hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幾何学的フラストレーションをもつ4fホール系の圧力誘起磁気秩序相

本研究では、重い電子系化合物YbAgGeとYbRhSbで見出された、近藤効果とRKKY相互作用との競合では理解できない特異な圧力誘起磁気秩序の起源を調べることを目的とし、下記の成果を得た。1.YbAgGeは六方晶ZrNiAl型構造をもち、0.8Kと0.65Kで2段の反強磁性転移を示す。この化合物中のYbイオンは幾何学的フラストレーションを示す擬カゴメ格子の配列をしている。1.6GPa以上での磁気転移温度(Tm)の急増の原因を調べるために、3GPaまでの静水圧下における単結晶の比熱と磁場中電気抵抗を測定した。その結果、フラストレート系に特徴的なTmでのカプス状の比熱の振る舞いが、1.6GPa以上では通常の磁気転移で見られるラムダ型の振る舞いに変化した。比熱から見積もったTmにおける磁気エントロピーSm(Tm)は1.6GPa以上で急増した。Tm以上でのSmの圧力変化がほとんどないことから、このSm(Tm)の急増は加圧による近藤温度の低下ではなく、磁気フラストレーションの部分的な緩和による磁気エントロピーの回復を示唆する。圧力下磁場中電気抵抗から、磁気フラストレーションの影響を示唆する多数の磁気秩序相を発見した。現在、1.6GPa以上での磁気構造を調べるため、圧力下での磁化測定と中性子回折実験が進行中である。2.YbRhSbは斜方晶ε-TiNiSi型の構造をもち、2.7K以下で弱い強磁性を示す。2GPa以上の圧力で急激に増大する磁気転移温度(Tm)と交流磁化率のピークの振る舞い、磁気モーメントの急増を示唆する。そこで、上記の予想を確かめるために2GPaまでの静水圧下における単結晶の磁化を測定した。その結果、その磁化は1.2GPaまで単調に増加することが判った。また、メタ磁性転移を示す磁場が圧力とともに減少し、2GPa付近で0に漸近することが判った。このことは2GPa以上で強磁性秩序が安定化されることを示唆する。YbRhSbは斜方晶ε-TiNiSi型の構造をもち、2.7K以下で弱い強磁性を示す。一方、YbAgGeは六方晶ZrNiAl型構造をもち、0.8Kと0.65Kで2段の反強磁性転移を示す。両者のYbイオンは幾何学的フラストレーションを示す三角格子や、擬カゴメ格子の配列をしている。2GPa以上の圧力で急激に増大する両者の磁気転移温度の振る舞いは近藤効果とRKKY相互作用との競合では理解できず、フラストレーションの緩和または磁気モーメントの急増を示唆する。そこで、本研究では、上記の予想を確かめ、これらの化合物の基底状態に対する幾何学的フラストレーションの影響を調べることを目的とした。本年度は3GPaまでの静水圧下における単結晶YbRhSbの磁化とYbAgGeの比熱を測定した。その結果、YbRhSbの磁化は1.2GPaまで単調に増加することが判った。また、加圧とともに2Kでの残留磁化も増加することが判った。さらにメタ磁性転移を示す磁場が圧力とともに減少し、2GPa付近で0に漸近することが判った。

このことは2GPa以上で強磁性秩序が安定化されることを示唆している。一方、YbAgGeの場合、転移温度付近のカプス状の比熱の振る舞いが、約1GPa以上で非常に鋭く大きなピークに成長した。このことは、僅か1GPa程度の圧力でフラストレーションが部分的に緩和され、抑制されていたエントロピーが回復したことを示唆する。これらの結果を踏まえ、最終年度となる来年度は、一軸圧下における比熱と磁化を測定し、フラストレーションの効果を明確にしていきたい。YbAgGeは六方晶ZrNiAl型構造をもち、0.8Kと0.65Kで2段の反強磁性転移を示す。この化合物中のYbイオンは幾何学的フラストレーションを示す擬カゴメ格子の配列をしている。1.6GPa以上の圧力で急激に増大する磁気転移温度の振る舞いは近藤効果とRKKY相互作用との競合では理解できず、磁気フラストレーションの緩和を示唆する。そこで、本研究では、上記の予想を確かめ、YbAgGeの基底状態に対する幾何学的フラストレーションの影響を調べることを目的とした。本年度は3GPaまでの静水圧下における単結晶YbAgGeの比熱と磁場中電気抵抗を測定した。その結果、転移温度付近のカプス状の比熱の振る舞いが、約1GPa以上で非常に鋭く大きなピークに成長し、さらに、1.6GPa以上ではフラストレーションのない通常の磁気転移で見られるラムダ型の振る舞いに変化した。比熱から見積もった磁気転移温度における磁気エントロピーS_mは1.6GPa以上で急増した。転移温度以上でのS_mの圧力変化がほとんどないことから、この磁気転移温度でのS_mの急増は加圧による近藤温度の低下ではなく、磁気フラストレーションの部分的な緩和によるエントロピーの回復を示唆する。圧力下磁場中電気抵抗の結果から、圧力下における磁場-温度相図上で多数の磁気秩序相が出現することが分かった。このことは磁気フラストレーションによる多くの縮退した秩序相の存在を示唆する。
オレキシンによる摂食調節ニューロンの神経支配と細胞内シグナル伝達機構

オレキシン(Orexin)は1998年、桜井らによって発見された神経ペプチドセあり、強力な摂食促進作用をもち、最近では睡眠調節にも関与していることが明らかになってきている。オレキシンに対する抗体を用いて、視床下部内のオレキシンニューロンの分布・局在を免疫組織化学的にしらべた。陽性神経細胞体は視床下部の外側野にあり、陽性線維とその終末は視床下部内の弓状核、腹外側核、室傍核、などの摂食に関係する神経諸核に広く分布してみられた。また視床下部外では、新皮質、梨状皮質、海馬、乳頭体結節核、中脳の縫線核、橋の青斑核、脊髄の後角などにも多数の陽性線維がみとめられた。弓状核のNPY(強力な摂食促進ペプチド)およびPOMC(強力な摂食抑制ペプチド)含有ニューロンがオレキシン性神経支配を受けていることをはじめて明らかにした。さらに、オレキシン含有終末は乳頭体結節核でヒスタミン含有ニューロンにシナプスを形成し、また外側視床下部ではMCH含有ニューロンともシナプスを形成していることを明らかにした。この受容体の抗体を用いて視床下部を検索した結果、弓状核のNPY, POMC, ghrelin以外にヒスタミンニューロンにも発現していることが分かった。オレキシンによる摂食促進の作用機序を明らかにするために、視床下部の弓状核のニューロンを酵素処理を行って単離し、オレキシンがNPYとPOMC含有ニューロンに対してどのような細胞内シグナル伝達機構を介して作用するのかを、細胞内のカルシウム濃度変化を指標にしてしらべた。その結果、オレキシンはNPYおよびヒスタミン含有ニューロンを促進し、POMC含有ニューロンを抑制することが明らかになった。以上の実験・観察により、オレキシンは視床下部の摂食促進ニューロンを興奮させ摂食抑制ニューロンを抑制する可能性が明らかになった。さらにオレキシンは、ヒスタミンニューロンを介して覚醒作用のある可能性も明らかになった。オレキシン(Orexin)は1998年、桜井らによって発見された神経ペプチドであり、強力な摂食促進作用をもち、最近では睡眠調節にも関与していることが明らかになってきている。この受容体の抗体を用いて視床下部を検索した結果、弓状核のNPY,POMC,ghrelin以外にヒスタミンニューロンにも発現していることが分かった。

