hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
住宅平面における洋室空間の定着・変貌過程と住生活の変遷に関する研究-居住者が計画した住宅にみられる特徴-

明治後期から刊行されてきた主要な婦人雑誌を対象として、掲載されている住宅に関する記事を収集し、計画者の主体別に、住宅計画原則の変遷に関する分析を行った。居住者の中でも、住生活の改善を中心的に担ってきた中流層の主婦が計画した住宅と、建築家をはじめとした専門家が計画した住宅とを、比較・検討した。居住者の属性を、収入・職業・居住地・住宅規模の諸点から検討し、専門家が計画した住宅と居住者が計画した住宅との間には階層差が存在し、前者の方が階層的に高いことを指摘した。住宅を構成する居室・設備部分について、接客室、台所、食事の場、団らんの場、主寝室、子ども室、浴室、冷暖房設備をとりあげ、歴史的な変化の過程を社会的な背景と対応させつつ考察した。その結果、それらの諸室が洋室化するのは、中流層は他の階層に比べて早いが、中でも専門家が計画した住宅の方が早いことをみた。接客室の一部である書斉や食事、団らんの場が洋室化・イスザ化するのは、専門家が計画した住宅では大正期に多くみられるが、居住者が計画した住宅では、この時期にも和室の茶の間の方が多く計画されているのである。しかし、戦後に建築家が計画し、広く普及することになったダイニングキッチンの原型である台所と食事の場を一体とした居室構成は、戦前には居住者が計画した住宅においてだけみられ、専門家が計画した住宅にはみられないという重要な知見を得ることができた。これは、既住研究で指摘しているものはない、本研究の独自性である。炊事を行う主婦が、生活経験を通して家事労働の合理化と主婦専用の居室とを確立することを目的に計画したために一室化したのである。これに対し、専門家の眼は外国における計画事例を導入し、現実の生活を分析して問題点を改善するという視点を備えていなかったという限界を指摘している。明治以降の近代について、住宅平面の変遷とその住生活上の要因を歴史的に分析し、その結果を延長したところに今日を位置付け、今後の方向性を考察することが目的である。建築家の住宅計画に関する検討は既応のものがあるため、居住者による計画を主な対象とし、本年度は主婦層の計画を収録している婦人雑誌から資料を収集し、集計・分析を行いつつある。対象とする雑誌として、明治以降から継続して刊行している『婦人之友』と『主婦の友』を選定して、国・公立の図書館や大学の図書館より複写によって該当する資料を、昭和末までについて収集した。分析は、以下の2点を中心に行っている。(1)各記事に含まれている居住者と住宅の基本属性を検討し、中流層の社会的位置付けを行う。居住者に関しては、収入・家族構成などを検討し、中流層が戦後に大きく変化し、大衆化した状況を把握した。住宅属については、住宅形式・規模の変化を検討し、中流層の社会的地位の低下とともに住宅規模も縮小することを明らかにした。(2)計画主体による住宅平面の計画内容の変遷の検討。掲載している住宅平面を対象に、計画者が建築家である場合と居住者である場合とで、どのような差異がみられるのか明らかにしつつある。その結果、相互に比較してみると、住戸内での重点の置き方や改善していく時の視点が異っており、生活に根ざした改善では、居住者の提案の方が建築家の考え方より先行している点も多かったことを指摘した。特に、生活や居室の洋風化に対する姿勢や計画事例について、重点を置いた分析を行っている。

さらに、建築家の計画理論が居住者に与えた影響、逆に、居住者の工夫が建築家に与えた影響など、相互に与え合った影響の内容と、その結果による発展についても深めていく必要がある。昨年度収集した婦人雑誌における住宅の記事内容を資料として、計画主体別の分析を行った。居住者の中でも、住生活の改善を中心的に担ってきた中流層の主婦が計画した住宅と、建築家をはじめとした専門家が計画した住宅とを比較・検討した。居住者の属性を、収入、職業、居住地、住宅規模の諸点から検討し、専門家が計画した住宅と居住者が計画した住宅との間には階層差が存在し、前者の方が階層が高いことを指摘した。住宅を構成する居室・設備部分について、接客室、台所、食事の場、団らんの場、主寝室、子ども室、浴室、冷暖房設備を取りあげて、歴史的な変化の過程を社会的な背景と対応させつつ考察した。その結果、それらの諸室が洋室化するのは、中流層は他の階層に比ベて早いが、中でも専門家が計画した住宅の方が早いことをみた。接室室の一部である書斎や食事、団らんの場が洋室化、イスザ化するのは、専門家が計画した住宅では大正期に多くみられるが、居住者が計画した住宅では、この時期にも和室の茶の間が多く計画されているのである。しかし、戦後に建築家が計画し、広く普及することになったダイニングキッチンの原型である台所と食事の場を一体とした居室構成は、戦前には居住者が計画した住宅においてだけみられ、専門家が計画した住宅にはみられないという重要な知見を得ることができた。これは、既往研究で指摘しているものはない、本研究の独自性である。炊事を行う主婦が、生活経験を通して家事労働の合理化と主婦専用の居室とを確立することを目的に計画したために一室化したのである。これに対し、専門家の眼は外国における計画事例を導入し、現実の生活を分析して問題点を改善するという視点を持っていなかったという限界を指摘している。
昆虫抗菌性タンパク質の誘導機構

