hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ユスリカ類の環境における動態,とくにアレルギー疾患との関連

1.日本産ユスリカ類の分類、分布の研究:我々はすでに東京都の多摩川、広島県の太田川などの河川と、日光、南九州、富士山麓などの湖沼について、これらに生息するユスリカ科Chironomidaeの分布と、水質汚濁との関係について調査をすすめてきたが、今年度はさらに北海道の山岳地の湖沼と、びわ湖についてこれに発生する種類の調査をすすめ、前者から28種(うち17は日本未記録)後者から44種(うち3種は日本未記録)を確認記載した。また徳島の水田地帯に発生するユスリカ類についてライトトラップによる周年採集の成績をまとめ、40種(うち5は日本未記録)の存在とその季節消長をまとめた。これらにより現在の日本から300種をこえるユスリカ類の発生を確かめ、それらの地理的分布、発生環境の特性、とくに水質汚濁との関連について多くの新しい知見を加えた。2.ユスリカ類のアレルゲン性の研究:我々は先に水田から多く発生するPolypedilum Kyotoenseと、湖沼から大量に発生するTokunagayusurika,akamusiの両種について、富山および東京在住の気管支喘息患者についてその発作誘発の原因の一部として重要な役割をしていることを確かめたが、その後、全世界の湖沼にひろく発生しているChironomus plumosusと、水田や池沼から多数発生するTanyt- arsus oyamaiの両種が強いアレルゲン性を示すことを確かめ、それらより抽出した抗原の性質や、これに起因するぜん息患者の頻度、分布などについても研究をすすめておりユスリカ類が人のアレルギー疾患の原因として重要な意義をもつことについてさらに多くの新知見を加えることができた。3、その他:富山地方に分布するユスリカ類の研究、および主要ユスリカ類各種の実験室内飼育の研究をすすめ、新知見を加えた。
非侵襲右心機能測定装置の開発

外耳道を経由して検知される微弱な体振動から右心機能を非観血、非侵襲的に計測する手法を考案した。耳栓により閉塞した外耳道空間の振動を低周波領域に特性を有する差圧センサにより計測した。精度、正確度、安定性などの基本的性能を検証した後、得られた計測データの生理的妥当性について、心音および循環動態解析システムを用いての検証を行った。開発した装置による体位変換実験、飲水実験において、外耳道内圧変動は静脈圧変動に酷似しており、心電図とのタイミングからも頸静脈波形を捉えている可能性が示された。航空機による微小重力実験においては、重力変化に対応した静脈圧変動を外耳道内圧測定装置により観察することに成功した。宇宙微小重力環境下の血液循環動態およびその調節機構における静脈血行動態の解明は重要性である。しかしながら、簡便かつ精度良く静脈系をモニターすることが難しく、この分野の研究が遅れている。また、三尖弁狭窄症、右室肥大、右心不全、肺高血圧症、三尖弁閉鎖不全症、心不全などの診断、治療には、右心機能の的確な把握が必要である。我々は、外耳道を経由して検知される微弱な体振動から右心機能を非観血、非侵襲的に診断する手法を考案した。耳栓により閉塞した外耳道空間の振動を低周波領域に特性を有する差圧センサもしくは音響センサにより計測する。本研究では、外耳道より検知される体振動を用いた右心機能診断装置の開発とその計測データの生理的妥当性を検証する。外耳道空間より得られる体振動から頸静脈圧変動成分を抽出し、右心機能を解析できる装置を試作した。試作した装置を用いて、精度、正確度、安定性などの基本的性能を検証した。また、得られた計測データの生理的妥当性について心音および循環動態解析システムを用いて検証を行った。その結果、外耳道内圧変化から得られる生体情報は、心拍情報のみならず頸静脈圧変動など新たな生理的指標としての可能性が示唆された。右心機能を解析できる新しい測定法として今後大いに期待される。また、H26年12月に早稲田大学、明治大学と共同で、航空機による無重力実験を実施した。パラボリックフライトによって引き起こる加重力・微小重力時の外耳道内圧を計測し、右心機能と重力の関連性についても検討を行った。現在、詳細なデータ解析を行っている。宇宙微小重力環境下の血液循環動態およびその調節機構における静脈血行動態の解明は重要である。耳栓により閉塞した外耳道空間の振動を低周波領域に特性を有する差圧センサにより計測する。本研究では、外耳道より検知される体振動を用いた右心機能診断装置の開発とその計測データの生理的妥当性を検証することを目的としている。低周波領域に特性を有する差圧センサを用い試作した装置について、精度、正確度、安定性などの基本的性能を検証した。得られた計測データの生理的妥当性については、心音および循環動態解析システムを用いての検証を行い、頸静脈圧変動を捉えていることが確認された。さらに、開発した装置による体位変換実験、飲水実験において、外耳道内圧波形は静脈波形と非常に類似しており、心電図とのタイミングからも頸静脈波形を捉えていることが示された。航空機実験においては、重力変化に対応した静脈血行動態を外耳道内圧測定装置により観察することに成功した。また、今回使用した外耳道内圧測定装置は、航空機実験における環境音の影響を防ぐことができた。さらに、機体の揺れに関係なくデータを取得することにも成功した。これより、将来的に宇宙環境や日常生活における健康管理指標としての有意性を示すと共に、右心機能の非侵襲測定の新たな指標としての可能性を示すことができた。27年度に予定していた1低周波領域に特性を有する差圧センサを用い試作した装置の精度、正確度、安定性などの基本的性能の検証。2心音および循環動態解析システムを用いての検証。3体位変換などによる頸静脈圧変動および右心機能を計測していることの機能的検証。についての実験は順調に実施することができ、試作した外耳道内圧測定装置が頸静脈圧変動を捉えていることを確認した。さらに、当初は28年度に予定していた航空機によるパラボリックフライト実験、飲水実験についても27年度に実施し、右心機能の非侵襲測定の新たな指標としての可能性を示すことができた。

