りの値になっていることが確認された。したがって、もし通信システムに問題が生じなかったならば、何らかの観測データを得られたと期待される。2014年11月に打ち上げられたTSUBAME衛星のフライトデータ詳細解析と、その故障原因の究明を徹底的に実施した。TSUBAMEに搭載したコンポーネントのうち、アマチュア・バンド用受信機が打ち上げから約10日後に故障し、さらに40日後に衛星のSafeモード移行、そして、3ヶ月後にはCW送信機が停止するという不具合が見られた。これらのトラブルに遭遇し、最終的に信号が見られなくなるまでの3ヶ月の間、モールスによるHKデータの受信を継続することができた。HKから推定される状態変化と、制御プログラムとを照らしあわせた結果、故障の原因となった素子は1836Vの衛星バス電源から直流6Vの電源を生成する絶縁式DCDCコンバータに起因することが判明した。これらは、アマチュア・バンド用送受信機すべてに使用されており、軌道上で時間が経過するに従って順次故障したと推定される。これらの素子はTID・SEE評価試験をパスしているため、放射線障害による不具合とは考えにくい。そこで、我々は熱設計の不具合を疑い、真空環境下での連続運転試験を実施し、通電から約1週間後にDCDCコンバータの1次側短絡故障を再現した。また、上記不具合以外にも、スピン速度が想定の倍速になってしまうという姿勢制御ソフトウェアのバグ、受信アンテナ設置位置不具合による受信感度の低下、冗長系であったはずのSバンド受信機のON・OFF設定等、全部で9つの不具合が発覚しており、これらを開発期間中に見落とした原因について、プロジェクトマネジメントの観点で詳細に解析した。また、この不具合解析と並行して、硬X線偏光計のメインセンサをMPPCに置き換えるための基礎技術開発を実施し、多チャンネルMPPCアレイに±10mV精度でHVを印加する装置を開発し、その性能評価を実施した。結晶についてもより高性能なGAGG結晶の放射化評価試験を実施した。我々はGRBプロンプト放射の偏光を系統的に理解するための超小型観測衛星を開発し打ち上げた。検出器には超高量子効率の耐震強化マルチアノードPMTやアバランシェフォトダイオード、読み出し回路には専用に設計したASICなど、最新の技術を採用し高性能なセンサシステムを構築し、KEK/PFでの入念な較正により設計性能が達成できていることを確認した。この衛星は2014年11月6日にカザフスタンから打ち上げられ、順調に初期運用を進めたが、約一週間後に通信機の不具合に遭遇し、地上からの制御が不可能な状態に陥った。
依存症予備軍に対する保健師向け行動変容面接技術教育プログラム開発と評価

あらゆる世代の健康課題に対応する保健師は、様々な依存症に対しその兆候をキャッチし、早期介入できうる重要な職種である。保健師に依存物質(行為)別に依ることのない汎用性の高い行動変容面接技術があれば、依存傾向の増長を食い止めることができる。本研究は、1保健師が必要とする依存症予備軍への行動変容面接技術の内容を明らかにする、2「動機づけ面接法」を基本とした保健師のための依存症予備軍共通の行動変容面接技術の教育プログラムを開発し、3教育プログラムの実施と効果検証を目的とする。
セリンプロテアーゼ、S8の阻害による関節炎発症抑制の検討

(1)正常と関節炎のマウス骨組織におけるS8の発現様式:ウサギで作製した抗マウスS8抗血清をアフィニティーカラムで精製したところ、非常に特異的かつ高感度にS8蛋白質を検出できる抗体が得られた。この抗体による免疫染色の結果、出生後の骨組織ではS8は蛋白質はまず二次骨化中心に現れ、やがて骨基質と関節軟骨の深部の軟骨細胞に検出された。抗コラーゲン抗体とLPSを注射して関節炎を発症させたモデルマウスの関節では、誘導後にS8の発現領域が関節軟骨の深部から浅部へと拡大し、慢性期では関節軟骨表面の破壊部位周囲にS8蛋白質の強い沈着が見られ、関節炎発症との強い関連が示唆された。(2)抗ヒトS8モノクローナル抗体の作製:ヒトに関節炎の診断と治療を目指し、ヒトのS8に対するIgGモノクローナル抗体を作製した。この抗体を用いてヒト関節の切片を免疫染色したところ、マウスと同様に、関節軟骨細胞に発現が観察された。この抗体を腹水化し大量に産生することに成功した。(3)S8とTGF-βファミリー増殖因子との結合とシグナル伝達阻害:昆虫細胞とbaculovirusベクターを用いて、マウスS8蛋白質及び各種のS8変異体蛋白質を産生する系を確立し、精製することに成功した。この蛋白質を用いて、S8と種々のTGF-βファミリーとの結合及びシグナル伝達への効果を検討したところ、S8は多様なTGF-β蛋白質と広く結合しそのシグナル伝達を阻害する極めてユニークな活性を持つことが明らかになった。また、TGF-βとの結合にはプロテアーゼドメインが関与することを明らかにした。(4)S8のプロテアーゼ活性:上記の精製S8蛋白質は蛋白分解活性を保持しており、これをもちいて、S8の自己消化及びカゼイン分解活性を検討し、適切な切断断片を得る条件を設定した。(5)S8とコラーゲンC-末プロペプチドの結合:S8は蛋白質相互作用に関るPDZドメインを持つため、このドメインに結合する蛋白質を探索し、各種コラーゲンのC-末プロペプチドと結合していることを明らかにした。C-末プロペプチドは、細胞外基質に蓄積しその合成を調節するシグナル因子として働くなど、細胞外基質の機能と密接に関連した生理活性をしており、S8も細胞外基質の合成制御に関る可能性が示唆された。以上の結果の一部は、2001年7月の国際発生生物学会で発表され、論文の投稿準備中である。(1)抗コラーゲン抗体をマウスに注入して関節炎を誘導した。その組織をS8RNAプローブによるin situ hybridizationと抗S8抗体による免疫染色で観察した。この結果、関節の滑液膜と関節軟骨でS8が産生され、病変した関節軟骨の表面にS8蛋白質が蓄積していた。したがって、S8が関節炎の病態と密接に関連していることが裏付けられた。(2)Baculovirusを用いて産生されたマウスS8蛋白質が蛋白質分解活性を持つことを明らかにした。この分解活性は、活性中心と予想される328番目のセリン残基をアラニンに変えることにより完全に消失した。蛋白分解活性を有するリコンビナントS8はカゼインを数個の明瞭な断片に分解できることが分かったため、断片の末端のアミノ酸配列を分析し、切断のアミノ酸配列特異性を決定することが可能となった。(3)ヒトのS8蛋白質に対するモノクローナル抗体を作成することに成功した。この抗体は腹水として大量に調製することができ、しかもマウスのS8とも交叉反応が可能なため、マウスに注入して関節炎誘導への効果を検討することが可能となった。また、ヒトの変形性骨関節炎の免疫組織的解析と血液中のヒトS8のELISA測定に用いることが可能と考えられる。(4)Baculovirusで産生したリコンビナントS8蛋白質を用いてTGF-βファミリーの種々の増殖分化因子との結合を検討した結果、S8は広範な因子と結合できるが特にTGF-βと強く結合することが分かった。また、S8はTGF-βが受容体に結合して誘起するシグナル伝達を阻害できることが分かった。TGF-βは骨内に大量に蓄積され骨代謝に機能しており、S8と骨代謝の密接な関連をさらに裏付ける結果となった。

