hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
予防・治療・在宅療養を視野に入れた脳卒中包括的看護実践活動モデル構築に関する研究

【方法と結果】平成29年までの成果は尺度原案を用いた表面妥当性の検討を脳神看護に従事する看護師35名、さらに再度表面妥当性と内容妥当性の検討を158名を被験者としてプレテストを実施した。平成30年度は、本調査という位置づけで、脳卒中リハ認定看護師(n=285)による構成概念妥当性(因子分析)・基準関連妥当性(看護実践能力自己評価尺度:CNCSSとの相関)・信頼性(Cronbachα)の検討を行った。尺度原案は8下位尺度120項目、6件法評定とした。表面妥当性の検討で98項目、内容妥当性の検討で74項目、構成概念妥当性(因子分析)の検討で5因子45項目(累積寄与率48.7%)の尺度に整った。各因子は『患者の今後の生活を視野に入れた実践活動』『認定としての役割意識に基づいた教育/指導・研究活動』『スタッフを巻き込んだベッドサイドケア』『多職種と連携した協働的活動』『独自の組織横断的実践活動』と命名された。CNCSSとの相関は、<実施の程度>.622(p=.0000)、<達成の程度> .619(p=.0000)と中等度の相関を示した。信頼性は、尺度全体でCronbachα.951、下位尺度は.917.784と高い信頼性を示した。【考察】開発された尺度は高い信頼性を有し、脳卒中リハ認定看護師の現実的な実践活動の評価指標とし有用である。脳卒中リハ認定看護師の活動実態と活動を適切に評価できる評価指標の提案までに約1年の遅れを生じてしまっている。そのため、30年度には実際の活動のさらなる進化を期待して包括的な看護活動の実践モデルを提案するためのトライアルをアクションリサーチ方法を組み込みながらデータ収集する計画が具体的に進んでいないのが遅れの原因である。これまでの研究成果によって脳卒中リハ認定看護師は看護協会が示している役割の基準以上の看護活動を実践していることが明確になった。その活動は、専門看護師の活動内容と同等、あるいは非常に類似していることも明らかになった。これらの結果から、脳卒中患者の看護として包括的な活動が求められていることが示唆された。包括的看護実践の方向性は、一つに地域在宅と病院をつなぐこと、さらには地域に向けての脳卒中予防の啓蒙をも視野に入ると思われた。したがって、さらに検討を重ね、脳卒中看護実践モデルを提案していく方向で進めたいと考える。また、実際に研究対象となった脳卒中リハ認定看護師の中には「看護外来」を開設し、急性期から回復期と継続的で包括的な看護実践活動を模索している者もいた。その事実も踏まえ、「看護外来」の実現可能性を探りつつ、実践モデルの提案をしていくこととする。研究初年度である27年度の研究活動は、研究目的の脳卒中看護実践活動の不透明性を明らかにするという視点からの活動である。特に、2010年に養成が始り脳卒中看護実践の最前線に位置すると思われる「脳卒中リハビリテーション看護認定看護師」の活動に焦点を当てることとした。研究計画の「Phase1:脳卒中リハビリテーション看護認定看護師の専門的・独自的看護活動の実態調査」である。具体的な研究方法とその結果は以下のとおりである。なお、Phase1の研究活動は研究代表者所属の大学疫学倫理審査委員会の承諾を得て実施した。1)研究デザイン:質的帰納的因子探索的研究デザイン。2)研究参加者:脳卒中リハビリテーション看護認定看護師8名・脳神経病棟看護師8名・リハビリテーション療法士5名・脳外科医師5名、の26名であった。3)データ収集方法:半構造化面接を実施した。面接時間は20分ー80分であった。研究参加の依頼等は、脳卒中ケア研究会のネットワークを通して実施した。4)データ分析の進捗状況:現在録音データの約8割が記述データに置き換えられている。随時質的記述な分析を進めている最中である。データ分析の観点としては、各医療者群ごとに整理し、認定看護師に対する認知度、看護活動の認識とともに、認定看護師ならではの看護活動と評価できる活動などに類型化し、専門的・独自的看護活動を抽出する予定である。データには医療職によって認定看護師の看護活動の見え方には特徴があり、各医療職でその特徴を整理する必要があると思われる。したがって、それぞれの医療者集団ごとに分析し、その共通性と各集団の特異性に関して整理できるように考えている。研究活動が予定より遅れている理由として、平成27年6月に倫理審査委員会の審査を受けて以後、研究参加依頼の手続きと面接日程の調整に時間を要したことと、できるだけ他職種からのデータ収集を期待したことから追加依頼を行ったこともあり、実際のデータ収集期間が平成27年9月から平成28年3月まで時間を要したことが最大の原因である。また、28年4月に研究代表者や研究分担者の所属が変更になったことで、教育活動や大学公務に多くの時間を取られ、研究活動がやや停滞気味になったことも原因と考える。平成28年度は前年度に収集した脳卒中リハビリテーション看護認定看護師(以下、脳卒中認定看護師)8名のインタビューデータを質的記述的アプローチによって分析した。明らかにしようとするのは「脳卒中認定看護師としての看護活動実態」である。分析の結果、看護活動実態は大きく8カテゴリ、33サブカテゴリを抽出した。

抽出された8カテゴリは、「専門的な臨床判断に基づいたベッドサイドケア」「看護の質を担保する認定の自己反省と起動力」「患者主体と生活全体を看る確固とした看護観の表明」「看護実践場面の直接的教育活動と病院内外の教育活動の企画運営」「組織横断的看護実践活動による医師や他の医療者との円滑な連携協働」「地域で暮らす脳卒中患者への継続看護実践と看護活動の場の拡大」「臨床実践評価の研究的思考力と継続学習力」「組織運営活動要求と看護実践活動意欲における自己コントロール力」であった。この8カテゴリを下位尺度として、『脳卒中リハビリテーション看護実践活動評価尺度(仮)』の原案作成を行った。サブカテゴリごとに、質問項目となる表現を23コード選択し、意味を損ねないように質問項目の表現に整えた。その結果、121項目の質問項目で構成される尺度原案を作成できた。121項目になるまでに研究者間で内容分析に十分な時間を使い討議を重ねた。この分析を通じて、認定看護師は、人材の有効活用といった点から中堅管理職との兼務におけるメリットデメリットを抱え、少なからず自己のアイデンティティーに揺らぎがあると思われた。また、看護活動の範囲は病院から地域へと広がり、脳卒中予防の啓蒙活動など、脳卒中医療の予防的側面も視野に入れた包括的看護活動となっていることが明らかになった。さらに、脳卒中患者を対象とした「看護専門外来」での活動は、看護活動の独自性を表明するものであり、継続看護の要として今後の発展が期待されると思われた。Phase 2に位置づいている尺度開発に関する研究活動は、尺度原案ができ、概ね予定通りに進んでいる。今年度の前半では本調査に入る予定であったが、尺度原案の整理に時間を要した、プレテストから本調査へ進める段階で、尺度の妥当性・信頼性の吟味に時間を要すると考える。そのため、年度後半に予定しているPhase 3への準備に入れない可能性もある。尺度の吟味に関しては、今後の研究の発展にとっても重要な活動であり、十分な吟味を重ねていきたいと考えている。【方法と結果】<方法1>プレテスト1:表面妥当性の検討被験者は脳卒中看護活動に従事する看護師で脳卒中セミナーに参加した者35名。項目の類似性や解釈しにくい質問は検討し削除あるいは統合するなど17項目を削除して、103項目とした。さらに、看護外来に関連する質問5問を今回の尺度から除き、別枠の質問とした。したがって、98項目の構成となった。<方法2>プレテスト2:による表面妥当性・内容妥当性の検討)方法1と同条件で被験者157名。全体-項目相関(I-T相関)で相関係数が0.4未満の低い相関を示す項目は存在しなかった。項目間相関(I-I相関)相関係数0.80以上を示した2項目の内、相関係数0.85以上は高い類似性を示すと判断してどちらかを削除した。相関係数0.80以上0.85未満の項目は、項目間の意味内容を精査し、削除項目を吟味した。その結果、削除項目数は25項目。再構成73項目となった。<方法3>本調査:構成概念妥当性・基準関連妥当性・信頼性の検討被験者は、平成30年4月現在、日本看護協会に登録している脳卒中リハビリテーション看護認定看護師の内所属等が確認できた590名である。現在、回答済み調査用紙の回収期間である。
2型糖尿病自然寛解モデル動物を用いた膵β細胞量制御機構の解明:寛解導入にむけて

