hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＴＲＩＣ－Ａ欠損による心臓機能破綻の解明

加えて成獣マウス心臓で観察されていたRyR2及びPLBのリン酸化レベル亢進も観察されなかったことから、TRIC-A欠損の成獣マウスで観察されたIso誘発性不整脈様のイベントはRyR2及びPLBのリン酸化レベルの亢進によるカルシウムトランジェントの異常が原因であることが示唆された。TRIC-B欠損マウスは新生致死となるため、成獣マウスでの解析は不可能である。そこで、新生児心筋細胞を用いた解析を行った。その結果、TRIC-A欠損とは異なり、カルシウムスパーク頻度の上昇及び小胞体カルシウム貯蔵量の増加が観察された。24年度が最終年度であるため、記入しない。個体・組織・細胞レベルでの異常がそれぞれ心電図、ウェスタンブロット、Ca^<2+>トランジェントにてすでに観察されている。これらの異常の因果関係が成立していないことが現状での問題点であるが、概ね順調に進展していると判断できる。新生児マウス単離心筋細胞でのCa^<2+>トランジェントにおいても予想していなかった異常が観察されているため、今後の展開次第では大きな発見に繋がる可能性が期待できる。上述のように、現在観察されている異常がそれぞれ独立したものであり、因果関係がはっきりしていないことが現状での問題点である。これら因果関係を明らかにするには詳細な細胞レベルでのCa^<2+>イメージング解析が必要であると考えられる。従って、心室筋細胞の電気刺激誘発性Ca^<2+>トランジェセトの各パラメータ三について詳細な検討を行っていく。また、本年度はイソプロテレノールによる2週間持続投与後のマウスからの単離心筋細胞におけるCa^<2+>イメージングも実施予定であり、同時に検討を行っていく。
衛星輝度温度画像を用いた極域の気象情報抽出に関する研究

本研究の研究実施計画に従い,研究目的である南極域の気象情報を抽出するために不可欠な準備として,DMSP気象衛星輝度温度画像データおよび地上気象観測データのデータベース化のための分散型データベース処理システム(QueryBroker)の設計と構築を行った.特に,データベースの効果的な活用のために必要な正規化処理・参照結合処理に関わる機能を本分散データベース上で開発・実装した.その後,このシステムへの輝度温度画像データと南極域の気象観測データの登録作業をスタートさせ,現在も継続中である.構築したデータベース処理システムおよびデータベースの基本設計については,極域気象の研究者が一堂に会する国立極地研究所主催の「極域気水圏シンポジウム」にて発表し,気象データベースとしての改善点や追加事項ついて意見交換を行った.また,まだ入手できていない最新の地上気象観測データの所在等についての情報収集を行った.衛星輝度温度画像解析のための気象観測データのデータベースへの追加登録を継続して行うとともに、並列データベースシステムの処理高速化の改良研究を行った。85GHzの輝度温度画像データの解析では、1995年から2000年までの6年間において南極大陸で生じた大規模な冬季異常昇温現象イベントは8件であった。内訳は、一冬に2回異常昇温現象イベントを検出した年が3年、一冬に1回が2年、大規模異常昇温現象が一度も見られなかった年が1年であった。得られた各異常昇温イベントに対して、その昇温域を同定し、その空間的な広がりの変化および時間的な変動を追跡を試みた。特に、昇温域の面積重心の移動推移と昇温域付近の気象観測点における地上での風速・風向の日平均値との相関を(1イベント例ではあるが)調べた。対象となった昇温域付近の気象観測拠点数が少ないので不明な点も多いが、ある程度の相関が得られる事例であった。来年度、詳細に検討する。衛星輝度温度画像解析のための気象観測データのデータベースに基づいて、85GHzの輝度温度画像データの解析を行った。1995年から2000年までの6年間において、検出できた南極大陸での大規模な冬季異常昇温現象イベント(8件)について、その昇温域を同定、その空間的な広がりの変化および時間的な変動を追跡を行った。得られた各異常昇温イベントの昇温域の面積重心の移動推移と昇温域付近の気象観測点における地上での風速・風向の日平均値との相関を調べた。対象となった昇温域付近の気象観測拠点数が少ないので不明な点も多いが、ある程度の相関が得られた。昇温域の面積重心の移動推移方向と大気塊の移動方向の相関性を明らかにするために、国立極地研究所粒跡線モデル(NITRAM)を利用した大気塊移動方向の推定を試みている。来年度は、両者の相関性を明らかにする計画である。DMSP衛星の85GHz輝度温度画像データより算出された地上気温値とその移動平均値の差画像により、異常昇温現象とその広がりを推定し、地上気温観測値との比較から算出法の妥当性を検討した。対象期間は1995年から2000年までの6年間で、画像上で明確なまとまりを有する昇温領域が4日程度は連続して生じたケースを調べた。また、観測データとしては、DomeFuji, DomeC-II, AGO-A84での地上温度観測値を使い、算出された昇温域の妥当性をチェックした。この結果、8例の昇温域が抽出された。(1)1995.6.236.27の間でオーストラリア沖に出現し南極大陸東部を覆う規模、(2)1995.7.77.13の間でインド洋に出現し南極大陸東部を覆う規模、(3)1995.7.277.30の間でインド洋に出現し南極大陸東部を覆う規模、(4)1996.6.156.20の間で南米沖に出現し南極大陸中央部を覆う規模、(5)1996.7.167.24の間で大西洋に出現し南極大陸中央部を覆う規模、(6)1998.6.46.7の間でアフリカ沖に出現し南極大陸北部を覆う規模、(7)1998.7,287.31の間でアフリカ沖に出現し南極大陸頭部を覆う規模、(8)1999.6.246.30の間でアフリカ沖に出現し南極大陸北部を覆う規模。観測値との比較では、昇温を判定する温度差値の時系列は観測値と良く相似な特性を示したが、昇温終了のイベントがずれる例があった。温度差値そのものは一致せず、5度程度の違いは頻繁に現れる結果であった。また、昇温域の移動と観測点での昇温開始のイベントは全例で良好な一致を示し、昇温域の広がりとその移動については矛盾の無い結果となった。昇温域の面積重心の移動推移方向と大気塊の移動方向の相関性を検証する手段の検討・考案に時間を要した。24年度が最終年度であるため、記入しない。検討手法が判明したので、集中して処理を進める計画である。
土木構造物の震動制御のための自己学習機能を有する制御装置の開発

