hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ダイヤモンドパワーデバイス製作のための超平坦面創成プロセスの開発

パワー半導体デバイス製造でダイヤモンド基板に求められる要求を満足するために,われわれは,過酸化水素水中において鉄の表面上で生成される活性種を利用した新しい研磨方法を開発し,この手法を単結晶ダイヤモンド表面の平坦化に適用した.その結果,ダイヤモンド基板全面の平坦化を実現するとともに,表面粗さがRMS:0.082 nmの超平滑表面を得ることに成功したダイヤモンドは,硬度,高伝導率,絶縁特性,耐環境性に優れた特性を有し,高耐圧,低損失,高速動作を可能とする冷却フリーな次世代省エネルギーパワーデバイス用材料として期待されている.しかしながら,ダイヤモンドは,物質中で最高の硬度を有し,熱的・化学的に極めて安定であることから,その加工は困難であり,ダイヤモンドの高能率・高精度加工法の開発が急務となっている.本研究では,ダイヤモンドパワーデバイスの実現に向けて,常温・常圧の溶液環境下における化学反応を効果的に利用した,安全で低コストなダイヤモンド基板の加工方法を提案・開発し,デバイス製作時に必要とされるダメージフリーな高品位ダイヤモンド面を創成することを目的としている.平成24年度は,前年度に得られた成果をもとに,ダイヤモンド基板全面の平坦化の実現と加工能率・加工精度の向上に向けた実験的検討を行った.加工装置のサンプル保持具の改良によって,ダイヤモンド基板全面の平坦化に成功するとともに,加工表面の表面粗さをPV:1nm,RMS:0.1nm以下(原子間力顕微鏡での測定結果)のレベルにまで平滑坦化することができた.また,ダイヤモンドの加工能率の向上についても実験的に検討し,その可能性を見出した.パワー半導体デバイス製造でダイヤモンド基板に求められる要求を満足するために,われわれは,過酸化水素水中において鉄の表面上で生成される活性種を利用した新しい研磨方法を開発し,この手法を単結晶ダイヤモンド表面の平坦化に適用した.その結果,ダイヤモンド基板全面の平坦化を実現するとともに,表面粗さがRMS:0.082 nmの超平滑表面を得ることに成功したダイヤモンドは,硬度,高伝導率,絶縁特性,耐環境性に優れた特性を有し,高耐圧,低損失,高速動作を可能とする冷却フリーな次世代省エネルギーパワーデバイス用材料として期待されている.しかしながら,ダイヤモンドは,物質中で最高の硬度を有し,熱的・化学的に極めて安定であることから,その加工は困難であり,ダイヤモンドの高能率・高精度加工法の開発が急務となっている.本研究では,ダイヤモンドパワーデバイスの実現に向けて,常温・常圧の溶液環境下における化学反応を効果的に利用した,安全で低コストなダイヤモンド基板の加工方法を提案・開発し,デバイス製作時に必要とされるダメージフリーな高品位ダイヤモンド面を創成することを目的としている.平成23年度は,溶液中において,遷移金属を利用したダイヤモンドの加工法を提案し,その加工実現性を実験的に検討した.溶媒中で遷移金属工具とダイヤモンド試料を一定圧力のもとで接触させ,両表面間を相対的に運動させ,遷移金属工具とダイヤモンド試料との接触領域に生じる加工痕の有無によって加工実現可能性を判断した,その結果,溶液中においてダイヤモンドを加工することを見出した.また,加工前後の64μm×48μm四方のダイヤモンド表面凹凸を位相シフト干渉顕微鏡を用いて評価した結果,加工前の表面粗さが,Ra: 2.24 nm,RMS: 3.03 nm,P-V: 28.40 nmであったのに対して,加工後の表面粗さは,Ra: 0.16 nm,RMS: 0.20 nm,P-V: 2.36 nmであり,表面粗さの大幅な改善を確認した.常温・常圧の溶液環境下における化学反応を効果的に利用したダイヤモンドの加工の可能性を実験的に明らかにすることができた.最適加工条件を見出すことによって,2 μm四方の測定領域において,表面粗さRa: 0.1 nm, PV: 1 nm以下の超平坦表面を実現する.また,原子間力顕微鏡(AFM)(測定領域:数百nmから数十μm四方),位相シフト干渉顕微鏡(測定領域:数百μmから数mm四方)による測定で得られたデータをもとに,mmからnmの広範囲にわたる空間波長帯域の表面凹凸改善効果をパワースペクトラム解析(FFT解析)によって明らかにする.さらに,加工表面の高分解能断面TEM観察を試み,実加工プロセスによって得られたダイヤモンド表面の原子レベルでのダメージの有無や最表面近傍の原子構造を明らかにする.ダイヤモンド基板の購入費用やダイヤモンドの加工能率向上を図るための装置改良費用,加工時の消耗品の購入に充てる.
フランスのマンガ・バンデシネの発展プロセスに関する比較社会学的研究

まず平成17年度には、夏期休暇を利用してフランスとベルギーでマンガ文化の中心をなすと考えられる都市、アングレームとブリュッセルを訪れた。アングレームでは国立マンガセンターで展示資料の閲覧と蔵書資料の検索、調査を行った。またアングレームは町全体のあちこちの壁面に有名なマンガキャラクターが描かれているので写真撮影を行った。ブリュッセルでは、マンガセンターを訪れ、展示されているマンガ史に関する資料を閲覧し、図書館の蔵書を調査した。また市内各所にある書店、古書店を訪れ、マンガの資料収集に当たった。このほかパリなどを中心に書店、古書店を訪れ、マンガの資料を収集した。平成18年1月にはアングレームで行われた国際マンガフェスティバルを視察し、多くのマンガ出版社や作家、雑誌社などのブースを訪れマンガ資料を収集するとともに、関係者にインタビューを行って、マンガ界の現状についての意見交換を行った。平成18年の夏季休暇を利用し、おもにパリで資料の収集に当たった。マンガ専門の書店や古書店で、どのようなものに人気があるか、最近の流れとしてとりわけ人気の高い日本マンガの翻訳の状況などを、実際に書店の店頭で数多く触れることができた。また8月末には南フランスのソリエスヴィルで毎年行われているマンガフェスティバルに参加することができた。小規模ながらも、バカンスシーズンに行われる催しで、地元の人々を中心に熱心なマンガ好きの人たちが集まるイベントを肌で体験することができた。平成19年1月末には、アングレームのマンガフェスティバルに参加した。今年の傾向としては、日本マンガを始めますます輸入が増加する海外のマンガに関心が高まっており、今年のマンガ大賞にはアルゼンチンのマンガ家、そして単行本に与えられる賞には、日本の水木しげるが選ばれた。こうしたことから、これまでの伝統あるフランスのバンデシネに対する危機感も叫ばれるようになり、そうしたテーマのシンポジウムに参加して、現場の出版社や批評家などの生の声に接することができた。さらにアングレームの国立マンガ研究所の学芸員に会って話をすることにより、これから相互に交流を深めながら研究を進める足場を作ることができ、たいへん有意義であった。日本マンガ批評の現状については、本研究組織のメンバーが研究を行い、フランスのマンガについての研究と比較をするため、研究会を数度開催した。この結果、それぞれの発展プロセスの違いから、日本のマンガとフランスのマンガには、いろいろな興味深い差異があることが明らかにできた。なお17年度研究分担者として参加した前田は、平成18年4月から2年を要する病気療養のため休職したので、研究の継続を断念し成果報告も不可能となった。今年度は主としてフランスのマンガの現状を把握するため、資料の収集及び現状の視察を中心に行った。一方で研究分担者とともに日本マンガとフランスマンガの比較という観点から研究会を数度おこなって、比較研究の理論的ベースを模索した。まず平成17年度夏期休暇を利用してフランスとベルギーでマンガ文化の中心をなすと考えられる都市、アングレームとブリュッセルを訪れた。