1.家蚕を用いて,バクテリア細胞壁ペプチドグリカン(PG)断片が,抗菌性タンパク質セクロピン誘導のシグナル分子として働いていることを明らかにした.さらに,PGのペプチド架橋構造並びに糖鎖長と誘導活性の相関を調べ,誘導に必要なPGの最小構造を明らかにした.これにより,脂肪体細胞にPGの一定構造を認識するリセプターが存在する可能性が示された.2.家蚕体液に高濃度のリゾチームが存在し,バクテリアの感染により10倍以上に増加することを明らかにし,このリゾチームを単離し,その性質を明らかにした.さらに,invitroでの脂肪体培養系を用い,体液リゾチームがバクテリア細胞壁からシグナル分子としてのPG断片を生じるのに主要な役割を果たしていることを明らかにした.3.家蚕セクロピンA,BのcDNAを単離し,これをプローブとしてセクロピンAおよびBの組織別並びに経時的発現を調べ,組織によってAとBの発現量に差があることを明らかにした.4.セクロピンAのゲノムの構造解析を行い,プロモーター領域の上流に新規なNF-κB結合モチーフが存在することを示し,この遺伝子の発現制御にNF-κB様の転写調節因子が関与する可能性が明らかになった.5.以上の結果によって,昆虫の生体防御において主要な役割を果たしていると考えられているセクロピンの合成がバクテリア感染によって誘導されるまでの主な経路が明らかになった.1.家蚕を用いて,バクテリア細胞壁ペプチドグリカン(PG)断片が,抗菌性タンパク質セクロピン誘導のシグナル分子として働いていることを明らかにした.さらに,PGのペプチド架橋構造並びに糖鎖長と誘導活性の相関を調べ,誘導に必要なPGの最小構造を明らかにした.これにより,脂肪体細胞にPGの一定構造を認識するリセプターが存在する可能性が示された.2.家蚕体液に高濃度のリゾチームが存在し,バクテリアの感染により10倍以上に増加することを明らかにし,このリゾチームを単離し,その性質を明らかにした.さらに,invitroでの脂肪体培養系を用い,体液リゾチームがバクテリア細胞壁からシグナル分子としてのPG断片を生じるのに主要な役割を果たしていることを明らかにした.3.家蚕セクロピンA,BのcDNAを単離し,これをプローブとしてセクロピンAおよびBの組織別並びに経時的発現を調べ,組織によってAとBの発現量に差があることを明らかにした.4.セクロピンAのゲノムの構造解析を行い,プロモーター領域の上流に新規なNF-κB結合モチーフが存在することを示し,この遺伝子の発現制御にNF-κB様の転写調節因子が関与する可能性が明らかになった.5.以上の結果によって,昆虫の生体防御において主要な役割を果たしていると考えられているセクロピンの合成がバクテリア感染によって誘導されるまでの主な経路が明らかになった.1.種々のグラム陰性菌および陽性菌より調製した,異なったペプチド側鎖をもつペプチドグリカン(PG)について,抗菌性タンパク質誘導効果を調べたところ,側鎖にペンタペプチド架橋をもつM.luteus,酸性アミノ酸による架橋構造をもつLactobacillus等のPGは誘導能が非常に低く,ペプチド側鎖構造と誘導能との間に相関が認められた.2.強い抗菌活性誘導能を有していたE.coliおよびBacillus liqueniformisのDAP-direct構造のPGをリゾチームで部分分解後HPLCで分画し,大きさの異なる種々のPG断片を調製し,その誘導活性を調べたところ,高分子PGよりも可溶化したPG(SPG)の方が誘導能が高く,中でも,糖鎖長4以上のSPGに最も高い誘導能が認められたが,糖鎖長2のものや,糖鎖のみではほとんど誘導能は認められなかった.3.家蚕脂肪体培養系にSPGを直接添加することにより,in vitroでリゾチームとセクロピンの誘導が認められた.このin vitroでの誘導に必要なPGの化学構造は,幼虫に接種した場合と同じであった.4.上記1,2,3の結果は,バクテリア細胞壁PGの一定の化学構造を認識するリセプターの存在を,動物界において初めて示すものであり,注目に値する.5.家蚕セクロピンA,BのcDNAを単離し,その構造を明らかにした.次年度はこれをプローブとして用い,セクロピンA,Bの発現制御機構の解明を行う.6.セクロピンAのcDNAをプロープとしてセクロピンAゲノムDNAを単離し,その構造解析を行っている.1.抗菌性タンパク質セクロピンの直接の誘導因子であるバクテリア細胞壁ペプチドグリカン(PG)について,そのペプチド架橋構造並びに糖鎖長と誘導活性の相関を家蚕を用いて調べ,誘導に必要なPGの最小構造を明らかにした.これにより,脂肪体細胞にPGの一定構造を認識するリセプターが存在する可能性が示された.2.家蚕体液に高濃度のリゾチームが存在し,バクテリアの感染により10倍以上に増加することを明らかにし,このリゾチームを単離し,その性質を明らかにした.さらに,in vitroでの脂肪体培養系を用い,体液リゾチームがバクテリア細胞壁からシグナル分子としてのPG断片を生じるのに主要な役割を果たしていることを明らかにした.3.家蚕セクロピンA,BのcDNAを単離し,これをプローブとしてセクロピンAおよびBの組織別並びに経時的発現を調べ,組織によってAとBの発現量に差があることを明らかにした.4.セクロピン

Aのゲノムの構造解析を行い,プロモーター領域の上流に新規なNF-κB結合モチーフが存在することを示し,この遺伝子の発現制御にNF-κB様の転写調節因子が関与する可能性が明らかになった.5.以上の結果より,昆虫の生体防御において主要な役割を果たしていると考えられているセクロピンの合成がバクテリア感染によって誘導されるまでの主な経路が明らかになった.
気分障害患者のスプライシングファクターSRp20と脳病態との関連を解明する研究

末梢血中のSRp20mRNA発現量については、適応障害(AjD)と大うつ病性障害(MDD)、双極性障害(BD)、健常者(HC)の4群間で有意差を認めなかった。NIRSにおけるVFT課題中の平均[oxy-Hb]変化量は、HC群に比べてMDD群で両側側頭部を中心に有意に賦活の悪いチャンネルが認められた。また、HC群に比べてAjD群で左側頭部を中心に有意に賦活の悪いチャンネルが認められた。これらの結果から、NIRSによってMDDとAjDを鑑別できる可能性が示唆された。以前明らかにした気分障害患者の末梢におけるSRp20mRNAの発現量異常を再現するとともに、この発現量と脳体積、脳機能異常に関連があるのかを評価する。また、気分障害患者に適応障害患者を加えて、大うつ病性障害よりも遺伝的・生物学的要因を強く受ける双極性障害と、心理社会的ストレスの影響を強く受ける適応障害とを比較することによって、生物学的要因と心理社会的要因がSRp20mRNA発現量と気分調整にかかわる脳病態にどのように関与しているかを明らかにする。方法論的には、末梢での遺伝子発現の変化が、中枢での発現量の変化を反映するかどうかは解明されていないものの、気分障害関連の遺伝子において、末梢と中枢で共通して遺伝子発現が変化しているという報告は多く存在し、注目を集めている。予想される結果は、SRp20mRNA発現量や海馬体積・前頭葉機能の異常は、双極性障害で最も強く、次いで大うつ病性障害で、適応障害と健常者は同等であるということである。山口大学医学部附属病院精神科神経科に通院または入院中の気分障害患者、適応障害患者のリクルートを開始し、山口大学医学部附属病院医薬品等治験・臨床研究等審査委員会(IRB)により承認を受けた文書を用いて研究に関する説明を行い、文書での同意が得られた患者に本研究に参加頂いた。合わせて健常者のリクルートも開始し、多くの方にご協力頂いた。被験者となった方々には、予定通りNIRS ETG4000(Hitachi Medico.)、頭部MRI(Siemens Skyra 3T)、診断面接、自記式アンケートの記入、評価尺度の判定を行い、遺伝子解析用の血液サンプルの採取を行った。予想される結果は、SRp20mRNA発現量や海馬体積・前頭葉機能の異常は、双極性障害で最も強く、次いで大うつ病性障害で、適応障害と健常者は同等であることを想定している。山口大学医学部附属病院精神科神経科に通院または入院中の気分障害患者、適応障害患者のリクルートを開始し、山口大学医薬品等治験・臨床研究等審査委員会(IRB)により承認を受けた文書を用いて研究に関する説明を行い、文書での同意が得られた患者のみ本研究に参加頂いた。【背景】大うつ病性障害(MDD)の病態には遺伝子発現や脳機能の変化など生物学的要因の関与があり、同じ抑うつ状態であってもストレスによって生じた適応障害とは病態が異なるが、これを明瞭に鑑別できるバイオロジカルマーカーは存在しない。本研究では、MDDに加えて遺伝的・生物学的要因をより強く受ける双極性障害と、心理社会的ストレスの影響を強く受ける適応障害とを対象として末梢血中の遺伝子発現とNIRSの結果の違いを基に気分障害と適応障害の鑑別を試みた。【方法】年齢、性別、利き手、知能指数が統計的に一致している双極性障害患者20名、MDD患者25名、適応障害患者18名、健常者23名を対象とした。全被験者から採取した末梢血中のSRp20mRNA発現量を測定し、NIRSのverbal fluency task(VFT)課題を施行した。SRp20mRNA発現量はGAPDHで補正し、一元配置分散分析の後、Dunnett testの多重比較検定を行い4群間で比較した。NIRSについては課題中の[oxy-Hb]の変化グラフから、積分値、重心値、傾きを求めて4群間で比較した。また、平均[oxy-Hb]変化量をチャンネルごとにt-検定を用いて2群間比較し、FDR補正を行った。【結果】SRp20mRNA発現量については4群間で有意差を認めなかった。

