hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カンキツ類における半数体植物の誘導とその育種的利用に関する研究

カンキツ類における効率的な半数体の誘導方法を確立するために,カンキツ野生種との遠縁交雑と珠心カルスへのPFP処理を行った。'南風'と'チャンドラー'のカンキツ栽培品種とカンキツ野生種Citropsis schweinfurthiiとの属間交雑を行ったところ,'南風'を種子親とした組合せから多くの小粒種子が得られた。それらをMT培地上に播種すると正常に発芽したが,貧弱な成長を示した。これらの実生について倍数性解析,RAPD分析およびCAPS解析を行った結果,すべての実生が二倍体の雑種あり,半数体は全く出現しなかった。'太田'ポンカンとニンポウキンカンの珠心カルスにPFP処理を行った。処理後,体細胞胚誘導培地である36g,L^<-1>ラクトースと8g,L^<-1>ジェランガムを添加したMT固形培地に移植した結果,約2カ月後には多くの淡緑色の球状胚が観察された。これらの体細胞胚が約2mm程度に成長した時,この球状胚を植物体再生培地である15g,L^<-1>スクロースと2g,L^<-1>ジェランガムを添加した1/2MT固形培地に移植したところ,小植物体となり,約1カ月後には完全な植物体となった。これらの誘導された植物体の倍数性を調査した結果,調査したすべての植物体はいずれの処理区においても染色体数18本の二倍体であり,半数体や異数体は全く認められなかった。カンキツ類における効率的な半数体の誘導方法を確立するために,カンキツ野生種との遠縁交雑による半数体植物の誘導を試みた.`南風'と`チャンドラー'のカンキツ栽培品種とカンキツ野生種Citropsis schweinfurthiiとの属間交雑を行ったところ,`南風'を種子親とした組合せから多くの小粒種子が得られた.それらをMT培地上に播種すると正常に発芽したが,貧弱な成長を示した.これらの実生について倍数性解析,踏PD分析およびCAPS解析を行った結果,すべての実生が二倍体の雑種あり,半数体は全く出現しなかった(Journal of the Akmerican Society for Horticultural Science.2006.131(6):764-769.).次に,珠心カルスへの分裂阻害剤処理による半数体の誘導と半数体の部分ゲノムの導入を行うために必要となる珠心カルスの誘導を行った.多胚性を示すカンキツ類,すなわちウンシュウミカン,ポンカン,スイートオレンジ,キンカンおよびカラタチにおいて未熟種子からの珠心カルスの誘導を試みたところ,`青島'ウンシュウミカン,`太田'ポンカンおよび二倍体と四倍体のニンポウキンカンで珠心カルスを誘導することができた.カンキツ類における効率的な半数体の誘導方法を確立するために,カンキツ野生種との遠縁交雑と珠心カルスへのPFP処理を行った。
神経変性疾患における単純ヘルペスウイルス前初期タンパク質の関与の検証

単純ヘルペスウイルス(HSV)は神経組織への親和性が高く、アルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患への関与が疑われているが、その因果関係については未だ不明な点が多い。研究代表者はこれまでに、HSVと近縁なブタヘルペスイルス1(仮性狂犬病ウイルス:PRV)の前初期タンパク質IE180が感染現象を伴わずタンパク質単独で神経細胞やグリア細胞、生殖系列細胞等に変性やアポトーシスを引き起こすことをトランスジェニックマウスを用いて明らかにしてきた。本研究ではこれらの背景や成績を踏まえ、IE180のホモログにあたるHSV ICP4タンパク質に着目し、ICP4を発現するトランスジェニック(Tg)マウスの作出とその病態解析を行うことで、ICP4が神経変性疾患等の病態の発現や増悪に関与することを検証することを目指している。平成30年度は前年度までに作出・系統確立したloxP ICP4 Tgマウス4系統それぞれとCAGcreER Tgとの交配を継続し、ダブルトランスジェニックマウスloxP ICP4/CAGcreERを作出した。これらダブルTgマウス(成熟個体)にタモキシフェン添加飼料の自由摂餌によりタモキシフェンを経口投与することで、Cre loxPシステムによってTgマウスでのICP4発現を誘導し、病態解析を進めた。その結果、ICP4発現誘導マウスでは、肝細胞の変性・壊死・類洞への炎症性細胞浸潤および膵臓外分泌細胞の変性・壊死・細胞の脱落が認められ、ウイルス感染現象によらずICP4タンパク質が単独で哺乳類細胞に影響を及ぼすことが強く示唆された。ICP4発現マウスでは肝臓や膵臓といった当初想定していなかった臓器・組織に強い病変が誘発され、神経病態の解析と並行してこれら臓器の病態解析も進める必要が生じたため。また、神経組織以外のこれらの病態が重度であるため、神経病態を検証するためには、ICP4の発現誘導方法等についてさらに検討する必要が生じてきたため。(1)当初想定していなかった組織であるが、肝臓や膵臓の病変についても、遺伝子発現や病理発生機序に関する解析を進め、ICP4による病態発現について明らかにする。(2)タモキシフェンの投与によらず、胎生期よりICP4を発現するダブルトランスジェニックマウスを系統交配により作出し、病態解析を進める。(3)神経系組織特異的なプロモーター下でICP4を発現するダブルトランスジェニックマウスを系統交配により作出し、病態解析を進める。(4)薬剤誘発による神経変性疾患モデル作出方法を適用して、ICP4の発現が神経変性疾患の発症や病態進行に影響するか検証する。神経向性ウイルスである単純ヘルペスウイルス(HSV)はアルツハイマー病やパーキンソン病などの神経変性疾患への関与が疑われているが、その因果関係は未だ明らかにされていない。研究代表者はこれまでに、HSVと近縁なブタヘルペスウイルス1(仮性狂犬病ウイルス:PRV)の前初期タンパク質(IE180)がタンパク質単独で神経細胞やグリア細胞に変性を引き起こすことをトランスジェニックマウスを用いて証明している。本研究ではこれらの背景と成果を踏まえ、HSVの前初期タンパク質ICP4を発現するトランスジェニックマウスの作出と病態解析、加えて既存の神経変性疾患モデル動物との複合的な病態の解析を通じて、ICP4が神経変性疾患の発症や増悪に関与することを検証することを目的としている。平成29年度は、薬剤(タモキシフェン)投与により任意の時期にICP4を発現するトランスジェニックマウスの作出を進めた。すなわち、まず、DNA組換え酵素Creリコンビナーゼ存在下でICP4を発現するloxP-ICP4トランスジェニックマウスをマイクロインジェクション法により作製し、導入遺伝子陽性のファウンダーマウス4匹を得て、4系統を確立した。これらをタモキシフェン投与によって全身でCreリコンビナーゼを発現するマウスCAG-cre ERトランスジェニックマウスと交配させ、遺伝子型判定を行い、ダブルトランスジェニックマウス(CAG cre-ICP4 Tg)を各系統につき複数匹得た。現在、これらダブルトランスジェニックマウスを用いて、ICP4の発現誘導時期・発現量・神経病態発現についての検証を進めている。本研究の基盤となる、タモキシフェン投与により任意の時期に単純ヘルペスウイルス前初期タンパク質ICP4の発現を誘導できるダブルトランスジェニックマウス(loxP-ICP4 x CAG-cre)を作出し、確立した4系統での発現量等の検証の準備がおおむね整ったため。