またアングレームは町全体のあちこちの壁面に有名なマンガキャラクターが描かれているので写真撮影を行った。ブリュッセルでは、マンガセンターを訪れ、展示されているマンガ史に関する資料を閲覧し、図書館の蔵書を調査した。また市内各所にある書店、古書店を訪れ、マンガの資料収集に当たった。このほかパリなどを中心に書店、古書店を訪れ、マンガの資料を収集した。平成18年1月にはアングレームで行われた国際マンガフェスティバルを視察し、多くのマンガ出版社や作家、雑誌社などのブースを訪れマンガ資料を収集するとともに、関係者にインタビューを行って、マンガ界の現状についての意見交換を行った。これらの出張及び資料収集そして研究会などの結果、暫定的であるが以下の結果が得られた。フランスのマンガ界は現在、日本マンガなどの影響下で変化の時期を迎えており、全体として活況を呈しているが、伝統的なバンデシネが今後どのように変化するかは不透明である。マンガ作家の側もこうした変化に対応するため、絵のスタイルやストーリー展開など点で新たな形態を模索していると感じられた。日本との違いとして、フランスのマンガ界は他のヨーロッパ諸国や南米、アフリカなどとの人的な交流が盛んであり、より開かれた世界規模での新たなマンガ文化を形成する可能性を秘めていると感じられた。本年度は研究の継続ととりまとめということで、まず平成18年の夏季休暇を利用し、おもにパリで資料の収集に当たった。マンガ専門の書店や古書店で、どのようなものに人気があるか、最近の流れとしてとりわけ人気の高い日本マンガの翻訳の状況などを、実際に書店の店頭で数多く触れることができた。また8月末には南フランスのソリエスヴィルで毎年行われているマンガフェスティバルに参加することができた。小規模ながらも、バカンスシーズンに行われる催しで、地元の人々を中心に熱心なマンガ好きの人たちが集まるイベントを肌で体験することができた。アングレームのフェスティバルほどではないが、マンガ家との交流会がかなり大規模に行われており、また多くの古書店が参加しているため、戦前のマンガ資料など、貴重な文献を入手することができた。平成19年1月末には、アングレームのマンガフェスティバルに参加した。今年の傾向としては、日本マンガを始めますます輸入が増加する海外のマンガに関心が高まっており、今年のマンガ大賞にはアルゼンチンのマンガ家、そして単行本に与えられる賞には、日本の水木しげるが選ばれた。こうしたことから、これまでの伝統あるフランスのバンデシネに対する危機感も叫ばれるようになり、そうしたテーマのシンポジウムに参加して、現場の出版社や批評家などの生の声に接することができた。
結び目・3次元多様体の量子不変量の幾何学と物理への応用

結び目・3次元多様体の量子不変量と双曲幾何学・保型形式との関連を考察した。保型性を用いて漸近展開を解析するとともに、量子ダイログ函数を用いて新しい不変量を構成し、その幾何学的な性質を解析した。また、量子不変量の手法を量子ホール系に適用して、エンタングルメント・エントロピーを厳密に計算した。その結果、エントロピーにおける粒子の量子次元の役割を明らかにした。1980年代にJonesによって結び目の新しい不変量が提出されて以降、さまざまな結び目・3次元多様体の不変量が提出されてきた。これらは主に量子群を用いて構成されるため、一般に量子不変量と呼ばれ、従来の(古典的な)不変量とは区別される。一連の量子不変量については、未だに幾何学的なはっきりとした解釈が与えられていない。この問題に取り組み、物理への応用を探るのが本研究の目的である。まず本年度は、3次元多様体の量子不変量のうちWitten-Reshetikhin-Turaev(WRT)不変量の解析を行った。WRT不変量は、1990年頃にWittenによりChern-Simons経路積分を用いて構成され、後にReshetikhinとTuraevによって数学的に厳密な形で定式化されたものである。また多様体については、ポアンカレ・ホモロジー球に代表されるザイフェルト多様体をとりあげた。これは、LawrenceとZagierによる、ポアンカレ・ホモロジー球のSU(2)WRT不変量が保型形式のEichler積分の極限値と一致するとの2000年頃の結果の拡張を試みるためである。その結果、ある種のザイフェルト多様体についても、やはりSU(2)WRT不変量と半整数重みを持つ保型形式との関連性が成立することが明らかとなった。また、ここで現れた保型形式は、多様体の基本群と密接に関係しているだけでなく、数学史上に名高いRamanujanの擬テータ関数とも厳密に対応関係があることを指摘した。ジョーンズ多項式やウィッテン・レシェティキン・トゥラエフ(WRT)不変量をはじめとする量子不変量の研究は1980年代以降活発に行われてきたが、その幾何学的な意味づけは未だに理解されていない。本年度は、量子ダイログ関数を用いて(カスプを持つ)3次元多様体の分配関数を新たに定義し、古典極限においてノイマン・ザギエ(NZ)関数を与えることを示した。NZ関数は、A多項式、双曲体積およびチャーン・サイモンズ不変量などの幾何学的情報を豊富に含んだ関数であり、ここで定義された分配関数はNZ関数の量子化と見なせることになる。この事実は、量子ダイログ関数が5項間関係式を満たし、3次元双曲空間における理想四面体と解釈できることに起因する。今後、分配関数とWRT不変量、ジョーンズ多項式との関係をより詳しく調べることは興味深い。量子不変量の幾何学的解釈へ向けてのもう一つの重要な鍵となるのが保型形式である。本年度は昨年度に引き続き、ある一連のブリースコーン型ホモロジー球についてSU(2)WRT不変量を詳細に解析して、保型形式との関連性を調べた。その結果、不変量が保型形式のアイヒラー積分と密接な関連があることを見いだし、その漸近的なふるまいから(高階の)擬テータ関数と見なせることを明らかにした。さらに、量子不変量についての結果を用いて、(高階の)擬テータ関数に関する数々の新しい公式を導出することに成功した。擬テータ関数とは数学史上に名高い「ハーディーに宛てたラマヌジャンの最後の手紙」に現れるもので、解析的数論の研究者によっても近年、活発に研究されており、本研究成果共々、物理への応用を考察する上で非常に有益であろう。量子不変量の研究は1990年頃に始まり、その後、数学・物理両サイドから活発な研究が行われてきた。本研究の目的は、量子不変量の幾何学的な解釈を探るとともに、物理的な応用を探ることになった。幾何学的な解釈については、前年度までの2年間において、著しい成果を上げた。とくに、SU(2)量子不変量であるJones多項式やWRT不変量の漸近解析を詳細に行い、保型形式との関連性を明らかにし、さまざまな古典的位相不変量の保型形式からの解釈を与えてきた。研究計画最終年度にあたり、今まで得た量子不変量の知見を実際の物理系へ生かすことを探った。位相的性質が大変重要視される物理系に量子ホール系があげられる。特に、あるランダウ準位占有率で記述される量子ホール系の場合、準粒子が非アーベル型の性質を示すことが指摘されていた。この非アーベル性を耐障害性を持つ量子情報理論に用いようとするKitaevの提唱が量子情報分野で注目を集めている。量子計算を効率よく行うためには、エンタングルメントをうまく活用する必要があるが、その指標のひとつにエンタングルメント・エントロピーがある。