低周波領域に特性を有する差圧センサを用い試作した装置について、精度、正確度、安定性などの基本的性能を検証した。得られた計測データの生理的妥当性については、心音および循環動態解析システムを用いての検証を行い、頸静脈圧変動を捉えていることが確認された。さらに、開発した装置による体位変換実験、航空機実験においても、重力変化に対応した静脈血行動態を外耳道内圧測定装置により観察することに成功した。しかし、低周波差圧センサでは小型化が難しい。実用化するには、ウェアラブルで長時間安定した測定が可能な装置とする必要がある。そこで、次に実用化を目指した新たなセンサとして低周波領域に特性をもたせた音響センサを開発した。新たに開発した装置による体位変換実験,航空機実験,飲水実験を行い,音響センサによる外耳道内圧計測の生理的妥当性を検証した。差圧センサ同様、音響センサにより得られる外耳道内圧波形は、静脈波形と非常に類似しており、心電図および心音図とのタイミングからも頸静脈波形を捉えていると考えられた。これより、将来的に宇宙環境や日常生活における健康管理指標としての有意性を示すと共に、右心機能の非侵襲測定の新たな指標としての可能性を示すことができた。外耳道を経由して検知される微弱な体振動から右心機能を非観血、非侵襲的に計測する手法を考案した。耳栓により閉塞した外耳道空間の振動を低周波領域に特性を有する差圧センサにより計測した。精度、正確度、安定性などの基本的性能を検証した後、得られた計測データの生理的妥当性について、心音および循環動態解析システムを用いての検証を行った。開発した装置による体位変換実験、飲水実験において、外耳道内圧変動は静脈圧変動に酷似しており、心電図とのタイミングからも頸静脈波形を捉えている可能性が示された。航空機による微小重力実験においては、重力変化に対応した静脈圧変動を外耳道内圧測定装置により観察することに成功した。平成26年度の研究計画通り、1外耳道より得られる体振動から頸静脈圧変動成分を抽出し、右心機能を解析できる装置を試作した。2体振動データから頸静脈圧変動成分を抽出、解析するデータ処理アルゴリズムの開発を行った。3試作した装置を用いて、精度、正確度、安定性の基本的性能の検証をおこなった。その結果、外耳道内圧変化から得られる生体情報は、心拍情報のみならず頸静脈圧変動など新たな生理的指標としての可能性が示唆された。右心機能を解析できる新しい測定法として今後大いに期待される。外耳道の内圧変化を低周波差圧センサで検出することにより得られる体振動から、心拍に対応した信号を取り出すことに成功した。この外耳道空間で検知される微弱な体振動の中心的なものが頸静脈圧変動であることを確認した。当初の目的はほぼ達成され、外耳道内から得られる生体信号は、バイタルサインモニタなど様々な医療測定分野に応用が期待される。実用化するにはウェアラブルで長時間安定した測定が可能な装置とする必要があるが、低周波差圧センサでは小型化が難しい。そこで、実用化を目指した新たなセンサとして低周波領域に特性をもたせた音響センサを開発した。28年度は、新たに開発した音響センサを用いた装置による体位変換実験、飲水実験などを行い、実用化に向けた外耳道内圧測定装置の生理的妥当性についても検証したいと考えている。
すばる望遠鏡による系統的な遠方銀河探査 -Subaru Deep Survey-

研究実績としては以下の2つに集約できる。1)観測装置FOCASによる多天体分光観測の実現光学域での撮像観測、分光観測を行う予定の観測装置FOCASの立ち上げを終えて各種の改良、最適化、性能評価を行った。特に一時にたくさんの天体のスペクトルを得ることができるマルチスリットによる多天体分光観測を確立した。2)すばるディープフィールドの可視光多色撮像観測すばる近赤外撮像観測装置CISCOを用いて約2分角の領域をJ,Kバンドで24等級までの撮像観測を前年度に行った。今年度はこの領域を可視域の、B,R,IバンドでFOCASを用いて撮像観測を行った。これにより、5バンドの撮像データが得られたので、撮像赤方偏移決定法などにより各天体(ほとんどが銀河)の赤方偏移についての情報を得るなどして、各種の統計量を現在導出しているところである。この結果を基に次の多天体分光観測のターゲットを定める予定である。今年度の研究進展状況としては以下の3つに集約できる。1)近赤外撮像カタログの完成すばる近赤外撮像観測装置CISCOを用いて、約2分角の領域をKバンドで24等級まで、この領域を含む約5分角の領域を21等級まで撮像観測をし、このうち前者の極めて深い領域に関しては銀河の数密度計測、色等級関係などを本研究の論文シリーズの第一弾として論文にまとめているところである。この撮像データは本研究の基盤となるものである。2)観測装置FOCASの立ち上げ1の撮像観測領域の光学域での撮像観測、分光観測を行う予定の観測装置FOCASを初めてすばる望遠鏡に取り付け、ファーストライトを迎えた。現在、各種の改良、最適化、性能評価を行っているところであるが、分光観測にいたるまでのシーケンスを近いうちに確定する予定である。3)カタログデータベース化への環境整備これから大量に生産されるデータの整約・解析のため、作業を行うワークステーションの環境整備、すばるデータベース検索システム「STARS」の完成、撮像データから分光目標天体に向けてのスリット自動配列ソフトMDPの整備を終えた。今年度の研究進展状況としては以下の2つに集約できる。
正常心筋標本を用いたCa2+イオンチャネルのイオン透過性と不活性化機構に関する研究

モルモット右心室遊離壁標本を用いて微小電極法により活動電位を導出記録した.細胞外液を, Ca^<2+>を除去したEGTAを加えた栄養液に交換すると,活動電位波形には持続時間のわずかな延長以外には著明な変化は認められない.しかし,ここにエピネフリンなどの交感神経β作用薬を投与すると,活動電位の異常な延長が起こることを見出した.この持続時間の異常に長い電位に関して次のような実験結果を得た.(1)この電位はβ作用薬を投与して始めて発生するもので, β遮断薬によって拮抗される.所謂Caアゴニストを併用するとβ作用薬の効果が更に著明に認められる.従って,この電位の発生にはCaチャネルの活性化が必要であると考えられる.(2)無機および有機のCa拮抗薬で抑制されるので,この電位を形成するチャネルはCaチャネルである.(3)本実験条件ではCa^<2+>は除去されているので,細胞外液に含まれ内向き電流を運ぶ可能性のある陽イオンはNa^+のみである.同一条件で,外液Na^+濃度を1/2にすると持続時間の延長は減弱し,そこにNa^+を加えると持続の延長は再び著明なものとなる.即ち外液Na^+依存性が認められる.これらのことから, Caチャネルを流入する内向き流はNa+によって運ばれていると考えられる.これらの実験結果から,今回見出した異常に持続時間の長い電位について次のような示唆が得られる. Ca^<2+>除去・EGTA加により, Caチャネルの選択性を形成する膜のCa^<2+>が除去され, Caチャネルを通ってNa^+が流入するようになった.更に同条件によりCaチャネルの不活性化に働く細胞内Ca^<2+>も低下する為,内向き電流は長時間活性化され,異常に持続時間の長い活動電位を形成する.この結果は,単一心筋細胞を用いて得られた仮説(1.CaチャネルをNa^+も通る. 2.Caチャネルは細胞内Ca^<2+>によって不活性化される)を,正常心筋標本を用いた実験から支持するものと考えられる.モルモット右心室遊離壁標本を用いて微小電極法により活動電位を導出記録した.細胞外液を, Ca^<2+>を除去したEGTAを加えた栄養液に交換すると,活動電位波形には持続時間のわずかな延長以外には著明な変化は認められない.しかし,ここにエピネフリンなどの交感神経β作用薬を投与すると,活動電位の異常な延長が起こることを見出した.この持続時間の異常に長い電位に関して次のような実験結果を得た.(1)この電位はβ作用薬を投与して始めて発生するもので, β遮断薬によって拮抗される.所謂Caアゴニストを併用するとβ作用薬の効果が更に著明に認められる.従って,この電位の発生にはCaチャネルの活性化が必要であると考えられる.(2)無機および有機のCa拮抗薬で抑制されるので,この電位を形成するチャネルはCaチャネルである.(3)本実験条件ではCa^<2+>は除去されているので,細胞外液に含まれ内向き電流を運ぶ可能性のある陽イオンはNa^+のみである.同一条件で,外液Na^+濃度を1/2にすると持続時間の延長は減弱し,そこにNa^+を加えると持続の延長は再び著明なものとなる.即ち外液Na^+依存性が認められる.これらのことから, Caチャネルを流入する内向き流はNa+によって運ばれていると考えられる.これらの実験結果から,今回見出した異常に持続時間の長い電位について次のような示唆が得られる. Ca^<2+>除去・EGTA加により, Caチャネルの選択性を形成する膜のCa^<2+>が除去され, Caチャネルを通ってNa^+が流入するようになった.更に同条件によりCaチャネルの不活性化に働く細胞内Ca^<2+>も低下する為,内向き電流は長時間活性化され,異常に持続時間の長い活動電位を形成する.この結果は,単一心筋細胞を用いて得られた仮説(1.CaチャネルをNa^+も通る. 2.Caチャネルは細胞内Ca^<2+>によって不活性化される)を,正常心筋標本を用いた実験から支持するものと考えられる.
画像解析による有機物の「熱変質指標」の数量化及び統一化と堆積盆解析への応用