平成30年度は前年度までに作出・系統確立したloxP ICP4 Tgマウス4系統それぞれとCAGcreER Tgとの交配を継続し、ダブルトランスジェニックマウスloxP ICP4/CAGcreERを作出した。これらダブルTgマウス(成熟個体)にタモキシフェン添加飼料の自由摂餌によりタモキシフェンを経口投与することで、Cre loxPシステムによってTgマウスでのICP4発現を誘導し、病態解析を進めた。その結果、ICP4発現誘導マウスでは、肝細胞の変性・壊死・類洞への炎症性細胞浸潤および膵臓外分泌細胞の変性・壊死・細胞の脱落が認められ、ウイルス感染現象によらずICP4タンパク質が単独で哺乳類細胞に影響を及ぼすことが強く示唆された。ICP4発現マウスでは肝臓や膵臓といった当初想定していなかった臓器・組織に強い病変が誘発され、神経病態の解析と並行してこれら臓器の病態解析も進める必要が生じたため。また、神経組織以外のこれらの病態が重度であるため、神経病態を検証するためには、ICP4の発現誘導方法等についてさらに検討する必要が生じてきたため。(1)ヘルペスウイルス前初期タンパク質ICP4を任意の時期に発現誘導できるダブルトランスジェニックマウス(CAG cre-ICP4 Tgマウス)を用いて、ICP4の発現誘導時期・発現量・神経病態発現についての検証を継続して推進する。(3)神経幹細胞特異的ICP4マウスを作出し、病態解析を進める。(4)薬剤誘導パーキンソン病モデル等、各種の神経変性疾患モデルを複合的に利用して、ICP4の発現が神経変性疾患の発症や病態進行に影響するか検証する。(1)当初想定していなかった組織であるが、肝臓や膵臓の病変についても、遺伝子発現や病理発生機序に関する解析を進め、ICP4による病態発現について明らかにする。(2)タモキシフェンの投与によらず、胎生期よりICP4を発現するダブルトランスジェニックマウスを系統交配により作出し、病態解析を進める。(3)神経系組織特異的なプロモーター下でICP4を発現するダブルトランスジェニックマウスを系統交配により作出し、病態解析を進める。(4)薬剤誘発による神経変性疾患モデル作出方法を適用して、ICP4の発現が神経変性疾患の発症や病態進行に影響するか検証する。(理由)トランスジェニックマウスの繁殖状況により、本年度末までに遺伝子型判定・表現型解析に供したマウス個体数が当初の予定より若干少なかったので、酵素類・抗体類等の消耗品試薬の使用量、飼育に係る費用も予定より少なくなったため。(使用計画)平成30年度以降も、トランスジェニックマウスの系統維持、ダブルトランスジェニックマウスの作出、これに伴う遺伝子型判定・表現型解析を継続・推進するため、次年度予算と合わせて適切に使用する。理由:トランスジェニックマウスの繁殖状況により、遺伝子型判定・表現型解析に供した個体数が当初の予定より少なくなり、これに伴い酵素類・交代類等の消耗品や飼育にかかる費用も当初予定より若干少なくなったため。使用計画:平成31年度以降も、解析の中心はトランスジェニックマウスであり、これらマウスの系統維持・遺伝子型判定等を継続・推進するため、次年度予算と合わせて適切に使用する。
セルフセンシングを用いた人工心臓用小型高効率セルフベアリングモータの開発

人工心臓用のアクチュエータとして、セルフベアリングモータの適用が提案されている。人工心臓として用いるセルフベアリングモータは、高効率で低エネルギー消費、低発熱であるとともに、コギングトルクを抑え安定な浮上制御を実現できるように、ギャップ磁束分布がより正弦波に近くなるような永久磁石の配置が望ましい。また,セルフベアリングモータは,能動制御型のシステムであり、フィードバック制御のためのセンサを必要とする。そこで、アクチュエータのより小型化やコロケーション問題の解決のために、セルフセンシング制御の実現が望まれている。本研究では、効率が良く永久磁石の設計自由度が高い埋込永久磁石(IPM)型セルフベアリングモータに対してセルフセンシング制御を適用する。IPMモータは磁気的な突極構造を持ち、主磁極方向であるd軸方向の磁束は通りにくく,これと直行するq軸方向の磁束は通りやすいというインダクダンス特性を持つ。このため、ロータが回転するとインダクタンス変動により変位推定が出来ないという問題が生じる。この問題の解決のため、昨年度d-q等価構造を持つIPM型セルフベアリングモータを提案し、ロータが回転してもインダクタンス変動がほとんどない構造が得られることを確認した。本年度は、昨年度の成果であるd-q等価構造を持つIPM型セルフベアリングモータに対し、まず変位推定のための差動出力の理論式を導出し,推定特性について考察を加えた。その結果,回転電流のみの場合および浮上電流のみの場合について、それぞれの線形化補償により良好な変位推定が得られることがわかった。しかし,個別の線形化補償が有効であっても、非線形特性の影響でこれらの重ね合わせによる補償が有効でないことも明らかにした。そこで安定な浮上回転制御を実現するために、二元多項式係数近似を用いた線形化補償法を提案し、浮上および回転電流が同時に流れても良好な変位推定が可能であることを明らかにした。また,セルフベアリングモータは,能動制御型のシステムであり、フィードバック制御のためのセンサを必要とするが、より小型化のためにセルフセンシング制御の実現が望まれている。通常のIPMモータは、主磁極方向であるd軸方向の磁束は通りにくいが,これと直行するq軸方向は磁束が通りやすいというインダクダンス変動があるため,セルフセンシングがうまく出来ないという問題があり,この問題の解決は,IPMモータの低コギング、低トルクリップル化という観点からも重要な構造である。本年度は,IPM型セルフベアリングモータに用いるIPMロータの,永久磁石配置とその時の磁束分布パターンについて,磁気回路を集中定数化した磁気等価回路と,有限要素法を用いた磁場解析を行い,d軸とq軸のインダクタンス差の少ないセルフセンシング可能なロータ構造と永久磁石の配置について検討した。その結果,d軸方向の内部永久磁石の直列磁気抵抗以上の磁気抵抗をq軸方向の磁気回路に付加することで,ロータの回転に影響されない,ほぼ等価な構造が得られることがわかった。さらに,実際に試作したIPM磁極構成を持つ薄型セルフベアリングモータは,7%程度のインダクタンス変動があるが,よく類似した変位推定特性を示しており,ほぼ等価な構造が実現できていることを確認した。また,この差動出力の理論式を導出し,変位推定特性について考察を加えた。

