hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
1MHzのビジュアルフィードバックを可能とするビジョンセンサの開発

本研究では1MHzのビジュアルフィードバックを可能とするビジョンセンサの開発を目的とする。本センサは、ウィルスのような極細生物の経常観察やマイクロ・ナノマシンの制御、燃焼等の化学現象の制御などに利用できると期待される。上記目的の実現のため、平成18年度は、以下のように研究を進めた。1.前年度に製作した32×32画素のビジョンセンサチップに配線ミスがあることが判明したので、修正版の設計を行い、仏CMPに提出し、製造を行った。2.同センサは32×32の画素アレイのほか、可変長パイプラインの制御に必要な4段のFIFOを列毎に、またモーメントの計算に必要な座標パターン生成回路を設置している。受光部の面積は約1mm角であり、1/3インチ型の光学系で154×115画素搭載できる計算である。3.製造したチップの動作確認を行うための評価ボードを作成した。現在、評価用のソフトウェアを作成中である。4.センサの高感度化のため、Optoプロセスに関する調査を行い、PD回路の改良について検討を行った。上記目的の実現のため、初年度である平成17年度は、以下のように研究を進めた。1.超高感度の光検出回路の設計を行い、回路シミュレーションによる評価を行った。本回路では、固定パターンノイズの原因となるしきい値V_Tのばらつきを、アンプの増幅率の逆数倍に抑えることが可能となる。今回の設計では、約50倍の高感度化を実現した。2.可変長パイプライン技術により、ビジョンセンサの像面上で高速にモーメント演算を行う画素回路を設計し、回路シミュレーションによる評価を行った。3.上記1,2で設計した光検出回路と画素回路を32×32画素のアレイに並べたビジョンセンサのチップレイアウトを作成した。画素アレイのほか、可変長パイプラインの制御に必要な4段のFIFOを列毎に、またモーメントの計算に必要な座標パターン生成回路を設置している。4.チップレイアウトを仏CMPに提出し、製造を行った。高感度化のためセンサ専用プロセス(0.35μm)を使用している。5.製造したチップをプリント基板に実装し、動作確認と性能評価を行った。TEGとして配置した単体の光検出器の動作は確認できたが、アレイの動作は確認できなかった。調査の結果、レイアウトの一部に配線ミスがあることが判明した。修正版を次年度にCMPに提出する予定である。
糖尿病および加齢による線維化が関節構成体に及ぼす影響

関節可動域制限(以下、関節拘縮)の病態として関節構成体の変化(関節包の線維化、関節軟骨の菲薄化、関節腔内の肉芽様組織侵入)が生じることが報告されている。本研究では関節構成体のうちで主に関節包を観察対象とし、糖尿病モデルラットおよび加老ラットを用いて臓器の線維化が関節構成体に及ぼす影響を明らかにすること、および治療として関節可動域運動を行い、その効果を病理組織学的、免疫組織化学的に検討する事である。
内湾養魚場水域における低酸素化に関する微生物化学的研究

本研究では,内湾養魚場水域における環境悪化の大きな原因の一つである夏季に見られる底層水の低酸素化の問題を解決するための一助として,養魚場水域における底泥の有機汚濁の機構を明らかにすることを試みた.このため,和歌山県の田辺湾,ならびに大阪湾において,長期間にわたって給餌養魚を行ってきた水域と,養魚は全く行われていないが一般的な富栄養化の進行している水域,また和歌山県浦神湾のように,養殖筏の定期的な移動を実施している水域等を選んで調査研究を行い,次のような新しい知見を得た.1.各水域の夏季における低酸素化は,その大部分が底泥から溶出する硫化水素による底層水中の溶存酸素の化学的消費に基づくものであって,底泥表層部の硫化物の蓄積量と,硫酸還元反応における水素供与体となる有機酸の濃度との間には高い相関関係が認められる.2.養魚水域ならびに一般的な富栄養化水域の底泥において,有機炭素,有機窒素, CN比や植物プランクトンの保有するクロロフィルaならびにその分解生産物のフェオフィチンをはじめ,有機酸組成,底泥中の有機物のアミノ酸組成及び糖組成,ならびにこれらの鉛直的変動などに本質的な相異は認められない.しかしながら,長期間にわたって養魚を行ってきた水域では,底泥の有機物中に占めるアミノ酸の比率が水域よりもかなり高く,窒素の多く含まれる有機懸濁物の沈降堆積もある程度示唆される.以上の結果を総合して,給餌養殖を長期間行っている水域においても,残餌や魚の排せつ物に由来する有機懸濁物の沈降堆積が,直接その水域の底泥の有機汚濁を進行させているのではなく,底泥の有機汚濁は主として次のような過程,すなわち,残餌などの沈降堆積→海底付近での分解,無機化→海水の富栄養化→プランクトンの増殖→その遺体の沈降堆積,によることを,ほゞ推定することができた.本研究では,内湾養魚場水域における環境悪化の大きな原因の一つである夏季に見られる底層水の低酸素化の問題を解決するための一助として,養魚場水域における底泥の有機汚濁の機構を明らかにすることを試みた.このため,和歌山県の田辺湾,ならびに大阪湾において,長期間にわたって給餌養魚を行ってきた水域と,養魚は全く行われていないが一般的な富栄養化の進行している水域,また和歌山県浦神湾のように,養殖筏の定期的な移動を実施している水域等を選んで調査研究を行い,次のような新しい知見を得た.1.各水域の夏季における低酸素化は,その大部分が底泥から溶出する硫化水素による底層水中の溶存酸素の化学的消費に基づくものであって,底泥表層部の硫化物の蓄積量と,硫酸還元反応における水素供与体となる有機酸の濃度との間には高い相関関係が認められる.2.養魚水域ならびに一般的な富栄養化水域の底泥において,有機炭素,有機窒素, CN比や植物プランクトンの保有するクロロフィルaならびにその分解生産物のフェオフィチンをはじめ,有機酸組成,底泥中の有機物のアミノ酸組成及び糖組成,ならびにこれらの鉛直的変動などに本質的な相異は認められない.しかしながら,長期間にわたって養魚を行ってきた水域では,底泥の有機物中に占めるアミノ酸の比率が水域よりもかなり高く,窒素の多く含まれる有機懸濁物の沈降堆積もある程度示唆される.以上の結果を総合して,給餌養殖を長期間行っている水域においても,残餌や魚の排せつ物に由来する有機懸濁物の沈降堆積が,直接その水域の底泥の有機汚濁を進行させているのではなく,底泥の有機汚濁は主として次のような過程,すなわち,残餌などの沈降堆積→海底付近での分解,無機化→海水の富栄養化→プランクトンの増殖→その遺体の沈降堆積,によることを,ほゞ推定することができた.内湾養魚場水域において、夏季に見られる底層水の低酸素化の機構を解明する目的で、養魚いけす筏群の定期的な移動を実施している和歌山県浦神湾の養魚場水域において、水質・底質ならびに微生物学的調査研究を実施し、次のような知見を得た。1.養魚場水域において夏季におこる底層水の低酸素化は、底泥の酸素消費速度の測定結果等から、底泥から溶出する硫化水素と底層水中の溶存酸素の化学的結合によることが確かめられ、またこの硫化物の底泥における生成は、底泥に堆積した有機懸濁物の嫌気的分解で生ずる有機酸が水素供与体となって進行する硫酸還元細菌の硫酸還元過程によるため、底泥への有機懸濁物の堆積ならびに底層水の停滞が、低酸素化の主因と考えられる。2.養魚いけす筏群の設置水域ならびに移動後水域の底泥堆積物において、有機炭素,有機窒素,C/N比や、植物プランクトンの保有するクロロフィルaならびにその分解生産物であるフェオフィチンをはじめ、高速液体クロマトグラフを用いて分析した有機酸組成,加水分解後に分析したアミノ酸組成,単糖組成などの鉛直分布が本質的に変化のないことが明らかとなった。以上の結果から、給餌養魚場水域における底泥への有機物の負荷は、養魚に伴う残餌ならびに養殖魚の排せつ物に起因するが、本調査研究において、この有機懸濁物の堆積は残餌等が直接底泥に堆積するのではなく、次のような過程が介在することがほぼ確実となった。残餌等の堆積→海底付近における分解→海水の富栄養化→植物プランクトン等の大量発生→その遺体の底泥への堆積来年度においては、養魚場のない富栄養化
質量分析可能な走査型プローブ顕微鏡の開発と薄膜形態変化のIn-situ観察