NIRSについては、積分値、重心値、傾きに関して4群間で有意差を認めなかった。平均[oxy-Hb]変化量のついては、健常者群に比べてMDD患者群と適応障害患者群で有意に賦活の悪いチャンネルが認められたが、チャンネルのパターンが異なっていた。双極性障害患者群では他の群に比べて有意差のあるチャンネルは認められなかった。【考察】今回の結果から、VFT中の脳の賦活部位の違いによってMDDと適応障害を鑑別できる可能性が示唆された。末梢血中のSRp20mRNA発現量については、適応障害(AjD)と大うつ病性障害(MDD)、双極性障害(BD)、健常者(HC)の4群間で有意差を認めなかった。NIRSにおけるVFT課題中の平均[oxy-Hb]変化量は、HC群に比べてMDD群で両側側頭部を中心に有意に賦活の悪いチャンネルが認められた。また、HC群に比べてAjD群で左側頭部を中心に有意に賦活の悪いチャンネルが認められた。これらの結果から、NIRSによってMDDとAjDを鑑別できる可能性が示唆された。予定していたリクルート被験者数は双極性障害30名、うつ病30名、適応障害30名、健常者30名(合計120名)であった。そのうち、現段階で双極性障害13名、うつ病25名、適応障害13名、健常者57名(合計108名)のリクルートが完了した。患者リクルートに関しては、平成25年度と26年度で終了する予定であったが集めきれていないため、平成27年度も継続してリクルートを行っていく。被験者については、全員NIRS、頭部MRI、診断面接、自記式アンケートの記入、評価尺度の記入が終了している。遺伝子解析用の血液サンプルの収集についても採取済みであるが、遺伝子解析は全被験者サンプルが集まってから解析する予定としたため、まだ開始できていない。気分障害平成27年度も平成25年度および26年度と同様に山口大学医学部附属病院精神科神経科に通院または入院中の気分障害患者、適応障害患者のリクルートを継続する。被験者には引き続き、病院所有のNIRS、頭部MRIを施行し、遺伝子解析用の血液採取、診断面接、自記式アンケート、評価尺度の記入を適宜行っていく。全被験者サンプルが集まった段階でSRp20mRNA発現量の解析を開始する。平成27年度の前半を目途に予定した被験者数を集め終えることを目指している。また、予定被験者数が集まり次第、統計解析を行い、SRp20mRNAの発現量と脳体積、脳血流との関連を検討していく。平成27年度の後半には結果をまとめて論文化することを目指している。当初予定していた平成25年度中のリクルート被験者数は双極性障害10名、うつ病10名、適応障害10名、健常者20名(合計50名)であった。そのうち、現段階で双極性障害2名、うつ病3名、適応障害7名、健常者32名(合計44名)のリクルートが完了した。患者リクルートが予定よりも遅れているが、まずは健常者で問題なく検査を行うことが可能であるかを確認してから患者リクルートを開始したため、このような結果となっている。被験者については、全員すでにNIRS、頭部MRIの施行が完了している。また、診断面接、自記式アンケートの記入、評価尺度の記入が終了している。
手持ち現金が経済人の合理性に与える効果の分析：経済実験によるアプローチ

手持ち現金が経済人の合理性に影響を及ぼすか否かを明らかにするため、研究期間内において最後通牒ゲームの実験および投資実験を行った。両方の実験は、初期保有のお金が渡される際に二つの異なる形式(現金・非現金)が被験者の行動に影響を及ぼすか否かを検証するものであった。両方の実験の結果は共に現金を目の前に行う意志決定はそうでない場合よりも慎重になることを示唆している。またこのような行動の変化は現金を目の前にすることによる保有効果と損失回避によってもたらされるものと推測される。平成27年度は、手持ち現金か現金に交換可能なポイントを用いるかの違いが経済人の合理性に影響を及ぼすか否かを明らかにするための経済実験を行った。実験は、初期保有のお金1000円が渡される際に三つの異なる形式(紙幣(千円札)・コイン(五百円玉1枚と百円玉5枚)・非現金)が単純な投資実験を通じて被験者の投資行動に影響を及ぼすか否かを検証するものであった。実験は広島市立大学で平成27年7月及び10月に行われ、208名の学部生が被験者として参加した。その結果は、初期保有が渡される形式によって被験者の投資行動が異なるものであった。まず、非現金の形式より、紙幣およびコインの形式では被験者の投資実験に参加する確率が統計的に有意に低かった。次に、投資実験に参加する被験者の投資額は、非現金の形式より、紙幣およびコインの形式のほうが有意に少なかった。これらの結果は現金を目の前に行う意志決定はそうでない場合よりも慎重になることを示唆している。このような行動の変化は現金を目の前にすることによる保有効果と損失回避によってもたらされるものと推測される。つまり、一度1000円の現金を手にした被験者はその1000円が参照点となり投資に失敗して報酬が減ることを損失と捉えそれを回避しようとしたものと考えられる。また、少額の投資割合に関して、コインの場合は紙幣の場合よりも投資額が高かったことと、被験者の投資実験に参加する確率および投資額は女性よりも男性のほうが高かったことは先行研究の結果と一致するものであった。当初の計画通り、先行研究の収集と整理、予備実験と本実験を実施できたため。平成28年度は、目には見えない人々の参照点の違いが、彼らが不正行為を行うかどうかという意思決定に影響を及ぼすか否かを明らかにするため、経済実験を行った。実験の流れは以下の通りである。まず、実験参加者の参照点を把握するために、実験が開始される前に全ての参加者に「あなたは今日の実験でどれくらいの金額を獲得できると期待しているか」という質問した。その後、各被験者に2000円を渡し、「12組の数の中から足して10になる2つの数を見つける」という作業をさせた。各被験者に20問の問題が与えられ、5分間の間に出来るだけ多くの問題を解くように指示した。最後に、実験終了後、各被験者に自ら正解数を報告してもらい、それらの正解数に応じて実験謝金(正解数×100円)を払った。実験は広島市立大学で平成28年6月及び10月行われ、164名の学部生が被験者として参加した。その結果は、参照点の違いによって被験者の不正行為の意思決定が異なるものであった。まず、期待獲得金額が高い被験者は、期待獲得金額が低い被験者より、不正する確率が統計的に有意に高かった。このような行動の変化は損失回避によってもたらされるものと推測される。つまり、参照点が高い被験者は、実際の正解数でもらえる実験謝金が自分の参照点より低かった場合、損失回避により正解数を多く報告する傾向があった。また、不正の程度を表す不正の数に関しては、期待獲得金額が高い被験者は、期待獲得金額が低い被験者より、統計的に有意に多かった。当初の計画通り、平成27年の成果を踏まえて、人々が不正行為をを行うかどうかという意思決定に影響を及ぼす要素に関する予備実験と本実験を実施できたため。平成29年度は、中国において手持ち現金が経済人の合理性に与える効果があるか否かを明らかにするため、最後通牒ゲーム実験を行った。具体的には紙上のポイントを用いて最後通牒ゲームを行い最後に1ポイント1円換算で謝金を支払う場合(ポイント条件)と、封筒と現金を用いて最後通牒ゲームを行う場合(現金条件)の実験参加者の行動を比較した。その結果、現金条件の提案者はポイント条件の提案者よりも低い額を提案することと、現金条件の応答者はポイント条件の応答者に比べて同じ提案額を拒否する確率が有意に低いことが分かった。日本でも行った同じ実験の結果と比べて、ポイント条件において中国被験者の平均提案割合と日本被験者の平均提案割合との間に有意な差がなかったが、現金条件において中国の提案者は日本の提案者よりも低い割合を提案した。また、ポイント条件において中国応答者の拒否率は日本応答者の拒否率よりも有意に高かったが、現金条件において中国応答者の拒否率は日本応答者の拒否率よりも有意に低かった。これらの結果から、中国被験者は現金を目の前にさせると、日本被験者よりももっと利己的になり経済学で定義される「合理的な個人の行動」に近い行為を行うことが分かった。