その結果,回転電流のみの場合は,比較的良好な特性が得られるが,浮上制御を行う場合には何らかの非線形制御が必要なことを理論的に説明した。人工心臓用のアクチュエータとして、セルフベアリングモータの適用が提案されている。人工心臓として用いるセルフベアリングモータは、高効率で低エネルギー消費、低発熱であるとともに、コギングトルクを抑え安定な浮上制御を実現できるように、ギャップ磁束分布がより正弦波に近くなるような永久磁石の配置が望ましい。また,セルフベアリングモータは,能動制御型のシステムであり、フィードバック制御のためのセンサを必要とする。そこで、アクチュエータのより小型化やコロケーション問題の解決のために、セルフセンシング制御の実現が望まれている。通常のIPMモータは、主磁極方向であるd軸方向の磁束は通りにくく,これと直行するq軸方向は磁束が通りやすいというインダクタンス変動がある。このためめ、ロータが回転変動により変位推定が出来ないという問題が生じる。この問題の解決のため、昨年度d-q等価構造を持つIPM型セルフベアリングモータを提案し、インダクタンス変動がほとんどないことを確認した。本年度は、昨年度の成果であるd-q等価構造を持つIPM型セルフベアリングモータに対し、まず変位推定のための差動出力の理論式を導出し,推定特性について考察を加えた。その結果,回転電流のみの場合および浮上電流のみの場合について、それぞれの線形化補償により良好な変位推定が得られることがわかった。しかし,非線形特性の影響で、個別の線形化補償が有効であっても、これらの重ね合わせによる補償が有効でないことも明らかにした。そのため今年度新たに安定な浮上回転制御を実現するために、回転電流と浮上電流を同時に流した場合に有効な、二元多項式近似を用いた線形化補償法を提案し、浮上および回転電流が同時に流れても良好な変位推定が可能であることを明らかにした。
女性管理職育成のための学校組織特性に関する研究

今年度は、X県の女性管理職会の協力を得て、まず、会の活動の状況についてお話を伺った。そのうえで、女性管理職への質問紙調査を行わせていただいた。対象者が、どのようなきっかけで管理職を志望するようになったのか、またそれを支えたものはどのようなものがあげられるのか、管理職としてどのような経営方針を持っているのか、現在のX県の施策などを調査した。また、X県教育委員会の協力を得て、男性管理職2名、女性管理職3名へのインタビュー調査、および、3校の教員への質問紙調査を実施した。管理職へは、先の質問紙調査と同じく、管理職志望のきっかけ、学校経営方針のほか、女性管理職を育成するためにはどのような環境が必要かを聞き取った。そのうえで、教員には、現在管理職を志望するか、自らのキャリアに困難があったかなどを調査した。結果として、現在の女性管理職は、同僚や教頭・副校長との関係が良好であることと校内研究が熱心な学校であることで、管理職としてのキャリアが支えられたと考えているようなので、同僚や教頭・副校長との良好な関係のみならず、校内研究など、教育改善に向かう雰囲気のある学校は、女性管理職を育成する場として機能する可能性を示唆しているといえそうである。しかしながら、これらの事柄は男性管理職においてもあてはまる点もあるため、今後は、男性管理職経験者への調査を通じ、女性管理職育成のため、どのような組織のありようが求められるのかを考える必要がある。所属を異動してから1年目であったこと、しかしそのことを契機として、調査対象者との関係ができ、女性管理職に対して調査ができたことは進展した点である。しかし、調査予定として組んでいた、学校組織と個人のキャリアに関する調査については、対象となった学校の教員からの質問紙の返答率が低いことから、予備調査の域を出ず、今後の検討課題である。今後は、女性管理職への質問紙調査の分析を進めながら、まだできていないX県教育委員会の方針等についてインタビュー調査を行うこと、男性管理職経験者へのインタビューを行い、女性管理職育成のため、どのような組織のありようが求められるのかを考える必要がある。本研究は、女性管理職育成のための学校組織特性を明らかにすることにある。これまでの研究においては、女性が学校管理職を志向する際、直属の校長の勧誘があること、また前提として、家庭と仕事の両立が女性教員の教職継続を危うくしているので、昇進システムの改善やアファーマティブアクションの必要性が訴えられてきた。しかしながら本研究では、女性教員が自らの志向や家庭環境のみで管理職を選択するという視点ではなく、勤務校で所属してきた学校組織の影響を受けてキャリア選択をせざるを得ない状況に着目する。本年度は、第一の課題として、学校組織における人材育成に関する先行研究や女性管理職の育成に関する先行研究を収集、分析を設定していた。分析枠組みの設定にかかわって、日本教育経営学会第56回大会にて、先行研究の検討と、そこから導き出される本研究の方向性、そして質的データを用いて、女性が管理職に就く際に障壁となるものについて、仮説的な案を提示した。その際、校長職や学校組織について研究を進めている研究者から助言を得ることができた。課題の第二として、予備調査を行うことを挙げていた。調査は、当初予定していた管理職候補者への調査から変更し、関東地方の小学校1校で、校長の紹介を受けた18名の女性教員に、管理職志望の有無、学校組織に関するインタビューを実施した。このインタビューを分析し、次年度行う予定である調査の質問紙を作成していく予定である。先行研究の検討範囲が海外文献などにまで広げられていないため、分析概念がいまだ不十分な点がある。また、予備調査の結果を鑑みると、女性教員自身に対しての質問の仕方や調査者と被調査者の間の関係性によって、表層的な回答しか得られない場合もあり、この点の改善方法を見出さないと、質問紙調査も表層的なものになってしまうため、検討が必要であると考えているからである。本研究の目的は、女性学校管理職の育成のための学校組織の特性を明らかにすることである。そのための方法として、当該年度には聞き取り調査を踏まえて作成した質問紙を、女性管理職が比較的多い都道府県、平均的な都道府県、低い都道府県を1つずつ選定し、それぞれの自治体の小中学校に質問紙を配り、協力いただく予定であった。この調査によって、教諭がそれまでの学校組織をどのように認識し、現在の管理職志向性にその認識がどのように影響しているのかを明らかにできると考えた。当該年度は、昨年度出向いた調査先でのインタビューデータの分析を行っていくなかで、管理職を志向することに関して、管理職側の意図と女性教員との意図には差異があることを明らかにした。特に若手の場合、私生活との関連も相まって、管理職を考えられない、との声もあった。こうした場合に、学校組織としていかなる支援ができうるのかを検討していく必要がある。この点を踏まえ、本来は質問紙調査を行う予定であったが、産休取得のため行うことができなかった。一方、他の職業の場合という限定があるが、文献調査の結果から、女性は男性と比較して自らの仕事の成果に自信を持つことができないために、自らが希望する地位にすすんで就任しようとはしないとの知見が明らかになった(シェリル・サンドバーグ『リーンイン』日本経済新聞出版社)。この点が、学校管理職において同様なのかどうかは、さらなる検討が必要である。