オレキシンによる摂食促進の作用機序を明らかにするために、視床下部の弓状核のニューロンを酵素処理を行って単離し、オレキシンがNPYとPOMC含有ニューロンに対してどのような細胞内シグナル伝達機構を介して作用するのかを、細胞内のカルシウム濃度変化を指標にしてしらべた。その結果、オレキシンはNPYおよびヒスタミン含有ニューロンを促進し、POMC含有ニューロンを抑制することが明らかになった。以上の実験・観察により、オレキシンは視床下部の摂食促進ニューロンを興奮させ摂食抑制ニューロンを抑制する可能性が明らかになった。さらにオレキシンは、ヒスタミンニューロンを介して覚醒作用のある可能性も明らかになった。
イノベーションの類型化と製品ライフサイクルに関する理論・実証研究

我々の主たる研究目的は、2つのタイプのイノベーションにより製品のライフサイクルが内生的に生じる成長モデルを提示することである。我々の理論研究の結果は、以下である。既存企業は生産コストを低下させるため、斬新的な技術革新を行う。新規参入企業は市場を奪うため、革新的な製品の開発を目指す。2つのタイプのイノベーションの相互作用により、創造的破壊を伴う製品ライフサイクルが生じる。研究の結果、均衡において、生産性の改善のみが生じる均衡、創造的破壊のみが生じる均衡、2種類のイノベーションにより製品のライフサイクルが生じる均衡、3種類のタイプの安定的な成長経路が存在する。本プロジェクトは、理論研究と実証研究から成り立っている。本プロジェクトの理論研究と実証研究について、研究実績の概要を以下に述べる。理論研究について、いくつかの成果を上げることができた。本プロジェクトの中心となるクオリティイノベーションとプロセスイノベーションが併存する内生的成長モデルを完成させ、成果をworking paperにまとめた。片方のイノベーションにより成長する経路と、両方のイノベーションにより各産業でプロダクトライフサイクルが起こりながら経済が安定的に成長する経路、合計3つの経路が存在することが、当初の予想どおり確かめられた。その一方で各均衡の安定性や、均衡が存在するための両イノベーションのパラメーターの範囲などについて、当初想定していなかったいくつかの興味深い結果を得ることができた。現在、この論文は、ある国際的な査読付学術雑誌に投稿中である。また、本プロジェクトと密接な関連を持つ研究として研究分担者が作成した論文が、Journal of Economic Dynamics and Controlに掲載された。実証研究において、研究開発活動がプロダクトライフサイクルに与える影響について、研究を行っており、平成24年度に作成したworking paperをしかるべき学術雑誌に掲載することを引き続き目指していく。われわれの研究は、理論研究と実証研究から成り立つ。本プロジェクトの理論研究と実証研究について、研究実績の概要を、以下、概要を簡潔に述べる。理論研究においては、クオリティイノベーションとプロセスイノベーションが併存する内生的成長モデルを構築した。このモデルは、経済環境により製品のライフサイクルが内生的に形成され、さまざまな市場環境によって製品ライフサイクルの期間が異なることを説明できる点において、既存研究と大きく異なるものである。さらに、現在、内生的成長モデルにおいて大きな関心を集めている、研究補助金が経済成長に影響を与えることが可能か、という点について、製品ライフサイクルを通じた影響を考察することにより、本モデルは新たな知見を与えることができると考えている。残念ながら、平成24年度中に、論文第一稿を完成させることはできなかった。しかし、主たる理論的な結果はすでに出揃っており、現在、参考文献との関連を深め、理論モデルにおいていくつかの付随的な拡張が可能かを確認しつつ、論文の推敲を行っている。実証研究において、現在、研究開発活動が、プロダクトサイクルに与える影響について、検証している。平成24年度は、特に、日本の特許情報を用いて、国際間の技術知識のスピルオーバー効果は存在するのか、このスピルオーバー効果はどのような要因に作用されるのであろうか、という点について、液晶パネル技術分野に焦点を当てて実証的に検証した。この研究は、生産拠点が先進国から新興国に移り、先進国では新たな製品が生まれるという、古典的なプロダクトサイクル研究において、極めて重要なものであると考えられる。本研究は、Working Paperとしてとりあえず完成させることができた。今後は、この論文をしかるべき学術誌に掲載することを当面の目標とする。本プロジェクトの中心は理論研究であり、主に理論研究について、研究実績の概要を述べる。平成25年度末に、理論研究の結果を以下のworking paperにまとめた。この論文をある国際的な学術誌に投稿したところ、残念ながら掲載には至らなかった。とはいえ、頂いたコメントをもとに、例えば製品のライフサイクルが得られる均衡の経済学的意義の解釈や、propositionのstatementなどについて、いくつかの重要な改定を行った。これらの修正において論文は大きく改善されたといえる。今後は、なるべく早く、しかるべき国際的な査読付学術雑誌への掲載を目指していきたい。なお、本プロジェクトの主たる研究目的ではないが、本プロジェクトにて得られた知見を一部応用した研究代表者・研究分担者それぞれの関連研究が、The Japanese Economic Review、Macroeconomic Dynamics、Economicaといった学術誌へ掲載されることが決まったことも、研究成果としてあげておきたい。(ただし、これらは"forthcoming"であり、雑誌の巻、発行年、最初と最後の項が確定していないため、「雑誌論文」の欄に記載できないが。)マクロ経済学3年間で本プロジェクトの結果を出すことを予定している。研究期間の2年目である平成25年度に、本プロジェクトが最大の目標としていた理論研究が完成し、いくつかの興味深い結果をworking paperとしてまとめることができた。

