hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精密分子認織場の設計、開発を目的とした有機固体状態の研究

1.ホスト-ゲスト包接錯体結晶形成による光学分割光学活性な2,2'ージヒドロキシー1,1'ビナフト-ル(1)とのホスト-ゲスト錯体結晶化法によってセレノキシド誘導体の光学分割を能率良く行うことができた。包接錯体結晶中での不斉認識の機構はX線結晶構造解析によって解明された。それによると、1の水酸基とセノキシドの酸素原子との間の水素結合が重要な役割を果たしていることが明らかになった。1の誘導体の1つである、9,9'ージヒドロキ-10,10'-ビフェナントロ-ル(2)の光学活性との包接錯体化によってある種のβーラクタム誘導体が極めて能率良く分割されることが判明した。この不斉認識の機構もイスラエル側のX線結晶構造解析グル-プによって解明された。ヒ素オキシドの光学分割も1との包接錯体化によって行うことができた。酒石酸から誘導したポスト化合物(3)との包接化によってアジリジン誘導体が分割できたが、従来の分割法に比べて極めて能率良く、画期的な方法であることがわかった。オキシムの分割はこれまでに成功した例が無いが、光学活性なアセチレンアルコ-ルである1,1,6,6ーテトラフェンルー1,6ージ(0ークロロフェニル)ー1,6ージフェニルヘキサー1,6ージインー1,6ージオ-ル(4)との包接化によって効率良くの分割できた。更に、光学活性なオキシムを3との包接結晶中で固相でベックマン転位を行わせると、光学活性なラクタムが生成した。この結果、ベックマン転移反応が協秦的に起こることが直接証明されたことになる。光学分割の研究で最も興味深い成果は、固相での不斉選択的包接化である。例えば、βーヨノンオキシド(5)のラセミ体を光学活性な3と固相で混合したのちヘキサンで洗浄すると、3と5の光学活性体との包接体結晶が得られた。この錯体からは88%eeの光学活性な5が分離された。この固相不斉包接化現象を利用すると5の固相動を混合して不斉包接化を起こさせたのち、mークロロ過安息香酸の粉末を混合して固相酸化させると光学活性な5と光学活性な5の酸化物が生成した。不斉包接化で3に包接された一方の光学異性の5は酸化されずに残り、包接されなかった他方の光学異性の5は酸化されてエステルに変換されるので、固相で動的分割が進行することになる。同様のことは、オキシムやスルホキシドにも適用できることが判明した。2.固相での不斉選択的反応Wittig反応が個相でも円滑に進行することが判明したので、この反応を不斉選択的に行わせる方法の開拓を試みた。4ーメチル及び3,5-ジメチルシクロヘキサノンを光学活性ホスト3と包接させた錯体結晶を固相でWittig試剤と混合、反応させると光学活性なオレフィンが生成した。不斉選択性は5073%程度の高能率であった。シクロオクタトリエノン(6)及びシクロオクタジエノン(7)の光反応を様々に制御する研究を行った。例えば、7を4に包接させた錯体結晶に光照射すると光学活性な7の光二量体が得られたが、7と3との錯体結晶への光照射は光学活性な7の分子内光環化反応生成物を与えた。これらの反応の選択性はX線結晶構造解析によって詳細に検討された。同様にしてアルド-ル反応も不斉選択的に行うことができた。オキソアミド類の不斉選択的光環化による光学活性βーラクタム生成反応も詳細に研究した。特に、X線結晶構造解析によってその機構を明らかにした。その他、次のような新しい固相反応も見出した。ベンジル酸転移反応、芳香族アルデヒドやケトンのZuーZuU_2によるαーグリコ-ルへのカップリング反応、アセチレン化合の銅塩によるカップリング反応、アルコ-ルの脱水によるオレフィンの生成、アルコ-ルの置換によるエ-テルの生成などである。求核置換反応が溶液中よりも固相でより能率良く起こることは興味深い。固相反応で最も実り多い成果の1つは、フェノ-ル類の鉄塩によるカップリング反応である。例えば、βーナフト-ルを塩化鉄と固相で反応反応させると純枠な1高収率で得られた。溶液中の場合よりも操作が簡単で純度の高い製品が高収率で得られる。

酒石酸から誘導したポスト化合物(3)との包接化によってアジリジン誘導体が分割できたが、従来の分割法に比べて極めて能率良く、画期的な方法であることがわかった。オキシムの分割はこれまでに成功した例が無いが、光学活性なアセチレンアルコ-ルである1,1,6,6ーテトラフェンルー1,6ージ(0ークロロフェニル)ー1,6ージフェニルヘキサー1,6ージインー1,6ージオ-ル(4)との包接化によって効率良くの分割できた。更に、光学活性なオキシムを3との包接結晶中で固相でベックマン転位を行わせると、光学活性なラクタムが生成した。この結果、ベックマン転移反応が協秦的に起こることが直接証明されたことになる。光学分割の研究で最も興味深い成果は、固相での不斉選択的包接化である。例えば、βーヨノンオキシド(5)のラセミ体を光学活性な3と固相で混合したのちヘキサンで洗浄すると、3と5の光学活性体との包接体結晶が得られた。この錯体からは88%eeの光学活性な5が分離された。この固相不斉包接化現象を利用すると5の固相動を混合して不斉包接化を起こさせたのち、mークロロ過安息香酸の粉末を混合して固相酸化させると光学活性な5と光学活性な5の酸化物が生成した。不斉包接化で3に包接された一方の光学異性の5は酸化されずに残り、包接されなかった他方の光学異性の5は酸化されてエステルに変換されるので、固相で動的分割が進行することになる。同様のことは、オキシムやスルホキシドにも適用できることが判明した。2.固相での不斉選択的反応Wittig反応が個相でも円滑に進行することが判明したので、この反応を不斉選択的に行わせる方法の開拓を試みた。4ーメチル及び3,5-ジメチルシクロヘキサノンを光学活性ホスト3と包接させた錯体結晶を固相でWittig試剤と混合、反応させると光学活性なオレフィンが生成した。不斉選択性は5073%程度の高能率であった。シクロオクタトリエノン(6)及びシクロオクタジエノン(7)の光反応を様々に制御する研究を行った。例えば、7を4に包接させた錯体結晶に光照射すると光学活性な7の光二量体が得られたが、7と3との錯体結晶への光照射は光学活性な7の分子内光環化反応生成物を与えた。これらの反応の選択性はX線結晶構造解析によって詳細に検討された。同様にしてアルド-ル反応も不斉選択的に行うことができた。オキソアミド類の不斉選択的光環化による光学活性βーラクタム生成反応も詳細に研究した。特に、X線結晶構造解析によってその機構を明らかにした。その他、次のような新しい固相反応も見出した。ベンジル酸転移反応、芳香族アルデヒドやケトンのZuーZuU_2によるαーグリコ-ルへのカップリング反応、アセチレン化合の銅塩によるカップリング反応、アルコ-ルの脱水によるオレフィンの生成、アルコ-ルの置換によるエ-テルの生成などである。求核置換反応が溶液中よりも固相でより能率良く起こることは興味深い。固相反応で最も実り多い成果の1つは、フェノ-ル類の鉄塩によるカップリング反応である。例えば、βーナフト-ルを塩化鉄と固相で反応反応させると純枠な1高収率で得られた。溶液中の場合よりも操作が簡単で純度の高い製品が高収率で得られる。
南大洋インド洋セクターの生態系と海洋構造

