hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冷却フェルミ気体における輸送現象の非線形応答理論を用いた探索

今年度は、(1)光共振器中で相互作用するフェルミ原子気体の研究と、(2)強結合極限におけるフェルミ原子気体超流動体の輸送に関する研究を行なった。(1)は、昨年度から続けてきた研究であるが、今年度進めた研究によって、このような系をメゾスコピック伝導のプローブとして用いる際、測定限界があることを明らかにした。我々の定式化は非線形応答領域まで拡張できる一般的なものである。この内容の論文はPhysical Review A誌に出版された。(2)は、今年度から始めた新しい内容である。特に、自発的対称性の破れに起因する南部・Goldstoneモードが、メゾスコピック伝導に与える影響を調べるために、強結合極限にフォーカスし、非平衡グリーン関数法に基づき定式化を行なった。昨年度に投稿した光共振器中で相互作用するフェルミ気体の研究論文が、今年度行った本質的なrevisionの結果、出版されたことが大きい。また、冷却原子気体を用いた超流動で無視できない、南部・Goldstoneモードの効果を取り入れた輸送理論も強結合極限で構築できたことも重要であった。南部・Goldstoneモードの効果を取り入れた輸送理論が実際、どのような輸送特性を生むのか明らかにしていきたい。また、弱結合領域で議論可能な輸送理論も構築していきたいと考えている。今年度は本研究課題の大きな柱である、(1)光共振器中で強く相互作用するフェルミ気体の研究と、(2)強く相互作用するフェルミ気体超流動における熱伝導に関する研究を行った。(1)に関しては、東大・理研の上田正仁教授とEPFLのJean-Philippe Brantut教授と共同で、強く相互作用するフェルミ気体において普遍に生じるヒーティング現象やノイズスペクトルを明らかにした。より具体的には、原子と光子の相互作用を通して、これらの物理量が、高周波数での密度・密度相関関数で記述され、高周波数領域においては密度・密度相関関数が、Tan定数という系を特徴づける普遍定数によって記述されることを明らかにした。さらに光共振器中での2端子輸送系を考えることで、これまで測定できなかったカレントノイズが、光子のホモダイン測定により測定可能となることを示した。これによって、冷却原子気体を用いたメゾスコピック伝導に関する研究の幅が大きく広がることになる。この研究に関する成果は現在、論文にして投稿中である。(2)に関しては、Bogoliubov-de Gennes方程式を用いたアプローチと準古典グリーン関数を用いたアプローチの両方で定式化を行った。前者はメゾスコピック伝導チャンネルの透過率のエネルギー依存性を取り入れることができ、実験との比較の際に有用だと考えている。後者は高次相関を議論するのに有用であり、理論的な問題を考える上で重要である。現在、それぞれのアプローチで数値的な解析を行なっている。光共振器中で強く相互作用するフェルミ気体の研究論文を投稿することができたこと、また、フェルミ気体超流動の熱伝導を扱うための定式化ができたことが大きい。加えて、本研究の基礎となる論文が、Physical Review Letters誌に出版されたことも重要であった。光共振器中で強く相互作用するフェルミ気体は、興味深い課題が浮き彫りになったため、中心的に取り組んで行きたいと考えている。フェルミ気体超流動の研究は、次年度中に完成に漕ぎ着けたいと考えている。次年度使用額が生じているものの少額である。次年度は当初本年度に予定していたパソコン購入(30万円程度)を行いたい。残りの予算は書籍購入や旅費・国際会議参加費にあてていく予定である。次年度使用額が生じているものの小額である。次年度は、旅費や書籍購入を中心に使用していく予定である。
視覚障害者のための空間情報テキスト表現化と学習支援教材開発の基礎 的研究

本研究では視覚障害者に対して数学高等教育における物体の形状解析手法などを理解させるため、物体の形状情報をテキスト表現化する方法を調査研究し、数学教育を支援する教材を開発することを目標とした。まず、図形の形状をフリーマンチェーンコードの考え方に基づきベクトル分解し、それぞれのベクトル成分を音や点字で提示することで、図形の形状理解につながることを確認した。また、iPad上にベクトル成分を指先の動きで入力することによって、図形を画面上に表示するプログラムを開発し、全盲者と健常者の間で、図形の形状に関する情報を共有するのに有効であることを示し、図形形状の教育に活用できる可能性を示唆した。本研究では視覚障害者に対して数学高等教育における物体の形状解析手法などを理解させるため,物体の形状情報をテキスト表現化する方法を調査研究し,高次元空間を取り扱う数学教育を支援する教材を開発することを目指している.本年度の研究業績では,まず,触覚で認識が困難な図形の微少な変化や細かい違いを認識する方法として,MIDI音声を利用した図形形状の感覚的理解の方法について検討を行い,図形からMIDI音声を出力するソフトウェアを開発した.この研究では,画像のDCT係数の符号情報によって,画像におけるエッジ等の位置を表現可能であるという特徴を利用した.DCT係数の正負符号は,画像の幾何学的構造における大局的特徴を表現していることから,この正負符号を用いて,MIDIのメッセージコードを作成した.その結果,音と画像で信号の性質がまるで異なるため,触覚認識のように物理的に図形があたかも存在するような形での提示はできないものの,触覚では分かりにくい形状の違いをはっきりと区別できる特徴を見いだせることが実験で分かった.また,出力される音が図形の形状情報をもつ符号列から構成しているため,類似した図形や同一図形の表示位置が微少に変化した場合などにおいて,特徴的な音を出力し,感覚的に図形の形状特性を感じ取れる特徴があることが実験で判明した.このことから,図形の形状を表すパラメータなどのテキスト情報と音による図形の状態提示をすることで数学教育をより容易に行うためのツールの開発の可能性があると分かった.本研究では視覚障害者に対して数学高等教育における物体の形状解析手法などを理解させるため,物体の形状情報をテキスト表現化する方法を調査研究し,高次元空間を取り扱う数学教育を支援する教材を開発することを目指している.本年度の研究業績では,まず,触覚による情報で形を認識に加えて,すばやく形状をイメージできる方法として,MIDI音声とチェーンコードを利用した図形形状の理解の方法について検討を行い,図形からMIDI音声を出力するソフトウェアを開発した.この研究では,数学で使われる基本図形の形状をベクトル分解し,方向成分とその長さを符号化する.この符号情報をMIDI音声に対応付けて図形の形状を理解する方法について検討を行った.その結果,音と画像で信号の性質がまるで異なるため,触覚認識のように物理的に図形があたかも存在するような形での提示はできないものの,触覚では分かりにくい形状の違いをはっきりと区別できる特徴を見いだせることが実験で分かった.また,出力される音が図形の形状情報をもつ符号列から構成しているため,図形の外形や大きさなどの数値的なデータを正しく理解することができ,全盲の人に幾何数学を教育する上で有効の手段となり得ることが実験で判明した.また,iPadなどの端末を利用して,図形形状を表す符号を理解するための訓練用ソフトウェアを試験的に開発し,その有効性も確認できた.本研究では視覚障害者に対して数学高等教育における物体の形状解析手法などを理解させるため,物体の形状情報をテキスト表現化する方法を調査研究し,数学教育を支援する教材を開発することを目指した。本年度の研究では,まず,昨年まで検討した音の情報に加えて点字などの触覚による情報によって,より複雑な形状を正確にイメージできる方法と,さらに,健常者等に対して,理解した形状を提示するソフトウェアの開発を行った。まず,チェーンコードによる図形理解において、音で提示を行った場合,それを記憶する限界が早い段階で起きてしまい,形状が複雑になると理解が困難であることから,点字ディスプレイなどを利用して,チェーンコードを点字で表現して提示することで,形状の複雑な図形を提示することを試みた。その結果,点字の読み直しが容易にできることから,音の提示に比べて,.より複雑な形状を理解することができることが確認できた。しかしながら,図形の形状をどのように理解したかを映像で確認できず,あくまでも言葉による確認しかできず,実際にどのような図形を思い描いているか提示者にとって,ビジュアルで確認することができない問題があった。この問題は,図形が複雑になるほど深刻になってくる。そこで,iPad上で指を使って,チェーンコードの方向成分を入力させることで,視覚障害者が理解した図形を提示するソフトウェアを開発した。