今年度は、可変減衰装置としてシリンダー外部装置を持たないバリアブルダンパーの試作模型を開発し、減水力を調節するバルブの開度を効率良く制御することのできるバルブ開度を効率良く制御することのできるバルブ開度の制御システムを構築し、いくつかの例を示すことでその実現性を示した。開発したバリアブルダンパーはシリンダー外部装置を持たないため、様々な構造物、様々な設置箇所に対し比較的簡易に導入できるものと考えられる。またダンパーの持つ減水力特製を詳細に把握することのより、ダンパーが発生する減水力を、ピストンの運動速度のみを計測することによって調節することを可能にした。これは従来のフィードバック方式の圧力制御を行うものに比較し、計測すべき状態量の数が少なく、制御系が簡易であること、またバルブの開閉がよりスムーズであり、バルブを駆動するモーターの応答性が十分に確保できるという利点を持ち、装置自体のコストダウンを期待できるものである。また、ディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)を用いることにより、構造物の震動制御に関する模型実験の代用となるハイブリッド震動制御シミュレーターを構築した。このシステムを用いてAMDを用いた構造物の震動制御に関する模型実験を再現し、通常の模型実験によって得られる結果を、高い制度でリアルタイムにシミュレートすることが可能であることを示した。建造物を構成する部材や要素の中に計算機で制御可能な構造要素を配置し、地震の継続時間中に構造物の剛性と減衰性を時々刻々変化させて、構造物全体を地震動に抵抗できるようにする制震構造物が最近注目を浴びるようになってきている。こうした制御系の設計は、(a)構造系の動特性の同定過程と、(b)それに基づいた最適制御過程に分けて行われ、いずれも詳細なモデル化が必要になる。モデル化の正否の検証には実物大の構造モデルと制御装置を作成して実験を行わなければならず、膨大な費用を必要とする。そこで自己学習アルゴリズムを利用することにより、構造系の震動応答の観測値を利用して構造系の動特性のみならず制御装置に組み込まれている制御則を、時々刻々と修正しながら最適な震動制御を実行する装置を開発した。この学習機能を内蔵した制御装置は自主的に構造系のモデル化を行うので、構造物へ入力する地震外力のレベルが高くなり、構造系が非弾性応答をするような場合でも最適な制御力が設定できる。モデル化された構造系の動特性を同定するには各種の手法があるが、いずれも逐時計算型のアルゴリズムを利用したものであるので、構造系の自由度が高くなると計算時間が幾何級数的に増大し、実時間の震動制御に利用することは不可能になる。ここでは、自己学習アルゴリズムを利用することにより並列処理の可能な同定手法を開発しこの問題点を克服した。なお、入力地震動の観測値を用いて、その特性も自動的に学習させ、制御力に入力の影響を考慮できるようにした。以下に本年度に得られた成果を要約する。既に開発済みの制御則を自己学習機能を有するアルゴリズムに基づいて、自動修正できる制御則に書き換えた。購入済みのワークステーション(NWS-1850)を利用し、制御装置を内蔵する構造物の動的構造解析を実施できるプロラムの開発を行った。構造物を構成する部材や要素の中に計算機で制御可能な構造要素を配置し、地震の継続時間中に構造物の剛性と減衰特性を時々刻々変化させて、構造物全体を地震動に抵抗できるようにする制震構造物が最近注目を浴びるようになってきている。

モデル化された構造系の動特性を同定するには各種の手法があるが、いずれも逐次計算型のアルゴリズムを利用したものであるが、構造系の自由度が高くなると計算時間が幾何級数的に増大し、実時間の震動制御に利用することは不可能になる。ここでは、自己学習アルゴリズムを利用することにより並列処理の可能な同定手法を開発しこの問題点を克服した。また、入力地震動の観測値を用いて、その特性も自動的に学習させ、制御力に入力の影響を考慮できるようにしている。本年度の主な成果として,システムシミュレーターを開発した.これを用いることにより構造部材実験をリアルタイムで模擬することが可能となり,計算機環境だけでハイブリッド実験が可能となった.今年度は、可変減衰装置としてシリンダー外部装置を持たないバリアブルダンパーの試作模型を開発し、減水力を調節するバルブの開度を効率良く制御することのできるバルブ開度を効率良く制御することのできるバルブ開度の制御システムを構築し、いくつかの例を示すことでその実現性を示した。開発したバリアブルダンパーはシリンダー外部装置を持たないため、様々な構造物、様々な設置箇所に対し比較的簡易に導入できるものと考えられる。またダンパーの持つ減水力特製を詳細に把握することのより、ダンパーが発生する減水力を、ピストンの運動速度のみを計測することによって調節することを可能にした。これは従来のフィードバック方式の圧力制御を行うものに比較し、計測すべき状態量の数が少なく、制御系が簡易であること、またバルブの開閉がよりスムーズであり、バルブを駆動するモーターの応答性が十分に確保できるという利点を持ち、装置自体のコストダウンを期待できるものである。また、ディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)を用いることにより、構造物の振動制御に関する模型実験の代用となるハイブリッド振動制御シミュレーターを構築した。このシステムを用いてAMDを用いた構造物の震動制御に関する模型実験を再現し、通常の模型実験によって得られる結果を、高い制度でリアルタイムにシミュレートすることが可能であることを示した。
唾液腺主導管上皮の機能的・形態的解析-VIII主導管上皮における味覚受容体の発現-