練習船「海鷹丸」による,南大洋インド洋セクターの調査・研究をH14,16,17年度の3次にわたって実施した.調査海域は,H14年度はケルゲレン海台付近およびウイルクスランド沖,H16年度は,リュツォ・ホルム湾沖及びウイルクスランド沖,H17年度は,リュツォ・ホルム湾沖である.主調査海域のケルゲレン海台周辺,リュツォ・ホルム湾沖およびウイルクスランド沖では深層水の形成機構や挙動,表層生態系と海洋環境との関係,中深層生態系の解明を主テーマとして,ADCP, CTD等による海洋観測と,水中光学的測定,表層性動植物プランクトン,仔稚魚の分布,基礎生産力測定,多段式開閉ネットによる各層生物採集等を行った.また,リュツォ・ホルム湾沖では,昭和基地と呼応したエアロゾルの観測を行った.観測海域に至る各航路上では,連続プランクトン採集器の曳航を行い(H16年度はGraham Hosie氏が乗船して担当),オーストラリア南極局の「オーロラオーストラリス」や「しらせ」による採集試料と合わせて,プランクトン群集の変動と海洋環境の長期変動との関係解明のための解析を行なう.H17年度は当初,南大洋航海の計画は無かったが,海洋構造や生態系の中長期変動を捉えるためには可能な限り継続的な調査を行うことが求められるため,国立極地研究所との協同によりリュツォ・ホルム湾沖の観測を行うこととなった.現在までに,インド洋セクターにおける深層循環の経路や流量,海氷の広がりと,氷縁における植物プランクトンのブルームとの関係等について論文を発表した.また,採集したオキアミを用いた研究により計量魚探によるオキアミ資源量の高精度な推定のための基礎的研究の成果を発表した.また,プランクトン群集組成に大きな経年変動を認め,これが南極発散線の発達や南極周極流の経路と密接な関係を持つことなどが明らかとなり,学会発表を行い投稿準備中である.練習船「海鷹丸」による,南大洋インド洋セクターの調査・研究をH14,16,17年度の3次にわたって実施した.調査海域は,H14年度はケルゲレン海台付近およびウイルクスランド沖,H16年度は,リュツォ・ホルム湾沖及びウイルクスランド沖,H17年度は,リュツォ・ホルム湾沖である.主調査海域のケルゲレン海台周辺,リュツォ・ホルム湾沖およびウイルクスランド沖では深層水の形成機構や挙動,表層生態系と海洋環境との関係,中深層生態系の解明を主テーマとして,ADCP, CTD等による海洋観測と,水中光学的測定,表層性動植物プランクトン,仔稚魚の分布,基礎生産力測定,多段式開閉ネットによる各層生物採集等を行った.また,リュツォ・ホルム湾沖では,昭和基地と呼応したエアロゾルの観測を行った.観測海域に至る各航路上では,連続プランクトン採集器の曳航を行い(H16年度はGraham Hosie氏が乗船して担当),オーストラリア南極局の「オーロラオーストラリス」や「しらせ」による採集試料と合わせて,プランクトン群集の変動と海洋環境の長期変動との関係解明のための解析を行なう.H17年度は当初,南大洋航海の計画は無かったが,海洋構造や生態系の中長期変動を捉えるためには可能な限り継続的な調査を行うことが求められるため,国立極地研究所との協同によりリュツォ・ホルム湾沖の観測を行うこととなった.現在までに,インド洋セクターにおける深層循環の経路や流量,海氷の広がりと,氷縁における植物プランクトンのブルームとの関係等について論文を発表した.また,採集したオキアミを用いた研究により計量魚探によるオキアミ資源量の高精度な推定のための基礎的研究の成果を発表した.また,プランクトン群集組成に大きな経年変動を認め,これが南極発散線の発達や南極周極流の経路と密接な関係を持つことなどが明らかとなり,学会発表を行い投稿準備中である.東京水産大学練習船「海鷹丸」による,南大洋インド洋セクターの調査・研究を実施した.期間は平成14年1月3日から2月12日までで,この間にケルゲレン海台付近および南極大陸縁辺の東経132度および140度の経線上での測線を中心に調査研究を行った.乗船した研究者および研究協力者は19人で,研究項目と観測内容は以下のようなものである.観測航海が年度末近くに実施され,また採集試料の分析は栄養塩やクロロフィルなどのいくつかの項目を除いて船上では行わず,海鷹丸の帰港(3月中旬)を待って開始したため,現時点では物理分野における研究を除けばあまり進んでいないが,今後,15年度の報告会に向けて鋭意解析を進める.1.物理分野:停船中にはCTD, LADCPにより,航走中にはXCPや船底設置ADCPにより水温・塩分,流速の観測を行った.これらの観測データから,海洋の大循環,鉛直微細構造を明らかにするとともに,海鷹丸に搭載した衛星信号受信装置を用いてSeaWiFSの画像を取得し渦の観測を行った.東経132度および140度の断面における流速の見積もりからは,スロープカレントの流量は従来の報告に比して小さいとの予備的な結果を得た.2.化学分野:各観測点で,チタンケーブルとテフロンコートNISKINX採水器を用いた水面から海底付近までの各層無汚染採水を実施した.これにより栄養塩の分布,鉄およびその他の金属元素の分布,水中二酸化炭素濃度,硫化ジメチルの分布等を明らかにする.また,二酸化炭素の表層連続測定を実施し大気との収支を明らかにする.

