hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IoTを支える高信頼組込みシステム向けセキュリティ脅威分析支援システム

今年度は,前年度までの研究・開発成果をベースに進めた。サブテーマ1の脅威分析手法の開発のテーマのまとめとして,サブテーマ3の(3-1)脅威分析支援システムにおけるガイドワードデータベースの開発を推進したが,6割程度の完成度に留まっており,引き続き開発を継続する。このテーマに関連して,最新の脅威分析手法に関する研究成果や論文を調査し,本研究との位置付けを整理した。(3-3)対策手法データベースについて,調査と情報収集,及び基本設計まで完了した。対策手法データベースの構築方法として,従来は,人手による手法の整理を想定していたが,膨大な情報を正確かつ効率的に整理し,維持するためには,自動化が必要になる。また,セキュリティ対策には,製品のライフサイクル全体で1つまたは複数の手法を組み合わせて適用することが通常である。これまでは,開発段階で機能を追加することで対策をする手法に主眼を置いていたが,テスト工程におけるテスト手法を追加,改善することで,脆弱性の減少につながるケースも考慮する必要がある。そこで,組込みソフトウェアを対象としたファジングの調査,試作を実施した。引き続き,テスト手法の調査及びその性能を評価し,対策データベースの充実化に繋げたいと考えている。研究代表者の業務内容変更,及び研究チームに加わる大学院生の減少等,当初予期していなかった事象が発生し,研究計画に遅れが発生したため,研究期間を1年間延長する申請を行った。この延長期間において,当初の研究計画を遂行できるものと考えている。今後は,3つのサブテーマで開発してきたデータベースを接続し,脅威分析全体の支援に関する評価を実施するため,開発作業と評価作業を推進していく。研究期間の延長により,研究実施期間を確保できるものと考えている。これらに加えて,大学院生を含む研究チームを安定的に維持するよう尽力する。今年度は,当初の予定通り,研究代表者らが開発したHAZOPベースの安全分析手法(文献[10],2013)とセキュリティ脅威分析手法(文献[4],2015)を基に,組込みシステムを対象とした脅威分析手法の検討(サブテーマ1)を進めることができた。その結果,査読付き研究発表1件を実施した。加えて,組込みシステムにおけるセキュリティの脆弱性評価手法の開発(サブテーマ2)に向けて,既存の脆弱性評価手法の調査,及び既存の組込みシステム(Internet of Things)機器)を対象として,脆弱性の調査を実施することができた。その結果,査読無し研究会発表1件(現在,国際会議に投稿中)を実施した。最後に,本研究の目標である脅威分析支援システムのプロトタイプ開発(サブテーマ3)のための,ツール評価・初期試作として,Microsoft Threat Modeling Tool 2016を使用したプロトタイプの構築を試みた。その結果,いくつかの改善点や課題が見つかり,今後の研究に活かすこととした。当初の計画通り,順調に進展している。研究チームに加わった大学院生の数が当初想定していた人数よりも多かったため,今後,さらに研究の進展,研究発表を実施できるものと期待している。今年度は,前年度の研究・開発成果をベースに,概ね計画通りに進めることができた。まず,サブテーマ1の脅威分析手法の開発のテーマのまとめとして,サブテーマ3の(3-1)脅威分析支援システムにおけるガイドワードデータベースの基本設計を完了した。加えて,(3-2)脆弱性評価手法の簡易評価を実施するために,昨年度の研究成果である組込み/IoTシステム向けの脆弱性検出環境のプロトタイプの研究・開発を進めることができた。(3-3)対策手法データベースについては基本設計のみを実施した。研究チームに加わった大学院生の数も概ね想定通りであったこともあり,当初の計画通り,順調に進展している。今後,さらに研究の進展,研究発表を実施できるものと期待している。現状の方策で問題なく進められるものと考えている。

これらに加えて,大学院生を含む研究チームを安定的に維持するよう尽力する。次年度使用額(B-A)は,17,595円であり,ほぼ予算の執行ができた。国際学会における発表計画を変更したので,そのための旅費については来年度使用する予定である。その他の差額については大きな問題はないと考えている。現状の計画から変更は不要と考えている。研究代表者のウェブサイト
HCFC-22代替フロン冷媒の内面螺旋溝付管内圧力降下に関する研究

本研究は、高性能な蒸気圧縮式ヒートポンプ・冷凍システムの熱的最適設計に資することを目指して、種々の溝付管を伝熱管とした熱交換器を蒸気圧縮式ヒートポンプシステムに組み込み、HCFC-22およびその代替候補冷媒を使用して圧力降下および熱伝達特性を実験的に解明することを目的として行った。本年度の研究の概要及び今後の課題を以下に示す。1.溝付管を伝熱管とする対向流形式(内管内を冷媒、環状部を熱源水が流れる)の水平二重管式試験熱交換器を組み込んだ蒸気圧縮式ヒートポンプシステムを試作した。試験熱交換器は小区間で微差圧および蒸気圧力、伝熱量、蒸気温度、管壁温度が測定でき、伝熱管を容易に交換できる構造とした。また、試験区間については凝縮器と蒸発器をバルブ操作により切り替えることができる。2.4種類の溝付管、HCFC-22とその代替冷媒(R407C及びR410A)について、蒸発及び凝縮現象の管内圧力降下測定・熱伝達実験を熱源条件を一定とし、冷媒流量を変化させて行った。3.局所及び平均蒸発熱伝達について、種々の溝付管の伝熱性能、溝形状の影響を明確にし、HCFC-22とその代替冷媒の一般式を提案した。また、局所及び平均凝縮熱伝達については、現在解析中である。4.本研究の主目的である管内圧力降下については、本年度の実験結果から得られた装置の問題点を改善した後に、再度詳細に実験・解析を行う予定である。
ヒトにおける発生毒性に関する感受性の推定方法