試錐や地表から採集した泥質岩試料約300個から花粉・胞子化石や不溶性有機物を取りだし,その輝度を顕微鏡に装着した画像処理システムで計測した。輝度測定で得られる数値は最大値,最小値,平均値,標準偏差値,積分値,最頻値(最も頻度の高い輝度の値)である。その中では,測定する花粉粒子等の大きさ,黄鉄鉱等の花粉粒子の包有物の影響を一番受けにくく,有機熟成指標となり得るのは,最頻値であった。そこで,各種花粉・胞子化石,不溶性有機物の輝度最頻値を測定し,その値を同一試料中に含まれるビトリナイトの反射率(Ro)と比較検討した。その結果,マツ属(Pinus)とツガ属(Tsuga)の花粉粒子,及び不定形質ケロジェン(lumpy amorphous kerogen)の輝度最頻値が,ビトリナイト反射率の増大にともない,減少傾向を示すことが判明した。特に,マツ属とツガ属の花粉粒子の輝度は,極めてよく似た熟成変化を示し,同一の熟成度では,ほぼ同じ値を示すことが明らかになった。以上の検討結果から,マツ属とツガ属の花粉粒子の輝度最頻値を,第一の数値化した熱変質指標と考えた。さらに,実際の天然での応用例として,試錐と地表ルートにおける石油生成帯の推定を試みた。実際に1本の試錐から回収された一連のコア試料に含まれるマツ属とツガ属の花粉粒子の輝度最頻値を測定し,その値から石油生成帯を推定した。深度の増大にともない,輝度最頻値は大きく減少の傾向を示すが,同一の深度でも分散した値を示し,明瞭に石油生成帯の敷居点を特定することは不可能であった。しかし,深度30003900m付近で値は大きく減少しており,その間に敷居点を突破したことが解る。この推定は,ビトリナイトの反射率からの推定とは調和的である。次に,新第三紀津軽堆積盆地の南西部に位置する中村川ルートで検証した。泥質の露頭試から採集したビトリナイトの反射率の値は,最大でも0.44%で,石油生成帯の敷居点まで達しておらず,全体に未熟成を示す。一方,花粉粒子の輝度最頻値は,特にツガ属の値は,ビトリナイトの反射率との逆相関を示している。以上のように,同一熟成度での分散はあるが,マツ属とツガ属の花粉粒子の輝度最頻値は,ビトリナイトの反射率と同様に,有機熟成指標としての有効性が実証できた。これらの内容は,石油技術協会と日本地質学会で発表した。堆積岩中の有機物,特に花粉や胞子の色調変化を生物顕微鏡下で観察し,その色調から有機物の熟成度を表わす「熱変質指標(Thermal Alteration Index)」は定性的なものとみなされ,研究者個人や個々の研究所で独自の主観的な熟成尺度を採用してきた。

そのため,研究者や研究所の間での測定結果の直接的な対比が不可能な状況となっている。本研究は,このような熱変質指標の欠点を補い,顕微鏡に接続した画像解析システムにより客観的で定量的な熟成尺度を確立することを目標とした。本研究の目的を達するためには,熱変質指標の標準となるスケールを作成する事がまず第一に必要である。そのために,本年度は基礎試錐「浜勇知」,「稚内」,「由利沖中部」等のコア及びカッティングス試料,合計100個余りから化学的に有機物を濃縮し,顕微鏡用のプレパラートを作成した。このプレパラート中に封入された花粉・胞子等の有機物の輝度を,設備備品費で購入した画像解析システムで測定した。これらの試料については,最も信頼性の高い有機熟成指標といわれているビトリナイトの反射率が測定され,既に公表されている。そのビトリナイトの反射率の値と有機物の輝度とを対比してみると,きれいな逆相関関係が認められた。従って,有機物の輝度は有機熟成指標となることが判明し,これを熱変質指標とすることにより,客観的で定量化された熱変質スケールが確立できる可能性が高くなった。これらの研究結果の一部は,7月末に福岡県大牟田で開催された有機地球化学シンポジウムで報告した。さらに,実際に熱変質指標を測定してきた石油開発会社や石油公団の研究者に,この事実を検討・考察してもらうために,9月に新潟へ,12月に千葉県幕張へ赴いた。新潟への出張では,分析用試料の収集も行なった。その後の分析結果等については,平成6年6月に新潟県長岡市で開催される石油技術協会春季講演会で公表することにしている。平成5年度に引き続いて,試錐や地表から採集した泥質岩から花粉・胞子化石や不溶性有機物を取りだし,その輝度を顕微鏡に装着した画像処理システムで計測した。輝度測定で得られた最大値,最小値,平均値,標準偏差値,積分値,最頻値の中では,測定する花粉粒子等の大きさ,黄鉄鉱等の花粉粒子の包有物の影響を一番受けにくく,有機熟成指標となり得るのは,最頻値であった。そこで,各種花粉・胞子化石,不溶性有機物の輝度最頻値を測定し,その値を同一試料中に含まれるビトリナイトの反射率(Ro)と比較検討した。その結果,マツ属(Pinus)とツガ属(Tsuga)の花粉粒子,及び不定形ケロジェン(lumpy amorphous kerogen)の輝度最頻値が,ビトリナイト反射率とよい相関を示すことが判明した。特に,マツ属とツガ属の花粉粒子の輝度は,極めてよく似た熟成変化を示し,同一の熟成度では,ほぼ同じ値を示すことが明らかになった。以上の検討結果から,マツ属とツガ属の花粉粒子の輝度最頻値を,第一の数値化した熱変質指標と考えた。これらの指標の応用例として,実際の基礎試錐において,コア中のマツ属とツガ属の花粉粒子の輝度最頻値を測定し,その値から石油生成帯を推定した。推定された石油生成帯の入口は,ビトリナイトの反射率から推定された石油生成帯の入口とほぼ一致しており,これらの指標の有効性が実証できた。これらの内容は,石油技術協会と日本地質学会での講演会で発表した。
マレーシアにおける口腔がん,口腔前がん病変発症要因についての疫学的研究