また、平成27年度に行った投資実験の結果は、初期保有が渡される形式(紙幣・コイン・非現金)によって被験者の投資行動が異なるものであった。まず、非現金の形式より、紙幣およびコインの形式では被験者の投資実験に参加する確率が統計的に有意に低かった。次に、投資実験に参加する被験者の投資額は、非現金の形式より、紙幣およびコインの形式のほうが有意に少なかった。これらの結果は現金を目の前に行う意志決定はそうでない場合よりも慎重になることを示唆している。手持ち現金が経済人の合理性に影響を及ぼすか否かを明らかにするため、研究期間内において最後通牒ゲームの実験および投資実験を行った。両方の実験は、初期保有のお金が渡される際に二つの異なる形式(現金・非現金)が被験者の行動に影響を及ぼすか否かを検証するものであった。両方の実験の結果は共に現金を目の前に行う意志決定はそうでない場合よりも慎重になることを示唆している。またこのような行動の変化は現金を目の前にすることによる保有効果と損失回避によってもたらされるものと推測される。平成28年度は現金を目の前にすることで人間の不正行為を抑えるか否かに関する予備実験と本実験を行っていく。平成29年度は参照点効果や現金を目の前にすることなどで人間の不正行為を抑えるか否かに関する予備実験と本実験を行っていく。行動経済学・実験経済学・応用計量経済学経済実験の実施回数が当初計画よりも少なかったため平成28年度に実施した経済実験において、募集した被験者の人数が計画より少なかったため、未使用額があった。また、平成29年度において、新たな経済実験を行う予定であるため、平成28年度の未使用額と平成29年度の所要額をあわせて使用する予定である。平成28年度に追加的な経済実験を行い、そのための支出とする平成29年度において参照点効果や現金を目の前にすることなどで人間の不正行為に影響を及ぼす要素に関する予備実験と本実験を行っていく。
歯根および歯根膜組織が接合上皮細胞への分化におよぼす影響に関する実験病理学的研究

歯肉接合上皮の再生過程における細胞学的特徴の変化に関与している因子を追究するために、切除後の再生上皮の細胞膜糖鎖の発現をレクチン組織学的に観察すると、その変化には再生上皮が歯根面へ接触し多層化することが関連していると示唆された。しかし上皮下結合組織、とくに歯根膜結合組織の影響について明らかにできなかった。そこで本研究では、ラットの抜去歯根を歯根膜線維の付着した状態と付着していない状態で背部皮下に移植し、歯根面に付着する再生上皮細胞におけるレクチン(PNA、DBA)反応を観察することで、膜糖鎖の発現に歯根及び歯根膜線維の存在がいかに関連しているかを検討した。線維を除去した歯根では上皮は創面に沿って延長し歯根に密着していたが、そのレクチン反応は皮膚と同様で変化はなかった。しかし線維の付着した歯根では、伸展した再生上皮は線維付着の位置で根面に接し、何層かに多層化して歯肉溝上皮から接合上皮に類似した形態を示した。また歯根に近接した部分のレクチン反応については、PNAは先端全体が陽性でありこれは接合上皮全体が陽性である点と類似していた。またDBAは先端の細胞が陰性であったことは皮膚の反応と同一であるが接合上皮とも一致していた。つまり、歯肉以外の背部皮膚において、歯根膜線維の付着した歯根に近接した皮膚上皮が接合上皮に類似した形態と膜糖鎖の発現を示したことから、歯肉接合上皮においてもその形態や膜糖鎖の発現には歯根膜線維が影響している可能性があると考えられた。
海藻生長促進微生物群集の解明及び海藻と微生物共存系による水圏環境浄化に関する研究