(3)S8とTGF-βファミリー増殖因子との結合とシグナル伝達阻害:昆虫細胞とbaculovirusベクターを用いて、マウスS8蛋白質及び各種のS8変異体蛋白質を産生する系を確立し、精製することに成功した。この蛋白質を用いて、S8と種々のTGF-βファミリーとの結合及びシグナル伝達への効果を検討したところ、S8は多様なTGF-β蛋白質と広く結合しそのシグナル伝達を阻害する極めてユニークな活性を持つことが明らかになった。また、TGF-βとの結合にはプロテアーゼドメインが関与することを明らかにした。(4)S8のプロテアーゼ活性:上記の精製S8蛋白質は蛋白分解活性を保持しており、これをもちいて、S8の自己消化及びカゼイン分解活性を検討し、適切な切断断片を得る条件を設定した。(5)S8とコラーゲンC-末プロペプチドの結合:S8は蛋白質相互作用に関るPDZドメインを持つため、このドメインに結合する蛋白質を探索し、各種コラーゲンのC-末プロペプチドと結合していることを明らかにした。C-末プロペプチドは、細胞外基質に蓄積しその合成を調節するシグナル因子として働くなど、細胞外基質の機能と密接に関連した生理活性をしており、S8も細胞外基質の合成制御に関る可能性が示唆された。以上の結果の一部は、2001年7月の国際発生生物学会で発表され、論文の投稿準備中である。
胃癌患者血清RaLA抗体モニタリングによる再発・予後・治療感受性診断に関する検討

【背景と目的】保険収載されている胃癌の腫瘍マーカーではCEA、CA19-9、CA72-4の3種が最も陽性率が高いが進行癌であっても約40%の症例では3種全てが陰性である。血液腫瘍マーカー陰性症例においては、治療効果判定や再発診断を画像診断のみに依存するため繰り返し検査する必要がある。本研究課題であるRalA分子は、新規の癌抗原であると同時に癌抑制遺伝子の一種でもあることから、発癌の比較的早期の段階から癌患者血清中に抗RalA-IgG抗体が出現することが報告されている。このため胃癌マーカーすべてが陰性である症例においても血清RalA抗体が陽性を示す可能性があり、従来の腫瘍マーカーを補完する新規の腫瘍マーカーを開発することが本研究の目的である。【対象と方法】平成28年度にはRalA cDNAの塩基配列をアミノ酸配列に変換しその領域を含むペプチドを人工合成した。アミノ末端にビオチンを付加しておき、予めアビジンを固相化したプレートを用いて合成ペプチドを特異的に結合させ、洗浄後に血清抗体と反応させ、ペルオキシダーゼ標識抗ヒトIgG抗体を用いて血清抗体レベルを測定した。研究対象は、あらかじめ倫理委員会承認を得ている臨床研究として治療前後の胃癌患者から文書により本人の了解を得てサンプリングした保存血液ならびに手術切除標本である。【研究成果】平成29年度は、平成28年度からさらに症例数を増やして血清RalA抗体を解析し、その臨床病理学的意義を解析した。胃癌患者血清を用いて、血清RalA抗体の存在の有無をウエスタンブロット法ならびに試作した血清抗体検出ELISAキットにて検討した。血清抗体価と免疫染色との相関関係を解析した。平成30年度は血清RalA抗体検査の臨床病理学的意義、予後、再発、治療感受性予測の検討をした。平成30年度には症例数を増やして血清RalA抗体を解析し、その臨床病理学的意義を解析した。以上、研究計画通りに研究は進行している。令和元年度には、切除標本におけるRalA遺伝子発現遺伝子異常の解析を行う。予後解析をより正確にするため症例数を増やし、フォローアップ期間を延長する必要があると思われる。再発後の治療効果との関連性についても詳細な検討を行う予定である。保険収載されている胃癌の腫瘍マーカーではCEA、CA19-9、CA72-4の3種が最も陽性率が高いが進行癌であっても約40%の症例では3種全てが陰性である。このため胃癌マーカーtriple negative症例においても血清RalA抗体が陽性を示す可能性があり、従来の腫瘍マーカーを補完する新規の腫瘍マーカーを開発することが本研究の目的である。第一段階として、RalAを標的とした血清抗体測定系を開発した。RalA cDNAの塩基配列をアミノ酸配列に変換しその領域を含むペプチドを人工合成した。研究対象は、あらかじめ倫理委員会承認を得ている臨床研究として治療前後の胃癌患者から文書により本人の了解を得てサンプリングした保存血液である。平成28年度は、血清抗体検出用のELISAキットの性能試験を行った。パイロット研究として無作為抽出した保管検体100症例を用いた。平成28年度にはRalA抗原を固相化したプレートを構築した。解析したサンプルは、あらかじめ倫理委員会承認を得ている臨床研究として治療前後の胃癌患者から文書により本人の了解を得た保存血液である。血清抗体検出用のELISAキットの性能試験を行った。【研究成果】

