hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有糸分裂チェックポイント遺伝子CHFRの口腔癌診断・治療への応用

細胞周期チェックポイント機能における変異は口腔扁平上皮癌で頻繁に検出される。そしてそれはしばしば化学療法剤に対する癌細胞の感受性と関連することが明らかにされた。近年、様々なヒト癌細胞におけるマイトティックチェックポイント遺伝子CHFRはプロモーター領域のメチル化や点突然変異により遺伝子機能が不活化されることが報告されてきた。CHFRの機能の欠失はマイトティックチェックポイント機能不全に関連しており、このことは癌細胞で微小管重合阻害剤に対して感受性が高くなることを示している。本研究においては,CHFRの機能を欠失すると口腔癌細胞株ではヒストンH3のセリン10のリン酸化が引き起こされ、またcyclin B1の核移行の際には、分裂期の欠失によってチェックポイントの損傷が引き起こされることを明らかにした。CHFRの機能を欠失した口腔癌細胞株を微小管重合阻害剤(docetaxelまたはpaclitaxel)で処理したところ、アポトーシスを起こした細胞数はかなり増加した。さらにsiRNAにより遺伝子機能を障害した場合CHFRの分裂が障害された。それは口腔癌細胞株でG2/M期において細胞死させる機能が低下し、結果として微小管重合阻害剤感受性が高くなることを示唆する。本研究はCHFRが化学療法剤感受性に関する分子標的として有用性があることを示した。これまで口腔癌細胞における異常メチル化によるCHFR発現の消失と微小管阻害剤感受性増強の関係を指摘してきた。本研究ではCHFRの発現低下が微小管阻害剤感受性の増強に寄与するか否かを、RNAiノックダウン実験にて解析した。CHFRのコーディング領域の2箇所をそれぞれ標的とするRNAiベクターを構築し、CHFR発現陽性の口腔癌細胞株に導入した。その結果CHFRRNAiを導入するとドセタキセル処理後mitotic indexが約60%まで上昇した。これらの細胞のアポトーシスはmock-RNAiでは15%未満であったのに対し、CHFR-RNAi導入細胞では35%を示した。同様の現象が微小管阻害剤パクリタクセルでも観察された。対照的に他の抗癌剤(CDDPやVP16)ではCHFRの発現量とは無関係に一定の細胞死が観察された。以上の結果からCHFRの発現は微小管阻害剤による分裂期チェックポイントに必須であり、CHFRの発現抑制が微小管阻害剤に対する癌細胞の感受性を特異的に高めると考えられた。一方、癌細胞の微小管阻害剤感受性に対するCHFR結合タンパクCBP319の影響を解析するため、CHFRのメチル化ステータスの異なる癌細胞(MKN45,SNU1,HSC3,Saos2,SW480)を用いてCBP319のmRNA発現をreal time PCRで解析した。処理後24時間まで経時的にmRNA発現定量を行ったがCBP319の発現誘導は認められなかった。これは微小管ストレス下ではmRNAレベルの制御ではなく、CHFRやCBP139が翻訳後レベルでの修飾や相互作用をうけて分裂期チェックポイントに寄与すること示唆する。また、蛍光プライマーによるリアルタイムPCRを利用したメチル化検出法の最適条件を検討し、簡便な定量的CHFR遺伝子メチル化DNA分析法を確立できた。今後、化学療法における適応決定に関する診断指標への応用をめざす。

それは口腔癌細胞株でG2/M期において細胞死させる機能が低下し、結果として微小管重合阻害剤感受性が高くなることを示唆する。本研究はCHFRが化学療法剤感受性に関する分子標的として有用性があることを示した。
鉱物資源開発における汚染（鉱害）の環境・社会的コスト評価と鉱害防止の枠組策定

マレーシアで30年前に発生した放射能汚染事件=エィジアン・レアアース(ARE)事件について、現時点でも未除染箇所が複数存在することが分かった。同国の東海岸に建設されたライナス社レアアース製錬工場周辺でも、環境影響が現れていることが示唆された。インドネシアのバンカ島では、陸上のスズ資源量の減少に伴い、洋上浚渫によるスズ採掘が隆盛している。海洋生態系と漁業資源への悪影響が顕在化している。米国内のナバホ先住民のウラン鉱山開発による被曝労働被害者への補償は不十分であり、土壌の除染はほとんど進んでいない。このような海外における鉱害問題を日本の市民や消費者対象に「見える化」するための工夫を試みた。平成27年度については、(1)インドネシアのバンカ-ブリトゥン州のスズ鉱山開発の環境影響を知るための現地調査を実施した。(2)マレーシアのイポー市近郊のエジアン・レアアース社(ARE)のレアアース製錬工場周辺地域および、(3)クアンタン市近郊のライナス社レアアース製錬工場周辺の現地調査、(4)中国へのボーキサイト輸出が急速に増加しているクワンタン港付近の粉塵被害についての調査を実施した。(1)については、昨年度からの継続の研究内容であるが、昨年度に採取した土壌からの測定結果が出た。この結果の分析と解析を鋭意行っている段階である。今年度に入り、8月にスズ選鉱・製錬工場、アブラヤシ農園などで、土壌、水サンプル採取を行った。それらに含まれる化学物質、放射性物質を判別するための分析を研究協力者に依頼中である。(2)については、30年ほど前に発生した放射性廃棄物の不法投棄事件の現場がまだ未除染である可能性がある。そのため、無用な被曝が起きているのではないかという懸念があるという住民の告発に基づき、その真偽を確認するために現地調査を行った。その結果、通常のバックグラウンド値を大きく上回る箇所が1箇所発見できた。毎時35マイクロシーベルトを示したのである。この値は、バックグラウンド値の60倍100倍程度である。これらの地点の土壌を採取し、その土壌中に含まれている化学物質、放射性物質を判別するための分析を研究協力者に依頼中である。また、現地の州議会議員、住民への聞き取り調査を実施した。(3)については、水と土壌の分析を研究協力者に依頼中である。(4)については、現地の国会議員への聞き取り調査を実施した。かつ、水と土壌の分析を研究協力者に依頼中である。水と土壌サンプルを、研究協力者に送付し、分析を進めていただいている段階である。分析機器の利用の順番待ち等のため、まだ分析結果は出ていない。そのため、研究成果の発表には至っていない。2016年度はケース・スタディとして以下を選定し現地調査を進めた。インドネシア共和国バンカ-ブリトゥン州のスズ鉱山、アメリカ合衆国ナバホ先住民居留地内におけるウラン鉱山・製錬所跡地、そして、スリーマイル島原発事故現場周辺地域である。それぞれの社会環境影響の実態を把握するため、現地調査を実施した。共通項は放射能被曝である。インドネシアのバンカ島では、陸上および沿岸部でのスズ鉱山開発が活発である。その環境影響は沿岸漁業の漁獲量の激減として現われている。また、病院から提供されたデータからは、同島のガン患者のほとんどがスズ鉱山周辺に集中していることが示唆された。スズ鉱山跡地に作付されたと思われるアブラヤシ・プランテーションでは、土壌により高い濃度の放射性物質(トリウム、ウラン)や有害重金属類が含まれていて、プランテーション労働者と周辺住民への健康影響が懸念される。アメリカ合衆国のナバホ先住民居留地内では、ウラン鉱山開発が第二次世界大戦中から冷戦期にかけて盛んに行われた。鉱山と製錬所跡地は1200箇所以上ある。除染作業が必要とされるは523箇所にのぼる。しかし、実際に除染が完了した箇所は1箇所のみであり、周辺住民は不安を抱えながら生活している実態が明らかになった。スリーマイル島原発事故は、37年前に発生したが、放射能汚染による環境への影響が今も残っていることが判明した。前年度からの継続として、マレーシアで30年前に発生したエジアンレアアース社(ARE)の放射性廃棄物投棄事件の影響が残っている地点の土壌の分析を続行した。数箇所において高い放射能が検出され、早急な除染作業が必須であることが示された。被害住民らが加害企業である三菱化学に対し素早く行動を起こすよう主張している。また、新規に建設されたレアアース製錬工場周辺の土壌と水質調査では、汚染の程度が悪化していることを示唆されるデータが得られた。インドネシアのケースについては現地調査の暫定結果を2016年度において国内の学会で口頭発表を実施した。マレーシアのケースについてはデータ解析中である。アメリカ・ナバホ先住民居留地内のウラン鉱山跡地のケースについては、現在、ブックチャプターを校正中であり、2017年10月頃には出版予定である。平成29年度には、8月にカザフスタン共和国において、旧ソ連時代の核実験施設跡地、ウラン鉱山等に赴き、現地調査を実施した。核実験跡地の代表的な存在である「アトミック・レイク」と言われる核実験によりできた湖の周辺の放射線量の測定と土壌採取を実施した。ウラン鉱山は、露天掘りのものであったが、土壌採取などは許可されなかった。

