hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サンゴ礁生態系保全支援のための観測情報場構築技術の研究

本研究では,サンゴ礁における生態系保全のために水中環境のデータを収集することで観測作業支援に寄与する手法,システムの研究開発を行った.水中定点観測センサノードおよび水中移動観測センサノード,画像処理によるデータ計測姿勢変化推定技術,収集データを閲覧する技術について研究開発を行った.開発された技術は沖縄本島沿岸のサンゴを対象にした実証実験で検証された.研究初年度においては,以下の課題について研究開発を行った.水中定点センサノードのセンサユニットの開発および長時間安定稼働として,これまでに我々が開発を行った水中定点センサノードを基礎として,観測情報場構築に資するためにノードのセンサユニットについて高度化を行った.具体的には,水中での相対的な計測位置・姿勢を計測するためのセンサ(加速度,姿勢等)の実装および,これにより得られるセンサデータと水上で計測するGPSデータを統合して水中状態(画像,水温等)のセンサデータの計測位置・姿勢を推定する手法について研究開発した.また,間欠データ収集を実施可能とするハードウェアの改造,センサノード係留方法の確立を行った.開発したプロトタイプは,プールおよび海において実験を行うことで機能検証を行った.また,水中移動センサノード位置・姿勢計測および環境測定のためのセンサシステムの開発として,有索による操縦系や画像・水温データ収集等の機能を実装している水中移動センサノードに,誘導中の移動軌跡やセンサデータ計測位置・姿勢を推定するための基礎となる,加速度,姿勢,距離センサからなるモーションセンサシステムをノード本体内に実装した.また,実装したセンサデータを取得時間データとともに,水上の通信ユニットからオンラインで外部に無線で送信するためのソフトウェアの構築を行った.移動センサノード運転中に機能することをプールや海における実験により検証した.さらに,不定型環境画像上の特徴点抽出手法の開発として,海中画像データからセンサノードの動きを抽出するための基礎となる,不定型環境画像内の特徴的な点・領域を複数抽出するために,申請者らが既に行っている輝度勾配をベースとしたアプローチによる手法の開発を行った.年度当初に予定していた研究計画や研究内容について,おおむぬ滞りなく円滑に実行できたと自己評価している.研究分担者間での情報交換や技術交流などの協力も密接に行われており,今後の進展が期待できる状況である.また,本研究課題に遂行によって得られた成果は,関係学会の講演会等で積極的に公表してきている.二年度目は,以下の課題について研究開発を行った.・複数地点での中長期定点データ収集手法およびオンライン・データ蓄積手法の開発:水中定点センサノードを複数構築し,多点での定点センサデータ収集を実現するための通信ソフトウェアの開発を行った.また,センサデータをオンラインでホスト計算機に転送,保存するための手法の開発を行った.また,オンラインで無線転送が難しい場合に,ノードにて一時保存をし,ネットワークに接続された際に転送を行う手法についても開発を行った.海上の通信ユニットに3G,LTE,WiFiの通信デバイスを実装し,通信ユニット-基地局間で,各回線を利用した海上での通信状態分析を行った.・モーションセンサデータに基づいた水中移動センサノードの誘導制御手法の開発:前年度に実装を行ったセンサシステムからのデータを収集すると共に,海中外から水中移動センサノードから送信される画像をもとにして,オペレータからの指定の指令値に基づいて海中で誘導するための制御システムについて研究開発を行った.加速度センサの情報を元にした位置計測について検討を行なった.本手法では誤差を含むため,外界センサを用いた位置計測方法との統合の枠組みについて検討を行った.・画像内特徴点およびモーションセンサデータ統合による位置・姿勢推定手法の開発:前年度開発手法を発展させ,抽出された複数画像特徴点を同時トラッキングし,画像上のモーションを検出することで,海中におけるセンサノードの位置・姿勢を高精度に推定する手法の研究開発を行った.特に,センサノードの移動や姿勢変更等による抽出した画像内特徴点の消失に対応するべく,画像更新毎に特徴点トラッキングをするとともに,各特徴点について輝度勾配特徴に基づいて評価を行い,冗長な程度の複数個を候補として保持することで選択特徴点を切り替えるアルゴリズムの開発を行った.年度当初に予定していた研究計画や研究内容について,おおむぬ滞りなく円滑に実行できたと自己評価している.引き続き研究分担者間での情報交換や技術交流,合同実験の協力も密接に行われており,今後も進展が期待できる状況である.また,本研究課題に遂行によって得られた成果は,関係学会の講演会や論文等で積極的に公表している.・収集データの蓄積および閲覧手法に関する研究開発:センサノードから収集されるセンサデータを計算機上に観測情報場とし収集,蓄積するとともに蓄積されたデータをオンデマンドで提示・閲覧する手法について研究開発を行った.収集データを撮影日時等の属性によって呼び出して,webブラウザ上にて時系列の画像データや海水温グラフ,GPS情報を閲覧可能であることをプロトタイプにより確認した.・サンゴ礁でのプロトタイプによる実証実験:前年度および今年度に開発された水中定点・移動センサノード群によるセンサデータ収集技術,センサデータに基づいた位置・姿勢推定技術,データ保持技術を総合化して実証実験を行った.実証フィールドは沖縄県瀬底島周辺の沿岸域・サンゴ礁域とした.水中定点センサノードの中長期間の断続的なデータ収集に基づいた白化現象把握のためにサンゴの蛍光特性を利用しサンゴの生育部分の計測手法を開発し,白化兆候計測への適用可能性を示した.水中での移動センサーノードの位置・姿勢を記録できるよう環境を整えた.安定したデータ記録のためには,移動センサ

ノードの位置推定の精度を向上させる取組みが必要であることがわかった.また,水中移動センサノードによる,定点からは死角になる領域のセンサデータや注目対象に近接した状態で収集されたセンサデータと定点センサノードから得られたデータとを計算機上に保持し,これを閲覧することでオンデマンドに網羅的な環境状態の閲覧が可能であることを示した.また,各センサノードが収集した画像データから特徴量を抽出してデータ解析を行うアルゴリズムを適用する実験を行い,時系列的に特徴量の追跡を可能とした。特に、徴量データから定点センサノードの姿勢推定を可能とし、その推定値から観測対象のサンゴを観測するための新たな動画像補正手法を構築した.本研究では,サンゴ礁における生態系保全のために水中環境のデータを収集することで観測作業支援に寄与する手法,システムの研究開発を行った.水中定点観測センサノードおよび水中移動観測センサノード,画像処理によるデータ計測姿勢変化推定技術,収集データを閲覧する技術について研究開発を行った.開発された技術は沖縄本島沿岸のサンゴを対象にした実証実験で検証された.次年度以降も引き続き計画に基づいて,サンゴ礁生態系の保全を支援する,という重要な課題について貢献するべく,現場の課題を十分考慮にいれて,水中センサーノードの構築や画像・信号処理技術を開発していくとともに,それらを統合した観測情報場をシステマティックに構築する手法について研究開発を行って行く.本研究課題の遂行によって得られた研究成果は,順次,関係学会の論文誌や国際会議,研究会等にて発表を行っていく.引き続き計画に基づいて,サンゴ礁生態系の保全を支援する,という重要な課題について貢献するべく,現場の課題を十分考慮にいれて,要素技術の開発継続とともに,開発技術を統合した観測情報場技術としてシステム化する手法について研究開発を行う.開発した手法,システムは海でのフィールド試験を通じて,機能することを確認していく.本研究課題の遂行によって得られた研究成果は,順次,関係学会の論文誌や国際会議,研究会等にて発表を行っていく.29年度が最終年度であるため、記入しない。システム科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
微分方程式の応用解析的研究