極細な探針を用いて高分解能で物質の表面性状を観察できる走査型プローブ顕微鏡(Scanning Probe Microscopy:SPM)は,特に半導体や電気化学分野において薄膜成長過程のその場観察に有効である。しかしながらSPM観察像は主に表面形態のみであり,しかも薄膜表面全体における局所的情報である.このため,SPM装置と他の測定法との複合的観測手段が望まれている.本研究では薄膜の質量変化を高感度で測定できる水晶マイクロバランス法(Quartz Crystal Microbalance:QCM法)とSPM装置を組み合わせ,薄膜成長中の表面形状変化の過程とその時の薄膜の質量変化過程を同時測定できるシステムを開発した.この装置は原理的にガス中や溶液中でも動作可能である。1.ガス雰囲気中における測定走査型トンネル顕微鏡(STM)とQCM法を組み合わせた装置を開発し,Ag蒸着薄膜表面上でのガス吸着過程を表面形状と吸着現象による薄膜質量変化のその場測定を可能にした。2.電界溶液中の電析過程溶液中で動作する原子間力顕微鏡(AFM)とQCM法を組み合わせた装置を開発し,溶液中におけるPt蒸着薄膜上のAg電析過程を観察した.ポテンショスタットからの電気量信号とQCM測定による質量変化測定から吸着物の質量分析ができ,またAFMによる表面形状測定から電析過程の様子が観察できた。3.薄膜超微細加工への応用水晶振動子とAFMを組み合わせた同装置を用いて薄膜の超音波超微細加工へ応用した。ポリマーや金属薄膜における優れたナノスケール超音波切除加工法を確立した。走査型プローブ顕微鏡(Scanning Probe Microscopy:SPM)は,極細な探針を用いて高分解能で物質の表面性状を観察できる顕微鏡として発達してきた.特に半導体や電気化学分野において薄膜成長過程のその場観察は盛んに研究されている.しかしながらSPM観察像は主に表面形態のみであり,しかも薄膜表面全体における局所的情報である.このため,SPM装置と他の測定法との複合的観測手段が望まれている.本研究では薄膜の質量変化を高感度で測定できる水晶マイクロバランス法(Quartz Crystal Microbalance:QCM法)とSPM装置を組み合わせ,薄膜成長中の表面形状変化の過程とその時の薄膜の質量変化過程を同時測定できるシステムを開発した.この装置は原理的に真空中のみでなくガス中や溶液中でも動作可能である.本研究ではガス中と溶液中において本システムの有効性を実証した.1.ガス中における測定ガス中で動作する走査型トンネル顕微鏡(STM)とQCM法を組み合わせた装置を開発し,NH_3ガス中におけるAg蒸着薄膜表面上での吸着過程を表面形状と吸着現象による薄膜質量変化の同時観察を行った.表面形状の変化過程と物質吸着量のその場測定はよい一致がみられた.2.電界溶液中の電析過程電気化学溶液中で動作する原子間力顕微鏡((AFM)とQCM法を組み合わせた装置を開発し,Ag_2SO_4溶液中におけるPt蒸着薄膜上のAg電析過程を観察した.ポテンショスタットからの電気量信号とQCM測定による質量変化測定から吸着物の質量分析ができ,またAFMによる表面形状測定から電析過程の様子が観察できた.本システムは非常に有効かつ画期的ば薄膜測定法である.極細な探針を用いて高分解能で物質の表面性状を観察できる走査型プローブ顕微鏡(Scanning Probe Microscopy:SPM)は,特に半導体や電気化学分野において薄膜成長過程のその場観察に有効である。
半乾燥地農村における環境保全策の影響診断と最適化のための実践的研究

本調査研究は,砂漠化対策として農地の緑地化と残存農地での農業生産構造の転換(1999年)が進められてきた中国・黄土高原農村において,現地調査および種々のデータ解析を行い,政策実施後の農村環境,農業的土地利用の持続可能性を多角的に検証し,今後の最適化のあり方を検討するものである。その評価軸である,1村・世帯間の経済格差や貧困問題と地形,立地条件との関係,2食糧生産の外部依存の進行に伴う食糧供給上のリスク,および既存評価法の課題点について,主要対象地の一つである陝西省呉起県でのこれまでの成果を,国内商業誌に総説として寄稿した(2018年7月)。3農業に係る化学的環境負荷の面では,黄河中流域での水質,土壌汚染が深刻化している。これを踏まえて,19962009年の陝西省北部一帯を対象に,重回帰モデルを用いて,化学肥料と農薬の使用量の増加,地域差に強く影響している因子(作物,家畜)を分析した。加えて,植物栄養学の観測値と政府統計情報から,地域全体の施肥水準の妥当性を検討し,国内学術誌1報(2018年10月)にまとめた。また,1920年代末(民国期)以降の各種調査資料,統計資料をとりまとめ,13に係る各作物の生産状況とその変遷を,空間的かつ時系列に検証し,国際会議1報(2018年6月)にまとめた。加えて,現地学術研究機関(西北農林科技大学)の研究セミナーで招待講演を行い,現地の研究者と情報を共有するなど,研究成果の社会還元も鋭意実施した(2019年3月)。おおむね必要なデータを予定通り着実に収集し,解析結果を順次報告している。成果の一部は原著論文や国内外の学会で公表しており,おおむね順調に進展していると判断できる。とくに主要対象地の一つである陝西省呉起県では,これまでの調査,分析によって,植林政策後の農業生産活動による,化学的環境負荷,住民生活,食糧供給への影響,課題点がそれぞれ明確化できた。また,現地の学術研究機関(西北農林科技大学)にて研究セミナーを開催し,研究成果の現地還元を行った点でも評価できると考えている。次年度は現地調査を更にすすめるとともに,成果発表により力をいれていく予定である。生活構造と土地利用との関係性や,植林地の生態評価について,さらなる一般化と具体的な最適化案の明示に向けて,現地調査および統計情報,衛星画像等の時空間の解析を進める。種々の自然環境,社会環境への影響診断を踏まえ,現代の半乾燥地農村社会,黄土高原における持続可能な土地利用計画・地域振興策のあり方,改善点を議論する。社会還元にも取り組み,現地のステークホルダー(研究者,地方政府,住民等)とも協働し,持続的な農村開発に向けた活動を展開する。
スーパーコンピュータ利用による断層震源を考慮した3次元不整形堆積地盤の強震動予測