また、首都アスタナ市内で開催された「アスタナ国際博覧会:会期2017年6月10日9月10日、テーマ:「未来のエネルギー」を視察した。この国際博覧会は115カ国と22の国際機関が参加し、入場者数は約400万人とされる。世界のエネルギー利用の方向性を知ることができた。さらに、カザフスタンにおいて2つの国際学会に参加し、それぞれにおいて研究成果の発表を行った。一つ目では、マレーシアの製錬工場の被曝実態等について、二つめの学会では、インドネシアの錫鉱山の環境影響についての研究発表を行った。10月には、アメリカのナバホ先住民のウラン鉱山開発による被曝労働とその環境影響についての現地調査(平成29年度に実施)の結果をブックチャプターとして出版することができた。(「アメリカ合衆国のウラン鉱山・製錬所の社会環境影響:ナバホ先住民族(ディネ)居留地の過去の負の遺産を中心に」若尾祐司・木戸衛一編著『核開発時代の遺産:未来責任を問う』第7章,昭和堂。pp. 214-242。)出版記念シンポジウムを同志社大学内で開催することができた(10月28日(土))。3年間の研究期間全体を通しては、マレーシアとインドネシアの鉱害の実態調査、アメリカのウラン鉱山の鉱害、同国のスリーマイル島原子力発電所事故の放射性物質のよる被曝被害についても現地調査を実施することができた。今後については土壌分析の結果待ちのケースについて、研究成果の発表につなげていきたい。マレーシアで30年前に発生した放射能汚染事件=エィジアン・レアアース(ARE)事件について、現時点でも未除染箇所が複数存在することが分かった。同国の東海岸に建設されたライナス社レアアース製錬工場周辺でも、環境影響が現れていることが示唆された。インドネシアのバンカ島では、陸上のスズ資源量の減少に伴い、洋上浚渫によるスズ採掘が隆盛している。海洋生態系と漁業資源への悪影響が顕在化している。米国内のナバホ先住民のウラン鉱山開発による被曝労働被害者への補償は不十分であり、土壌の除染はほとんど進んでいない。このような海外における鉱害問題を日本の市民や消費者対象に「見える化」するための工夫を試みた。土壌分析の結果を入手した後に、その検討を進める予定である。また、今年度は、カザフスタンのウラン鉱山に赴き、社会経済・環境影響の実態把握に努める予定である。広島大学の研究協力者と協議しつつ、現地調査の予定を組みつつある段階である。インドネシアとマレーシアについては収集したデータ、情報の解析、ならびに論文発表、ならびに学会発表を実施する。アメリカ・ナバホ居留地のケースについてはブックチャプターとして成果が出版される予定であるが、より詳細な内容を論文としてまとめたいと考えている。2017年度については、インドネシアでの現地調査の継続に加え、現在世界最大のウラン産出国となっているカザフスタンの現地調査を実施することを計画している。エコロジー経済学、公害論、良心学次年度はインドネシア、カザフスタン、カナダへの渡航を予定しており、次年度予算に余裕を持たせたかったため。カザフスタンでの調査をインドネシアでの調査をそれぞれ約1週間ずつ予定したい。また、カナダでは学会発表を予定したい。
加速器施設で発生する放射化物の放射性核種濃度評価法の研究