オゴノリ属海藻を河口に近い河川より6月に採取した。天然海藻試料、培養海藻試料、海藻採取域の環境海水をそれぞれ滅菌人工海水で適宜10倍希釈し、寒天培地に添加し、20°Cで14日間培養した。培養後、寒天培地中のコロニー数100程度の平板を選定し、各寒天平板の生菌数(微生物数)カウント及び微生物の形態・色素でグループ分けを行った。培養平板上に優勢に生育した集落を釣菌して分離微生物とした。培養海藻試料を添加した寒天培地には黄色や橙色のコロニーが観察され、その性状よりFlavobacterium/Cytophaga sp.と推定できた。天然海藻試料、培養海藻試料、海藻採取域の環境海水中の微生物群集は同じでないことを示した。このことは海藻付着共存する微生物群集が環境海水中の微生物群集と異なっていることを示唆する点で意義のある結果である。海藻と介在微生物との共存関係解明には海藻を純化した単藻培養株を用いる必要がある。すでにオゴノリ属海藻の単藻培養株調製技術を確立し、調製した株を保存単藻培養株として保管維持できている。そこで当該調製技術を活用し、平成22年度に介在微生物検索に用いた天然海藻試料由来の胞子から単藻培養株を新たに調製した(新規単藻培養株)。新規単藻培養株は本年度を通じて保存培養を可能だった。平成22年度に介在微生物検索に用いた天然海藻試料由来の胞子からの単藻培養株を獲得したことは、海藻と微生物の共存関係を研究する上で意義がある。またオゴノリ保存単藻培養株の再生力が非常に強いことを利用した海藻生長促進培養も達成した。この成果は本研究目的である生育時期のそろった海藻の大量供給達成に寄与可能である。海水と接触しても壊れにくく浮上性も維持できる微生物用担体を調製した。この担体は平成23年度以降予定の各再構成共存系(海藻-海藻付着共存微生物共存系)での海藻生長評価を行う際に有用である。試料に介在する微生物数は天然海藻試料で10^5/g10^6/g、培養海藻試料で10^6/g10^7g、環境海水で10^3/ml10^5/mlであった。介在微生物を塩要求性(生育に海水が必要な微生物と海水でも生育するが1M塩化ナトリウムでも生育可能な微生物)に区別後、微生物の形態・色素でグループ分けをした。天然海藻試料では1M塩化ナトリウムでも生育可能な非発酵性グラム陰性桿菌と生育に海水が必要な非発酵性グラム陰性桿菌がほぼ同数(10^6/g)で一番多く、培養海藻試料では生育に海水が必要な非発酵性グラム陰性桿菌が飛び抜けて多いこと(10^7/g)を明らかにした。この結果は2年とも同様であった。このことは海藻に付着共存する微生物群集菌相が海藻培養中に変化することを示唆している点で意義のある結果である。また昨年度開発した切片増殖法を東京湾産オゴノリ属海藻に適応し、海藻生長促進培養を達成し、切片増殖法は成育時期のそろったオゴノリ属海藻を大量に得るための有用な手段であることを示した。水中で固定して使用する微生物用担体(繊維)の引っ張り強度を延伸処理により2倍向上できた。延伸処理担体は海藻-海藻付着共存微生物共存系での海藻培養において有用である。海藻付着共存微生物群集の解明として、今年度も海域で生育しているオゴノリ科海藻(天然海藻)と天然海藻を滅菌海水中で室内培養した海藻(培養海藻)のそれぞれについて付着共存微生物群集を分離・同定し、過去2回の実験結果と比較した。天然海藻の付着共存微生物群集はVibrio sp.及びMoraxella sp.が優勢であるが、室内培養後の付着共存微生物群集はFlavobacterium /Cytophaga sp.優勢に変化することを形態・生理学的分類により解明した。この結果は、過去2回の結果と同様であり、当該海藻に特有の付着共存微生物が存在することの裏付けとなった。当該海藻付着共存微生物の数種の単離株に関して得られた遺伝子情報(16SrDNA塩基配列)を塩基配列データベースと比較し、Flavobacterium /Cytophaga sp.と相同性が高い結果を得た。各再構成共存系(海藻ー海藻付着共存微生物共存系)での海藻生長評価と最適な再構成共存系の選抜においては、非成熟性オゴノリ科海藻の入った滅菌海水培地中に付着微生物単離株を添加し、培地中の全共存微生物に対する添加付着微生物の割合を人工的に高めた共存培養実験を行い、大量培養までは至らないが次の一定の成果を得た。微生物をアルギン酸担体と一緒に培地へ添加すると微生物増殖が早くなること、アルギン酸担体の強度上昇に延伸処理が有効であることを見出した。共存培養の結果、Flavobacterium/Cytophaga sp.が優勢な海水で培養することにより海藻生長量の増加が達成でき、窒素・リン濃度低減量及び有用物質総含有量も付着微生物未添加時に比べて向上した。以上はFlavobacterium/Cytophaga sp.が当該海藻の生長促進に寄与している微生物であることを強く示唆している点で重要な結果である。これまで2年間の研究により、培養海藻に付着共存している微生物群集

菌相は、環境海水中に存在する微生物群集菌相及び天然海藻に付着共存している微生物群集菌相とは異なっていること、培養海藻に付着共存する主な微生物群集はFlavobacterium/Cytophaga sp.に分類されることなどを明らかにした。研究は天然海域では実現できない海藻-海藻付着共存微生物系での培養実験段階に現在入っている。以上のことから研究は概ね順調に進展していると判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。計画通り実施する。平成24年度は最終年度であるので、最適な再構成共存系(海藻-海藻付着共存微生物共存系)の選抜及び最適な再構成共存系の20リットル規模の培養により生育時期のそろった海藻の大量供給を目指すと共に、得られた海藻による栄養塩低減効率の良い水圏環境浄化技術の実証等を実施する。
流砂衝突に起因する軟岩河川の側方侵食と穿入蛇行