平成29年度は、平成28年度からさらに症例数を増やして血清RalA抗体を解析し、その臨床病理学的意義を解析した。胃癌患者血清を用いて、血清RalA抗体の存在の有無をウエスタンブロット法ならびに試作した血清抗体検出ELISAキットにて検討した。血清抗体価と免疫染色との相関関係を解析した。平成29年度には症例数を増やして血清RalA抗体を解析し、その臨床病理学的意義を解析した。以上、研究計画通りに研究は進行している。【背景と目的】保険収載されている胃癌の腫瘍マーカーではCEA、CA19-9、CA72-4の3種が最も陽性率が高いが進行癌であっても約40%の症例では3種全てが陰性である。血液腫瘍マーカー陰性症例においては、治療効果判定や再発診断を画像診断のみに依存するため繰り返し検査する必要がある。本研究課題であるRalA分子は、新規の癌抗原であると同時に癌抑制遺伝子の一種でもあることから、発癌の比較的早期の段階から癌患者血清中に抗RalA-IgG抗体が出現することが報告されている。このため胃癌マーカーすべてが陰性である症例においても血清RalA抗体が陽性を示す可能性があり、従来の腫瘍マーカーを補完する新規の腫瘍マーカーを開発することが本研究の目的である。【対象と方法】平成28年度にはRalA cDNAの塩基配列をアミノ酸配列に変換しその領域を含むペプチドを人工合成した。アミノ末端にビオチンを付加しておき、予めアビジンを固相化したプレートを用いて合成ペプチドを特異的に結合させ、洗浄後に血清抗体と反応させ、ペルオキシダーゼ標識抗ヒトIgG抗体を用いて血清抗体レベルを測定した。研究対象は、あらかじめ倫理委員会承認を得ている臨床研究として治療前後の胃癌患者から文書により本人の了解を得てサンプリングした保存血液ならびに手術切除標本である。【研究成果】平成29年度は、平成28年度からさらに症例数を増やして血清RalA抗体を解析し、その臨床病理学的意義を解析した。平成30年度は血清RalA抗体検査の臨床病理学的意義、予後、再発、治療感受性予測の検討をした。平成30年度には症例数を増やして血清RalA抗体を解析し、その臨床病理学的意義を解析した。平成29年度には、症例数を増やして血清RalA抗体を解析し、その臨床病理学的意義を解析する。平成30・31年度には、血清RalA抗体検査の臨床病理学的意義と治療感受性予測の検討、ならびに切除標本におけるRalA遺伝子発現遺伝子異常の解析を行う。令和元年度には、切除標本におけるRalA遺伝子発現遺伝子異常の解析を行う。予後解析をより正確にするため症例数を増やし、フォローアップ期間を延長する必要があると思われる。
遠隔教育のための立体動画像伝送システムの開発

放送大学やNHKのテレビを利用した遠隔授業やインターネットによる遠隔教育が実用化し定着している.この方法では伝送画像が平面画像であり立体画像の効果が十分反映しにくいことや,有機化学分野のように立体分子模型を利用する授業では,現行方式では受講者に分子構造などが伝わりにくいという問題もある.このような問題を解決するためには,平面画とは違い,モノの特徴がしっかり伝わる立体画像伝送が有効であると考えられる.この意味で,物体の持つ波面情報を2次元の干渉縞として記録・再生可能なホログラフィを活用した伝送方式が可能となれば大きな効果が期待できる.携帯情報端末には無線LANやBluetooth等が搭載され,Mpeg4形式の動画像データの利用が積極的に行われるようになってきている.この意味では,PCネットワークに形態情報端末を巻き込み,立体動画像を遣り取りする土壌が整ってきたといえる.本研究では帯情報端末と立体画像を組み合わせた教育システムへ適用するシステムの開発を目的としている.携帯可能で小型な3Dテレビ伝送システムを開発することを最終目的としている.その中で,本課題では立体動画像を伝送するためのシステムを構築し,伝送画像の画質検討を行うことを目的としている.立体動画像の伝送技術が確立すれば,立体画像を用いた遠隔教育システムへ応用可能となると考えられる.ホログラフィの原理的な「三次元物体を平面画像に圧縮できる」という特長を活かし,視差画像方式のような煩雑な手法ではなく,より単純かつ現実的で遠隔教育に応用可能な立体動画像伝送システムの構築が求められている.上述の目標を達成するためにはディジタル・アナログ,有線・無線を問わず,立体動画像伝送を行うための方式を検討することが極めて重要であると考えられる.立体画像伝送を行うためのインフラとしては,インターネットや無線LAN, Bluetooth, IRなど既存のインフラを用いた方法が考えられるが,既存のインフラを有効利用するという研究例は歩トンフォ行われていなかった.そこで,本課題では以下の点について研究を実施した.(1)有線LANをインフラとして用い,Mpeg4圧縮による動画ホログラムの伝送法について,伝送されたホログラムから滑らかで高コントラストな立体像再生が可能となることを実証すると共に,理論的な検討を加え,これをOptical Engineering誌に論文発表した.他の研究者からの反響がかなり大きく,国際会議IDW'06で招待講演も行った.(2)動画,静止画の両方に適用可能なJPEG2000形式でのホログラム圧縮について理論的かつ実験的な検討を行い,得られた成果を画像電子学会誌に論文発表した.この方法では,従来のDCT法に基づくJPEG圧縮法に比べて,圧縮率が高い上にホログラムのデータ損失が少ないことが明らかとなり,ホログラムデータの圧縮法として極めて有効であることが明らかとなった.これは,ホログラムデータを伝送ノイズの影響が小さいディジタルデータとして伝送可能な,ディジタルSSTV方式(狭帯域音声通信)でも採用されているものであるため,今後の遠隔教育システムへの応用が大いに期待できるものである.(3)複雑な実物体によるホログラムを伝送する目的で,既存の各種圧縮方式によりホログラムの品質劣化を理論的かつ実験的に検討した.これに併せて,実在物体をもとにホログラムを作成するための光学系を構築した.(4)前述のMPEG4圧縮を用いた立体動画像伝送法にステレオ音声を付加して,立体映像音響コンテンツの配信に向けたプロトタイプシステムを構築し,伝送特性(ホログラム,音声)を検討した.その結果,同手法が遠隔授業等に十分に利用できる可能性を見出した.得られた成果を電子情報通信学会論文誌に論文発表した.(5)アマチュア無線を用いたSSTV方式でのホログラム伝送の高速化を目的として高速FMモードによる立体画像の無線伝送法を検討した.得られた成果を画像電子学会誌に論文発表した.(6)無線LANの使用が許可された航空高専本館7Fにて,インターネットから遮断した環境でMPEG4圧縮による動画ホログラムデータの伝送実験を試み,滑らかな立体動画像の伝送に可能性を見出した.本方式は従来提案した有線LANによるイントラネットを利用した動画像伝送と比べて,伝送速度,画質の点で劣ることなく今後の研究の発展にも大きな期待ができる.今後は実験で得られたデータを解析し,理論的な検討を加え成果を国内外の学会に提案していく予定である.受信したホログラムの表示を行うためのシステムとして,ホログラフィ立体像投影装置の画質改善を行った.得られた成果を国内外の学会へ発表すると共に,画像電子学会誌に論文発表した.(7)立体画像を提示したときに,ヒトが立体画像をどのように認識するかについてアンケートを用いた統計処理を行い予備検討とした.これは,遠隔教育へ立体画像伝送システムを適用する上で必要なデータとして期待される.得られた成果を航空高専研究紀要に論文発表した.(8)電波の使用ができない環境(病院など)でも立体画像コンテンツの配信を可能とする目的で,赤外線通信方式を用いた立体画像伝送法を検討した.今後は実験データを解析し,理論的な検討を加え成果を国内外の学会に提案する予定である.電子ホログラフィック・ディスプレイは,自然な立体動画表示が可能という点で大きく期待されている.近年のITブームによって携帯情報端末の開発競争が激化し,表示素子の高解像度化が急ピッチで進んでいる.そのため,高解像度化したLCDパネルを用いて3次元ディスプレイを研究することで,3次元ディスプレイの実用化も可能と考える.本研究ではホログラフィを用いた立体動画像の表示技術と,画像伝送技術を融合させることにより,遠隔教育に適用可能な3Dテレビシステムを開発することを目的としている.