加速器施設で生成する放射化物中の放射性核種の濃度を測定する方法を確立することは、放射化物の合理的取扱および処理を行ううえで非常に重要である。特に、コンクリートは加速器施設のデコミッショニングにおいて最も大量に発生することが予想されるため、その評価・検認手法の確立が不可欠である。コンクリートは金属に比べてその組成が複雑でかつ、分析のための試料の処理が難しいことから、コンクリート放射化物中に含まれる可能性があるが測定が難しい核種であるトリチウムやCl-36について分析法を確立することに重点を置いて研究を進めてきた結果、それらの測定困難核種について分離、定量する手法を確立し、加速器施設からの試料収集をすすめ、実際にそれらの試料の分析を行ってきた。また、Cl-36は各加速器の運転された期間中に発生した総中性子量を求めるのに有効であることが分かった。電子加速器、ハドロン加速器にかかわらず、放射化は主に二次的に生成する中性子の捕獲反応に起因すること、γ核種とトリチウムやCl-36の深度分布は同様の結果を示すことが確かめられた。また、熱中性子反応で生成する核種の放射能の強度は低エネルギー加速器では深さ約10cmのところに極大を示した。高エネルギー加速器では深さとともに指数関数的に減少する様子が観測され、他の反応の寄与が増大していることが示唆されたが、それぞれの核種の生成比は類似していた。以上のことを確認するために、本機構において高エネルギー中性子の照射場を作り、実際に金属やコンクリートを照射し、生成収率の測定を進めた。次に、電磁石などの金属の放射化の程度をサイクロトロンおよび電子シンクロトロンで測定し、銅、ステンレス、鉄材において主要なガンマ核種はCo-60であることを確認した。本研究成果をもとに、今後Ni-63、Fe-55などの難測定核種の定量法を確立するとともに、コンクリートおよび金属材料中での放射性核種の濃度の相関を求めていく必要がある。また、簡易な検認手法の開発、シミュレーション技術の開発など引き続き研究を進展させる必要があると言える。本研究は、加速器放射化物に関する取扱いのガイドライン作成において多いに役立つことを期待している。加速器施設の廃止の際には施設、建屋から極微弱ではあるが大量の放射化物が発生する可能性がある。その際、放射化物をクリアランスできるかどうかを判定するには信頼性があり、しかも簡便な検認手法を確立しておくことが必要である。同時に様々な加速器施設での放射化状況を調べ、加速粒子、エネルギー、使用形態毎のデータを収集しておくことが必要である。特に、コンクリートは廃止の際に最も大量に発生することが予想されるだけでなく、金属に比べてその組成が複雑でかつ、分析のための試料の処理が難しい。そこで、今年度は、コンクリート放射化物中に含まれる可能性が有る測定が困難であった核種に焦点を絞り、ガンマ線放出核種の濃度評価を行うとともに、これまで濃度評価が困難とされている核種のうち、トリチウム分析のための赤外炉による分離法および塩素-36の加速器質量分析のための試料処理法を検討し、それぞれ定量法として確立することができた。さらに、国内のサイクロトロン施設、電子加速器施設からコンクリート試料を採取し、実際に放射性核種の表層分布、深度分布を求めた。

多くの施設で主に熱中性子によって放射化が生じており、壁内部でビルドアップ現象が生じていることが分かった。上記研究に並行して、放射化の原因となる中性子の加速器室内での挙動を調べるため、本機構の中性子・中間子研究施設において、コンクリート遮蔽体内に放射化検出器を設置し、中性子束を算出するとともに、放射化状況の調査を行った。同時に、放射化物の放射性核種濃度と表面線量率の関係を実際に測定するとともに、EGS4モンテカルロシュミレーション法により計算し、サーベイメータの実測値から放射性核種濃度の評価が可能であることを示すことができた。加速器施設で生成する放射化物中の放射性核種の濃度を測定する方法を確立することは、放射化物の合理的取扱および処理を行ううえで非常に重要である。とくに、極微弱の放射化物をクリアランスできるには信頼性があり、しかも簡便な検認手法を確立しておくことが必要である。また、放射性廃棄物の最終処分が可能となったときに、含まれる放射性核種の濃度を評価するための検認法が求められる。特に、コンクリートはデコミッショニングにおいて最も大量に発生することが予想されること、金属に比べてその組成が複雑でかつ、分析のための試料の処理が難しい。そこで、今年度は、コンクリート放射化物中に含まれる可能性が有るがこれまで測定が困難であったβ線や低エネルギーのγ線・X線のみを放出する核種について評価法を確立することに重点を置いて研究を進めた。初年度に引き続き、加速器施設から分析試料の収集を行った。コンクリート試料は分析を実施するため、あらかじめ切断、粉砕したのち、Ge半導体検出器を用いてγ核種の分析を実施したうえで、測定困難核種であるトリチウム、Cl-36について分離、定量する手法を確立し、濃度を測定した。このため、トリチウムについては赤外炉による分離分析法の最適化を行った。トリチウムの生成に最も寄与するリチウムの濃度は原子吸光法による定量を行った。また、Cl-36の定量のためにコンクリートの溶解、分離分析法の検討を行った後、加速器質量分析法による定量法を検討した。非放射性の塩素濃度は蛍光x線およびイオンクロマトグラフィーによる分析を行った。以上の実験により、一般の加速器施設において放射性核種の濃度は表層より10cmの位置で極大となること、放射化は主に二次的に生成する中性子の捕獲反応に起因すること、γ核種とトリチウムやCl-36の深度分布は同様の結果を示すことが確かめられ、各加速器施設での発生中性子量を求めることができることが示された。次に、加速器室内のコンクリート壁表面の線量測定結果と核種分析結果に基づいてモンテカルロシュミレーションによる表面線量の計算結果を比較した結果、表面線量をサーベイすることによって核種の濃度の推定が可能であることを明らかにした。特に、コンクリートは加速器施設のデコミッショニングにおいて最も大量に発生することが予想されるため、その検認手法の確立が不可欠である。
非局所ディリクレ形式と飛躍型確率過程

確率過程の推移確率の連続性の一様評価の問題を飛躍型のマルコフ過程に対して研究するのが目的であった。境界条件のない非退化対称型のマルコフ過程に対して、連続なマルコフ課程の場合と同様に、かなり一般的な条件の下で、推移確率の一様ヘルダ-連続性評価が得られることが新たにわかった。これは推移確率のエントロピ-的な量を詳しく評価することによって得られた。同時に推移確率を下から一様評価するという問題にも、ほぼ満足出来る成果が得られた。これらは確率論的方法を用いないで解析的に得られた結果である。一方確率論的方法によって、非対称なマルコフ過程に対する同様の問題を研究した。そして確率過程の到達時間の評価の問題に帰着させる方法によって、非対称な場合も推移確率の連続性の一様評価が可能であることがわかった。これには確率微分-積分方程式を用いての計算と、擬微分作用素論における計算によって、レゾルベントのL^P-評価を得る必要があった。この研究の過程で、L^P-評価そのもののためには、強い意味での非退化という条件が、弱い意味での非退化という条件に置き換えることが出来るということも分かった。これらは研究分担者で作った各グル-プの研究を総合することによって得られたものであり、既にシンポジウム等で成果の一部の口頭発表を行なった。雑誌論文としても発表するため準備中である。各研究分担者は、本研究課題に直接関係するもの以外に関連する研究を独自に行ない、いくつかの成果を得て、雑誌論文として発表予定になっている。本研究で当初目標の一つとした境界条件のある場合についての研究ではあまり成果はなかったが、本研究での経験の蓄積が今後この問題に対して研究し成果をあげるのに大いに役立つであろうと思われる。
高度好熱菌マンガンカタラーゼ大量発現系の構築