この論文は、まだしかるべき国際的な査読付学術雑誌に受理されたわけではないが、最終年度である平成26年度中の受理を目指しており、その意味では、本プロジェクトはおおむね順調に推移していると評価できる。さらに、関連研究である以下の論文が掲載されたことも、成果として挙げたい。本研究は、理論研究と実証研究に分かれている。理論研究において、第一稿を完成させることはできなかったが、主な結果は出揃っており、現在論文を遂行中である。詳細は以下に譲るが、基本論文を作成しつつ、プロダクトライフサイクルを生み出す新たなアプローチを見出しつつあるので、基本論文を完成させたら、この研究に取り組みたいと考えている。実証研究において、以下の論文を完成させることができた。当面は、この論文をしかるべき学術誌に掲載することを目的とする。今後は、主に現在のworking papersをしかるべき国際的な査読付学術雑誌への掲載を目指す。さらに、上記の研究を行う過程で、本モデルとは別のアプローチに基づき、プロダクトライフサイクルを説明しうるモデルに関する着想を得た。具体的には、本プロジェクトはプロダクトライフサイクルが合成されて生じるマクロの経済成長を分析しようとするものであるが、今後は、産業の技術的特性や、何よりも産業の競争環境によって生じるプロダクトライフサイクルを分析し、経済厚生を評価できるかもしれない。可能ならば、その研究にも取り組んでいきたい。以下、理論研究と実証研究に分けて、今後の研究計画を述べる。理論研究において、標準的内生的成長モデルを拡張し、クオリティイノベーションとプロセスイノベーションが併存するモデルにおいて、ある経済環境の下でプロダクトライフサイクルが生じる基本モデルを構築した。本論文は近いうちに完成するみこみであるので、平成25年7月にパリで開催される第13回Society for the Advancement of Economic Theoryにて報告予定である。学会報告を通じてさらに論文を推敲し、しかるべき学術誌への掲載を目指す。さらに、上記の理論研究を行う中で、別のアプローチによりプロダクトライフサイクルを説明可能なモデルに関する基本的なアイデアを得た。上記の論文が完成したら、この研究に取り掛かりたいと考えている。上記の研究は創造的破壊によるイノベーションがプロダクトサイクルの原因であったが、新しい研究では多段階最適化問題を応用することにより、企業の製品開発戦略に焦点を当てて、製品のライフサイクルを内生的に導出したいと考えている。実証研究について、「現在までの達成度」の欄に記載したWorking Paperをしかるべき学術誌に掲載することを目指す。
半自動データベース生成機能を有するMRI検査報告書作成システムの開発と評価

システム概要1.機器構成:パーソナルコンピュータ(Power Macintosh)。画像入力装置(X線写真観察器+高解像度イメージスキャナ)。複写式レポート出力装置(ドットマトリックスプリンタ)。2.ソフトウェア:検査報告書作成システム及び内部データベース(HyperCard)。外部データベース(Excel)。検査報告書作成システムと外部データベース間の自動データ転送プログラム(HyperTalkおよびAppleScript)。上記システムを新たに作製し評価を行った。本システムの特徴:(1)所見・診断名入力に際しHyperCardで作製した用語データベースを参照し,マウスを使ったクリックで簡易入力可能とした。(2)ソフトウェア間のプログラマブルな通信機能を利用して,検査報告書に項目を記載する段階で,外部データベースへ自動的に転送することが可能となった。(3)MRIの検査報告書に各症例の特徴的なスライス画像を付加することが可能となった。(4)検査報告書を作成するときに外部データベースならびに内部データベースを検索・参照することが可能となった。以上より本システムでは,簡易入力機能を有しデータ入力の効率化が図られ,データベースへのデータの転記作業の省力化を可能とし,報告書作成段階で常に最新のデータベースを参照することが可能となり,優れたシステムであることがわかった。今回,外部データベースにExcelを用いたが,AppleScript対応であれば,自動的にデータ転送が可能なため,今後機能の豊富なリレーショナルデータベースへの自動転送を行う予定である。また,本システムをネットワーク対応のシステムとし,デジタル画像を中心とした総合画像診断システムの一部に組み込みたいと考えている。
HTLV 1Tax蛋白のMAPキナーゼシグナル伝達機構への関与と癌化メカニズムの解明

HTLV-1Tax蛋白はJNKキナーゼの上流にあるMEKK1と結合しIκBキナーゼを活性化するという報告がなされ、JNKキナーゼの活性化にも関わっている可能性が考えられたため、JNKキナーゼの活性化にMEKK1がどのように関わっているかを検討した。方法(1)インフエンザHA蛋白により標識されたJNKキナーゼ発現プラスミド(pcEF-JNK-1)とTax発現プラスミド(pCG-Tax)とMEKK1のdominant negativeであるMEKK1DLをA293T細胞にコトランスフェクションし、JNKキナーゼ活性をImmunecomplex kinase assayにて測定した。(2)Tax蛋白によってMAPキナーゼの最終標的である転写因子(c-JUN)がリン酸化がされ、その転写活性に関与するかを検討するため、GAL4-bindingDomainとそれぞれの転写因子のactivation domainをfusionさせたプラスミド(pcDNAIII-Gal4-c-jun)を作成し、pCG-Taxとレポータープラスミド(pGal4 bindimg site-Luciferase)をコトランスフェクションし、Luciferase assayを行う。これにMEKK1のdominant negativeであるMEKK1DLをコトランスフェクションし、それによる影響をみた。結果(1)Immunecomplex kinase assayにてTax発現プラスミド(pCG-Tax)によるJNKのキナーゼ活性の上昇が認められた。その上昇はMEKK1のdominant negativeであるMEKK1DLをコトランスフェクションすることにより抑制されることがあった。(2)Luciferase assayにおいてもMEKK1DLは活性の増加を抑制することがあった。HTLV-1Tax蛋白によりMAPキナーゼシグナル伝達機構が修飾を受けるか否かを明らかし、また、その作用機序、作用点を明らかにするため、以下の実験を行った。1.方法・材料(1) Tax発現プラスミド(pCG-Tax)によるMAPキナーゼファミリーの活性化を検討するため、インフエンザHA蛋白により標識されたMAPキナーゼ発現プラスミド(ERK,JNK-1,p38)とpCG-TaxをCOS1細胞、A293T細胞にコトランスフェクションし、それぞれのMAPキナーゼ活性をImmunecomplex kinase assayにて計測する。(2)Tax蛋白によってMAPキナーゼの最終標的である転写因子(ATF2,c-JUN,Elk)がリン酸化がされ、その転写活性に関与するかを検討するため、GAL4-bindingDomainとそれぞれの転写因子のactivation domainをfusionさせたプラスミド(pcDNAIII-Gal4-ATF2,-c-jun,-Elk)を作成し、pCG-Taxとレポータープラスミド(pGal4 binding site-Luciferase)をコトランスフェクションし、Luciferase assayを行う。結果・考察(1)COS1細胞、A293T細胞ともにImmunecomplex kinase assayにてTax発現発現プラスミド(pCG-Tax)によりJNKのキナーゼ活性の上昇が認められた。その上昇はTaxの量に依存的であった。同時にJNK蛋白の発現をウエスタン法にて確認したところ、同様に増加していることがわかった。(2)上記の結果に基づき、pCG-TaxとpcDNAIII-Gal4-c-jun、pGal4 binding site-Luciferaseをコトランスフェクション後、Luciferase assayを行った所、3-5倍の活性の増加が見られた。以上より、Tax蛋白によるJNKキナーゼの活性上昇が考えられたが、その機序はJNK蛋白の増加により可能性が示唆された。また、その下流においてはc-junが活性化される際にTax蛋白がcoactivatorであるCBPをリクリートしてくる可能性が考えられ、今後それらについても検討が必要と思われた。
平安朝知識人の意識変化と社会変動--伝奇小説・物語の日唐比較を手掛りとして