このソフトウェアによって,iPad上に視覚障害者が入力したチェーンコードの情報を基にして,理解した図形形状を図面で表示することができ,図形形状の理解度を確認することができると共に,視覚障害者が独自に想像した言葉では説明しがたい図形形状をビジュアルで提示することが可能であることが確認できた。
同期変調非線形光音響分光

本研究の目的は銅蒸気レーザーの高速繰り返し性を利用して分子の高励起状態スペクトルのような弱い遷移の分光研究に役立てることである.このため, 2台の銅蒸気レーザー励起色素レーザーによる光音響法による二重共鳴分光および銅蒸気レーザー励起色素レーザーとCO_2またはN_2Oレーザーによる光・赤外二重共鳴分光について研究を進めている.いずれの二重共鳴も非常に緻密な高励起状態スペクトルを解析可能な状態にするため,遷移の下準位を選別する目的であるが,前者では二つの高励起状態,後者では高励起状態と低い振動励起状態を結んだ二重共鳴である.1.2台の銅蒸気レーザーの同期発振の実験銅蒸気レーザーはパルス発振レーザーであるから,同期をとる必要がある.このレーザーはトリガーパルスからレーザー出力までサイラトロンなどにより約2μsの遅れがある.我々は2台の発振パルスのジッターをレーザーパルス幅の約1/10の2nsに収めることに成功した.2.光音響分光銅蒸気レーザーは繰り返し周波数が約7KHzと他のパルスレーザーより2桁近く高いので,我々はピエゾ超音波検出器をレーザーの繰り返し周波数の高調波(5ないし7倍波)に共鳴させて16個直列につなぎ,また吸収セルの大きさはほぼ音波の軸対称モードに共鳴するようにした.この方法は通常用いられているエレクトレットマイクロフォンによる光音響分光よりはるかに高感度になることがわかった.3.光・赤外二重共鳴10μm帯の赤外CO_2およびN_2Oレーザーは波長固定のため,限られた分子としかコインシデンスをとることができないが,いずれも1Wを越える出力の連続発振レーザーであるから,高感度が期待できる.目下, NH_3とC_2H_4の二重共鳴分光を試みている.本研究の目的は銅蒸気レーザーの高速繰り返し性を利用して分子の高励起状態スペクトルのような弱い遷移の分光研究に役立てることである.このため, 2台の銅蒸気レーザー励起色素レーザーによる光音響法による二重共鳴分光および銅蒸気レーザー励起色素レーザーとCO_2またはN_2Oレーザーによる光・赤外二重共鳴分光について研究を進めている.いずれの二重共鳴も非常に緻密な高励起状態スペクトルを解析可能な状態にするため,遷移の下準位を選別する目的であるが,前者では二つの高励起状態,後者では高励起状態と低い振動励起状態を結んだ二重共鳴である.1.2台の銅蒸気レーザーの同期発振の実験銅蒸気レーザーはパルス発振レーザーであるから,同期をとる必要がある.このレーザーはトリガーパルスからレーザー出力までサイラトロンなどにより約2μsの遅れがある.我々は2台の発振パルスのジッターをレーザーパルス幅の約1/10の2nsに収めることに成功した.2.光音響分光銅蒸気レーザーは繰り返し周波数が約7KHzと他のパルスレーザーより2桁近く高いので,我々はピエゾ超音波検出器をレーザーの繰り返し周波数の高調波(5ないし7倍波)に共鳴させて16個直列につなぎ,また吸収セルの大きさはほぼ音波の軸対称モードに共鳴するようにした.この方法は通常用いられているエレクトレットマイクロフォンによる光音響分光よりはるかに高感度になることがわかった.3.光・赤外二重共鳴10μm帯の赤外CO_2およびN_2Oレーザーは波長固定のため,限られた分子としかコインシデンスをとることができないが,いずれも1Wを越える出力の連続発振レーザーであるから,高感度が期待できる.目下, NH_3とC_2H_4の二重共鳴分光を試みている.
安全性確保の観点に立った断面修復界面のせん断付着特性及び一体性の評価