クアラルンプールより西約80kmのカレイ島に居住しているインド系タミル住民416名(男性125名、女性291名)(平均年齢46歳)を対象に口腔検診を行った。検出された口腔白板症患者(男性27例、女性52例)および口腔扁平苔癬患者(女性19名)と性、年齢をマッチさせた住民対象(1:1)に対して生活習慣および1日食事量と種類について面接調査した。同時に血液採取し、いくつかの血液マーカーを測定した。1.5月疫学調査対象地域についての予備調査を行い、検診票・質問調査票を英語とタミル語にて作成した。検診者に対する標準化を行った。2.7月政府関係者、ヤシ園管理者、ヤシ園付属医療施設医療従事者、ヤシ園住民代表、マラヤ大学関係者との会議を行い、協力体制を確保した。3.89月口腔がん疫学調査開始。検診者に対する再標準化を行った後、口腔検診・質問調査・採血を行った。検診陽性者について、マラヤ大学・口腔外科において生検を行った。4.10月疫学調査分析。栄養を除く危険因子について、口腔前癌疾患についての症例対照研究を行った。調査地域住民においては、白板症或いは口腔扁平苔癬の要因について検討し、喫煙・飲酒・義歯の有無・教育環境では症例と対照の間に差は見られなかった。Betelquid咀嚼習慣が、男性白板症では症例88.9%に対し、対照63%、女性白板症では、症例98.1%に対し、対照55.8%、女性口腔扁平苔癬では、症例84.2%に対し、対照47.4%の割合でみられた。いづれも統計学的に有為な差を認めた。このことから、Betel quid咀嚼習慣が口腔前癌疾患の発生に対して関連があると思われた。その他の要因として、現在栄養調査を分析中である。また、同様の調査をサバ、サラワク州の原住民(Other Bumiputra)を対象に行い、口腔前癌病変発生要因の民族的差異を調査する予定である。
倉持境界の幾何解析の展開

モジュラー列空間の枠組みにおける非線形抵抗無限ネットワークのポテンシャルの展開として、エネルギー有限な関数の族から生成される無限ネットワーク(重み付きグラフ)のロイデン型あるいは倉持型の理想境界上のディリクレ境界値問題を取り上げる。非線形ネットワークでは、関数に作用するラプラス型の作用素が定まり、この作用素に関するポアソン方程式の解の研究が重要であるが、本研究では、理想境界上の与えられた関数を境界値とする解が存在するかどうか調べるディリクレ境界値問題を中心に考察を行った。主結果は、この問題に対して、ペロン法が適用できるというものである。すなわち理想境界上の任意の連続関数が可解であることを証明した。一般にペロン法で得られた解が与えられた境界値をとるかどうかわからない。解の挙動に関する境界の正則性が問題となる。有限台を持つ関数の完備化のなすばバナッハ空間の元(関数)がすべて有界であるという条件の下では、理想境界のすべての点は正則であることを証明した。この条件は、グラフの点の容量が下から一様に抑えられていることと同値であり、したがってネットワークのスペクトルギャップが正であるという条件から保証されるものである。このような事実を明示したことが本研究の特徴の一つである。この条件が成り立たない場合にもペロン解の境界挙動について調べるために、境界の集合の容量を導入し、かつ、境界に収束する道の族に対する極値的長さという概念を導入した。この結果、境界点のほとんどいたるところの点でのペロン解の収束、ほとんどすべての道に沿うペロン解の収束などを明らかにした。モジュラー列空間の枠組みにおける非線形抵抗無限ネットワークの特別なケースが、一つのモジュラーが与えられたネットワークである。この場合には、ラプラス型の作用素の解、より一般にポアソン型方程式の解の振る舞いについて、新しい知見を得た。これからより一般のモジュラー列空間の枠組みにおける非線形抵抗無限ネットワーク上の同様の方程式の解、とくに正値解の挙動についていくつか重要な問題が浮かび上がる。本年度の研究成果は、グラフ上の非線形ポテンシャル論の進展に道筋を与えたと考える。最近対数関数項のついた冪関数型の一種類のモジュラーをもつネットワークが取り上げられ、ロイデン型コンパクト化と双曲負曲率空間の精密な擬等長類の分類に関する幾何研究に応用され、成果を上げている。この例のように幾何学的コンパクト化との比較を通して、幾何学への応用を試みることは重要である。ラプラス型の作用素の解、より一般にポアソン型方程式の解の挙動、YauーOmoriタイプの最大値原理、上記ロイデン理想コンパクト化の解の挙動振る舞いについて研究し、非線形ポテンシャル論の進展を図る。可遷的ネットワーク(可逆マルコフ鎖)の理想境界として,倉持境界を考える.ディリクレエネルギー有限な関数は倉持境界へのトレースを持ち,それを境界値とする関数の中で最小のディリクレエネルギーを持つものがただ一つ存在し、それはディリクレエネルギー有限な調和関数である.そのエネルギーを境界値の関数のエネルギーとして定めることによって倉持境界上の誘導ディリクレ形式が定まる.また、ネットワークの有界領域(有限部分集合)に対しても,その境界上の関数空間(この場合は有限次元のベクトル空間である)に同様の方法で(有限次元)ディリクレ形式が定まる.本研究の主成果として,次のことを証明した:増加する有界領域列がネットワーク全体を取りつくすとき、各有界領域の境界上の誘導ディリクレ形式は、倉持境界上の誘導ディリクレ形式にモスコ収束する.エネルギー有限な関数はランダムウォークに沿ってほとんど確実に有限の値に収束することが知られている。これからランダムウォークは倉持境界に収束することが証明され、関数の極限値はランダムウォークの収束点での関数のトレースのとる値になる。これらによって倉持コンパクト化は、ディリクレエネルギー有限な関数空間を表現するものであることを明確にしたことになる.対象を関数からエネルギー有限な写像へ広げて考えるとき、その無限遠点での挙動把握には、倉持境界での振る舞いを如何に捉えるかが問題となる.研究実績の概要で述べたように、可遷的ネットワーク(可逆マルコフ鎖)の理想境界として、倉持境界がディリクレエネルギー有限な関数のなす関数空間を表現することを明示し、有限領域の境界上の誘導ディリクレ空間が倉持境界上の誘導ディリクレ空間にモスコ収束することを示すに至っている。ウェイト付きリーマン多様体を考える。非再帰的とする。その理想境界として、倉持境界を考える。ディリクレエネルギー有限な関数は倉持境界へのトレースを持ち、それを境界地とする関数の中で最小のディリクレエネルギーを持つものがただ一つ存在し、それはディリクレエネルギー有限な調和関数である。そのエネルギーを境界値の関数のエネルギーとして定めることによって、倉持境界上の誘導ディリクレ形式が定まる。また、(コンパクトで滑らかな超曲面で囲まれた)正則領域に対しても、その境界上の関数空間に同様の方法で誘導ディリクレ形式が定まる。本研究の主成果として、次のことを証明した:正則領域の拡大列が非コンパクトウェイト付きリーマン多様体を取りつくすとき、各正則領域の境界上の誘導ディリクレ形式は、倉持境界上の誘導ディリクレ形式にモスコ収束する。さらにグリーン関数が無限遠でゼロに収束するとき、この収束は漸近コンパクトである。エネルギー有限な関数は拡散過程に沿ってほとんど確実に有限の値に収束することが知られている。