本年度は,以下の成果を得ることができた.(1)実物体から取得したホログラムを伝送する上で必要なホログラムの圧縮法について基礎検討を実施した.JPEG2000(ウェーブレット変換法)を用いた,ホログラムデータの新しい圧縮法を検討した.従来のDCT法に基づくJPEG圧縮法に比べて,圧縮率が高い上にホログラムのデータ損失が少ないことが明らかとなり,ホログラムデータの圧縮法として極めて有効であることが明らかとなった.これは,ホログラムデータを伝送ノイズの影響が小さいディジタルデータとして伝送可能な,ディジタルSSTV方式でも採用されているものであるため,今後の遠隔教育システムへの応用が大いに期待できるものである.以上のようにして得られた研究成果を国内外の学会で提案したところ,大きな反響が得られている.そこで,詳細な追加検討を実施して,これを論文発表した.(2)遠隔教育に応用する意味で必要となる「立体動画像と音声を同時に配信するためのネットワーク上伝送システム」について理論的検証を踏まえた上で,その成果を国内外の学会に発表すると共に,この内容を論文発表した.国内外から大きい反響を得ている.(3)受信したホログラムの表示を行うためのシステムとして,ホログラフィ立体像投影装置の画質改善を行った.得られた成果を国内外の学会へ発表すると共に,論文発表した.(4)立体画像を提示したときに,ヒトが立体画像をどのように認識するかについてアンケートを用いた統計処理を行い予備検討とした.これは,遠隔教育へ立体画像伝送システムを適用する上で必要なデータとして期待される.放送大学やNHKのテレビを利用した遠隔授業やインターネットによる遠隔教育が実用化し定着している.この方法では伝送画像が平面画像であり立体画像の効果が十分反映しにくいことや,有機化学分野のように立体分子模型を利用する授業では,現行方式では受講者に分子構造などが伝わりにくいという問題もある.このような問題を解決するためには,平面画とは違い,モノの特徴がしっかり伝わる立体画像伝送が有効であると考えられる.この意味で,物体の持つ波面情報を2次元の干渉縞として記録・再生可能なホログラフィを活用した伝送方式が可能となれば大きな効果が期待できる.携帯情報端末には無線LANやBluetooth等が搭載され,Mpeg4形式の動画像データの利用が積極的に行われるようになってきている.この意味では,PCネットワークに形態情報端末を巻き込み,立体動画像を遣り取りする土壌が整ってきたといえる.本研究では帯情報端末と立体画像を組み合わせた教育システムへ適用するシステムの開発を目的としている.携帯可能で小型な3Dテレビ伝送システムを開発することを最終目的としている.その中で,本課題では立体動画像を伝送するためのシステムを構築し,伝送画像の画質検討を行うことを目的としている.
加工食品への利用に向けた二価金属イオン沈殿特性の違いによる雑豆タンパク質の分類