一般にはこのエントロピーを計算することは非常に困難であるが、我々は量子不変量の手法を用いて、非アーベル性をもつ量子ホール系においてエントロピーを厳密に計算することに成功した。その結果、準粒子の量子次元と呼ばれる量がエントロピーに現れることを明らかにした。
他者の意図の内部モデルを実現する神経機構のシステム的・分子生物学的研究

他者の意図を予測して自己の行動を計画・実行する脳の働きを調べる目的で、以下の実験を行った。ニホンザルをペアで訓練し、相手の押すであろうキーを予測するゲームを行わせた。サルは相手が誤反応すると自分に報酬が与えられるため、相手の押しそうなキーを予想しつつそれとは違うキーを正解に指定しなくてはならない。訓練の結果、正解を指定する側のサルは相手がそれまでに押していなかったスイッチを正解に指定する傾向があり、又相手も自分がそれまでに押していたのと異なるスイッチを押すなど、互いに相手の反応を計算に入れて、その裏を掻く様に自己の行動を計画する様子が見られた。1.申請書で触れた自閉症類似の行動異常(特定の食物に対する強固な拘り等)を持つニホンザル個体について、MRIによって脳の形態的な異常を検索したところ、左後頭葉白質に大きな萎縮を認めた。現在、この個体及びこの個体の血縁個体(2頭)から血液サンプルを入手した。現在、主にラット等で知られている自閉症関連遺伝子を中心に、遺伝子異常がないか解析中である。また、行動上の異常を客観的に評価できるよう、1)ヒト・ラットなどの自閉症様行動評価スケールの導入、2)特徴的な行動のビデオ撮影等を検討している。2.行動実験では3頭のニホンザルを使い、相手の意図を予測する課題を訓練中している。3.多領野からの同時ニューロン活動記録の為の電極マニピュレーターデバイスを試作し、別のサル個体(既にニューロン活動記録実験に使われたもの)でテストした。このマニピュレーターは、計画書で述べた「広範な皮質領域からの多点同時記録」を実現するためのものである。このマニピュレーターの特徴として、1)多数の電極をミクロン単位で動かすことが可能、2)行動中の動物の邪魔をしないように遠隔操作可能、3)一日の実験でニューロン活動記録が終わらなかった場合、頭部に固定したまま電極を留置して、翌日その位置から記録を再開できる、以上の3条件を満たす。電極材料についても検討し、ポリ尿素で被覆した電極なら長期間神経組織内に留置してもグリオーシスを起こさず、安定して記録できることが分かった(最長4日間まで継続記録)。1.申請書で触れた自閉症類似の行動異常(固形飼料に対する強固な拘り)を示すニホンザル個体について、同個体が重度の痙攣・飲食不能などの神経症状を発症したため、血液標本を採取して脳固定標本を作製し、組織学的な検索を行っている。結果、右側頭葉、後頭葉、頭頂葉に進行した脱髄がみられる一方、海馬は組織構築が保たれ、神経細胞の脱落は認められなかった。現在、この個体及び血縁個体の血液の全ゲノム解析を行っている。2.行動実験課題について。報酬を得るためには相手の反応を予測することが必要であることを理解させるよう、訓練装置を再設計した。新しい装置では、対面した二頭のサルA, Bの中間に左右一つずつの押しボタンを設置し、そのどちらかのボタンを押せば報酬が得られる。A,Bとも相手が不正解ボタンを押すと自分が報酬を貰える。そこで2頭とも互いに相手がどちらのボタンを押すか予想し、それとは反対側のボタンが正解となるように指定する。従来の訓練方法では、相手が正解ボタンを押した結果、自分が正解ボタンを押せなくなることの因果関係がサルにわかりにくかった。そこで、新しい訓練装置では、押しボタンの手前にシャッターを取り付け、相手が正解ボタンを押すとシャッターが閉まってボタンを押せなくなるようにした。現在、この新しい装置でサルを再訓練している。3.大脳皮質からの全層同時神経活動記録について。医工学系研究科との共同開発によってシリコン基板上に微細回路技術によって多数の記録点を配置した電極を開発し、サル個体(他の実験で使われたもの)でテストした。その結果、本電極によって実際にニューロンの活動電位、local field potentialをin vivoの動物で全層同時記録できる目途が立った。1.三頭のニホンザルを組み合わせを変えてペアで訓練し、相手の意図を予測させた。ペアを組んだ二頭のサルの前には、ホームスイッチが一つずつ、及び左右のターゲットスイッチがあり、またターゲットスイッチは一方が赤、もう一方が緑色に光る。なお左右どちらがどの色に光るかはランダムに決定される。サルは赤、緑どちらかのスイッチを押すか、単独で決める(one player試行)か、相手のサルが押すであろうスイッチを予測して決める(two players試行)。後者の試行では相手(サルAとする)が押すスイッチを予測して、その反対側のスイッチを選択しないと自分(Bとする)が報酬を得られない。Two players試行では、1)BはAがそれまで選択していたのとは別なスイッチを正解に指定する傾向がある、2)一方AはBが先にスイッチを選択すると、自分がそれまで選択していたのとは別なスイッチを選択する頻度が増える、など互いに相手の反応を計算に入れて自己の行動を計画する様子が見られた。2.自閉症類似の異常行動(特定の食物への強固な拘り等)を示すサル個体について、脳を摘出しその組織学的異常を検索中である。またこの個体および血縁個体二頭から血液サンプルを入手して、正常個体との比較ゲノミクス的研究を遂行中である。3.計画書中の「広範な皮質領域からの多点同時神経活動記録」を実現するための電極マニピュレーターを試作しテストした。このマニピュレーターの特長として、1)多数の電極をミクロン単位で操作可能、2)行動中の動物の邪魔をしないように遠隔操作可能、3)頭部に電極を留置したまま数日間にわたって神経活動記録を継続可能である。