これから拡散過程は倉持境界に収束することが確かめられ、関数の極限値は拡散過程の収束点での関数のトレースの取る値になる。これらによって倉持コンパクト化は、ディリクレエネルギー有限な関数空間を表現するものであることを明確にしたことになる。対象を関数からエネルギー有限な写像へ広げて考えるとき、その無限遠点での挙動把握には、倉持境界での振る舞いを如何に捉えるかが問題となる。以上の考察と結果は、昨年度無限ネットワークに対しても与えられたが、状況が異なるため、技術的な面での相違が現れる。非再帰的ウェイト付きリーマン多様体として、ユークリッド空間の有界領域を考えるとき,自然な境界と倉持境界の関係が問題となる。1次ソボレフ空間において、領域上の関数の空間全体の関数への拡張性が保証される場合、正則領域の拡大列が領域を取りつくすとき、各正則領域の境界上の誘導ディリクレ形式は、自然境界上の誘導ディリクレ形式にモスコ収束することが証明できる。このことから正則ディリクレ空間として同型であることが一般論からしたがう。これは新しい見識である。しかし自然な境界と倉持境界は完全に一致することを示すことが、重要な課題として現れている。深い解析が必要である。モジュラー列空間の枠組みにおける非線形抵抗無限ネットワークのポテンシャルの展開として、エネルギー有限な関数の族から生成される無限ネットワーク(重み付きグラフ)のロイデン型あるいは倉持型の理想境界上のディリクレ境界値問題を取り上げる。非線形ネットワークでは、関数に作用するラプラス型の作用素が定まり、この作用素に関するポアソン方程式の解の研究が重要であるが、本研究では、理想境界上の与えられた関数を境界値とする解が存在するかどうか調べるディリクレ境界値問題を中心に考察を行った。主結果は、この問題に対して、ペロン法が適用できるというものである。すなわち理想境界上の任意の連続関数が可解であることを証明した。一般にペロン法で得られた解が与えられた境界値をとるかどうかわからない。解の挙動に関する境界の正則性が問題となる。有限台を持つ関数の完備化のなすばバナッハ空間の元(関数)がすべて有界であるという条件の下では、理想境界のすべての点は正則であることを証明した。この条件は、グラフの点の容量が下から一様に抑えられていることと同値であり、したがってネットワークのスペクトルギャップが正であるという条件から保証されるものである。このような事実を明示したことが本研究の特徴の一つである。この条件が成り立たない場合にもペロン解の境界挙動について調べるために、境界の集合の容量を導入し、かつ、境界に収束する道の族に対する極値的長さという概念を導入した。この結果、境界点のほとんどいたるところの点でのペロン解の収束、ほとんどすべての道に沿うペロン解の収束などを明らかにした。モジュラー列空間の枠組みにおける非線形抵抗無限ネットワークの特別なケースが、一つのモジュラーが与えられたネットワークである。
渦電流法による立体形状の熱可塑性CFRPの損傷修復および非破壊検査技術の開発