1.マンガンカタラーゼ遺伝子解析兵庫県湯村温泉より単離した好熱性細菌Thermus sp.YS 8-13の染色体より909塩基よりなるマンガンカタラーゼ構造遺伝子のほか、大腸菌プロモーターならびにSD配列と類似の構造を含む上流386塩基、タ-ミネーター構造らしい部分を含む下流部分の102塩基,合計約1.4kbpのDNA断片をクローニングし最終的にその塩基配列を決定した。この構造遺伝子塩基配列から推定された302残基のアミノ酸配列は、最近報告された乳酸菌のマンガンカタラーゼのアミノ酸配列と、相同性は34%に過ぎなかったが、4カ所について部分的に相同性の高い箇所があり、この部分からマンガンイオン対を含む活性部位の構造を推定した。このDNA断片上流にはCynRと相同性47%の配列が認められ発現制御に係わる可能性が示唆された。2.マンガンカタラーゼの大腸菌における発現構造遺伝子部分のみを大腸菌の高発現プラズミドpETシステムに組み込みpETMNCATを作成、大腸菌BL21株で当該酵素の発現を試みたところ、BL21/pETMNCATは著明量の36kDa外来タンパク質をインクルージョンボデイとして生産した。これを8M塩酸グアニジンで変性可溶化後、マンガンイオンを加えて透析する事によって,蛋白質のほぼ半量が可溶画分に移り、カタラーゼ活性が認められた。この活性はアジドによる阻害度がヘムカタラーゼよりも低いこと、N末アミノ酸配列、サブユニット分子量、オリゴマー分子量、Vmax,KM値が好熱菌精製マンガンカタラーゼのものと一致することなどから,Thermus sp.YS 8-13マンガンカララーゼ遺伝子の発現タンパク質であることを確認した。1.マンガンカタラーゼ遺伝子解析ORFは906bpであり、このBamH I断片中には5'上流側に大腸菌プロモーター、ならびにSD配列に類似した配列を含む386bp、下流側にタ-ミネーター構造らしい配列を含む102bpが存在していた。ORFのGC含量は63.5%であった。ORFを含む断片の更に上流側のBamH I-Kpm I断片の塩基配列にはCynRとの相同性47%の配列が見られる部分があり、発現制御との関係が考えられた。2マンガンカタラーゼの大腸菌における発現ORF 906塩基を含む断片を大腸菌発現ベクターpKK223-3に組み入れ、大腸菌JM109でのこの酵素の発現を試みたところ、耐熱性カタラーゼ活性が発現していると思われる結果を得たが、SDS-PAGEでみたところでは、充分な蛋白量の発現ではなかった。発現系を変えて検討を続けている。1.マンガンカタラーゼ遺伝子解析マンガンカタラーゼの909塩基よりなる構造遺伝子のほか、大腸菌プロモーターならびにSD配列と類似の構造を含む上流386塩基、タ-ミネーター構造らしい部分を含む下流部分の102塩基の配列を最終的に決定して国際学会で発表した。この構造遺伝子塩基配列から推定された302残基のアミノ酸配列は、最近報告された乳酸菌のマンガンカタラーゼのアミノ酸配列と、相同性は34%に過ぎなかったが、4カ所について部分的に相同性の高い箇所があり、この部分からマンガン対イオンを含む活性部位の構造を推定した。2.マンガンカタラーゼの大腸菌における発現構造遺伝子部分のみを大腸菌の高発現プラズミドに組み込み、大腸菌で当該酵素の発現を試みたところ、外来遺伝子発現タンパク質がインクルージョンボデイとして得られた。これを塩酸グアニジンで変性可溶化後、マンガンイオンを加えて透析する事によって、可溶画分にカタラーゼ活性が認められた。この活性はアジドによる阻害度がヘムカタラーゼよりも低いこと、N末アミノ酸配列、サブユニット分子量、オリゴマー分子量、Vmax,KM値が好熱菌精製マンガンカタラーゼのものと一致することなどから、マンガンカタラーゼ遺伝子の発現タンパク質であることを確認した。
テトラハイドロバイオプテリンの血管保護機序解明と治療応用への試み

テトラハイドロバイオプテリン(BH4)は一酸化窒素(NO)合成酵素のcofactorである。その生物学的活性低下はNO合成酵素の電子伝達のuncouplingをもたらし、NO産生低下のみならずスーパーオキサイド産生を増加させることで、血管内皮傷害を惹起する。我々は、内皮由来NOの生物学的活性低下がみられる喫煙者において、BH4を経口投与したことろ内皮由来NO活性が回復し血管内皮機能が有意に改善することを発見した。加えて、BH4投与により急性冠症候群モデルにおける血小板由来NO産生低下が改善しこれに活性酸素種産生抑制を伴っていたことを報告した。これらの我々の一連の報告はBH4が種々の病態で内皮型NO合成酵素のuncouplingを防止する内皮傷害治療薬である可能性を示唆する。しかしながら、BH4は非常に高価であり入手困難性がその臨床応用の妨げとなっていることから、現在、BH4の生体内活性を回復させるとされる葉酸の効果を内皮機能の低下した病態で検討するプロジェクトが展開中である。その第一報として高ホモシステイン血症における葉酸の内皮機能最善作用にBH4の活性改善が関与していることを発見している。テトラハイドロバイオプテリン(BH4)は一酸化窒素(NO)合成酵素のcofactorであり、その欠乏はNO産生を低下させ代わってスーパーオキサイド産生を増加させる。喫煙者においては内皮由来NOの生物学的活性低下に基く血管内皮機能異常がみられることから、これに及ぼすBH4の効果を検討した。健常若年喫煙男性を対象に、BH4を経口投与し、経時的に血中BH4濃度と血管内皮機能を測定した。反応性充血時の上腕動脈血流依存性血管拡張反応により評価した血管内皮機能は喫煙者において明らかに低下していたが、BH4投与3時間後、喫煙者においてのみ血管内皮機能が有意に改善し24時間後再び基礎値に復した。NO合成阻害剤LNMMA前投与により喫煙者に認められたBH4投与による内皮機能の改善は完全に消失した。以上のことから、喫煙者における内皮機能低下はBH4の生物学的利用の低下に基く内皮由来NO作用の低下に起因し、それはBH4の投与により改善できる可能性が示唆された。
金属水素化物ヒートポンプ材用バナジウム基固溶合金の開発