主導管上皮に存在するtuft細胞はGα-oを発現し,tuft細胞以外の主導管を構成する細胞(明調細胞I,II型,暗調細胞)の管腔面と核上部の細胞質もGαoが陽性であった。Gαoの機能はチャネルやイオンの調節に関与しているという報告がある。Gαoの存在する明調細胞I,II型と暗調細胞は基底側に発達した基底陥入を有する。この基底陥入は導管線条部や腎尿細管に良く発達し,電解質の放出,輸送が頻繁に行われている。主導管における細胞分布の研究により,明調細胞I,II型が全体の細胞の90%を占めている。この細胞の機能を明らかにすることが,主導管の機能を明らかにすることにつながる。また機能が分かっていないtuft細胞は基底陥入は有さないが,やはりGαoが微絨毛や核上部に存在する小胞周囲に発現している。各細胞に於けるイオンに関係のある酵素(H^+/K^+ATPase)の発現を研究し,最終唾液形成における主導管上皮の働きを考察した。H^+/K^+ATPaseの光顕免疫染色:主導管上皮を構成する明調細胞I,II型,暗調細胞やtuft細胞の管腔面に染色が陽性であった。特に明調細胞II型やtuft細胞に反応が強かった。H^+/K^+ATPaseの電顕免疫染色:主導管上皮を構成する明調細胞I,II型,暗調細胞やtuft細胞の管腔面の細胞膜や上皮直下の小胞に金コロイドが観察された。tuft細胞の細胞頂部には多くの小胞が存在するが,その頂部小胞全体に金コロイドが観察された。Gαoの発現強度とH^+/K^+ATPaseの発現強度は一致していた。H^+/K^+ATPaseはイオン代謝に関与する酵素であり,主導管を構成する細胞は,特にtuft細胞や明調細胞II型は唾液のイオン調整に関与していることが示唆された。これまでの研究によりラット顎下腺主導管上皮の構成細胞の一つであるtuft細胞には微絨毛や核上部のtubulovesicular systemの形質膜にGα-gustducinが存在していることを明らかにした。Gα-gustducinは味蕾II型細胞にも存在し、苦味受容体(T2R family)と共役していることが知られている。主導管上皮のtuft細胞にGα-gustducinの共役受容体が存在するかどうか調べるためにT2R familyのmRNAが存在するかどうか検討した。1.Wistarラット顎下腺主導管(20個)を切り出し、生理食塩で洗い、凍結保存した。2.凍結保存した主導管をグアニジン溶液中で溶解し、totalRNAを抽出した。陽性対照として有郭乳頭を使用した。結果はすべて顎下腺主導管に於いては陰性であった。これで顎下腺主導管tuft細胞に苦味受容体(T2R family)が存在しないということは断定できなく,別の種類のT2R familyのprimerでやってみることが必要である。ラット顎下腺主導管上皮tuft細胞と有郭乳頭味蕾II型細胞にはGα-gustducinとGα-oが存在していることを明らかにしていたが、別々の標本で免疫染色をしていた。今回同じ標本で標識を変え染色を行ったところラット主導管上皮tuft細胞はGα-gustducinとGα-oが共発現していた。有郭乳頭味蕾II型細胞ではGα-gustducinを発現する細胞の一部がGα-oを共発現していた。

H^+/K^+ATPaseはイオン代謝に関与する酵素であり,主導管を構成する細胞は,特にtuft細胞や明調細胞II型は唾液のイオン調整に関与していることが示唆された。
耳下腺細胞における抑制性GTP結合蛋白質のリン酸化をその生理的意義

コラゲナーゼとヒアルロニダーゼにより調製したラット耳下腺細胞を実験に用いた.cAMP生成に対するプロテインキナーゼ阻害剤の影響フォルスコリン(10μM)刺激によるcAMP生成は、cAMP依存性プロテインキナーゼ阻害剤H8(100μM)の前処理によって約2倍に増強された.一方、百日咳毒素処理した細胞ではH8によるcAMP生成の有意な増強は認められなかった.この事から、1)リン酸化によってcAMP生成を抑制する抑制性フィードバック機構が存在する事、2)そのフィードバック機構が百日咳毒素感受性のGiを介するものである事が示唆された。ラット耳下腺細胞に存在するGiのサブタイプとリン酸化の解析耳下腺細胞から調整した細胞膜分画を用い、Gαi1,Gαi1及び2,Gαi3を認識する抗体を用いてWestern blot analisysを行なった.ラット耳下腺細胞にGαi1は全く認められず、Gαi2とGαi3の存在がそれぞれ41kb,42kbのバンドとして確認された.そこで^<32>PO_4でラベルした細胞をファルスコリンあるいはイソプロテレノール(1μM)で刺激し、Giのリン酸化を解析した.細胞質及び膜分画にいくつかのリン酸化される蛋白質が認められたが、41あるいは42kbの蛋白質のリン酸化は認められず、これらの刺激ではGiのリン酸化は起こらなかい事が示唆された.本研究からはcAMP生成を介する抑制フィードバック機構がGiのリン酸化によって起こるという証拠は見出せなかった.リン酸化によるGiの機能調節は間接的な作用と考えられる.コラゲナーゼとヒアルロニダーゼにより調製したラット耳下腺細胞を実験に用いた.cAMP生成に対するプロテインキナーゼ阻害剤の影響フォルスコリン(10μM)刺激によるcAMP生成は、cAMP依存性プロテインキナーゼ阻害剤H8(100μM)の前処理によって約2倍に増強された.一方、百日咳毒素処理した細胞ではH8によるcAMP生成の有意な増強は認められなかった.この事から、1)リン酸化によってcAMP生成を抑制する抑制性フィードバック機構が存在する事、2)そのフィードバック機構が百日咳毒素感受性のGiを介するものである事が示唆された。ラット耳下腺細胞に存在するGiのサブタイプとリン酸化の解析耳下腺細胞から調整した細胞膜分画を用い、Gαi1,Gαi1及び2,Gαi3を認識する抗体を用いてWestern blot analisysを行なった.ラット耳下腺細胞にGαi1は全く認められず、Gαi2とGαi3の存在がそれぞれ41kb,42kbのバンドとして確認された.そこで^<32>PO_4でラベルした細胞をファルスコリンあるいはイソプロテレノール(1μM)で刺激し、Giのリン酸化を解析した.細胞質及び膜分画にいくつかのリン酸化される蛋白質が認められたが、41あるいは42kbの蛋白質のリン酸化は認められず、これらの刺激ではGiのリン酸化は起こらなかい事が示唆された.本研究からはcAMP生成を介する抑制フィードバック機構がGiのリン酸化によって起こるという証拠は見出せなかった.リン酸化によるGiの機能調節は間接的な作用と考えられる.
シェーグレン症候群における唾液腺上皮の補助分子発現の検討