本研究は、方程式(1)ーΔuta(x)φ(u)+f(x)及(2)Ut=Δu+a(x)φ(u)+f(t,x)(0≦a(x)εL^∞(IR^n)について,その正値解の存在及その一意性,又解の漸近的挙動についての研究が中心的課題となっている。本課題は,方程式の性質上偏微分方程式論はもとより,確率過程論,ポテンシャル論,関数解析学等とも密接な関連があり,各研究分担者は各々の専門分野の中で研究を重ねた結果,数篇の論文を刊行することができた。次に,本課題に直接関係する成果について述べる。この課題に関しては,関数(a)x)の性質について定性的に分析をすることが重要であるが,δ(c)=inf(k_c*a)(x)(C>0,k_c(x)=J^<-1>(C^2+1ξI^2)^<-1>)なる量を導入する。φ(u)が適当な条件をみたすとき,(I)方程式(1)に対して, ^Vf(x)εL^P(IR^n)に対して一意的な正値解がL^P(IR^n)の中で存在するための必要十分条件は,δ(c)>0であることが得られた。(II)さらに,δ(c)=0なるときにも,どのようなf(x)εL^P(IR^n)に対して可解となるかという問題について,1つの十分条件ならびにその解の構成的な存在を得ることができた。(III)方程式(2)に対しても,f(t,x)=0とした時の初期値問題に対して,δ(c)>0のもとでL^1空間でのexponential decayを得ることができた。方法論的には半群の理論を援用したが,a(x)の具体例をうまく考えることによって,半群論としても興味ある一例を作ることができた。尚,研究補助金は,次の2項目に使用された;1.関連分野の研究集会等への参加2.関連分野の研究者との研究連絡・研究打合わせ・情報交換本研究は、方程式(1)ーΔuta(x)φ(u)+f(x)及(2)Ut=Δu+a(x)φ(u)+f(t,x)(0≦a(x)εL^∞(IR^n)について,その正値解の存在及その一意性,又解の漸近的挙動についての研究が中心的課題となっている。尚,研究補助金は,次の2項目に使用された;1.関連分野の研究集会等への参加2.関連分野の研究者との研究連絡・研究打合わせ・情報交換
均一ドープ超短チャネル電界効果トランジスタの研究

ショートチャネル効果と寄生抵抗の増大という2つの問題を解決するため、新提案のダブルショットキーMOSFETを試作した。ソース、ドレインはSi基板にTiをスパッタし550°CでアニールしてTiシリサイドを形成した。このショットキーダイオードの特性を測定した結果、良好なTiSi_2膜が形成されていることが確認できた。また、ドライ酸化によりTiSi_2上にSiO_2膜が形成されることも確認できた。作製したFETはまだOFF時のリ-ク電流が大きくゲート電圧による変調も小さいが、以上の結果からダブルショットキーMOSFETの基本的な作製プロセスは確立できたと言える。
少子化社会における安全安心な子育てと健全な子の育ちに配慮した都市環境

対象地域における街路・公園の現状と、遊びの実態を把握した。子どもの活動範囲は広く、安全の確保には、街路や公園の都市環境整備だけでは困難である。また、街路の好き嫌い意識から、子どもは安全だけを求めていないことも示された。ここで作成された遊び場マップを活用し、地域の「まちづくり」活動と一体となり、子どもへの配慮をしていくこと、また、子どもが主体となってまちづくりの担い手となることが重要である。今年度の調査から得られた知見をのべ、最後に次年度の課題についてふれる。子どもの行動調査では、まず対象地域のM小学校全児童の目的別の利用道路について集計した。この結果、利用頻度の高い道路は通学路に限らない状況、習い事や塾や越境入学の影響により低学年から大きく広がってしまっている状況が見られた。通学路に限らず地域全体の街路について、子どもへの配慮が必要と言える。次に、対象地域内の40の公園・ポケットパークにおける時間別属性別利用調査を実施した。規模により公園に利用は大きく異なり、密集市街地内のポケットパークでは子ども・大人とも利用は少ない。環境防犯設計に基づいた監視生の確保(見通しの改善)だけでなく、自然監視(大人の見守り)を増やす方策が必要であると言える。子どもの遊び調査では、子どもの外遊びの減少の影響が大きいことから、遊びについて1人あたり約1時間をかけたヒアリング調査を実施した。対象地域のT小学校児童のヒアリング結果より、都市内の土や木、地形を利用した工夫した遊びを見つけることができた。子どもの街路環境調査では、地域の小学生201人を対象として、幅員や街路の特徴による街路の好嫌感についてヒアリングを実施した。フリーワードの好き・嫌いの理由を分類し、7大分類と中小分類に整理した。嫌いの理由は犯罪などの危険に対する不安が多数であるが、好きの理由は沿道環境や利用頻度が多数である。健全な育成を助ける街路整備を考える上でのひとつの知見を得ることができた。次年度には、未完成の「子ども・都市・環境GIS」を完成させる必要がある。さらに、創造的な遊びを広めていく方策(街探検等のイベントや遊び場マップの発行)をしつつ、地域の大人たちへの関心を高めることで、都市整備における子どもへの配慮へとつなげる取り組みが必要である。東京都・神奈川県に在住の母親に対して、子育て環境に関する意識調査を実施した。子育て環境についての不満は多く、それが居住地選択時点で考慮されていないことも多い。対象地域でまちづくりや子育て支援を担うキーパーソンへのヒアリングでも、さらなる配慮の必要性が示された。都市インフラの子育て環境の整備は重要である。子どもの行動調査では、対象地域のM小学校全児童の目的別の利用道路を集計した。利用頻度の高い道路は通学路に限らないこと、習い事や塾や越境入学の影響により低学年から活動範囲が大きく広がっていることがわかった。通学路に限らず地域の街路には子どもへの配慮が必要である。子どもの街路環境調査では、地域の小学生201人を対象として、さまざまな街路の好嫌感をヒアリングした。フリーワードで回答された好き・嫌いの理由を7大分類と中小分類に整理した。嫌いの理由は犯罪などの危険に対する不安が多いが、好きの理由は沿道環境や利用頻度が多い。子どもに配慮した街路の整備を考える上での知見を得た。対象地域内の40の公園・ポケットパークにおける時間別属性別利用調査を実施した。見通しの改善だけでなく、自然監視(大人の見守り)を増やす方策も重要である。子どもの遊び調査では、対象地域の4小学校児童へのヒアリング調査を実施した。都市内の自然を利用した遊びを確認した。一方で、防犯対策を遊びに転じたり、携帯ゲームの通信機能の使用するなど、現代都市社会のなかで遊びを創造する子どももみられた。遊びのヒアリング結果は、四世代遊び場マップとして発行した。対象地域のアクションリサーチとして、これを用いた街探検ワークショップを子どもが主体となって開催され、参加者のさまざまな意見を集めることができた。
選好の異質性を考慮した小口医療保険の制度設計―LCMを用いた選択実験