3.生物分野:各観測点では,採水試料を用いた基礎生産の測定と植物プランクトンの光合成特性の測定を行った.また採水法による植物プランクトンの採集,小型プランクトンネットによる表層性動物プランクトンの採集,多段開閉式中層トロールによる大型プランクトン・マイクロネクトンの採集,中層オッタートロールによる魚類,イカ類の採集を行った.今後,各群集の生物量や捕食・被食関係を調べ,生態系の構造を明らかにする.平成15年度は、前年度に東京水産大学練習船「海鷹丸」によって実施した,南大洋インド洋セクターにおける航海で観測したデータの処理と採集試料の整理、論文作成等を各担当者が行なうとともに、16年度の航海に向けての観測機器の整備等に努めた。平成15年5月15日に航海報告会を東京水産大学で開催した。また、成果発表と次年度航海に向けての計画のための会議を11月12日に東京水産大学で開催した。オーストラリア南極局のGraham Hosie博士を平成15年11月20日12月9日の間招聘し東京水産大学および国立極地研究所において、昨年度の航海時に採集した動物プランクトンに関する研究と論文作成を共同で行い、また次年度の航海のための打ち合わせを行った。12月4,5日に極地研究所講堂にて開催された第26回極域生物シンポジウムで、「2003年夏季南極海インド洋-オーストラリア区における溶存鉄濃度の分布特性、武田重信、石丸隆、渡辺茂樹」,「The optical characteristic in the Antarctic Ocean, Kishino, M, T.Hirawake, Y.Yamaguchi, T.Ishimaru, F.Hashihama and Y.Itoh」の発表を行った。また「海鷹丸」の遠洋航海に神田(11月20日28日、2月13日26日)、茂木、土屋(12月8日28日)が乗船し、次年度の南極海航海で用いる予定の高感度栄養塩測定装置、中深層生物採集用カイトトロールのテストなどを行なった。平成16年2月27日には国立極地研究所の生物医学専門委員会で次年度の計画について石丸が報告し、次期航海を極地研究所との共同研究として行うことについて委員会の了承を得るなどの準備を進めた。平成16年6月に東京海洋大学楽水会館において,成果報告のためのシンポジウムを実施した.7月および10月には16年度南大洋航海の準備のため「海鷹丸」の練習航海に石丸,茂木らが乗船し,多段開閉式中層ネット,カイトトロールなどによる試験採集と観測機器のテストを行った.南大洋における研究航海はケープタウン-フリーマントル,およびフリーマントル-メルボルンの2レグで行い,延べ31人の研究者,大学院学生等が参加した.主調査海域のリュツォ・ホルム湾沖およびウイルクスランド沖では深層水の形成機構や挙動,表層生態系と海洋環境との関係,中深層生態系の解明を主テーマとして,ADCP,CTD等による海洋観測と,水中光学的測定,表層性動植物プランクトン,仔稚魚の分布,基礎生産力測定,多段式開閉ネットによる各層生物採集等を行った.
一酸化窒素の内尿道括約筋機能への作用に関する研究

近年,一酸化窒素の生理活性に関心が高まり,泌尿器科領域においても,内尿道括約筋の弛緩に関与するとした報告がin vitro実験により行われている。本研究の目的は,一酸化窒素が内尿道括約筋機能に果たす役割をin vivo実験において解明することである。ウレタン麻酔ラットを対象として,等容量性律動的膀胱収縮を起こし,内尿道括約筋の内圧変動にL-Arginine(一酸化窒素前駆物質),一酸化窒素Pathway阻害剤であるL-NMMA,L-NAME,methylene blueが及ぼす影響を検討した。横紋筋弛緩剤を投与し,呼吸をレスピレーターで管理して尿道外括約筋の影響を除き,内尿道括約筋部内圧の変動を測定した。薬剤の投与は腹部大動脈内への動脈内投与とした。薬剤投与前に認められた等容量性律動的膀胱収縮時に起こる内尿道括約筋の弛緩はL-Arginineで促進され,L-NMMA,L-NAME,methylene blueにより抑制された。以上から,内尿道括約筋の弛緩にはL-Arginine/Netricoxide/cyclic GMP pathwayが係わることが示唆された。また,徐脳イヌを対象として膀胱伸展に対する反射性膀胱収縮と橋排尿中枢電気刺激に対する等容量性膀胱収縮にL-Arginine,methylene blueの動脈内投与が及ぼす影響を検討した。膀胱伸展に対する反射性膀胱収縮はL-Arginineの投与で抑制され,そのL-Arginineの作用がmethylene blueで拮抗された。橋排尿中枢電気刺激による等容量性膀胱収縮はmethylene blueの投与により増強した。以上から,膀胱機能にもL-Arginine/Nitricoxide/cyclic GMP pathwayが関与することが示唆された。除脳イヌの橋排尿中枢電気刺激による膀胱収縮に及ぼすmethylene blueの動脈内投与の効果についても検討を加えた。膀胱頸部で結紮し,膀胱容量を一定にした状態とし,橋排尿中枢に電気刺激を行った。電気刺激に対して生じた膀胱収縮圧はmethylene blue(0.1-3mg/kg)の投与により増加した。また,膀胱収縮持続時間も延長した。したがって,L-Argininne/Nitric oxide/cyclicGMP pathwayは排出時の膀胱活動にも関与することが示唆された。近年,ガス性の無機物質である一酸化窒素が生体内で合成および遊離され,多岐にわたる生理活性を示すことが明らかにされつつある。泌尿器科領域でも,一酸化窒素の生理活性に関心が高まり,陰茎海綿体の弛緩を起こし勃起に関わるとした報告や内尿道括約筋の弛緩に関与するとした報告がin vitro実験により行われている。ウレタン麻酔ラットを対象として,等容量性律動的膀胱収縮を起こし,内尿道括約筋の内圧変動にL-Arginine(一酸化窒素前駆物質),一酸化窒素pathway阻害剤であるL-NMMA,L-NAME,methylene blueが及ぼす影響を検討した。横紋筋弛緩剤を投与し,呼吸をレスピレーターで管理して尿道外括約筋の影響を除き,内尿道括約筋部内圧および膀胱内圧の変動を測定した。薬剤投与前に認められた等容量性律動的膀胱収縮時に起こる尿道弛緩はL-Arginineで促進され,L-NMMA,L-NAME,methylene blueにより抑制された。以上から,等容量性律動的膀胱収縮時に起こる内尿道括約筋の弛緩にはL-Arginine/Nitric oxide/cyclic GMP pathwayが係わることが示唆された。
超広視野深宇宙サーベイで探る電離光子銀河の進化