2型糖尿病の克服にむけてインスリン分泌能の改善を主眼にした予防・治療法の確立が期待される。我々はこれまで、近交系脂肪肝モデルマウスFatty Liver Shionogi (FLS)マウスの耐糖能が6ヶ月齢以降は12か月齢まで膵β細胞数の増加によるインスリン分泌増加により耐糖能が改善することを見出し、本動物が2型糖尿病改善モデルとして有用であることを示してきた。本年度は糖尿病合併脂肪肝のモデル動物FLSとその対照C57/BL6の雄マウス用いて以下の点につき明らかにしてきた。(1)膵β細胞数の増加がみられる8ヶ月齢のFLSマススにおいて、細胞数の増加への関与が知られるInsulin receptor 2遺伝子ならびにGlucokinase遺伝子のラ氏島での発現レベルは亢進がみられないが、β細胞の増殖を抑制することが知られている蛋白の遺伝子発現レベルが低下していること、(2) 12か月齢を超えてさらに長期間通常食で飼育した18か月齢のFLSマウスではその糖負荷後血糖は対照マウスと差を認めずむしろ平均で低い値を示すレベルまで正常化(寛解)すること(3)本マウスの肝臓では脂質放出の鍵分子であるMTPの発現低下により非アルコール性脂肪肝炎NASHに合致する肝組織像を示すが、ベクターを用いた肝MTP発現により肝組織のみならず耐糖能も改善することを見出した。この結果、本モデル動物の糖尿病は既知の膵β細胞増加とは異なる経路の関与により自然寛解すること、および肝での脂質代謝の修飾により改善することを明らかにした。今後、FLSマウスの膵ラ氏島で発現量の変化が示された遺伝子群に関する検討を進め、膵β細胞数の制御に関与する新たなる分子機構の解明から糖尿病寛解にむけて根本的な新規治療法の開発に結び付くことが期待される2型糖尿病の発症・進展においてインスリン分泌低下はその重要な基盤となるため、インスリン分泌能の改善を主眼にした予防・治療法の確立が期待される。我々はこれまで、近交系脂肪肝モデルマウスFatty Liver Shionogi(FLS)マウスの耐糖能が6ヶ月齢までは経時的に悪化するがそれ以降はむしろ耐糖能が改善することを見出し、本動物が2型糖尿病改善モデルとして有用であることを示してきた。(1) FLSマウスでは6ヶ月齢より12ヶ月齢にむけて基礎ならびに追加インスリン分泌が増加し、この代償的分泌亢進によって耐糖能が改善すること、(2) 12ヶ月齢のFLSマススでは対照に比し、膵ラ氏島の数の増加とサイズの増大がみられるが、膵β細胞のサイズは対照と違いを認めないことより、膵β細胞数の増加がその改善に寄与すること、(3) 12ヶ月齢のFLSマススのラ氏島の遺伝子発現に関して、これまでに膵β細胞数の増加に関与することが報告されてきたInsulin receptor 2遺伝子ならびにGlucokinase遺伝子の発現レベルは対照に比し亢進がみられないことこの結果、本モデル動物における糖尿病の自然寛解には、膵β細胞数増加による代償性インスリン分泌の亢進が重要な役割を演じるが、この膵β細胞増加には既知のものとは異なる経路が関与することを明らかとした。今後、FLSマウスの膵ラ氏島で発現量の変化が示唆された遺伝子群に関して検討を進め、膵ラ氏島過形成に関与する新たなる分子機構の解明を行うことにより、糖尿病寛解にむけての根本的な新規治療法の開発に結び付くことが期待される。今後、FLSマウスの膵ラ氏島で発現量の変化が示された遺伝子群に関する検討を進め、膵β細胞数の制御に関与する新たなる分子機構の解明から糖尿病寛解にむけて根本的な新規治療法の開発に結び付くことが期待される
黄砂・ナノ粒子の生体影響：多重曝露後のナノ粒子の挙動