他に、幼稚園教諭については、従事者は圧倒的に女性が占めているが、管理職は男性という慣例があったり、そもそも離職率が高いことから、これらのことも検討してみる必要があるのではないかと考えている。第一に、先行研究の検討に時間を費やしたためである。昨年度の報告書でも案じたように、質問紙調査や対面での調査のいずれにおいても、質問の仕方や調査者と被調査者の関係性によって、得られる回答が異なる可能性を、どのようにすれば排除できるのか検討することに時間を費やしていたためである。第二に、2017年10月から2018年3月まで産休・育休を取得することとなったため、継続的な調査が難しいと考え、調査依頼をしなかった。そのために、もともと計画していた都道府県を抽出しての調査を行うことができなかったためである。今年度は、X県の女性管理職会の協力を得て、まず、会の活動の状況についてお話を伺った。そのうえで、女性管理職への質問紙調査を行わせていただいた。対象者が、どのようなきっかけで管理職を志望するようになったのか、またそれを支えたものはどのようなものがあげられるのか、管理職としてどのような経営方針を持っているのか、現在のX県の施策などを調査した。また、X県教育委員会の協力を得て、男性管理職2名、女性管理職3名へのインタビュー調査、および、3校の教員への質問紙調査を実施した。管理職へは、先の質問紙調査と同じく、管理職志望のきっかけ、学校経営方針のほか、女性管理職を育成するためにはどのような環境が必要かを聞き取った。そのうえで、教員には、現在管理職を志望するか、自らのキャリアに困難があったかなどを調査した。結果として、現在の女性管理職は、同僚や教頭・副校長との関係が良好であることと校内研究が熱心な学校であることで、管理職としてのキャリアが支えられたと考えているようなので、同僚や教頭・副校長との良好な関係のみならず、校内研究など、教育改善に向かう雰囲気のある学校は、女性管理職を育成する場として機能する可能性を示唆しているといえそうである。しかしながら、これらの事柄は男性管理職においてもあてはまる点もあるため、今後は、男性管理職経験者への調査を通じ、女性管理職育成のため、どのような組織のありようが求められるのかを考える必要がある。所属を異動してから1年目であったこと、しかしそのことを契機として、調査対象者との関係ができ、女性管理職に対して調査ができたことは進展した点である。しかし、調査予定として組んでいた、学校組織と個人のキャリアに関する調査については、対象となった学校の教員からの質問紙の返答率が低いことから、予備調査の域を出ず、今後の検討課題である。また、上記と関連して研究課題に適した調査方法を検討し、もう一度予備調査をしたのちに、質問紙調査に入っていくこととしたい。本年度は、協力いただける都道府県を見つけ、その都道府県の管理職育成にかかわる取り組みについて分析をすると同時に、学校に対する調査を行う。今年度の依頼となるため、質問紙の配布学校数や都道府県数は予定よりも少なくなることが予想されるが、できる限り調査対象校に足を運んだり話を聞く事により、関係を築き、本質的な課題を明らかにできるよう取り組む必要があると考えている。
感性言語としての絵文字の体系的応用性調査とプログラミング言語化

絵文字によるプログラミング言語処理系のプロトタイプを設計・試作,及び機能の向上:プログラミング言語処理系への応用システムを設計・開発し,実装の上試用した。具体的には,C言語プログラミングが,キーボードを殆ど用いなくとも,絵文字の組み合わせで簡便にできるようなインターフェース・システム,または,絵文字によるC言語プログラミング支援ツールをBorland C++ Builderにより開発した。そして,絵文宇を組み合わせて分かり易いプログラミングが可能となるための処理系(またはエディタ等の環境ツール)の設計を行った。絵文字は,プログラミング言語のマクロ命令や,制御構造や構文を表す記号としても用いられるようにし,ユーザの作成絵文字が任意に追加出来るようにもした。また,絵文字の選択リストを時系列表現するようにし,その時系列表現リストは,同じ意味を持つC言語のプログラム・リストに変換される。更には,本ツールによって作成されたC言語プログラムをコンパイル・実行させる機能や保存・削除する機能も開発システムにおいて実現した。また,上記の絵文字の系列的配置において,文法構造もある程度導入した。絵文宇プログラミング中,絵文字を選択し,数値を打ち込んでいる間に,文法構造に基づく自動デバッグが行われ,エラーメッセージも出すようにした。この結果,全体として開発ツールの機能が向上したと思われる。実際に,携帯的タブレットPCに実装して試用し評価した結果,本システムは,プログラミング初心者の学習用や,キーボードが殆ど使用できない,キーボードレスの携帯端末やポケット・コンピュータでの用途に非常に有用と考える。1.文字の体系化に関して感性面からの基礎調査を行なった。今日の公共の場や,情報通信・制御機器において使用されている種々の絵文字,或いは人間社会において使用されて来た象形文字(例:トンパ文字)や,「ロコス」のような,言語構造を持つサインとして過去に提案されていたものについて基礎調査を行った.その調査を通して,人と人の間のコミュニケーションのみならず,情報通信・制御機器と人との間のマン・マシン・インタフェース言語としても,簡便で,感性的整合性のある絵文字のあり方を調査した.ここで,感性的整合性とは,各絵文字とその集合が,人間にとって極めて直観的で分かり易く,感性的意味を持ちながら,人の間違いや勘違い(ヒューマンエラー)を引き起こしにくい状態を意味する.2.プログラミング言語処理系への応用システムを試作した。具体的には,C言語プログラミングと,その実行が,キーボードを殆ど用いなくとも,絵文字の組み合わせで簡便にできるようなインターフェース・システム,または,絵文字によるC言語プログラミング支援ツールのプロトタイプを試作・開発した。そのため,絵文字を組み合わせて分かり易いプログラミングが可能となるための処理系(またはエディタ等の環境ツール)の設計を行った。絵文字は,プログラミング言語のマクロ命令や,制御構造や構文を表す記号としても用いられる。それら絵文字によって表現されたリストは,同じ意味を持つC言語のプログラム・リストに変換され,更には,そのC言語プログラム・リストをコンパイルして実行させる機能も試作システムにおいて実現した。このインターフェース・システムは,プログラミング初心者の学習用や,キーボードが殆ど使用できない,キーボードレスの携帯端末やポケット・コンピュータでの用途に有用と考える。(1)絵文字によるプログラミング言語処理系のプロトタイプを設計・試作:プログラミング言語処理系への応用システムを設計・開発し,実装の上試用した。そして,絵文字を組み合わせて分かり易いプログラミングが可能となるための処理系(またはエディタ等の環境ツール)の設計を行った。それら絵文字によって表現されたリストは,同じ意味を持つC言語のプログラム・リストに変換される。更には,そのC言語プログラム・リストをコンパイル実行させる機能や保存・削除する機能も試作システムにおいて実現した。試作に,Borland C++ Builderを用いた。実際に,携帯的タブレットPCに実装して試用した。本システムは,プログラミング初心者の学習用や,キーボードが殆ど使用できない,キーボードレスの携帯端末やポケット・コンピュータでの用途に有用と考える。(2)評価と洗練化:アンケート方式などを用いて,上述の試作処理系の使い易さ,了解性の良さを,感性評価も加えて評価した。更に,その評価に基づいて問題点を検討し,今後一層の絵文字・プログラミング環境への洗練化を図る。対処すべき問題点として,絵文字の組み合わせによるプログラミング過程においても文法構造導入によるデバッグ機能がある方が使用し易いことが分かった。