赤ナタマメおよび白ナタマメについて、タンパク質抽出方法の検討を行った。豆を蒸留水に浸漬したところ、白ナタマメは吸水したが、赤ナタマメはほとんど吸水しないことがわかった。そこで、乾燥豆に穴を開けたものを浸漬後に破砕した。一方で、各乾燥豆をあらかじめ粉砕したものに蒸留水を加えて比較した。各処理で調製した抽出液のタンパク質濃度を測定したところ、白ナタマメの乾燥豆を浸漬後に破砕して調製した抽出液が最も高値を示した。乾燥豆に穴を開けて浸漬、破砕した抽出液が、乾燥豆を粉砕後に加水した抽出液に比べ、低値を示した。処理方法の違いによってタンパク質濃度が異なることが示された。さらに、ナタマメ主要タンパク質であるカナバリンの溶解性は塩化マグネシウムによって変化し、豆の処理方法の違いによって異なる挙動が見られた。ヒヨコマメ、ソラマメ、およびオタフクマメについても同様に抽出液の調製方法を検討した。オタフクマメは研究計画の試料として含まれていないが、ソラマメとの違いが豆の大きさであるとされているため、同時に比較検討した。ソラマメおよびオタフクマメは浸漬時間の増加に伴い、重量は増加したが、個体差が大きく、不安定であった。ヒヨコマメは浸漬時間の増加に伴って緩やかに吸水し、13時間以降、ほぼ一定になった。ヒヨコマメからタンパク質を豊富に含む抽出液を調製し、抽出液に塩化マグネシウムを添加すると、上清タンパク質は有意に減少したが、約50%が残存した。また75°C以上の加熱で一部のタンパク質が沈殿することがわかった。研究計画では当該年度にナタマメ、タチナタマメ、ソラマメおよびエンドウの4種について解析する予定であったが、ナタマメ(白ナタマメ、赤ナタマメ)、ヒヨコマメ、ソラマメおよびエンドウの5種類について解析を行った。ヒヨコマメは研究計画中の試料として含まれていないが、現在、ヒヨコマメが食品として流行していることもあり、先に解析した。また、オタフクマメについても当該年度の対象ではないが、ソラマメとの違いが豆の大きさであるとされているため、同時に比較検討した。引き続き、研究計画に挙げている雑豆について、加工方法を検討し、タンパク質抽出方法を確立する。また塩添加および加熱がタンパク質に与える影響について解析を行う。豆の種類によっては吸水しない場合もある。その場合は豆に穴を開ける、または豆をあらかじめ粉砕するなどの処理を行った上で検討を進める。
非線形結合振動子系の引き込み現象と時間遅れの影響に関する研究

本研究では、結合したリミットサイクル振動子系の同期現象・引き込み現象と時間遅れ導入に関する影響の分析を目的として、理論と実験の両面からのアプローチを推進した。当該研究では、主に化学振動子のBelousov-Zhabotinsky(BZ)反応系と非線形発振回路のvanderPol型方程式系を解析対象として、周期解の存在性、安定性、多重性の問題に対する数学的証明を与えるだけでなく、解析結果を実証するための実験系を構築し実験データ取得を試みた。本研究では、結合したリミットサイクル振動子系の引き込み現象と時間遅れ導入に関する影響の解析に向けて、写像度理論を用いた新しい手法の確立を目的とする。当該研究では、主にBelousov-Zhabotinsky(BZ)反応系とvan der Pol型方程式系を解析の対象としており、安定周期解の存在問題に対して単に数学的証明を与えるだけでなく、数学解析の結果得られる興味深い現象を実際の観測データとして取得するための実験系構築も研究工程に組み入れている。1.BZ反応系(Oregonator)では、パラメータに1つにある周期で小さな摂動を加えた場合、正値周期解が強制引き込みを起こすことが数値計算の結果分かっている。この現象に解析的証明を与える第一段階として、自励BZ反応系に対して中心多様体理論を適用してHopf分岐がSupercriticalになるための条件に見当をつけた。また第二段階で、周期的な外部摂動を入れた非自励BZ反応系に対して大域的なCoincidence degreeの値を計算し、周期解の存在を証明するところまで研究は進展した。次年度は、位相縮約法により縮約方程式を導出して、安定解と不安定解の存在を示す段階に入る。2.上の強制引き込み現象を観測するために、反応溶液の1つを一定速度で送り込みながらORPの時間変化を計測する実験系を試作し、溶液の種類、濃度、流速を変えながら適当な実験条件の模索に取り組んでいる。3.Delayed Couplingtermsを持つvan der Pol型N結合振動子系のLimit cycle存在問題に対して、任意の時間遅れに対応できるように、形式的に全ての対角成分の時間遅れが1となる補助方程式を導いた。今後、この方程式に対して非対角遅れの効果を無視できるような条件を見つけ、S1-equivariant compact mappingの不動点として解を構成し、ホモトピー不変性を用いてS1-degreeを計算する段階へ進む。4.上記以外に、関連する数理生物モデルの研究成果について、数件の学会発表を行った。当該研究では、主にBelousov-Zhabotinsky(BZ)反応系とvan der Pol型方程式系を解析の対象としており、安定周期解の存在問題に対して単に数学的証明を与えるだけでなく、解析結果を実証するための実験系構築を研究工程に組み入れて科学的研究としての完成度を高めることを目標としている点が、従来の数学研究と比べて新規性を持っている。今年後は、とりわけ基本実験系構築において進展があった。1.二種類の触媒(セリウムとフェロイン)が作用するBZ反応において反応溶液が4色5段階に変化するリズム現象に対して理論的な証明を与えるために、反応速度論に基づいて新しい数理モデルを構築しLiuによるHopf分岐定理を用いて証明した。本研究成果については、招待講演にて発表した。2.2つのBZ反応系の相互同期現象を実験的に観測するために、カップリングの強さを調節できるアクリル製反応槽を設計・製作し、これを用いてORPの時間変化を計測した。溶液の種類、濃度、カップリング強度を変えながら計測した結果、一定の条件下で、数理モデルの解析結果に対応する実測データが得られた。3.オペアンプを用いてvan der Pol型振動回路を製作し、これを適当なカップリング抵抗で結合させLimit cycleを観測する実験に成功した。次段階として、電気回路での時間遅れを実現するためにFPGAまたはSHマイコンを用いたシステムの試作に入った。4.上記以外にも、関連する数理生物モデルの研究成果について、数件の学会発表を行った。本研究では、結合したリミットサイクル振動子系の引き込み現象と時間遅れ導入に関する影響の分析を目的として、理論の実験の両面からのアプローチを推進する。当該研究では、主にBelousov-Zhabotinsky(BZ)反応系とvan der Pol型方程式系を解析の対象としており、安定周期解の存在問題に対して単に数学的証明を与えるだけでなく、解析結果を実証するための実験系構築とデータ取得を研究工程に組み入れている点が、従来の数学研究と比べて新規性を持っている。今年度は、とりわけ実験によるデータ取得において進展があった。1.前年度、2種類の触媒(セリウムとフェロイン)が作用するBZ反応において反応溶液が4色5段階に変化するリズム現象に対して、Hopf分岐の存在定理構築による理論的な証明を完了したが、目下、ORPの測定データと整理し、論文執筆の段階にある。2. 4つのBZ反応系を結合させてリズム現象の相互同期を観測するための反応槽を設計・製作した。