動物試験で得られた環境要因の発生毒性に関するデータを、より正確にヒトへ外挿するための拠りどころを求めるため、ラットとヒト胎児の未分化の器官原基をヌードマウスへ移植し、各種の外因に対する感受性を検討した。まず、移植器官原基の各種化学物質に対する感受性を調べるための基礎実験として、妊娠14日のWistar系ラット胎仔の前肢原基をヌードマウスの皮下へ移植し、既知の催奇形化学物質をヌードマウスへ投与して、移植後20日目に移植片を摘出し検索した。その結果、シクロホスファミド(CP),ヒドロキシウレア,シクロヘキシミド,マイトマイシンCは、高用量で移植片の発育を有意に抑制し、組織学的にも軟骨及び骨の形成障害が認められた。これらの毒性量は、いずれもin vivoの催奇形用量に近い値であった。次に、CPに対する四肢原基の感受性をラットとヒトの間で比較するため、胎齢5-6週の人工流産ヒト胎芽の四肢原基を用い、上と同様の実験を行った。その結果、ラット四肢原基が20mg/kg以上のCPによって有意の分化発育障害を受けたのに対し、ヒト四肢原基の発育と組織分化は20-120mg/kgのCP投与群と溶媒投与対照群との間で差がなく、ヒトの四肢原基はラットのそれよりもCPの毒性に対する感受性が低いと推定された。また、ラットとヒトの胎児網膜組織をヌードマウスの精巣内へ移植し、400ラドの放射性コバルトを照射したところ、壊死細胞やロゼットなどの異常の出現がヒトよりもラットの網膜組織でより著しく、ヒト胎児の網膜組織はラットのそれよりも放射線に対する感受性が低いことが示唆された。以上の結果から、ヌードマウスへの器管原基移植法が、従来のin vivo発生毒性試験を補い得る発性毒性検出系としての価値を有し、外因に対する胎児組織の感受性をヒトと実験動物との間で直接比較し得ることが明らかになった。
力学系の不変的性質及びＣ＊環，Ｋ理論への横断的研究

研究期間内に達成出来た主なことは,次元群埋め込みの記号拡大による力学系表現が可能であることを示したことである.これまで知られている結果は2つの次元群間に埋め込みがあった時に,2つのCantor極小系間にほとんど1対1拡大となる関係を持つ力学系の次元群達と順序同型になるというもので,筆者によって得られた.この既知な結果を記号力学系を拡大として持てるか否かを調べたものが今回得られたもので,この結果を得る為にはエントロピー構造と呼ばれる概念が必要である.この概念を今回の問題に適用するには技術的に克服しないと行けない問題があり時間を要したが,何とかその困難さを克服出来結果を得ることが出来た.研究期間内に達成出来た主なことは,次元群埋め込みの記号拡大による力学系表現が可能であることを示したことである.これまで知られている結果は2つの次元群間に埋め込みがあった時に,2つのCantor極小系間にほとんど1対1拡大となる関係を持つ力学系の次元群達と順序同型になるというもので,筆者によって得られた.この既知な結果を記号力学系を拡大として持てるか否かを調べたものが今回得られたもので,この結果を得る為にはエントロピー構造と呼ばれる概念が必要である.この概念を今回の問題に適用するには技術的に克服しないと行けない問題があり時間を要したが,何とかその困難さを克服出来結果を得ることが出来た.本年度はCantor極小系におけるfactorとそれから作ちれる次元群の埋め込みに関して研究を行った.具体的たはCantor集合X,Yそれぞれに極小(minimal)に作用する同相写像S:X→X,T:Y→Yによって作られるCantor極小系(X,S),(Y,T)に対して,(Y,T)が(X,S)のfactorであるとき,そのfactor mapをπ:X→Yとすると,それに付随して次元群間の順序準同型写像π^*:K^0(Y,T)→K^0(X,S)が得られる.もしπにalmost 1-to-1と呼ばれる性質を持つときは,(1)π^*は順序埋め込みになる.(2)π^*の余核K^0(X,S)/π^*(K^0(Y,T))はねじれ元がない(torsion free)(3)πに付随して出来る次元群の状態空間の間のアフィシ準同型写像π:S(X,S)→S(Y,T)は全射で端点を端点に移す.の3条件が分かうていたが,もしπがalmst 1-to-1でなければ(即ちπは一対一の点はなく常に多対一の写像)π^*は次元群間にどういう性質をもたらすかが知られていないため,22年度はそれを調べることに時間を費やされた.残念ながら今のところ最終的な結果には至っておらず,(2)の性質が崩れる(即ちπ^*の余核にねじれ元が存在する)ことが分かっているのみである.但し22年度では(X,S),(Y,T)の互いの構造を関連付けることが出来る半順序Bratteli図形にこれら2つの力学系を表現が出来,しかもそれらを使って次元群を計算するための技術を得ることが出来たため,近いうちに更なる条件や次元群間の構造が分かると期待される.本年度はCantor極小系における記号拡大と次元群の埋め込みに関して研究を行った.具体的にはCantor集合Yに極小(minimal)に作用する同相写像T:Y→Yと2つの次元群G,Hの間の埋め込みi:H→Gがあり,しかも力学系(Y,T)から作られる次元群K^0(T)がHと順序同型であるとする.このとき極小サブシフト(記号力学系)(X,S)で次の条件を満たすものが存在するかという問題が考えられる.「(1)(Y,T)が(X,S)のalmost1-to-1factorである.そのfactor mapをπ:X→Yとする(2)次元群K^0(S)とGが順序同型になる.このときa:G→K^0(S),b:H→K^0(T)をそれぞれ順序同型写像とする.(3)π^*:K^0(T)→K^0(S)をπに付随する順序準同型写像とすると,a・i=π^*・bを満たす.」23年度はこの問題を考えることに時間を費やされた.問題解決には力学系(Y,T)のエントロピーが有限であることが必要条件であるが,更にエントロピー構造と呼ばれる新しい概念を導入する必要があり,それを筆者が解析の為によく使うBratteli図形に適用する準備段階がようやく済んだところまでで,残念ながら今のところ最終的な結果には至っていない.しかし準備段階が終わったので,次年度中にはなんとか問題解決すると期待している.本年度はCantor極小力学系の強軌道同型とエントロピー関数実現問題に取り組んだ.コンパクト距離空間上の極小に作用する力学系において,その不変確率測度全体はChoquet単体と呼ばれるコンパクト距離凸空間になることが知られている.特にCantor集合上の極小力学系(Cantor極小系と呼ぶ)に対する強軌道同型な力学系同士は,それらの不変確率測度全体同士にアフィン同相写像があることが知られている.つまりCantor極小系の強軌道同型類を1つ固定すると,それに伴いChquet単体を1つ固定することを意味する.