黄砂粒子・金ナノ粒子を気道内に2重曝露されたマウスの肺に、急性炎症性肺組織傷害が観察された。肺胞マクロファージ、I型肺胞上皮細胞、血管内皮細胞での炎症性サイトカイン(IL-6・TNF-α)や酸化ストレスマーカー(Cu/Zn SOD・iNOS)発現を伴っていた。電顕解析では、肺胞壁の崩壊、I型肺胞上皮細胞・血管内皮細胞におけるエンドサイトーシス像の亢進・金ナノ粒子のエンドサイト小胞内の存在が示され、ナノ粒子の空気血液関門突破が示唆された。金ナノ粒子の妊娠マウスへの曝露により、マウスの血液胎盤関門においてクラスリン・カベオリン小胞による粒子のエンドサイトーシスが亢進することが示唆された。黄砂およびPM2.5の頻度および車両の交通量増加に伴う浮遊粒子状物質(黄砂、排気ガス中のナノ粒子)の健康への影響を検討する目的で、平成25年度は、マウスの気道に黄砂およびディーゼル排気粒子に代表されるナノ粒子を曝露(単一、多重)し、それによる肺・生体への影響、特に、黄砂曝露時の急性肺組織傷害下でのナノ粒子多重曝露によるナノ粒子の挙動(肺胞壁通過、全身循環)に注目した。特に、当該年度に中国からの越境大気汚染(PM2.5)が深刻であることが判明し、我が国において大きな関心を呼んだことから、本課題の意義・重要性を改めて確認した。マウスへの気道内曝露実験により、肺胞壁の傷害像(電顕レベルでの肺胞上皮細胞の剥離、肺胞上皮細胞間の間隙形成、血管内皮細胞・肺胞上皮細胞細胞質内の小空胞形成:物質輸送を示唆)、すなわち空気血液関門の脆弱化を示唆する所見が見られた。黄砂発生時に、野外で排気ガスや越境大気汚染物質(PM2.5)を同時に曝露(多重曝露)されると、黄砂の急性傷害により傷ついた肺胞壁から、他の粒子状物質、特に超微細なナノ粒子が体循環系に侵入する危険性があることが示唆された。また、黄砂曝露に引き続きナノゴールド粒子を曝露したところ、傷害を受けた肺胞壁の構造、すなわち、肺胞上皮細胞、基底膜、血管内皮細胞に曝露されたナノ粒子(ナノゴールド粒子)の集積、付着が電顕レベルで確認された。肺胞上皮細胞および血管内皮細胞の細胞質内には、物質輸送に関連する小空胞の増加が見られ、それらは、カベオラ小胞の構成蛋白であるカベオリン蛋白陽性像を示した。ウェスタンブロットを用いた組織蛋白の解析によってもカベオリン蛋白発現の増強が確認された。以上の結果から、黄砂曝露を受け傷害が発生した脆弱な肺胞壁からナノ粒子がカベオラ小胞を介したエンドサイトーシスにより体循環系に侵入する可能性が示唆された。黄砂およびPM2.5の頻度および車両の交通量増加に伴う浮遊粒子状物質(黄砂、排気ガス中の微細粒子)の健康への影響を検討する目的で、平成24年度は、マウスの気道に黄砂を曝露し、それによる肺への影響(急性、慢性毒性)を病理学的に明らかにすることを目的とした。特に、当該年度に中国からの越境大気汚染(黄砂、PM2.5)が深刻であることが判明し、我が国において大きな関心を呼んだことから、本課題の意義・重要性を改めて確認した。実験により、急性期では、肺胞壁の傷害像(電顕レベルでの肺胞上皮細胞の剥離、肺胞上皮細胞間の間隙形成、血管内皮細胞・肺胞上皮細胞細胞質内の小空胞形成:物質輸送を示唆)、すなわち空気血液関門の脆弱化を示唆する所見が見られた。黄砂発生時に、野外で排気ガスや越境大気汚染物質(PM2.5)を同時に曝露(多重曝露)されると、黄砂の急性傷害により他の粒子状物質が肺から体循環系に侵入する危険性があることが示唆された。また、慢性期では、肺内に黄砂粒子が蓄積・存続すること、蓄積した粒子周囲にマクロファージが集積し肉芽腫性変化(塵肺症の患者に見られる所見と同質)が起こり肉芽腫性炎症が存続すること、その現象にプロテアーゼ活性化、線維化が時期を変えて関わることが示された。肉芽腫性炎症巣は、主にマクロファージおよびTリンパ球の集簇から構成され、消褪することなく肺組織内に存続することから、塵肺症患者で知られているように、結核に罹患しやすくなることを含め免疫系への影響に注意が必要であることが示唆された。

黄砂およびPM2.5の頻度および車両の交通量増加に伴う浮遊粒子状物質(黄砂、排気ガス中のナノ粒子)の健康への影響を検討する目的で、平成26年度は、粒子曝露後の肺組織傷害発生機序における炎症性サイトカインおよび活性酸素種の関与について着目した。黄砂粒子および金ナノ粒子を気道内に曝露されたマウスの肺では、急性の限局的な炎症が観察された。その炎症は、肺胞マクロファージ、I型肺胞上皮細胞、血管内皮細胞における炎症性サイトカイン(IL-6およびTNF-α)や酸化ストレスマーカー(Cu/Zn SODおよびiNOS)の強い発現を伴っていた。電子顕微鏡的検索では、肺胞壁の崩壊、I型肺胞上皮細胞および血管内皮細胞におけるエンドサイトーシス像の亢進および金ナノ粒子のエンドサイト小胞内の存在が示された。これらの所見から、炎症下の肺組織では、気道に曝露されたナノ粒子が血液空気関門を突破しやすくなることが示唆された。この結果から、循環血液中のナノ粒子の挙動に注目し、妊娠マウスの血中に金ナノ粒子を投与し、母体ならびに胎児の組織傷害の有無、金ナノ粒子の臓器・組織内での局在を解析した。組織傷害を示唆する所見はどの臓器にも認められなかった。金属分析(ICP-MS:誘導結合プラズマ質量分析)の結果、母体の肝臓および胎盤にのみ金ナノ粒子の蓄積が認められた。検出可能なレベルの金ナノ粒子は胎児の諸臓器からは検出されなかった。電顕解析により、金ナノ粒子を曝露された個体の血液胎盤関門(胎盤)の合胞体性栄養膜細胞および血管内皮細胞にエンドサイト小胞の増加が認められた。これらの所見から、金ナノ粒子の曝露により、妊娠マウスの血液胎盤関門においてクラスリンおよびカベオリン小胞によるエンドサイトーシスが亢進することが示唆された。病理学研究室ホームページ獣医病理学平成25年度の実験で、黄砂曝露による肺胞壁の傷害像(電顕レベルでの肺胞上皮細胞の剥離、肺胞上皮細胞間の間隙形成、血管内皮細胞・肺胞上皮細胞細胞質内の小空胞形成:物質輸送を示唆)、すなわち空気血液関門の脆弱化を示唆する所見が見られた。黄砂曝露に引き続きナノゴールド粒子を曝露したところ、黄砂曝露を受け傷害が発生した脆弱な肺胞壁からナノ粒子がカベオラ小胞を介したエンドサイトーシスにより体循環系に侵入する可能性が示唆された。これらの急性所見は、当初の計画で期待された成果である。平成24年度の実験で、黄砂の急性(24時間)、慢性(4か月)毒性についての病理学的所見が得られた。急性期では、肺胞壁の傷害像(電顕レベルでの肺胞上皮細胞の剥離、肺胞上皮細胞間の間隙形成、血管内皮細胞・肺胞上皮細胞細胞質内の小空胞形成:物質輸送を示唆)、すなわち空気血液関門の脆弱化を示唆する所見が見られた。慢性期では、黄砂粒子が蓄積すること、蓄積した粒子周囲にマクロファージが集積し肉芽腫性変化(塵肺症の患者に見られる所見と同質)が起こること、その現象にプロテアーゼ活性化、線維化が時期を変えて関わることが示された。これらの急性・慢性所見は、当初の計画で期待された成果である。平成26年度は、生体へ侵入したナノ粒子の生体内での動態(蓄積・代謝・遊離・排出)の確認を金属分析の手法を用いて実施する。また、粒子の生体(免疫系)への影響および影響発生のメカニズム(細胞内小器官傷害の有無)を病理学的に解析する。急性期では、肺胞壁の傷害像、すなわち空気血液関門の脆弱化を示唆する所見が見られた。平成25年度は、当初の計画どおり、黄砂曝露後のマウスの気道にナノサイズの粒子(PM2.5)を含む粒子状物質を曝露し、粒子が肺胞壁を突破し体循環に侵入するかどうかに注目し詳細な解析(病理学、分析化学)を進める。実験実施中に解析予定のマウスが死亡したため、当初計画した必要な試薬の購入が不要となり、前年度未使用額(2,999円)が生じた。死亡個体を補てんする実験を追加実施し、病理解析に本未使用額を充てる。
共鳴結合を有する相変化材料における電子系秩序の光誘起崩壊・再秩序化動力学