この4槽結合用反応槽では、各カップリングの強さを調節でき、直線状結合と環状結合を実現できる。これまでに、触媒の種類、濃度組成、カップリング強度を変えながらORP計測し、一定の条件下で数理モデルの解析結果に対応する実測データが得られた。これらの研究結果に対して、数件の学会発表を行った。3.トンネルダイオードおよびオペアンプを用いてvan der Pol型振動回路を製作し、これを適当なカップリング抵抗で結合させLimit cycleを観測する実験系の構築を完了した。次段階として、先行研究で得られている結合振動子系の周波数引き込みにおける安定解・不安定解に対応するデータ取得に向けて、回路設計に着手している。理論解析の面では、当初立てた研究方針に沿って順調に計算が進んでいる。一方、数値シミュレーションにより、van der Pol型の結合振動子系において、ある一定の条件下でLimit cycleが複数存在する場合が見つかった。これにより新たな研究テーマの端緒を得た。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで理論的計算と基本実験系構築を中心に研究を進めてきたが、今後、結合振動子系の解析結果を実験によって実証するために、特に時間遅れを実現するためのアイデアを盛り込んだ実験環境の構築を目指す。また、当該研究の最終年度を迎えるため、研究成果をまとめる論文執筆に一層注力する。
諫早湾干拓紛争の社会科学的総合研究

本研究は、まず、諫早湾干拓紛争について、当事者へのインタビュー調査や地域社会でのアンケート調査を行い、また裁判資料や行政資料を分析して、なぜ、この紛争が60年以上続いているのかを明らかにすることを目的とする。次に本研究は、この紛争の解決のためには、これまでの政治理論や法理論・社会理論には何が不足しているのかを明らかにし、より現代社会に適合的な社会科学理論を構築する手がかりを得ることを目的とする。第三に、本研究は、得られた知見を積極的に社会に還元し、本紛争の解決に間接的に寄与することを目的とする。諫早湾干拓紛争は、60年以上にわたる長期紛争であるにもかかわらず、政治的・行政的・司法的にみても解決の兆しが見えず、いずれにあっても適切に処理し切れていない。本研究課題は、法社会学を一つの軸として学際的に分析することで、その複合的な構造を解明しようというものである。公の機関による調整機能が低下する中、諫早湾干拓紛争のような「紛争構築力」の大きいケースを素材として、社会科学的な基礎理論と法解釈学の両面から検討しようとする点で、社会的にも重要であり、他の法律問題にも応用が可能である。すでに一定の研究成果がみられるので、単なる文献研究にとどまらず、社会科学的な総合研究になることが期待される。
拡がりを持った物体の量子論と統一理論

自然界の四つの基本的な力の法則を記述する統一理論として、拡がりを持った物体の量子論を研究することがこの研究計画の目的であった。弦模型の性質の理解を深め、それと並行して膜(membrane,2次的に拡がった物体)模型の量子論を作ることに焦点を当てた。弦模型と膜模型は各々2及び3次元の場の理論と見なすことができ、最近の低次元トポロジカル場の理論の発展と関連してくる。膜模型の研究には、I)模型の数学的な解析、II)模型の質量スペクトルや量子効果を求めるなどの物理的な解析、の二つの面があり、両者の研究を行った。I)膜模型の量子論を構成する上で、この模型のゲ-ジ対称性を理解することが鍵となる。このゲ-ジ対称性の一部(residual、ゲ-ジ方換)として面積保存変換が知られており、数学的には、W_∞代数(Wn代数のn→∞の極限)という無限次元代数で表現できることが最近明らかになった。Wn代数の超対称化に関連して次のような成果を得た。b)超対称W代数を伴った超対称なソリトン系が構成できた。c)超対称リ-代数に基づいて超対称KPヒエラルキ-を導いた。この結果を用いて超対称なW_∞代数が構成できそうである。d)a)ーc)の結果をN=2超対称性を持つ場合に拡張できた。以上の結果は、超対称な膜模型を解析する上で有用な数学的方法を与えるが、一方、超弦模型のコンパクト化を扱う数学的な枠組みも提供する。II)弦模型の量子論ではワイル不変性というゲ-ジ対称性が重要な鍵であったが、この研究計画で、ウイル不変な膜模型を作り、この模型の量子効果を研究中である。結果が出るまでにもう少し時間がかかるが、最近研究が進んでいる3次元重力などと関達して、興味のある結果が得られると思われる。本年度の研究計画は次の2つに要約される。1)1次元的に拡がった物体である弦模型のコンパクト化を研究する。2)弦模型に関する知識と方法を活用し、a)BRS法を用いて拡がりを持った物体の量子化を行う、b)membrane模型のコンパクト化を調べる。1)と2)の両方に関して研究に進展があり、1)に関する研究成果は論文として発表した。2)に関してはトリエステ国際研究所の矢彦沢茂明氏との共同研究を続行中である。1)超弦模型は統一理論の有力候補であるが、この模型が正しい理論となり得るためには、4次元時空以外の余分な空間(6次元)のコンパクト化を説明できることが重要な問題である。2次元のコンフォ-マル場の理論がこのコンパクト化を導く有力な方法を与える。そのためには、この代数を拡大することが必要であるが、特にN=2超対称な拡大コンフォ-マル代数を構成することに成功した。2)membrane(2次元的に拡がった物体)模型の量子化がうまく行くためには、弦理論と同じように高い対称性が必要であると考えられる。少し以前からWeyl不変性を持ったmembrane模型を研究しており、特にその量子化を研究している。非線型な問題なので量子化は難しい問題であるが、古典解のまわりでの量子化は実行できた。現在は、この模型にどのような種類の粒子(スペクトル)が含まれているかを調べており、量子効果の評価も行っている。