次に不変確率測度全体を定義域とするエントロピー関数(不変確率測度による測度論的エントロピーを与える関数)を考えると,この関数は(無限大も許容する)非負アフィン関数であることが分かる.そこで次のような問題が考えられる.「Cantor力学系の強軌道同型類と,それに付随する不変確率測度全体からなるChoquet単体上の非負アフィン関数をそれぞれ任意に与える.するとそのアフィン関数をエントロピー関数として実現するCantor極小系が強軌道同型内に存在するかどうか判定せよ.」残念ながら今のところこの問題に関する回答は得られいないが,示す上での技術的な問題が解決されそうなので,肯定的な回答が得られそうである.この問題は筆者の結果である「Cantor極小系の強軌道同型内には無限大を含む任意の非負値を(位相的)エントロピーの値として実現する力学系を含む」の拡張になることが容易に分かる.本年度は(1)Cantor極小系における記号拡大と次元群の埋め込みに関する研究,(2)Cantor極小系のエントロピー関数に関する研究を行った.具体的には以下の通りである.(1)Cantor集合Yに極小(minimal)に作用する同相写像T:Y→Yと2つの次元群G,Hの間の埋め込みi:H→Gがあり,しかも力学系(Y,T)から作られる次元群K^(T)がHと順序同型であるとする.このとき極小サブシフト(記号力学系)(X,S)で次の条件を満たすものが存在するかという問題が考えられる.「1(Y,T)が(X,S)のalmost 1-to-1 factorである.そのfactor mapをπ:X→Yとする2次元群K^0(S)とGが順序同型になる.このときa:G→K^0(S),b:H→K^0(T)をそれぞれ順序同型写像とする.3π^*:K^0(T)→K^0(S)をπに付随する順序準同型写像とすると,a・i=π^*・bを満たす.」24年度はこの問題を肯定的に解決した.(2)力学系の不変確立測度のなす空間はChoquet単体と呼ばれるコンパクト距離凸空間になるが,その上にはエントロピー関数が定義出来る.この関数は各不変確立測度に対して,その測度論的エントロピーの値を取る関数であるが,その特徴付けは知られている.一方Cantor極小力学系の強軌道同型内では常に不変確立測度のなす空間M同士はアフィン同型であることが分かっている.そこで強軌道同型クラスとMを固定し,エントロピー関数の性質を持つM上の任意の関数Fを与えたときに,Fをエントロピー関数とするような強軌道同型内のCantor極小系が存在するかという問題が考えあれる.この問題は未解決であるが,次年度解決を目指したい.実績の概要にも書いたよう、に記号力学系と次元群の埋め込みに関する問題は,その解決の為の事前準備に時間がかかるものと想定していたが本年度中には残念ならが達成出来なかった.25年度が最終年度であるため、記入しない。上記(1)が解決されたことがその要因である.願わくば(2)が解決出来れば計画以上と言えると思う.これも実績の概要に書いたように,準備段階が終わっている為,来年度前半には解決するものと思われる.25年度が最終年度であるため、記入しない。今のところ現時点での研究ペースが保たれれば良いと考えている.
柔軟なばねを複合的に用いたパラレルメカニズムによる関節レスカ覚提示装置

本課題では,超音波浮揚という現象に着目し(1)超音波振動を制御することで,表面摩擦を変化させる手法について提案,有用性を明らかにした.さらに(2)表面摩擦変化を応用した関節レスカ覚提示装置について試作し,その有効性を明らかにした.これらのことから,研究目標を達成した.本課題では,超音波浮揚という現象に着目し,(1)超音波振動を制御することで,表面摩擦を変化させる手法について提案,有用性を明らかにした.さらに,(2)表面摩擦変化を応用した関節レス力覚提示装置について試作し,その有効性を明らかにした.これらのことから,研究目標を達成した.本課題では,超音波浮揚という現象に着目し(1)超音波振動を制御することで,表面摩擦を変化させる手法について提案,有用性を明らかにした.さらに(2)表面摩擦変化を応用した関節レスカ覚提示装置について試作し,その有効性を明らかにした.これらのことから,研究目標を達成した.本研究では,従来では高価であり広く一般に普及するには至っていない力覚提示装置に着目し, (ばねを複合的に用いたパラレルメカニズムによる関節レス機構),(圧電アクチュエータによるすべり変化型受動力覚提示手法)を提案し,これらを統合することで小型かつ安価に製造可能な力覚提示装置を開発することにより,利便性,娯楽性のみならず,リハビリテーションや障害者補助など,社会へ広く貢献する技術を提供することを目的とする.本年度は,当初の実施計画に基づき,5項目にわたり研究開発を実施した.(1)ばねを応用した機構要素解析では,新規機構を考案し,光造形モデルの試作,およびFEM解析によりその基本特性を明らかにした.(2)ばねを複合的に用いたパラレルメカニズムを有する関節レスマニピュレータ機構開発では,本課題のためのパラレルメカニズム機構を考案した.(3)解析ソフトウェアによる機構の挙動解析では,(2)で提案した機構についてFEM解析を実施した.機構の一部にねじれやすい問題が発生することが明らかになるが,基本特性には影響が無いこと示唆された.(4)MIMプロセスを応用したばね機構要素製作と評価では,MIMプロセスを用いた機構開発について,基礎試作モデルを製作,負荷試験を行った。当初予定していた機構におけるサイズでは,プロセスの特性上,材質に破断が起きやすいことを明らかにした.この点については,研究の進展により明らかになったことである.さらなる機構改良,また材質に関する検討を進めており,研究課題実施期間内に解決の予定である.(5)圧電アクチュエータによるすべり変化型受動力覚提示手法に関する基礎試験モデル製作・評価では,基礎実験装置を構築し,異なる周波数,押しつけ力を与えた場合のすべり特性の変化を明らかにした.以上のことより,当初の計画通り,研究開発項目を実施した.当該年度においては,当初の計画通り研究開発項目を実施できた.ただし,項目(4)において,MIMプロセスを用いた場合では,材質の特性に変化が生じ,当初予定していた柔軟性を素材に得られないことが明らかになっている.この点について,機構の再検討,および加工プロセスの見直しを平行して行っており,一定の見通しが得られている.よって,「おおむね順調に伸展している」と達成度を評価した.今後も,当初計画通り研究開発を進行する.ただし,MIMプロセスに関しては,本年度の研究成果によって本課題へ応用が難しいことが明らかになった.よって,この点については,代替的な加工手法によって試作機を開発することにするよう,計画を変更して実施する.次年度の研究費使用計画として,当初計画通り進行する.ただし,品名・仕様に挙げたMIM加工プロセスを用いた加工は,MIM加工プロセス以外の,適した加工方法によるものと変更を予定する.
動物個体での蛍光イメージングへの応用を目指した新規蛍光消光団の開発