遠方銀河からの電離光子脱出率を測定するため、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ(HSC)用の狭帯域フィルタを製作した。複数の狭帯域フィルタ観測を組み合わせ、赤方偏移3および5付近の星形成銀河を多数検出し、かつそれらからの電離光子放射を直接観測する計画である。フィルタは計画通り製作されたが、HSCの観測が当初予定よりも遅れたため、研究期間内にHSCを用いた電離光子銀河探査を行うことはできなかった。一方、すばるSuprime-Camによる電離光子銀河探査とそれによって検出された電離光子銀河候補に対する追究観測を精力的に進め、強力に電離光子を放つ銀河・活動銀河核が存在することを明らかにした。原始宇宙で起きた宇宙再電離に大きく寄与したと考えられる星形成銀河からの電離光子放射について、観測的研究を推進している。すばる望遠鏡新主焦点カメラ(HSC)用に新たな狭帯域フィルターNB527を製作し、遠方の星形成銀河からの電離光子放射を直接測定し、電離光子脱出率の統計的研究、および電離光子放射率とその他の銀河の性質との関係を明らかにすることが主たる目的である。今年度は、昨年度製作した狭帯域フィルターNB527の性能評価を実施し、科学目的を達成するのに十分な性能を有することを確認した。HSCの共同利用観測は2013年度末に開始されたが、狭帯域フィルターはまだ使用できないため、NB527フィルターのハワイへの移送は待機状態となっている。一方現行主焦点カメラ(Suprime-Cam)による、HSCで観測できない波長の電離光子銀河の狭帯域フィルタNB359による探査も進めている。主焦点カメラを用いる観測提案は採択されたものの、天候不順でデータを取得することができなかった。一方、すばる望遠鏡、ケック望遠鏡等でこれまでに得られているデータについての測光精度向上、分光データの解析、電離光子放射銀河のデータベースのアップデートを進めた。また、電離光子放射源と目される星形成銀河を非常に初期の宇宙で探査する将来スペースミッション計画についての検討として、期待される性能での超遠方銀河の検出期待数の評価や、カメラシステムを実現するために必要なコンポーネントの試作試験を実施するとともに、サイエンスワークショップを開催して、海外研究者も含めて当ミッションで展開できる科学研究についての検討を行った。すばる望遠鏡超広視野主焦点カメラ(HSC)に搭載する新たな狭帯域フィルターNB527の製作を完了し、透過率測定を実施して、所期の性能を達成し本研究で実施を計画する電離光子放射探査の実行が可能であることを確認した。一方、現行の主焦点カメラ(Suprime-Cam)による、HSCで観測できない波長の電離光子銀河の狭帯域フィルタNB359による探査も進めている。また、既に取得している、既存の電離光子銀河サンプルについてのすばる望遠鏡およびケック望遠鏡等での撮像・分光データの解析、電離光子放射銀河のデータベースのアップデートを推進した。さらに、電離光子銀河探査と宇宙再電離過程の理解に大きく寄与すると期待される超広視野近赤外線スペースミッションの検討を推進し、期待される性能での超遠方銀河の検出期待数の評価や、技術上のリスクの一つであるフィルター交換機構の試作品を用いた信頼性試験を実施した。また、サイエンスワークショップを開催して、海外研究者も含めて当ミッションで展開できる科学研究についての検討を行った。すばる望遠鏡超広視野主焦点カメラ(HSC)用に新たな狭帯域フィルターNB527を製作し、遠方の星形成銀河からの電離光子放射を直接測定し、電離光子脱出率の統計的な研究、および電離光子放射率とその他の銀河の性質との関係を明らかにすることが主たる目的である。超広視野主焦点カメラ(HSC)用のフィルターについては既に観測に使用できる状態になっているが、HSCに同時に搭載できるフィルターの数が限られているため、使用できるフィルターには強い制約がある。このため、NB527フィルターを用いた観測については実行できる状態にはならなかった。関連する研究者と密に連絡をとり、NB527を含む狭帯域フィルターを用いた観測計画を提案するための打合せを進めている。一方、現行の主焦点カメラ(Suprime-Cam)を用いたHSCでは観測できない波長の電離光子銀河探査を可能にするNB359フィルターの観測提案は、悪天候でデータが取得できなかったため再度申請し採択されて、2015年4月に実施予定となっている。既存の観測データに基づく電離光子銀河サンプルについて、分光データやハッブル宇宙望遠鏡での高空間分解能データに基づく候補天体の吟味、測光精度向上と多波長データに基づいた星種族構成やダストによる減光などの影響の評価などを進め、国際研究会で発表した。また、電離光子放射源と目される星形成銀河を非常に初期の宇宙で探査する将来計画についての検討を平行して推進した。

原始宇宙で宇宙空間を満たしていた中性水素が電離光子により電離された「宇宙再電離」は、宇宙における天体構造形成のマイルストーンであり、その過程を理解することは現代天文学における中心的課題の一つである。本研究は、宇宙再電離を起こした主要な光源は何であったかに迫るため、有力な候補である遠方の星形成銀河からの電離光子放射を直接測定し、電離光子脱出率を求めること、および電離光子放射率とその他の銀河の性質との関係を明らかにすることを目的とする。このため、すばる望遠鏡超広視野主焦点カメラ(HSC)用の複数の狭帯域フィルターを用いて、遠方の星形成銀河を検出し、かつそれらから放射される電離光子を測定する手法を用いる。他のフィルターを製作した研究者と共同で、集中的な観測を行う提案を申請した。2016年度初頭から観測を行う提案は残念ながら不採択であったが、現在2016年後期からの観測開始を目指した提案を行っている。一方、現行の主焦点カメラ(Suprime-Cam)を用いた、HSCでは観測できない波長の電離光子銀河の研究については、既存のデータを用いた電離光子銀河サンプルについて、分光データやハッブル宇宙望遠鏡の高空間分解能データに基づく候補天体の吟味、電離光子放射とライマンα輝線の透過幅や紫外線連続光の傾き(年齢またはダスト量の指標)との関係などを評価した論文を投稿した。さらに、同サンプル中の活動銀河核を有する銀河についても電離光子放射率を測定し、活動銀河核の電離光源としての寄与を評価する論文を投稿した。これらの研究は、遠方宇宙において非常に稀な銀河集中領域において実施したが、宇宙の大規模構造が電離光子脱出率に与える影響を評価するため、一般的な天域を探査する観測を2015年4月に実施し、データ解析を進めた。遠方銀河からの電離光子脱出率を測定するため、すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラ(HSC)用の狭帯域フィルタを製作した。複数の狭帯域フィルタ観測を組み合わせ、赤方偏移3および5付近の星形成銀河を多数検出し、かつそれらからの電離光子放射を直接観測する計画である。フィルタは計画通り製作されたが、HSCの観測が当初予定よりも遅れたため、研究期間内にHSCを用いた電離光子銀河探査を行うことはできなかった。一方、すばるSuprime-Camによる電離光子銀河探査とそれによって検出された電離光子銀河候補に対する追究観測を精力的に進め、強力に電離光子を放つ銀河・活動銀河核が存在することを明らかにした。本研究で製作した狭帯域フィルターは既に観測可能な状態であるが、すばる超広視野主焦点カメラ(HSC)自体の共同利用観測が当初予定よりも遅れており、特に狭帯域フィルターを使用した観測について強い制約があるため、まだ観測は開始できていない。来年度には観測提案の申請を行うべく準備している。一方従来の主焦点カメラ(Suprime-Cam)を中心とする既存のデータについては、本研究費で雇用した研究員とともに順調に解析を進め、国際研究会で発表したほか、最初の論文を準備中である。HSCで観測できない波長の電離光子銀河探査を可能にするSuprime-Camの観測は採択され、2015年4月に実施予定であり、こちらも併せて解析を進める予定である。
Lennertリンパ腫の免疫組織学的および遺伝子的解析