本研究では、岩盤河川における土砂給砂と側壁侵食速度の関係を把握するために室内実験を実施した。また、側方侵食速度が側壁に向かう横断方向の流砂量に依存すると仮定し、岩盤の側方侵食を考慮した数値解析モデルを構築した。構築したモデルの計算結果と実験結果を比較検証した結果、構築したモデルによって岩盤河川の側方侵食を精度良く再現できることが確認された。さらに、構築したモデルを用いた数値実験により、給砂量が穿入蛇行する岩盤河川の側方侵食に与える影響の分析を試みた。数値実験の結果、給砂量が岩盤流路の川幅を決定する重要な要素であることが確認された。一般に岩盤侵食の時間スケールは非常に遅いため,岩盤河川において河床低下は殆ど生じないと考えられてきた.しかし,日本各地で,岩盤河川の急激な侵食により,橋脚や護岸が被災する事例が増加している.近年の研究によると,岩盤河川の急激な侵食は流砂の衝突による摩耗によって引き起こされている.流砂による岩盤河床(下方へ)の侵食速度と流砂の衝突頻度の関係は既に研究されている.しかし,岩盤側壁(横方向へ)の侵食速度と流砂の衝突頻度の関係に着目した研究は未だ行われていない.そこで、岩盤側壁の侵食速度を実験を通じて調査した.具体的には,低強度のモルタルを用い擬似岩盤水路を作成し,砂と水を連続的に供給した.1020時間程度の通水を行いモルタル製の側壁を侵食させた.実験中に計測した水深・流速・流砂量と,3Dスキャナーで計測した侵食形状の関係を分析した.実験の結果,横断方向への流砂量の増加に伴い,側壁の侵食速度が増加することが確認された.そこで,横断方向の流砂量と岩盤側壁の侵食速度を結びつけた,新たな側方侵食速度式を提案した.平成27年度は,岩盤河川の側方侵食に関する実験を行い,それを基に岩盤の側方侵食をモデル化することを目的としていた.室内実験と侵食速度のモデル化を行っていることから,研究は概ね順調に進んでいると考えられる.1実験1年目の実験で、岩盤河川の側方侵食速度が横断方向の流砂量に依存することが分かったため、2年目の実験ではこの関係の定量化を試みた。実験水路の河床は固定床、側壁を軟らかい侵食性モルタルで構成されており、固定床の横断方向勾配を変化させることで、横断方向の流砂量を調整できるようにした。実験の結果、横断方向の勾配が増加すると(横断方向の流砂量が増加すると)、側壁の侵食速度が増加することを確認した。2モデル構築と数値実験側方侵食を考慮した河床変動計算モデルの構築を行った。この時点では、横断方向の流砂量と側方の侵食速度の定量的な関係がまだ分かっていなかったため、一定の側方侵食速度を与え、これに対する河床形状の応答を調べた。数値実験用の水路は、曲率が一定の単湾曲水路とし、境界条件には周期境界条件を用いた。数値実験の結果、平衡川幅は、流砂量の増加に伴い増加するが、側方侵食速度には依存しないことが分かった。これは、平衡川幅が岩質に依存しないことを示唆している。また、横断方向の河床勾配は、流砂量と側方侵食速度の両方に依存し、流砂量や側方侵食速度が増加すると、緩くなる傾向を示した。このことは、流砂量や側方侵食速度が大きかった時期に、蛇行が進みstrath terrace (岩盤河川の段丘面)が形成されることを意味している。3モデルの検証低強度モルタルで構成されたサインジェネレイトカーブ水路作成し、これに水と土砂を供給し、岩盤河川の疑似蛇行実験を行った。その後、構築した数値解析モデルで実験の再現計算を試み、再現性の検証を行った。当初計画の2年目は、1年目の実験を補うための追加実験と、数値解析モデルの構築・検証を予定していたが、2年目の時点で3年目に予定しいた数値実験も実施することができた。また、数値実験結果を海外ジャーナル(Earth Surface Processes and Landforms)に投稿し、発表することもできた。近年,河床低下により,基盤岩が露出する河川が増えている.露出した岩盤が軟岩の場合,流砂の衝突により河床と側岸が急激に侵食される.河道の側方侵食は堤防や河川構造物の安定性に影響を及ぼす重要な問題であるが,軟岩の側方侵食を考慮した数値解析モデルはまだ提案されていない.そこで本研究は,軟岩河川の効率的な維持管理に資するツールの開発を目的に,実験による軟岩の側方侵食メカニズムの把握,軟岩の側方侵食を考慮した流路変動計算モデルの構築,穿入蛇行地形の形成条件の分析を行った.軟岩の側方侵食メカニズムの把握するために,低強度のモルタルで形成された実験水路に水と砂を流し,鉛直方向および水平方向のモルタル侵食深を計測した.実験の結果,鉛直方向の侵食は給砂量に対し複雑な関係を示し,ある一定の給砂量までは侵食速度が増加するが,ある一定の給砂量を超えると砂礫被覆により侵食速度が低下した.

一方,側方への侵食速度は給砂量の増加に伴い線形的に増加した.直線部と蛇行部の側方侵食速度を比べると,蛇行部の側方侵食速度が遙かに大きかった.これは蛇後部では堆積した砂礫により固定砂州が形成され,その横断方向の勾配により流砂が側壁に衝突しやすくなるためである.側方の侵食速度は,横断方向の勾配によって規定される横断方向の流砂量に依存していると仮定し,これを平面二次元の流路変動計算モデルに組み込んだ.構築したモデルを用いて実験の再現計算を実施した結果,側方侵食を精度良く再現できた.構築したモデルを用いて,給砂量に対する穿入蛇行地形の応答を分析した.分析の結果,給砂量が少ない場合,穿入蛇行が進まず外岸付近に岩盤のベンチが形成された.給砂量が多い場合,穿入蛇行が進行し,最終的な川幅は土砂供給が多いほど広くなることを明らかにした.本研究では、岩盤河川における土砂給砂と側壁侵食速度の関係を把握するために室内実験を実施した。また、側方侵食速度が側壁に向かう横断方向の流砂量に依存すると仮定し、岩盤の側方侵食を考慮した数値解析モデルを構築した。構築したモデルの計算結果と実験結果を比較検証した結果、構築したモデルによって岩盤河川の側方侵食を精度良く再現できることが確認された。さらに、構築したモデルを用いた数値実験により、給砂量が穿入蛇行する岩盤河川の側方侵食に与える影響の分析を試みた。数値実験の結果、給砂量が岩盤流路の川幅を決定する重要な要素であることが確認された。今年度は,提案した岩盤側方侵食式を考慮した平面2次元河床変動計算手法を開発し,再現性の検証を行う予定である.再現性が十分に確保できない場合は,追加実験を行い侵食式の修正を行う.再現性が確保できれば,最終年度に計算手法を用いて,岩盤河川の穿入蛇行現象に関する数値実験を行う予定である.最終3年目は、側方侵食モデルの精度向上を目的に追加実験を行う。また数値解析モデルを用いて、岩盤河川の穿入蛇行に関する新たな数値実験を行う予定である。数値実験のテーマは、『穿入蛇行と沖積蛇行で平面形状にどのような違いがあるか?』である。河川工学当所計画では,高精度の3Dスキャナーを購入する予定だったが,予算が足りなかったため購入を諦めた.その代わりに,高精度の3Dスキャナーを所有している業者に,計測を依頼したた.この結果,差額が生じた.実験水路の改造に必要な経費が当初予定より若干安かったため。当所計画では,3Dスキャナーを購入し,自分たちの手で計測する予定であったが,3Dスキャナーを購入できなかったため,次年度も業者に計測を依頼する必要がある.繰り越し金はその費用に用いる予定である.実験資材(モルタル、砂礫)の購入にあてる。
同時５軸制御による複雑形状部品創成面の誤差解析