本研究は、熱可塑性CFRPの渦電流法による損傷修復技術とその強度評価の基盤となる研究を行った。研究期間内には以下のことを明らかにした。1.落球試験方法を用いて様々な衝撃エネルギーを負荷し、損傷を付与した立体形状のCFRTPの表面および内部の状態を明らかにした。3種類の衝撃試験用鋼球を立体形状のCFRTPの中央上部25cm、50cm、75cm、100cmの高さからそれぞれ落下させて衝撃エネルギーを負荷し、それによって付与された繊維損傷によるCFRTPの表面および内部の状態を、X線CTによって明らかにした。自由落下のエネルギーが10.2Jの場合、CFRTP内部の0.02mmの層間剥離をX線CT検査で確認できた。2.損傷を付与した立体形状のCFRTPを汎用の高周波電源に接続した提案するコイルを用いて誘導加熱し、CFRTPの温度特性を明らかにした。ハット型に合わせた方形コイルによってCFRTPを加熱し、K型熱電対を取り付けたデータロガーで表面および裏面の温度を測定した。コイルの巻線直下でCFRTPの樹脂溶融温度(260°C)を確認した。3.上記2の加熱部分を卓上型ニュートンプレスによって融着し、最適な加圧力を調査した。CFRTPを融点まで加熱し、加圧力を10MPa、20MPa、30MPa、40MPaと変化させ、融着時間を30秒に設定した結果、40MPaでは、CFRTPが破損してしまった。30MPa以下が最適であることがわかった。4.上記3の融着部に対し、精密万能試験機オートグラフを用いて引張試験を行い、損傷修復による強度を定量的に明らかにした。ジグソーによりCFRP試験片を加工し(JIS K 7164タイプ3試験片)、静的試験を行った。ハイブリッド成形用樹脂と連続繊維熱可塑材料の製品データシート値をもとに評価した結果、健全な試験片と比較して、強度が低下してしまった。立体形状の熱可塑性CFRP(以下、CFRTP)として、全電動式射出成形機を用いてCFRTPシートとCFRTPペレットとのハイブリッド成形によってハット型のCFRTPを製作した。はじめに、提案するコイルによるCFRTPの有限要素解析を行い、コイル形状および印加電流を変えた場合のCFRTPに発生する渦電流分布および温度分布を明らかにした。コイル巻線直下で、渦電流密度および温度が高いことが分かった。CFRTPシートとCFRTPペレットの物性値は、キセノンフラッシュアナライザーを用いて熱拡散率を測定し熱伝導率を求めた。そして、比抵抗・ホール測定システムを用いて、抵抗値を測定し導電率を求めた。つぎに、提案する誘導加熱コイルを用いて、CFRTPの誘導加熱実験を行った。コの字および方形コイルを電磁誘導加熱装置と接続し、CFRTPの表面と裏面にK型熱電対を取り付けデータロガーで温度を測定した。有限要素解析と同様に、ハット型CFRTPの温度分布は誘導加熱コイルの巻線部分に沿って温度が上昇することが分かった。しかしながら、電磁誘導加熱装置とコイルのインピーダンスマッチングの問題があり、コの字コイルの場合、CFRTPの表面を溶融温度まで加熱することが出来なかった。一方、縦置きの方形コイルを用いた場合、CFRTPの表面において溶融温度まで加熱することに成功した。今後として、損傷を付与したCFRTPと別途用意したCFRTPパッチの誘導加熱実験と融着部の渦電流法による非破壊検査と抜き取り破壊評価を行う予定である。立体形状のCFRTPと高周波励磁コイルによる渦電流の相互作用の有限要素解析において、コイルの耐熱とインピーダンスマッチングまで考慮することが難しかった。そのため、有限要素解析でコイル形状の違いによる温度分布まで明らかにすることができたが、加熱時間が異なる結果となった。また、CFRTPの誘導加熱実験実験において、電磁誘導加熱装置とコイルのインピーダンスマッチングの問題があり、コイル形状によってはCFRTPの溶融温度まで加熱することが難しかった。加えて、立体形状のCFRTPの損傷付与法について、当初はシャルピー衝撃試験機を予定していたが、立体形状を保持する冶具の製作の問題があり、落球試験方法を検討した。以上より、当初予期していないことが起こり、CFRTPに損傷を付与した上での誘導加熱実験まで行えなかったため。

コイルの巻線直下でCFRTPの樹脂溶融温度(260°C)を確認した。3.上記2の加熱部分を卓上型ニュートンプレスによって融着し、最適な加圧力を調査した。CFRTPを融点まで加熱し、加圧力を10MPa、20MPa、30MPa、40MPaと変化させ、融着時間を30秒に設定した結果、40MPaでは、CFRTPが破損してしまった。30MPa以下が最適であることがわかった。4.上記3の融着部に対し、精密万能試験機オートグラフを用いて引張試験を行い、損傷修復による強度を定量的に明らかにした。ジグソーによりCFRP試験片を加工し(JIS K 7164タイプ3試験片)、静的試験を行った。ハイブリッド成形用樹脂と連続繊維熱可塑材料の製品データシート値をもとに評価した結果、健全な試験片と比較して、強度が低下してしまった。誘導加熱によるハット型と呼ばれる立体形状のCFRTPの融着試験とその融着部に対して破壊評価を行う。研究の進め方として、1.提案する落球試験方法によるハット型CFRTPの損傷付与試験:立体形状のCFRTPは、その形状からシャルピー衝撃試験機で衝撃を与えることは難しい。そのため、立体形状のCFRTPにも衝撃を与えることができる落球試験方法を提案する。3種類の衝撃試験用鋼球を立体形状のCFRTPの中央上部25cm、50cm、75cm、100cmの高さからそれぞれ落下させて衝撃エネルギーを負荷し、それによって付与された繊維損傷によるCFRTPの表面および内部の状態を、渦電流探傷試験とX線CTによって明らかにする。2.損傷を付与したハット型CFRTPと別途用意したCFRTPパッチの誘導加熱試験:損傷を付与したハット型CFRTPと別途用意したCFRTPパッチを重ね、汎用の高周波電源に接続した誘導加熱コイルによってそれを加熱し、K型熱電対を取り付けたデータロガーで表面および裏面の温度を測定する。3.卓上型ニュートンプレスによるハット型CFRTPの損傷修復試験:上記2の誘導加熱による溶融部分を卓上型ニュートンプレスによって融着する。その際、加圧力が小さすぎると融着できず、加圧力が大きすぎると強度が低下してしまう。そのため、融着に最適な加圧力を調査する。4.損傷付与したハット型CFRTPの引張試験と機械的特性の評価:立体形状品をそのまま静的試験を用いて機械的特性を評価することは難しい。そこで、CFRP専用ハサミで損傷部分を抜き取り、精密万能試験機オートグラフを用いて引張試験を行う。そして、引張試験の結果から応力ひずみ線図を描くとともに、降伏点・引張強さなどの機械的特性を定量的に評価し、立体形状のCFRTPの損傷修復の性能を明らかにする。
大偏差原理とランダム媒質

コンパクトなリーマン多様体上のブラウン運動に沿っての1次の微分形式の確率積分を考える。これから定まるカレントに対する大偏差原理に関しては、従来あまり研究が行われてこなかった。そこで、ここでは大偏差原理をできるだけ明確な形で定式化することを第一の目的とした。このために、カレントのみではなく、カレントとブラウン運動の道による経験分布との同時分布に対する大偏差原理を考えた。その結果大偏差原理の速さ関数がかなり明確になったが、ここでは更に議論をつめることで、速さ関数を明示的に与えることができた。また、大偏差原理を扱うときのカレントの空間の位相に対する考察を行った。従来は二乗可積分性による位相をカレントの空間に入れていたので、リーマン多様体の次元に依存した位相を考えていた。ここでは、新しく評価をあたえることあで、多様体の次元によらない位相ををいれることに成功した。多次元ランダム媒質中の拡散過程に関しては、多次元ブラウン運動、反射壁ブラウン運動媒質中の拡散過程の再帰性、非再帰性を調べた。また、媒質の研究に関連して、次の結果を得た。半空間上の吸収壁を持つ一般の多次元のレヴィ過程のグリーン関数を扱った。以前求めていた吸収壁を持つ多次元レヴィ過程のウィナー・ホップ型の表現定理を用いて、グリーン関数の道による分解表現を与えた。これを応用して、今まで知られていなかった半空間上の回転不変な吸収壁安定過程のグリーン関数を明示的に与えることができた。また、一般のレヴィ過程の分布の構造を調べるために、分布の分類を行い、それらの特徴づけを行っている。また、1次元のランダム媒質過程に対しては、正の部分と負の部分で別の自己相似性を持つランダム媒質中の拡散過程に対して、極限定理を得ることに成功した。1.大偏差原理に関連しては次のような結果を得た。コンパクトなリーマン多様体上のカレントに対する大偏差原理を、その速度関数を明示する形で定式化することを目標とし、これにほぼ成功した。ただし、この大偏差原理を考える空間の位相についての考察が十分ではなく、大偏差原理の速度関数の表示がまだ十分とはいえない。なお、ここまでの結果についてはプレプリントにまとめられている。2.ランダム媒質に関連しては以下のような結果を得た。先ず、非連結なフラクタル上のランダムウォークみ対し、均質化の問題を考えた。即ち、非連結なプレフラクタル上にある型のランダムな環境を与え、その中を動くランダムウォークに対し、ある適当なスケーリングをとると、これがフラクタル上の確率過程に収束することを示した。収束先の確率過程は、ランダムな環境が平均をもつ場合はフラクタル上のブラウン運動に、また平均が存在しない場合はフラクタル上のある半自己相似過程になることも示した。3.次元の高いフラクタル上のランダムな環境を考えると、一つの方向として、多次元の半自己相似過程が考えられる。ここではこの概念を行列の意味で拡張した作用素的半自己相似過程を扱った。特に作用素的半自己相似過程の空間のスケーリングに現れる行列に関連した基本的ないくつかの性質について調べた。4.また多次元のランダム媒質中の確率過程に関する極限定理のために、ここでは多次元ブラウン媒質中のブラウン粒子の再帰性、非再帰性ついて調べた。この結果、通常のブラウン媒質中のブラウン粒子は、次元に関係なく再帰的になることがわかり、また原点での反射壁ブラウン媒質中のブラウン粒子は、2次元以上では媒質の反射の向きにより再帰的になったり、非再帰的になったりすることが確かめられた。これらの結果はプレプリントにまとめられている。