シェーグレン症候群(SS)患者では、B細胞のポリクローナルな増殖が常にみられ、B細胞の活性化を司るCD40-CD40L(CD154)が重要な働きをしていることが想定される。そこで、我々は末梢血中のみならず、口唇唾液腺内でのリンパ球のCD40-CD40Lの発現を検討した。末梢血中のリンパ球のCD40Lの発現は、非刺激下ではほとんど検出不能であるが、Ionomycin+PMA刺激下ではその発現が増強し遷延化していた。また、SS患者血清中のsoluble CD40Lは、有意に健常者に比し増加していた。さらに我々は、SSの病態の中心と考えられる唾液腺(口唇唾液腺)におけるCD40-CD40L系の発現を検討した。まず、免疫組織学的な検討を11例のSS患者口唇唾液腺にて行ったところ、CD40は、唾液腺上皮細胞にも浸潤リンパ球にも発現し、CD40Lはマクロファージのみならず、リンパ球にも発現していることを見出した。また、20例のSS患者唾液腺よりRNAを抽出し、RT-PCR法にてCD40、CD40Lを検出したところ、SS患者では全例にCD40、CD40LのmRNAが発現していた。これは、免疫組織学的にCD40Lが少量しか検出されなかった検体でも、mRNAは発現しており、SS患者の唾液腺内のCD40-CD40Lの相互作用を考える上で重要である。すなはち、健常者に比しSS患者唾液腺内では、CD40Lの発現は、蛋白レベルでもmRNAレベルでも発現が持続し、唾液腺内でB細胞が活性化している事を示唆する。また、SS患者の口唇唾液腺の初代培養細胞では、CD40発現がIr-γ刺激により増強し、これはNF-kBを介した系によるものと考えられた。多クローン性のB細胞の活性化の機序を検討する目的で、シェーグレン症候群(SS)患者におけるリンパ球上のCD40及びCD40Lの発現を検討した。健常コントロール40例、原発性シェーグレン症候群(I°SS)33例、2次性シェーグレン症群(II°SS)37例の患者群において、末梢血リンパ球のCD40及びCD40Lの発現を調べた。結果は、CD40はB細胞上には健常者でもSS患者でも常に発現しており、T細胞では両群ともCD40は検出されなかった。CD40Lでは、健常者群、SS患者群共に、少数の例外的なものを除きほとんど発現していなかった。次に、免疫組織学的な検討を11例のSS患者口唇唾液腺にて行ったところ、CD40Lはマクロファージのみならず、リンパ球にも発現していることを見いだした。現在、CD40Lの機能的な検討をSS患者を対象に行っている。シェーグレン症候群(SS)患者においては、その炎症の場は、唾液腺・涙腺内であり、ここでprimeされた免疫担当細胞が、全身性の症候を引き起こすと考えられる。また、SS患者ではB細胞のポリクローナルな増殖が常にみられ、B細胞の活性化を司るCD40-CD40L(CD154)が重要な働きをしていることが想定される。そこで、我々は末梢血中のみならず、口唇唾液腺内でのリンパ球のCD40-CD40Lの発現を検討するとともに、唾液腺細胞の初代培養の系を用いてその働きを解明中である。末梢血中のリンパ球のCD40Lの発現は、非刺激下ではほとんど検出不能であるが、刺激下(Ionomycin+PMA添加)ではその発現が遷延化していた。

また、SS患者血清中のsoluble CD40Lは、有意に健常者に比し増加していた。さらに我々は、SSの病態の中心と考えられる唾液腺(口唇唾液腺)におけるCD40-CD40L系の発現を、免疫組織学的方法とRT-PCR法にて、そのmRNAの発現を調べた。まず、免疫組織学的な検討を11例のSS患者口唇唾液腺にて行ったところ、CD40は、唾液腺上皮細胞にも浸潤リンパ球にも発現し、CD40Lはマクロファージのみならず、リンパ球にも発現していることを見いだした。また、20例のSS患者唾液腺よりRNAを抽出し、RT-PCR法にてCD40,CD40Lを検出したところ、SS患者では全例にCD40,CD40LのmRNAが発現していた。これは、免疫組織学的にCD40Lが少量しか検出されなかった検体でも、mRNAは発現しており、SS患者の唾液腺内のCD40-CD40Lの相互作用を考える上で重要である。すなはち、健常者においては、CD40L蛋白の発現は、CD4細胞が刺激を受けた後8時間でピークをむかえ、24時間以内に消退するが、SS患者唾液腺内では、このCD40Lの発現は、蛋白レベルでもmRNAレベルでも発現が持続し、遷延化していることが示唆された。また、現在、SS患者の口唇唾液腺の初代培養によりCD40の発現について各種のサイトカインとの相互関連を検討している。シェーグレン症候群(SS)患者では、B細胞のポリクローナルな増殖が常にみられ、B細胞の活性化を司るCD40-CD40L(CD154)が重要な働きをしていることが想定される。そこで,われわれは抹消血中のみならず、口唇唾液腺内でのリンパ球のCD40-CD40Lの発現を検討した。抹消血中のリンパ球のCD40Lの発現は、非刺激下ではほとんど検出不能であるが、Ionomycin+PMA刺激下ではその発現が増強し遷延化していた。さらに我々は、SSの病態の中心と考えられる唾液腺(口唇唾液腺)におけるCD40-CD40L系の発現を検討した。まず、免疫組織学的な検討を11例のSS患者口唇唾液腺にて行ったところ、CD40は、唾液腺上皮細胞にも浸潤リンパ球にも発現し、CD40Lはマクロファージのみならず、リンパ球にも発現していることを見出した。また、20例のSS患者唾液腺よりRNAを抽出し、RT-PCR法にてCD40、CD40Lを検出したところ、SS患者では全例にCD40、CD40LのmRNAが発現していた。すなはち、健常者に比しSS患者唾液腺内のCD40Lの発現は、蛋白レベルでもmRNAレベルでも発現が持続し、唾液腺内でB細胞が活性化していることを示唆する。また、SS患者の口唇唾液腺の初代培養細胞では、CD40発現がIF-γ刺激により増強し、これはNF-kBを介した系によるものと考えられた。
三体散乱理論に基づく強相関電子系の電子状態の研究

1.原子内クーロン相互作用を含んだ多重軌道タイトバインデング模型に対して、局所的三体相関を取り入れて電子構造を計算する理論を発展させ、この理論を高温超伝導体の母体物質であるLa_2CuO_4および関連物質Sr_2CuO_2Cl_2に適用した。ハートリーフォック近似に三体相関を取り入れた自己エネルギー補正を行い、励起スペクトルを計算した。この自己エネルギー補正により、La_2CuO_4およびSr_2CuO_2Cl_2の一粒子励起スペクトルは大幅に改良され、光電子放出実験とよく一致するバンドギャップ、サテライト構造および準粒子分散関係が得られた。2.二次元ハバード模型の完全強磁性状態に、局所近似を用いずに三体散乱理論を適用し、完全強磁性状態の安定性を調べた。今までになされている変分計算の結果が改良され、局所近似を改良する道筋が明らかになった。3.三体散乱理論はもともとのファデエフ方程式を解くことの困難さから、局所近似がよく用いられる。局所近似を系統的に改良する目的で、ハートレーフォック基底状態から三粒子励起状態を構成する場合に、運動量空間でのサンプリングを行う方法を提唱した。また、この方法の有効性を明らかにするため、二次元ハバード模型の反強磁性状態に適用して、モンテカルロ計算の結果とよく一致する結果を見い出した。4.LaMnO_3にたいして、ab-initioなバンド計算を用いて共鳴X線散乱スペクトルの計算を行った。K-吸収端近傍のエネルギー領域において、Mn-3d軌道秩序に対応して禁制スポットに散乱強度があらわれるが、実験結果をよく再現するとともに、このスペクトルは直接の軌道秩序の反映というよりもヤーンテラー歪みによる酸素の影響を反映していることを明らかにした。また、K-吸収端近傍から10eVくらい下のエネルギー領域(pre-edge)に対しても詳しい計算を行い、上記の場合の1/100くらいの強度であるが、禁制スポットに対応する散乱強度を得た。この強度は、Mn-4p状態が周りのMn-3d状態と混成することを通して生じており、間接的ではあるが、Mn-3d軌道秩序の反映であることが明らかになった。対応するpre-edge領域での実験はまだ行われておらず、実験が望まれる。1.原子内クーロン相互作用を含んだ多重軌道タイトパインデング模型に対して、局所的三体相関を取り入れて電子構造を計算する理論を発展させ、この理論を高温超伝導体の母体物質であるLa_2CuO_4および関連物質Sr_2CuO_2Cl_2に適用した。この自己エネルギー補正により、La_2CuO_4およびSr_2CuO_2Cl_2の一粒子励起スペクトルは大幅に改良され、光電子放出実験とよく一致するバンドギャップおよびサテライト構造が得られた。準粒子分散関係も、Sr_2CuO_2Cl_2にたいする角度分解型光電子放出実験の結果と良く一致するものが得られ、Zhang-Rice一重項状態をよく記述できたと考えられる。また、近似の妥当性をはっきりさせる目的で、Emery模型にたいする計算を行った。有限系の厳密対角化法に基づく計算と良く一致するスペクトルを与えることから近似の妥当性が裏付けられた。