表層地質が地震動の特性に大きく影響し,地震動災害が限られた特定の地域に集中する現象をしばしば経験してきた.近年では,1985年メキシコ・ミチョカン地震では,軟弱な堆積盆地に立地するメキシコ市の特定地域での建物被害の集中が世界中の注目を浴びた.その異常震域の出現の理由の一つとして,盆地端部に地震動が入射する際に盆地内部を伝播する表面波が励起し,盆地の地震動の継続時間を著しく延ばしたことを指摘できる.上記の現象は軟弱な不整形地盤に立地するわが国の中枢都市においても十分予想される.以上の観点から,本研究では基盤境界の形状が3次元的に変化する不整形地盤の強震動を理論的に予測し,このような不整形地盤に立地するわが国の中枢都市の地震防災,並びに地震被害軽減のために資する基礎的資料を作成することを目的とする.3次元不整形堆積地盤の地震動を境界要素法により理論解析している.本研究では半無限弾性地盤の3次元グリーン関数をスーパーコンピュータにより精度よく計算したものを用いているので,弾性地盤の自由表面の応力零の境界条件を自動的に満足している.従って,硬質地盤と軟質地盤の地層境界面に関する境界要素で境界値問題を定式化できる.本法の妥当性を検証するために,Sanchez-Sesma et al.(1989)による波動関数展開による半球形堆積盆地の調和平面SH波による地動応答結果を本法による結果と比較し,両者のよく一致していることを確認している.次に,わが国の中枢都市域で典型的にみられる不整形堆積地盤モデルを設定し,3次元応力場として地震波動をSH波,P波,SV波,レイリー波などの各種平面波動による地動応答や,及び点震源による地動応答を評価している.地動応答に及ぼす地層境界の形状,地層インピーダンス比,入力地震波動の種別,および,不整形地盤を伝播する表面波等の諸要因の影響を詳しく吟味している.表層地質が地震動の特性に大きく影響し,地震動災害が限られた特定の地域に集中する現象をしばしば経験してきた.近年では,1985年メキシコ・ミチョカン地震では,軟弱な堆積盆地に立地するメキシコ市の特定地域での建物被害の集中が世界中の注目を浴びた.その異常震域の出現の理由の一つとして,盆地端部に地震動が入射する際に盆地内部を伝播する表面波が励起し,盆地の地震動の継続時間を著しく延ばしたことを指摘できる.上記の現象は軟弱な不整形地盤に立地するわが国の中枢都市においても十分予想される.以上の観点から,本研究では基盤境界の形状が3次元的に変化する不整形地盤の強震動を理論的に予測し,このような不整形地盤に立地するわが国の中枢都市の地震防災,並びに地震被害軽減のために資する基礎的資料を作成することを目的とする.3次元不整形堆積地盤の地震動を境界要素法により理論解析している.本研究では半無限弾性地盤の3次元グリーン関数をスーパーコンピュータにより精度よく計算したものを用いているので,弾性地盤の自由表面の応力零の境界条件を自動的に満足している.従って,硬質地盤と軟質地盤の地層境界面に関する境界要素で境界値問題を定式化できる.本法の妥当性を検証するために,Sanchez-Sesma et al.(1989)による波動関数展開による半球形堆積盆地の調和平面SH波による地動応答結果を本法による結果と比較し,両者のよく一致していることを確認している.次に,わが国の中枢都市域で典型的にみられる不整形堆積地盤モデルを設定し,3次元応力場として地震波動をSH波,P波,SV波,レイリー波などの各種平面波動による地動応答や,及び点震源による地動応答を評価している.地動応答に及ぼす地層境界の形状,地層インピーダンス比,入力地震波動の種別,および,不整形地盤を伝播する表面波等の諸要因の影響を詳しく吟味している.
総義歯装着者の順応過程における脳運動準備電位と咀嚼筋活動特性の変化について