電極の被覆材利用については、ポリ尿素が長期間生体内に留置しても組織反応を起こさず、安定して神経活動を記録できる事が判明した。現在この電極を包括脳リソース支援事業で他の脳研究者に提供している。動物に相手の行動を先読みしつつ自分の行動を決定させるのがこの研究計画の主眼であり、そのような実験系を立ち上げるために、試行錯誤を繰り返しつつ動物の訓練装置・手法を決定した。その最大の問題が解決したため、次の目標である他者の意図の予測に関する神経活動記録の目途が立った。1.三頭のニホンザルを組み合わせを変えてペアにし、相手の意図を予測するよう訓練した。それぞれのサルの前には、ホームスイッチが一つずつ、及び左右のターゲットスイッチがあり、またターゲットスイッチは一方が赤、もう一方が緑色に光る。なお左右どちらがどの色に光るかはランダムに決定される。始めにペアのうち一方(Aとする)は、どちらの色を正解とするかをスイッチを押して指定する。なお、どちらが正解に指定されたかは相手のサル(B)には表示されない。次にBがスイッチを押してどちらかの色を選択する。この時、Bが不正解を選択すればAが、正解を選択すればBが報酬を得ることが出来る。従ってAは報酬を得るために、Bがどちらの色を選択するか予想して、それとは異なる色を正解に指定しなければならない。又、A,Bの役割は適宜交代する。この行動実験の結果、1)AはBがそれまで選択していたのとは別なスイッチを正解に指定する傾向がある、2)一方BはAが先にスイッチを選択すると、自分がそれまで選択していたのとは別なスイッチを選択する頻度が増える、など互いに相手の反応を計算に入れて、その裏を掻く様に自己の行動を計画する様子が見られた。2.自閉症類似の異常行動を示すサル個体について、脳の形態的・組織学的異常を検索したところ、左脳室が強度に拡大していた。死後、脳を摘出しその組織学的異常を検索中である。またこの個体および血縁個体二頭から血液サンプルを入手して、正常個体との比較ゲノミクス解析を遂行中である。3.広範な皮質の領域からの持続的神経活動記録を可能にする遠隔操作可能な多点電極マニピュレーターを開発した。又、ポリ尿素で被覆した電極が長期間生体内に留置しても組織反応を起こさず、安定して神経活動を記録できる事が判明した。この電極を包括脳リソース支援事業で他の脳研究者に提供している。他者の意図を予測して自己の行動を計画・実行する脳の働きを調べる目的で、以下の実験を行った。ニホンザルをペアで訓練し、相手の押すであろうキーを予測するゲームを行わせた。サルは相手が誤反応すると自分に報酬が与えられるため、相手の押しそうなキーを予想しつつそれとは違うキーを正解に指定しなくてはならない。訓練の結果、正解を指定する側のサルは相手がそれまでに押していなかったスイッチを正解に指定する傾向があり、又相手も自分がそれまでに押していたのと異なるスイッチを押すなど、互いに相手の反応を計算に入れて、その裏を掻く様に自己の行動を計画する様子が見られた。サルが相手の意図を予測しつつ自分の行動を決定するよう訓練する段階で混乱を起こしたため。
補酵素類縁体による電極界面の分子修飾とレドックス触媒能の速度論的評価

本研究は,"電極界面修飾"の概念を適用して,レドックス補酵素や活性酸素種(ROS)が関与する生体内電子移動反応を解明するためのモデル反応場を構築し,さらにこれらのレドックス反応場特性を解明することを目的として行われ,本年度は次の成果を得た。1.フェノサフラニン及びその類縁体薄膜修飾電極は,ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)の酸化を著しく触媒すること(生体系おけるフラビンアデニンジヌクレオチドによるNADHの酸化に匹敵する)を見い出した。15EA03:2.in situ EQCM法により,アルキルビオロゲンの単分子層自己組織化膜の酸化還元反応は,イオンと同時に多数の水分子の移動を伴うこと,そしてその結果として膜のモルフォロジー変化を誘起することを見い出した。3.金電極上で,P-シアノ安息香酸陰イオンが電位に依存したフリップ・フロップ吸着現象を起こすことを,in situ FTIR法で明らかにした。4.新しい電気化学媒体として注目されているポリエーテル中でのアルキルビオロゲンの特異的なレドックス挙動及び溶解・拡散現象を解明した。5.ROSの"primary species"であるスーパーオキシドイオン(O_2^-)の水溶液系における電解生成と反応解析のための分子修飾電極システムを開発した。
トラウマ被害者に生じる外傷後ストレス反応の維持要因の解明と介入プログラムの開発