途上国では、貧困層を対象とした任意の有料保険制度(Community Based Health Insurance;CBHI)の普及が試みられているが、加入率は依然として低い。本研究では、潜在的保険購入者の保険に対する選好の異質性と支払い意志額とを推計することにより、CBHIの契約内容(契約医療機関、医療サービスの内容、運営方法等、以下、`属性'と呼ぶ)に対する需要を評価し、より多くの保険需要者が購入し易い医療保険契約を設計することを目的とする。そのため、潜在クラスモデル(Latent Class Model;LCM)を利用し、被験者に保険契約の代替案を提示し最も好ましい保険契約を選択させる選択的実験法を用いた。上記目標を達成するために、平成28年度、29年度においてカンボジア農村を対象に、選択的実験の手法を用いて、約400世帯の標本世帯を対象に、現行のCBHIプログラムに代わる新しいスキームに対する支払い意思額の推計を行うと同時に、標本世帯の家計特性の差による保険プログラムへの選好を分析するための家計調査、および、時間選好、リスク選好を計測するための実験を行った。また、慢性的疾病を保険でカバーする、民間の開業医をもサービス・プロバイダーに含めるなどの新しいプログラムを実施するためには、追加的費用もかかるので、対費用効果を検討するため、平成30年度、31年度に、別途、データを収集し、これらの項目を追加した場合の費用を推計した。その結果、慢性的疾病を保険でカバーし、民間の開業医をもサービス・プロバイダーに含め、保険の運営方法を改善することにより、CBHI参加者を増やすことが可能であること、および、費用対効果の面からも持続可能であることが明らかとなった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。途上国における貧困層を対象にした小口医療保険制度は参加率が低く、多くのプログラムが中止に追い込まれている。本研究では、より多くの貧困世帯が参加できル持続的な小口保険制度とは、どのようなものであるかを検討するため、選択的実験の手法を用い代替的な小口保険制度を設計することを目的とした研究である。H28年度は、選択的実験の一手法である潜在的クラスモデルを援用することにより、代替的な貧困層向け小口医療保険のスキームを設計するための情報を収集した。そのために、福井、若松、高篠が、大学院生2名の協力を得て、カンボジアのタケオ州農村において、2月3月の約1か月の間、農村調査を実施した。具体的には、タケオ州、トラムカク郡の16か村の約400世帯を対象に選択的実験を行った。この実験では、まず、保険スキームを5つの属性に分け、それぞれの属性ごとに45のレベルを設定することにより、その中から無作為に各属性ごとのレベルを選ぶことにより、24の代替的スキームを作成する。次に、各被験者に対し、この中から無作為に4つのスキームを選び1セットとし4セットを選択する。その上で、被験者に、4組のセットごとに最も好ましいスキームを選択してもらう。以上のような実験を行った後、各被験者の家計調査を行い、家計特性についての情報を収集した。家計調査の一部は、タブレットを用いて行い、そのほかは紙媒体の調査票を用いて実施した。紙媒体の調査票のデータ入力に関しては、カンボジア人助手に作業を委託した。以上のようにして収集した情報は、H29年度に分析し、研究論文として公表する予定である。カンボジアでの調査は順調に進んでいるが、インドについては、予算が大幅にカットされたため、H29年度に規模を縮小して実施する予定である。

本研究では、潜在的保険購入者の保険に対する選好の異質性と支払い意志額とを推計することにより、CBHIの契約内容(契約医療機関、医療サービスの内容、運営方法等、以下、`属性'と呼ぶ)に対する需要を評価し、より多くの保険需要者が購入し易い医療保険契約を設計することを目的とする。そのため、潜在クラスモデル(Latent Class Model;LCM)を利用し、被験者に保険契約の代替案を提示し最も好ましい保険契約を選択させる選択的実験法を用いた。上記目標を達成するために、平成28年度、29年度においてカンボジア農村を対象に、選択的実験の手法を用いて、約400世帯の標本世帯を対象に、現行のCBHIプログラムに代わる新しいスキームに対する支払い意思額の推計を行うと同時に、標本世帯の家計特性の差による保険プログラムへの選好を分析するための家計調査、および、時間選好、リスク選好を計測するための実験を行い、歯科の外科治療、慢性的疾病を保険でカバーすること、民間の開業医をもサービス・プロバイダーに含めること、および、保険の運営方法を改善することに対する支払い意思額を推計した。その結果、民間の開業医をもサービス・プロバイダーに含めること、歯の外科治療、慢性的疾病を保険でカバーすることの順に、支払い意思額が高いことが明らかとなった。LCMを用いた、クラスを分類するためのメンバーシップ関数の推計と、保険プログラムの各属性に対する支払い意思額の推計の分析までは終了したが、新しい属性を実施するための費用を推計することにより、代替的な小口医療保険プログラムの実施可能性についての費用・便益分析を行う必要がある。本研究を実施するには、保険スキームを選択するに当たって重要な役割を果たすと考えられる、各被験者のリスク選好、および、時間選好についての情報が必要となる。しかし、H28年度の調査においては、予算面でも時間的にも余裕が無く、被験者のリスク選好、時間選好の測度を測る作業は実施できなかった。そこで、H29年度、4月5月にかけて、前年度と同じ被験者を対象に、リスクへの嗜好、時間選好を測定するための実験ゲームを実施する。この作業には、福井、高篠が参加し、委託期間を含めて約1か月の期間が必要となる。リスク選好、および、時間選好の測定結果、および、前年度に収集したデータを用いて、潜在的クラスモデルによる分析を行う予定である。分析作業は、主として若松、福井、高篠が行う。年度後半には、インド、ビハール州における行商人を対象にした小口医療保険制度の実態調査を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。次年度においては、資料を収集し、歯科の外科治療、慢性的疾病の治療、民間の開業医による診療費、および、保険の運営方法を改善する対するための費用を推計する必要がある。
ＤＮＡ２本鎖切断生成過程における確率論の応用と理論