2.二次元ハバード模型の完全強磁性状態に、局所近似を用いずに三体散乱理論を適用し、完全強磁性状態の安定性を調べた。今までになされている変分計算の結果が改良され、局所近似を改良する道筋が明らかになった。また、軌道秩序および協力的ヤーンテラー効果の起こっているLaMnO_3に対して、ab-initioなバンド計算に基づきK吸収端に関与する4p状熊および異常X線散乱振幅を計算中である。当初の計画のうち、希土類化合物への三体散乱理論の適用に関しては、計算プログラムを作成中である。1.LaMnO_3にたいして、ab-initioなバンド計算を用いて共鳴X線散乱スペクトルの計算を行った。K-吸収端近傍のエネルギー領域において、Mn-3d軌道秩序に対応して禁制スポットに散乱強度があらわれるが、これにはMnの4p状態が関与しており、その空間的にひろがった性質のため、周りの酸素の電子状態に敏感である。詳しい計算により、実験結果をよく再現するとともに、このスペクトルは直接の軌道秩序の反映というよりもヤーンテラー歪みによる酸素の影響を反映していることを明らかにした。2.上記と同様のab-initio計算を、K-吸収端近傍から10eVくらい下のエネルギー領域(pre-edge)に対して行い、上記の場合の1/100くらいの強度であるが、禁制スポットに対応する散乱強度を得た。このpre-edgeスペクトルを生じる機構として双極子遷移による機構と四重極遷移による機構の二つの可能性がある。詳しい計算に基づき、後者の機構は前者よりも一桁小さい強度しか与えないことを明らかにした。前者の機構は、Mnのp対称状態が関与していることを意味しているが、pre-edgeに対応する状態は周りのMn-3d状態との混成を通して生じており、間接的ではあるが、Mn-3d軌道秩序の反映であることが明らかになった。対応するpre-edge領域での実験はまだ行われておらず、実験が望まれる。3.三体散乱理論はもともとのファデエフ方程式を解くことの困難さから、局所近似がよく用いられる。局所近似を系統的に改良する目的で、ハートレーフォック基底状態から三粒子励起状態を構成する場合に、運動量空間でのサンプリングを行う方法を提唱した。また、この方法の有効性を明らかにするため、二次元ハバード模型の反強磁性状態に適用して、モンテカルロ計算の結果とよく一致する結果を見い出した。
森林流域の水質浄化に関わる生態系機能の解明と評価手法の確立に関する研究

本研究の成果は以下に集約される。(1)先端的な安定同位体測定法である脱窒菌法によって、NO3-同位体比測定で森林の窒素循環における大気降下物の影響を明らかにした。(2)土壌水・地下水・溶存有機態炭素DOCの同位体比を測定することで、森林からの流出有機物の生成プロセスを明らかにすることができた。(3)森林集水域の窒素・炭素循環の長期予測するモデルに水文モデルを付加し、森林の伐採等の撹乱による影響としての窒素や炭素流出の予測が可能になった。これによって、森林流域の水質浄化機能を、養分循環のプロセスモデルに立脚して評価する手法を提示した。本研究は、森林流域の水質浄化に関わる生態系機能の解明と評価手法を確立することを目的とする。安定同位体や遺伝子情報に基づく微生物生態学的な手法など先端的な方法を用いて森林小流域における野外観測を行い、観測結果を用いてモデル化を行う。モデルを利用して水質浄化機能の評価手法を提案する。本研究は,森林流域の水質浄化に関わる生態系機能の解明と評価手法を確立することを目的とする.本研究は,第一段階として,我が国で行われてきた森林流域における渓流水質に関わる研究をできるだけ網羅的にレビューし,森林の「水質浄化機能」の実態把握を行い,機能の再定義,すなわち現時点での森林が持つ水質浄化機能の可能性と限界を整理した.つぎに,安定同位体や遺伝子情報に基づく微生物生態学的な手法など先端的な方法を用いて森林小流域における野外観測を行うため,植生,流域面積の異なる3つの観測・実験流域(桐生試験流域,不動寺試験流域,十津川試験流域)を設定して,水質項目と森林生態系の水・物質循環の状態との因果関係を明らかにする調査を行った.観測項目は,水文過程(降水量,渓流水量,地下水位,土壌水分量,地温,水温)原位置測定による水質(pH,電気伝導度,溶存CO2濃度)である.上記水文過程における水試料を採取し,試料採取の上,実験室で測定する水質項目は,無機イオン濃度,溶存有機態・無機態炭素濃度(本年度導入の「湿潤酸化式全炭素分析計」を用いる)等,水の安定同位体比,溶存NO3-の窒素・酸素同位体比,溶存有機態炭素の炭素安定同位体比であった.土壌中,地下水中の窒素循環の機構と,流出NO3-の起源推定のために,脱窒菌法を用いたNO3-の安定同位体比の測定を行った.脱窒菌法によるNO3-の窒素・酸素安定同位体比の同時測定法は,代表者の大手がH16-18の期間で,こうした調査への適用するための方法論の整備を進めていた.溶存有機態炭素(DOC)の炭素安定同位体比の情報は,流域から流出する有機物の起源,特徴を示す重要な情報である.これを測定するために,この研究経費で購入する全炭素分析計を用い,水試料中の有機態炭素をCO2として捕集,精製する機材(精製ライン)を構築した.本研究は,森林流域の水質浄化に関わる生態系機能の解明と評価手法を確立することを目的とする。本年,第一段階のまとめとして,我が国で行われてきた森林流域における渓流水質に関わる研究をできるだけ網羅的にレビューし,森林の「水質浄化機能」の実態把握を行った。これをとりまとめて,「生物資源から考える21世紀の農学4森林の再発見」(京都大学学術出版会)において出版した。安定同位体や遺伝子情報に基づく微生物生態学的な手法など先端的な方法を用いて森林小流域における野外観測を行うため先年に設定した,3つの観測,実験流域(桐生試験流域,不動寺試験流域,十津川試験流域)に加えて,房総半島南部に位置する東京大学千葉演習林内の袋山沢試験流域にも対象流域を設定し,水質項目と森林生態系の水,物質循環の状態との因果関係を明らかにする調査を開始した。上記水文過程における水試料を採取し,試料採取の上,実験室で測定する水質項目は,無機イオン濃度,溶存有機態,無機態炭素濃度,水の安定同位体比,溶存NO3-の窒素,酸素同位体比,溶存有機態炭素の炭素安定同位体比であった。土壌中,地下水中の窒素循環の機構と,流出NO3-の起源推定のために,脱窒菌法を用いたNO3-の安定同位体比の測定を行った。この結果,袋山沢試験流域においても,地下水帯深部で顕著な脱窒が認められた.溶存有機態炭素(DOC)の炭素安定同位体比の情報は,流域から流出する有機物の起源,特徴を示す重要な情報である。これを測定するために,先年開発した,水試料中の有機態炭素をCO2として捕集,精製する機材(精製ライン)を用い,降水,土壌水,地下水,渓流水の各水文過程におけるDOCの炭素安定同位体比の測定を開始した。