外傷体験(トラウマ)は,外傷後ストレス症状やうつ症状の増悪のリスクファクターであり,心身の健康に重大な影響を与えることが明らかにされている。そして,近年,提唱されたEhlers&Clark(2000)の外傷後ストレス障害(PTSD)の認知モデルによると,「トラウマ」やその結果生じる「外傷後ストレス症状」を過度にネガティブに認知(解釈)してしまう個人は,外傷後ストレス症状が維持されやすいことが指摘されている。しかしながら,2つの認知要因のうち,「外傷後ストレス症状」に対するネガティブな認知が外傷後ストレス症状の維持に及ぼす影響は実証的には明らかにされていない。そこで,昨年度は,大学生の中で外傷体験者を対象として,外傷後ストレス症状に対する過度にネガティブな認知を測定できる尺度(NAP ; Negative Appraisal for PTSR)を開発し,その信頼性と妥当性を確認した。そして,今年度は特に臨床群(PTSD患者)を対象に,外傷後ストレス症状に対するネガティブな認知と外傷後ストレス症状の関連の検討を行った。その結果,外傷後ストレス症状に対するネガティブな認知は外傷後ストレス症状と関連することが明らかにされた。このことから,つまり,外傷後ストレス症状に対するネガティブな認知は,PTSDに対する臨床実践の際にも有用な治療ターゲットであることが示唆された。また,PTSD治療で標準化されている心理教育の治療コンポーネントに,「症状のノーマライゼーション」を積極的に組み込むことが有用であることが裏付けられたといえる。本年度,計画されていた研究対象者に対して,面接および質問紙調査が実施できたため。上記のように,本年度,計画されていた研究対象者に対して,面接および質問紙調査が実施できた。ただし,今回得られた知見を一般化するためには,データ数を増やす必要がある。そして,近年,提唱されたEhlers & Clark (2000)の外傷後ストレス障害(PTSD)の認知モデルによると,「トラウマ」やその結果生じる「外傷後ストレス症状」を過度にネガティブに認知(解釈)してしまう個人は,外傷後ストレス症状が維持されやすいことが指摘されている。そこで,本研究では,一般大学生の中で外傷体験者を対象として,外傷後ストレス症状に対する過度にネガティブな認知を測定できる尺度(NAP ; Negative Appraisal for PTSR)を開発するとともに,この認知が外傷後ストレス症状の維持に影響を及ぼしているかどうか検討を行った。その結果,NAPは,信頼性と妥当性をある程度有する尺度であることが示された。さらに,NAPは外傷後ストレス症状を統制した後も,症状の苦痛度や生活支障度,精神的健康と有意な正の相関がみられた。このことから,症状の重症度のみならず,症状に対する否定的な解釈を行うことによって,症状の苦痛度が増し,生活支障度が阻害される可能性が示唆された。つまり,外傷後ストレス症状に対するネガティブな認知は,PTSDやトラウマ性障害に対する臨床実践の際にも有用な治療ターゲットであることが示唆された。
光化学治療モニター用腫瘍シンチ薬剤の開発

光化学治療に関しては1960年代から光感受性薬剤の開発が行われており、臨床的にはdi-hematoporphirin ester(Photofrin II)が今まで検討されており、我国でも薬価申請が終了している段階である。光感受性薬剤であるPhthalocyanineはPhotofrin IIより皮膚における光毒性が低いとされ、今回我々はtetra-sulfophthalocyanine(TSPC)を用いてアイソトープで標識して担癌動物の体内分布および腫瘍への集積について検討した。アイソトープはTc-99mとIn-lllの2核種で検討したが、前者は標識率が84%、後者は95%であり、本研究の最終目標である光線力学的治療の効果を判定するための薬剤としては半減期の長いIn-lllが良いことがわかった。動物実験は正常マウスおよび担癌マウスにIn-TSPCを投与して体内分布を測定した。両者におけるIn-TSPCの体内分布に差は認められなかった。NF sarcoma腫瘍におけるIn-TSPCの集積は投与後24時間が最高値を示した。この事は画像でも立証された。次に正常および担癌家兎の体内分布および腫瘍内集積について検討した。やはり正常および担癌家兎の間に体内分布の大きな相違は認められなかった。経時的変化では集積程度は異なるもののマウスと同様の傾向がみられた。血中濃度においてもマウスおよび家兎は時間とともに急速に低下した。画像においても1224時間後の撮像が最もすぐれていた。今回はPhotofrin IIが入手出来ず、エキシマダイレーザーが製造承認中で使用出来なかったが、今後In-tropoloneを用いて標識し、In-TSPCと腫瘍への集積の違いを検討する必要があるが、In-TSPCは標識率も極めて高く、腫瘍への集積が良好であったため腫瘍イメージング剤としての応用が示唆され、かつ治療の適応となる浅部軟部組織のモニターに適すると思われた。(材料および方法)(実験結果および考察)1)In-III-TSPCの結合率は薄層クロマトグラフから94.6%と高率であった。2)In-III-TSPCのマウスへの経時的分布では、臓器へのIn-III-TSPCの集積を平均100%dose/kg/gとして比較した。投与後92時間まで最高集積を認めた臓器は腎臓で200400%の集積があった。肺は4時間後まで300%台であったが、12時間以後60%の集積であった。血液は4時間で20%であった。3)腫瘍へのIn-III-TSPCの取り込みは4時間後50%、24時間後52%であり、24時間後まで肝臓の約25%の集積が認められた。4)筋肉に対する集積は平均17%で経時的変動は少なく、筋肉に対する腫瘍の集積比は24時間後で最高の3.3倍であった。これから投与後24時間での撮像が最適と思われた。5)ネンブタール麻酔下で撮像すると24時間後像では肺の集積が減少し、腫瘍の明瞭な像が描出された。今後の課題としてより大きな動物での腫瘍描出能の検討と、光化学治療応用への治療効果判定法として有効な手段か否かを検討する必要がある。光感受性薬剤としてTetrasulfophthalocyanine(TSPC)にIndium-111(In-111)を用いて標識し、正常家兎と坦癌家兎の体内臓器分布および腫瘍内への集積について検討した。