絵文宇プログラミング中,絵文字を選択し,数値を打ち込んでいる間に,文法構造に基づく自動デバッグが行われ,エラーメッセージも出すようにした。この結果,全体として開発ツールの機能が向上したと思われる。実際に,携帯的タブレットPCに実装して試用し評価した結果,本システムは,プログラミング初心者の学習用や,キーボードが殆ど使用できない,キーボードレスの携帯端末やポケット・コンピュータでの用途に非常に有用と考える。
X線結晶構造解析を基盤とする熱帯熱マラリア原虫酵素の特異的阻害薬の開発

マラリア酵素と特異的阻害剤2FMNAとの間で、アデニン塩基2位のフッ素原子がCys59の近傍に存在することを実際に証明するため、マラリア酵素と2FNAMとの結晶化を検討した。その結果、阻害剤との結晶化に成功し、2位フッ素原子がCys59の近傍に存在することを明らかにした。前年度に得たX線構造解析のデータを基盤に、基質アデノシンまたはアデノシルホモシステインの糖部近傍の構造解析を詳細に行った。その結果、基質糖部4'-位付近にホモシステイン残基が入りうる空間を見出した。そこで、その空間に位置する数種のアミノ酸残基(His54,Asn79,Asp134,Gly135,Phe346)に変異を導入し、その役割を検討した。Phe346に変異を導入したF346Aを作成し、その酵素活性を測定したところ約50分の1に活性が現弱した。その他の4種の変異酵素H54A、N79A、D134N、G135Fも作成し各々の酵素活性を測定したところ、酵素活性をほぼ消失していることが判った。従って、これらアミノ酸残基(His54,Asn79,Asp134,Gly135,Phe346)は、少なくとも酵素活性に重要な役割を果たしていることが判った。炭素環ヌクレオシドの糖部に様々な置換基を導入した誘導体を合成し、それらのマラリア酵素に対する阻害活性を測定したところ、マラリア酵素に対して選択的な阻害活性を示す誘導体を発見した。塩基部2位へのフッ素原子の導入によるマラリア酵素に対する選択的な阻害活性の誘起を解明することが出来た。更に、糖部への化学修飾がマラリア酵素に対する選択的阻害活性を増大するとの知見も得た。本研究で得られた成果は、熱帯熱マラリア原虫酵素の特異的阻害薬の開発に重要な指針を与えるものと考える。1)先に発現・精製した熱帯熱マラリア原虫SAH hydrolaseの結晶化およびX線結晶構造解析に成功した。その際、基質アデノシンとの結合部位を解明することができた。既に、我々はアデノシン塩基の2-位にフッ素原子を導入した2-フルオロノルアリステロマイシンが熱帯熱マラリア原虫酵素に対して選択的阻害活性を示すことを明らかにしている。結晶構造解析の結果、マラリア酵素にはアデノシン2位付近の空隙の存在が、2位フッ素原子の導入によるマラリア酵素に対する選択阻害活性をよく説明した。2)X線結晶構造解析の知見を基盤とする塩基部2位にフッ素原子やシアノ基などの置換した各種炭素環ヌクレオシド(2-fluoroaristeromycin)などの選択的阻害活性が期待される誘導体を分子設計・合成した。合成した誘導体の選択的阻害活性をヒト酵素および熱帯熱マラリア酵素を用いて調べたが、その選択阻害活性を確認できた。3)この選択的阻害活性が、ヒト酵素におけるThy60がマラリア酵素ではCys59に相当しアデニン塩基部2位付近に空隙が生じ2位フッ素原子置換などを受け入れるものと考えられた。このアミノ酸の置換が選択的阻害活性をもたらすのか、ヒト酵素60番目のThyをCysに変換した変異酵素を作成した。この変異酵素を用いて阻害剤特異性に変化が生じるか検討を加えた。その結果、この選択阻害活性は、アデニン2位付近のCysに依存する空隙に由来することを明らかにした。4)更に、マラリア酵素と2位にフッ素原子を有する阻害剤との結晶化を検討中である。
戦時期タイにおける日本の宣伝機関の進出と活動：タイ・日・英語史料からのアプローチ