この結果,土壌中でのDOCの減少過程における同位体比の変動に特徴的なパターンが見られ,質的変質が見られることが明らかになった。本研究は,森林流域の水質浄化に関わる生態系機能の解明と評価手法を確立することを目的とする.安定同位体や遺伝子情報に基づく微生物生態学的な手法など先端的な方法を用いて森林小流域における野外観測を行うため先年に設定した,3つの観測・実験流域(桐生試験流域,不動寺試験流域,十津川試験流域)に加えて,房総半島南部に位置する東京大学千葉演習林内の袋山沢試験流域にも対象流域を設定し,水質項目と森林生態系の水・物質循環の状態との因果関係を明らかにする調査を開始した.上記水文過程における水試料を採取し,試料採取の上,実験室で測定する水質項目は,無機イオン濃度,溶存有機態・無機態炭素濃度,水の安定同位体比,溶存NO3一の窒素酸素同位体比,溶存有機態炭素の炭素安定同位体比であった.土壌中,地下水中の窒素循環の機構と,流出NO$一の起源推定のために,脱窒菌法を用いたNO3一の安定同位体比の測定を行った.この結果,袋山沢試験流域においでも,地下水帯深部で顕著な脱窒が認められた.また、桐生試験地における各水文過程ごとのNO3一の安定同位体比情報から、土壌中での窒素の無機化のグロスレイトを推定する新たな方法を提案することができた。この成果をThe 4thIntemational Symposiumon lsotopomersやThe 7th International Symposiumfor Subsurface Microbidogyなどの国際会議において発表した。溶存有機態炭素(DOC)の炭素安定同位体比の情報は,流域から流出する有機物の起源,特徴を示す重要な情報である.これを測定するために,H18年度開発した,水試料中の有機態炭素をCOをとして捕集,精製する機材(精製ライン)を用い,降水,土壌水,地下水,渓流水の各水文過程におけるDOCの炭素安定同位体比の測定を継続して行った.この結果,土壌中でのDOCの減少過程における同位体比の変動に特徴的なパターンが見られ,質的変質が見られることが明らかになった.この成果は2008年度土壌肥料学会シンポジウムで発表した。本研究は,森林流域の水質浄化に関わる生態系機能の解明と評価手法を確立することを目的とする.安定同位体や遺伝子情報に基づく微生物生態学的な手法など先端的な方法を用いて森林小流域における野外観測を行うため先年に設定した,3つの観測・実験流域(桐生試験流域,不動寺試験流域,十津川試験流域)に加えて,房総半島南部に位置する東京大学千葉演習林内の袋山沢試験流域にも対象流域を設定し,水質項目と森林生態系の水・物質循環の状態との因果関係を明らかにする調査を行った.土壌中,地下水中の窒素循環の機構と,流出NO_3^-の起源推定のために,脱窒菌法を用いたNO_3^-の安定同位体比の測定を行った.この結果,袋山沢試験流域においても,地下水帯深部で顕著な脱窒が認められた.また、桐生試験地における各水文過程ごとのNO_3^-の安定同位体比情報から、土壌中での窒素の無機化のグロスレイトを推定する新たな方法を提案することができた。溶存有機態炭素(DOC)の炭素安定同位体比の情報は,流域から流出する有機物の起源,特徴を示す重要な情報である.これを測定するために,H18年度開発した,水試料中の有機態炭素をCO_2として捕集,精製する機材(精製ライン)を用い,降水,土壌水,地下水,渓流水の各水文過程におけるDOCの炭素安定同位体比の測定を継続して行った.この結果,土壌中でのDOCの減少過程における同位体比の変動に特徴的なパターンが見られ,質的変質が見られることが明らかになった.
B中間子の希崩壊の研究