また、前年度、坦癌マウスで検討したが、今年度さらに正常マウスの追加実験も行った。(材料および方法)1)In-111-TSPCはTSPC1mgに対し、生食0.4ml、塩化インジウム0.016ml(18.82mCi)、トロポロン0.048ml、5%炭酸水素ナトリウム0.12mlを追加しシェイクおよびインキュベイトし標識した。2)実験動物は正常マウス24匹用い、臓器%Doseを投与後1,3,6,12,24時間で算出した。また、正常家兎3羽、坦癌家兎1羽を用いて投与後1,3,6,12,24時間後の血中濃度および24時間後の臓器%Doseを算出した。3)坦癌家兎においては投与後1,24,48時間後のIn-111-TSPCの動態画像を得た。(実験結果および考察)(1)正常マウスの経時的分布では肝、腎、脾では100%前後の高い集積が終始見られたが、血液への集積は時間と共に急速に低下した。脳、筋肉は初めから30%以下であった。肺は12時間後までに急速に減少し40%台になった。これは前年度行った坦癌マウスと大体同じ経時的体内動態を示した。(2)正常家兎の経時的分布では肝、腎、脾では300-1000%と高く、脳、筋肉、血液ではマウスと同様低い結果が得られた。(3)右大腿皮下にVX-2腫瘍接種後15日の坦癌家兎でも正常家兎と同様の経時的分布が得られた。腫瘍への集積は78%と肝、腎、脾よりも遥かに低いものの腫瘍筋肉比は24時間後で5,65の最高値を示した。このことは画像においても24時間後像が最も良好であった。(結論)今回の実験から家兎においてもIn-111-TSPC投与後24時間で腫瘍の明瞭な像が描出された。今後、光化学治療の治療効果モニターとしての可能性の検討が必要となる。(材料および方法)1)In-111-TSPCはTSPC1mgに対して、生食0.4ml、塩化インジウム0.016ml(18.82μCi)、toropolone0.048ml、5%炭酸水素ナトリウム0.12mlを追加し混和およびインキュベイトして標識した。また、参考までにTc-99m-TSPCの標識を試み薄層クロマトグラフィから標識率を測定した。Tc-99m-TSPCはTSPC1mgに対して、テクネチウムパーテクネテイト0.1ml(300μCi),toropolone0.048ml、5%炭酸水素ナトリウム0.12mlを追加し混和およびインキュベイトして標識した。2)実験動物は前年度と同様にVX-2腫瘍を大腿部の皮下に移植し、12日間経過後実験を行った。In-111-TSPC投与後1、24、48時間後の画像をガンマカメラにて撮像した。4)屠殺後臓器の%doseを測定した。(結果および考察)1)Tc-99m-TSPCはIn-111-TSPCと同様95%近い標識率が得られたが、本研究の最終目標である光線力学的治療の効果を判定するための薬剤としては半減期があまりに短すぎるのが短所である。2)担癌家兎でも正常家兎と同様の経時的分布が得られた。腫瘍への集積は76.47%であったが、腫瘍筋肉比は5、56%と良好であった。(今後の展望)
高齢者における老性自覚の認知機序について－神経生理学的解明の試み－

加齢により高齢者は身体機能や認知機能において一定のパフォーマンスの低下・喪失を経験する。また、加齢による変化は身体・心理的側面のみならず、退職や配偶者との死別、孫の出生などの社会的側面においても生じる。このような変化は直ちに深刻な問題を引き起こさなかったとしても、それがきっかけで高齢者は自己の老いを認識することになる。高齢者が自己の老いを主観的に自覚する老性自覚は、心身の健康に影響しうる重大な因子とされている(Steverink et al., 2001; Wurm et al., 2013)。本研究の目的は老性自覚の認知機序について、磁気共鳴機能画像法(functional magnetic resonance imaging: fMRI)を通して神経生理学的に明らかにすることである。これまでの予備調査および予備実験では、老性自覚課題を作成し課題の難易度や妥当性を確認した。老性自覚課題とは、提示された言葉(老い語・非老い語)について、その言葉が老いと関連するか否かを判断しボタンで回答する課題であった。最終年度ではfMRIを用いて、高齢者および若年者が老性自覚を行っている間の脳機能測定を行った。fMRI実験の他に、質問紙によって老性自覚を測定した。また、認知機能や身体機能を評価するための質問紙および検査を行った。データの取得はすでに終了したが、その解析は現在進行中であり当初の計画よりも遅れている。今後、速やかにデータの解析を行い、その成果の発表を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、老性自覚の認知機序について、磁気共鳴機能画像法(functional magnetic resonance imaging: fMRI)を通して神経生理学的に明らかにすることである。初年度であった平成28年度には、fMRIによる脳機能測定実験に用いる課題として、実験的に高齢者に老性自覚を生じさせるための課題「老性自覚課題」の準備を行った。実験で提示する言葉刺激(老いを連想させる「老い語」および老いとは関連のない「非老い語」)を選定するために、若年者および高齢者100名に対して予備調査を行った。その結果をもとに、「老い語」と「非老い語」を選定することができた。また、fMRI実験で行う課題プログラムを作成し、老性自覚課題の準備が整った。2年目の平成29年度には、この課題を用いてfMRI実験を実施する予定である。平成28年度は、平成29年度に実施予定であるfMRIによる脳機能測定実験に用いる老性自覚課題を準備することが目的であった。現在までに、予備調査を終え、老性自覚課題に用いる言葉刺激を選定することができた。また、選定した言葉刺激を用いてfMRI実験で行う課題プログラムを作成することができ、実験の準備が整った。よって、おおむね順調に進展しているといえる。二年目である平成29年度にはまず、初年度に予備調査を行いその結果をもとに作成した老性自覚課題の予備実験を行った。高齢者10名に対して老性自覚課題を実施し、課題の難易度や妥当性を確認し、fMRI実験に用いることができると判断した。fMRI実験では、高齢者および若年者数名を対象に老性自覚課題中の脳機能測定を行った。また、老性自覚を測定する質問紙の実施や認知機能および身体機能の測定を行った。当初の計画では、実験を終了しデータ解析を行う予定であったが、申請者が産前産後休暇および育児休暇を取得し研究を中断したため、実験を終了することができなかった。研究再開後、データの取得および解析を行う予定である。平成29年度は、老性自覚課題を用いて高齢者および若年者を対象にfMRIによる脳機能測定実験を行うことが目的であった。高齢者および若年者数名に対して実験を行ったが、申請者が年度途中より産前産後休暇および育児休暇を取得し研究を中断したため、実験を終了しデータ解析を行うことができなかった。そのため当初の予定よりやや遅れているといえる。

育児休暇終了後、データ取得を再開する予定である。加齢により高齢者は身体機能や認知機能において一定のパフォーマンスの低下・喪失を経験する。また、加齢による変化は身体・心理的側面のみならず、退職や配偶者との死別、孫の出生などの社会的側面においても生じる。このような変化は直ちに深刻な問題を引き起こさなかったとしても、それがきっかけで高齢者は自己の老いを認識することになる。高齢者が自己の老いを主観的に自覚する老性自覚は、心身の健康に影響しうる重大な因子とされている(Steverink et al., 2001; Wurm et al., 2013)。本研究の目的は老性自覚の認知機序について、磁気共鳴機能画像法(functional magnetic resonance imaging: fMRI)を通して神経生理学的に明らかにすることである。これまでの予備調査および予備実験では、老性自覚課題を作成し課題の難易度や妥当性を確認した。老性自覚課題とは、提示された言葉(老い語・非老い語)について、その言葉が老いと関連するか否かを判断しボタンで回答する課題であった。最終年度ではfMRIを用いて、高齢者および若年者が老性自覚を行っている間の脳機能測定を行った。fMRI実験の他に、質問紙によって老性自覚を測定した。また、認知機能や身体機能を評価するための質問紙および検査を行った。データの取得はすでに終了したが、その解析は現在進行中であり当初の計画よりも遅れている。今後、速やかにデータの解析を行い、その成果の発表を行う。2年目である平成29年度においては、作成した老性自覚課題を用いて、fMRIによる脳機能測定を行い、老性自覚の認知処理に関わる脳領域の解明を試みる。高齢者(60-80歳)と若年者(20-35歳)各25名を対象に実験を行う。研究用の3T-MRI装置を使用し、老性自覚課題中の脳活動を測定する。平成29年度は上記の実験の実施およびデータ解析を行うとともに、その成果について国内外の学会で発表すべく準備を行う。産前産後休暇および育児休暇取得のため中断したfMRI実験を再開し、データ解析および成果の発表を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
「北方四島」における脊椎動物群集の動物地理・多様性評価に関する保全生物学的研究