本研究は、平安朝の物語とこれに重要な影響を与えた唐代の伝奇小説との比較分析に基づき、その担い手たる知識人の意識変化と、これらの隆盛と前後して起きた社会変動との関係の解明を目指した。その結果、唐では科挙官僚等が、身分秩序と結び付いた従来の価値観に挑戦する新たな考えを伝奇の中で明確に先取りするのに対し、平安期の文人貴族や宮廷の女房は、貴族制の変化やそのもたらす問題を物語で鋭く示唆しつつも、それに積極的に関与せず距離をとることが明らかになった。今年度は、平安中期までに日本に伝わった唐代中国の伝奇小説を特定し、それぞれの社会的背景について探究するとともに、それらがいかなる形で平安朝の物語に受容されたか、その受容のあり方と日唐の社会構造の相違がいかに関係しているか、といった問題について解明することを試みた。具体的には文学テクストの比較分析を行ったが、その結果、平安朝の物語には、僅かな数の伝奇小説(例えば『長恨歌伝』・『任氏伝』等)のプロットや表現が選択的に受容され、繰り返し利用されていることや、受容された部分が、しばしば原典とは非常に異なる意味や効果を持つようになっていることが明らかになった。このような変容は、唐から律令制度を導入する際に既に顕在化していた、両国における文芸の担い手、社会編成とジェネアロジーの関係、宗教に対する考え方等の相違と、深く関係している。但し、平安朝の物語作者がこうした相違を意識して敢えて変更を加えるケースは少ないと考えられ、伝奇小説の作者がテクストに意図的に込めていた、既存の身分制度やそれに規定された価値観に対する挑戦的な意味などは、大半の物語においては失われてしまっている。しかし、その中で、後代にも多大な影響を与えた『源氏物語』は、伝奇作者層と重なる白居易らの漢詩をも組み合わせて引きながら、原典のコンテクストを意識的に響かせる形で、きわめて効果的に伝奇小説を利用している。主に科挙官僚やこれを目指す者達によって著された伝奇小説の新たな価値観に最も鋭く反応したのが、政治的支配層の中核をなす血統貴族でも漢学を専門とする文人貴族でもなく、宮廷社会の構城員でありながら政界からは排除された女性であったことは、平安中期の日本の知識人のあり方や社会構造が、唐代中国や文人貴族が活躍した平安前期とは、全く異なっていることを、端的に象徴しているといえよう。今年度も、唐の伝奇小説と平安朝の物語の背後にある社会構造の解明に引き続き取り組んだが、具体的な作業としては、昨年度に十分に行えなかった、文学史料以外の一次史料(古文書、古記録、史書等)と関連する二次文献の解釈を中心に進めた。伝奇小説が隆盛を迎える唐代後期も、その影響を受けた物語が成立する平安中期も、地方で反乱が絶えず、貴族制や流通経済のあり方等が大きく変動した時代であった。しかし、各種の史料は、その変動のあり方、およびそうした変動を当時いかなる人がいかに捉えたか、という点において、両国間に決定的な相違があることを、はっきりと示している。唐において社会変動をいちはやく捉えたのは、政界でも力を持ち得る科挙官僚やこれを目指す者達であり、彼らは、従来の身分秩序と結び付いた価値観を崩そうとする下からの動きを積極的にくみ上げ、門閥貴族と違って、従来の価値観に大胆に挑戦しようとした。その際、新たな考え方を支えるために、史書や経書等の古典を頻りに引用することは、顕著な特徴といえる。これに対し、平安中期の日本の社会変動を鋭く意識したのは、政治的には弱体な中下級貴族の文人達や、その娘を中心とする宮廷の女房達であった。但し、彼(女)らは、科挙官僚と異なり、ダイナミックな社会変動に積極的に関わろうとはせず、それとは一見切り離されている宮廷社会内の事柄に敢えて関心を集中することが多い。特に文人貴族の場合には、知的基盤の中核に依然として経史等の中国の古典があるにもかかわらず、それを現実批判のために意図的に用いることが乏しい点も、科挙官僚との際立った相違である。このように両国の知識人の、社会における位置付けと、現実社会と古典に対する態度の相違は、彼(女)らがそれぞれの社会構造に対して与えた影響にも有意な差異を齎したと考えられる。最終年度にあたる本年度は、唐の伝奇小説の影響を受けた平安朝の物語とその担い手である知識人の意識構造の意義と特徴を、より広いコンテクストにおいて明らかにすることを目指した。具体的には、昨年度以前より既に着手していた、古記録を中心とする同時代の他の史料と、平安期に劣らず中国文学の受容が盛んになされた近世の文学史料の分析を引き続き行い、平安朝の物語の分析結果との比較を試みた。

古記録(日記)は、平安中期以降の人々の考えを映し出す重要な史料であるが、記主は比較的地位の高い貴族であることが多く、物語の担い手である文人貴族や宮廷の女房とは重ならない。ジャンルの相違に加え、こうした書き手の立場の相違もあって、物語と日記とでは、ほぼ同時期の宮廷社会を対象としていても、その捉え方が顕著に異なる。一般に当時の貴族の日記には宮廷儀礼や政務の作法に関する記述が多く、この点に関して周囲の貴族に向けた厳しい批判も目につく。しかし、そうした批判的態度が当時の体制や宮廷社会全体に向けられることはなく、批判の内容も、先例に合わないという形式的な基準によるものが大半で、新たな実質的価値基準を窺わせるものではない。すなわち、過去を基準として現在の変化を否定する守旧的傾向が強く見られ、社会構造の変化に鋭敏な反応を見せる物語や、それに影響を与えた伝奇小説とは、意識において隔たりがあるといえる。一方、近世の事例との比較からは、近世の中国文学の受容がテクスト全体の翻訳・翻案という形をよくとるのに対し、平安期においては伝奇の表現やプロットの一部を摂取する断章取義の態度が通常であるという相違が明確になった。この相違は、文学テクストの流通範囲や、文学の担い手たる知識人の、漢籍及びその背後にある中国の社会構造に対する理解などが、時代により大きく変化したことを、端的に示すものと考えられよう。
超音波法を用いた転がり軸受の新しい潤滑診断技術の確立