本研究において、近赤外光領域の蛍光色素であるSi-rhodamine (SiR)類を基礎骨格として、無蛍光性のQSY類と同様に、キサンテン環3,6位のN原子に芳香環を結合させることで無蛍光性にすることを行った。SiNQ類をデザイン・合成した結果、蛍光量子収率は溶媒のpHや極性に依存せず0.001以下であった。特にN原子がインドリン構造を形成しているSiNQ780は650ー900 nmと広範囲に吸収波長を有していた。SiNQ780を用いて近赤外MMP活性検出蛍光プローブを開発し、皮下腫瘍モデルマウスにおいて腫瘍部位を蛍光にて検出することに成功した。本研究では、ラットやマウスなどの動物個体内において生体分子可視化ツールとして機能し、生命現象の解明や医用診断薬開発に繋がる近赤外蛍光プローブの開発を見据えた、近赤外蛍光に対応した「蛍光消光団」の開発を目的としている。近赤外蛍光プローブの開発には、近傍の近赤外蛍光団の蛍光を十分に消光可能な「消光団」が有用であるが、現在、市販されている近赤外蛍光を消光可能な「消光団」は生体内での安定性などに問題を抱えている。そのため、優れた消光団の開発は、近赤外蛍光プローブの開発研究の分野においてブレイクスルーとなりうる。平成25年度は平成24年度に引き続き、新たな近赤外蛍光消光団のデザインおよび有機合成を行った。動物個体内での蛍光イメージングにおいて、組織透過性および自家蛍光を考慮した場合、使用する励起波長は実用的には700 nm以上(同時に蛍光波長も700 nm以上となる)であることが望ましい。一方、現在使用されている近赤外蛍光消光団として「QSY-21」と「BHQ-3」が挙げられるが、「QSY-21」は700 nm以上の蛍光を消光させるには十分に長い波長の吸収スペクトルは有しておらず、一方、「BHQ-3」は750 nmもの長い波長の蛍光を消光させることはできるが、分子構造中のアゾ基の開裂に起因した生体内での不安定性が報告されている。このような状況下、本研究においては、生体内での安定性を考慮し、分子構造内にアゾ基を含まず、かつ700 nm以上に十分に長い吸収スペクトルを有する新たな消光団の開発を行った。その結果、新たな蛍光消光団の開発及びその合成法の確立に成功した。本蛍光消光団は、吸収極大波長を750 nm付近に持ち、実用的にも十分に長い吸収波長を示している。また、本研究成果は特許出願を行った。近赤外蛍光プローブの開発には、近傍の近赤外蛍光団の蛍光を十分に消光可能な「消光団」が有用であるが、現在、市販されている近赤外蛍光を消光可能な「消光団」は生体内での安定性などに大きな問題がある。そのため、優れた消光団の開発は近赤外蛍光プローブの開発研究の分野においてブレイクスルーとなりうる。平成24年度は、新たな近赤外蛍光消光団のデザインおよび有機合成を行った。このような状況下、本研究においては、生体内での安定性を考慮し、分子構造内にアゾ基を含まず、かつ700 nm以上に極大吸収波長を有する新たな消光団の開発を行った。具体的には、「QSY-21」を基に新たな蛍光消光団の開発及びその合成法の確立に成功した。本蛍光消光団は、吸収極大波長を750 nm付近に持ち、実用的にも十分に長い吸収波長を示した。本成果の一部は、特許出願および、日本薬学会第133年会にて発表を行い、優秀発表賞を頂いた。

本研究では、ラットやマウスなどの動物個体内において生体分子可視化ツールとして機能し、生命現象の解明や医用診断薬開発に繋がる近赤外蛍光プローブの開発を見据えた、近赤外蛍光に対応した「蛍光消光団」の開発を目的としている。近赤外蛍光プローブの開発には、近傍の近赤外蛍光団の蛍光を十分に消光可能な「消光団」が有用であるが、現在市販されている近赤外蛍光を消光可能な「消光団」は生体内での安定性やその吸収波長の長さに問題がある。そのため、優れた消光団の開発は近赤外蛍光プローブの開発研究の分野においてブレイクスルーとなりうる。平成24年度および平成25年度に、新たな近赤外蛍光消光団のデザインおよび合成によって、780 nm以上に吸収波長を有する実用的な近赤外消光団である「SiNQ類」の開発に成功した。平成26年度は、開発した新規消光団を用いて、近赤外蛍光プローブの開発を行った。これによって、開発した消光団が生命科学研究において真に有用であることを示すことを目的とした。標的生体分子としては、MMP (matrix metalloproteinase)に着目し、新たなMMP酵素活性を検出する近赤外蛍光プローブの開発、さらには培養細胞および皮下腫瘍モデルマウスへと応用を行った。MMPは細胞外基質の分解において中心的な役割を担う酵素であり、がん、動脈硬化、関節リウマチ、パーキンソン病など様々な疾患での過剰発現が報告されている。開発したプローブは酵素反応前には十分に消光されており、酵素反応後に大きな蛍光上昇を示した。また、実際に本プローブを皮下腫瘍モデルマウスへと応用したところ、腫瘍部位での蛍光上昇を観察することに成功した。これら研究成果は、国内・国外特許出願を行い、また、投稿論文として「Journal of the American Chemical Society」にて発表された。ケミカルバイオロジー平成25年度には、平成24年度に開発した蛍光消光団のプロトタイプを更に構造改変することによって、吸収極大波長を750 nm付近に持ち実用的にも十分に安定かつ長い吸収波長を示す蛍光消光団の開発に成功した。本消光団は、更なる分子構造の改変によって、水溶性などの調整にも成功しており、当初の研究計画の平成25年度の研究目標を十分に達成するものである。これら成果は特許出願も行っており、「(1)当初の計画以上に進展している」とさせて頂いた。平成24年度には、700 nm以上の吸収スペクトルを有する蛍光消光団のプロトタイプの合成法の確立に成功している。本プロトタイプの消光団は更なる分子構造の改変によって、生体サンプル内での安定性も高めることに成功しており、当初の研究計画の平成24・25年度に相当する研究目標の大部分を既に達成している。これら研究成果の一部は、国内特許出願を行ったほか、日本薬学会第133年会において優秀発表賞も頂いており、客観的にも高い評価を受けている。以上より、「(1)当初の計画以上に進展している」とさせて頂いた。平成25年度は、研究計画通りに順調に進展したため、今後の推進方策としては、当初の計画通り変更なく推進していく。また、現在のところ、研究を遂行する上での問題等はない。本年度、研究計画は順調に進展しているため、今後の推進方策としては、当初の研究計画通り変更なく推進していく。また、現在のところ、研究を遂行する上での問題点等はない。平成24年度及び平成25年度は、当初研究計画の分子設計によって順調に蛍光消光団の開発に成功したため、当初予想していた数ほどは化合物を合成する必要がなかったため、有機合成試薬および消耗品の購入が予想以上に少なく済み、「次年度使用額」が生じた。平成26年度は、投稿論文の作成や当初計画以上に動物実験などを行う予定であるため、特に生化学試薬が必要とされることが予想され、これらに使用していく予定である。
精神科救急外来での非自発的入院を防ぎ患者の主体性を維持するための支援方法の検討