CFRP格子筋を既設鉄筋コンクリート構造物の側面に配置し、せん断耐力の向上を期待する場合の補強効果について、要素試験、せん断付着強度試験および梁載荷試験により検討した。これらの検討の結果、斜めひび割れ近傍のCFRP格子筋のマス目部のせん断付着抵抗域の移行を考慮し、既設コンクリート構造物のコンクリート面と吹付けモルタルのせん断付着強度をもととして、CFRPのせん断耐力向上効果を評価できることを示した。要素試験では、基盤コンクリート(300mm×300mm、t60mm)にCFRP格子筋の配置、モルタル吹付けを行った試験体を用い、CFRPの引抜き試験を行った。要素試験より、CFRPの種類、すなわち、筋番(CR4,CR8,CR13)ならびに格子間隔(50mm、100mm)と表面処理方法(凹凸状況、プライマーの有無)をもとに、CRFPの破断、コンクリートとモルタルとの付着破壊、吹付けモルタルの割裂引張破壊の3種類の破壊形態が推測できることを明らかにした。なお、せん断付着強度試験より求まった、表面処理状況(ブラスト処理、ディスクサンダー処理)とプライマーの有無の組合せによるせん断付着強度が上記の3種類の破壊形態を支配することになる。梁試験体(h500mm×b240mm、L2700mm)を用いた載荷試験より、側面に配置したCFRP格子筋のせん断耐荷挙動を明らかにし、せん断抵抗性を向上させるため、部分的に格子筋の剛性を高めることでせん断耐力が向上することを示すとともに、格子筋の種類や表面処理方法で耐力に大きな差が生じることを明らかにした。以上、CFRP格子筋と吹付けモルタルを用いたせん断補強において、コンクリートと吹付けモルタルの界面のせん断付着特性を考慮することにより、せん断耐力の算定が可能であることを明らかにした。炭素繊維(CFRP)格子筋と吹付けモルタルを用いた補修・補強工法による、既設コンクリートはり部材のせん断補強効果を明らかにするため、既設(母材)コンクリートと吹付けモルタルの付着特性を実験的に検討した。平成18年度は、付着抵抗性を把握するための要素実験と、せん断耐荷挙動を把握するためのはり載荷実験を実施した。要素実験では、CFRP格子筋を配置しモルタルを吹付けた試験体を用い、CFRP格子筋の間隔(100mm、50mm)、格子筋の種類(CR4、CR13)、界面処理方法(ブラスト、ディスクサンダー)、界面改質剤使用の有無を要因として、CFRP格子筋に作用させた引張力(300mm×300mm×厚さ100mm程度の試験体で、格子筋の1本を試験体外に突出させてそれに引張力を作用させた)により発生するせん断付着力の分布特性および破壊形態を把握した。CFRP格子筋の格子点近傍のひずみを測定し、せん断付着抵抗における格子筋の寄与を検討した。実験により、破壊形態はCFRP格子筋の破断、吹付けモルタルの割裂、吹付けモルタルの剥離の3種類に分類できること、せん断付着抵抗は格子筋の1マス分が寄与し、せん断抵抗能力を上回ると付着抵抗域が順次移行すること、が明らかとなった。また、はり載荷実験では、RCはりコンクリートの側面をブラスト処理し、CFRP格子筋(CR4)を配置してモルタルを吹付けた試験体を用いた。合わせて、コンクリートのみの試験体(一体打ち)を基準試験体として試験した。実験の結果、適切に界面処理を行うことにより、コンクリートと吹付けモルタルの一体性が期待できること、部材端部での縦筋の定着がせん断耐力を左右する可能性があること、が明らかとなった。CFRP格子筋をコンクリート構造物の側面に配置し、せん断補強を期待する場合の効果について、要素試験、せん断付着強度試験および梁載荷試験により検討した。

要素試験では、基盤コンクリート(300mm×300mm、t60mm)にCFRP格子筋を配置し、モルタルを吹付けて試験体とし、CFRP引の抜き試験を行った。CFRPの種類、すなわち、筋番(CR4,CR8,CR13)ならびに格子間隔(50mm、100mm)と表面処理方法(凹凸状況、プライマーの有無)をもとに、CRFPの破断、コンクリートとモルタルとの付着破壊、吹付けモルタルの割裂引張破壊の3種類の破壊形態が推測できることを明らかにした。補強対象となるコンクリート構造物と吹付けモルタルの一体性、すなわち、せん断付着強度を把握するため、表面処理方法(ブラスト処理、ディスクサンダー処理)およびプライマーの有無を要因としたせん断付着強度試験を行った。試験体は4ケースで、φ100mmの円柱試験体の外周に吹付けで用いるモルタルを手投入し締固めた。試験体に上下方向の鉛直力を作用させ、コンクリート部とモルタル部の界面におけるせん断付着強度を求めた。なお、せん断付着強度試験より求まった、表面処理状況(ブラスト処理、ディスクサンダー処理)とプライマーの有無の組合せによるせん断付着強度が上記の3種類の破壊形態を支配することを示した。梁試験体(h500mm×b240mm、L2700mm)を用いた載荷試験を行い、側面に配置したCFRP格子筋のせん断耐荷挙動を明らかにし、せん断抵抗性を向上させるため、部分的に格子筋の剛性を高めることが既設コンクリート構造物のせん断耐力の向上に効果的であることを示した。また、格子筋の種類や表面処理方法で耐力に大きな差が生じることを明らかにした。
未成年者養子縁組に関する研究―継子養子縁組を中心に