光相変化材料は、フェムト秒レーザーを光源とする光励起によって、従来の1000倍程度高速なピコ秒オーダーでアモルファス化することが知られている。この現象が初めて報告されて以降、過程の詳細を明らかにすべく、精力的な研究が展開されてきた。主な測定手法として時間分解X線回折法や電子線回折法などが用いられ、相変化過程における原子ダイナミクスが明らかになってきた。一方で、相変化材料の特性に大きく寄与する、共鳴結合を形成する電子系の果たす役割は現在も不明確なままである。本研究ではフェムト秒レーザーを用いた時間分解分光法や時間分解光電子分光法を主に用い、相変化過程において電子系が果たす役割を明らかにする。
動的クォークの効果を取り入れた数値シミュレーションによる格子量子色力学の研究

強い相互作用を支配する法則は量子色力学であると考えられており、その定量的研究は素粒子物理学の最も重要な課題の一つである。これを可能にしたのが格子量子色力学であり、計算機の発達とともに数値シミュレーションにより物理量を定量的に求める方法が飛躍的に進歩して来た。我々の目的は、格子量子色力学の数値シミュレーションを動的クォークの効果を取り入れて行い、現象論的に重要なハドロンに関する種々の物理量を精度良く求める事にある。動的クォークの効果を取り入れるにはクォーク作用の行列式からの寄与を評価しなければならない。フレーバー数が偶数の場合にはHybrid Monte Carlo法と呼ばれるアルゴリズムがすでに確立されており、動的クォークの寄与を効率良く評価出来る。この方法を用いてフレーバー数が2の場合のシミュレーションを、格子間隔aに比例した誤差を取り除いた格子作用O(α)improved Wilson actionを用いて行い、π,ρ,K中間子や核子等のハドロンの質量スペクトルの研究をし、さらにBファクトリー計画の研究に不可欠なBメソンの崩壊定数、バッグパラメーター等のハドロン行列要素の計算を行った。物理的に最も重要なのは3フレーバーQCDの研究を行うことであるが、奇数フレーバーの場合に広く用いられている数値シミュレーションアルゴリズムHybrid R法には運動方程式を数値的に離散化する際に系統誤差を生み出す欠点がある。我々は系統誤差を排除出来る新しいアルゴリズムをO(a)improvedWilson actionに対して提案し、大規模な実用計算が可能なことを示した。この方法を用い実際の3フレーバーQCDのシミュレーションを行い、ハドロンの質量等の種々の物理量の計算をした。これらの研究は格子間隔、クォーク質量等の3フレーバー格子QCDの基本的なパラメーターの決定の基礎となるものである。現在本機構で進められているBファクトリー計画で得られる実験結果から小林・益川行列を決めるには、弱い相互作用を記述するオペレーターのハドロン行列要素の理論的計算が必要であるが、格子量子色力学による計算には格子間隔αが有限である事からくる大きな系統誤差がある。特にbクォークのような重いクォークを含むハドロン行列要素の計算には、bクォークの質量m_bと格子間隔の積m_baに依存した大きな系統誤差があり、連続理論でのハドロン行列要素の値を評価するにはこの依存性を詳しく調べる必要がある。本年度は格子上でbクォークを非相対論的に扱うNRQCDクォーク作用を用いた研究を行なった。通常行われている相対論的クォーク作用を用いた計算に比べm_ba依存性を系統的に調べることが可能になり、Bメソンの崩壊定数f_B、B^0-B^^-^0混合の大きさを表すバッグ定数B_B、およびB→πlν等のセミレプトニック崩壊の形状因子の連続理論での値を評価した。大統一理論で予言される陽子崩壊の崩壊確率を定量的に評価するには、バリオン数非保存な3クォークオペレーターのハドロン行列要素を求める必要がある。過去に行われた計算結果には、ソフトパイオン定理との整合性に問題があることが判り、この点を改善した計算を行った。π中間子への崩壊に対応した行列要素を精度良く求めるために今までより軽いクォーク質量での研究をし、またK中間子を含む行列要素を求めるために重さの違う2種類のクォークを用いた計算をした。クエンチ近似での高精度のハドロン質量の計算をし、動的クォークの効果を取り入れたシミュレーションによるハドロン質量や静的クォーク間ポテンシャルの研究を行った。

我々の目的は、格子量子色力学の数値シミュレーションを動的クォークの効果を取り入れて行い、現象論的に重要なハドロン行列要素等の物理量を精度良く求める事にある。動的クォークの効果を取り入れるにはクォーク作用の行列式からの寄与を評価しなければならない。フレーバー数が偶数の場合にはHybrid Monte Carlo法と呼ばれるアルゴリズムがすでに確立されており、動的クォークの寄与を効率良く評価出来る。この方法を用いてフレーバー数が2の場合のシミュレーションを行い、π,ρ,K中間子や核子等のハドロンの質量スペクトルおよびBファクトリー計画の研究に不可欠なBメソンの崩壊定数、バックパラメーター等のハドロン行列要素の計算を行った。物理的に最も重要な(2+1)フレーバーの数値シミュレーションを行うにはフレーバー数に依らずに適応可能なアルゴリズムが必要となる。近年良く用いられているHybrid R法には運動方程式を数値的に離散化する際に系統誤差を生み出す欠点がある。最近フレーバー数に依らずに系統誤差が排除出来る新しいアルゴリズムがLuscher達により提案された。大規模な計算をするには計算効率や記憶容量等を考慮したアルゴリズムの開発がさらに必要でありこの研究を行なった。強い相互作用を支配する法則は量子色力学であると考えられており、その定量的研究は素粒子物理学の最も重要な課題の一つである。これを可能にしたのが格子量子色力学であり、計算機の発達とともに数値シミュレーションにより物理量を定量的に求める方法が飛躍的に進歩して来た。この方法を用いてフレーバー数が2の場合のシミュレーションを格子間隔aに比例した系統誤差を取り除いた格子作用(O(a)improved Wilson action)を用いて行い、π,ρ,K中間子や核子等のハドロンの質量スペクトルおよびBファクトリー計画の研究に不可欠なBメソンの崩壊定数、バックパラメーター等のハドロン行列要素の計算を行った。近年良く用いられているHybrid R法こは運動方程式を数値的に離散化する際に系統誤差を生み出す欠点がある。フレーバー数に依らずに系統誤差が排除出来る新しいアルゴリズムをO(a)improved Wilson actionに対して提案し、大規模な実用計算が可能なことを示1した。この方法を用い実際の(2+1)フレーバーQCDのシミュレーションを行い、理論の相構造について議論した。
新しいSuperDARN高空間・時間分解能観測手法による極域電磁圏の研究