V-Ti基合金,(V_<1-x>Ti_X)_<1-y>X_y(X=Al,Si,Cr,Fe,Co,Ni,Zr)3元合金の水素化特性および水素吸蔵・放出サイクルの影響と耐微粉化性について調べ,それらの諸特性を総合的に評価してヒートポンプ材用合金としての押用を検討した。その結果は次のように要約される。1)最大水素吸蔵量は合金の価電子濃度(e/a)に関係し,この値が約5を越えると急激に低下する。これより第3元素の許容添加量を予測することができる。しかしAl,Siを含む合金はこの関係から大きなずれを示すことから,このような予測は添加元素が遷移金属に限られる。2)γ水素化物生成・解離時のプラトー圧はCr,Fe,Co,Ni,Al,Siの添加により増大しZrの添加は低下する。解離圧の対数と合金の格子定数との間にはAlを含む合金を除き,格子定数の減少と共にプラトー圧は増大することから,適当な第3元素の添加によりプラトー圧を制御することができる。3)水素化特性に及ぼす第3元素の影響を総合的に評価した結果,諸特性を改善する,あるいは劣化させないという条件をすべて満たす元素はみられなかったが,CrとZrの添加が最適であった。4)V-Ti基合金は水素化サイクルの極く初期に亀裂の発生が認められたが,100サイクル以上では顕著な微粉化の進行はなく,他のLaNi_5,FeTi合金などに比較して優れた耐微粉化性を示した。5)冷間圧延を施した薄板状試片は粒状試片よりヒステリシスが小さく,特にV-5at.%Ti合金で優れていた。6)ヒートポンプ用合金としてV-5at.%Ti合金とV-15at.%Ti-5at.%Zr合金を組み合わせた場合,室温25°Cで,廃熱温度が150°Cの時は-5°Cの冷熱が得られ,サイクル当たり約97KCal/Kgの優れた冷凍性能が期待できる。V-Ti基合金,(V_<1-x>Ti_X) _<1-y>X_y(X=Al,Si,Cr,Fe,Co,Ni,Zr)3元合金の水素化特性および水素吸蔵・放出サイクルの影響と耐微粉化性について調べ,それらの諸特性を総合的に評価してヒートポンプ材用合金としての押用を検討した。V_<1ーx>Tix(x=0.05,0.1,0.15,0.2)合金の水素吸蔵・解離挙動(pーcーT曲線)を温度0130°Cの所定温度でジ-ベルト法によって検討した。その結果は次のように要約できる。1)いずれの組成のVーTi合金も最大水素吸蔵量はH/M=1.851.95であり,(β+γ)相域の有効水素量は約0.9で,水素貯蔵材としても有用であることがわかった。同一温度での(β+γ)共存域の水素圧はTi濃度と共に減少し,その対数値は含金の格子定数の増大と共にほぼ直線的に減少する。2)γ水素化物生成・解離の標準エンタルピ-変化,ΔH^°plat,及びエントロピ-変化,ΔS^°platを検討した結果,ΔH^°plat値の絶対値はTi濃度と共にほぼ直線的に増大し,その外押値は純Tiのそれに近似する。x=0.2の合金の生成熱は従来のLaNi_5合金の約2倍大きく,ヒ-トポンプ材として優れていることがわかった。一方,ΔS^°plat値の絶対値もTi濃度と共に僅かであるが増加する。x=0.2の合金のΔS^°plat値はLaNi_5合金のそれよりも約30%大きい。

3)ヒステリシス・ファクタ-およびプラト-圧の傾きもTi濃度と共に増大する。とくに前者はLaNi_5合金のそれに比して大きく,実用化に際してはマイナスの要因となる。従って第3添加元素により,ヒステリシスの改善を行なう必要がある。4)水素吸蔵・脱蔵の繰返えしによる耐微粉化性について評価した。その結果,従来のLaNi_5合金に比してVーTi合金は300回サイクル後においても微粉化の進行は少なく,かつpーcーT曲線の形状にも大きな変化は見られなかった。これはVーTi合金は水素吸蔵時に比較的大きい弾性変形能を有しているためと考えられる。5)VーTi固定合金は水素吸蔵に対して活性化処理も容易であることがわかった。さらに吸蔵・脱臓速度も大きく,Ti濃度の増加と共に増大することがわかった。(V_<1ーx>Tix)_<1ーy>Xy(X=Al,Si,Cr,Fe,Co,Ni,Zr)3元合金の水素吸蔵・脱蔵挙動(pーcーT曲線)を温度0130°Cの所定温度でジ-ベルト法によって検討した。その結果は次のように要約される。1)第3元素の添加による最大水素唆蔵量は減少するが,その減少度合はVー10at%Ti系ではCrとZr,Vー15at%Ti系ではFeとZrを含む合金で小さい。水素化物生成のエンタルピ-,エントロピ-変化は第3添加元素によって顕著な変化は観察されなかった。2)プラト-圧はZr添加の場合は減少するが,他の添加元素は上昇する。脱蔵時のプラト-圧はAlを含む合金を除き,格子定数の減少と共に増大する。従って適当な第3添加元素によってパラト-圧を制御可能である。ヒステレシスはTi量が10at%までは変化せず,15at%Ti以上では大きくなる傾向がある。以上,第3元素の添加効果として,VーTi2元合金の全べての水素化特性を向上させる元素は見出せなかったが,Vー10at%Ti系ではヒステレシスへの効果を除けば,CrとZrの添加が最適であった。またFeを添加した合金ではヒステレシスが若干減少した。3)Vー10at%Ti系元合金のPーCーT特性に及ぼす水素化サイクル(100500回)の影響を調べた結果,FeあるいはCrを含む3元合金でもVーTi2元合金と同様に,サイクル数の増加と共に吸蔵量の減少およびプラト-圧の上昇が観察された。しかしCr添加の場合は吸蔵量の低下は比較的小さい。水素吸蔵・放出サイクル後,試片の粒度分布を調べた結果,第3元素を含む3元合金の微粉化の進行はVーTi2元合金のそれに比して遅く,100サイクル以上ではその粒度分布に大きな変化はみられなかった。従って第3元素の添加によって耐微粉化性が向上することがわかった。V-Ti基合金,(V_1-_XTi_X)_1-_yX_y(X=Al,Si,Cr,Fe,Co,Ni,Zr)3元合金の水素化特性および水素吸蔵・放出サイクルの影響と耐微粉化性について調べ,それらの諸特性を総合的に評価してヒートポンプ材用合金としての適用を検討した。1)最大水素吸蔵量は合金の価電子濃度(e/a)に関係し,この値が約5を越えると急激に低下する。これより第3元素の許容添加量を予測することができる。しかしAl,Siを含む合金はこの関係から大きなずれを示すことから,このような予測は添加元素が遷移金属に限られる。2)γ水素化物生成・解離時のプラトー圧はCr,Fe,Co,Ni.Al,Siの添加により増大しZrの添加は低下する。
既存杭を利用可能な新しい建物基礎構造の開発