有歯顎者群ならびに総義歯装着者群を被検者とし,それぞれの群の咀嚼運動時におけるRPの記録とその電位成分の確立に重点を置いた.その結果,1.咬筋筋電図を全波整流積分し,その立ち上がりでトリガー信号を出し,咬みしめ動作(閉口運動)を行わせたところ,咬筋の活動に0.81.5秒先行して陰性変動(RP)が認められ,次第に増加して,筋放電の開始直前で最大となった.2.RPはC3,C4,T3,T4のいずれにおいても認められたが,とくに側頭部であるT3,T4において高振幅な電位が得られた.咀嚼運動時のRPは,各スロークずつ5秒程度の間隔をあけ,50回の試行を繰り返すことにより陰性変動を認め,咬筋活動の0.91.6秒程度先行していた.しかし,その電位は前述の閉口運動時に比較して小さく,緩徐であった.4.総義歯装着者の咀嚼運動時のRPは,有歯顎者と比較して電位が小さく,またその成分同定が困難な場合が多かった.以上のことから,咬みしめ時におけるRP電位成分の確立がなされた.しかし咀嚼運動時においては,咀嚼運動自体を1ストロークずつ区切って行わせることから,咀嚼の進行に伴うリズム性が途切れ,かつ筋放電量が一定しないことが窺われた.さらにoff-line解析における平均加算に際しては符号化加算を行うこととしたものの,有歯顎者ならびに総義歯装着者それぞれに対応した加算を行うに際して,トリガー信号となる咀嚼筋活動の電位が異なることから,独自のコンピュータソフトウェアの開発が困難であった.今後は,咀嚼ストロークの間隔を2秒程度に短縮した上で,加算回数を30回程度に低減し,コンピュータソフトウェアの改善を行って,それぞれの群における可及的多数例の集積から,咀嚼運動時におけるRPの記録とその電位成分の確立を図っていきたい.有歯顎者群ならびに総義歯装着者群を被検者とし,それぞれの群の咀嚼運動時におけるRPの記録とその電位成分の確立に重点を置いた.その結果,1.咬筋筋電図を全波整流積分し,その立ち上がりでトリガー信号を出し,咬みしめ動作(閉口運動)を行わせたところ,咬筋の活動に0.81.5秒先行して陰性変動(RP)が認められ,次第に増加して,筋放電の開始直前で最大となった.2.RPはC3,C4,T3,T4のいずれにおいても認められたが,とくに側頭部であるT3,T4において高振幅な電位が得られた.咀嚼運動時のRPは,各スロークずつ5秒程度の間隔をあけ,50回の試行を繰り返すことにより陰性変動を認め,咬筋活動の0.91.6秒程度先行していた.しかし,その電位は前述の閉口運動時に比較して小さく,緩徐であった.4.総義歯装着者の咀嚼運動時のRPは,有歯顎者と比較して電位が小さく,またその成分同定が困難な場合が多かった.以上のことから,咬みしめ時におけるRP電位成分の確立がなされた.しかし咀嚼運動時においては,咀嚼運動自体を1ストロークずつ区切って行わせることから,咀嚼の進行に伴うリズム性が途切れ,かつ筋放電量が一定しないことが窺われた.さらにoff-line解析における平均加算に際しては符号化加算を行うこととしたものの,有歯顎者ならびに総義歯装着者それぞれに対応した加算を行うに際して,トリガー信号となる咀嚼筋活動の電位が異なることから,独自のコンピュータソフトウェアの開発が困難であった.今後は,咀嚼ストロークの間隔を2秒程度に短縮した上で,加算回数を30回程度に低減し,コンピュータソフトウェアの改善を行って,それぞれの群における可及的多数例の集積から,咀嚼運動時におけるRPの記録とその電位成分の確立を図っていきたい.平成7年度は,有歯顎者群ならびに総義歯装着者群を被検者とし,それぞれの群の咀嚼運動時におけるRPの記録としてその電位成分の確立に重点を置いた.その結果,1.咬筋筋電図を全波整流積分し,その立ち上がりでトリガー信号を出し,咬みしめ動作(閉口運動)を行わせたところ,咬筋の活動に0.81.5秒先行して陰性変動(RP)が認められ,次第に増加して,筋放電の開始直前で最大となった.2. RPはC3, C4, T3, T4のいずれにおいても認められたが,とくに側頭部であるT3, T4において高振幅な電位が得られた.3.咀嚼運動時のRPは,各スロークずつ5秒程度の間隔をあけ,50回の試行を繰り返すことにより陰性変動を認め,咬筋活動の0.91.6秒程度先行していた.しかし,その電位は前述の閉口運動時に比較して小さく,緩徐であった.4.総義歯装着者の咀嚼運動時のRPは,有歯顎者と比較して電位が小さく,またその成分同定が困難な場合が多かった.以上のことから,咬みしめ時におけるRP電位の確立がなされた.しかし咀嚼運動時においては,咀嚼運動自体を1ストロークずつ区切って行わせることから,咀嚼の進行に伴うリズム性が途切れ,かつ筋放電量が一定しないことが窺われた.

さらにoff-line解析における平均加算に際しては符号化加算を行うこととしたものの,有歯顎者ならびに総義歯装着者それぞれに対応した加算を行うに際して,トリガー信号となる咀嚼筋活動の電位が異なることから,独自のコンピュータソフトウェアの開発が困難であった.そこで平成8年度は,咀嚼ストロークの間隔を2秒程度に短縮した上で,加算回数を30回程度に低減し,コンピュータソフトウェアの改善を行って,それぞれの群における可及的多数例の集積から,咀嚼運動時におけるRPの記録とその電位成分の確立を図っていきたい.平成8年度は,顎口腔系に異常を認めない成人男性4名を被験者として,閉口随意運動である咬みしめ時を対象としたRPの記録とその電位成分の確立に重点を置いた.その結果,咬筋筋電図を全波整流積分し,その立ち上がりでトリガー信号を出し,咬みしめ動作(閉口運動)を行わせたところ,咬筋の活動に0.81.5秒先行して陰性の電位変動(RP)が認められ,次第に増加して,筋放電の開始直前で最大となった.2.RPはC3,C4,T3,T4のいずれにおいても認められた.3.片側咬みしめ時におけるRPを頭皮上の記録部位別に観察すると,咬みしめ側の電位が高い傾向にあり,とくに側頭部であるT3,T4において高振幅な電位が得られた.以上のことから,咬みしめ時におけるRP電位成分の確立がなされた.しかし咀嚼運動時においては、咀嚼運動自体を1ストロークずつ区切って行わせることから,咀嚼の進行に伴うリズム性が途切れ,かつ筋放電量が一定しないことが窺われた.さらにoff-line解析における平均加算に際しては符号化加算を行うこととしたものの,トリガー信号となる咀嚼筋活動の電位が異なることから,独自のコンピュータソフトウェアの開発が困難であった.今後は,咀嚼ストロークの間隔を2秒程度に短縮した上で,加算回数を30回程度に低減し,コンピュータソフトウェアの改善を行って,それぞれの群における可及的多数例の集積から,咀嚼運動時におけるRPの記録とその電位成分の確立を図っていきたい.
感染病巣における補体と食細胞の相互作用における補体制御膜因子の役割に関する研究

1.好中球の膜上に存在するHRF20は赤血球のものよりも若干分子量が大きく(1824KDa)、N-glycosilation糖鎖が長いと考えられた。PIPLCで遊離するのでphosphatidylinositolアンカーで好中球膜に結合していることが確かめられた。2.好中球を37°Cで30分間培養すると、それだけでもHRF20の発現量は約1、5倍に増加することが分かった。3.好中球に500nMのFMLPを作用させると、30分後には、更に1.7培(加温しないものに比し2.5培)のHRF20発現量の増強が認められた。1nMの低濃度でも、弱いながら明らかな発現量増強が認められた。この発現量増加はFMLP添加5分後にはほぼ最高値に達し、極めて速やかな反応であることが分かった。4.カルシウムイオノフォアであるA23187を2μM作用させると好中球のHRF20発現量は1.9培に増強した。細胞外液中のカルシウムイオンを除いておいても同様の結果が得られたので、細胞内のカルシウム貯蔵粒子からのカルシウムの放出がHRF20の発現増強に関与していると考えられた。この反応もA23187添加5分後には最高値に達する速やかな反応であるので、細胞内に保持されていたHRF20が細胞表面に運ばれる反応と考えられる。5.細胞内に蓄積保持されたHRF20の存在を明からにするために、好中球の膜透過性を高めてHRF20に対するモノクローナル抗体1F5で免疫染色を行った。好中球を先ブグルタルアルデヒドで固定した後エタノール処理により膜透過性を高めると約1.7倍に免疫蛍光染色性が高まることがフローサイトメトリー法にて確かめられた。6.HRF20は好中球の顆粒内面に保持されており、好中球活性化における顆粒内物質の放出と共に内面のHRF20が細胞表面にでると考えた。
日本語話者と英語話者による英語連続音声における語末子音の発話及び知覚に関する研究