Yukimatu and Tsutsumi, GRL, 2002で開発した、SuperDARNレーダーによる高時間分解能観測・解析手法を発展させ、周波数領域干渉計(FDI)手法によるレンジ方向の高空間分解能観測をSuperDARNで初めて実現し、中間圏界面領域の高精度中性風観測に成功し、又、電離圏沿磁力線不規則構造(FAI)の生成・消滅過程に関する重要な知見を得た。更に、方位角方向の高空間分解能観測実現の為の重要な基礎データを得た。これらの新しい観測手法の実現は、電離圏・磁気圏相互作用や中性大気の研究発展に寄与するものである。Yukimatu and Tsutsumi, GRL, 2002で開発した、SuperDARNレーダーを用いた、生時系列観測・解析手法を発展させ、周波数領域干渉法(FDI)をSuperDARNレーダー制御ソフトに組み込む開発を行い、まず、2周波を用いたFDI法での流星観測で、観測が問題なく可能で、レンジ方向に高空間分解能の観測が可能であることを、oversampling手法や干渉計法との比較により確認した。更に、この手法を発展させ、より一般的な、多周波によるFDI法を生時系列観測手法に組込むソフトウエアの開発を行い、2007年2月7日3月1日に英国レスター大学(Mark Lester教授)を訪問し、新しい観測手法についての観測方法、解析手法について協議を行い、開発された制御システムをCUTLASS SuperDARNに組み込み、EISCAT Tromsoにある電離圏加熱装置で人工励起された沿磁力線不規則構造(FAI)をSuperDARNレーダーでの多周波FDIモードで初めてとなる観測を実施した。電離圏の擾乱を少ない条件のよい期間の観測データも取得することができ、同時に行われたEISCAT Tromso UHFレーダーによる観測結果とともに、この観測データの解析は緒についたばかりであるが、Tromso UHFレーダーでは高時間分解能の2次元の電子密度、温度等の分布等が得られ、加熱領域の空間的な広がりを捉えるとともに、イオン音波擾乱に起因する受信パワーの大きな変動が1秒以下の時間スケールでみられ、同時に、SuperDARNレーダー高時間分解能観測でも、加熱領域における同様の極めて大きなエコーパワーの変動を観測しており、相互の関連、これを引き起こす物理、FAIの生成消滅等に関係した新たな知見を得るべく、鋭意努力しているところである。また、アラスカ大より、デジタル受信機ボードを購入し、国立極地研究所において、デジタル受信機を用いたSuperDARNレーダー観測の為のソフトウエア開発を開始した。Yukimatu and Tsutsumi,GRL,2002で開発した、SuperDARNレーダーを用いた、生時系列観測・解析手法を発展させ、2周波数及び多周波数の周波数領域干渉法(FDI)をSuperDARNレーダー制御ソフトに組み込む開発を2006年度に行い、2007年2月に取得されたEISCAT Tromsoの電離圏加熱装置で人工励起された沿磁力線不規則構造(FAI)の観測データの解析を精力的に進めた。まず、単周波生時系列観測データの解析からは、ドップラースペクトルの中に、相関時間や時間発展の異なる2つ乃至3つのスペクトル成分が共存していることが初めて見出され、更に、位相の「とび」の解析から、観測領域内部のFAIの消長と直接的に関係している可能性が高いことが示された(論文準備中)。多周波FDI観測データの解析から、通常のレンジ分解能である15kmの内部の構造が求められ始めた。しかし、FDIデータ解析には、初期位相の決定が不可欠であり、これを当初、同時観測された近距離流星エコーから求め、これを遠方のFAIデータに適用しようとしたところ、正当な解が求められないという問題点に行き当たった。この問題を解決すべく、遠方FAIデータ自身を用いてある仮定の下初期位相を決定し、レンジ方向の分布の時間発展を求めることを試みたが、この解の一意性は、正しいと考える予想はあるものの、まだ証明できていない。また、開発されたFDI観測手法が、通常の不等間隔マルチパルス法によるACF観測を損ねない前提で開発された為、1FDI観測にかかる時間が長く、これが短い相関時間に対応した現象の再現を阻害しているものと推測された。この為、2007年度では、マルチパルス法をやめ、SuperDARNで初めてとなる、シングルパルス及びダブルパルス法によるFDI観測モードの開発を行い、2008年2月14日3月15日に英国レスター大学(Mark Lester教授)を訪問し、一年前同様電離圏加熱装置による人工励起FAIのSuperDARNで初となるシングルパルスFDI観測を実施し、良好な観測データを取得することができた。FDI観測手法の改善により、高空間・時間分解能観測の確立をみることになるか、現在データを鋭意解析中である。また、デジタル受信機を用いたSuperDARNレーダー観測の為のソフトウエア開発も進められ、この設置作業の準備も行った。

Yukimatu and Tsutsumi, GRL, 2002で開発した、SuperDARNレーダーを用いた、生時系列観測・解析手法を発展させ、多周波による周波数領域干渉(FDI)法をSuperDARNレーダーで実現する為の開発を行い、EISCAT電離圏加熱装置(ヒーター)で人工励起された沿磁力線不規則構造(FAI)のFDI観測データの解析を精力的に進めた。特に、単周波生時系列データ解析からは、ドップラースペクトル中、相関時間や時間発展の異なる2乃至3種のスペクトル成分が共存することを初めて見出し、位相の「とび」の解析から、観測領域内部のFAIの消長と直接的に関係している可能性が高いことが示された。多周波FDI観測データの解析から、通常のレンジ分解能の更に内部の構造が求められ始めた。これには、初期位相の決定が不可欠であり、これを近距離流星エコーから決定し、遠方のデータに適用したが、正当な解が求められないという問題点に行き当たった為、遠方FAIデータのである仮定の下初期位相を決定し、レンジ方向の分布の時間発展を求める試みによりもっともらしい結果を得たが、この解の一意性は証明されていない。又、FDI観測手法が、通常のACF観測を損ねない前提で開発された為に短い相関時間に対応した現象の再現を阻害していると推測された為、2008年に英国レスター大学との共同で、ヒーターによる人工FAIの、SuperDARNで初となるシングル及びダブルパルス法によるFDI観測を実施し、良好な観測データを取得することができた。更に、より安定で且つより柔軟性に富んだ観測モードを実現する為に、デジタル受信機の導入の為の準備を行い、これを南極昭和基地レーダーに導入することに成功した。また、高空間・時間分解能観測の確立の為、FDI観測手法と数学的には等価な、方位角方向のイメージング手法や、レンジ分解能を改善する為により直接的なパルスコーディング法による観測手法の開発も行い、研究の総括を行った。
アポクリン癌を含むアポクリン病変診断の分子病理学的再構築