2018年度については、タイにおける資料調査を実施した。図書館等において資料の収集に努めるとともに、第2次世界大戦中に日本軍や日本関係諸機関がプロパガンダ活動を展開していた地域についても、改めて実地を踏査することができた。ただし、近年になって本格的研究が始まりだしたタイ国軍最高司令部文書の閲覧・調査については、残念ながら当該史料を所蔵しているタイ国立公文書館の改修工事により、出張中の閲覧がかなわず、2019年度以降の再度の調査が必要である。一方で、日本国内における対外プロパガンダに関わる資料収集は順調に推移しており、新たに史資料を入手し、その内容の整理・分析を進めることができた。とくにタイを含む「南方」への映画プロパガンダの具体的な展開に関わる同時代史料については、体系的に収集することができた。また、史資料収集については、近年充実してきているインターネット上での史資料公開も、国内外にわたって積極的に利活用した。最もよく利用したのは、タイ政府官報であるが、京都大学東南アジア研究所が公開している同時代のタイ語新聞など、研究室に居ながらにして読めることは、研究環境の大きな改善であった。さらに、以前にアメリカ議会図書館やイギリス国立公文書館・大英図書館等で閲覧した史資料の分析をさらに進めることもできた。そのような研究活動の成果の一旦は、市民講座において「タイと日本の素敵な関係:日タイ関係史からタイとの付き合い方を考える」として講演することによって、市民に還元することもできた。近年になって本格的研究が始まりだした国軍最高司令部文書の閲覧・調査については、残念ながらタイ国立公文書館の改修により、出張中の閲覧がかなわかった。この点については、研究が順調に進んだとは言えない。しかし、タイや日本における図書館等における対外プロパガンダに関わる史資料の収集は、十分に進めることができた。現地踏査についても順調に実施できた。また、資料収集については、近年充実してきているインターネット上での史資料公開も、国内外にわたって積極的に利活用できた。総合的に判断すれば、一部の重要な研究計画が順調には推移しなかったものの、その他の部分では計画以上に研究が進展したため、全体の進捗としてはおおむね順調と言えよう。近年になって本格的研究が始まりだした国軍最高司令部文書の閲覧・調査については、残念ながらタイ国立公文書館の改修により、出張中の閲覧がかなわなかった。そのため、2019年度には、タイ国立公文書館を再訪し、国軍最高司令部文書の閲覧・調査に再挑戦したい。あわせて、当初から2019年度に計画していたアメリカ国立公文書館所蔵史料の閲覧・分析を実施する。2020年度には、イギリス国立公文書館等所蔵史料の閲覧・分析を行い、全体の成果をまとめていきたい。
音響による聴覚障害の可逆性に関する実験的研究

平成89年度の研究成果を、以下に要約する。1.CMと耳音響放射(OAE)の2f_1-f_2歪成分(DP)のそれぞれについて、第3音を与えた際に生じる抑圧を観察して、その発生起源について検討を加えた。その結果、両者はほぼ同様の等抑圧曲線を示し、刺激音圧が小さくなるに従ってより鋭い同調が得られた。これらのことから、これまでの動物実験によりCM-DPで得られた音響暴露の外有毛細胞機能及ぼす影響に関するデータを、日常臨床で非侵襲的に測定可能なDPOAEにそのまま応用可能であること、および刺激音圧を小さくするほど周波数選択性の高いデータが得られることが結論された。2.外有毛細胞には、機械-電気変換と電気-機械変換の二つの変換機能があることが、単離細胞による研究から知られている。このうち、電気-機械変換機能を生体内で観察する目的で、刺激装置を自作し、蝸牛を直接電気刺激することにより誘発される耳音響放射(EEOAE)の測定を試みた。その結果、EEOAEは、比較的容易に測定可能で安定した特性を示す反応で、in vivoの実験における外有毛細胞電気-機械変換機能、すなわち電位依存性運動能の有用な指標となりうると結論した。3.ともに同じ程度の一過性の聴覚閾値上昇を生じる音響暴露およびサリチル酸投与の、前研究で測定可能となったEEOAEに及ぼす影響について観察を行った。その結果、音響暴露群ではEEOAEは軽微な減少を示すにとどまったが、サリチル酸塩投与群では12dB前後のEEOAE出力低下を認めた。従って、サリチル酸塩投与後の聴覚一過性閾値上昇は、外有毛細胞の電気-機械変換機能の障害により生じ、一方、音響暴露後の聴覚域値上昇は機械-電気変換機能により生じているものと考えた。引き続き、音響暴露による不可逆性の聴覚閾値上昇についても同様の研究を行い、一過性の障害と比較検討を行っていきたい。これまでに、音響暴露による蝸牛内変換機構の障害様式、ことに時間経過と共に回復するNI-TTSと不可逆性のNI-PTSとの差異に着目し、これらに検討を加える目的でモルモットにおいて研究を進めてきた。今年度には二つの研究を行ったが、第1に、これまでの研究で外有毛細胞機能の指標として用いてきたCM電位上の2f1-f2歪成分と、臨床応用が期待される耳音響放射歪成分について、第3音による抑圧実験を行った。その結果、両者は同様の抑圧特性を示す共通の起源をもつ現象で、ことに50dB SPL程度の比較的低音圧刺激による歪成分は、刺激音周波数付近の基底板振動様式に密接に関連した現象であることの結論を得た。この結果は、動物実験により得られたデータと、耳音響放射を測定することにより臨床例で得られたデータの相互比較が可能であることを示している。続いて第2目には、単離した細胞ではセンサー・モーター機能として広く知られるところとなった外有毛細胞の電気-機能変換機能について、この機能をin vivoで観察することを目的として、蝸牛電気刺激による耳音響放射の誘発を試みた。自作の定電流回路を通して100μAの交流通電を行うことにより、外耳道内で刺激と同じ周波数を有する1020dB SPLの音響信号が記録され、この現象は電気誘発-耳音響放射であると考えた。来年度は、この電気誘発-耳音響放射を新たな指標として加え、音響暴露の外有毛細胞機能に及ぼす影響について更に検討を加えて行きたい。

1.CMと耳音響放射(OAE)の2f1-f2歪成分(DP)のそれぞれについて、第3音を与えた際に生じる抑圧を観察して、その発生起源について検討を加えた。その結果、両者はほぼ同様の等抑圧曲線を示し、刺激音圧が小さくなるに従ってより鋭い同調が得られた。これらのことから、これまでの動物実験によりCM-DPで得られた音響暴露の外有毛細胞機能及ぼす影響に関するデータを、日常臨床で非侵襲的に測定可能なDPOAEにそのまま応用可能であること、および刺激音圧を小さくするほど周波数選択性の高いデータが得られることが結論された。外有毛細胞には、機械-電気変換と電気-機械変換の二つの変換機能があることが、単離細胞による研究から知られている。このうち、電気-機械変換機能を生体内で観察する目的で、刺激装置を自作し、蝸牛を直接電気刺激することにより誘発される耳音響放射(EEOAE)の測定を試みた。その結果、EEOAEは、比較的容易に測定可能で安定した特性を示す反応で、in vivoの実験における外有毛細胞電気-機械変換機能、すなわち電位依存性運動能の有用な指標となりうると結論した。3.ともに同じ程度の一過性の聴覚閾値上昇を生じる音響暴露およびサリチル酸投与の、前研究で測定可能となったEEOAEに及ぼす影響について観察を行った。その結果、音響暴露群ではEEOAEは軽微な減少を示すにとどまったが、サリチル酸塩投与群では12dB前後のEEOAE出力低下を認めた。従って、サリチル酸塩投与後の聴覚一過性閾上昇は、外有毛細胞の電気-機械変換機能の障害により生じ、一方、音響暴露後の聴覚域値上昇は機械-電気変換機能により生じているものと考えた。引き続き、音響暴露による不可逆性の聴覚閾値上昇についても同様の研究を行い、一過性の障害と比較検討を行っていきたい。
電解析出法による強度・延性バランスに優れたバルクナノ結晶Fe合金の創製