まず低線エネルギー付与(LET)条件下において確率モデルを構築し,DNA2本鎖切断数の放射線量依存性に関する結果を論文としてまとめて発表することができた。次に,dsb生成数の照射する放射線量とLET依存性について結果が得られ,今後計画しているクラスター損傷と呼ばれる,さらに複雑な損傷についての放射線量とLET依存性の研究に引き継ぐことができた。一方,数学的にも多次元ブラウン運動の到達時間に関する結果が上記数理モデル構築に際して,重要な役割を果たすことが分かり,この方面での今後の展開も開かれることとなった。本研究の目的は,DNAに致命的な損傷を与える2本鎖切断(dsb)の放射線照射による生成プロセスを,確率論的モデルを構築して解析し,dsbの照射する放射線量依存性を調べることにある。本年度は,低線エネルギー付与(LET)条件下における2つの確率モデル(Poisson分布モデルと2項分布モデル)に基づいて前年度までに得られた結果を元にして,dsb生成の,放射線量とLETに関する依存性を調べた。まず最適な確率モデルを構築するために,分担者の伊藤氏と緊密に討論を繰り返しながら改良をすすめた。この間,分担者の畑上氏と相談しながら適宜計算機によるシミュレーションも行って,実際に観察される現象と照らし合わせた。これは現在も継続しているところである。この結果はいくつかの研究集会でも紹介し,参加者とさまざまな観点から討論をすることができた。特に,九月に静岡大学で開催された日本数理生物学会年会において採択された,「放射線によるDNA損傷問題の周辺ー数理モデルの可能性と役割」という企画シンポジウムでは,自身発表するとともに,関連する研究の発表を聞き,全国の放射線生物学者と活発な意見交換を行うことができたことは有意義であった。本研究はこれらの現象を解析するなかで出現する数学的問題を解決することも目的にしている。本年度は,3次元ブラウン運動の初通過時間に関する問題をはじめとするいくつかの確率論的問題について,分担者の金川氏と連絡をとりながら調べた。本年度はまず低線エネルギー付与(LET)条件下におけるモデルを構築し,得られた結果を論文としてまとめて発表することができた(現在掲載決定済)。すなわちここでは,Poisson分布モデルと2項分布モデルの2つのモデルを考えて,どちらのモデルにおいても近似的に,dsb数/全切断数は線量に比例し,平均dsb数は線量の2乗に比例することが示された。また,平均dsb数の線量の2乗に対する比例定数(いわゆるLQモデルにおいてβとされるもの)は,各2本鎖上のssbをdsbと認識する範囲(感受性域と呼ばれることもある)を表す定数によって一意的に決定されることがわかった。さらに,哺乳類細胞内のDNAにおけるdsb数の線量による変化に,Poisson分布モデルと2項分布モデル間の差がみられないのに対し,Phage PM2 DNAの場合に,高線量域で両モデルに明確な差が出ることを報告した。この結果はいくつかの研究集会でも紹介することができた。また,申請書の研究計画にあるように,LETが変化した場合にdsbのLET依存性を調べるに当たり,どのような確率モデルを構築することが最適であるかについて,分担者の伊藤氏と密接に相談を繰り返しながら現在研究を継続しているところである。一方本研究はこれらの現象を解析するなかで出現する数学的問題を解決することも目的にしている。本年度出現した期待値の比に関する問題をはじめとするいくつかの確率論的問題について,分担者の金川氏と連絡をとりながら調べているところである。本研究の目的は,DNAに致命的な損傷を与える2本鎖切断(dsb)の放射線照射による生成プロセスを,確率論的モデルを構築して解析し,dsb生成数の照射する放射線量依存性を調べることにある。最終年度ではこれまでに構築した数理(確率)モデルから得られたシミュレーション結果を分担者伊藤氏とともに検討し,これに基づいて数理モデルの改良を行った。本研究によって,dsb生成数の照射する放射線量とLET(線エネルギー付与:放射線の軌跡に沿って電離を起こす指標)依存性について結果が得られたことになり,次年度からすでに採択が内定している,クラスター損傷と呼ばれる,さらに複雑な損傷についての放射線量とLET依存性の研究に引き継ぐことができる。研究期間(最終年度)内に結果を雑誌にまとめて,論文投稿することは時間的に間に合わなかったが,現在論文に作成段階であり,3年間の本研究の成果として当初予定した成果は得られたと考える。この間最終年度に,2回にわたって研究成果を海外で開催された研究集会で口頭発表し,参加した研究者から貴重なコメントを得ることができ,今後の研究に役立てることができた。

数学(確率論)、数理生物学dsb生成の,放射線量とLETに関する依存性を表現するために最適な確率モデルを構築する研究を進めて,この間に得られた結果はいくつかの研究集会で紹介することができた。この研究は分担者の伊藤氏とを繰り返しながらさらに現在継続しているところである。低線エネルギー付与(LET)条件下におけるモデルを構築し,得られた結果を論文としてまとめて発表することができた(現在掲載決定済)。この結果はいくつかの研究集会でも紹介することができた。また,申請書の研究計画にあるように,LETが変化した場合にdsb生成のLET依存性を調べるに当たり,どのような確率モデルを構築することが最適であるかについて、分担者の伊藤氏と密接に相談を繰り返しながら現在研究を継続しているところである。前年度に引き続いて研究協力者達の協力を受けながら、分担者との共同研究を行う。具体的には、現在までに得られたdsb生成の放射線量とLETに関する依存性を表現する確率モデルの完成度を高めて、dsb生成の放射線量とLETに関する依存性をあきらかにする。さらにそこで出現する数学的問題を解決する。これらを実行するために、分担者と緊密な連絡をとり、得られた結果はさまざまな研究集会で発表する。具体的には、dsb生成の放射線量とLETに関する依存性を表現する確率モデルを構築することをめざし、さらにそこで出現する数学的問題を解決する。研究分担者と緊密な連絡をとり、得られた結果をさまざまな研究集会で発表する中で、具体的な出張回数や旅費の都合で年度当初の計画よりも若干の剰余が出たものである。前年剰余金と合わせて、研究分担者との研究打合せ、成果発表などの旅費、研究関連図書など申請時の研究計画調書に沿った使用を行う予定である。研究分担者との研究打合せ、成果発表などの旅費、研究関連図書など申請時の研究計画調書に沿った使用を行う予定である。
非拘束モニタリングにもとづく追突防止支援と過信抑制インタフェース