近い将来問題になると考えられる大口径既存杭の処理に対し,これを積極的に再利用することで工期短縮とコスト削減さらに資源の有効利用による環境負荷の低減ができる新しい建物基礎構造を提案した。そのうえで問題となる建物の沈下挙動について模型実験を行った。また解析により実験結果のシミュレーションを行いその鉛直荷重伝達メカニズムを概ね説明できるようになった。近い将来問題になると考えられる大口径既存杭の処理に対し,これを積極的に再利用することで工期短縮とコスト削減さらに資源の有効利用による環境負荷の低減ができる新しい建物基礎(非接合パイルド・ラフト基礎,鋼管杭を用いた極短杭)を研究代表者らは提案している。本年度はそのうえでまず問題となる建物の沈下について,基礎構造の鉛直荷重伝達メカニズムを明らかにし,その有効性の検討を目的としている。上記のメカニズムを明らかにするため,模型実験を行った。地盤(砂)は,上部構造物やそれ以浅の地盤の積載荷重(上載圧)による地中の応力(拘束圧)状態により,その剛性等の性質が大きく異なる。よってスケールの小さい模型実験では実地盤の深い位置での応力状態および剛性等の特性を再現できない。そこで模型地盤に遠心力を与え小さな模型でも深い地盤構造を模擬することができる遠心模型実験とし,鉛直載荷を行い基礎の沈下特性について実験を行った。実験の結果から,提案する基礎形態の鉛直荷重伝達メカニズムが明らかになった。基礎底盤(ラフト)と杭の間に薄層地盤(厚さは杭径の0.5倍)を設けた場合,鉛直荷重はラフトから薄層地盤へ伝わりさらに杭へも荷重が伝達され,ラフトの沈下を抑制する効果が期待できることがわかった。また直接基礎と比べラフト底面の接地圧分布が異なることが分かった。杭にかかる荷重は従来のものより低減できるため既存杭の再利用も可能と考えられる。昨年度に引き続き本年度もそのうえで問題となる建物の沈下について,基礎構造の鉛直荷重伝達メカニズムを明らかにし,その有効性の検討を目的としている。昨年度と同様に模型地盤に遠心力を与え小さな模型でも深い地盤構造を模擬することができる遠心模型実験により鉛直載荷を行い基礎の沈下特性について実験を行った。本年度はより現実に近いものとなるよう杭の本数を9本に増やし,杭が密集することによる群杭効果について検討した。杭が密集した場合,沈下抑制効果は十分期待できると考えられるが,配置により杭への伝達荷重が大きく異なることが分かった。しかし,杭にかかる荷重は従来のものより低減でき,建物の沈下抑制も期待できるため既存杭の再利用も可能と考えられる。また別途解析により実験結果のシミュレーションを行いその鉛直荷重伝達メカニズムについて概ね説明できるようになった。
子育て支援策の国際比較のための基盤研究-チャイルドウェルビーイングの視点から

本研究は、家族政策の国際比較研究におけるウェルビーイングのインデックスを設定するための基盤研究である。「チャイルドウェルビーイング」という概念に焦点を当てて国際比較研究を行うための手法に焦点を当てることとし、文献研究と海外におけるヒアリング調査を行った。その結果、「主観的ウェルビーイング」の尺度の用い方、各領域別のウエイトの置き方について依然として課題が残っていることが明らかになった。少子化を背景に、わが国では子育て支援のための様々な施策が実施されているが、その特徴と水準を明らかにするためには、国際比較が必要となっている。そこで、本研究では、子どものウェルビーイングの国際比較研究のインデックスを設定するための基盤研究を行うこととし、これまでの子育て支援策に関する国際比較研究について、各国の社会的・文化的・経済的・政治的背景を踏まえた上で問題点を収集・整理し、家族政策の比較研究の「質的な」転換を図ることを目的とする。平成20年度は、先行研究が明らかにしたものを整理し、体系化する作業を行った。特に、明らかになったのは、以下の3点である。(1)チャイルドウェルビーイングの概念が複雑で、依然として共通した定義がないという点である。海外の研究動向としては、経済的なものだけでなく住環境や学校など生活全体を把握する必要性、環境などを固定的に捉えるのではなく、その環境と主体たる子ども自身との関係・相互作用に焦点を当てる必要性、客観的な指標だけでなく子ども自身の主観的な指標に焦点を当てる必要性が認識されている点が確認された。第二に、しかしながら、上記の要素を含めた比較尺度を開発する上での課題が多いことである。例えば、ユニセフの研究では、material well-being, health and safety, education, peer and family relationships, subjective well-being, behavior and riskの6領域が設定され、所得、住宅から学校生活、食生活まで40の指標が設定されているが、その妥当性については検討が必要である。(3)「子ども」の年齢差をどう扱うかが課題となっている。特に、年少の子どもに関するデータが不足している。これらの課題については、21年度代案を含め検討を行う予定である。平成21年度は、イギリスにおいて現地の研究者から、I.イギリスにおけるチャイルドウェルビーイングをめぐる政策状況、および、II.チャイルドウェルビーイングをめぐる国際比較研究の状況についてヒアリング調査を行った。その結果、Iについては、(1)シュアスタートローカルプログラムは、当初の目的を達成できていないこと、(2)その理由としては、本来、低所得者向けのプログラムであったにもかかわらず、実施後は、主にミドルクラスの家庭が利用していること、(3)多機関が連携して行ういわゆるJoint-upアプローチが実施されており、地域ごとに異なるアプローチが存在していること、(4) 2006年法によりすべての子どもにチャイルドケアが提供される法的根拠ができたが、ケアコストの2/3という高い費用負担(これはタックスクレジットにより相当の割合がカバーされる)と多元的な供給主体の存在による質の確保などに依然として問題を抱えていること、(5)イギリス政府は、今後のチャイルドケアポリシーの柱として「availahility」l「affordability」「qualitv」「suitability」の4つを設定していることが分かった。また、IIについては、(1)環太平洋のチャイルドウェルビーイングの比較研究において、日本の子どもはマテリアルについては最も高いスコアが出ているにも関わらず、主観的なウェルビーイングでは最も低いスコアが出ており、各国の関心を集めていること、(2)上記の結果について、日本からの解釈・説明が求められていること、(3)主観的ウェルビーイングの尺度自体には問題があること(期待度と不幸せの度合いの関係や項目ごとの点数比(ウェイト)の置き方に問題があること)などが分かった。最終年度となる23年度は、これらめ結果を踏まえ、チャイルドウェルビーイングのインデックス作成のための提案をまとめる予定である。平成22年度は、英国でのヒアリング調査を中心に研究を行った。以下3点に要約する。(1)チャイルドウェルビーイングの国際比較研究の動向については、韓国などアジアも射程に入れたOECD等の研究も進んでいること、特に主観的なウェルビーイングの側面への関心が高まっていることが確認された。また、英国連立政権の社会政策の方向性について、当面財政危機による社会保障制度の削減が続く予定であること、児童手当の額は当分凍結されることになったことなどの見通しが明らかになった。(2)今回の調査開始時点では想定外の結果であるが、チャイルドウェルビーイング国際比較研究のテーマとして、日本が新たに導入した普遍主義的給付である「子ども手当亅への関心が高まっていることが確認された。日本の子ども手当については、子どもの貧困対策などへの肯定的な評価も含めウェルビーイングの視点からの評価は高かった。また、普遍主義的側面が不人気であることについて、英国でも世論が圧倒的に支持しているこということではなく、一旦制度を導入することに大きな意味があると考えられるという評価を受けた。(3)経済的なウェルビーイングの分析の視点として、社会的な給付の世帯内・家計コントロールおよび子どもに届くかどうかについての分析が重要となっていることが再認識された。