本研究では転がり軸受の潤滑診断を目的として,玉軸受の外輪とハウジングのはめ合い面に超音波を入射し,そこでの固体接触面積に応じて反射するエコー高さの変動を基に,軸受の潤滑状態や異常の内容の推定を試みた.1.単位時間当たりのエコー高さ比の突発的な増加回数から摩耗粉の噛み込み頻度を,そこでのエコー高さ比の変化から噛み込みに伴う転動休支持荷重の増加を,エコー高さ比が増大している時間から噛み込んでいる摩耗粉の影響長さを,それぞれ,半定量的に把握可能となった.2.予め分かっている軸にかかる装置の自重と,自重を支持している転動体の通過によるエコー高さ比の変動波形の関係だけで,転動体支持荷重とエコー高さ比の較正値を求める手順を組み込んだ、転動体支持荷重推定法を開発した.3.深溝玉軸受の半径方向から超音波の入射が可能な軸受ハウジングの場合には,多少のハウジング表面の傾斜があったとしても,ハウジング上面に垂直探触子を設置して測定を行うことができる.また装置本体に軸受ハウジング部が内蔵されている場合などは,斜角探触子によりハウジング端面から超音波を入射することで測定が可能である.4.軸受の異常監視を目的として、(1)の指標を総合的に評価可能なソフトにまとめ、Visual Basicにより簡便な取り扱いができるようにした異常診断ソフトのプロトタイプを完成させた.本研究では転がり軸受の潤滑診断を目的として,玉軸受の外輪とハウジングのはめ合い面に超音波を入射し,そこでの固体接触面積に応じて反射するエコー高さの変動を基に,軸受の潤滑状態や異常の内容の推定を試みた.1.単位時間当たりのエコー高さ比の突発的な増加回数から摩耗粉の噛み込み頻度を,そこでのエコー高さ比の変化から噛み込みに伴う転動休支持荷重の増加を,エコー高さ比が増大している時間から噛み込んでいる摩耗粉の影響長さを,それぞれ,半定量的に把握可能となった.2.予め分かっている軸にかかる装置の自重と,自重を支持している転動体の通過によるエコー高さ比の変動波形の関係だけで,転動体支持荷重とエコー高さ比の較正値を求める手順を組み込んだ、転動体支持荷重推定法を開発した.3.深溝玉軸受の半径方向から超音波の入射が可能な軸受ハウジングの場合には,多少のハウジング表面の傾斜があったとしても,ハウジング上面に垂直探触子を設置して測定を行うことができる.また装置本体に軸受ハウジング部が内蔵されている場合などは,斜角探触子によりハウジング端面から超音波を入射することで測定が可能である.4.軸受の異常監視を目的として、(1)の指標を総合的に評価可能なソフトにまとめ、Visual Basicにより簡便な取り扱いができるようにした異常診断ソフトのプロトタイプを完成させた.転がり軸受の潤滑診断を目的として,玉軸受の外輪とハウジングのはめ合い面に一定の超音波を入射し,そこでの固体接触面積に応じて反射するエコー高さの変動を基に,軸受の潤滑状態や支持荷重の測定を試み,以下の結果を得た.1.潤滑診断に滴する波の種類と周波数上記はめ合い面間に油等の液体が存在しない場合には,感度ならびに取り扱いの簡便さから縦波の超音波が最も有効となる.また接触面積が小さな軽荷重の場合には低周波探触子が,大きな固体接触面積の場合には高周波の超音波が有効となる.もしも2面間に液体が存在する場合には,液体中を伝播しない横波の使用が必須となる.さらに乾燥下で極軽荷重の接触では,表面波を使用することにより極めて感度良く2面の接触状態の違いを把握できる.2.斜角や垂直等の探触子の種類と取り付け方法例えば深溝玉軸受の半径方向から超音波の入射が可能な軸受ハウジングの場合には,多少のハウジング表面の傾斜があったとしても,ハウジング上面に垂直探触子を設置して測定を行うことが有効である.しかし,装置本体に軸受ハウジング部が内蔵されている場合などは,斜角探触子によりハウジング端面から軸受はめ合い面に超音波を入射する方法をとらざるを得ないが,そのような条件でも実際に測定が可能である.3.転動体支持荷重(あるいは軸受荷量)の定量的測定法ハウジング外側の対称位置に取り付けた2個の探触子で予め求めておいた準静的状態での軸受荷重とエコー高さの関係を基に,実際に運転している軸受で観測されたエコー高さの値から実働軸受荷重の測定が可能になる.荷重とエコー高さ比の関係は,垂直荷重と同時に水平荷重を負荷した場合でも比例関係になり,先の較正値は大小2点の荷重とエコー高さを測定するだけで容易に求まる.本研究では転がり軸受の潤滑診断を目的として,玉軸受の外輪とハウジングのはめ合い面に超音波を入射し,そこでの固体接触面積に応じて反射するエコー高さの変動を基に,軸受の滑滑状態や異常の内容の推定を試みている.平成13年度は主として,異物の噛み込みや損傷の半定量的な把握,なじみや劣化の進行過程の観測,軸受寿命の予兆を早期に検出できるパラメタの提案を目的とした.(1)左右エコー高さ比の相関のずれ,エコー高さ比の最大値や平均値の変動幅,荷重を支持している転動体が超音波照射領域を通過する際のエコーの変動波形のゆらぎや乱れ等を総合して,軸受の劣化具合や滑滑状態の悪化を判断することが,現場での常時モニタリングに適していることが分かった.