本研究は、欧米に比べ精神科アウトリーチが十分に発達していない我が国において、精神症状の急性期に、非自発的入院を防いだり、非自発的入院であっても患者が可能な限り強制力を認識せず、主体性を維持するための支援方法を実態調査をもとに検討することを目的としている。非自発的入院は、時に治療の必要性の認識が困難となる精神疾患の特性を考慮し、法律で定められている入院制度である。しかし、非自発的入院は、現在、患者が強制力や屈辱を認識することに関連しており、その後の精神医療の主体的な活用にも悪影響を及ぼすことが明らかになっている。特に我が国においては、非自発的入院が他先進国と比較しても高く、非自発的入院を防いだり、患者の強制力の認識につながらない支援方法の検討が必要であると考える。平成30年度は、支援実態をより詳細に調査するために、文献検討と事前調査によりインタビューガイドを作成した。現在、倫理審査書類の作成と共に、依頼先を検討中である。また、対象に関して、計画の当初は、精神科救急外来を対象としていたが、精神科救急医療体制整備事業の目的や、事業の実績を勘案した結果、対象を精神科外来まで広げることとした。つまり、精神症状の急性期に非自発的入院や強制的介入を防ぐために精神科外来で行われている支援実態やその障壁を明らかにし、急性期であっても、可能な限り患者が主体性を維持し、強制力を認識しないための支援方法を検討することとする。育休復帰に伴う、引継ぎや研究体制の再構築により当初の予定よりやや遅れている。また、インタビュー対象を当初の予定と変更したため、当初の予定より依頼施設の検討に時間を要している。平成31年度は、大阪府下の精神科外来に勤務する医師、看護師、精神保健福祉士、心理士といった非自発的入院時に支援を行う医療者に対し、個別インタビューを行い、質問紙を作成する。当初、平成30年度中に行う予定であったインタビュー調査のための旅費や、データ分析のための人件費を計上していたが、インタビュー調査が実施できなかったため、使用しなかった。平成31年度は、インタビュー実施に伴い、旅費、同意書などの作成に伴う物品費、データ分析の補助のための人件費を計上する。
音の空間情報を受信側で自由に再構成する手法の確立

ネットワークを介した遠隔地間の協調作業においてコミュニケーションを自然に行うためには,音声を明瞭に伝送するだけではなく,音の到来方向および距離という「三次元空間情報」を正しく伝送・再生することが重要であると考えられる.そこで,本研究は,バイノーラル再生系を基礎として,音の三次元空間情報を受信側において自由に再構成する手法を確立するために以下の二つの観点から研究を実施した.(1)送信側における音の三次元空間情報の受信側における忠実再生本研究の提案法における,音の空間情報を再構成するための音響特性補正項について,その特性を検証するために,その補正項の物理的特性の劣化が主観的評価に及ぼす影響を調べた.具体的には,その補正項の時間領域における表現であるインパルス応答を有限長で打ち切った場合に,再生された音の聞こえにおける自然性を評価する実験を行った.その結果,本来の継続時間の1/10程度の長さでインパルス応答を打ち切っても,その自然性には有意な影響はないことが示された.これにより,本研究で提案した手法を実用に供する可能性を実証した.(2)受信側における三次元空間情報の再構成テレビ会議において競合話者が同時に発声する状況を取り上げ,従来法であるモノラル系,ステレオ系と本研究で提案した方法の結果を比較することによって,音の三次元空間情報を正しく伝送することの効果を検証した.具体的には,送信側において3名の話者が4モーラの単語を同時に発声し,受信側では予め指定された話者の発声した単語を聞き取りかなで回答した.その回答結果から単語了解度を算出した.その結果,提案法を用いた場合には,単語了解度が従来法に比べて20%程度向上することが示され,音の空間情報を正しく伝達することの有効性が示された.さらに,この効果は,同時に伝送する映像情報の画質によらず有効であることも示された.ネットワークを介した遠隔地間の協調作業においてコミュニケーションを自然に行うためには,音声を明瞭に伝送するだけではなく,音の到来方向および距離という「三次元空間情報」を正しく伝送・再生することが重要であると考えられる.そこで,本研究は,バイノーラル再生系を基礎として,音の三次元空間情報を受信側において自由に再構成する手法を確立するために以下の二つの観点から研究を実施した.(1)送信側における音の三次元空間情報の受信側における忠実再生本研究の提案法における,音の空間情報を再構成するための音響特性補正項について,その特性を検証するために,その補正項の物理的特性の劣化が主観的評価に及ぼす影響を調べた.具体的には,その補正項の時間領域における表現であるインパルス応答を有限長で打ち切った場合に,再生された音の聞こえにおける自然性を評価する実験を行った.その結果,本来の継続時間の1/10程度の長さでインパルス応答を打ち切っても,その自然性には有意な影響はないことが示された.これにより,本研究で提案した手法を実用に供する可能性を実証した.(2)受信側における三次元空間情報の再構成テレビ会議において競合話者が同時に発声する状況を取り上げ,従来法であるモノラル系,ステレオ系と本研究で提案した方法の結果を比較することによって,音の三次元空間情報を正しく伝送することの効果を検証した.具体的には,送信側において3名の話者が4モーラの単語を同時に発声し,受信側では予め指定された話者の発声した単語を聞き取りかなで回答した.その回答結果から単語了解度を算出した.その結果,提案法を用いた場合には,単語了解度が従来法に比べて20%程度向上することが示され,音の空間情報を正しく伝達することの有効性が示された.さらに,この効果は,同時に伝送する映像情報の画質によらず有効であることも示された.ネットワークを介した遠隔地間の協調作業においてコミュニケーションを自然に行うためには,音声を明瞭に伝送するだけではなく,音の到来方向および距離という「三次元空間情報」を正しく伝送・再生することが極めて重要であると考えられる.そこで,本研究は,バイノーラル再生系を利用して,音の三次元空間情報を受信側において自由に再構成する手法を確立することを目的とし,本年度は以下の成果を得た.まず,テレビ会議において複数話者が同時に発声する状況を取り上げ,従来法であるモノラル系システレオ系と本研究で提案した方法の結果を比較することによって,音の三次元空間情報を正しく伝送することの効果を検証した.具体的には,送信側において3名の話者が4モーラの単語を同時に発声し,受信側では予め指定された話者の発声した単語を聞き取りかなで回答した.の回答結果から単語了解度を算出した.その結果,提案法を用いた場合には,単語了解度が従来法に比べて20%程度向上することが示され,音の空間情報を正しく伝達することの有効性が示された.続いて,提案法において音の空間情報を再構成するための音響特性補正項の特性を検証した.そのために,その補正項の物理的特性の劣化が主観的評価に及ぼす影響を調べた.具体的には,その補正項の時間領域における表現であるインパルス応答を有限長で打ち切った場合に,再生された音の聞こえにおける自然性を評価する実験を行った.その結果,本来の継続時間の1/10程度の長さでインパルス応答を打ち切っても,その自然性には有意な影響はないことが示された.一方で,その補正項を送信側の音場とは極端に音響特性が異なる音場で測定した場合には,自然性に有意な劣化が生じることも示された.