自然界の四つの基本的な力の法則を記述する統一理論として、拡がりを持った物体の量子論を研究することがこの研究計画の目的であった。弦模型の性質の理解を深め、それと並行して膜(membrane,2次的に拡がった物体)模型の量子論を作ることに焦点を当てた。弦模型と膜模型は各々2及び3次元の場の理論と見なすことができ、最近の低次元トポロジカル場の理論の発展と関連してくる。膜模型の研究には、I)模型の数学的な解析、II)模型の質量スペクトルや量子効果を求めるなどの物理的な解析、の二つの面があり、両者の研究を行った。I)膜模型の量子論を構成する上で、この模型のゲ-ジ対称性を理解することが鍵となる。このゲ-ジ対称性の一部(residual,ゲ-ジ変換)として面積保存変換が知られており、数学的には、W_∞代数(W_n代数のn→∞の極限)という無限次元代数で表現できることが最近明らかになった。W_n代数の超対称化に関連して次のような成果を得た。b)超対称W代数を伴った超対称なソリトン系が構成できた。c)超対称リ-代数に基づいて超対称KPヒエラルキ-を導いた。この結果を用いて超対称なW_∞代数が構成できそうである。d)a)ーc)の結果をN=2超対称性を持つ場合に拡張できた。以上の結果は、超対称な膜模型を解析する上で有用な数学的方法を与えるが、一方、超弦模型のコンパクト化を扱う数学的な枠組みも提供する。II)弦模型の量子論ではワイル不変性というゲ-ジ対称性が重要な鍵であったが、この研究計画で、ワイル不変な膜模型を作り、この模型の量子効果を研究中である。結果が出るまでにもう少し時間がかかるが、最近研究が進んでいる3次元重力などと関連して、興味のある結果が得られると思われる。
高分解能RBS法の開発に関する基礎研究

京都大学4MVヴァンデグラーフ加速器に接続している超高真空散乱槽の100゚散乱のイオンを見ることができるポートに、斜入射型の90゚扇形磁場分析器を接続するための真空装置を設計、製作した。また分析器の検出器として、半導体位置検出器を用いてラザフォード後方散乱スペクトル(RBSスペクトル)を短時間で測Sスペクトル)を短時間で測定できるように改良した。この高分解能RBS装置のエネルギー分解能は500KeVのHeイオンに対して約0.5KeVであった。この高分解能RBS装置を用いて、SnTe、PbTe、PbSe等の微小ギャップ半導体結晶のRBSスペクトルを、0.5MeVのHeイオンを使い測定した。その結果世界で初めて、表面近くの原子による散乱を1原子層ごとの寄与に分離して観測することに成功した。この新たに開発した1原子層ごとの分析が可能な高分解能RBS法を用いて、表面第1原子層で散乱したイオンの荷電分布とエネルギー損失を測定した。この結果から表面近傍における高速イオンの非弾性散乱過程を明らかにすることができた。さらに、単結晶の低指数軸に平行にイオンを入射して、イオンチャネリングを起こしたときにRBSスペクトル上に観測される表面ピークを、1原子層ごとの寄与に分離して観測できることを示した。この表面ピークの高分解能観測から、表面原子の熱振動の様子を調ベる方法を提案した。また、高分解能RBS法がエピタキシャル成長の初期過程を調ベる際に非常に有効であることを、SnTe(001)表面上のPbTeのエピタキシャル成長の観察を通じて示した。
グリーンケミストリーを指向したフルオラスおよび磁性触媒反応の開発研究