B中間子をはじめとする重いクオークを含んだ粒子の崩壊現象は弱い相互作用、特にクオークの混合やCP対称性の破れを直接研究する手段を与えるばかりでなく、粒子が崩壊する際の強い相互作用の研究においてもきわめて興味深い現象である。この研究では、B中間子のさまざまな崩壊の分岐比とそこの現れる直接的CP対称性の破れを系統的に測定し、現象論的計算と比較することによって理論を検証、精密化を図ることを目的としていた。測定の対象とする崩壊モードは擬スカラー、ベクターを含んだ2体、3体崩壊をできるだけ多くの種類に渡って測定するものである。本年度は、前年度に引き続きB中間子の軽いクオトクのみからなる終状態への崩壊の研究が中心課題であった。前年度、B中間子がKとπに崩壊する際のCP非対称性が中性B中間子と荷電B中間子で大きく異なることが発見され、従来の標準模型ではこれらが等しくなると考えられることから標準模型を超えた物理法則のヒントとして注目されていた。このことと、研究分担者である外国人特別研究員の任期が9月までであったことから、まずは、Kρ、K*π崩壊などスカラー・ベクトル崩壊に照準を合わせ、前年度の発見と同様のことがこれらの崩壊で起こっているかどうかに重点を置いた。また、任期終了間際には時間の許す限り当初の計画であった3体崩壊およびスカラー・擬スカラーへの2体崩壊の研究を行った。高エネルギー加速器研究機構で進行中のBelle実験で収集されたデータをもとに、B中間子がφφK、ηhh(hはπあるいはK中間子)などのチャームクォークを含まない2体あるいは3体のハドロンに崩壊する過程の崩壊分岐比および直接的CP対称性の破れの大きさを測定する研究を行った。B中間子が複数個のハドロンに崩壊する過程は一般に弱い相互作用と強い相互作用とが複雑に関連しており、理論的予言が困難であるが、強い相互作用による複素位相があることが予想されるためにCP対称性の破れが顕著に見られる可能性がある。この現象に関して理解を深めるためにはさまざまな崩壊終状態についてその崩壊分岐比や直接的CP対称性の破れの大きさを系統的、組織的に調べることが必要であるが、近年実験データの蓄積とともに3体崩壊の研究も可能になってきたことから、より包括的な測定が可能となったものである。これまでに測定した崩壊モードのうちB→φφKという崩壊では2つのφ中間子が直接B中間子の崩壊によって生成される場合と、B→η_cKという崩壊で発生したη_c中間子が崩壊によって2つのφ中間子を作る場合とがあり、この2つの過程が干渉することによって大きなCP非対称性が現れ得ることが理論的に指摘されてきたものであるが、今回の測定によってこの崩壊におけるCP非対称度は0.15±0.17程度であることが確認された。またη中間子を含んだB中間子崩壊はその分岐比が理論的模型より大きいことが実験的に知られているために特に関心がもたれているもので、今回ηK、ηK*、ηρなど関連する崩壊モードを網羅的に測定することによってその理解を深めることを目的とする研究を行った。その結果は現在論文にまとめているところであり、これが発表されればさまざまな理論的考察が行われることと期待される。高エネルギー加速器研究機構で行われているBファクトリー実験で得られたデータを用いて、B中間子がφφK、ηππなどの軽いクォークのみからなるハドロンに崩壊する過程の崩壊分岐比および直接的CP対称性の破れの大きさを測定する研究を昨年に引き続き行った。これらの崩壊では強い相互作用による複素位相があると考えられるためにCP対称性の破れが顕著に見られる可能性があると考えられ、関心がもたれているものである。近年実験データの蓄積とともに3体崩壊の研究も可能になってきたことから、より包括的な測定が可能となったものである。これまでに測定した崩壊モードのうちB→φφKという崩壊では2つのφ中間子が直接B中間子の崩壊によって生成される場合と、B→η_cKという崩壊で発生したη_c中間子が崩壊によって2つのφ中間子を作る場合とがあり、この2つの過程が干渉することによって大きなCP非対称性が現れ得ることが理論的に指摘されてきたものであるが、今回、昨年よりも高精度の測定の結果、この崩壊におけるCP非対称度は0.01±0.19であることが確認された。その結果は現在論文にまとめているところであり、これが発表されれぼさまざまな理論的考察が行われることと期待される。

前年度、B中間子がKとπに崩壊する際のCP非対称性が中性B中間子と荷電B中間子で大きく異なることが発見され、従来の標準模型ではこれらが等しくなると考えられることから標準模型を超えた物理法則のヒントとして注目されていた。このことと、研究分担者である外国人特別研究員の任期が9月までであったことから、まずは、Kρ、K*π崩壊などスカラー・ベクトル崩壊に照準を合わせ、前年度の発見と同様のことがこれらの崩壊で起こっているかどうかに重点を置いた。また、任期終了間際には時間の許す限り当初の計画であった3体崩壊およびスカラー・擬スカラーへの2体崩壊の研究を行った。
語られなかった被爆救護

本研究では、日本赤十字社(以後日赤と記す)長崎県支部から派遣され、長崎での被爆救護に従事した元救護看護婦の体験とその後の生活史を聴き取り、これまで充分に解明されてこなかった被爆救護の実相を明らかにするとともに、彼女たちがこれまで自らの体験を語らずにいた要因を、日赤による教育訓練との関連から考察することを試みた。原爆投下直後、長崎では、学校などに臨時の救護所がいくつも設置されたが、日赤からの救護看護婦、総勢268名は、おもに、経済専門学校(現長崎大学経済学部)と新興善小学校で救護にあたった。彼女たちのほとんどが、原爆投下後に救護のために召集され入市した被爆者である。ところが、もともと入市被爆者たちの証言は少ないうえに、元救護看護婦たちは表立って証言活動を行なうことがほとんどなく、1980年に発刊された証言集『閃光の影で』以外からその体験を知ることはできない。ただし、この証言集では原爆投下直後の救護体験のみが語られ、彼女たちの戦後の生活史についてはほぼ記録が残っていない。また、臨時救護所であったためか、日赤本社にも、救護活動の業務報告は残されていない。本研究では、救護にあたった元看護婦1名から聴き取りをおこない、新興善小学校に設置された救護所が、戦後、長崎大学医学部と混成で運営されたのち、長崎大学医学部の診療所へと変遷していった状況を明らかにした。しかしながら、当時救護にあたった元看護婦は現在高齢化し、その数を減じており、これまでの証言を裏付ける他のインフォーマントや文字資料を発見することが今後の課題となっている。なお、研究代表者は、日本赤十字看護大学史料室に保管されている卒業式での答辞の表現を、戦前から戦後にかけて経時的に分析し、救護看護婦に求められた「赤十字精神」が、社会的状況に呼応して変容したことを、戦争社会学研究会において発表した。
プラズマ航跡場によるクリーン小型ビームダンプの研究開発