これらの結果は,本提案法を簡略化して実用に供することの可能性と限界を示している.来年度は,さらに詳細な検討を行う予定である.ネットワークを介した遠隔地間の協調作業においてコミュニケーションを自然に行うためには,音声を明瞭に伝送するだけではなく,音の到来方向および距離という「三次元空間情報」を正しく伝送・再生することが極めて重要であると考えられる.そこで,本研究は,バイノーラル再生系を基礎として,音の三次元空間情報を受信側において自由に再構成する手法を確立することを目的とした.昨年度の成果として,テレビ会議において複数話者が同時に発声する状況においては,従来法であるモノラル系,ステレオ系より本研究で提案した方法の単語了解度が優ることを示した.ただし,昨年度は音声と同時に提示した映像はディジタルビデオ画質という高精細なものであった.一方,実際のネットワークを介した系では,画像に関しては情報圧縮を行うことによる画質の劣化は避けられない.そこで,本年度は,昨年度と同様の実験を,「画像なし」,「H.263符号化画質(画質パラメータ:3段階)」,「ディジタルビデオ画質」の5条件下で行った.その結果,画質によって音声了解度は有意に変化するものの,どの画質条件でも提案法を用いた場合には単語了解度が従来法に比べて10%程度向上することが示され,音の空間情報を正しく伝達することの有効性が示された.また,提案法において音の空間情報を再構成するための音響特性補正項の特性を検証した.昨年度までに,補正項のインパルス応答を本来の継続時間より短くなるように打ち切ることで簡略化すると,被験者によっては極端に評価が低下する場合が見られた.そこで,本年度はその原因について検討した,具体的には,聴覚末梢系の特性を計算機上に機能モデルとして実装し,簡略化による補正特性のスペクトル変化と,主観評価値の変化の対応を調べた.その結果から,補正特性のスペクトルの変化を,本提案手法を実用に供する際の性能指標として用いることが可能であることを示した.
心筋細胞のアポトーシスの全プロセスは10分から20分で極めて短時間である

1.Fas刺激後のラット培養心細胞におけるアポトーシス全プロセスのビデオ顕微鏡による解析ラット培養心筋細胞にFas-ligand+actionmycin Dを加えてアポオーシスを誘導し、48時間顕微鏡ビデオカメラを設置して連続撮影を行い、アポトーシスの全プロセスにおける機能と形態を観察した。60%の細胞で平均16時間後に比較的遅いbeating(17±3/分)が始まった。その後、より速いbeating(35±7/分)を伴いながら長軸方向に縮小化がおこり、長方形、棍棒状、或いは骨状に変形した。細胞はさらに平均3時間後平滑な表面を保ったまま球形に完全縮小した。Beatingは消滅し、0.6±0.2時間後buddingやapoptoticbodyの出現がみられた。Beating開始は心筋細胞の形態変化に先行し、かつその頻度はその後の形態変化に関連していた。ラット心筋細胞のアポトーシスの全プロセスは短時間に終了する。2.Fas刺激後のラット培養心筋細胞におけるアポトーシス全プロセスの超微形態の解析超微形態の特徴は高度の核のクロマチンの凝集、fragmented nuclei、高度の細胞のschrinkage、細胞全体のmyofibrilのderangementであり、細胞膜はスムーズである。その後、buddingやapoptotic bodyを形成する。ラット心筋細胞のアポトーシスでは、ミトコンドリアにwrinkled bodiesが形成されることが特異的であり、他の細胞のアポトーシスでみられる半月状または三ヶ月状の核クロマチンの凝集は観察されなかった。3.Fas刺激アポトーシスとカスペース阻害剤、Ca-およびβ-ブロッカーとの関連に関する検討Fas刺激アポトーシスは、カスペース阻害剤z VAD finkおよびCa-ブロッカーニフェジピンによりブロックされるが、β-ブロッカープロプラノロールではブロックされなかった。平成12年度は、SDラット(体重200-250g:雄)の心筋細胞にFas-ligand+actino-mycin Dを加えてアポトーシスを誘導し、48時間顕微鏡ビデオカメラを設置して連続撮影を行い、60個の心筋細胞についてアポトーシスの全プロセスにおける機能と形態を観測した。その結果、正常ラット心筋細胞(rod-Shape:n=60)のFas刺激後のビデオ顕微鏡による観察では、n=36(60%)の細胞で平均16時間後に比較的遅いbeating(17±3/分)が始まった。その後、より速いbeating(35±7/分)を伴いながら長軸方向に縮小化がおこり長方形、棍棒状、或いは骨状に変形した。そのうちn=29(TypeA1とA2)の細胞はさらに平均3時間後平滑な表面を保ったまま球形に完全縮小した。その後beatingは消滅し、0.6±0.2時間後buddingの出現がみられた。n=8(Type A1:13%)の細胞ではさらに10±4時間後にアポトーシス小体形成に到ったが、n=21(type A2:35%)の細胞はbuddingの段階でとどまった。n=7(type A3:12%)の細胞は長軸方向への縮小後、細胞膜が破綻、beatingも消失した。Beatingの最大値は、type A1で72±26/分と最も速く、type A2で29±5/分、type A3で10±2/分の順であった。すなわち、beating開始は心筋細胞の形態変化に先行し、かつその頻度はその後の形態変化に関連していた。その他のn=7(12%)の細胞はbeatingを伴わずoncosis像を呈し、残りのn=17(28%)の細胞では最後までbeatingおよび形態変化がみられなかった。以上のように、ラット心筋細胞においてはじめて典型的なアポトーシスの形態と機能の全プロセスが解析された。