グリーンケミストリーを指向して,種々のフルオラス触媒や媒体の開発を行った。すなわち,フルオラススルホンイミドを配位子とする後周期フルオラスルイス酸,PFOS問題に適応した含エーテル酸素フルオラスルイス酸,フルオラスイオン液体,フルオラスメソポーラスシリカの開発に成功した。フルオラス反応では,いずれも触媒のリサイクルに成功した。また磁性触媒として,酸化鉄ナノパーティクルを用いた反応の開発を行った。本研究は,フルオラス二相系(FBS)反応を基盤として新しいフルオラス触媒反応を開発することと,比較的最近になって注目されてきた磁性触媒によるルイス酸触媒反応の開発を目的とする。いずれも触媒の回収・再使用が容易である点がグリーンケミストリーにマッチした反応系である。新しいフルオラス触媒反応としては,後周期遷移金属にフルオラススルホンイミド配位子を結合させた新触媒を合成してその触媒活性を調査することをまず計画した。また,フルオラス溶媒に替わる新しいフルオラス媒体を開発すること,環境に配慮して新しい非PFOS型配位子を設計・合成すること,磁石で触媒を回収できる磁性を持つルイス酸触媒を開発することを計画した。グリーンケミストリーを指向した環境調和型反応の開発が強く求められている昨今,触媒反応における触媒の回収・再利用する手法の開発は重要な課題の一つである。そうした方法の一つにフルオラス二相系反応がある。すなわち,フルオラス(多フッ素化されたアルカンやそれに準ずる)溶媒と有機溶媒の二相系に於いて,フルオラス基を有する触媒を用いて反応すれば,フルオラス相に触媒が"固定"されるために,フルオラス相ごと触媒を回収・再利用できる。この観点から,種々のフルオラススルホンイミドアニオンを配位子とするルイス酸の開発を行ってきた。今回はルイス酸の中心金属として,従来の3,4,14族以外にパラジウム(II)およびタングステン(VI)といったルイス酸性の低いと考えられる金属種を有する触媒(後者はオキソ錯体)を調製し,その触媒活性を調べた。その結果,エステル化反応に於いて希土類などと同等の活性を示し,リサイクル使用も可能であった。一方,後周期遷移金属触媒の反応としてPd(II)によるClaisen転位も試みたが,反応は全く進行しなかった。また,よりフルオラス性を高める目的とPFOS問題として知られている環境問題に適応する10炭素含エーテル酸素型フルオラス配位子を新たに調製した。PFOS問題とは主に,C_8F_<17>SO_2基の蓄積性の問題で,今後8炭素スルホン酸類は使用できなくなる可能性が強い。新規配位子を用いた触媒は,従来のC_8F_<17>型配位子を有する触媒に匹敵する活性を有し,かつフルオラス二相系に於ける分配実験では従来型よりもさらにフルオラス相への分配率が高いことを見出した。さらにフルオラス鎖(C_nF_<2n+1>)の炭素数がいくつあればフルオラス相に固定できるかを調べたところ,有機溶媒にジクロロエタンを用いた際にはn=4,ジオキサンを用いた際にはn=8に境界点があり,新規触媒の高いフルオラス性を明らかにした。グリーンケミストリーを指向した環境調和型反応の開発が強く求められている昨今、触媒反応における触媒の回収・再利用する手法の開発は重要な課題の一つである。すなわち、フルオラス(多フッ素化されたアルカンやそれに準ずる)溶媒と有機溶媒の二相系に於いて、フルオラス基を有する触媒を用いて反応すれば、フルオラス相に触媒が"固定"されるために、フルオラス相ごと触媒を回収・再利用できる。この観点から、種々のフルオラススルホンイミドアニオンを配位子とするルイス酸の開発を行ってきた。今回は昨年度から引き続きPFOS/PFOA問題に取り組む意味でエーテル酸素を有する(C_10F_21O_3-SO_2)__2N配位子を調製して、その評価を行った。すでに炭素数4とか6の配位子を有する触媒ではフルオラス相に"ほぼ完全に"固定するのが難しいことを見出していたが、PFOS/PFOA問題を考えるとそれ以上炭素数の多いぺルフルオロアルキル基は使うことができないため、エーテル酸素(もしくは窒素などヘテロ原子)は必須である。その結果、(C_8F_17SO_2)2N配位子とほぼ同等の触媒活性を有し、さらにリーチング量がより小さくなることを見出した。リーチング量に関しては従来用いたこともある(C_10HF_20O_3-SO_2)_2N配位子よりはるかに少なく、フルオラス性が高いことを見出した。また、機能性フルオラス溶媒として、フルオラスイオン液体の調製を行ってみた。

すなわち、カルオン部をブチルメチルイミダゾリウムに固定して、アニオン部をフルオラスカルボン酸、フルオラススルホン酸、フルオラススルホンイミドのアニオンとする種々のイオン液体を調製した。その結果、カルボン酸では概して水溶性で且つフルオラス性がフルオラス性が低いのに対し、スルホン酸イミドでは非水溶性で且つフルオラス性を有することを見出した。グリーンケミストリーを指向した環境調和型反応の開発が強く求められている昨今,触媒反応における触媒の回収・再利用する手法の開発は重要な課題の一つである。そうした方法の一つにフルオラス二相系反応がある。すなわち,フルオラズ(多フッ素化されたアルカンやそれに準ずる)溶媒と有機溶媒の二相系に於いて,フルオラス基を有する触媒を用いて反応すれば,フルオラス相に触媒が"固定"されるために,フルオラス相ごど触媒を回収・再利用できる。この観点から,種々のフルオラススルホンイミドアニオンを配位子とするルイス酸の開発を行ってきた。また,フルオラスケミストリーに於いて常に問題となってくる長鎖ペルフルオロアルキル基に関わるPFOS/PFOA問題であるが,これらは複数のェーテル酸素を有する触媒やフルオラス溶媒を用いることでクリアーできることを昨年度までに報告してきた。今年度はまず,昨年度終盤に取り組み始めたフルオラスイオン液体の調製とその環境調和型反応への応用を行った。すなわち,フルオラススルホンイミドアニオンを対ア三オンとするブチルメチルイミダゾリウムイオン液体に,対応するフルオラススルホンイミド(H型)を定させ,それを触媒溶液としてエステル化反応を行ったところ,反応は速やかに進行し,触媒溶液をそのままリサイクル可能であることを見出した。また,相間移動触媒として注目されているクラウンエーテルのフルオラス化についても検討した。すなわち,18-クラウン-6誘導体にアミド結合を介して複数のペルフルロアルキル基を導入した重々の化合物を設計・合成した。これらの化合物は期待通りフルオラス相に固定されることを見出した。現在カリウムカチオンの捕捉を伴う有機反応触媒への応用を検討中である。すなわち,フルオラス(多フッ素化されたアルカンやそれに準ずる)溶媒と有機溶媒の二相系に於いて,フルオラス基を有する触媒を用いて反応すれば,フルオラス相に触媒が"固定"されるために,フルオラス相ごと触媒を回収・再利用できる。この観点から,種々のフルオラススルホンイミドアニオンを配位子とするルイス酸の開発やフルオラスクラウンエーテルの開発を行ってきた。また,PFOS/PFOA問題にも取り組み,従来の直鎖フルオロアルキルスルホンイミドの代替触媒の開発にも成功した.今年度は,新規フルオラス固体媒体の開発を行った。すでに市販されているフルオラスシリカゲルは,単純にフルオラス鎖による相互作用によりフルオラメ化合物の固定がなされており,フルオラス化合物の固定ではなくフラッシュクロマトグラフの固定相として使われていた。そこでフルオラス化合物の固定化を指向して,フルオラスメソポーラスシリカゲルの合成を行った。種々の合成法を検討した結果,Grafting法に基づくフルオラス化法により,511nmと大孔径を有するフルオラスメソポーラスシリカの合成に成功した。