本研究は、ドイツ法及びイギリス法と日本法との比較研究であるが、平成30年度は主にドイツ法の研究を行った。当該研究において、継子養子縁組及び親族養子縁組の文脈での「子の福祉」の内容をめぐる解釈について、ドイツの学説及び裁判例の検討を進めた。ここでの最も重要な成果として、ドイツの学説及び裁判実務において、家族社会学等の分野の研究成果を参照した解釈がされてきたことを明らかにできた。更に、継子養子縁組及び親族養子縁組において、養親となる者と養子となる者の間に多くの場合親子関係の成立が期待できない等といった理由で、この二つの養子縁組の種類が養子制度の本来の理念に反するとの批判があることが分かった。次に、ドイツ法において、継子養子縁組のオルターナティブとして継子と養子縁組をしない継親の法的地位の強化が図られ、継親のいわゆる小さい配慮等が用意されている。しかし、学説において、これらのオルターナティブではまだ不十分であるとの指摘があり、継親の小さい配慮の範囲の拡充等を求める声もあることが分かった。ステップファミリーの支援団体や学者の活動により、日本において近年ステップファミリーの特徴等が徐々に認識され始めている。現行法が必ずしもステップファミリーのニーズに適切に応えていないということを、法律家の間により広く認識させ、また、比較法研究を手掛かりとしたより適切な規律を提案するところに、本研究の意義と重要性がある。日本法の問題の洗い出し及びドイツ法の文献研究を行った。ドイツ法については、文献研究において一定の研究を行うことができたことから、当初平成30年度に予定していたドイツでの資料収集等を行わなかった。令和元年度は、ドイツ法の研究を進め、従来の文献の収集及び現地の研究者と意見交換をするため、ドイツでの調査も予定している。ドイツ法の研究がある程度まとまったら、イギリス法の研究を本格的に進めていく予定である。イギリスの現地調査は、令和元年度末か令和2年度初めに予定している。令和元年度半ばまでの研究成果について、2019年度12月にイスラエルにて行われる予定であるInternational Society of Family Law Regional Conference 2019 - Children's Rights and Interestsにおいて発表する予定である。当初の研究計画においては、平成30年度は、ドイツ法の従来の文献の収集等をするためにドイツに渡航する予定でしたが、近年の展開である継子養子縁組のオルターナティブをめぐる研究を先に行ったため、日本において十分な資料収集を行うことができた。また、最終年度に集中して行う予定であった日本法の研究を、平成30年度に先に行ったが、そのための文献を日本国内の図書館等で入手できたため日本法の文献はそれほど購入しなかった。更には、先に日本法の研究を行ったため、当初昨年度に始める予定であったイギリス法にまた着手しておらず、イギリス法の書籍購入費等をまだ使用していない。令和元年度に、ドイツでの資料収集や現地の学者との意見交換を行う予定である。又、イギリス法の研究に本格的に着手する予定である。したがって、文献購入、国外出張(ドイツの文献収集に加え、令和元年12月に開催されるISFLのイスラエル学会において、研究成果の一部を発表するる予定である)、国内主張のために、費用を利用する予定である。
ホルモン依存性乳癌細胞の熱ショックタンパク質に対する新規抗エストロゲン剤の影響

新規抗エストロゲン剤であるエストラジオール-クロラムジシル複合体(KM2210)とアルキルリゾリン脂質(ET-18-OCH_3)の熱ショックタンパク質(HSP)に対する影響をホルモン依存性乳癌細胞MCF-7を用いて検討した。KM2210(10^<-6>M)をMCF-7に37°Cで4日間作用させると、HSP70の誘導が認められた。HSP70はMCF-7に42°C、30分間の熱ショックを与えることにより出現したが、ET-18-OCH_3(10mug/ml)を37°Cで4日間作用させても発現せず、さらに、ET-18-OCH_3存在下で熱ショックを与えてもHSP70の発現には影響を与えなかった。また、これらの薬物は共にHSP90に対してはほとんど影響を与えなかった。HSP以外のタンパクに対する影響を検討したところ、KM2210は34kDaの可溶性タンパクの発現を抑制し、54kDaの可溶性タンパクと60kDaの不溶性タンパクの発現を促進した。KM2210はエストロゲン受容体の合成をmRNAレベルで抑制することから、これらのタンパクがエストロゲン依存性に機能しているものか興味深い。一方、ET-18-OCH_3は60kDaと43kDaの不溶性タンパクの発現を抑制したが、可溶性タンパクに対してほとんど影響を与えなかった。ET-18-OCH_3は細胞膜上の上皮成長因子(EGF)受容体の細胞内移送を抑制することが知られており、ET-18-OCH_3により発現が抑制された不溶性タンパクの機能とET-18-OCH_3の作用との関連は今後の研究課題である。当該年度ではKM2210やET-18-OCH_3のタンバク発現に対する影響と抗エストロゲン作用との関連を明らかにすることはできなかったが、HSPやそれ以外のタンパクの発現に対して両薬物が異なった作用を示すという結果は両薬物の作用機序が異なることを示すものであり、これらのタンパクの生理的役割を明らかにし、抗エストロゲン作用との関連を今後明らかにして行きたい。現在、エストロゲンにより誘導されるHSP27に対する両薬物の影響と、KM2210によるHSP70誘導における転写レベルでの作用を検討している。
Dacus属ミバエ類ー植物間相互作用の化学的解析

熱・亜熱帯圏の果実の重要害虫である数種のDacus属ミバエについて雄誘引成分の化学分析と生理・生態学的意味についての解析を行った。1.ミカンコミバエ類の誘引因子の追跡マレ-シア・シンガポ-ルに分布するDacus dorsalis complexに属する種(Mal B)を強く誘引するSpathiphyllum属の植物より,従来の誘引物質メチルオイゲノ-ルとは異なる物質の存在を確認した。現在,活性成分の精製・単離を行っている。2.ウリミバエの誘引因子の虫体内取込み過程の追跡ウリミバエの雄はキュ-ルアに誘引されるが、Dendrobium属の花に含まれる誘引成分は4ー(4ーhydroxyphenyl)ー2ーbutanoneであることを,マレ-シア産のD.anosumsを用いて同定した。雄成虫は同成分を直腸分泌腺に選択的に蓄積するが,その取り込み過程を経時的に測定した。雄ミバエは摂取後6時間以内に腺器官に取り込み,数週間にわたって貯蔵する事実が明らかとなった。3.ウリミバエ雄直腸腺貯蔵物質のアロモン効果の解析ウリミバエが積極的に虫体内に蓄えるフェニルブタノイド,安息香酸エステルならびに1,3ーノナンジオ-ルについて,捕食性動物(鳥,トカゲ類)に対する忌避試験を実施した。1,3ーノナンジオ-ルのヤモリに対する顕著な摂食阻害作用を認めることができた。今後,ミカンコミバエ近縁種間については,雄直腸分泌物の微量分析をすすめ,相互の成分比較,その生理・生態学的な意味づけを進めてゆく予定である。ウリミバエについては,同物質群のアロモンおよびフェロモンとしての機能をさらに詳細に追究する必要がある。
ラット肺移植での慢性拒絶反応発生モデルの作成