Lennertリンパ腫はリンパ節全域に類上皮細胞の小集族巣を認め、これらに混じってやや大型の異型細胞を見るT細胞性リンパ腫の亜型とされる。このリンパ腫は我々の研究により細胞傷害性形質を有するT細胞性リンパ腫である事が明らかになりつつある。今回我々は急激な経過を辿った3例のLennertリンパ腫を経験した。これらの症例はいずれもDICやhemophagocytic syndromeを伴っていた。我々はさらにこれらの症例を非侵襲性のタイプのLennertリンパ腫と比較検討を行った。3例のうち2例では肝臓に浸潤をきたし、のこり1例では骨髄浸潤を見た。また1例ではリンパ節生検でLennertリンパ腫の像を呈したが、数週後に行った肝組織生検では高悪性度大細胞型cytotoxic Tcell lymphomaの像を呈した。2例は血球貪食症候群を合併し、1例はDICをきたした。全例診断後1年以内で死亡し、最も短いものでは1.5ヶ月であった。免疫組織学的に全例CD8+, CD4-形質を有し、さらにgranzyme B+, TIA-1+を示し、細胞傷害性形質を有していた。2例はin situ hybridizationでリンパ腫細胞にEBウイルス陽性を認めた。我々は同時に急激な経過を辿らなかった8例のLennertリンパ腫との比較を行った。後者と比べて我々の3例はMIB-1陽性腫瘍細胞の比率が高かった。結論として、今回の我々の検索結果はLennertリンパ腫のあるものは高悪性度の細胞傷害性T細胞性リンパ腫と共通性を有する事が明らかとなった。これはLennertリンパ腫が細胞傷害性Tリンパ腫と同じスペクトラムを有する腫瘍であることを示すものと言える。急激な経過をたどった3例のLennertリンパ腫を免疫組織学的に検討し、8例の比較的経過の艮かったLennertリンパ腫との比較検討を行った。上記3例はいずれも血球貧食症候群や、汎発性血管内血液凝固症候群(DIC)などのサイトカイン血症を呈した。このうち2例では肝臓に浸潤を来たし、1例では骨髄浸潤を見た。また1例ではリンパ節生検時の組織ではLennertリンパ腫の像を呈したが、数週間後の肝生検では高悪性度細胞傷害性Tリンパ腫の形態に転換していた。形態的にいずれの症例も類上皮細胞の小集族巣をリンパ節全域に認め、これに混って大型で類円形ないし軽度の不整を伴う核を有する芽球様細胞を数多く認めた。リンパ濾胞は残存していなかった。核分裂像も高度に認められた。類上皮細胞に混って形質細胞の高度な浸潤を見た症例もあった。肝組織の生検は2例で行われ、1例では高悪性度細胞傷害性Tリンパ腫の像を呈し、壊死やアポトーシスも認められた。この症例では剖検もなされ、肝組織では腫瘍細胞中および辺縁に高度の壊死を伴っていた。他の1例ではリンパ節同様類上皮細胞の増殖とともに異型リンパ球浸潤を認めた。3例とも1年以内に死亡し、最も短いものでは1.5ヶ月であった。免疫組織学的に腫瘍細胞は全例CD3+,CD8+,CD4-,granzyme B+,TIA-1+を示し、細胞傷害性Tリンパ球の性格を有していた。2例ではEBウイルスがEBER-1 in situ hybridizationにて陽性であった。我々は次に8例の比較的緩徐な経過を辿ったLennertリンパ腫との比較検討を行った。その結果上記8例と比べて急激な経過を辿った3例ではMIB-

1陽性率が高い傾向が得られた。同様にP53陽性細胞も高い傾向があったが、有為差は得られなかった。結論的に我々の今回の研究では急激な経過を辿った3例のLennertリンパ腫は高悪性度細胞傷害性Tリンパ腫と多くの共通点があったことが確認された。このことはLennertリンパ腫が細胞傷害性Tリンパ腫と同じ系列の腫瘍であることを裏付けるものといえる。急激な経過を辿った3例のLennertリンパ腫を経験した。これらの症例はいずれもDICやhemophagocytic syndromeを伴っていた。我々はさらにこれらの症例を非侵襲性のタイプのLennertリンパ腫と比較検討を行った。3例のうち2例では肝臓に浸潤をきたし、のこり1例では骨髄浸潤を見た。また1例ではリンパ節生検でLennertリンパ腫の像を呈したが、数周後に行った肝組織生検では高悪性度大細胞型cytotoxic Tcell lymphomaの像を呈した。2例は血球貪食症候群を合併し、1例はDICをきたした。全例診断後1年以内で死亡し、最も短いものでは1.5ヶ月であった。免疫組織学的に全例CD8+,CD4-形質を有し、さらにgranzyme B+,TIA-1+を示し、細胞傷害性形質を有していた。2例はin situ hybridizationでリンパ腫細胞にEBウイルス陽性を認めた。我々は同時に急激な経過を辿らなかった8例のLennertリンパ腫との比較を行った。後者と比べて我々の3例はMIB-1陽性腫瘍細胞の比率が高かった。結論として、今回の我々の検索結果はLennertリンパ腫のあるものは高悪性度の細胞傷害性T細胞性リンパ腫と共通性を有する事が明らかとなった。これはLennertリンパ腫が細胞傷害性Tリンパ腫と同じスペクトラムを有する腫瘍であることを示すものと言える。
「挙動不審」行動に関するノンバーバル行動分析

これまで、姿勢研究、パーソナル・スペース研究、対人接触、ノンバーバル行動のチェックリスト作成の試み(1991)、表情表出・解読能力の検討(鈴木,1991)などを通じて、実験的あるいは面接場面などでのノンバーバル行動を検討してきた。本研究は、どのような状況やことば、ノンバーバル行動との関係が実際の場面でどのように組み合わされると「挙動不審」という行動として認知されるのかを、調査法(印刷Laser PrinterA404E)、観察法などを用いて資料を収集し、分析を試みた。まず、手がかりとしてどのようなノンバーバル行動が挙動不審と思われるか記述的な調査によるデータの収集を実施した。この調査から収集されたノンバーバル行動を現在、分類・整理している最中である。また、小型8mmVTRカメラ・35mm一眼レフカメラ(Nikkonズーム・レンズ)を利用して、自然状況で日常の現実場面における基本的な行動、日常の立居振舞いなどのノンバーバル行動、特に、表情、姿勢、身振り、空間行動、視線行動というチャネルを中心に据えて、ビデオにより連続記録(再生装置EV-S1500)及びフィルムにより静止画像記録し、画像、映像データを収集している。ビデオ映像の処理用コンピュータへの取り込みにSuper Mac Video SpigotNuBusのビデオボートとイメージ・スキャナー(6002S)を、記憶装置として光磁気ディスク(RMO-S550)を利用して、現在解析の準備中である。今後、実験室や実際場面でVTR記録された場面における「挙動不審」行動と調査により収集・分類・整理された「挙動不審」行動について、そのノンバーバル行動面の比較検討を行ない、ノンバーバル行動の側面からの観察により「挙動不審」行動目録の作成をめざす予定である。
コンプライアンスの制度疲労による「実効性」の喪失と行動倫理学の理論化