(2)突発的な増減を示すエコー高さ比Hの挙動と,そのような異常が発生しなかったと仮定したときのHの波形との差から,異常の発生頻度やその影響度合いを,ある程度定量的に把握できる可能性を明らかにした.(3)単位時間当たりのエコー高さ比の突発的な増加回数から摩耗粉の噛み込み頻度を,そこでのエコー高さ比の変化から噛み込みに伴う転動体支持荷重の増加を,エコー高さ比が増大している時間から噛み込んでいる摩耗粉の影響長さを,それぞれ,半定量的に把握可能となった.これらのパラメタは従来の振動法やAE法ではほとんど測定不可能な量である.(4)エコー高さ比の一時的な低下は,主として内輪や転動体での圧痕やミクロなピッチング等の損傷の発生を意味している.(3)と同様の検討を行い,損傷箇所の数,転動体支持荷重の減少量,損傷部の影響長さを,半定量的に把握することができた.(5)上記の各パラメタの経時変化を観測することで,軸受の劣化の進行や,寿命の予兆の早期検出が可能となった.(6)CAEによる損傷軸受の解析から,(4)のエコー高さ比の低下が転走面上の微小損傷によるものであることを確認できた.本研究では転がり軸受の潤滑診断を目的として,玉軸受の外輪とハウジングのはめ合い面に超音波を入射し,そこでの固体接触面積に応じて反射するエコー高さの変動を基に,軸受の潤滑状態や異常の内容の推定を試みた.最終年度となる平成15年度は、機械装置の転がり軸受に本測定法を適用するための専用の診断ソフトを開発し,軸受の劣化や損傷具合を総合的に判定できる評価システムを構築し、本課題の纏めとした.(1)転動体支持荷重(あるいは軸受荷重)の定量的測定法予め分かっている軸にかかる装置の自重と,自重を支持している転動体の通過によるエコー高さ比の変動波形の関係だけで,転動体支持荷重とエコー高さ比の較正値を求める手順を組み込んだ、転動体支持荷重推定法を開発した.(2)異常内容の半定量的評価突発的な増減を示すエコー高さ比の挙動と,そのような異常が発生しなかったと仮定したときの波形との差から,損傷や噛み込んだ摩耗粉の半定量的な寸法推定や異常の発生頻度を,その場で監視可能なシステムを構築した.(3)劣化の進行評価と寿命の兆候の検出大きな摩耗粉の噛み込みや進展した損傷により発生する顕著なエコー高さ比の変動の推移は、定量フェログラフィーの経時変化と高い相関を持つことが明らかになり、上述の寸法推定と併せることにより、劣化度合いの評価精度の向上を可能にした.また、それらの指標の総合評価から、軸受寿命の予知が可能になるシステムを構築した.(4)転がり軸受の異常診断システム軸受の常時監視を目的として、上記指標を総合的に評価可能なソフトにまとめ、Visual Basicにより簡便な取り扱いができるようにした、異常診断ソフトのプロトタイプを完成させた.
カーボンナノチューブと好熱菌酵素からなるナノバイオ融合デバイスの開発

カーボンナノチューブと好熱菌酵素からなるナノバイオ融合デバイスの開発を行う。研究遂行には、応募者が開発した技術、(1)長寿命、高出力、高温動作が見込める好熱性菌由来の酵素技術、(2)酵素から電極へのエネルギーの取り込みとして、完全孤立した単層カーボンナノチューブによる直接電子移動機構、(3)実用化・産業応用のための簡便で量産性の高い作製方法開発のためのナノバイオ界面技術、を集約発展させる。
低用量殺虫剤曝露の代謝物プロファイリング：エクスポソーム導入へのマイルストーン

最終年度は職域散布者での調査を行うとともに、個人内変動の検討を妊娠女性の尿を用いて行い、1日2回、2週間の期間に5日採尿した場合の尿中代謝物の級内相関係数(ICC)は0.4を超えることを明らかにした。妊娠前中期に有機リン系殺虫剤の尿中代謝物量を測定し、曝露レベルを四分位に分ける際には、午後の1回採尿で良いことが明らかになった。プロペタンホスの尿中代謝物であるメチルエチルホスホロアミドサイオエートの分析手法については、学会発表を行った。今後論文化を進める予定である。動物実験については、昨年度までに実施したジクロルボス(DDVP)の投与実験に続き、本年度はフェニトロチオンを雄性ラットへ同様に投与した。得られた脳・赤血球・血漿のコリンエステラーゼ活性をVoss & Sachsse法により測定し、投与量による影響を確認した。フェニトロチオンの尿中代謝物(ジメチルリン酸、ジメチルチオリン酸)はガスクロマトグラフ質量分析計にて測定し、ジメチル系アルキルリン酸の総量として評価した。薬剤投与量と神経影響についてはベンチマークドーズ法を用い、既報との結果を比較した。また、尿中代謝物量と健康影響の直接的な関係の推定には非線形モデル解析を用い、コリンエステラーゼ活性の20%抑制に対応する尿中代謝物量の値をジクロルボスおよびフェニトロチオンでそれぞれ求めた。ベンチマークドーズ法による評価では両薬剤に著明な差は認められなかったが、尿中代謝物量の評価では排泄率や代謝能に違いがあることが示唆された。現在、論文執筆中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本課題では主に以下の2点の解明をめざす。第1に、曝露量が相対的に多い薬剤散布作業者を対象に、使用薬剤の中からこれまで個人曝露量が測定されていない薬剤群の尿中曝露マーカーを開発する。また、国内生産・使用量の多い農薬類の網羅的な測定法を開発し、尿中量の個人内変動を明らかにする。この散布職域では経年的に調査に参加してきた作業者がいるので、個人の農薬類への曝露状況を過去に遡り縦断的かつ網羅的に解明する。そして、尿中排泄量の総計から健康リスクの評価を試みる。第2に、尿中検出率・量ともに多い有機リン系殺虫剤について、代謝物量と急性神経毒性機序であるアセチルコリンエステラーゼ活性阻害との関係を調べる。本年は、散布作業者集団の過去10年間(のべ930人)の散布薬剤について調査した。使用頻度が上位の薬剤は、プロペタンホス、フェノトリン、フェニトロチオン、ヒドラメチルノン、シフェノトリン、ペルメトリンであった。有機リン系殺虫剤については、ジアルキルリン酸に代謝される薬剤の使用が減少傾向にあること、一方、ジアルキルリン酸に代謝されない薬剤の使用が相対的に増えていることが明らかになった。従来、有機リン剤の尿中曝露マーカーを用いた生物学的モニタリングは、世界的にジアルキルリン酸の定量を中心に行われていることから、本調査結果に基づき、曝露マーカー候補物質の委託合成を行った。また、Wistarラットを用量別に4群に割り付けて有機リン剤ジクロルボスを週5日2週間投与し、採尿、採血を行った。尿中ジメチルリン酸をガスクロマトグラフ質量分析計により、血中コリンエステラーゼ活性はVoss & Sachsse法により測定した。今年度の実験では各群4匹ずつ使用したが、次年度には匹数をさらに増やして実験を継続する。予定通り進めることができた。殺虫剤散布職域における調査では、農薬類の尿中曝露マーカーの網羅的なプロファイリングをめざし、新たな尿中曝露マーカー測定対象候補の絞り込みと分析対象物の予測を行った。散布職域における健康調査参加者の薬剤使用履歴情報を用いて、使用される薬剤をリストアップをした。リストアップされた薬剤の中から、まだ尿中マーカーの測定法が確立していない物質を対象として選択し、文献的に代謝を調べ、物質の水溶性を考慮してヒトの尿中にどのような化合物が現れるか、質量分析計で系統的に切断するとどのようなフラグメントパターンになるか推測した。そして、散布者および非散布対照者から尿を収集した。動物実験では、有機リン剤ジクロルボスを用量段階別にWistarラットに週5日2週間経口投与し、投与後の尿を代謝ケージで集め、また、採血した。薬剤の尿中代謝物濃度をガスクロマトグラフ質量分析計で測定するとともに、血中のコリンエステラーゼ活性を測定した。