また、beatingとその頻度はin vitroのラット心筋細胞のアポトーシスの過程において重要な役割を果たしていると考えられた。本年度の研究実績は、以下の2つに分かれる。1.Fas刺激後のラット培養心筋細胞におけるアポトーシス全プロセスの超微形態の解析連続ビデオ顕微鏡下の観察におけるFas刺激後の成人培養ラット心筋細胞のアポトーシスの初期変化は長方形の正常心筋細胞の両端に棍棒状または骨状の変化が生じることである。このような心筋細胞の超微形態は特徴的核クロマチンの凝集、軽度の細胞質のschrinkage、棍棒状または骨状に変化した両端部分のmyofibrilのderangementとZ帯の消失である。次に、長方形の成人心筋細胞は、円形となる、この時の超微形態の特徴は高度の核のクロマチンの凝集、fragmented nuclei、高度の細胞のschrinkage、細胞全体のmyofibrilのderangementである。細胞膜はスムーズであるが、さらに、buddingやapoptotic bodyを形成する。成人ラット心筋細胞アポトーシスの特徴は、ミトコンドリアにwrinkled bodiesが形成されることであり、他の細胞のアポトーシスでみられる半月状または三ヶ月状の核クロマチンの凝集は観察されなかった。2、Fas刺激アポトーシスとカスペース阻害剤、CaブロッカーおよびBブロッカーとの関連に関する検討Fas刺激アポトーシスが、カスペース3を活性化しかつカスペース阻害剤z VAD finkによりブロックされたことは、Fas刺激アポトーシスがカスペース3を介して生じることを示している。また、Fas刺激アポトーシスがCaブロッカーニフェジピンによりブロックされたことは、Fas刺激アポトーシスのsignal transductionの終路にCaが関与することを示している。一方、βブロッカープロプラノロールではブロックされなかったので、β-刺激とはindependentである。
高等動物ATMファミリーの細胞周期制御における機能とその活性化

我々は,c-Ablファミリーの一員で機能が明らかではないArg(Abl related gene)について,そのノックアウト細胞がATMノックアウト細胞と同じように,Rad51 focus形成,放射線感受性,DNA組み換えや修復,等の異常を示し,さらに,ATM依存的に活性化されたArgがRad51と結合して燐酸化することから,ATMのDNA修復機能にArgが関与していることを明らかにした.今後,ATMがどのようにArgを活性化し,Argが燐酸化したRad51がどのように機能するのか,共同研究により生化学的解析を進める.また,ATM/ATRによって燐酸化されると同時に,DNA損傷のセンサーとして機能しているPCNA様のRad9およびRFC様のRad17のノックアウト細胞を作成し,その解析を行った.その結果,その機能は予想されるATRの機能と一致し,ATMの機能とは異なると考えられた.さらに,Rad9がTopBP1とは結合できるが,polymeraseδ,ε,ηとは結合していない予備的結果を得ている(東大分生研鶴尾教授および阪大花岡教授との共同研究,未発表).TopBP1に相当する酵母のDpb11はpolymeraseεと相互作用することから,Rad17-9はTopBP1を介して損傷部位にpolymeraseを動員している可能性が考えられる.我々は今後この重要な仮説を検証するため,TopBP1のノックアウト細胞を作成して解析するとともに,様々なノックアウト細胞におけるpolymeraseδ,ε,ηの動態を,BrdU, Rad9, TopBP1 focusとともに,抗体(現在作成中)を用いて解析する.我々は,c-Ablファミリーの一員で機能が明らかではないArg(Abl related gene)について,そのノックアウト細胞がATMノックアウト細胞と同じように,Rad51 focus形成,放射線感受性,DNA組み換えや修復,等の異常を示し,さらに,ATM依存的に活性化されたArgがRad51と結合して燐酸化することから,ATMのDNA修復機能にArgが関与していることを明らかにした.今後,ATMがどのようにArgを活性化し,Argが燐酸化したRad51がどのように機能するのか,共同研究により生化学的解析を進める.また,ATM/ATRによって燐酸化されると同時に,DNA損傷のセンサーとして機能しているPCNA様のRad9およびRFC様のRad17のノックアウト細胞を作成し,その解析を行った.その結果,その機能は予想されるATRの機能と一致し,ATMの機能とは異なると考えられた.さらに,Rad9がTopBP1とは結合できるが,polymeraseδ,ε,ηとは結合していない予備的結果を得ている(東大分生研鶴尾教授および阪大花岡教授との共同研究,未発表).TopBP1に相当する酵母のDpb11はpolymeraseεと相互作用することから,Rad17-9はTopBP1を介して損傷部位にpolymeraseを動員している可能性が考えられる.我々は今後この重要な仮説を検証するため,TopBP1のノックアウト細胞を作成して解析するとともに,様々なノックアウト細胞におけるpolymeraseδ,ε,ηの動態を,BrdU, Rad9, TopBP1 focusとともに,抗体(現在作成中)を用いて解析する.我々は,ATMの重要な標的因子の一つのc-Ablは,そのノックアウト細胞の解析から,ATMのDNA修復機能には関与してないことを明らかにしたが,最近c-Ablファミリーの一員で機能が明らかではないArg(Abl related gene)について,そのノックアウト細胞がATMノックアウト細胞と同じように,Rad51 focus形成,放射線感受性,DNA組み換えや修復,等の異常を示し,さらに,ATMの依存的に活性化されたArgがRad51と結合してチロシン燐酸化することから,ATMDNA修復機能にArgが関与していることを明らかにした(論文準備中).DT40でのノックアウトが致死的であったATMファミリーのATRのノックアウトについては,Cre-loxP系を使ったノックアウトとATRの温度変異体のノックインの共同研究を進めている.さらに,最近Cambridge大Jackson教授のグループが出芽酵母Mec1にDNAとともに結合している因子として生化学的に固定したlcd1について,DT40細胞での遺伝子ノックアウトによる機能解析を共同研究で進めている.従来,放射線等のDNA損傷によるJNK活性化には,ATMおよびc-Ablが重要であると考えられていた.しかし,ATM,c-Abl,及びArgのDT40ノックアウト細胞での解析では,放射線等によるJNK活性化は正常あるいは亢進していた.一方,DNA-PKおよびKu70ノックアウト細胞(京大武田教授・放医研阿部博士)では,放射線等によるアポトーシスも極度に低下していた.従ってDT40のB細胞系の細胞では,放射線等によるJNK活性化が認められず,また放射線によるJNK活性化やアポトーシスにはDNA-PK/Ku70が重要であると考えられ,BTKを含め,DNA-PKの下流のシグナル因子の同定を現在進めている.我々は,c-Ablファミリーの一員で機能が明らかではないArg(Abl related gene)について,そのノックアウト細胞がATMノックアウト細胞と同じように,Rad51 focus形成,放射線感受性,DNA組み換えや修復,等の異常を示し,さらに,ATM依存的に活性化されたArgがRad51と結合して燐酸化することから,ATMのDNA修復機能にArgが関与していることを明らかにした.今後,ATMがどのようにArgを活性化し,Argが燐酸化したRad51がどのように機能するのか,共同研究により生化学的解析を進める.また,ATM/ATRによって燐酸化されると同時に,DNA損傷のセンサーとして機能しているPCNA様のRad9およびRFC様のRad17のノックアウト細胞を作成し,その解析を行った.その結果,その機能は予想されるATRの機能と一致し,ATMの機能とは異なると考えられた.