日本企業の多くは、コンプライアンス推進の体制を整備し、「コンプラ研修」も実施している。にもかかわらず、社内や職場での不正は後を絶たない。不祥事発覚後に公表される報告書によれば、企業等不正の原因は「売上至上主義」「利益偏重の経営」「コンプライアンス意識の鈍麻」だとされる。確かに不正・不適切事案の背後にそうした一面があることは否定できない。しかしそれで片づけてしまって問題ないのであろうか。本研究は、コンプライアンス研修の制度設計と運用実態とのギャップを抽出・課題化したうえで、コンプライアンス本来の目的を達成するためには何が必要なのかについて理論的・実証的に分析し、研修転移を促す処方箋を提示する。
アジア新興国のグローバル会計基準の受容過程におけるコスト・ベネフィットの実態研究

グローバル会計基準の導入は、多くの新興国で取り組まれている重要な政策課題である。この研究では、アジアの新興国における国際会計基準(IFRS)・SME版IFRSの導入に着目する。カンボジアはIFRSを全面導入し、ベトナムは金融商品会計基準を排除した。このような受容と排除の過程をアーカイバル研究とインタビュー調査によって明らかにする。
α，α－２置換マロン酸ジエステルの化学選択的不斉水素化触媒の開発

化学選択的エステル類の水素化反応開発マロン酸ジメチル・コハク酸ジメチル・グルタル酸ジメチル・アジピン酸ジメチルといった直鎖状ジエステルを対象にし、反応性を調査したところ、マロン酸ジメチルは非対称化されたb-ヒドロキシエステルが定量的収率・完全な化学選択性で得られた。他のジエステルはほとんど反応性を示さないことがわかった。これより、2つのエステルが隣接することでカルボニル炭素の反応性を向上させていることに加え、二度目の水素化反応は求引性のエステル基が存在しないため反応が停止することがわかった。このような電子的性質を見分けることができる触媒系を開発できたので、共役系によって2つのエステル基を繋いだ基質であるフタル酸ジメチル類にも適応できると考えた。実際に先の条件で反応を行うと、テレ・イソフタル酸ジメチルで良好な化学選択性を発現した。フタル酸ジメチルは還元されて生じた水酸基が隣接するメチルエステルへと巻き込んだ反応性の高いラクトンを形成するため、ジオールの生成が見られた。また、種々の芳香族ジエステルでも本法は高い化学選択性を有すことも明らかとした。エナンチオ・化学選択的エステル類の水素化反応開発α,α-二置換マロン酸ジメチルのエナンチオ・化学選択的水素化を目指した。標準条件で用いている配位子PN(H)Nでは標準基質で80:20erにとどまっていることから、まずは反応条件の最適化と配位子構造のチューニングを行った。溶媒、温度、水素圧、基質濃度、触媒濃度、添加剤、PN(H)N配位子のピリジン部位、ホスフィン上の置換基、ビナフチルバックボーンの検討を行ったが、反応性の減少とエナンチオ選択性の低下が観測されたのみであった。化学選択性は依然として良いことがわかった。“化学選択的エステル類の水素化反応開発"では完全な化学選択性の発現を達成することができた。また、芳香族化合物で2つのエステルをつないだ化合物でも良好に反応が進行することを明らかにした。一度目の反応が進行し、第1級水酸基を生じたとき、ラクトンを形成できる位置にもう1つのエステル基がある基質ではジオールの形成が見られる傾向にあった。また、基質内に3つのエステル基を持つ化合物においても本法は有効であることを見出した。すなわち、マロン酸ジメチル部分とアジピン酸ジメチル部分を持つトリメチル1,1,4-ヘキサントリカルボキシラートに関して標準条件で反応を行ったところマロン酸ジメチル部分が99%以上の化学選択性かつ定量的収率で還元されたモノオール体を得た。“エナンチオ・化学選択的エステル類の水素化反応開発"に関しては、α,α-二置換マロン酸ジメチルを基質とした4級不斉炭素構築を目指し、条件の検討を行った。初期検討では定量的収率、完全な化学選択性、80:20 erを獲得したが、のちの配位子構造のチューニングではエナンチオ選択性の向上が見られなかった。エナンチオ・化学選択的エステル類の水素化反応開発エナンチオ選択性の向上が最大にして最後の課題である。現在、生成物の絶対立体配置を決定することができたため、それより想定されるTSからさらなる配位子の検討を行う所存である。特に、補助配位子兼溶媒としての役割を果たすdmsoに着眼した。dmsoはPN(H)N配位子の持つsp3Nのtransに位置しており、その酸素原子とピリジン環のC(6)-Hとの水素結合が示唆されている。これによってdmsoはsp2N-Ru-S-Oの二面角がほとんど0°に固定され、明確なキラル環境を提供する。そこでスルホキシドの置換基を種々検討し、エナンチオ選択性の変化を調査する。また、dmsoのような電子受容性の高い補助配位子としてホスフィンオキシドを想定した。これによる触媒の合成を行うとともに反応性と選択性の向上を図る。

溶媒、温度、水素圧、基質濃度、触媒濃度、添加剤、PN(H)N配位子のピリジン部位、ホスフィン上の置換基、ビナフチルバックボーンの検討を行ったが、反応性の減少とエナンチオ選択性の低下が観測されたのみであった。化学選択性は依然として良いことがわかった。“化学選択的エステル類の水素化反応開発"では完全な化学選択性の発現を達成することができた。また、芳香族化合物で2つのエステルをつないだ化合物でも良好に反応が進行することを明らかにした。一度目の反応が進行し、第1級水酸基を生じたとき、ラクトンを形成できる位置にもう1つのエステル基がある基質ではジオールの形成が見られる傾向にあった。また、基質内に3つのエステル基を持つ化合物においても本法は有効であることを見出した。すなわち、マロン酸ジメチル部分とアジピン酸ジメチル部分を持つトリメチル1,1,4-ヘキサントリカルボキシラートに関して標準条件で反応を行ったところマロン酸ジメチル部分が99%以上の化学選択性かつ定量的収率で還元されたモノオール体を得た。“エナンチオ・化学選択的エステル類の水素化反応開発"に関しては、α,α-二置換マロン酸ジメチルを基質とした4級不斉炭素構築を目指し、条件の検討を行った。初期検討では定量的収率、完全な化学選択性、80:20 erを獲得したが、のちの配位子構造のチューニングではエナンチオ選択性の向上が見られなかった。エナンチオ・化学選択的エステル類の水素化反応開発エナンチオ選択性の向上が最大にして最後の課題である。現在、生成物の絶対立体配置を決定することができたため、それより想定されるTSからさらなる配位子の検討を行う所存である。特に、補助配位子兼溶媒としての役割を果たすdmsoに着眼した。dmsoはPN(H)N配位子の持つsp3Nのtransに位置しており、その酸素原子とピリジン環のC(6)-Hとの水素結合が示唆されている。これによってdmsoはsp2N-Ru-S-Oの二面角がほとんど0°に固定され、明確なキラル環境を提供する。そこでスルホキシドの置換基を種々検討し、エナンチオ選択性の変化を調査する。また、dmsoのような電子受容性の高い補助配位子としてホスフィンオキシドを想定した。これによる触媒の合成を行うとともに反応性と選択性の向上を図る。
足底面への力触覚提示による歩行リハビリテーションのパラダイムシフトを目指して