得られた脳・赤血球・血漿のコリンエステラーゼ活性をVoss & Sachsse法により測定し、投与量による影響を確認した。フェニトロチオンの尿中代謝物(ジメチルリン酸、ジメチルチオリン酸)はガスクロマトグラフ質量分析計にて測定し、ジメチル系アルキルリン酸の総量として評価した。薬剤投与量と神経影響についてはベンチマークドーズ法を用い、既報との結果を比較した。また、尿中代謝物量と健康影響の直接的な関係の推定には非線形モデル解析を用い、コリンエステラーゼ活性の20%抑制に対応する尿中代謝物量の値をジクロルボスおよびフェニトロチオンでそれぞれ求めた。ベンチマークドーズ法による評価では両薬剤に著明な差は認められなかったが、尿中代謝物量の評価では排泄率や代謝能に違いがあることが示唆された。現在、論文執筆中である。殺虫剤散布職域における調査では、尿中曝露マーカー測定対象物質として初年度リストアップし、代謝物標準品の合成を行った薬剤について、測定法を検討する。そして、この代謝物が職域散布者の尿で実際に検出されるか明らかにする。対象マーカー物質濃度ができるだけ高い尿を対象に分析することが望まれることから、相対的に高用量で曝露する散布者および非散布対照者からの尿の収集を継続する。また、代表的な尿中代謝物については、濃度の個人内変動の検討を行う。有機リン系及びピレスロイド系殺虫剤について、成人女性に1日2回、5日間連続採取した尿を用いる。動物実験については、一群あたりの匹数を増やして平成29年度も継続する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
ユビキチン化の高感度検出法の担癌マウスモデルでの有用性の検討

ユビキチン化のユビキチン結合酵素(E2)は、白血病、肺がん、乳がんなどに関わる。E2活性を高感度に検出できれば、がん疾患の診断や病態把握に役立つ。本研究では、人工的に作製したARF分子を活用し、AMISセンサーを備えた生理活性反応測定装置で、E2活性の検出を検討した。ARF分子を用いることで、ユビキチン化の基質を必要としない簡便なE2活性検出ができ、フェムトマイクロmol/Lの応答濃度範囲で、E2活性のリアルタイムな高感度定量検出が可能となった。更に、抗がん剤を作用させた急性前骨髄性白血病細胞のE2活性をリアルタイムで計測することに成功したので、本法は疾患の病態分析に役立つものと期待される。生体内でのタンパク質の品質管理機能を担うユビキチン化は、白血病など様々な疾患との関係が深く、ユビキチン化の度合いを高感度に検出できれば将来的に疾患の診断・病態把握が可能である。これまでにユビキチン化に関わる酵素であるユビキチンリガーゼ(E3)を人工的に作製し、さらに生理活性反応測定装置(AMIS-101)を活用することで、人工的なE3のユビキチン化の度合いを培養上清中で高感度に検出することに成功している。本申請研究では、マウス血清をサンプルとして、その中のE2の活性、すなわち、ユビキチン化の度合いをAMIS-101を利用して定量的・高感度に検出・測定し、必要なデータを得ることを目標とする。本年度では、担癌マウスモデルの作製法の選択および人工的なE3の機能評価を行った。ユビキチン化は生体内でのタンパク質の品質管理機能を担い、白血病など様々な癌との関わりが深い。ユビキチン化の度合いを高感度に検出できれば将来的に疾患の診断や病態把握が可能となる。これまでにユビキチン化に関わる酵素であるユビキチンリガーゼ(E3)を人工的に設計作製し、さらに生理活性反応測定装置を活用することで、人工的なE3のユビキチン化の度合いを培養細胞を用いた実験で成功している。本申請研究では、マウスの血清をサンプルとして、その中のE2活性、すなわち、ユビキチン化の度合いを高感度に定量的に検出・測定して必要なデータを得ることを目標とする。本年度では、担癌マウスモデルの血清中のユビキチン化を、生理活性反応測定装置で高感度に検出した。腫瘍から漏出するE2酵素を人工E3で捉えることが出来るかどうかについて検討を行った。申請段階より予定している研究内容は、概ね達成できている。【研究目的】生体内でのタンパク質の品質管理機能を担うユビキチン化は、白血病など様々な疾患との関係が深く、ユビキチン化の度合いを高感度に検出できれば将来的に疾患の診断・病態把握が可能である。これまでにユビキチン化に関わる酵素であるユビキチンリガーゼ(E3)を人工的に作製し、さらに生理活性反応測定装置(AMIS-101)を活用することで、人工的なE3のユビキチン化の度合いを高感度に検出することに成功している。本申請研究では、担癌マウスモデルを作製し、その血清中でのユビキチン化の度合いを定量的・高感度に検出して疾患の診断・病態把握の可能性を検討する。【結果】担癌マウスモデルを作製し、そのマウスから採取した血液サンプルを血清とした後に、その中のユビキチン化の反応をAMIS-101装置およびウエスタンブロット法にて検出・測定した。血清サンプルに人工的なE3を投入し、人工的なE3のユビキチン化を生じさせる。その時のユビキチンの付加量、即ち、ユビキチン化の度合いをAMIS-101およびウエスタンブロット法で高感度検出する。AMIS-101を用いる検出では、ユビキチン化の度合いを、ユビキチンの付加に伴って生じるプロトンの減少から捉えた。さらに、担癌マウスモデルを病理解剖した結果得られる担癌状態と、血清中のユビキチン化との推移を比較検討した。担癌マウスモデルの腫瘍サイズとその血清中のユビキチン化とに一定の相関があることを明らかにできた。従って、今後の更なる研究の進歩により、本法は新しいがん診断法として活用できると期待する。論文発表、学会発表、特許権登録によって研究成果を公表した。申請段階より予定していた研究内容は、概ね達成できている。担癌マウスモデルの血清中のユビキチン化を高感度に検出する。これにより、以下のような課題を解決する。1)担癌マウスとコントロールマウスとをユビキチン化の度合いから判別できるか2)腫瘍の大きさなどと、E2酵素の漏出量との相関関係があるかどうか生物分析

化学担癌マウスモデルの血清中のユビキチン化をAMIS-101で高感度検出して得られる測定結果と、マウスの病理解剖の結果を比較検討し、以下のaーcを明らかにしていく。a)腫瘍から漏出してくるE2酵素に基づくユビキチン化の度合いを捉えることができるかb)担癌マウスと無処置のコントロールマウスとをユビキチン化の度合いから判別できるかc)腫瘍の大きさなどと、E2酵素の漏出量とに相関関係があるか予定していた旅費、謝金等を翌年に変更した。予定している旅費・謝金等を翌年度に変更した。旅費、謝金、試薬関連などに用いる予定。旅費・謝金・試薬関連などに用いる予定。
分光学的温度測定法による真空中液滴の蒸発冷却・凍結過程の研究