本研究では,技術的な問題というよりも,ドライバの過信への懸念というヒューマンファクター的問題によっていまだ実現されていない追突回避支援の実現を目指し,非拘束にドライバをモニタリングして注意低下状態を検出する技術を開発するとともに,注意低下状態にあるときには早期に復帰を促す方策のプロトタイプの構築,過信を伴わない状況認識強化技術の開発を行うことができた本研究では,技術的な問題というよりも,ドライバの過信への懸念というヒューマンファクター的問題によっていまだ実現されていない追突回避支援の実現を目指し,非拘束にドライバをモニタリングして注意低下状態を検出する技術を開発するとともに,注意低下状態にあるときには早期に復帰を促す方策のプロトタイプの構築,過信を伴わない状況認識強化技術の開発を行うことができた(1)ドライバ心的状態の評価に有用な非拘束運転行動観測技術の開発(i)心的状態の変化による運転行動への影響の個人差を数種類に分類することを目指し,シミュレータ上での計測実験を行って運転行動データを蓄積した.とくに,実用性の高い圧力分布計測システムを導入し,実路を含む運転中の姿勢計測を行い,ACC使用時の加速が圧分布の変化に影響することを明らかにした.(ii)脳機能イメージング法である機能的近赤外分光法(fNIRS)を用いてドライバの脳を計測し,運転に対する脳活動を計測できるかどうか検討した.簡易ドライビングシミュレータを用いて,コース上の目標位置まで走行する実験を行った.計測したfNIRS信号に対して多重解像度解析を行い,タスクに関連した変動成分を抽出,脳機能画像を作成した結果,走行中に前頭前野背外側部付近の活動の上昇を観測することができた.(iii)指尖脈波に着目し,そのゆらぎを定量化する指標であるリアプノフ指数から,運転中の心理的負担の程度を推定する妥当性について検討した.運転シミュレータを用いて心理的負担の高い状況と低い状況を設定し,被験者22名により調査を行った結果,15名において心理的負担の高い状況でリアプノフ指数が上昇し,心理的負担の低い状況との間で有意差が確認された.(2)運転不可軽減システム使用時の状況認識強化支援負荷軽減のための運転支援システム使用時に交通状況が定常的でなくなった場合にできるだけ早期に安全な状態を確保するための状況認識支援の方法を,自動化レベルの観点と関連させて検討した.(3)マニュアル走行時の状況認識強化支援個々のドライバの運転特性に応じた警報は安全性を向上させ,システムに対する信頼も確保できることが明らかになった.ただし,アクセルやブレーキの操作時間に特徴的な傾向を持つドライバは平均的なドライバとは異なるタイミングを設定する必要があることもわかった.1.ドライバの心的状態に応じた支援の開発のために,心的状態の分類の粒度ならびに精度の向上を図った.また,着座接触圧センサの高度化を行うとともに,脈波センサのハンドルへの設置も行った.これらに基づいて運転行動計測実験を行った結果,次の結果を得た.-認知負荷で運転への注意がそがれている場合と,認知負荷と運転への注意によってワークロードが高くなっている場合とを区別できる可能性を得た.-機能的近赤外分光法(fNIRS)を用いて脳活動を調べ,一部の被験者において,運転支援システム利用時の方が,システムを利用しない場合と比較して,脳活動が弱まる傾向が観測された.-指尖脈波のリアプノフ指数に着目し,心理的高負荷状態の検出の精度が心電や,脳波と比較しても十分高いことを確認した.また,予防安全の観点で危険と判断することのできるリアプノフ指数の閾値を定量化した.2.ドライバの心的状態に応じて状況認識支援の調整法を検討し,これに基づいて,インタフェースによる支援の有効性と限界を明らかにする評価実験を行った結果,「意識の脇見」があるときに情報を提供するタイミングをやや早めることが有効であることが示唆された.3.ドライバの警報に対する認識や期待,心的状態の違いによって,不警報に対する反応にどのような違いが起こるかを調べた結果,警報タイミングをうまく設定すると,欠報が生じた場合でもドライバのブレーキ行動に遅れが生じにくくなる可能性があることが示された.また,減速度の準実時間表示を提案し,この方法によってシステムの状況認識と人間の状況認識を共有させることによって,不警報に対しても誤った対処行動をとりにくいことを実験で明らかにした.4. 2,3の支援によっても認知や判断の遅れが生じた場合に,システムによる安全制御を行う.制御アルゴリズムのプロトタイプを開発し,シミュレータ実験によって有効性を検証した.(1)平成19年度の(1)の成果に基づいて,ドライバの心的状態の分類の粒度ならびに精度の更なる向上を図り,ワークロードの増大しないディストラクションでも視行動から検出できる見込みを得た.また,ワークロードの増大によるディストラクションを脈波で検出するためのデータ処理の方法を構築し,有効性を確認した.さらに,運転支援システムによるメンタルワークロードの低減効果をfNIRSによる脳機能解析から明らかにした。(2)H19年度の(1)と(2)の成果を発展させ,ドライバの心的状態に応じて注意喚起と警報の切替を行う機構を開発し,その有効性をシミュレータ実験の結果から明らかにした。(3)H19年度の(3)の成果に基づき,不警報の可能性をも加味した上で,追突警報に対する過信を抑制した警報タイミングの設定方策として,平時には追従車間をベースにした注意喚起的な情報が有用であることを確認した。また,緊急時にはブレーキタイミングをベースにしたブレーキ指示的な警報が有効であることも確認した。

(4)マニュアル運転時の警報タイミングの調整と,運転支援システム作動時の動作限界の連続的呈示などによってドライバの過信を抑制する一方で,注意深く運転しているときに誤って生じるドライバの対処の遅れに伴う追突のリスクは残るので,そのようなケースでの追突の危険に限定すれば,システムによる安全確保のための制御介入は許されるべきであるとの結論を得た。
超高速圧力スイング吸着法の開発