本申請課題では,(1)足底面の触覚機能の役割等を調査すること,(2)要求仕様を満たす足底面への刺激提示デバイスを開発すること,(3)デバイスを用いた仮想環境歩行システムを開発すること,を目的とした.(1)に関して心理物理実験を実施し,足底面の圧力覚は床面の形状(表面の大雑把な形状と床面自体の傾斜)および硬さ認知に大きく影響していることを示した.(2)に関して,磁性エラストマーを用いたハプティックインタフェースを開発した.(3)に関して,ハプティックインタフェースを用いた仮想環境歩行システムのソフトウェアおよびハードウェアを開発しシステム全体を構築した.感覚刺激が機能リハビリテーションに有効であることが知られているが,歩行リハ中の「力・触覚」を同時に,かつ安全に提示するデバイスは実現されていない.そこで本究では,(1)歩行リハビリに必要な足底面の触覚提示性能を明らかにし,(2)上記の要求仕様を満たす足底圧提示デバイスおよび歩行リハ装置全体を開発し,(3)上記の歩行リハ装置を開発する.H25年度の研究実績においては,上記の(1)について各方向に傾斜した路面に起立したときの足底面の圧力分布を計測・評価した.被験者としては若年健常者を中心としてその特徴を調査した.足底面を指,前足部,アーチ,踵に4分割し,それぞれの平均圧力で調査した結果,結果に大きな個人差があることが分かった.今後,さらに被験者を増やして統一した傾向が得られるのか,幾つかのパターンわけが必要かを判断する必要がある.また,高齢者を対象とした実験を今後行う必要がある.(2)について外部磁場によって粘弾性を調整可能な磁性エラストマーを用いた新規な触覚提示デバイス,および空気圧を用いた触覚提示デバイスを開発した.これらのデバイスの特性評価に関して,今後実施する必要がある.(3)について仮想環境構築ソフトウェアと歩行装置の全体システムの試作,および安全装置の開発を行った.全体システムの初期試作機を完成させ,その動作確認も終了した.今後,この装置の性能評価と改良が必要である.以上の成果を国内外の学会にて発表した.感覚刺激が機能リハビリテーションに有効であることが知られているが,歩行リハ中の「力・触覚」を同時に,かつ安全に提示するデバイスは実現されていない.そこで本究では,(1)歩行リハビリに必要な足底面の触覚提示性能を明らかにし,(2)上記の要求仕様を満たす足底圧提示デバイスおよび歩行リハ装置全体を開発し,(3)上記の歩行リハ装置を開発する.H26年度においては,速度を自動的に調節し,室内の省スペースでの歩行訓練を可能にする自動速度調節トレッドミルを開発した.また,トレッドミル上で体重免荷が簡易に行える装置の開発し,自動速度調節トレッドミルと併用することで歩行分析を行った.これらのシステムを前年度に開発した足底面触覚提示装置と組み合わせることにより,歩行リハ装置を開発した.歩行中の画像処理のためにDirectXライブラリを用いた仮想都市シミュレーションのための基本ソフトを開発した.また,OpenStreetMapから都市データを半自動で作成するソフトウェアフレームワークを構築し,仮想都市ポリゴンデータを歩行リハ装置と連動させて表示できるようにした.さらに,都市データの路面画像の種類に応じた触覚提示を実施可能なシステムを実現した.これまでに開発されたバーチャル歩行システムを応用し,重症心身障がい児のQOL向上を目的とした,軽量,コンパクトな足及び脚部への刺激装置を開発した.病院のベッド上でも使用可能なコンパクトで静寂な刺激装置として電気刺激に注目し,これまでの視聴覚提示システムに電気刺激を組み合わせた新しいシステムを考案し開発した.健常者の様々な歩行様式における筋電を計測し,それを機能的電気刺激によって再現することで歩行感を向上できるか確認した.前後歩行の2パターンについて足指の底背屈に関する母趾外転筋(abductor hallucis; AH),短母趾伸筋(extensor hallucis brevis; EH)への刺激法を提案し,健常被験者1名に関して実験を行い,歩行感が得られた.今後,対象者への検討を行う.また,重症児の場合,意図を表出する手段が少なく,また認知機能の障害(未発達)も伴うために意思伝達が困難である.そこで意図認識のための入力装置の検討も行った.対象者の可能な動作について,別府発達医療センターめじろ園に入居中の重症児5名の観察および担当看護師・介護士・療法士の意見聴取を行った.調査の結果,顔をかすかに横に振る動作,および指をかすかに曲げる動作のいずれかが実施可能であった.そこで,これら二つの動作をセンシングする手段を選定した.まず顔の動作に関しては,画像表示・音声再生のために用いるタブレットPCに内蔵されたカメラを用い,OpenCVライブラリに標準で含まれる顔認識用学習データを用い,認識された顔の位置を用いた.指の運動に関しては,樹脂製のフレキシブル曲げセンサを用い,フェルト布で製作した指サックで指の外側に固定した.上記重症児5名に対し,2名に関して意図認識に成功した.さらなる検討が必要である.