ラットでの肺移植後閉塞性細気管支炎(OB)発生モデルの作製を目的として、BN(RT1^n)→LEW(RT1^1)の大網内気管移植後2,3日目にCyA25mg/kg,428日目までCyA 5mg/日,筋注投与した。IL-2投与群は、術後2、3週目にrIL-2を9万単位/日、5日間を2クール腹腔内投与。【結果】CyA単独群で、術後8週目(CyA中止4週後)に、気管膜様部肥厚による気管内腔の部分閉塞を認めた。IL-2投与群で、術後4週目に高度の気管周囲単核球浸潤、術後6週目に気管粘膜下の偏在性肥厚による内腔部分閉塞、術後8週目(CyA中止4週後)に完全閉塞を認めた。(これらの病理学的変化をスコアー化し、2群での経時的変化を明らかにした。)更に、BN→BN移植群も作製し、この病理学的変化が拒絶反応に起因するものであること、IL-2投与自体による変化ではないことを証明した。【展望】本研究に於いて、ラット移植モデルにおいてサイクロスポリン投与により生着した系にrIL-2を投与することによりOBの発生を惹起することが可能であることが示唆された。更に、ラット同所性肺移植において、rIL-2の投与によるOB発生モデルの確立と、そのモデルを使った気道閉塞病変の発生機序の解明(集簇リンパ球の免疫染色及び、サイトカインの発現の検討)を行う価値があると考えられる。目的;ラットでの肺移植後閉塞性細気管支炎(OB)発生モデルの作成。実験;『CyA投与による生着移植肺に対してIL-2を投与し、拒絶反応を惹起すれば、上記モデルが作製可能である』との仮説の検証の為、ラット大網内気管移植(異系)モデルで気道閉塞性病変に対するCyAとIL-2投与の影響を検討。【実験1】BN(RT1^n)→LEW(RT1^1)の大網内気管移植後2, 3日目にCyA 25mg/kgを筋注。術後経時的に移植気管の組織像を検討。【結果1】気管周囲単核球侵潤は、移植後2-3週をピークに漸減。気管内腔は、術後4週目より線維性閉塞を認めた。気管壁肥厚は術後4ヶ月でも認めない。【実験2】実験1に術後428日目までCyA 5mg/日,筋注を追加。IL-2投与群は、術後2、3週目にrIL-2を9万単位/日、5日間を2ク-ル腹腔内投与。【結果2】CyA単独群で、術後8週目(CyA中止4週後)に、気管膜様部肥厚による気管内腔の部分閉塞を認めた。結語;CyA使用の異系間ラット大網内気管移植で、IL-2の気道閉塞病変促進効果を認めた。気管周囲単核球浸潤は、気管内腔閉塞に先行し、閉塞所見の進行時期では単核球浸潤は減少しており、急性拒絶反応は気道閉塞病変の初期に、initiatorとして関与し、その後の進行には重要ではないのではないかと推測された。平成10年度の展望ラット同所性肺移植において、rIL-2の投与によるOB発生モデルの確立と、そのモデルを使った気道閉塞病変の発生機序の解明(集簇リンパ球の免疫染色及び、サイトカインの発現の検討)を行う。
慢性疼痛ケア基準の構築

諸外国では疼痛管理ケア基準が複数存在し、それを用いてケア内容に一定の水準が保証されていたり、それを可能にするシステム作りに注目が集まっている。本取り組みでは、我が国の高齢者における疼痛管理のニーズ枠組みを明らかにすること、ニーズの枠組みを基盤とし我が国の高齢者介護施設や長期療養医療施設の看護師や介護職者により活用可能な慢性痛ケア基準の構築を行い、作成したケア基準の実践現場での実現可能性(feasibility)を探索することを目標に研究を行った。その結果、高齢者への慢性痛ケア基準を作成し、その実現可能性を評価した。慢性痛ケア基準の適正使用を促進するための教育システムの構築が重要である。本研究は、我が国の高齢者医療・介護施設の看護・介護職者により活用可能な慢性痛ケア基準(以下ケア基準とする)の構築を目指す。そのために、1高齢者がもつ疼痛ケアへのニーズの解明、2前段階の結果であるニーズの枠組みに海外の慢性痛ガイドラインを評価した結果を当てはめ、ケア基準を作成する、3作成したケア基準を実際に施設で働く看護・介護職者に使用してもらい、ケア基準による実践への適用性や効果を探索することを目的に研究を行っている。平成24年度は、ガイドラインの統合のためのプログラムであるADAPTEプロセスを参考に、収集した疼痛管理ケア基準の評価・統合を行い、ケア基準案の作成を行った。16ガイドラインの推奨内容493項目から、重複している内容の整理や本研究の目的に合うと判断したケア基準内容(83項目)を選択しケア基準案を作成した。その後、外部エキスパートパネルへの3回のデルファイ調査を行い、ケア基準内容の評価・精選を行った。外部エキスパートパネルは、慢性痛への治療や研究又は高齢者への医療・福祉の場で働き、便宜的サンプリングにより抽出された医師、看護師、理学療法士、作業療法士等により構成された。3回の調査の結果、ケア基準は、『組織的アプローチ』、『フレーズ1:痛みの発見』、『フレーズ2:痛みのアセスメント』、『フレーズ3:痛みへのケア』の4つの分野、42項目から構成された。また、国内外の学会での情報収集やタイへの視察を行った。タイでは、Srinagarind大学病院で緩和ケアチームに携わる医師と、退院後の症状緩和の継続方法等について情報交換を行った。また、Khon Kaen大学医学部の講師から高齢者の慢性的痛み、特に骨関節系の痛みに対するタイの伝統的マネージメントについて情報収集し、疼痛管理の具体的方法としての示唆を得た。本取り組みは、我が国の高齢者における疼痛管理のニーズ枠組みを明らかにすること、明らかにしたニーズの枠組みを基盤とし我が国の高齢者介護施設や長期療養医療施設の看護師や介護職者により活用可能である慢性痛ケア基準の構築を行い、作成した慢性痛ケア基準の実践現場での実現可能性を探索することを目的に研究を行った。平成25年度は、研究1「高齢者介護施設に勤務する看護・介護職者による慢性痛ケア基準への評価:質問紙調査」と研究2「慢性痛ケア基準の実現可能性の検討:A feasibility study」を行い、慢性痛ケア基準の評価を行なった。研究1では、高齢者介護施設で働く介護・看護職者に作成した慢性痛ケア基準の内容についてその必要性や実施の有無を質問紙にて調査した。263通(17.5%)の返信があり、尺度やアセスメントツールの使用に関連したケア基準項目の実施割合が比較的低かった。ケア基準項目の必要性については、肯定的な意見が多く、必要でないと回答した者の割合は少なかった。研究2では、研究者らが作成した慢性痛ケア基準の実現可能性を実際にケア基準を使用した看護・介護職者による意見や感想を元に検討することを目的に行った。その結果、慢性痛ケア基準を利用することへの必要性や適用性、患者への有効性については、比較的、肯定的な結果が得られたが、非薬物療法、特に精神的なケアの必要性についての意見が挙げられた。今後精神的なケアを含めた非薬物療法に関するエビデンスの構築及びケア基準への反映が求められる。ケア基準は、エビデンスの蓄積に伴ない、定期的にアップデートしていく必要がある。本研究は、我が国の高齢者医療・介護施設の看護師や介護職者により活用可能であり、我が国の医療福祉制度や文化を基盤とした慢性疼痛ケア基準の構築を目指す。そのために、(1)高齢者がもつ疼痛ケアへのニーズ(高齢者自身の要望や対処行動の傾向など)を明らかにする、(2)(1)の結果であるニーズの枠組みに海外の慢性疼痛ガイドラインを評価した結果を当てはめ、慢性疼痛ケア基準(以下ケア基準と統一する)を作成する、(3)作成した慢性疼痛ケア基準を実際に施設で働く看護・介護職者に使用してもらい、ケア基準による実践への適用性や効果を探索することを目的に研究を行っている。