圧力スイング吸着法(PSA)の応用分野を一層拡大するための小規模、大容量、省エネルギー化には、既に画期的な技術のブレークスルーが必要となっており、新吸着剤の開発から全く新規の操作法の開発に至るあらゆる段階の研究が行われている。本研究は吸脱着サイクルの超高速化に注目し、吸脱着サイクルタイムがこれまでのPSAに比べて極端に短いsecmsecオーダー程度の超高速PSAを開発した。1.ピストン駆動型超高速PSAの開発空気からの酸素濃縮をモデルケースとして取り上げて、試作実験装置による実験と簡便な数理モデル計算によってピストン駆動型超高速PSAを開発し、その基礎特性を明かにした。本PSAは吸気・排気をピストンの上下運動で行うために、目標のsecmsecオーダー程度の超高速PSAが可能であった。2.燃焼排ガスからの二酸化炭素の回収への応用本PSAを、今日社会的ニーズの高い燃焼排ガスからの二酸化炭素の回収に応用することを検討した。この用途には新しく疎水性ゼオライトを開発し使用することが必要であることが明かとなり、この結果に対応することで水蒸気共存下でも十分な二酸化炭素の回収が可能となった。3.ハニカムゼオライトを提案と試作本PSAの性能をさらに高めるために低圧損型吸着剤としてハニカムゼオライトを提案しこれを試作した。実験及び計算機シミュレーションによる検討から設計指針は確立されたものの、その試作にはさらなる技術的な改善も必要であることが今後の課題として残された。圧力スイング吸着法(PSA)は、製造プラントでのガス分離などの様々な用途に既に広く実用化されている。しかしながら、近年では燃焼排ガスからの二酸化炭素回収への応用などが提案されており、より一層の小規模、大容量、省エネルギー化が望まれ、新吸着剤の開発、装置規模の大型化、低温操作PSAやRapidPSAなどのアプローチから試みが行われている。これらのアプローチの中で、我々は吸脱着サイクルの高速化に注目し、これまでのPSAのサイクルタイムがminオーダーであるのに対し、極端に短いsecmsecオーダー程度に吸脱着サイクルを高速化したPSAの開発を開始した。本研究では小規模・大容量PSAの一形態として、ピストン駆動を用いたピストン駆動超高速吸脱着サイクルPSAを提案し、例として5Aゼオライト吸着剤を用いた空気からの酸素濃縮を取り上げ、試作実験装置と簡便なモデル計算によってその基礎特性を検討した。超高速吸脱着サイクル下における吸着剤槽内の圧力スイングの状態は、吸着剤の大きい圧力損失のために塔出口付近では小さかった。その度合いは吸着剤粒径が小さいほど顕著に見られ、分離性能が大きく低下した。しかし、圧力損失の小さい粒径の大きな吸着剤においては、吸着剤の吸着速度の低下により分離性能は低下した。次に、本PSAは通常のPSAの処理容量の約10100倍以上の処理容量での操作が可能であることがわかった。このとき、通常のPSAの処理容量の約10倍の数100〔Nm3-濃縮ガス/m3-吸着塔/hr〕での処理容量においても、空気からの酸素濃縮ガスの濃度は約60%以上となり、酸素濃度的にも満足できるものであった。以上の結果から、本PSA装置は小規模・大容量なPSAとして、非常に有望であることがわかった。ただし、さらに分離性能を向上させるには、低圧損型吸着剤の開発とプロセス制御の最適化の検討も必要と考えられた。圧力スイング吸着法(PSA)は、約30年前に効率的なガス分離技術として開発され、今日では様々な用途に広く実用化されている。PSAの応用分野を一層拡大するための小規模、大容量、省エネルギー化には、既に画期的な技術のブレークスルーが必要となっており、新吸着剤の開発から全く新規の操作法の開発に至るあらゆる段階の研究が行われている。このような現況において、本研究は吸脱着サイクルの超高速化に注目し、吸脱着サイクルタイムがこれまでのPSAに比べて極端に短いsecmsecオーダー程度であるピストン駆動型超高速PSAの開発を進めている。

昨年度までに、空気からの酸素濃縮をモデルケースとして取り上げて、試作実験装置と簡便な数理モデル計算によってその基礎特性を明らかにしている。しかしながら、低圧損型吸着剤の開発と疎水性吸着剤の開発も必須であることも指摘した。これを踏まえて今年度は主に次の2点の研究を行い、いずれも十分な成果が得られた。まず、現在最も社会的ニーズの高い燃焼排ガスからの二酸化炭素の除去に応用しようとする場合、排ガス中に含まれる水分の影響を受けにくい仕組みを組み込むことが必要となる。この為の最も現実的な方法は、疎水性のゼオライトを開発し使用することである。そこで、この目的の為の新しいゼオライトを試作し、PSAによる二酸化炭素分離特性を実験的に調べると共の、クロマト法モーメント解析によって水蒸気共存下での二酸化炭素吸着特性を解明した。一方、低圧損型吸着剤としてハニカム状ゼオライトを提案しこれを試作した。実験及び計算機シミュレーションによる検討から、脱着ガスの十分なパ-ジのために吸着層の出口にはある程度の流動抵抗を残すことが必要であることが明かとなり、現在その付加圧力損失の最適化を行っている。これら2つの成果を一体化することにより、最終年度においてはピストン駆動型超高速PSAによる二酸化炭素の分離が実現できるものと考えている。圧力スイング吸着法(PSA)の応用分野を一層拡大するための小規模、大容量、省エネルギー化には、既に画期的な技術のブレークスルーが必要となっており、新吸着剤の開発から全く新規の操作法の開発に至るあらゆる段階の研究が行われている。本研究は吸脱着サイクルの超高速化に注目し、吸脱着サイクルタイムがこれまでのPSAに比べて極端に短いsecmsecオーダー程度の超高速PSAを開発した。1.ピストン駆動型超高速PSAの開発空気からの酸素濃縮をモデルケースとして取り上げて、試作実験装置による実験と簡便な数理モデル計算によってピストン駆動型超高速PSAを開発し、その基礎特性を明かにした。本PSAは吸気・排気をピストンの上下運動で行うために、目標のsecmsecオーダー程度の超高速PSAが可能であった。2.燃焼排ガスからの二酸化炭素の回収への応用本PSAを、今日社会的ニーズの高い燃焼排ガスからの二酸化炭素の回収に応用することを検討した。この用途には新しく疎水性ゼオライトを開発し使用することが必要であることが明かとなり、この結果に対応することで水蒸気共存下でも十分な二酸化炭素の回収が可能となった。3.ハニカムゼオライトを提案と試作本PSAの性能をさらに高めるために抵圧損型吸着剤としてハニカムゼオライトを提案しこれを試作した。実験及び計算機シミュレーションによる検討から設計指針は確立されたものの、その試作にはさらなる技術的な改善も必要であることが今後の課題として残された。
進行性腎障害における抗酸化酵素の発現制御機構の解明