本研究は大きく分けて英語音声の録音データの音響分析研究とリスニング実験による知覚研究からなり、平成30年度は音響分析の完了およびリスニング実験の作成および実施(パイロット実験を含む)を目標としていたが、当初リスニング実験用の音声のみの音響分析をする予定であったところ、研究分担者、研究協力者との協議の上、バックアップ用の録音音声の音響分析も実施することとしたため分析する録音音声の数量が2倍となり、当初の予定よりも音響分析に時間を要することとなり、まだ分析作業が完了していない。平成31年度のできるだけ早くにすべての音響分析を終了する予定である。また、リスニング実験用に購入した実験ソフトウエアParadigmを使用して、音響分析と並行してリスニング実験の作成も進め、パイロット用の実験システムは作成が完了し、パイロットのリスニング実験は英語ネイティブ話者2名と日本人話者2名に実施した。この過程で実験プログラムに一部不具合が見つかり、現在実験プログラムを修正中である。リスニング実験はヘッドフォンを装着したパソコンでの個別実施となり、いったん作成が完了すれば、2ー3台のパソコンを使用して代表研究者の所在地である大阪府(4月より代表研究者転出により所在地が変更)と研究分担者の所在地である奈良県および東京都とで同時に実験実施を進める予定である。なお、代表研究者の勤務先が関西外国語大学に変更となり、リスニング実験の被験者を集めることが以前よりも容易になる見込まれ、状況によっては大阪府のみでリスニング実験のデータ収集が可能となるかもしれない。研究分担者、研究協力者とは緊密に打合せを重ねており、音響分析作業と並行して音響分析部分の研究発表の準備も進めているところである。また、本実験用のリスニング実験の作成についてもパイロット実験システムの改良を進め、まもなく完成に近づく予定である。音響分析に関し、当初リスニング実験用の音声のみの音響分析をする予定であったところ、バックアップ用の録音音声の音響分析も実施することとし計画を変更したため分析する録音音声の数量が2倍となり、当初の予定よりも音響分析に時間を要することとなった。またリスニング実験用に関しては、パイロット用の実験システムは作成が完了し、パイロットのリスニング実験を英語ネイティブ話者2名と日本人話者2名に実施したが、この過程で実験プログラムに一部不具合が見つかり、現在実験プログラムを修正中である。音響分析の完了を平成30年度中としていたが、研究計画の変更により分析する音声の数量が2倍となったため平成31年度前半に変更する。音響分析部分の研究成果の発表についても平成31年度中の実施を目指す。リスニング実験の作成もパイロット実験で見つかった不具合が修正できしだい完成させ、本実験実施を開始する。当初の計画通り、平成32年度前半までに日本語話者30名と英語話者30名にリスニング実験を実施してデータ収集を完了させ、実験データ分析に着手、データ分析が完了し次第、研究成果の執筆および発表を行う予定である。本研究は大きく分けて英語音声の録音データの音響分析研究とリスニング実験による知覚研究からなり、平成29年度は録音と音響分析の着手を目標としていたが、予定通り米国人5名の録音を終了させ、音響分析に着手した。音響分析研究に関しては、録音後の音声の個別切り出し等、音響分析に入る準備段階で予想以上に時間を要しているが、音響分析の準備ができたものから順次分析を進めているところである。また、リスニング実験用に実験ソフトウエアParadigmを購入し、音響分析と並行してリスニング実験の作成も進めている。リスニング実験はヘッドフォンを装着したパソコンでの個別実施となるが、いったん作成が完了すれば、2ー3台のパソコンを使用して代表研究者の所在地である香川県と研究分担者、研究協力者の所在地である東京都とで同時に実験実施を進める予定である。研究分担者、研究協力者とは緊密に打合せを重ねており、音響分析作業と並行して音響分析部分の研究発表の準備も始めているところである。また、リスニング実験の作成についても作業を進め、リスニング実験に使用する全ての音声の準備ができれば、完成に近づく予定である。本研究のベースとなる代表研究者の博士論文研究につき、平成29年6月23日に慶応義塾大学日吉キャンパスで開催された日本音韻論学会にて代表研究者が学位取得者講演として発表した。また平成30年3月には、発表内容を研究論文として学術誌「音韻研究」21号に発表した。当初予定していた米国人による英語音声の録音が完了し、音響分析に着手できたため、ほぼ計画通り研究を進めることができた。

なお、代表研究者の勤務先が関西外国語大学に変更となり、リスニング実験の被験者を集めることが以前よりも容易になる見込まれ、状況によっては大阪府のみでリスニング実験のデータ収集が可能となるかもしれない。研究分担者、研究協力者とは緊密に打合せを重ねており、音響分析作業と並行して音響分析部分の研究発表の準備も進めているところである。また、本実験用のリスニング実験の作成についてもパイロット実験システムの改良を進め、まもなく完成に近づく予定である。音響分析に関し、当初リスニング実験用の音声のみの音響分析をする予定であったところ、バックアップ用の録音音声の音響分析も実施することとし計画を変更したため分析する録音音声の数量が2倍となり、当初の予定よりも音響分析に時間を要することとなった。またリスニング実験用に関しては、パイロット用の実験システムは作成が完了し、パイロットのリスニング実験を英語ネイティブ話者2名と日本人話者2名に実施したが、この過程で実験プログラムに一部不具合が見つかり、現在実験プログラムを修正中である。平成30年度の研究計画として、当初平成30年度前半に音響分析の完了を予定していたが、分析の準備段階の音声の個別切り出しおよび音響分析作業に予想以上の時間がかかっており、音響分析の完了を平成30年度中に変更する。ただし、音響分析部分の研究成果の発表については計画通り平成31年度前半までの実施を目指す。リスニング実験の作成も同時に進行させ、完成次第リスニング実験実施を開始する。当初の計画通り、平成32年度前半までに日本語話者30名と英語話者30名にリスニング実験を実施してデータ収集を完了させ、実験データ分析に着手、データ分析が完了し次第、研究成果の執筆および発表を行う予定である。音響分析の完了を平成30年度中としていたが、研究計画の変更により分析する音声の数量が2倍となったため平成31年度前半に変更する。音響分析部分の研究成果の発表についても平成31年度中の実施を目指す。リスニング実験の作成もパイロット実験で見つかった不具合が修正できしだい完成させ、本実験実施を開始する。初年度である今年度に関しては、研究を進めるうえで必要な物品の購入と研究分担者、研究協力者との打合せ出張費用、および音響分析準備補助作業の謝金が主な支出であったが、次年度以降、音響分析準備補助作業謝金とリスニング実験実施による実験参加者および実施者への謝金にかかる支出が当初の計画よりも多く見込まれることとなったため、当初今年度予定していた米国への出張打合せ等を中止し、次年度以降の謝金支出に備えることとしたため。
物質循環型アルミニウムリサイクルシステムの構築