平成23年度は、(1)の高齢者による疼痛ケアへのニーズの解明と(2)のガイドラインの評価を目的に研究に取り組んだ。(1)慢性疼痛のある高齢者へインタビューを行い質的に分析した。高齢者の語りから、治療への希望や痛みに支配された生活、痛みを表現することのむずかしさなどが明らかとなった。この結果は14th World Congress on Pain(2012年8月ミラノ)にて発表予定である。(2)諸外国における高齢者の疼痛管理に関するガイドラインを概観し、その動向や内容の特徴を明らかにし、慢性疼痛ケア基準構築への示唆を得ることを目的に研究を行っている。23年度は、アセスメント内容に焦点を当て、15のガイドラインを対象にその目的、推奨内容を中心にレビューを行った。その結果、疼痛アセスメントの頻度、痛みの情報源、尺度の使用、ヘルスケア専門職者の姿勢など具体的な推奨内容が明らかとなった。この研究の一部は、日本老年看護学会第17回学術集会にて発表予定である。今後、ケア内容に関するレビューを行い、それらの結果を踏まえたケア基準の構築を行っていく予定である。平成24年度は、慢性痛ケア基準の作成を目的に研究を行い、ケア基準案(ver. 1)が完成した。そのため、研究の進捗状況としては、おおむね順調に進展しているといえる。本研究は、年度ごとに3つのステップにより実施する予定である。そのうちの23年度は、ニーズの解明と24年度実施予定のケア基準の作成の一部に取り組んでいる。ニーズの解明研究は、調査対象者のリクルートに時間を有しているため調査途中であるが、24年度に取り組む予定である基準の作成を前倒しで実施することで、研究の確実な達成を目指している。そのため、本研究は、当初の予定と比較し、おおむね順調に進行していると考える。平成25年度の研究目的は、慢性痛ケア基準のfeasibility(適用可能性)を明らかにすることである。そのため以下の3段階の研究によりケア基準の評価を行う。1ケア基準内容の必要性や実施状況に関して、高齢者介護施設で働く看護師・介護者に評価してもらう、2高齢者医療・介護施設で働く看護師・介護職者にケア基準を実際に用いてもらい、その感想や意見を基にケア基準の評価を行う、3前段階までの結果を基に、ケア基準を修正し完成させる。平成24年度1.慢性疼痛ケア基準の確立ケア基準の統合のためのプログラムであるADAPTEProcessを参考に、収集した疼痛管理ケア基準の評価・統合を行う。ADAPTEプロセスは、1)準備期間(ADAPTEプロセス計画の構築:平成24年4月まで、2)適用期間(ケア基準の収集とその評価、統合:平成24年9月まで)、3)完成のための期間(外部エキスパートパネルによる評価と精選:平成24年10月平成25年3月)からなる。その際、ケア基準は前年度の結果であるニーズの枠組みを参考に構成する。2.高齢者のケアニーズの解明前年度に引き続き、調査を行う。以下は、平成25年度の研究実施に伴う研究費の使用計画である。「物品」では、文具、プリンター用インク、関連書籍、調査用の紙や封筒等の購入等を計画している。「旅費」として、学会参加による情報収集や成果発表、調査実施のための旅費等を計画している。
シアノバクテリア時計蛋白質KaiC複合体による細胞内時計の安定性制御の解析