大偏差原理に関連しては次のような結果を得た。コンパクトなリーマン多様体上のブラウン運動から定まるカレントに対する大偏差原理は、今まであまり研究されていなかった。そこで、ここではその速度関数を明示する形で大偏差原理を定式化することを第一の目標とした。このために、ブラウン運動の確率積分から定まるカレントだけでなく、これと経験分布の同時分布を考え、その大偏差原理を扱った。これにより、今まで明確な形で与えられていなかった速度関数をかなり明示的に与えることができた。また、カレントを考える空間の位相に関しても、リーマン多様体の次元に無関係に定めることに成功した。現在、これらの結果をプレプリントにまとめている。ランダム媒質に関連しては、次のような結果が得られた。多次元のフラクタル上のランダムな環境を考えると、一つの方向として、多次元半自己相似過程が考えられる。ここではこの概念を行列の意味で拡張した作用素的半自己相似過程に関し研究を行った。特に作用素的半自己相似過程の空間のスケーリングに現れる行列に着目し、作用素的半自己相似過程の持つ基本的ないくつかの性質を導いた。ランダム媒質を一般化するために、以前多次元のレヴィ媒質を考え、特に吸収壁レヴィ過程に関するWiener-Hoph型の分解に対する結果を得ていた。今回この表現式を応用して、半空間上の吸収壁レヴィ過程のGreen関数のpathの分解に関する表現式を求めた。特に、回転不変な一般の吸収壁安定過程に対してはそのGreen関数を明示的に与えることに成功した。コンパクトなリーマン多様体上のブラウン運動に沿っての1次の微分形式の確率積分を考える。これから定まるカレントに対する大偏差原理に関しては、従来あまり研究が行われてこなかった。そこで、ここでは大偏差原理をできるだけ明確な形で定式化することを第一の目的とした。このために、カレントのみではなく、カレントとブラウン運動の道による経験分布との同時分布に対する大偏差原理を考えた。その結果大偏差原理の速度関数がかなり明確になったが、ここでは更に議論をつめることで、速度関数を明示的に与えることができた。また、大偏差原理を扱うときのカレント空間に関して、もとのリーマン多様体の次元によらない特徴づけを与えた。ランダム媒質に関しては、ブランウン媒質を一般化するためにおもにレヴィ媒質を考えた。まず半空間上の吸収壁を持つ多次元のレヴィ過程のグリーン関数を扱った。ここでは、以前求めていた吸収壁を持つ多次元ヴィ過程のウィナー・ホップ型の表現定理を用いて、グルーン関数の道による分解表現を与えた。これを用いることで、今まで知られていなかった回転不変の吸収壁安定過程のルリーン関数を明示的に与えることができた。また、一般のレヴィ過程の分布の構造を調べるために、分布の分類を行い、それらの特徴づけを行っている。また、1次元のランダム媒質中の拡散過程に対しては、正の部分と負の部分で別の自己相似性を持ランダム媒質中の拡散過程に対して、極限定理を得ることに成功した。
非常に遅い変形過程における粉体のレオロジー