北方四島(国後島・択捉島・歯舞諸島・色丹島)の現地調査は、ビザ無し渡航による専門家交流として平成12年度の調査は7月19日から、同13年度の調査は8月13日からそれぞれ10日間実施した。500tの旅客船(母船)をチャーターし、現地から乗船した国立クリリスキー自然保護区職員2名、サハリン漁業規制局の海獣類監督官3名と共に、母船および小形調査船(40t)の船上から海獣・海鳥類の生息数および生息環境調査を実施した。国後島(4日間)では海鳥・海獣類のほか、上陸して淡水魚類、陸生動物および植物の調査を行った。調査の結果、12年度調査ではアザラシ類296頭、鯨類7種270頭を数え、とりわけ択捉島周辺の海域では1020頭のシャチの群れと幾度も遭遇した。シャチが高密度で生息できることは、この海域の生物資源が非常に豊富であるかを示している。13年度の歯舞・色丹調査では、アザラシ類2,950頭、トド430頭、ラッコ45頭、鯨類199群2074頭、海鳥類27,479羽を数えた。それらの内容については分折中であるが、生物生産性が高い理由は「四島」が流氷域にあるため豊富なプランクトンが発生し、寒流と暖流によって、亜熱帯域と亜寒帯域から魚群が集まる。これらの魚類を餌として海鳥と鰭脚類、ラッコ、および各種の鯨類の種の多様性が維持されている。陸上調査では、ヒグマの生息密度は知床半島の3倍以上と推定され、ヒグマの平均体重は400kg、最大650kgであることは、世界最大のコディヤックベアーに匹敵し、サケ類を主たる餌とすることによると考えられた。クリリスキー国立自然保護区のセオイ川流域一帯のシマフクロウの営巣密度が世界一であることも、餌となるサケ類が豊富であることによる。北方四島(国後島・択捉島・歯舞諸島・色丹島)の現地調査は、ビザ無し渡航による専門家交流として平成12年7月19日から10日間実施した。色丹島海域では主として海獣類と海鳥の調査(2日間)、国後島(4日間)と択捉島(2日間)では海鳥・海獣類のほか、上陸して淡水魚類、陸生動物および植物の調査を行った。調査の結果、アザラシ類296頭、鯨類7種270頭を数え、とりわけ択捉島周辺の海域では1020頭のシャチの群れと幾度も遭遇した。「四島」が流氷域にあるため豊富なプランクトンが発生し、寒流と暖流によって、亜熱帯域と亜寒帯域から魚群が集まる。これらの魚類を餌として海鳥と鰭脚類(アザラシ科のゴマフアザラシ・ゼニガタアザラシ・クラカケアザラシ・ワモンアザラシ、アシカ科のトド・オットセイ)およびイタチ科のラッコ、および各種の鯨類の種の多様性が維持されている。

陸上調査では、ヒグマの生息密度は知床半島の3倍以上と推定され、ヒグマの平均体重は400kg、最大650kgであることは、世界最大のコディヤックベアーに匹敵し、サケ類を主たる餌とすることによると考えられた。クリリスキー国立自然保護区のセオイ川流域一帯のシマフクロウの営巣密度が世界一であることも、餌となるサケ類が豊富であることによる。北方四島(国後島・択捉島・歯舞諸島・色丹島)の現地調査は、ビザ無し渡航による専門家交流として平成12年度の調査は7月19日から、同13年度の調査は8月13日からそれぞれ10日間実施した。500tの旅客船(母船)をチャーターし、現地から乗船した国立クリリスキー自然保護区職員2名、サハリン漁業規制局の海獣類監督官3名と共に、母船および小形調査船(40t)の船上から海獣・海鳥類の生息数および生息環境調査を実施した。国後島(4日間)では海鳥・海獣類のほか、上陸して淡水魚類、陸生動物および植物の調査を行った。調査の結果、12年度調査ではアザラシ類296頭、鯨類7種270頭を数え、とりわけ択捉島周辺の海域では1020頭のシャチの群れと幾度も遭遇した。シャチが高密度で生息できることは、この海域の生物資源が非常に豊富であるかを示している。13年度の歯舞・色丹調査では、アザラシ類2,950頭、トド430頭、ラッコ45頭、鯨類199群2074頭、海鳥類27,479羽を数えた。それらの内容については分析中であるが、生物生産性が高い理由は「四島」が流氷域にあるため豊富なプランクトンが発生し、寒流と暖流によって、亜熱帯域と亜寒帯域から魚群が集まる。これらの魚類を餌として海鳥と鰭脚類、ラッコ、および各種の鯨類の種の多様性が維持されている。
「空間統計光学」の創成のための基礎研究