1.進行性腎障害モデルである5/6腎摘ラットにおいて、還元酵素であるaldose reductaseとaldehyde reductaseの発現について、免疫染色、ウェスタンブロット法にて検討した。aldose reductaseはsham群では主に髄質に発現しており、皮質では遠位尿細管、糸球体上皮細胞に軽度発現していた。腎摘群では髄質での発現は週数とともに増加しており、皮質では拡張尿細管の上皮細胞や糸球体内細胞での発現が増加していた。一方aldehyde reductaseはsham群では近位尿細管上皮のみに軽度発現し、腎摘群では同部位での発現が週数とともに増加していた。aldose reductaseとaldehyde reductaseは腎障害による酸化ストレス等に反応して発現が増加している可能性がある。2.培養尿細管細胞において、酸化ストレスがこれらの抗酸化酵素の発現に与える影響について検討した。培養尿細管細胞では、過酸化水素やアンジオテンシンII処理により細胞内情報伝達経路MAPKinaseの活性化とともに、aldose reductase、aldehyde reductaseの発現が増加していた。これらの結果から、抗酸化酵素発現は様々な刺激により調節されている可能性が示唆された。3.血管病変発生への関与が報告されているチオレドキシン還元酵素、ペルオキシレドキシンI、ペルオキシレドキシンVIなどの抗酸化酵素について同モデルの腎組織での発現を免疫組織学的に検討したところ、抗酸化酵素によって発現部位が異なり、腎障害進行によって異なる発現パターンを示した。これらのことから、多くの抗酸化酵素が腎不全の進行に関与し、それぞれ異なった役割を担っていることが予想された1.進行性腎障害モデルである5/6腎摘ラットにおいて、還元酵素であるaldose reductaseとaldehyde reductaseの発現について、免疫染色、ウェスタンブロット法にて検討した。これらのことから、多くの抗酸化酵素が腎不全の進行に関与し、それぞれ異なった役割を担っていることが予想された。
市民向けＷｅｂメディアの利活用へ向けたキュレーションに関する研究

本研究では,情報爆発の時代におけるWeb利活用に向けて,「キュレーション」の視点が重要であることを示し,「生涯学習」および「地域活動」においてキュレーションを取り入れたWeb利活用を実践した.社会活動において,Webをどう活用していくのかを考え,市民がWebを利活用できるような環境を構築することの重要性が示された.技術的にWebを使って情報を流すだけでなく,なぜその情報が必要なのかといった意味を持たせ,情報やコンテンツの価値を高める工夫が必要となる.この「人」から「人」へ価値ある情報を分かりやすく届ける作業がキュレーションであり,今後のWebにとって重要な要素と考える.本研究では,情報爆発の時代におけるWeb利活用に向けて,「キュレーション」の視点が重要であることを示し,「生涯学習」および「地域活動」においてキュレーションを取り入れたWeb利活用を実践した.社会活動において,Webをどう活用していくのかを考え,市民がWebを利活用できるような環境を構築することの重要性が示された.技術的にWebを使って情報を流すだけでなく,なぜその情報が必要なのかといった意味を持たせ,情報やコンテンツの価値を高める工夫が必要となる.この「人」から「人」へ価値ある情報を分かりやすく届ける作業がキュレーションであり,今後のWebにとって重要な要素と考える.本研究は,「キュレーション」を取り入れた新たなWeb設計を行い,市民向けコミュニティにおけるWebメディアの活用方法を検証している.平成24年度は,実践的フィールド(生涯学習・地域活動)への参加によってWeb利活用における課題を明らかにし,Webキュレーションを実践することで,これまでとは異なる新たなWeb設計およびシステム開発を実施した.《現状調査:市民向けコミュニティにおけるWeb利活用》現在のWeb利用目的・頻度・問題点等を明らかにするため,実践的フィールド(生涯学習・地域活動)へ参加し,定期的なミーティングを実施し,市民向けコミュニティにおけるWeb利活用の目的を検討した.《キュレーションI:Web利活用の目的や扱う情報の既存の意味を問い直す》科学館や地域活動との連携を深めることで,どんなWeb利活用が各々の活動に有益なのかを検討し,コミュニティの特性に適した最適な端末を選定し,そこでのWeb利活用の目的を明確にした.《キュレーションII:情報やコンテンツを収集・管理し,選択・絞込み・結びつけを行う》利用者に適した情報の収集方法・管理方法を提案し,システムの設計を行っている.収集・管理する情報の「組織化」「構造化」を行い,必要な情報を選択し,利用者にとって有益なコンテンツ生成を行うことができるシステムをWordPress等のオープンソースCMS(Content Management System)の活用,およびHTML5やCSS3等を用いたカスタマイズによって構築ている.《キュレーションIII:新しい意味,文脈,価値を生み出す》上記システムによって生成されたコンテンツを,利用目的に適した端末に提供することで,Web利活用における意味付けを行い,新たな価値を生成した.特に,モバイル端末向けアプリの開発も行い,Webとの連携による有効性を検証している.本研究では,「キュレーション」を取り入れた新たなWeb設計を行い,市民向けコミュニティにおけるWebメディアの活用方法を検証した.平成26年度は,Webキュレーションを取り入れたWebの社会的な効果や具体的手法を明確にするため,生涯学習および地域活動における実運用によって検証した.《キュレーションIV:社会でのWebメディアの活用方法を考える》生涯学習・地域活動等の実社会に適したWebメディアの活用方法を模索するため,ワークショップやイベント等へ参加し,そのコミュニティの中でWebキュレーションを実践した.本研究では,利用者の利便性や操作性を高めるため,PCのみならず,Webアプリとして提供し,スマートフォンやタブレット端末などのモバイル機器からも利用できるようにした.生涯学習では,学芸員の教育活動をどのように支援でき,市民がどのような使い方をするのか,地域活動では,市民活動におけるWeb利活用においてどのような仕組みや体制が必要になるのかを,地域活動やイベントと連携させ,実運用の中でICTやWebメディアの活用方法を検証した.《実証実験と評価:Webにおけるキュレーション効果検証》Webキュレーションの効果を検証するため,科学館や地域コミュニティにおける実証実験を実施した.実証実験では,コミュニティに対する効果,利用者に対する効果,社会に対する効果等,あらゆる側面からの評価を取り入れた.これらの複合的な評価により,Webキュレーションの価値や重要性,今後の課題を明らかにした.26年度が最終年度であるため、記入しない。電子社会設計26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は,研究目標の一つである「実フィールドを対象としたWebキュレーションの実践」を実施してきた.生涯学習や地域活動といった実フィールドにおいて,それらのコミュニティのニーズに適したWebキュレーションを実践し,その具体的な手法や課題,各々のコミュニティにおける違いを検証している.具体的には,名古屋市東区・瑞穂区の地域コミュニティ,名古屋市科学館との連携により,下記のWebメディア利活用を進め,当初の研究目標はおおむね順調に進展している.《地域サイト「ひがしネット」》名古屋市東区で地域活動を実践するコミュニティとの連携により,発信情報を増強してきた.サイト上では,文化・安心安全・子育て情報に関するキュレーションを実践している.また,「歩こう!文化のみち」地域イベントの公式サイトを設計&開発した.また,文化情報をゲーム感覚で楽しみながら閲覧し,「フォトラリー」として,写真撮影や記録を可能とするスマートフォン向けアプリの開発&実証実験を実施した.《町内会&自治会運営におけるWebメディア》第一段階として,名古屋市瑞穂区の町内会&自治会役員業務における情報リテラシーの向上を目指す講習会を実践し,情報リテラシーを高めた役員がWebを用いて活動情報を発信できるよう,支援している.《モバイルガイドシステム》名古屋市科学館天文館の展示室モバイルガイドシステムを開発した.