平成29年度は海外研究協力者であるDenis Perret-Gallix氏がシミュレーション計算のスキルを獲得したため、平成30年には同氏が神門氏の助言を得て、電子ビームに加えて陽電子ビームのプラズマ減速のシミュレーションを実施した。5月28日-6月2日に福岡で開催されたALCWS2018会議において、その成果を発表し、beam energy 250 MeV, beam part 6.5 x 10**8,bunchlength 7.5 um, bunch radius 20 umのビームに対して12 cmで100 MeV (40%)まで減速できることを示した。しかし40%まで減速した後で減速が飽和するため、レーザーでfieldを誘起するactive modeでの減速について考察を行い、21 cmでほぼ100%の減速が可能なことを示した。その後、この方法を250 GeVのビームに適応してシミュレーションを継続した。しかし6月末にPerret-Gallix氏が突然死去するという不幸に見舞われ、再び研究が中断した。これに対して神門氏の共同研究者であるJames甲賀氏がシミュレーションを引き継ぎ発展させることになった。甲賀氏は、独自のアイデアで127 GeVの電子ビームをレーザーと衝突させるシミュレーションを実施し、電子のエネルギーを約半分まで減速し、それをプラズマでさらに減速する方法を考案した。この結果は、10月22日-26日に米国のTexas大学で開催されたLCWS2018会議にて報告された。さらにILCの設計において、既存のビームダンプの前段にプラズマ減速ビームダンプを設置してプラズマ減速実験を行うことを検討し、その結果を7月5日(開催場所:京都大学)と11月3日(開催場所:KEK)に開催された「ILCの多角的活用を考える会」にて佐伯と甲賀氏がそれぞれ報告した。これら一連のシミュレーションの実施は、KEKに設置した専用ワークステーションで行うと同時に、神門氏と甲賀氏が所属する量子研究機構(QST)のコンピューターでも行い、相互にデータの交換を行う方法を確立した。ILCでは、高いルミノシティーを得るために、電子と陽電子の2つのバンチサイズを絞り込んで衝突させるため、衝突後はバンチが拡散する。このため、衝突後のバンチ形状の詳細なシミュレーション計算を行う予定であった。しかし、この課題においては、まず高いエネルギーの電子(陽電子)ビームがビームダンプとして現実的な距離において、プラズマ航跡場の効果によって減速されることをシミュレーションで示すことが最も重要と判断し、ビーム衝突によるビーム拡散の研究は次年度以降に行うこととした。このため、ILCにおける衝突前のビームバンチ形状に近い形を仮定し、プラズマ航跡場によるビーム減速が行われるかをシミュレーションで計算した。具体的には、長さ方向(X)のシグマ=300 μm、断面方向(r)のシグマ=50 μm、ビームのエネルギー=250 GeV、エネルギーの広がりを0.1%と仮定して、プラズマ密度=(3x10**21/立方m)のプラズマ内にビームを入射した場合のプラズマ航跡場によるビーム減速を3mの長さに亘って詳細なシミュレーションで計算した。その結果、3mにおけるプラズマ航跡場の減速により、ビームは15%のエネルギーを失うことが確認できた。このシミュレーション計算の結果は、2015年10月に行われた海外国際会議IZEST Workshop @ CERN“Outlook on Wake Field Acceleration: The Next Frontier"で研究代表者の佐伯により報告・発表された。このシミュレーション計算をさらに進めるためには、計算機能力の向上が重要である。このため、KEKの計算機センターを利用すると同時に、専用ワークステーションを購入して計算機能力の向上を続けている。ビームの全エネルギーの減速計算が行われていないため、プラズマガスチェンバーの最適化などは未着手の状況である。計画当初は、ビームのプラズマ航跡場による減速のシミュレーション計算にそれほど時間を要しないと考えていた。しかし、研究協力者と議論を繰り返す内に、想定以上の計算機能力と時間が必要であることが判明した。ILCのビーム衝突後のビーム拡散などの研究を行った後でビーム減速のシミュレーション計算を行う計画では、かなりの遅れが予想された。このため、ビーム拡散の研究を保留して、まずはILCビームに近い単純なバンチ形状でプラズマ減速が行われるかを詳細なシミュレーション計算で確認することを最優先とした。その結果、利用可能な計算機能力によって、250Gevのビームが3mに亘るプラズマ航跡場により減速される場合のシミュレーション計算を行い、ビームが15%のエネルギーを失うことを確認した。さらに研究を推進するため、KEKの計算機センターを利用したり、専用のワークステーション計算機を購入するなど、計算機能力を向上させる努力を行っているが、当初の想定より計算機能力が不足している。また、研究協力者が当該課題とは違う複数の課題を担当しており多忙であること、また共同研究者の所属機関が全世界に拡散していることから、時間的な制約と旅費の制約から、当初想定した年1回の小規模ワークショップの開催が難しい状況である。遠隔会議システムや国際会議への参加の機会を適宜利用して直接会合を行う努力をしているが、さらにグループ内の密接な連絡や議論を行う機会を増やす必要がある。平成27年度はILCにおける衝突前のビームバンチ形状に近い形を仮定し、プラズマ航跡場によるビーム減速が行われるかをシミュレーションで計算した。

具体的には、長さ方向(X)のシグマ=300 μm、断面方向(r)のシグマ=50 μm、ビームのエネルギー=250 GeV、エネルギーの広がりを0.1%と仮定して、プラズマ密度=(3x10^21/立方m)のプラズマ内にビームを入射した場合のプラズマ航跡場によるビーム減速を3mの長さに亘って詳細なシミュレーションで計算した。その結果、3mにおけるプラズマ航跡場の減速により、ビームは15%のエネルギーを失うことが確認できた。平成28年度は、このシミュレーション計算をさらに進めて3m以降のビームのシミュレーションを行うため、KEKの計算機センターを利用すると同時に、既に購入した専用ワークステーションを利用して計算機能力の向上を行った。しかし、これまでシミュレーション計算を行っていたUniversity of California at Irvineの研究協力者が転職のために当研究を続けることができなくなってしまった。同大学の学生がシミュレーション計算を行うこととなったが、シミュレーションに不慣れなために大きな進展が得られなかった。ビームの全エネルギーの減速計算が行われていないため、プラズマガスチェンバーの最適化などは未着手の状況である。研究の結果は、2016年10月に行われた海外国際会議eeFACT2016 @ Cockcroft Institute at Daresbury Laboratory, UKで研究協力者のAlex Chaoにより報告・発表された。また、2016年11月に行われた海外国際会議IEEE @ Strasbourg, Franceで研究代表者の佐伯により報告・発表された。平成27年度は、ILCビームに近い単純なバンチ形状でプラズマ減速が行われるかを詳細なシミュレーション計算で確認することを最優先とし、3mに亘るプラズマ航跡場による減速で250Gevのビームが15%のエネルギーを失うことを確認することができた。平成28年度は、さらに研究を推進するため、KEKの計算機センターを利用したり、専用のワークステーション計算機を購入するなど、計算機能力を向上させたが、当初の想定より計算機能力がまだ不足している。また、研究協力者が、転職のために当研究を続けることができなくなってしまったため、現在は学生がシミュレーション計算を行っているが、シミュレーション計算に不慣れなために大きな進展が得られていない。このため、当初は想定していなかったが、研究代表者の佐伯もシミュレーション計算のプログラミングに積極的に関わることで、最も重要なシミュレーション計算を推進する体制を構築する努力を行っている。また共同研究者の所属機関が全世界に拡散していることから、時間的な制約と旅費の制約から、当初想定した年1回の小規模ワークショップの開催が難しい状況である。遠隔会議システムや国際会議への参加の機会を適宜利用して直接会合を行う努力をしているが、さらにグループ内の密接な連絡や議論を行う機会を増やす必要がある。平成28年度は、シミュレーション計算を行っていたUniversity of California at Irvineの海外研究協力者が転職のために当研究を続けることができなくなってしまい、研究が大きく遅れることとなった。