概日リズム研究のモデル生物であるシアノバクテリアでは、遺伝学的解析から概日時計を構成する三つの必須時計遺伝子kaiA, kaiB, kaiCが同定されている。さらに、3つの時計蛋白質KaiA,KaiB,KaiCの混合により、in vitroで概日振動が再構築され、この化学的振動が時計の中核であることが示されている。しかし、細胞分裂や代謝などを伴う細胞内での正確な24時間振動の維持機構は明らかでない。細胞内でKaiC量は概日振動し、KaiA,KaiBを含む巨大複合体を形成する。この複合体サイズは時間依存的に変化し、複合体サイズから未知の因子を含む事が示唆されている。本研究で、時間依存的な構成因子とそれに伴う機能変化を明らかにする事を目的にしてKaiC複合体のプロテオーム解析を行なった。これまでに、主観的昼と主観的夜のKaiC複合体にそれぞれ含まれる蛋白質の候補をLCーMS/MSを用いた質量分析により検出した。また、転写活性における複合体の役割を明らかにするため、転写活性がほとんどない連続暗条件下でもKaiC複合体の構成因子の概日変化についての比較解析も行った。KaiCに結合するいくつかの候補因子が得られたが、顕著に時間特異性を示す因子は得られなかった。既に長周期化することがわかっているプロテアーゼClpP1もKaiC複合体の構成因子の候補として得られた。候補因子のタンパク質とKaiCとの直接的な結合を確認するためin vitro免疫沈降を行った。さらに、破壊株、過剰発現株の概日リズムへの影響を調べた結果、trigger factor, SecAなどのタンパク質の品質や輸送に関わる因子、走化性に関わる因子などでリズム周期や位相への影響があった。概日時計とは、地球の自転に伴う環境変化に適応するため、地球上のほとんどすべての生物が獲得している生命現象である。しかし、細胞分裂や代謝などの外乱にさらされた細胞内での正確な24時間振動の維持機構は明らかでない。この複合体サイズは時間依存的に変化し、複合体サイズから未知の因子を含む事が示唆されているが、形成する因子の全容は明らかでない。それぞれの時間に特異的にKaiCと結合している因子候補について注目し、11の候補遺伝子の遺伝子破壊株作成を試み、リズムへの影響を確認することとした。3つの遺伝子については形質転換体が得られたが、シアノバクテリアの概日時計への影響は見られなかった。また、既に長周期化することがわかっているプロテアーゼClpP1もKaiC複合体の構成因子の候補として得られた。時間依存的なKaiCの分解を制御する因子の可能性があり、今後KaiCとの結合などの解析を行う予定である。現在までに、KaiCの複合体の構成因子候補を同定するための、LCーMS/MSを用いた質量分析によるプロテオーム解析は、ほぼ終了している。主観的夜(連続明16時間)、主観的昼(連続明4時間)、連続暗条件下(連続暗4時間、連続暗16時間)のそれぞれのシアノバクテリアの細胞抽出液から、KaiC蛋白質と結合している因子をaffinity精製し、その後プロテオーム解析をした。それぞれの条件で結合している可能性のある因子が得られ、各条件で特異的に強く結合している因子を優先的に解析する事を試みている。既に結合する事が示されている時計関連遺伝子の結合は確認されており、プロテオーム解析データの信頼性は高いと考えられる。候補遺伝子の変異体を網羅的に作成し、リズムの測定を行うことを計画しているが、精製過程でのバックグランドが完全に排除できず、候補因子の効率的な選抜が出来ていない。また、必須遺伝子の為か遺伝子破壊株が作成できない、作成できてもリズムに異常がみられない等の理由により、候補因子の絞り込みは、まだうまくいっていない。KaiCの分解に関与する候補因子として解析を進めているClpプロテアーゼについては、in vitroでの相互作用の確認を試みるため、大腸菌内での発現を行っている。しかし、Clpプロテアーゼ群が大腸菌内でも重要な働きをするATPプロテアーゼであることからか、Hisータグ用のプラスミド(pET-15)でうまく発現出来なかった。これについては、他のプラスミドでの発現を試みる予定である。なお、出産のため産前産後、育児休暇(8月26日1月11日)を取得しており、研究が中断した。概日リズム研究のモデル生物であるシアノバクテリアでは、遺伝学的解析から概日時計を構成する三つの必須時計

遺伝子kaiA, kaiB, kaiCが同定されており、3つの時計蛋白質KaiA, KaiB, KaiCによる化学的振動が時計の中核であることが示されている。しかし、細胞分裂や代謝などの外乱にさらされた細胞内での正確な24時間振動の維持機構は明らかでない。細胞内でKaiC量は概日振動し、KaiA, KaiBを含む巨大複合体を形成する。この複合体サイズは時間依存的に変化し、複合体サイズから未知の因子を含む事が示唆されているが、形成する因子の全容は明らかでない。本研究で、時間依存的な構成因子とそれに伴う機能変化を明らかにする事を目的にしてKaiC複合体のプロテオーム解析を行なっている。主観的昼と主観的夜の野生型KaiC複合体にそれぞれ含まれる蛋白質の候補をLCーMS/MSを用いた質量分析により検出した。また、転写活性における複合体の役割を明らかにするため、転写活性がほとんどない連続暗条件下でもKaiC複合体の構成因子の概日変化についての比較解析も行った。それぞれの時間に特異的にKaiCと結合している因子候補について注目し、遺伝子の破壊株のリズム表現型の確認や、KaiCを含む時計蛋白質との相互作用等、詳細な解析を行っている。候補遺伝子の破壊を試み、いくつかの遺伝子については形質転換体が得られたが、シアノバクテリアの概日時計への影響がみられる因子は今のところ見つかっていない。既に遺伝子破壊による長周期化が示されているプロテアーゼClpPファミリー蛋白質もKaiC複合体構成因子の候補として得られた。それらの蛋白質とKaiCのin vitroでの相互作用を確認した。ClpP1, ClpP2, ClpRにとても弱い結合が確認された。現在までに、野生株を用いてのKaiCの複合体の構成因子候補を同定するための、LCーMS/MSを用いた質量分析によるプロテオーム解析はほぼ終了した。主観的夜(連続明16時間)、主観的昼(連続明4時間)、連続暗条件下(連続暗4時間、連続暗16時間)のそれぞれのシアノバクテリアの細胞抽出液から、KaiC蛋白質と結合している因子をaffinity精製し、その後プロテオーム解析をした。それぞれの条件で結合している可能性のある因子が得られ、各条件で特異的に強く結合している因子を優先的に解析する事を試みている。既に結合する事が示されている時計関連遺伝子の結合は確認されており、プロテオーム解析データの信頼性は高いと考えられる。しかしながら、精製過程での非特異的な結合の完全な排除が困難であり、候補因子の効率的な選抜に課題がある。また、必須遺伝子の為か遺伝子破壊株が作成できない、作成できてもリズムに異常がみられない等の理由により、リズム測定による候補因子の絞り込みは、まだうまくいっていない。KaiCの分解に関与する候補因子として解析を進めているClpプロテアーゼについては、in vitroでの相互作用の確認を試みた。大腸菌にもClpプロテアーゼが存在するためか、発現が難しく様々な発現ベクターを試した。シアノバクテリア内での過剰発現用ベクターで大腸菌内でも少量のClp群の発現に成功し、相互作用を確認した。
ニュートリノレス二重ベータ崩壊観測のための熱量蛍光検出器の開発