電解析出法によるバルクナノ結晶Fe-Ni、Fe-Ni-C、Fe-Mn合金の作製を行った。Fe-Ni合金では、強度1.5GPa、伸び15%の高強度・高延性材料の創製に成功した。この材料の延性は、結晶成長モードと欠陥形成に関連する(200)配向度と粒界脆化に関連するS濃度で記述されることが明らかになり、延性予測式を構築した。さらに、(200)配向度の向上とS濃度低減プロセスを開発し、強度1.5GPa、伸び24%の材料創製に成功するとともに、延性予測式の妥当性を実証した。また、プロピオン酸添加による粒界自由体積を緩和した高硬度Fe-Ni-C合金、欠陥およびき裂のないFe-Mn合金の作製にも成功した。Fe-Ni合金について、均質でかつ内部応力を低減した厚み2mm以上のバルクナノ結晶材料の創製を試みた。浴組成、合金元素の含有量、錯体化剤、還元剤、界面活性剤、一次光沢剤、pHなどについて検討し、バルク体作製のための電析浴を最適化した。この浴を用い、含有Ni量10-47Niを示す電析Fe-Ni合金を作製した。得られた合金はNi量により異なる結晶構造を示し、FCC構造の40-47Niが15nm程度の微細結晶粒を有しかつ曲げが可能であったため、この条件でバルク体を作製した。引張試験の結果、得られた電析バルクナノ結晶Fe-Ni合金は最大引張強度1.56ー1.87 GPaを示した。また、けがき線の変化量から算出した破断伸びは5.5%-15.8%を示し、10%以上の大きな延性を示すバルクナノ結晶Fe-Ni合金の作製に成功した。電析バルクナノ結晶Fe-Ni合金はFe合金の中で最大の強度を誇るマルエージング鋼と同等の強度を有し、かつ延性はそれ以上の値を示した。従来材料を超える強度と延性のバランスを示す、工業的に価値のある材料を作製することができた。次に、Fe-C-Ni合金について検討した。C源として様々なカルボン酸について検討し、プロピオン酸添加が最適であることが分かった。次に、プロピオン酸を添加した電析浴の浴組成を検討し、最適化した。得られた浴から作製したFe-C-Ni合金は、結晶粒径か14nm程度と微細で、Fe-Ni合金と比較して硬さが向上した。今後、この材料においてもバルク体を作製し、引張試験を行っていく予定である。また、Fe-Mn合金の作製に向けた、Mn添加方法の検討にも着手している。Fe-C-Ni合金について検討した。C源としてプロピオン酸添加が最適であることが前年度の研究で明らかになっていたため、プロピオン酸を添加した電析浴組成の最適化を行った。得られた浴を用いて、様々なC濃度の結晶粒径が約15nmのバルクナノ結晶Fe-C-Ni合金を作製した。その結果、FCC構造のNi含有量が40at%の合金において、C濃度の増加に伴い強度が上昇する結果が得られた。得られた試料の硬度、最大引張強度、破断伸びは、それぞれ413515 HV、1.61.8 GPa、1012 %であった。しかしながら、FCC合金においてはCの共析量は少なく、Cの固溶強化では説明できなかった。熱処理による強度変化を調べた結果、200°C、2 hの熱処理により、プロピオン酸を添加しないFe-Ni合金とプロピオン酸を添加したFe-C-Ni合金の強度は同等になった。この結果から、プロピオン酸添加がより安定した初期粒界構造をもたらすことで強度向上が生じたと結論づけられた。Mnを添加したFe-Ni合金についても検討した。塩化マンガンを含む新たな電析浴を用い、試料を作製した。その結果、試料中のS含有量が30%低減し、伸びが約18%にまで増加した。さらに、Fe-Mn合金の作製にも着手している。今後は、Fe-Mn合金あるいはFe-Mn-Ni合金について組成の最適化を行うとともに、窒素バブリング浴での電析、窒素を含む添加剤による電析を検討し、N添加量制御を計り、薄膜による微細組織、構成相の評価を経て、バルク体の作製、評価を行っていく予定である。平成27年度は電解析出(電析)法によるFe-Mn合金の作製を行うとともに、電析法により作製したfcc構造を有する合金の延性を支配する因子について検討した。Fe-Mn合金については、浴組成の最適化によりMnが6at.%まで含む合金の作製プロセスを確立した。また、電析条件(電流密度, pH)を最適化することにより、電流効率70%以上を達成する条件を見いだした。さらに、試料欠陥量が結晶成長モードに起因する(200)配向度と相関があることを見いだした。これらから、高電流効率でかつ数μm以上の断面欠陥および表面き裂のない試料作製に成功した。電析法により作製したfcc構造を有する合金の延性を支配する因子については、結晶成長モードに起因する(200)配向度と、粒界を脆化するSイオン濃度が主な因子であることが分かった。これら二つの因子を含む延性予測式を構築した。Fe-Ni合金における電析プロセスの最適化により、(200)配向が高くSイオン濃度の低い試料を作製した。

その結果、延性予測式の予想通り、23%の延性を示した。また、Ni-W合金においても同様の考えで延性予測式が構築可能であることを見いだした。研究期間全体を通して、Fe-Ni合金において強度1.6GPa、伸び23%を示す高強度・高延性バルクナノ結晶材料の創製に成功しており、目標を達成している。また、(200)配向度と粒界を脆化するSイオン濃度を因子とした延性予測式を構築しており、鉄基合金のみならずfcc合金を有する合金の延性予測の可能性も見いだした。電解析出法によるバルクナノ結晶Fe-Ni、Fe-Ni-C、Fe-Mn合金の作製を行った。Fe-Ni合金では、強度1.5GPa、伸び15%の高強度・高延性材料の創製に成功した。この材料の延性は、結晶成長モードと欠陥形成に関連する(200)配向度と粒界脆化に関連するS濃度で記述されることが明らかになり、延性予測式を構築した。さらに、(200)配向度の向上とS濃度低減プロセスを開発し、強度1.5GPa、伸び24%の材料創製に成功するとともに、延性予測式の妥当性を実証した。また、プロピオン酸添加による粒界自由体積を緩和した高硬度Fe-Ni-C合金、欠陥およびき裂のないFe-Mn合金の作製にも成功した。電析浴の最適化により、強度1.6GPa、伸び18%を示す、強度・延性バランスに優れたバルクナノ結晶Fe-C-Ni合金の開発に成功しているとともに、Fe-Mn合金も作製の目処が立っており、おおむね平成26年度の計画通りに進展している。材料プロセス平成26年度と同様に、Fe-Mn、Fe-C-MnあるいはFe-Mn-NI、Fe-C-Mn-Ni系合金のバルクナノ結晶材料の作製条件の検討を続けるとともに、こららの合金についても強度と延性の関係について調べ、強度・延性バランスの基礎データを得る。さらに、Nを含む合金の作製プロセス検討にも着手する。FeあるいはFe-Cに対して窒素バブリング浴での電析、窒素を含む添加剤による電析を検討し、N添加量制御を計り、薄膜による微細組織、構成相の評価を経て、バルク体の作製、評価を行っていく予定である。Fe-Ni合金においてバルクナノ結晶材料を作製し、その強度と延性の関係を明らかにするとともに、Fe-C-Ni合金の作製プロセスも構築しており、また、Fe-MnあるいはFe-C-Mn合金の作製プロセスも検討しており、おおむね平成25年度の計画実施計画通りに進捗している。平成25年度と同様に、Fe-C-Ni系合金の強度・延性バランスの基礎データ取得、Fe-MnあるいはFe-C-Mn系合金のバルクナノ結晶材料の作製条件の検討を続けるとともに、Fe-MnあるいはFe-C-Mn系合金についても強度と延性の関係について調べ、強度・延性バランスの基礎データを得る。FeあるいはFe-Cに対して窒素バブリング浴での電析、窒素を含む添加剤による電析を検討し、N添加量制御を計り、薄膜による微細組織、構成相の評価を経て、バルク体の作製、評価をっていく予定である。なお、研究の過程で一部の合金について健全なバルクナノ結晶材料が得られない、あるいは十分な特性が得られない場合が考えられる。その場合、健全なバルク体が得られる合金系において、その組成を幅広く変化させることにより、強度・延性バランスのデータを取得することで対応する。研究を遂行する中で、予算の残金が少額となったため、次年度の物品費の一部として繰り越した。平成26年度の物品費に加算して使用する予定である。
アイドラ光の最適制御による光パラメトリックチャープパルス増幅の安定化と超広帯域化