粉体のペーストの乾燥破壊において応力と亀裂成長速度の測定を行い、亀裂成長が動的破壊の特徴を示し乾燥速度依存性があることを見つけた。間隙水圧と塑性変形を考慮した数理モデルの解析により亀裂成長と塑性緩和が競合して乾燥速度依存性が生じている可能性を示した。また澱粉ペーストの柱状節理状亀裂に関する研究をまとめるとともに、乾燥過程と破壊の微視的相互作用を調べるインベージョンパーコレーションモデルを提案した。本研究は粉体系における非常に遅い変形過程での破壊の動力学を調べ、摩擦と粘性という異なる散逸メカニズムが粉体のレオロジーに果たす役割の共通点と相違点を実験および数値計算を通して解明することを目的とする。主な計画は以下の通りである。(1)粉体ペーストの乾燥収縮によって生じる破壊過程を調べる実験を行い、準静的破壊か強い散逸を伴う動的破壊なのかを明らかにし、破壊条件や亀裂進展速度どのように決まっているかを調べる。実験結果に基づいて数理モデルを構築し、亀裂進展メカニズムを理解する。(2)粉体の乾燥過程、及び弾性場と流体場の相互作用を検討する。従来の共同研究を継続して柱状節理状の亀裂構造の形成に関する数理モデルを完成させる。(3)粉体系の凝集力の有無による変形過程の違い見る実験を提案し、dryな系とwetな系の散逸の役割を比較する。当該年度は炭酸カルシウムとコーンスターチの2種のペーストを用いて実験を行い乾燥による遅い体積収縮で生じる亀裂過程を調べた。一定温度、低湿度条件で質量を計測しながら厚さ一定のペーストを乾燥させ準2次元的な破壊パターンが形成される際の亀裂進展速度を画像解析により得た。炭酸カルシウムペーストに関しては亀裂速度は毎分050mm程度と非常に遅い。実験の結果、亀裂速度は(1)蒸発速度の凸関数であること、(2)グリセリンを混合して間隙流体の粘性を上げると大きく減少すること、(3)試料の厚さ依存性が小さいことがわかった。特に(1),(2)はこの破壊形成力液体の減少に従属する準静的過程ではなく、蒸発によって発生した内部応力を駆動力とする粘性散逸過程であることを示唆している。コーンスターチペーストに関しては亀裂進展が炭酸カルシウムと比較して1001000倍も大きく、試料の厚さ依存性も異なることだわかった。澱粉粒子は典型的なコロイド系である炭酸カルシウム粉末に比べて粒子径が大きくまた荷電相互作用が小さいため、物性の違いが破壊速度に大きく反映した結果である。また本研究と関連して澱粉ペーストの乾燥破壊の数理モデルの共同研究を行っている。上記の初期の破壊とは別に澱粉ペーストの乾燥の後期段階では、表面から内部に向かって進行する3次元的破壊が柱状節理様のパターンを作ることが知られいる。共同研究では乾燥過程における水分の非線形拡散と弾性変形を考慮した数値モデルを提案してパターンを数値的に再現した。本研究では流体を含む粉体のレオロジーと破壊過程の関連を調べるために、乾燥による非常に遅い体積収縮によって生じる亀裂成長過程を調べる実験を行ってきた。初年度の炭酸カルシウムペーストを用いた実験から、ペースト中の亀裂の成長速度は(1)乾燥速度の非線形な増加関数で(2)グリセリンの混合で大きく減少することがわかり、応力増加と粘性散逸が亀裂成長過程に重要であることがわかったが、(1)は乾燥収縮に合わせて亀裂、が成長する準静的過程との区別が困難で、明快な結論を出すには粉体の内部状態に関する手掛かりが不足していた。(4)は乾燥速度に依存しない一定の張力状態で亀裂が成長していることを示しているので、ペースト中の亀裂成長が動的散逸過程であることを支持する。従って(1)は応力そのものよりむしろその増加率が亀裂の駆動力となっていることを意味する。(1)及び(4)は通常の粘弾体では両立しないのでペースト破壊に特有である。(3)から示唆されるようにペーストは破壊時の流動性が大きいため、これは塑性変形が反映した結果と考えられる。これらの研究成果は学会、研究会および論文で発表した。またこれ以外にアクチュエータで変形を与えて破壊させるなどいくつかの試験的な実験を試みている。関連する共同研究である澱粉ペーストでの角柱状の三次元亀裂成長に関しては解説記事などに成果をまとめた。本研究ではこれまでに炭酸カルシウムペーストの乾燥破壊を中心に実験を行ない、亀裂成長の解析と応力測定の結果、亀裂進展速度は乾燥速度の非線形な増加関数として決まり、また粘性の大きな流体のペーストでは成長が遅くなることを見出した。これは極めて遅く成長する亀裂でも、半固体状態のペーストではレオロジーが強く影響する動的な成長をすることを示唆している。本年度は負の間隙水圧が亀裂成長と同時に大域的な塑性緩和の原因になり得る点に着目し、これらの現象を説明する理論を提案した。

ここでは主に、間隙水圧を考慮したペーストの自由エネルギーの現象論的な構成、バネ切りモデルに粘塑性を導入した数理モデルの提案、半直線亀裂に対する定常進行解の解析、および数値計算を行った。この理論は実験の主要な結果を定性的によく説明する。研究成果は学会および国際会議で報告済みで、現在研究中の内容を含めて論文にまとめる予定である。また実験では亀裂成長時にできる羽毛状の破断面パターン(plumose構造)の特徴を調べた。Plumose構造は亀裂の進行方向を調べるために材料工学や地質学で利用されているが、その生成機構はわかっていない。流体を多く含むペーストでのみ見られるため塑性変形が重要であると推定できるが、測定の結果、凹凸の特徴はペースト層の厚さでスケールされ脆性破壊におけるmixed mode crackと共通点が多いことがわかった。この結果は物理学会で報告した。本研究では液体を含む粉体ペーストの変形・破壊過程とレオロジー物性の関係を明らかにすることを目的として実験と理論研究を行ってきた。昨年度までに乾燥収縮によるペーストの一様な薄層の亀裂形成の実験を行って亀裂成長速度と応力を測定し、破壊前に層内に発生する引張応力が乾燥速度依存性を持たないのに対して亀裂速度は乾燥速度とともに増加することを実験的に見出した。またそのような依存性が亀裂成長と塑性緩和の競合によって説明できることを理論解析により示した。本年度は提案した数理モデルを降伏応力が無視できない場合に拡張して数値計算を行い、降伏応力がOの場合の解析解と一様解をもとに亀裂速度を与える式が推定できることを示した。これらの成果は昨年までの結果と併せて国際会議・海外の大学でのセミナー等での発表と論文による報告を行った。また指導する大学院生とともにインベージョンパーコレーションをベースとする数理モデルを作り、線形弾性体と乾燥過程の相互作用を調べた後、粉体を想定した3次の非線形弾性への拡張を行った。数値解析の結果、柔らかいペーストでは破壊と乾燥が互いに促進し合うことがわかった。実験は他の研究者の装置を借りて行う予定であったレオロジー測定が装置の納品の遅れのため本年度は実現できなかったが、実験装置の改良を行った上で数種の粉体に対して亀裂速度の測定を行い結果を得ることができた。研究期間は本年度までであるが、これらの成果に関しては今後得られる測定結果をもとに議論した上で報告していく予定である。
英語インタビューテストの効果的な利用方法に関する研究

本年度は、中学校2年生までを対象とした,英語インタビューテストセットを5つ開発した。それぞれ,(1)相手の話に反応し、さらに話を引き出す(2レベル)(2)絵の内容を描写し,相手の質問を助けに,描写を詳述する(3)自分の経験した事実を伝え,対話に発展させる(4)相手の既知・未知を意識しながら,事実について説明し,対話を通じて相手の理解を深めることをタスクとした。テスト(1)では,定型的なリアクションの表現を学習し,正しく使えることと,質問やコメントを述べることで話題に対する興味を示し,さらに話し手から情報を引き出すことができるようになる。テスト(2)では,場面の説明から,登場人物の行動描写や表情などの情報から気持ちを推測し,表現する。その描写は,日常的に親しみのある表現とする。テスト(3)では,構造をフォーマット化された日記(テーマの提示/行動の描写/感想の記述)を英作文させ,その原稿を元に,自分の身近な出来事について表現する。相手からの質問に答えたり,逆に自分からその話題について相手の関心を引き出す質問をする。テスト(4)では,日本文化の説明を題材に,自分とその出来事・事物との関わりを説明させ,話題に対する相手の理解を確認しながら説明する。2010年発行の広島大学附属福山中・高等学校研究紀要において,その指導手順と評価規準・基準について公表した。