アルミニウムドロスはアルミニウム溶融プロセスで不可避に発生する残渣である。我が国ではMRMと呼ばれる装置でドロスに含まれるメタル分を回収するが、このとき大量の残灰が発生する。残灰は酸化物、金属アルミニウム、窒化物、塩化物を含み、産業廃棄物に指定されている。本研究では、アルミニウムドロス残灰の有効利用を目的とし、残灰の粒径別組成情報を明らかにした。粒子が大きくなるほど金属アルミニウム含有率が高くなる一方で、窒化物と塩化物含有率が低下する傾向を利用し、スクリーニングによるメタル分のアップグレード法を開発した。本プロセスによりアップグレードされた残灰は鉄鋼プロセスにおける助燃剤などとして有効である。アルミニウムリサイクルの総合的な環境負荷低減を目指し、本研究年度はアルミニウムドロス残渣(:アルミニウムの溶解処理時に発生したアルミニウムドロスからメタル回収をした後の残渣)について、窒素雰囲気で加熱処理による窒化物としての資源化を実施し、さらに窒化処理した残差を原料としたアンモニア水の製造を試みた。ドロス残渣には、アルミニウムおよび合金元素の酸化物またそれらの複合酸化物、アルミニウム窒化物、金属アルミニウム、塩化物から構成されている。昨年度はドロス残渣の構成相と構成比を主として分析し、ドロス残渣のサイズによって構成比が大きく異なることがわかった。得られたデータを参考にして、窒素雰囲気での加熱による窒化処理に最適な粒子サイズを250マイクロメートル以下とした。スクリーニングしたドロス残差を窒素雰囲気にて1100°C3時間加熱したところ、含有していた金属アルミニウムは完全に窒化アルミニウムとなり、さらに含有していた塩化物は揮発により除去することができた。窒化処理した残差を原料として、アルカリ水溶液による加水分解を行ったところ、アンモニアガスが発生し、アンモニア水として回収することができた。得られたアンモニア水は簡易分析の結果、濃度数%かつ高純度のアンモニア水であることがわかった。得られたアンモニア水は工業用としての販売が高く期待できるが、市販のアンモニア水は25%以上が基準となっている。さらに高濃度のアンモニア水をドロス残差から製造するため、連続式あるいはセミバッチプロセスの構築が必要である。また、アンモニア発生には反応速度向上のためにアルカリ水溶液が必要であるが、オートクレーブなどを利用した高温高圧水を用いることで、アルカリ水溶液を用いることなくアンモニア水を直接的に製造できる可能性がある。アルミニウムの物質循環において、溶融プロセスで不可避に発生するドロスおよびドロス残灰のリサイクルは極めて重要な課題である。とくにドロス残灰は、微粒子であるために高い反応性を有しているにもかかわらず、爆発の原因となる金属分、アンモニア発生源となる窒化物、さらには塩害の原因となる塩化物を含むため、焼却や埋め立て処理が困難である。今年度は特にドロス残灰に着目し、その粒径別の組成分析を行った。そこでは、金属アルミニウムと、窒化物および塩素が、粒径に対して異なる依存性を示していることを明らかにした。すなわち、適切なふるい分けのみで、簡易に金属アルミニウムを高濃度化し、一方で不純物である窒化物と塩素の濃度を低減させることが可能となる。ふるい分けのメッシュサイズを大きくするほど、ふるい上のメタル含有率が高くなる傾向にあるが、残灰の回収率は低下するため、適切なメッシュサイズの選定には、ふるい上残灰の組成と回収率の両方を考慮する必要がある。本研究では、各メッシュサイズにおけるふるい上ドロス残灰の組成と回収率の関係を明らかにし、製鉄プロセスにおける助燃や脱酸の有効成分である金属アルミニウムの含有率が、メッシュサイズ100-200μmにかけて大きく上昇していることを明らかにした。このとき窒化アルミニウムと塩素の含有率は大きく低下し、メッシュサイズが200μmより大きくなっても組成はほぼ変化していなかった。残灰の回収率はメッシュサイズ500μmとしたときに約60%となるまで直線的に低下することがわかる。すなわち、メッシュサイズを200μmより大きくしても組成に大きな変化はなく、回収率だけが低下するため、残灰のスクリーニングに最適なメッシュサイズは200-300μm程度であることを見出した。アルミニウムリサイクルの総合的な環境負荷低減を目指し、本研究年度はアルミニウムドロス残渣(:アルミニウムの溶解処理時に発生したアルミニウムドロスからメタル回収をした後の残渣)の資源化処理を主として行った。ドロス残渣は、アルミニウムおよび合金元素の酸化物またそれらの複合酸化物、アルミニウム窒化物、金属アルミニウム、塩化物など多数の構成物質が存在するため資源化が困難である。本年度はドロス残渣の構成相と構成比を主として分析し、ドロス残渣のサイズによって構成比が大きく異なることがわかった。ドロス残渣の粒子サイズが大きいほどメタル分が多く、小さいほど酸化物、窒化物、塩化物の構成比が高くなる。