乳腺病理診断におけるアポクリン病変には,明白な「良性病変」と「悪性病変」の間に、診断コンセンサス形成に至っていない「境界領域」が存在する。病変の全体像を観察しても良悪性の判断が分かれる症例も存在し、悪性病変であるアポクリン癌に関しても判断基準が診断者によって異なっている。過去症例の検討で、浸潤性アポクリン癌あるいはアポクリン型非浸潤性乳管癌に明白な良性アポクリン病変、境界的な病変が共存、併存することが明らかになり、境界病変と癌にフロントが不明瞭で連続性を有する様な症例も見いだされた。異型度も様々で、各病変の位置関係と関連性の評価の客観性が問題となるものの、アポクリン病変が浸潤癌に至るプロセスは、“low grade-like"molecular pathwayと“high grade-like"molecular pathwayのいずれにも該当せず、その進展は限られた針生検検体では予測不能で、現状のアポクリン病変の診断基準は不十分であることが示された。アポクリン病変では良悪性に関わらず筋上皮細胞が減少・消失すると論文報告されてきていたが、免疫染色での検討では、乳頭状病変と拡張乳管内病変ではp63陽性細胞の減少・消失は観察されたが,αSMA、Calponin、CK5/6、CK14等の抗原性は概ね保持されていた。硬化性腺症を含む硬化性病変内のアポクリン病変では、p63陽性細胞の減少の程度は軽度にとどまった。アポクリン病変に付随する筋上皮細胞の変化に関しては、乳頭状構築病変、硬化性病変、拡張乳管内病変等の構築・腫瘍周囲環境によって異なることが示唆された。また、P53とMIB-1陽性細胞の率は、良性悪性病変で異なるとされていたが、連続性を有するアポクリン病変では、各々の良性・悪性領域内においても、ヘテロな陽性細胞分布を示すことが明らかになった。病理診断の再検討で、浸潤性乳管癌+アポクリン型上皮の良性/境界/DCIS隣接共存症例、浸潤性アポクリン癌+アポクリン型上皮の良性/境界/DCIS隣接共存症例、浸潤性乳管癌とは空間的無関係である嚢胞や乳管内乳頭腫内等のアポクリン型上皮の良性/境界/DCIS隣接共存症例の再分類を行ったところ、明瞭な区分が困難な症例もみられた。複雑に分布し、一部には移行像も認めたため、各病変の位置関係と関連性の評価の客観性の担保が問題となった。良性アポクリン病変と浸潤癌の関係は、不連続なものではなく、連続性を有すると考えられる。各病変の構築と構成アポクリン細胞形態、AR、筋上皮細胞の変動、MIB-1 index、p53染色結果の相関に有意性が見いだせず、代表病変の再分類・選択に遅れが生じている。浸潤性アポクリン癌とアポクリン型DCIS、良性アポクリン病変の共存症例に焦点を絞り、ダイセクションにより浸潤性アポクリン癌に対する遺伝子変異を検討する。変異が見いだされた遺伝子に関しては、同一症例内に隣接する非浸潤性アポクリン癌病変、形態的には良性にみえるアポクリン病変で検討し、形態と遺伝子変異との比較解析を行う。乳癌の初期病変で発現様式が変化するとの報告があり、アポクリン病変での検討が行われていないprimary ciliaの挙動も検討する。病理診断の再検討で、浸潤性乳管癌+アポクリン型上皮の良性/境界/DCIS隣接共存症例、浸潤性アポクリン癌+アポクリン型上皮の良性/境界/DCIS隣接共存症例、浸潤性乳管癌とは空間的無関係である嚢胞や乳管内乳頭腫内等のアポクリン型上皮の良性/境界/DCIS

隣接共存症例の再分類を行ったところ、明瞭な区分が困難な症例もみられた。複雑に分布し、一部には移行像も認めたため、各病変の位置関係と関連性の評価の客観性の担保が問題となった。良性アポクリン病変と浸潤癌の関係は、不連続なものではなく、連続性を有すると考えられる。各病変の構築と構成アポクリン細胞形態、AR、筋上皮細胞の変動、MIB-1 index、p53染色結果の相関に有意性が見いだせず、代表病変の再分類・選択に遅れが生じている。浸潤性アポクリン癌とアポクリン型DCIS、良性アポクリン病変の共存症例に焦点を絞り、ダイセクションにより浸潤性アポクリン癌に対する遺伝子変異を検討する。変異が見いだされた遺伝子に関しては、同一症例内に隣接する非浸潤性アポクリン癌病変、形態的には良性にみえるアポクリン病変で検討し、形態と遺伝子変異との比較解析を行う。乳癌の初期病変で発現様式が変化するとの報告があり、アポクリン病変での検討が行われていないprimary ciliaの挙動も検討する。日常業務で良悪性診断補助診断のため必要となった筋上皮細胞の免疫染色による存在確認、ER、PgR、HER2、Ki-67、悪性指標となり得るp53の免疫染色標本が当該研究に援用可能であったこと、また、病変の煩雑なmapping作業に想定以上に時間を費やしたため、予定していた免疫染色費用に達しなかった。余剰分は遺伝子解析費用に充当する予定である。
近代の都市祭礼の成立と変容-近代祭礼史の試み

本研究は、近代日本の都市祭礼について、変遷を時系列に沿って分析していく試みである。特に明治期から昭和戦前期までに作られた祭礼や、一回限りの奉祝行事・記念祭、さらには祭礼に類似したスポーツイベントを対象として、成立事情や変化、内容の特徴を考察し、近代日本の社会変動と文化変容にも関連づけて理解を試みた。本研究の成果は次のとおりである。1.昭和初期に新しい祭礼が続出するが、京都の「染織祭」、神戸の「みなとの祭」、大阪の「商工祭」など京阪神の大規模な祭礼の例を紹介し、成立事情と内容の特徴をまとめた。2.昭和大礼における市民による奉祝行事について、京都府の例を紹介するとともに、警察の警備記録から全体像を推測し、その祝祭性を明らかにした。3.近代に成立した北海道における神社祭礼について、札幌祭を例に成立史を描き出し、祭礼が必要とされた事情を推測した。4.地域の大規模な年中行事となっているスポーツイベントについて、祭礼との類似性を、戦前期の釧路市民大運動会を例に明らかにした。5.戦後に発展した青森ねぶた祭と仙台七夕まつりについて、戦前と戦後の相違点を比較した。その上で、仙台七夕まつりに関して、戦前の復活期の様相を詳細に跡付けた結果、復活した年が通説よりも1年早いことが明らかになった。6.これらの個別事例の成果を通じて、近代の祭礼の成立と展開について、特徴を試論としてまとめた。3年計画の初年度である今年度は、以下の4点について研究を行った。1.戦前に成立した祭礼の成立事情を明らかにする。そのために京都・大阪・神戸で、明治初期から昭和初期までに作られた祭礼をリストアップし、その中でも時代祭、京都染織祭、大阪商工祭、神戸みなとの祭について資料を収集した。2.戦前と戦後で大きく姿を変えた祭礼の、戦前の姿を明らかにする。そのために、青森を中心に分布する「ねぶた」、仙台で祭礼化した「七夕」について、戦前の様子についての資料を収集した。3.戦前に実施された、祭りに似た単発イベントの実態を把握する。このために、平安遷都千百年紀年祭、豊公三百年祭、御大典など、京都のイベントについて資料を収集した。4.戦前にスポーツイベントが年中行事として祭礼化した、釧路市の市民大運動会について、調査を開始した。こうしたことの結果から、現段階では以下の仮説が導き出せると考えている。1.仮装や風流踊りなど、即興性を生かした「余興」的な部分が、近代の祭礼やイベントには共通して存在していた。2.行事が大規模になっていくにつれ、余興が徐々に定形化し、毎年同じ内容になっていったように思われる。3.さまざまな行事を比較した場合、内容に変化が見られる時期には共通点があるように思われる。4.特に1930年代の「新民謡」ブームが、余興のあり方に影響を与えた可能性がある。残る2年間の研究では、今年度の調査方針を継続しながら、上記の点についてより明確にしていきたいと考えている。3年計画の2年目である今年度は、以下の4点について研究を行った。1.初年度に引き続き、戦前に成立した祭礼の成立事情を明らかにする。中でも大正・昭和の2度の御大典が、規模の点でも影響力の点でも重要であるという感触を得た。4.戦前にスポーツイベントが年中行事としで祭礼化した、釧路市の市民大運動会についての資料を収集した。