「学芸員の見どころビデオ」「展示作品の狙い」「知識プラスワン」といった解説をタブレット端末のWebアプリで閲覧しながら,展示物の理解を深めることができる.《天文観測活動におけるWebシステム》名古屋市科学館天文学芸員による夜空の明るさ観測活動を支援するWebシステムを開発した.Webを用いることで,少人数でも多くの身近な地点の観測結果を同時刻内に取得でき,来館者へ向けた観測結果の公開を実現した.平成25年度は,出産・育児休業を取得する予定のため,科研費は留保とする.したがって,平成24年度の成果を各々のフィールドで継続しつつ,平成26年度に,下記の通り,Webキュレーションを取り入れたWebの社会的な効果や具体的手法を明確にしていく.生涯学習および地域活動の中で長期的な実運用を行なうことにより,各プロセスの汎用性を高めることを目指し,目に見えないサービスとして提供される価値に対する評価方法についても確立していく予定である.《キュレーションIV:社会でのWebメディアの活用方法を考える》生涯学習・地域活動等の実社会に適したWebメディアの活用方法を模索するため,ワークショップやイベント等へ積極的に参加し,そのコミュニティの中でWebキュレーションを実践していく.また,本システムの利用に限らず,ソーシャルメディアを用いた手軽な情報発信も複合的に取り入れ,それらをどのように各々のコミュニティで利活用していくのかという視点でWebキュレーションを実施する.《実証実験と評価:Webにおけるキュレーション効果の測定方法を確立する》社会におけるWeb利活用に対して,明確な評価方法は存在していない.「何をもって成功とするのか」という問いに対し,現状として,客観的な評価を得るのは難しく,アンケートや質的なインタビュー調査の実施に留まっている.本研究では,統計学や教育学,心理学等,他分野での評価方法を調査・研究し,それらを参考にした有効な評価方法を取り入れ,実践していくことで,キュレーションの効果検証に適した方法を探っていく.コミュニティに対する効果,利用者に対する効果,社会に対する効果等あらゆる側面から評価していく.これらの複合的な評価を踏まえ,Webキュレーションの価値や重要性,今後の課題を明らかにしていく.
高耐放射線性能を持つ高出力半導体アンプの開発研究

本研究の目的は放射線レベルの高い加速器トンネル内で使用できる高出力の半導体アンプの開発である。これまでに開発してきた放射線の影響を補償する回路を導入し、半導体に使われているMOSFETの特性の変化をゲート電圧を調整することで、で半導体アンプを安定化してきた。2018年度は、スイス・CERNの放射線照射施設CHARM (CERN High energy AcceleRator Mixed field facility)を使用し、約2kGyの照射をおこなった。この照射施設では28GeVの陽子を標的に当て、発生する荷電粒子やガンマ線のほか中性子も照射され、実際の加速器内の環境を模擬している。また、国内の量研機構高崎研究所のコバルト60照射施設も利用し、約9kGyを照射した。我々が主眼をおいて開発してきたVDMOS(Vertical Double diffused Metal Oxide Semiconductor)と呼ばれるタイプのMOSFETでは両施設とも変動の少ない良好な結果が得られている。一方LDMOS(Laterally Diffused MOS)と呼ばれるタイプはCHARM施設の試験では不安定になり、後日スイスPSI研究所の試験によりシングルイベントと呼ばれる中性子などによる効果であることが確認された。これらの結果はIEEE Transactions on Nuclear Scienceに3月に投稿済みである。また、現在J-PARCの加速器を使い中性子などハドロン粒子を含んだ環境で10kGyを照射する試験が進行している。この試験ではVDMOSタイプのMOSFETを使った2台の半導体アンプを試験している。この結果は、本年9月のRADECS国際会議で発表する予定である。CERNでの照射試験により、我々が主に使用しているVDMOSタイプのMOSFETは少なくとも2kGyの放射線レベルでは故障せず、アンプの増幅利得などもほぼ劣化しないことがわかった。これにより、再来年から運用を開始する予定のCERNのブースター加速器に使用する半導体アンプは放射線に対しては約100年に相当する寿命を確保することができたことになる。また、これまでの実験結果は学術雑誌に投稿することができている。また、2019年度の予算の一部を利用することで、本年2月からJ-PARCでも更なる高レベルの耐放射線性を確認するための試験を開始することができた。現在進行中のJ-PARCでの照射試験は6月末に終了し、約10kGyが照射できる予定である。この試験の目的はより高い照射線量での試験を行うことの他に、2台の個体差も同時に確認することが目的である。場所による線量の違いや半導体の特性のばらつきなどを見ることにより、将来複数台を組み合わせて高出力アンプを作った際に重要なデータとなる。この結果を踏まえ、量研機構高崎研究所において30kGyを目指した照射試験を検討している。一方で、米国の加速器研究者からGaN(窒化ガリウム)のMOSFETの試験も提案されている。これらを用いた半導体アンプの開発は更なる発展の可能性があるため、国内外の照射施設を用いて試験したいと考えている。

この結果を踏まえ、量研機構高崎研究所において30kGyを目指した照射試験を検討している。一方で、米国の加速器研究者からGaN(窒化ガリウム)のMOSFETの試験も提案されている。これらを用いた半導体アンプの開発は更なる発展の可能性があるため、国内外の照射施設を用いて試験したいと考えている。2018年度におこなったスイスCERNと量研機構高崎研究所での試験においてVDMOSを用いた半導体アンプで良好な結果が得られたため、より高い線量かつ高出力での試験を2019年2月からJ-PARCでおこなうため、加速器の運転計画に合わせ次年度予算を使い試験装置を準備したためである。これにより、本研究の進捗を早めることができている。