本研究は,複雑形状部品を5軸マシニングセンタを用いて仕上げたときに生じる周期的かつ局所的な模様の発生原因を明らかにすることを目的としている.特に,複数の誤差が総合されて現れると考えられるこのような模様の出現する原因について,どのような誤差がどう現れるかを,シミュレーションと実験とによって明らかにする.その結果に基づいて,幾何誤差,機構誤差,サーボ系誤差のような5軸機に固有の誤差要因を特定し,複雑形状の加工表面に現れる周期的な模様の発生原因を診断する技術を開発する.本研究は,自動車・航空機・エネルギー機器などに使用されるインペラーや曲がりばかさ歯車のような高機能・複雑形状部品を,5軸マシニングセンタを用いて仕上げたときに生じる周期的かつ局所的な模様の発生原因を明らかにすることを目的としている.そのために,補間運動試験規格(ISO 10791-6)に採用された同時5軸制御による円すい台を模擬した補間運動についてボールバーで測定する試験をテーブル側に旋回2軸(A軸とC軸)をもつ5軸マシニングセンタを対象に行った.そして,作成した誤差要因を含む機械モデルのシミュレーションから円軌跡の比較を行った.実際に測定して得られた幾何誤差を基準に,その大きさを様々に変えて,軌跡の真円度,平均半径,中心位置を評価し,それらの支配的な影響を及ぼす個々の幾何誤差を評価した.なかでもテーブル旋回軸に固有の8個の幾何誤差を調べ,残りの直進3軸の直角度の影響についても調査した.その結果,シミュレーションと試験結果がよく一致することが確認できた.このことから,5軸マシニングセンタがもつ誤差要因(幾何誤差,ピッチ誤差,バックラッシ,サーボ誤差)の影響を,個別にシミュレーションで評価できる環境が整った.特定の誤差に対して補正を行えば,複数の誤差が同時にあった場合でも目的の幾何誤差の軌跡のみが評価が可能になり,また形状創成理論に従えば,予め指令値に幾何学的な誤差を含めることも可能になった.したがって,複数の誤差が総合されて現れると考えられる加工部品に生じる模様の原因について,どのような誤差がどう現れるかを,様々な形状でも容易に推定できる環境が整った.すなわち,5軸機で加工した工作物の表面形状から,工作機械の不具合が特定できるようになり,性能比較,修正や補正,改良などが容易に行えるようになる.本研究は,自動車・航空機・エネルギー機器などに使用されるインペラーや曲がりばかさ歯車のような高機能・複雑形状部品を,5軸マシニングセンタを用いて仕上げたときに生じる周期的かつ局所的な模様の発生原因を明らかにすることを目的としている.そのために,補間運動試験規格(ISO 10791-6)に採用された同時5軸制御による円すい台を模擬した補間運動についてボールバーで測定する試験をテーブル側に旋回2軸(A軸とC軸)をもつ5軸マシニングセンタを対象に行った.作成した誤差要因を含む機械モデルのシミュレーションから円軌跡の比較を行ったところ,シミュレーションと試験結果がよく一致することが確認できた.このことから,テーブル側に旋回2軸をもつ5軸マシニングセンタがもつ誤差要因(幾何誤差,ピッチ誤差,バックラッシ,サーボ誤差)の影響を,個別にシミュレーションで評価できることがわかった.特定の誤差に対して補正を行えば,複数の誤差が同時にあった場合でも目的の幾何誤差の軌跡のみが評価が可能になり,また形状創成理論に従えば,予め指令値に幾何学的な誤差を含めることが可能となる.したがって,複数の誤差が総合されて現れると考えられる加工部品に生じる模様の原因について,どのような誤差がどう現れるかを,様々な形状でも容易に推定できる.すなわち,5軸機で加工した工作物の表面形状から,工作機械の不具合が特定できるようになり,性能比較,修正や補正,改良などが容易に行えるようになる.そこで,テーブル側と主軸側のそれぞれに旋回軸をもつ複合加工機の構造や,二つの旋回軸が垂直面内で直交しない軸配置をもつ5軸マシニングセンタの構造も対象に同様のシミュレーションを行った.・円すい台試験結果とシミュレーションはよく合うことがわかっているため,新たな試験対象についても比較する必要がある.しかし,新たな試験対象はシミュレーションのみで実験の比較が行われていない.・シミュレーションの作成と確認に時間がかかったため実験との比較による研究成果の妥当性を確認することができず論文の作成に時間が取れなかった.早急に進める.本研究は,自動車・航空機・エネルギー機器などに使用されるインペラーや曲がりばかさ歯車のような高機能・複雑形状部品を,5軸マシニングセンタを用いて仕上げたときに生じる周期的かつ局所的な模様の発生原因を明らかにすることを目的としている.そのために,補間運動試験規格(ISO 10791-6)に採用された同時5軸制御による円すい台を模擬した補間運動についてボールバーで測定する試験をテーブル側に旋回2軸(A軸とC軸)をもつ5軸マシニングセンタを対象に行った.作成した誤差要因を含む機械モデルのシミュレーションから円軌跡の比較を行ったところ,シミュレーションと試験結果がよく一致することが確認できた.このことから,テーブル側に旋回2軸をもつ5軸マシニングセンタがもつ誤差要因(幾何誤差,ピッチ誤差,バックラッシ,サーボ誤差)の影響を,個別にシミュレーションで評価できることがわかった.特定の誤差に対して補正を行えば,複数の誤差が同時にあった場合でも目的の幾何誤差の軌跡のみが評価が可能になり,また形状創成理論に従えば,予め指令値に幾何学的な誤差を含めることが可能となる.

したがって,複数の誤差が総合されて現れると考えられる加工部品に生じる模様の原因について,どのような誤差がどう現れるかを,様々な形状でも容易に推定できる.すなわち,5軸機で加工した工作物の表面形状から,工作機械の不具合が特定できるようになり,性能比較,修正や補正,改良などが容易に行えるようになる.本研究は,複雑形状部品を5軸マシニングセンタを用いて仕上げたときに生じる周期的かつ局所的な模様の発生原因を明らかにすることを目的としている.特に,複数の誤差が総合されて現れると考えられるこのような模様の出現する原因について,どのような誤差がどう現れるかを,シミュレーションと実験とによって明らかにする.その結果に基づいて,幾何誤差,機構誤差,サーボ系誤差のような5軸機に固有の誤差要因を特定し,複雑形状の加工表面に現れる周期的な模様の発生原因を診断する技術を開発する.・研究成果に対する論文の作成に時間が取れなかったため,早急に進める.・円すい台試験結果とシミュレーションはよく合うことがわかっているため,新たな試験対象についても比較する必要がある.主軸頭・テーブル旋回形5軸機である複合加工機や他の構造を対象に工作精度試験規格(ISO 10791-7)に基づいた円すい台の仕上げ削りと,ボールバー測定などによる結果の比較とを行うことで本研究の適用範囲を拡大する.生産工学・加工学インペラー,曲がりばかさ歯車を対象として,シミュレーションを行い,周期的な模様を発生させて,その模様にもっとも寄与している誤差と軸とを特定する.また,工作精度試験規格(ISO 10791-7)に基づいた円すい台の仕上げ削りと,ボールバー測定による結果の比較とを行う.当初は,ソフトウエア購入に対し複数年のライセンス購入割引があったため,まとめての購入を予定していた.しかし,当該年度に規約が変わり単年度契約しか選択枠がなかったため,単年での購入を行った.前倒しでの他の物品購入は,計画が遅れているため検討できなかった.当初は,ソフトウエア購入に対し複数年のライセンス購入割引があったため,まとめての購入を予定していた.しかし,当該年度に規約が変わり単年度契約しか選択枠がなかったため,単年での購入を行った.前倒しでの他の物品購入は,計画がやや遅れているため検討できなかった.年度ごとにソフトウエアのライセンス購入を行っていく.年度ごとにソフトウエアのライセンス購入を行っていく.
超高精度X線ミラー作製による高分解能硬X線顕微鏡の開発