英国ではこの点が注目されており、今後のチャイルドウェルビーイングにとって重要な点である。税制度改革との関連でいえば、日本においては家計全体をとらえた再分配の視点が希薄である。日本の経済的支援のパッケージの改善度合いについて、手当による直接的な効果と、教育費の負担軽減による効果との区分、構造的な把握についての重要性について再認識した。上記の結果は、今後のチャイルドウェルビーイングのインデックスの構成を検討する上で重要な要素であり、最終成果のとりまとめに有益となった。
適応モンテカルロ法の開発と最適化問題への応用

1)ツァリス統計の動的な一般化とその応用:ツァリス統計は統計物理学の一般化という観点から多くの研究者の興味をあつめているが、また最適化問題への新しいアプローチとしても興味ある方法論を提供している。我々はこれまで平衡分布という静的な問題としてしか捉えられていない点に注目し、これの動的なバージョンをランジェバン方程式を用いて与え、巾的な分布則が大きなバーストに対応していることを示した。さらにクラマース問題へ応用することにより、低温で温度に依存しない遷移率を与えることを示した。2)ランジェバン方程式とエントロピー生成:力学系と確率系(ダイナミクスがランジェバン方程式により記述される)におけるエントロピー生成を定式化し、Gultonの階段の問題に応用して違いについて議論した。3)温度コントロールの問題点の解決:擬似冷却法等温度は計算の効率化において重要な役割を果たしているがその定義と計算機内での取り扱い(計算アルゴリズム)は難しくかつ重要な問題である。我々は原理的な問題を含むこの問題にたいして、蛋白の折れ畳問題を例にとり、温度制御のやり方を全く新しい見地から定式化した。すなわち分布関数は常にマスター方程式を満足するという拘束条件のもとでエネルギー期待値の最小を実現する、時間に依存する温度を求める微分方程式を提出し、これを数値的に解いた。1)最適化へのモンテカルロ法とランジエバン法の比較:モンテカルロ(MC)法は広く応用されているが、MC法のかかえる本質的な問題として、ある状態から次の状態をどう生成するかという方法論を挙げることができる。一方ランジェバン方程式は、確率微分方程式でそれを解くことに・より状態の時系列を作る事ができるが、一般的にいってMC法に比べて狭い領域の探索しかできないと信じられてきた。我々はツァリス統計の動的な一般化をランジェバン方程式の形で与え、その性質を調べた。(1998年秋の物理学会で発表)これにより指数関数形のカノニカル統計よりも代数的な形のツアリス統計は、バアースト的な運動を通じて広い領域の探索を可能にしていることが分かった。この可能性は、さらにクラマースの化学反応率、ランダムポテンシャルの最小値の決定、連続モデルを用いた蛋白質分子の形状問題へ応用した。(1999春の物理学会で発表予定)2)温度コントロールの問題点の解決:疑似冷却法等温度は計算の効率化において重要な役割を果たしているがその定義と計算機内での取り扱い(計算アルゴリズム)は難しくかつ重要な問題である。我々は原理的な問題を含むこの問題にたいして、解決の道を1つの例題(傾けた洗濯板を転がり落ちるボールの速度とこれに伴うエントロピーの生成)を通して示した。(次頁論文2)3)カオス力学系の時間相関:上記2)の問題でカオスは重要な役割を果たすが、この問題を時間相関関数の解析的(実行には計算機の使用が必要)に求めた(次頁論文1)これは熱浴の性質の議論(計算の温度依存性)を議論するのに必要である。我々はこれまで平衡分布という静的な問題としてしか促えられていない点に注目し、これの動的なバージョンをランジェバン方式を用いて与え、巾的な分布則が大きなバーストに対応していることを示した。(1998年秋、1999年春の物理学会で発表)2)温度コントロールの問題点の解決:擬似冷却法等温度は計算の効率化において重要な役割を果たしているがその定義と計算機内での取り扱い(計算アルゴリズム)は難しくかつ重要な問題である。

短時間で最適解に至る解を見つけることに成功したが、また場合によっては温度を決める微分方程式が最適解に至る前に解を持たなくなる場合も存在し、もう少し詳しく調べる必要があることが分かった。
若者を子宮頸がん検診受診に導く検診体制の構築

<目的>若者の子宮頸がん予防対策の向上のために大規模な実態調査を行い、子宮頸がん検診に対する環境・条件等の要望を明らかにする。さらにその要望を取り入れた検診体制を構築・実践し、受診行動に導く検診体制について検討することを目的とする。<方法>平成27年度本学小白川キャンパスで定期健康診断を受診した女子学生を実態調査の対象とし、無記名式アンケート調査を実施する。調査内容は、1子宮頸がんに関する知識・意識2検診受診歴・契機3未受診の要因4検診環境・条件に関する要望等とした。さらに調査結果を基に学生達が望む検診体制を整備し、当キャンパス内での子宮頸がん検診の機会を提供する。受診者は、当キャンパス所属学生の希望者とする。受診体制を評価するために受診時と受診後に調査を行う。得られたデータは、統計ソフトSPSS Vol.19で解析する。また、本研究は本学医学部倫理審査委員会で承認を得て遂行した。<成果>実態調査対象者(1665名)のうち回答が得られた中から解析対象者を18歳から22歳とした(n=1527名、平均年齢: 19.06±1.27歳)。学生らが望む検診環境は、1時間:休日(長期休み含)の昼の時間帯2検診場所:大学内または医療機関3費用:無料または低価格4医師:女医5検診スタッフ:全員女性(受付のみ男性可)であった。また、当保健管理センター内での検診を希望する者は、86.9%であった。この結果を基に、検診業者へ委託し当保健管理センター内(検診車内)で検診を実施した。受診希望者85名に対して検診に対する不安を軽減するために事前指導を行い、検診当日の問診結果より受診した学生は63名(初めて受ける者: 47名)であった。受診者に対する検診時の調査結果より、今回受診した理由は「無料」(93.3%)、「学内で受診可能」(86.7%)が多かった。検診後の調査では、今回提供した検診環境や事前説明等について90.0%が適切・問題なしと回答し、全員が今後も受診したいと回答した。以上より、受診しやすい環境を提供し受診させることや初回検診を好印象にすることは、今後の定期検診受診意志へと繋がり、意識改革が図れるものと考えられる。
BSO結晶を用いた実時間ホログラフィ干渉法による超音波サウンドインテンシティ測定