さらに,Rad9がTopBP1とは結合できるが,Polymerase δ,ε,ηとは結合していない予備的結果を得ている(東大分生研鶴尾教授および阪大花岡教授との共同研究,未発表).TopBP1に相当する酵母のDpb11はpolymerase εと相互作用することから,Rad17-9はTopBP1を介して損傷部位にpolymeraseを動員している可能性が考えられる.我々は今後この重要な仮説を検証するため,TopBP1のノックアウト細胞を作成して解析するとともに,様々なノックアウト細胞におけるpolymerase δ,ε,ηの動態を,BrdU, Rad9,TopBP1 focusとともに,抗体(現在作成中)を用いて解析する.
後期倭鏡研究の総合化

研究代表者は、これまで注目されてこなかった後期倭鏡を取りあげ、研究成果をあげてきた。しかし、後期倭鏡生産の終焉時期について確定させるにはいたっていなかった。また、これまで主要な鏡種について個別の分析は済ませていたものの、これらを総合的に検討する視点は欠けていた。そこで、本研究ではこうした点を改善するために、これまでに検討してこなかった残りの鏡種に関する分析をおこなうとともに、前段階である中期倭鏡のおおまかな様相も把握しつつ、同時代の銅製品である鈴釧も分析することで後期倭鏡研究を総合化することを目指した。古墳時代の鏡研究をおこなうにあたっては、断面形状や鏡背面の神獣像から製作の変遷を把握するために実物を直接観察することが肝要といえる。また、そのような観察項目を論文において客観的に明示するためには、実見の際に平面図や断面図を作成しておく必要がある。本研究では,このような鏡を直接観察するための旅費に経費の多くを使用した。具体的には,三重県津市・松阪市・名張市・伊賀市・三重県埋蔵文化財センター,千葉県野田市・市原市・千葉市,静岡県掛川市,熊本県宇土市,佐賀県立博物館,東京国立博物館,滋賀県野洲市,大分県宇佐市・大分市,岡山県総社市・倉敷考古館,広島県耕三寺博物館,愛媛県今治市,神奈川県三之宮郷土博物館・厚木市,茨城県北茨城市・茨城県立歴史館,國學院大学博物館に赴き,観察・図化・撮影作業を実施した。その成果として後期倭鏡の生産終焉時期がTKIO型式段階頃(継体朝後≒欽明朝か)であることを示し,古墳時代前期から続いた副葬品授受体系の一大転換がなされたことを指摘した。また,後期倭鏡の総合的な体系を解明することによって,倭王権の動態を提示した。なお,その成果の詳細については査読誌論文(1本)と,研究成果報告書(A4判, 164頁, 100部作成し関係者・関係機関等に送付)に記したので参照されたい。
高アスペクトGaAsハニカムホールアレイの自己組織的形成・評価と応用

位置とサイズを制御したハニカムホールアレイを自己組織的に作製し評価することと、フォトニック結晶および量子ドット作製用のパターン基板への応用を目的として、Alを陽極酸化しハニカム孔を作製してGaAs基板へ転写し、InAs量子ドットをMBE成長し評価した。Al基板を過塩素酸/エタノール混合液中で電解研磨前処理後、硫酸電解液中で陽極酸化することで得られるナノホールアレイを硫酸/リン酸混合液中にて貫通型アルミナメンブレンを作製した。その結果、条件の最適化によって細孔直径25nm、分散0.6nm、細孔密度4×10^<10>cm^<-2>、細孔間距離60nmの三角格子配列多孔質構造が得られた。得られたポーラスアルミナメンブレンを次にGaAs基板に固定しドライエッチングを行うことにより、ポーラスアルミナの細孔形状を保ったままGaAs基板上に三角格子配列構造を得ることに成功した。得られた細孔形状は直径25nm、密度4×10^<10>cm^<-2>、細孔間距離60nmであった。最後に、InAs量子ドットのサイズと位置の制御を目的として、ポーラスアルミナによって細孔形状の転写を行ったGaAs基板へInAs量子ドットをMBE成長した。その結果、GaAs基板に作製された細孔の深さが浅かったため、一部ではあったが一つの細孔に一つのInAs量子ドットが作製された。このときの量子ドットの直径は約15nmであった。これらの結果は、新しい微細加工技術の創成と、高品質な量子ドットを作製する際の中心的な基盤技術となるものである。また、転写したGaAs基板に細孔の深さを深くすることで高品質なフォトニック結晶を得られることができるものである。位置とサイズを制御したハニカムホールアレイを自己組織的に磁界印加陽極酸化で作製し評価することと、フォトニック結晶への応用を目的として、印加磁界の様々な条件下でGaAs基板を陽極酸化し、ハニカム孔を作製し評価した。Wランプの照射下、アンモニア溶液中でn型GaAS基板を磁界を試料表面に水平に印加しながら陽極酸化することで、ハニカムホールアレイのサイズとそのゆらぎが印加磁界が1.5Tの時にd=218nm、o=23nmとなり、均一なハニカム孔を得ることに成功した。また、ウィンドウ内における規則性の面内分布を調べた結果、ローレンツ力を強く受ける部分で規則性が高まることが分かった。しかし、さらに強い磁界を印化すると、ウィンドウの中央部分に電解研磨のような大きな孔が形成された。従って、印化磁界は1.5T程度が最適であることが分かった。一方、磁界を試料表明に垂直に印加すると、Wランプの照射によって生じたホールのサイクロトロンの効果で、孔の底の形状がお椀型になり、孔の側面が垂直になることが分かった。さらに、垂直に磁界を印可すると、孔のまわりの壁の厚さが大きくなり、ハニカム孔の直径が小さくなることが分かった。これらの結果は、新しい微細化高技術の創成と、高品質なフォトニック結晶を作製する際の中心的な基盤技術となるものである。位置とサイズを制御したハニカムホールアレイを自己組織的に作製し評価することと、フォトニック結晶および量子ドット作製用のパターン基板への応用を目的として、今年度はAlを陽極酸化しハニカム孔を作製してGaAs基板へ転写し、InAs量子ドットをMBE成長し評価した。