本年度(平成18年4月平成18年7月)の研究実績1走査型蛍光X線顕微鏡システムの構築これまで開発を進めてきた、ナノ集光システムの後段に、既存のXYステージと蛍光X線ディテクターを装着させ、走査型の蛍光X線顕微鏡システムを構築した。XYステージには、0.01μm分解能のステージを用いた。蛍光X線ディテクターからの波形分布を、各ポイントで取得可能なシステムとし、複数の元素マップを取得することを可能とした。SPring-8のBL29XULにおいて、テストパターンによるシステムの動作確認と、細胞内の元素分布の観察を行った。テストパターンはFIB (Focused Ion Beam)により作製した。顕微鏡システムの空間分解能のテストを行った結果、30nmの分解能でテストバターンに書かれていた文字を画像化することができた。細胞観察では、細胞内の核やミトコンドリアの観察において、同時に複数の元素分布を可視化することに成功した。2ブロジェクション顕微鏡システムの予備検討ブロジェクション型顕微鏡システムとしては、将来的な発展性を考慮すると、近年注目をあびているX線回折顕微鏡の導入が不可欠であり、検討を開始した。本手法は、X線の透過強度分布から、集光点近傍のサンプル内の電子分布を求めるものであり、原理的にナノメートルの空間分解能を持つ顕微鏡手法として有力である。今年度は、位相回復法と呼ばれる数学的手法に基づくブログラムを開発した。そして、ミラー集光光学系においても、透過強度分布からサンブルの電子構造を求めることが可能であることがわかった。本年度、集光サイズ30nmを実現するためのX線集光ミラーに必要な形状精度の検討、その精度で形状測定が可能なMSI形状計測システムの開発と、高精度数値制御加工に不可欠な加工量や表面粗さに関して高能率かつ長時間安定なPCVM、EEMの開発行った。以下に本年度行った研究成果を示す。(波動光学的手法によるX線集光ミラーに必要な形状精度の検討)波動光学的手法を用いることで、X線集光ミラーに必要な形状精度の検討を行った結果、30nmの集光サイズを実現するためには、長さ100mm、深さ15μmの楕円形状において、4nm(p-v)の形状精度が必要であることを明らかにした。(形状計測システムの開発)MSI形状計測システムで使用する干渉計(ZYGO:GPI XP)に、高精度で回転が可能なピエゾステージを導入し、さらに高精度ステージとともにミラー試料台に設置することで、各データ間の角度を0.01μradの精度で保障した新しいスティッチングによる形状計測法を確立した。設計値の非球面形状と同等の曲率を持つ円筒ミラーを用いて表面形状データの信頼性を確認した結果、3nm(p-v)の信頼性を得た。本年度、原子オーダから数10μmオーダの広空間波長領域の表面粗さ計測が可能なAFM(Atomic Force Microscopy)を導入した。AFMによる表面粗さの評価結果を元にPCVMとEEMの加工条件の最適化を行った。EEMにおいては、使用する微粒子の検討を行った結果、加工速度を100倍に向上させることに成功した。また、PCVMでは、数値制御加工における加工量制御の向上も行った。本年度は、加工技術の更なる改良、昨年度開発したシステムを用いたX線ミラーの作製、コヒーレントX線によるミラーの集光特性の評価を行った。(加工技術の改良)加工技術の改良では、X線ミラーの作製に適用されるEEMにおいて、加工原理を実験的に明らかし、それを踏まえ、加工効率の向上、表面粗さの向上を行った。一般的に超純水中では、ミラーの基板材料として用いるSi表面は、エッチングされ表面粗さが悪化するのに対して、加工液中では、同等のエッチング現象が観察されず、EEMにより一度平坦化された表面は加工液中では、保持されることが確認された。また、使用する微粒子に加工面との接触面積の大きな、非球形微粒子を採用することで、加工速度を約200倍増加させることに成功し、数値制御加工時間の大幅な短縮が可能となった。(X線ミラーの作製)(X線ミラーの評価)SPring-8 BL29XULにおいて、作製したミラーの評価を行った。理想的なK-B配置による2次元集光を実現するための高精度ミラーアライメントシステムを導入した。15keVの硬X線において、集光サイズが36nm×48nmとなる回折限界集光を達成した。本年度(平成17年4月平成18年3月)の研究実績・硬X線30nm集光用ミラーの作製と評価設計上の集光径が28nm(15keV)の集光ミラーの作製と評価を実施した。BL29XULにおいて、評価を実施し、集光径30nmサイズを確認した。・更なる集光径の微小化に向けた多層膜形成システムの構築と形状計測システムの性能向上(多層膜形成システム)より開口数の大きなミラーの反射率向上を目的とした白金とカーボンの多層膜コーティングを実現するために、これまで導入した白金成膜システムに二台のスパッタガンを搭載した。また、サブナノメートルの精度で膜厚分布の任意制御を可能とする数値制御成膜システムを導入した。(形状計測システムこれまで開発したフィゾー干渉計と顕微干渉計をベースとしたミラー形状計測法の性能を更に向上させるために、顕微干渉計に高精度エアスライドステージを搭載した。形状計測における位置再現性が飛躍的に向上するとともに、計測時間の短縮が可能となった。

その結果、散乱X線の原因であった、わずかに存在していた空間波長0.2mm0.5mm領域の形状誤差の効率的な除去が可能となった。・高分解能走査型蛍光X線顕微鏡の開発構築した硬X線ナノビームの光学システムに既存のXYサンプルステージ、蛍光X線ディテクターを搭載し、走査型蛍光X線顕微鏡を完成させた。タンタル製のLine&Spaceパターンによるテストを実施し、使用したパターンでは測定限界の70nm以下の空間分解能を確認した。本年度(平成18年4月平成18年7月)の研究実績1走査型蛍光X線顕微鏡システムの構築これまで開発を進めてきた、ナノ集光システムの後段に、既存のXYステージと蛍光X線ディテクターを装着させ、走査型の蛍光X線顕微鏡システムを構築した。XYステージには、0.01μm分解能のステージを用いた。蛍光X線ディテクターからの波形分布を、各ポイントで取得可能なシステムとし、複数の元素マップを取得することを可能とした。SPring-8のBL29XULにおいて、テストパターンによるシステムの動作確認と、細胞内の元素分布の観察を行った。テストパターンはFIB (Focused Ion Beam)により作製した。顕微鏡システムの空間分解能のテストを行った結果、30nmの分解能でテストバターンに書かれていた文字を画像化することができた。細胞観察では、細胞内の核やミトコンドリアの観察において、同時に複数の元素分布を可視化することに成功した。2ブロジェクション顕微鏡システムの予備検討ブロジェクション型顕微鏡システムとしては、将来的な発展性を考慮すると、近年注目をあびているX線回折顕微鏡の導入が不可欠であり、検討を開始した。本手法は、X線の透過強度分布から、集光点近傍のサンプル内の電子分布を求めるものであり、原理的にナノメートルの空間分解能を持つ顕微鏡手法として有力である。今年度は、位相回復法と呼ばれる数学的手法に基づくブログラムを開発した。そして、ミラー集光光学系においても、透過強度分布からサンブルの電子構造を求めることが可能であることがわかった。