この部分については、日本民俗学会第57回年会、(平成17年10月9日、東京大学)で「祝祭としての運動会-釧路市民大運動会の事例から」と題して報告を行った。こうしたことの結果から、現段階では以下の仮説が導き出せると考えている。1.仮装や風流踊りなど、即興性を生かした「余興」的な部分が、近代の祭礼やイベントには共通して存在していた。2.行事が大規模になっていくにつれ、余興が徐々に定形化し、毎年同じ内容になっていったように思われる。3.さまざまな行事を比較した場合、内容に変化が見られる時期には共通点があるように思われる。4.運動会にも、祭礼と共通する要素が数多く見られる。5.祭礼における娯楽の要素に注目することで、宗教に注目する従来の祭礼論とは異なる、新たな祭礼論を提示しうる可能性がある。3年目の研究では、今年度の調査方針を継続しながら、上記の点についてより明確にしていきたいと考えている。本研究は、近代日本の都市祭礼について、変遷を時系列に沿って分析していく試みであるが、特に明治期から昭和戦前期までに作られた祭礼や、一回限りの奉祝行事・記念祭を対象として、成立事情や変化、内容の特徴を考察し、近代日本の社会変動と文化変容にも関連づけて理解を試みた。本研究の成果は次のとおりである。1.昭和初期に新しい祭礼が続出するが、京都の「染織祭」、神戸の「みなとの祭」、大阪の「商工祭」など京阪神の大規模な祭礼の例を紹介し、成立事情と内容の特徴をまとめた。2.神戸の「みなとの祭」については、これまでアメリカ・ポートランド市のローズフェスティバルの影響を受けたと言われていたが、確証はなかったため、具体的な影響関係について推測した。3.昭和大礼における市民による奉祝行事について、京都府の例を一部紹介するとともに、警察の警備記録から全体像を推測し、その祝祭性を明らかにした。4.近代に成立した北海道における神社祭礼について、札幌を例に成立史を描き出し、祭礼が必要とされた事情を推測した。5.地域の大規模な年中行事となっているスポーツイベントについて、祭礼との類似性を、戦前期の釧路市民大運動会を例に明らかにした。6.戦後になって大きく発展する祭礼について、仙台の七夕まつり、青森のねぶた祭を例に、戦前と戦後の相違点を明確にした。7.これらの個別事例の成果を通じて、近代の祭礼の成立と展開について、特徴を試論としてまとめた。
アンモニア分解率向上による高In組成InGaN結晶の高品質化のための反応炉設計

本研究では高効率発光できる緑色、黄色、赤色InGaN長波長発光素子を実現するために必要な高品質InGaN発光層の結晶成長を目的として、有機金属気相エピタキシー(MOVPE)におけるNH3の分解促進によるInGaN結晶の高品質化を行った。InGaNは成長温度が600°C程度のInNと1050°C程度のGaNの混晶であるため、In組成制御と結晶品質の維持がトレードオフとなり品質劣化、発光効率の低下の要因である。具体的にはIn組成を大きく保つために成長温度を下げる必要があるが、それによりNH3の活性化・分解が抑制されるため、実効的なV/III比低下によるIn取り込み低下、欠陥導入が考えられる。本研究では成長基板を設置するウエハトレイに大きなギャップを設け、成長基板がウエハトレイに直接接触しない構造を取り入れた。これにより同じ基板温度に対して加熱ヒータおよびウエハトレイの温度が高くなることで炉内の周囲温度が高くなり、NH3が熱的に活性化されて実効的なV/IIIが向上しIn取り込みの向上や発光特性の改善がみられた。実際にピーク波長550nmで黄緑色発光するInGaN/GaN多重量子井戸構造を成長する場合に、ウエハトレイのギャップを従来の150umから1500umに拡大するとヒータの設定温度が700°Cから800°Cに上昇させることができる。その結果、構造的には原子間力顕微鏡によるモフォロジー、X線回折による界面急峻性が改善し、フォトルミネッセンスによる発光ピーク強度が5倍程度に向上し、発光半値幅も狭くなった。本研究は従来あるウエハトレイの設計変更の範囲で長波長InGaN発光層の発光強度が大幅に改善出来ることを明らかにした。今後更なる改善を進めることで、実用に耐えうる高効率InGaN長波長発光素子の実現に繋がると考えられる。本年度は主に基板トレイの空間を広くすることにより、同基板表面温度におけるウエハ周囲温度を高くする検討を行った。そのために基板と基板トレイのギャップが150um、500um、1000um、1500um、2000umの基板トレイを作製した。サファイア基板/GaNテンプレート上に5周期のInGaN/GaN量子井戸層を同条件で成長したところ、ギャップが大きいほどIn組成が増加しフォトルミネッセンス(PL)ピーク波長が長くなった。このことから基板トレイギャップ拡大による基板表面温度低下が狙い通りできていることが確認できた。次に各ギャップのトレイにおいてPLピーク波長が450nm付近となるように量子井戸成長温度を調整した。広いギャップのトレイほど高い設定温度となる。これら異なる設定温度で成長した試料のPL強度は、より広いギャップ、すなわちより高温で成長した試料ほど強い発光強度となる傾向示し、最大で標準ギャップ150umに対して20%程度強度が増加した。続いてInGaN井戸層の成長温度下げて下げて500nmまでの長波長化検討を行った。波長が長い領域においてはPL強度の増加率が大きくなり、500nm付近では標準比40%の増加が確認できた。これらの試料についてX線回折による構造評価を行ったところ、広いギャップの試料では標準に対して若干の膜厚ないしIn組成増加がみられた。このことから同波長帯試料におけるPL強度の増加はIn取込の増加による実効的な発光体積の増加が寄与していると推察される。これらの結果から、InGaN/GaN量子井戸を成長する際に基板温度に対する周囲の温度を高くすることにより、NH3の分解効率が向上し、実効的なV/III比が増大してIn取込の安定化に伴う平均組成の増大、組成揺らぎの低減、InGaN結晶品質の改善が狙い通り出来ていると考えられる。本年度実施予定であった、基板トレイギャップ検討を行い、推定通りの効果を確認できた。昨年度までに主に基板トレイの空間を広くすることにより、同基板表面温度におけるウエハ周囲温度を高くする検討を行い、450500nmにおいてInGaN/GaN量子井戸からのフォトルミネッセンス発光強度を増大できることがわかった。今年度はリアクタ内のフローシミュレーションの詳細な検討を行い、基板トレイとウエハの距離に対する、周囲温度の上昇を定量的に見積もった。その結果、基板直前の上流ガス温度が1000umギャップの場合で通常(150um)に比べて50°Cほど高いことが確認できた。これは緑色波長のInGaNを青色に近い条件で成長できることを意味しており、前年度の実験結果を裏付ける結果となった。今年度は同基板トレイを用いて更なる長波長域での検討を行ったが、長波長域での強度低下が著しく、思うように効果確認ができなかった。そのため今年度は更なる温度ギャップ拡大を試みた。当初案ではリアクタ上流の構造の改造による検討を計画していたが、冷却が必要なノズル部に近いところでの急峻な温度差を実現することは設計上リスクが高いことが判明したこと、ウエハトレイのギャップの効果が良好であったことから、ウエハトレイ側での改良を追加で行うこととした。基板トレイのギャップを更に拡大することは難しいため、サファイアのウエハトレイを作製し、その上に成長基板を設置する方法を試みた。これにより、更に基板表面温度と周囲温度の差を大きくすることができることが確認された。装置の改良については予定通りの効果を得ている。長波長化で黄色までの検証ができていないが、より効果の高いサファイアトレイの導入などにより挽回できると考えている。