実験装置の改良について、真空中での水液滴発生の一層の安定化が前年度からの課題となっており、その改善策の検討を継続して行った。特に、液体試料供給部分の温度の安定化や大気流入の抑制などを試みた。また、前年度に大気中で成功したラマン散乱スペクトル測定を真空中の液滴に対して行うために、光学系の改造を進めたほか、使用していたレーザーの老朽化により故障が頻発したため、大がかりな修繕を行うなど、実験装置の整備を行った。これら実験装置の改良・整備と並行して、液滴の温度を推定する数値シミュレーションの開発を進め、水液滴の凍結過程を時間を追って観察した前年度の実験結果の解析を行った。特に、比熱や均質凍結核形成速度定数などの熱力学データについて、過冷却された低温域での温度依存性に関して定説がなかったが、本研究でそれらを精査した。5070ミクロンの水液滴について行った以上の解析の結果、小さい液滴ほど早く凍結すること、いずれも約1 msの時間幅の間に凍結すること、凍結時の液滴の温度は236233 Kであること、その間に均質凍結核形成速度が約4桁も変化すること、などが明らかとなった。また、液滴表面が優先的に凍結する結果、内部凍結時の体積膨張で液滴が破砕されるなど、凍結時のダイナミクスを捉えた。これらの成果を、物理化学分野の国際的な主要誌Physical Chemistry Chemical Physics(PCCP)誌(英国王立化学会)に発表した。この論文は大きく注目を集め、同誌の2018年Hot Articleに選出された。また、この論文の執筆過程で、より小さな30ミクロン以下の水液滴について過冷却による到達温度をさらに探究する重要性を認識し、その発生実験の準備を開始した。ラマン散乱スペクトルから液体の温度を導出する手法で、真空中で蒸発冷却する液滴の温度を測定する実験を進めている。ラマン散乱スペクトルを温度に対応づけるための参照スペクトルの測定や、大気中の液滴からのスペクトルの取得など、概ね計画通りに進めてきているが、真空中でのラマン散乱測定にやや時間を要している。今後、第一に真空中でのラマン散乱測定に継続して挑む。加えて、従来の5070ミクロンの水液滴に対して、より低温まで過冷却が進むと考えられる30ミクロン以下の小さな液滴について凍結過程を観察し、水が液体として究極的に到達できる温度の解明に取り組む。さらに、国内外で学会発表を行って、成果を広く世界に発信する。本年度は、まず、液滴発生装置の改良に取り組んだ。試料液体を冷却して蒸気圧を下げると、液体の沸騰による気泡発生を抑制でき、真空中で安定かつ持続的な液滴発生が可能になると予想されるため、試料容器や液体供給チューブ、ノズルの冷却方法を工夫し、その効果を確認した。しかしながら、ノズルとチューブの接続部の僅かな隙間から流入する空気も、気泡発生の原因であることが新たにわかった。隙間を完全に塞ぐ、もしくは生じた気泡を除去する方法を、現在さらに検討している。一方で、水液滴からのラマン散乱測定の予備実験を大気中で行った。測定では、100μm程度に集光したナノ秒パルスレーザー光(12 mJ)を、直径68μmの水液滴に照射した。レーザー光と直交する方向へのラマン散乱光をレンズで捕集し、ロングパスフィルターで励起光を除去した後に分光器に取り込んだ。励起レーザー光の波長を570から580 nmまで0.05 nm間隔で掃引してスペクトルを取得したところ、励起光が液滴表面で共振した際にラマン信号強度の増大が見られた。さらに、ラマン散乱スペクトル中のOーH伸縮振動バンドには一定の波長間隔で鋭いピークが現れ、表面共振増強されたラマン散乱光を確認した。ピーク間隔から求めた液滴の直径は、顕微鏡で撮影した液滴の画像を解析して得た直径とよく一致した。なお、スペクトルの取得を1万回ほど繰り返すと、その間にノズルからの液滴射出速度が僅かに変化する現象が見られた。つまり、液滴とレーザーパルスとの間のタイミングが徐々にずれ、スポット径100μmのレーザー光が次第に液滴に当たらなくなった。この時、液滴の大きさにも僅かな変化が見られ、表面で共振増強されるラマン散乱光の波長も変化した。この原因解明も今後進めてゆく。安定で持続的な真空中の液滴発生について、それを妨げる原因の一つには対策を施したが、新たな問題も見出され、今後の課題となった。一方で、ラマン散乱測定については、大気中での予備実験が計画よりも早く進展しており、全体としてはおおむね順調と言える。

5070ミクロンの水液滴について行った以上の解析の結果、小さい液滴ほど早く凍結すること、いずれも約1 msの時間幅の間に凍結すること、凍結時の液滴の温度は236233 Kであること、その間に均質凍結核形成速度が約4桁も変化すること、などが明らかとなった。また、液滴表面が優先的に凍結する結果、内部凍結時の体積膨張で液滴が破砕されるなど、凍結時のダイナミクスを捉えた。これらの成果を、物理化学分野の国際的な主要誌Physical Chemistry Chemical Physics(PCCP)誌(英国王立化学会)に発表した。この論文は大きく注目を集め、同誌の2018年Hot Articleに選出された。また、この論文の執筆過程で、より小さな30ミクロン以下の水液滴について過冷却による到達温度をさらに探究する重要性を認識し、その発生実験の準備を開始した。ラマン散乱スペクトルから液体の温度を導出する手法で、真空中で蒸発冷却する液滴の温度を測定する実験を進めている。ラマン散乱スペクトルを温度に対応づけるための参照スペクトルの測定や、大気中の液滴からのスペクトルの取得など、概ね計画通りに進めてきているが、真空中でのラマン散乱測定にやや時間を要している。真空中のラマン散乱測定に向けて、まず、水液滴発生の一層の安定化を図る。そのために、特にノズル内部に生じた気泡の除去方法を検討する。また、液滴の射出速度が長時間の間に徐々に変化する現象についても、原因究明を進めて改良する。これら液滴発生の改良と並行して、真空中の液滴からの表面共振増強ラマン散乱光を測定する光学系の構築に取り組む。水液滴のラマン散乱スペクトルを得ることを目標とし、純水のバルク液体で得たラマン散乱スペクトルの温度依存性を参照データとして、蒸発冷却される液滴の温度測定に挑戦する。また、共振増強モードの解析から液滴サイズも同時に測定する。今後、第一に真空中でのラマン散乱測定に継続して挑む。加えて、従来の5070ミクロンの水液滴に対して、より低温まで過冷却が進むと考えられる30ミクロン以下の小さな液滴について凍結過程を観察し、水が液体として究極的に到達できる温度の解明に取り組む。さらに、国内外で学会発表を行って、成果を広く世界に発信する。真空中での液滴発生を阻害する新たな要因が明らかとなったため、装置の改良費用として次年度に経費を繰り越した。真空中でのラマン散乱測定への挑戦を継続するとともに、これまでの成果を学会発表等で広く発信するために次年度に経費を繰り越した。