本研究は二ビーム励起およびアイドラ光の最適化制御による光パラメトリックチャープパルス増幅の超広帯域化と安定化の新しい方式を考案し、ペタワット(1PW=10^<15>W)・サイクル(数フェムト秒)パルスレーザー光の発生を目的とした。研究成果として、スペクトルバンド幅400nmを超えるレーザーパルスの増幅を実現した。また、光パラメトリックチャープパルス増幅に関する簡易な光学設計法を開発した。本研究ではアイドラ光の最適化制御による光パラメトリックチャープパルス増幅の超広帯域化と安定化の新しい方式を提案し,ペタワット(1PW=10^<15>W)・サイクル(数フェムト秒)パルスレーザー光の発生を目的とする.本研究は,光パラメトリックチャープパルス増幅を複数個縦続接続して多段構造とすることでアイドラ光の最適化制御方式を提案し,アイドラ光,非線形光学結晶の枚数及びその厚さを最適化することによって増幅後の信号光の安定化と超広帯域化を図る.本研究では被増幅シードの位相シフトと位相不整合ファクターとの相関性について数値計算及び近似解析による検証を行い,位相不整合ファクターを調整することで位相シフト及び圧縮効率の任意制御が可能である点を確認した.また,位相シフトが被圧縮分布に対して与える影響が大きなものであり,位相整合角度並びに光波斜入射角度の最適化にあたり充分にその影響を踏まえるべきであるとの結論に至った.更には,光パラメトリックチャープパルス増幅における位相シフトの小信号近似解が高精度を保証し,最適化の指標として有用である点も確認した.一方,本研究では高強度励起による広帯域ピコ秒Yb系固体レーザーの光パラメトリックチャープパルス増幅の数値解析を行った.高強度による3次の非線形光学効果を含めた数値解析結果から,type I BBO結晶で100・GW/cm^2の励起光を用いた増幅により2GW/cm^2の増幅の1.84倍まで利得バンド幅が広がったことが明らかになった.更に,高強度励起により位相不整合や群速度不整合,ウォークオフ角を効果的に補償できることもわかった.これらの数値結果は日本原子力研究開発機構との共同研究で実施した実験より得られた結果と一致することも明らかになった.本研究では2ビーム励起およびアイドラ光の最適化制御による光パラメトリックチャープパルス増幅(OPCPA)の超広帯域化と安定化の方式を考案し,ペタワット(1PW=10^<15>W)・サイクル(数フェムト秒)パルスレーザー光の発生を目的とする.OPCPAにおける最大の問題点は、非線形光学結晶中において増幅・飽和・逆変換を周期的に繰返すことであり、その周期が入射条件によって複雑に変化することである。非縮退条件における広帯域位相整合が得られるものの、増幅周期が異なる問題に対して、本研究では二段増幅器の配置を考案した。二段増幅器の一方は中心波長で位相整合をとり、もう一方は長・短波長領域で位相整合をとるが、二段目の増幅では一段目で増幅した高強度シード光の影響を強く受けることとなる。そのため、どちらを先に配置するかによって結果も大きく変化する。本研究では位相整合方式のとり方として、一段目に長・短波長位相整合、二段目に中心波長位相整合となるような結晶配置を採る。その結果、450nmを超えるスペクトル範囲の増幅が可能であることが明らかになった。縮退条件では利得の広帯域化のためには励起光の高強度化が必要であり、高強度化が可能なYb系固体レーザーが有効に用いることができた。縮退の位相整合条件は、位相整合角によって利得帯域を容易に制御できることや、強度や位相整合条件によって変化する増幅特性を利用し、逆変換を抑えた二段の増幅によってこれを検証した。光パラメトリック増幅は、励起光及びシード光に差周波数成分であるアイドラ光を加えた三光波が非線形光学結晶中の伝搬距離に依存して増幅・飽和・逆変換の三過程を周期的に繰り返し、その変化は非線形波動方程式から三光波間の相互作用によって説明される。増幅特性は位相不整合や強度、結晶厚さ等によって大きく変化するため、数値解析によるアプローチが不可欠である。これまでよく用いられてきた小信号近似式は、位相整合に基づいた増幅スペクトルの解析や位相シフトの制御においてその有効性を示した。しかし、高利得および高変換効率が得られる飽和過程は小信号近似が対応できず、逆変換が起こり得る不安定な状態である。従って、飽和過程の光学設計のためには非線形波動方程式に基づく複雑な数値解析モデルやそこから導出した楕円積分の計算が必要で、小信号近似のような解析が困難である。本年度の研究では、非線形波動方程式から求めた楕円積分をもとにし、飽和過程における解析的関係を世界で初めて求めた。また、その信頼性や飽和増幅における最適な結晶厚さとそれに対応する利得等の信頼性を数値計算で検証した。更に実際の実験条件にもとづき、それに近い検証結果も得られた。導出した近似解析式を用いた光パラメトリックチャープパルス増幅に関する結晶設計法も確立し、高変換効率増幅のための簡単な光学設計が見込める。