珪酸ビスマス結晶を記録材料とした実時間ホログラフィ干渉法を用いて超音波放射音場を50nsのパルスレーザ光で瞬間的に記録し、光路長変化より台形近似、アーベル変換、CT手法を用いて超音波の音圧瞬時値分布を求めた。さらに超音波の位相を変化させた音圧分布より位相シフト法、ヒルベルト変換法により超音波の音圧振幅と位相分布を求め、それにサウンドインテンシティ法を適用して超音波のベクトル成分毎(進行方向とその直交方向)の強度分布を得ることができた。本手法は従来、困難であった超音波の放射音場の測定(音圧瞬時値、音圧振幅分布、放射強度分布)が可能であることを示すことができた。水中に超音波を放射すると、音の圧力により水の屈折率が変化し、光路長が変わる。これを実時間ホログラフィ干渉法により観測すると、音の圧力変化による干渉縞画像が得られる。この画像から音圧分布を定量的に測定することができる。我々は、この手法を開発し、水中超音波の音圧分布測定の基本的手法をほぼ確立している。音圧分布が測定できると、粒子速度が計算でき、音圧値と組み合わせて、サウンドインテンシティを求めることができる。サウンドインテンシティの測定は、波長の長い可聴音の領域では、マイクロフォンを組み合わせて実現されており、有用な測定法になっているが、波長の短い超音波領域では困難で実現されていない。この研究の目的は、超音波音圧分布を光学的に測定し、超音波領域での2次元・3次元超音波音場のサウンドインテンシティ分布測定を実現することである。(1)音圧分布からサウンドインテンシティを求める手法の検討この計算は音圧分布から空間差分および時間積分することで得られる。そこで、矩形開口通過音場について、瞬時値の音圧分布測定を超音波の位相をずらせて行い、位相シフト法を用いて計算し、音圧の振幅と位相を抽出した。このことは、超音波サウンドインテンシティ測定に直結するだけでなく、超音波振動子の性能評価法のひとつにもなりうると考えている。(2)観測光学系の改良レーザパルスゲートシステムを用いて、実時間ホログラフィ干渉光学系を改良した。これにより光パルスと現象の同期をとって、最短10nsecの光パルスを発生させ、超音波の任意の位相において、音圧分布の瞬時値を測定することができる。この干渉計は、光誘起屈折性結晶である珪酸ビスマス(BSO)結晶を記録媒体に用いており、光誘起屈折性結晶の高速度ホログラフィ干渉法への新たな応用と言える。水槽内に発した超音波の音圧によって音場内の水の屈折率が変化する。その音場に直交して観測レーザ光を透過させると、水の屈折率変化によりレーザ光の光路長が変化する。これを実時間ホログラフィ干渉法により観測すると、超音波の圧力変化による干渉縞画像が得られ、この画像から音圧瞬時値の分布を測定することができる。この我々の手法を用い、超音波音圧の振幅と位相を空間的情報として得、波長の短い超音波領域では困難で実現されていないサウンドインテンシティ分布測定を実現することである。(1)超音波の位相シフトによる音圧の振幅と位相の抽出法の確立実時間ホログラフィ干渉法を用いて超音波放射音場を50nsのパルス化したレーザ光で瞬時記録し、超音波の伝搬を止めた形で音圧瞬時値分布を求めた。超音波の位相をずらせた音圧瞬時値分布から、位相シフト法を用いて音圧振幅と位相を抽出した。この段階の測定画像においても、超音波振動子の放射特性を評価するのに有効なものであると考えられる。(2)超音波領域におけるサウンドインテンシティ法による放射強度分布測定得られた超音波の音圧振幅と位相分布に対して、サウンドインテンシティ法を適用して、超音波の進行方向とそれに直交する方向の強度分布を計算した。得られた実験値の分布は、理論値の予測する分布とよい一致を示した。台形近似の条件下ではあるが、超音波領域におけるサウンドインテンシティ分布測定が実現できたことになる。(3)ハイドロフォンの走査による音圧測定との比較針状ハイドロフォンの走査による音圧振幅測定から求めた音圧分布値とも比較し、同等の精度での測定ができることが示された。本手法が、従来は困難であった超音波音場の音響パワー分布測定法になりうることが確認できた。超音波を水中に放射したとき、その音圧により、放射音場の水の屈折率が変化する。その放射音場に垂直にレーザ光波を入射させると、光波の光路長が変化し、これを珪酸ビスマス(BSO)を用いた実時間ホログラフィ干渉法で観測する。

超音波は高い周波数で変動するため、生じるホログラフィ干渉縞も高速に変化する。これを観測するのに、CWのコヒーレントなレーザ光を光変調器で、50nsecのパルス光にして、瞬時に再生しCCDカメラで記録する。この干渉縞画像よりフーリエ変換縞解析法を用いて、水を感圧センサとして得た音圧分布情報を抽出し、音圧の瞬時値分布を得る。さらに超音波の位相の異なる音圧瞬時値分布より、超音波の音圧振幅・位相分布を求める。音圧振幅・位相分布が測定できると、可聴音の領域で用いられているサウンドインテンシティ法の手法が適用できる。音圧より粒子速度が計算でき、超音波のサウンドインテンシティ分布を求めることができる。(1)光誘起屈折性結晶BSOを用いた高速度ホログラフィ干渉法の技術を開発した。(2)実時間ホログラフィ干渉法を用いて水中超音波の音圧瞬時値分布の測定が実現できた。超音波パルスの音圧分布とその伝搬も捉えることが可能になった。(3)超音波の位相の異なる音圧瞬時値分布を求め、位相シフト法を用いて音圧振幅分布と初期位相分布測定を可能にした。位相シフト法は、干渉縞解析で干渉縞の位相を抽出する手法であるが、ここでは、新たな応用として超音波の音圧の振幅と位相の算出に用いた。(4)超音波領域においてサウンドインテンシティ法を適用し超音波の放射強度分布測定を実現した。3次元分布測定については、誤差の蓄積、実用性の点で、研究の余地が残るが、従来、超音波の放射特性を測定する方法はかなり限定されており、ここでの方法は新たに超音波の音圧瞬時値、圧振幅分布、放射強度分布といった放射分布の測定法となりうることを示せたと考える。