波動方程式の持つ「時間」と「空間」対称性に着目し,「アンサンブル平均」を「時間平均」ではなく「空間平均」で置き換えることにより,現在の「時間平均統計光学」と異なる「空間平均統計光学」の新体系を創成することを目指し,以下の研究を実施した.(1)アンサンブル平均を空間平均に置き換える際の要となる空間統計の定常性の成立するための光源と光学系の条件の解明.(2)ベクトル光波の散乱場の偏光状態の空間統計の理論と実験解析法の提案.(3)複屈折リターデーション拡散板による偏光スペックル場の生成法と偏光スペックル場の空間統計の理論解析法の提案.(4)空間統計光学を応用した新しいイメージング技術の提案.波動方程式の持つ「時間」と「空間」対称性に着目し,「アンサンブル平均」を「時間平均」ではなく「空間平均」で置き換えることにより,現在の「時間平均統計光学」と異なる「空間平均統計光学」の新体系を創成することを目指し,以下の研究を実施した.【統計光学における時間と空間のアナロジー対応表の整備】既に確立されている時間統計光学の知見を空間統計光学の構築に役立てるために,時間と空間のアナロジー対応表をつくり,空間統計光学の概念や定義などを時間統計光学と対比させて整理し,作業の指針を与える海図を構築した.【光散乱場の空間的定常性のための物理条件の解明】空間統計の定常性はアンサンブル平均を空間平均に置き換える際の要となるが,光源,光学系,イメージセンサのどのような物理条件がどのように空間統計の定常性に関係するのかは全く知られていなかった.今年度の研究で以下の各項を証明し,この問題への解を与えた.1)光源が広義の空間定常性を持ち,光学系がシフト不変性を持つ場合には観測面上の波動場も広義の空間定常性を持つ.2)空間定常性を持たないインコヒーレント光源からのフレネル回折場は,相関関数の(位相因子を除いた)絶対値が移動不変性を持つという意味で広義の準定常性を持つ.3)インコヒーレント光源であれば,光源自体が空間的に定常性を持たなくても,そのフーリエ回折場は位相を含めて広義の完全な空間定常性を持つ.波動方程式の持つ「時間」と「空間」対称性に着目し,「アンサンブル平均」を「時間平均」ではなく「空間平均」で置き換えることにより,現在の「時間平均統計光学」と異なる「空間平均統計光学」の新体系を創成することを目指し,以下の研究を実施した.【ベクトル光波の散乱場の偏光状態の空間統計の理論と実験解析法の提案】空間統計光学の枠組みのなかでコヒーレンス理論と偏光理論を統一するための基礎となる以下の事項を実現した.1)ベクトル光波の散乱場の偏光状態の空間分布を検出するための偏光干渉計の構成法を提案した.2)偏光状態の空間的相関を定量的に評価するための合理的な指標として,空間の異なる2点における偏光状態を2つのポアンカレベクトルの内積相関関数を用いる方法を提案した.3)所望の一般化ストークスパラメータをもつ波動場を生成する方法を提案した.これらの有効性を実験により実証した.(J. Opt.2014)【光散乱場の空間統計光学の研究の位置づけと意義の明確化と応用例の提示】超短パルスや超安定化レーザー光などの時間領域または周波数スペクトル領域で局在した極限光波の解析に対する空間統計光学の重要性示した.また,空間統計光学の具体的な応用例としての空間相関コヒーレンスホログラフィーやフォトン相関ホログラフィーの例を提示するとともに,フーリエ変換光学系において空間統計の広義定常性が成立することを実験例を通じて明らかにした.(Opt. Rev. 2014)波動方程式の持つ「時間」と「空間」対称性に着目し,「アンサンブル平均」を「時間平均」ではなく「空間平均」で置き換えることにより,現在の「時間平均統計光学」と異なる「空間平均統計光学」の新体系を創成することを目指し,以下の研究を実施した.【複屈折リターデーション拡散板による偏光スペックル場の生成法と偏光スペックル場の空間統計の理論解析法の提案】1)拡散表面をもつ複屈折媒質のランダムなリターデーションを利用した空間的ディポーラライザーの原理と,それによる空間的非偏光場の生成法を提案した.2)空間的ディポーラライザーから散乱されたベクトル光波が複素ABCD行列で記述される近軸光学系の任意の空間に生成する偏光スペックル場のコヒーレンス行列を求める計算式を導出した.3)それにより,光波の伝搬にともなう偏光状態の変化の数値例を示し,その有用性を実証した.(Journal of the Optical Society of America A, 2015)【Riesz変換で生成された複素スペックル場の空間統計解析と擬似ストークスベクトル相関法の微小変位計測への応用】1)スペックル強度分布をRiesz変換して得られる複素スペックル場の空間勾配と偏光のストークスパラメータの数学的な構造の類似性に着目した擬似ストークスベクトル相関法を提案した.2)空間平均に基づく擬似ストークス相関を用いたスペックル相関変位計測法の分解能が従来の方法より優れていることを数値実験により示した.(Applied Optics, 2015)研究実績の概要に述べたように当初の研究計画の目標をほぼ達成できた.また,招待講演などのレビュー解説を通じて空間統計光学の重要性を提示して関心をたかめることができた.

波動方程式の持つ「時間」と「空間」対称性に着目し,「アンサンブル平均」を「時間平均」ではなく「空間平均」で置き換えることにより,現在の「時間平均統計光学」と異なる「空間平均統計光学」の新体系を創成することを目指し,以下の研究を実施した.【空間統計光学を応用した新しいイメージング技術の提案】1)光拡散板からの散乱光のスペックル強度の空間平均相関関数から光拡散板の背後に隠された物体の像を再生するホログラフィ相関映像法(Holographic Correloscope)という新技術を提案し実験により原理の有効性を実証した.2)散乱光の空間相関関数を求めるホログラフィ相関映像法が拡散板上に形成されるホログラムを直接撮影して得られるディジタルホログラムを数値再生することと等価であることを示し,この方法により拡散板背後に隠された3次元物体像再生を実験により確認した.3)また,透過型の拡散板だけでなく粗面による反射型の拡散板に対しても有効であることを示した.(IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2016, International Symposiumon Optical Memory 2016, ISOM'16)【空間的にランダムな偏光分布するベクトル光波動場のvan Cittert Zernike定理の検証】1)偏光スペックル場をテンソル波動方程式表現することによりスカラー場と同じ形式のテンソル場のvan Citter Zerinike定理が導出できることを示した.2)偏光スペックルのテンソル場を測定できる干渉計を提案し,それを用いた実験により定理の有効性を実証した.(Proc. SPIE 10022, Holography, Diffractive Optics, and Applications VII, 2016)波動方程式の持つ「時間」と「空間」対称性に着目し,「アンサンブル平均」を「時間平均」ではなく「空間平均」で置き換えることにより,現在の「時間平均統計光学」と異なる「空間平均統計光学」の新体系を創成することを目指し,以下の研究を実施した.(1)アンサンブル平均を空間平均に置き換える際の要となる空間統計の定常性の成立するための光源と光学系の条件の解明.(2)ベクトル光波の散乱場の偏光状態の空間統計の理論と実験解析法の提案.(3)複屈折リターデーション拡散板による偏光スペックル場の生成法と偏光スペックル場の空間統計の理論解析法の提案.(4)空間統計光学を応用した新しいイメージング技術の提案.研究実績の概要に述べたように当初の研究計画の目標をほぼ達成できた.また,招待論文や招待講演などのレビュー解説を通じて空間統計光学の重要性を提示して関心を高めることができた.これまでのところ海外研究協力者との国際共同研究が順調に進んでいるので,研究の方策に変更の必要はない.最終年も現在の体制を維持して,当初の計画にそって研究をすすめて,これらの成果を取りまとめる予定である.