本申請課題では,(1)足底面の触覚機能の役割等を調査すること,(2)要求仕様を満たす足底面への刺激提示デバイスを開発すること,(3)デバイスを用いた仮想環境歩行システムを開発すること,を目的とした.(1)に関して心理物理実験を実施し,足底面の圧力覚は床面の形状(表面の大雑把な形状と床面自体の傾斜)および硬さ認知に大きく影響していることを示した.(2)に関して,磁性エラストマーを用いたハプティックインタフェースを開発した.(3)に関して,ハプティックインタフェースを用いた仮想環境歩行システムのソフトウェアおよびハードウェアを開発しシステム全体を構築した.概ね,当初計画に従って達成できている.足底面触覚提示装置,自動速度調節トレッドミル,体重免荷および歩行分析装置,それらの制御システム,画像作成のためのフレームワーク等,システム構築に必要な要素はほぼ完成し,それらを統合して制御できるところまで達成した.ロボティクス・メカトロニクス近隣の医療関係機関より研究協力の承諾を得ることができた.今後,実験協力者の選定を行い,実験・データ収集を進める.得られたデータに基づいて本システムの有効性を検証する.概ね,当初計画に従って達成できている.デバイス開発に関して年度途中に自身の所属変更があったため,当初予定していた装置開発の試作回数が減ってしまったが,今後の改良によって装置を完成させる.全体システムとして,概ね当初予定の装置を試作することができ,今後の実験に支障はない.初年度に所属変更があったため,装置開発の期間が短くなり試作回数が減ったことで繰越額が発生した.これらの機関においてはソフトウェア開発等,費用の発生しない開発を前倒しで実施し,残りの試作開発を次年度に実施するように計画変更を行った.また,予定していた学会発表が実施できなかったために旅費分の繰越も発生した.被験者を増やした実験と心理物理的な評価,システム使用時の身体への評価など,評価実験か2年目であるH26年の主な課題となる.自身の所属変更に伴い,評価協力体制の再構築が必要となっているため,現在,近隣の医療関係機関への協力体制の呼びかけを行っているが,幾つかの協力承諾はすでに得られており,問題なく研究継続できる見込みである.協力病院への聞き取り調査によって,実験協力者の運動能力,知覚能力が明らかとなり,これらの情報に基づいたシステムの改造が必要となる.これらの開発のために繰越額(964,820円)の内,約600,000円を使用する予定である.また,次年度には本年度に実施できなかった成果発表も発表を実施する予定であり,そのための出張旅費に約200,000円を追加で使用する.それに付随した学会参加費等の追加分もあり,繰越額はそれらの経費として使用する計画である.年度途中に自身の所属変更があったため,経費を使用できる期間が短くなり当初予定していた装置開発の計画に変更が生じたことが主な理由である.上記の変更によっても全体計画を達成するために,当初研究計画の後半に実施する予定であったソフトウェア開発を前倒しで実施した.これにより,本来H25年度に実施の計画であった装置開発をH26年度に実施することができ,そのために経費を使用する.
全物質を対象に超高感度な光干渉を利用した汎用化学計測システムの開発

屈折率に応答する汎用の光干渉型化学分析用計測器の開発を行った.溶液濃度が一意に求められること,高精度かつ高感度なこと,連続測定できることを目指して,干渉による位相変化を信号とし,くさび形配置二枚ガラス干渉計兼試料セルを新規に考案し,試料セルも小型化した.考案した干渉計兼試料セルを用いることでレーザー等による揺らぎを補正することができた.本計測システムが濃度に正しく応答することが示され,位相変化はエタノール水溶液00.3%の領域で濃度に対してほぼ比例し,検出限界を0.022%と決定した.これは市販の屈折率計と遜色ないことが示された.連続的な濃度増減に定性的・定量的に正しく応答することが示され,時間的にもほぼ追従して実時間計測の可能性が示唆された.着色溶液も測定できることが示唆された.屈折率に応答する汎用の光干渉型化学分析用計測器の開発を行った.溶液濃度が一意に求められること,高精度かつ高感度なこと,連続測定できることを目指して,干渉による位相変化を信号とし,くさび形配置二枚ガラス干渉計兼試料セルを新規に考案し,試料セルも小型化した.考案した干渉計兼試料セルを用いることでレーザー等による揺らぎを補正することができた.本計測システムが濃度に正しく応答することが示され,位相変化はエタノール水溶液00.3%の領域で濃度に対してほぼ比例し,検出限界を0.022%と決定した.これは市販の屈折率計と遜色ないことが示された.連続的な濃度増減に定性的・定量的に正しく応答することが示され,時間的にもほぼ追従して実時間計測の可能性が示唆された.着色溶液も測定できることが示唆された.本研究では、試料の屈折率をモニターすることで全ての物質を計測対象とし、光の干渉現象を利用することで超高感度を実現する汎用の化学計測法・検出法を構築することを目指す。光干渉を化学計測に応用するために、多光路長セルの設計・製作、ニュートンリングの応用、光ファイバーとグースヘンシェン偏移の利用、という3つのアイデアを提案して目的を実現していく。H22年度の実績は、研究計画調書とそれまでの進行状況に、配分額および人員などの研究態勢を加味して立案した交付申請書に沿って以下のとおりである。(1)これまで使用していた手作りの光干渉計を、市販の機器を導入して改良し、性能を向上させることを試みた。基本的な実験を行った結果、分単位の安定性は得られたものの、時間単位では信号にゆらぎがあったため、装置性能の理論予測との比較を十分に行うことはできなかった。大学構内での土木建設工事による振動が原因と考えている。(2)試料の屈折率を一意に得るための第1のアイデア、すなわち試料セルの厚さを変化させる手法(多光路長セル)を、計算機シミュレーションにより調べた。光路長の異なるセルを並列に複数個並べた階段形多光路長セル、あるいは連続的に光路長が変化する連続形多光路長セルを具体的に設計し、期待される成果を計算により算出した。例えば、1,4,50μm長3段式多光路長セルでは、0.002%の安定性が得られといった予測成果を得た。(3)光路長などをパラメーターとして計算を行い、工作可能なものとして0.5,4,10mm長3段式多光路長セルを試作した。長時間揺らぎのため成果は計算結果よりも劣るものの、多段式多光路長セルというアイデアの実現可能性が示唆された。試料の屈折率をモニターすることで全ての物質を計測対象とし、光の干渉現象を利用することで超高感度を実現する汎用の化学計測法を構築することを目指す。光干渉を利用する諸計測法は超高感度であるが、「屈折率を一意に決められない」、という大きな課題がある。本研究ではこの課題に対して、3つのアイデアを提案し、計算と実験によってこれを検討解決して目的を実現していく。H23年度の実績は交付申請書に沿って以下のとおりである。・干渉縞の揺らぎの原因を工事等による振動と推測し、これに留意して実験したが改善は見られなかった。そこで、参照信号を同時に測定して揺らぎをキャンセルする手法を新たに試みた結果、信号を検出するのに成功した。これは屈折率を一意に得る新規な以下に述べるアイデアの創出(干渉縞計数法:仮称)で可能となった。さらに、屈折率の推移を確実にモニターするために、強度ではなく位相を信号とすることとし、そのために空間的に生成させた干渉縞を利用する、という新たな手法も創出した。この2つの新しい試みを合わせて(位相計数法:仮称)実現する装置を試作した。・屈折率を一意に得る第1のアイデア、すなわち試料セルの厚さを変化させる手法(多光路長セル)の模擬実験を試みる計画であったが、これを一時保留して上記の位相計数法の実験を推進した。・屈折率を一意に得る第2のアイデア、すなわちニュートンリングの利用、および第3のアイデア、すなわち光ファイバーとグースヘンシェン偏移の利用、の計画も、これらを一時保留して上記の位相計数法の実験を推し進めた。・位相計数法の成果について以下に簡単に述べる。まず干渉縞計数法は、例えば溶媒から対象試料へと濃度などが変化する場合を想定すると、それによる屈折率の変化にしたがって干渉縞も変化するので、それを計数することで対象試料の屈折率を知るというアイデアである。位相計数法は空間的に生成させた干渉縞を利用して直接に位相を計数するものである。