サイズの大きなドロス残渣はメタル分が多く資源として有効であるが、サイズの小さいドロス残渣は何らかの資源化処理が必須である。本研究では分析結果をふまえて、微細ドロス残渣を窒素雰囲気で加熱することにより、残留金属アルミニウムをアルミニウム窒化物とし、元々高い構成比で存在する窒化物とあわせて、窒化物資源とした。また同時に塩化物を揮発除去することに成功した。この結果、アルミニウム窒化物と酸化物の大きく2つの構成物質からなるドロス残渣を得ることができることを示唆している。得られる窒化物と酸化物の混合物は、湿式処理において窒化物と水との反応からアンモニアを製造可能である。アンモニアは肥料原料や排ガス処理など多用途であり広く利用できる一方、その製造法であるハーバーボッシュ法はエネルギー多消費プロセスである。湿式処理によるアンモニア製造はハーバーボッシュ法と比較して極めて低いエネルギー消費量であることから、ドロス残渣の窒化物としての資源化はアンモニア製造の環境負荷低減にも繋がる。国内企業において高く関心を持っていただいている。また、定期的にアルミニウム協会と情報交換を行っており、サンプルの提供などを含めて合理的かつスピーディーに研究を進めることができている。震災の影響により分析装置等の使用に影響が生じたものの、実験・解析はおおむね順調に行うことができた。国内企業の協力によりヒアリングによる情報収集やサンプル提供も満足にできている。最終年度の計画として、1アルミニウムドロス残差の最適スクリーニング2スクリーニングしたドロス残差の低温・短時間での窒化処理3窒化処理したドロス残差を原料とした25%以上アンモニア水の製造を予定している。これらの達成により、アルミニウムドロス残差について世界初のエコプロセスが実現可能である。雰囲気制御加熱により得られたドロス残渣を使用したアンモニア製造を行う。そこでは、発生するアンモニアの純度、不純物の組成と濃度の特定および処理プロセスの効率について検討する。また、撹拌を伴う雰囲気制御加熱により、より短時間でのアルミニウムドロス残渣の資源化処理を検討する。アルミニウムドロス残差を原料としたアンモニア水の製造とその分析・評価を重点的に行うため、高温高圧反応器に必要な部品の購入や、分析に必要となる費用を予定している。当該研究費は、資源化処理をしたドロス残渣を原料とするアンモニア製造装置の設備品の購入、発生したアンモニアの分析機器部品の購入等に使用する。必要に応じて、試薬や標準ガスを購入する予定である。得られた成果について国内外での発表旅費や調査旅費を本年度同様に使用する。
信州大学インターネット大学院におけるマルチメディア利用CAIシステムの高度化研究

補助金が交付された期間(20032006年度)に、本研究プロジェクトは、文字・音声・映像のメディア情報を複合した、より判りやすいCAI教材の研究開発を目標として、CAIコンテンツの改善のためにマルチメディアを利用し、以下の項目に関する高度化研究を実施した。(1)マルチメディアCAIシステムの設計・高度化研究(2)マルチメディアコンテンツの配信技術の検討(3)コンテンツに関わるセキュリティ技術の高度化インターネット上で修士課程の講義科目が受講可能、かつ単位取得が可能な「インターネット大学院」プログラムは、文部科学省の大学院設置基準改定(平成13年3月)後、国公立大学では信州大学が初めて開始したものである。情報工学専攻コースにおける入学生のうち、このインターネット利用によるWeb遠隔受講者(主に社会人)は、2007年3月末現在175名であり、社会的需要が非常に高いことが実証されている。WBT技術の高度化、とりわけメディアミックスと配信技術に関する検討は、この大学院プログラムの発足当初時から現在に至るまで、遠隔教育工学分野において最も重要なテーマの一つになっている。本大学院遠隔教育プログラムのように、この分野の研究成果を遅滞無く実環境(教育現場)で評価可能な「実験場」は少ない。我々が取り組んでいるこのインターネット遠隔教育プログラムは当にWBTのための「厳しい」実環境を提供しているものであり、この分野の研究開発と評価を加速するプラットフォームとして非常に有効に機能してきている。本プロジェクトで得られた研究成果も、このプラットフォーム上での実証実験を経て有効性が確認されたものであり、この分野の今後の研究発展に有用かつ実効的な知見を提供しているものと考える。本年度は,マルチメディアCAIシステムの設計・高度化に関する研究を行った.具体的な研究成果としては,情報工学専攻(工学部情報工学科)の現有設備である,教育用計算機ならびにネットワーク接続装置を用いて,教授側と受講生との間で形成される仮想的なグループディスカッション部屋(「インターネット寺子屋」と呼ぶ)を創出するため,専用のマルチメディアグループ援用サーバソフトウェアを導入し、この上でのCAIシステムの設計と「寺子屋」としての機能拡充を図った.従来のグループディスカッションのためのプラットフォームとしては,電子掲示板(BBS)システムを用いた,文字ベースかつ時間軸系列あるいは話題(スレッド)ツリーで整理された,オフラインミーティングが主であった,この意ステムでは,画像データやWebページのURLを記事中で指定することによる簡素なメディアミックスは実現できていたものの,(1)用意された図版データやWebページは実際のグループディスカッション時には「固定的」であり,受講生の反応に応じた書き込みや変更が困難である.(2)時系列やスレッドツリーでは,様々な話題が飛び交うディスカッションという場の「多様性」を収容し切れず,重要な情報の欠落が発生し,寺子屋としての現実感が失われる.(3)特に研究進捗の報告会などのゼミナールを,時間をずらしながら各受講生毎に収録し,仮想的なディスカッションの場で「再現」することが困難である.など種々の問題点があった.これらの問題点を改善するために,サーバシステムのバックエンドに,図版のタッチアップ・変更作業の記録,参照WebページのURL記録,講義風景ビデオのエンコード・記録といったディスカッション内容の全てを収容するためのデータ格納用高機能データベースシステムを設置し、上記グループサーバと連携させることにより,インターネット寺子屋のディスカッション部屋の、時間差収録と再生を実現した.本年度は,受講生側の多様なインターネット接続環境に対応するためにCAIコンテンツの配信技術に関する研究を行った.この研究は,昨年度実施した研究である「マルチメディアCAIシステムの高度化」により作成されたマルチメディアコンテンツを,情報工学専攻(工学部情報工学科)の現有設備である教育用計算機並びに,ネットワーク接続装置および外部ISPのホスティング機能を用いて,受講生各々接続環境に対応したストリーミング配信を行うものである.

従来、このようなメディアミックスされたコンテンツの配信のためには、Windows Media(Microsoft社),Quick Time(Apple社)などが利用されてきているが,そのいずれもプラットフォーム依存型であり、しかも音声・映像で記録された講義内容と,例えばPowerPointなどのプレゼンテーション資料作成ツールで生成したスライド資料との簡単な同期再生(時系列にスライドが配置され,それが紙芝居のように変化していくだけもの)を実現しているに過ぎない.そこで,これらの問題点を改善するために,まず時間差収録した各種メディアの効果的なメディアミックス手法(時系列,スレッドベース)の検討と評価を行った.結果としては,受講生は教材のランダムアクセス性を重視する傾向にあり,単純に時系列に並んだデータよりもスレッドベースのコンテンツ配置が効果的であることが判明した.しかしスレッドベースの配置は,まだ実績が少なく教材提示を行うシステムも標準化されたものがないのが現状である.そこで,スレッドベースのコンテンツ表示が可能であり標準化が進んでいるCMS(コンテンツマネジメントシステム)を,マルチメディアコンテンツの教材提示に用いるシステムの試作を行った.本年度は,マルチメディアコンテンツの配信技術に関する研究を行った.受講生側の多様なインターネット接続環境に対応するため,昨年度行った「CAIシステムの設計・高度化に関する検討」により実現したマルチメディアコンテンツを効率よく配信するための研究を実施した.具体的には,情報工学専攻(工学部情報工学科)の現有設備である,教育用計算機ならびにネットワーク接続装置および外部ISPのホスティング機能を用いた,マルチメディア化されたコンテンツの配信とその効率化である.これらの研究成果として,(1)ホスティングされたCAIシステムにおけるマルチメディアコンテンツの管理技術の開発により,ミラーサーバ間でのコンテンツ管理における利便性の向上と,複数のミラーサーバからサーバ=クライアント間の通信速度の大きなサーバを選択することによる効率的な配信が可能となった.また,教材本体に関しては,様々な形態のCAI及びCAIによる小テストの作成を支援するシステムの開発を行った.これは,従来は,授業のみがマルチメディアコンテンツによる配信であるにもかかわらず小テストは文字情報だけであり,講義とテストの不均衡が生じていた.これを改善するために,小テストにおいてもマルチメディアコンテンツを含むことを可能とするテスト作成支援システムの開発を行った.これによりシステムに関する特段の知識がなくとも,マルチメディアコンテンツを含んだ小テストを容易に作成することが可能となった.さらに(2)インタラクティブCAIの導入と運用技術の開発により,従来のストリーミング映像の一方的な配信だけでなく,特に数学分野においてインタラクティブな受講が可能となった.これにより,教材のマルチメディア化を双方向に広げることができ,より効果的な学習を支援することが可能となった.
Ｎｅｗ　ｈｉｇｈ　ｈａｒｍｏｎｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ

マルチテラワットのフェムト秒レーザーをガスジェットに1e18 W/cm2以上の集光強度で照射することで発生する新しい高次高調波について研究を行った。高調波のスペクトル特性、放射の角度依存性、コヒーレンス性、そして光源サイズを決定し、原子力機構の9 TWのレーザーJ-KARENを用いて、高調波のエネルギーが水の窓領域である360 eVへ至ることを観測した。さらに、このような高調波の生成機構として、形成された密度特異点の電子スパイクが振動することで発生するという新しいモデルを提案し、それを確認した。この結果は、次世代の明るくコンパクトでコヒーレントなX線源として、新たな方向性を示すものである。平成24年度、高次高調波発生研究について、計画どおり順調に進展することができた。また、新しい高次高調波発生のスキームを発見した。本年度、申請者は2つの実験、(1)レーザー装置(J-KARENレーザー)の高性能化(申請者は高性能化の代表として改良を実行)、(2)新しいスキーム、相対論的プラズマを利用したコヒーレントスパイクからのによる高次高調波発生、を行い測定した高次高調波実験のデータ解析と生成された高次高調波の特性評価を行った。その成果として、高調波発生において、これまでよりも高い安定性を達成することが可能になり、本研究を大きく進展させることができた。特に、レーザー入射方向の軸外し方向への高次高調波発生については、予測以上の非常に興味深い実験結果を得ることができ、新しい高次高調波発生方法を発見することに至ることができた。本成果については、プレスリリースを行った。また、高分解能のイメージング軟X線分光器による測定によって、高次高調波の発生源の大きさが約1マイクロメートルであることを測定データの解析から得ることができ、高次高調波発生の角度分布とコヒーレンス評価に関するデータについても取得することができた。現在、取得したデータ等から新しい高次高調波の発生モデルの理論的な構築も同時にすすめている。新しい高次高調波発生方法の発見は、高次高調波が潜在的に高い科学的・社会的影響を持つ有望な次世代小型コヒーレントX線源であること示している。今後、新しいコヒーレントX線源、及びその応用の可能性等、研究を迅速にすすめていく必要がある。本成果については、原著論文2報、国際会議2件、国内会議1件の成果発表を行った。2011年度は、新しい高次高調波生成に関する研究は大きく進捗した。まず、原子力機構にて高次高調波生成の実験を行ない、高次高調波の角度分布やコヒーレンス、光源サイズの実験データを取得した。さらに高次高調波の強度が以前の実験よりも向上し、高い光子エネルギー(500 eV以上、以前は360 eV)も実現させることができた。2011年度に得られた実験データは、大変重要で興味深いものであり、この知見によって新しい高次高調波生成の理解は大きく進むといえる。現在の高次高調波の角度分布のスペクトルデータをシングルショットで計測するために、3チャンネルのフラットフィールド分光器を設計し、製作を開始した。これにより、高次高調波の分布のより詳細なデータが取得できる。高次高調波生成に関する最初の論文をPhysical ReviewLetters誌に発表した[A. S. Pirozhkov, et al.,"Soft-X-Ray HarmonicComb from Relativistic Electron Spikes," Phys. Rev. Lett. 108 (13), 135004-5 (2012)]。また、この成果をプレス発表し、朝日新聞に掲載された(3月15日朝刊)。4つの国際学会と1つの国内の学会にて、3件の招待講演を行ない、2件の口頭発表を行った。この2011年度に得られた成果は、小型レーザーで利用しやすい、デブリのでないガスジェットターゲットを用いた、次世代の小型コヒーレントX線源としての道を切り開くものである。本研究の成果は、重要で社会的にも高いインパクトがあるので、この新しいX線源とそれを用いた応用研究を迅速に進めるためには、大規模な研究展開が望まれる。申請者は、リーダーとしてJ-KARENレーザーの高性能化を行った。具体的には、レーザー光軸安定性、ショットごとの高いパルス安定性、レーザーパルス圧縮機の改良によって、高性能化を達成した。その結果、これまでの実験と比較して、高調波発生のはるかに優れた安定性と再現性を実現することができた。高次高調波は818°の角度でレーザー集光軸外へ生成されることを発見した。これは、予測以上に非常に興味深い新しい結果である。また、イメージングXUV分光器によって、高次高調波は26°の発生角度分布を有していることを計測した。

高次高調波の発生源の大きさは約1マイクロメートルであることを測定した。コヒーレンス測定には、高分解能のLiF検出器と狭帯域の周期性のMo/ Si多層ミラー(13.9nm)を使用した。現在、コヒーレンス分析(マルチスリットによる高次高調波(波長13.9nm光の干渉縞データ)のためのデータ解析を行っている。また、本年度中に3チャンネルの平面結像型軟X線分光器について、使用する準備ができた。以上のように研究計画は、概ね予定通り達成している。成果報告のための外国出張2件の旅費。(米国2件、CLEO(6月サンノゼ)、SPIEコンファレンス(8月サンディエゴ)追加データ取得のための実験消耗品。
移植時生検を用いたドナーの腎予後予測～超解像度顕微鏡を用いた病理学的因子の探索

関西3施設で行われた生体腎移植のドナー308名を対象とする後ろ向きコホートを用いて、以下の2つの点を明らかにする。1新たな腎予後予測因子を臨床データから同定し、ドナーの予後予測能を上げ、2ドナー腎の予備能は、移植時虚血に対する尿細管の耐性で評価できるという仮説のもと、オートファジーフラックスや超解像度顕微鏡による細胞内小器官の観察を移植時生検で行い、それが1の臨床データのみによる予後予測能をさらに改善するか検討を行う。