本研究では高効率発光できる緑色、黄色、赤色InGaN長波長発光素子を実現するために必要な高品質InGaN発光層の結晶成長を目的として、有機金属気相エピタキシー(MOVPE)におけるNH3の分解促進によるInGaN結晶の高品質化を行った。InGaNは成長温度が600°C程度のInNと1050°C程度のGaNの混晶であるため、In組成制御と結晶品質の維持がトレードオフとなり品質劣化、発光効率の低下の要因である。具体的にはIn組成を大きく保つために成長温度を下げる必要があるが、それによりNH3の活性化・分解が抑制されるため、実効的なV/III比低下によるIn取り込み低下、欠陥導入が考えられる。本研究では成長基板を設置するウエハトレイに大きなギャップを設け、成長基板がウエハトレイに直接接触しない構造を取り入れた。これにより同じ基板温度に対して加熱ヒータおよびウエハトレイの温度が高くなることで炉内の周囲温度が高くなり、NH3が熱的に活性化されて実効的なV/IIIが向上しIn取り込みの向上や発光特性の改善がみられた。実際にピーク波長550nmで黄緑色発光するInGaN/GaN多重量子井戸構造を成長する場合に、ウエハトレイのギャップを従来の150umから1500umに拡大するとヒータの設定温度が700°Cから800°Cに上昇させることができる。その結果、構造的には原子間力顕微鏡によるモフォロジー、X線回折による界面急峻性が改善し、フォトルミネッセンスによる発光ピーク強度が5倍程度に向上し、発光半値幅も狭くなった。本研究は従来あるウエハトレイの設計変更の範囲で長波長InGaN発光層の発光強度が大幅に改善出来ることを明らかにした。今後更なる改善を進めることで、実用に耐えうる高効率InGaN長波長発光素子の実現に繋がると考えられる。H29年度は計画通りより長波長における基板トレイギャップの効果の確認と機構解明、成長条件の最適化、リアクタ設計の最適化を進める。ギャップ拡大による炉内温度制御の他に、高品質GaN基板を用いた高品質InGaN成長も導入し、黄色赤色の長波長域での高効率化検証を進める。
河道の自己調整作用に関する砂防学的研究

糸魚川-静岡線および中央構造線に挟まれた破砕帯を流れる大井川と北海道の背骨をなす日高山地に源を発する沙流川を研究対象として、両河川の土砂移動を比較論的に検討した。流域の全体性を把握したうえで現象を理解するという意味で、研究は大空間から小空間のスケールに迫るという手順で進めた。方法論的には、流域という大空間のスケールでは地形学的方法、ある範囲の河川区間という小空間のスケールでは樹木年代学あるいは渓床変動計測等の砂防学的方法を用いた。流域スケールでの両河川の土砂移動を比較すると、活発な隆起によって特徴づけられる大井川流域の地形と周氷河作用によって特徴づけられる沙流川流域の地形が、両流域の雨量、流量条件の違いと相まって、土砂の生産流出では、大井川が沙流川の1030倍という大きな差となって現われている。しかし小空間スケールでの調査からは、土砂移動現象は基本的には規模の大きな堆積とその堆積土砂のその後の洗掘再移動およびその堆積の繰り返しであるという点では共通している。しかもこのこの洗掘過程では、単位流量当たりの渓床変動量(S(t))が洪水時系列(tは発生序列、t=1、2...)に沿って指数関数的に減少する(Ca)式)という規則性を持っており、この変化は谷幅と密接な関係にある。これは河川が系として存在することによって河道自身がその形状を調整するためであると考えられる。そして独立変数を場の条件(谷床勾配、谷幅、地質的制約因子)と場への入力条件(流量、土砂濃度)とに分け、前者が定常状態(動的平衡状態)を最終的に規定するのに対して、後者は前者の変数が独立変数として発動するか否かを規定すると考えると、山間地渓流での土砂移動現象の説明が可能になってくる。なお、従属変数はこれまでどおり流路勾配、流路幅等の流路幾何形状である。1.大井川...大井川流域の巨視的な土砂移動の特性を把握するため,貯水池堆砂資料を使った解析を行った.一方,詳細な渓流の動態把握のため,東河内実験渓流の渓床変動を計測するとともにその解析を行った.(1)大井川流域の年比流砂量は2千6千(m^3/km^2/yr)となり,全国平均より1オーダ大きい値を示した.(2)ダム上流に移動可能な土砂が十分に存在する場合は,雨量(流量)と流出土砂量とにある程度の対応があるが,存在しない場には対応がない.すなわち,降雨(流量)条件だけでは流出土砂量は決まらない.(3)実験渓流では,総雨量が200mm,時間雨量が30mmを越すと渓床変動が発生する.また,流量と渓床変動量との関係は,従来言われている"流量が大きければ渓床変動量も大きい"という単純なものではない.(4)実験渓流の渓床変動の解析から,洗掘過程では単位流量当りの渓床変動量が指数関数的に減少していくという規則性が明きらかになった.(5)1982年8月豪雨(台風10号)による土砂生産量把握のためステレオメトログラフを使って崩壊発生前後の空中写真を計測した.この結果,実験渓流上流の崩壊発生面積は約17万m^2となり,平均の深さを数mとすれば,約50万m^3の土砂が生産されたことになる.実測から,このうち約20万m^3の土砂が実験渓流観測区間に一時的に堆積したことが明らかになった.2.沙流川...既存のデータ収集につとめる一方,本流上流部およびチロロ川,パンケヌシ川,ウェンザル川の各支流について樹木年代学的手法によって土砂移動調査を行った.現在その結果を解析中であるが,過去に堆積した渓間堆積物が現在的な降雨(流量)によって雨移動していることは,間違いないようである.ここに大井川と異なる沙流川の特徴がある.糸魚川-静岡線および中央構造線に挟まれた破砕帯を流れる大井川と北海道の背骨をなす日高山地に源を発する沙流川を研究対象として、両河川の土砂移動を比較論的に検討した。