CANDLES実験ではCaF2シンチレーターを用い、48Caの二重ベータ崩壊探索を行っている。検出器のさらなる高感度化のために、高いエネルギー分解能を実現できる熱量蛍光検出器を将来的に導入予定であり、現在はその原理検証を行っている。48Caの熱量蛍光検出器はCaF2結晶とその熱信号を検出するための熱量検出器、蛍光信号を検出するための光検出器、結晶を極低温に冷却するための希釈冷凍機、さらに微小な信号を増幅するためのアンプおよび測定されたデータを記録保存するシステムから構成される。既存の希釈冷凍機の問題のため、当初の予定から変更し、100Moの二重ベータ崩壊探索実験であるAMoREグループのメンバーとの協力研究を開始し、使用実績のある希釈冷凍機を借用した。そしてAMoREグループのメンバーと協力し、熱量蛍光検出器の製作を行った。その後、約1カ月間データ取得を行った。データ取得はCaF2結晶内部の放射線のエネルギー測定に加え、希釈冷凍機外部から137Cs(662keV)のガンマ線を照射した。そしてオンライン解析で熱量と蛍光信号の同時検出を確認した。さらにオフライン解析でCaF2結晶内部の放射線を用い、48CaのQ値付近でのエネルギー分解能を評価した。またα/βの粒子弁別を行い。α線のBGを解析的に除去できることを実証した。以上から、研究期間内に目標としていた、CaF2(pure)結晶を用いた熱量蛍光検出器の熱量と蛍光量の同時検出に世界で初めて成功した。エネルギー分解能とα/β分離能に関してはさらなる改善の必要があるが、CaF2結晶内で発生したphotonの一部が熱量検出器に吸収されることが、それらの能力を制限していることが既に分かっており、解析的に熱量の取得信号波形からphotonによる影響を差し引くことで、より良いエネルギー分解能とα/β分離能を得られる見込みである。29年度が最終年度であるため、記入しない。ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊(0νββ崩壊)の発見を目指すCANDLES実験では48Caを含むCaF2結晶と光電子増倍管を用い、蛍光信号を観測することで48Caの0νββ崩壊探索を行っている。検出器のさらなる高感度化には高いエネルギー分解能とバックグラウンド除去能をもった検出器が必要であり、そのためにCANDLES実験では48Caを用いた熱量蛍光検出器を導入する計画である。私は将来の大型熱量蛍光検出器の実現のために、数10数100グラムのCaF2結晶を48個用い、熱量蛍光検出器の原理検証を行う。48Caの熱量蛍光検出器の原理検証を行うためには、CaF2結晶とその熱量信号を検出するためのサーミスター、蛍光信号を検出するための光検出器、結晶を極低温に冷却するための希釈冷凍機、さらに信号を読み出すためのエレクトロニクスの準備が必要である。平成27年度は熱信号を検出することを目標に、光検出器以外の準備を進めてきた。CaF2結晶については、1辺が2cmの立方体4個の製作を業者に依頼し、既に準備は完了している。サーミスターについては、既に性能が実証されているNTDGeサーミスターを平成27年度に東京大学蓑輪研究室から譲り受けた。希釈冷凍機は過去に東京大学の蓑輪研究室で使用していた物を平成27年度に譲り受けたが、配管部に多くの真空漏れの箇所があることが分かったので、現在補修を行っている。信号を読み出すエレクトロニクスについては、信号を増幅するためのアンプ、熱信号を記録保存するための波形記録装置があるが、アンプについては業者と相談し、低ノイズのアンプを作成した。波形記録装置については必要十分なサンプリング周波数を持ったものを購入した。熱量信号を検出するための装置の準備は既に完了しており、新年度早々希釈冷凍機の運転を開始できる見込みである。熱量蛍光検出器において、微小な熱信号を検出するためには、結晶の熱容量を小さくすることが重要であり、そのために結晶を安定的に10mK程度の極低温に冷却できる希釈冷凍機を用いる必要がある。希釈冷凍機は当初新潟大学のものを借用する計画であったが、使用実績があり、熱量検出に適した希釈冷凍機を平成27年度に東京大学蓑輪研究室から譲り受けることができた。しかし老朽化のため、希釈冷凍機を運転するための装置の配管に多くの真空漏れの箇所があることが、リークディテクターを用いたリークチェックを行うことにより分かった。真空漏れの原因は配管とバルブの継ぎ目や配管どうしの継ぎ目に使用しているナットの内側のシール部分の劣化であることが分かったので、現在全ナットを交換中である。またナットを交換するためには構造的な面から配管も交換する必要があるので全配管も交換中である。現在までにほぼ全てのナットと配管の交換が終了し、補修箇所は真空漏れが無くなっていることを確認できている。残りのナットと配管を交換することにより、真空漏れの箇所は無くなる見込みである。熱量検出のためのその他の準備として、CaF2結晶とその熱量信号を検出するためのサーミスター、信号を読み出すためのエレクトロニクスの準備が必要であるが、これらの準備は既に完了している。そのため新年度早々希釈冷凍機の運転を開始できる見込みであり、研究計画はおおむね順調に進展している。

ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊(0νββ崩壊)の発見を目指すCANDLES実験では48Caを含むCaF2結晶と光電子増倍管を用い、蛍光信号を観測することで48Caの0νββ崩壊探索を行っている。検出器のさらなる高感度化のためには、高いエネルギー分解能とバックグランド除去能力をもった検出器が必要であり、そのためにCANDLES実験では、48Caを用いた熱量蛍光検出器を導入する計画である。私は将来の大型熱量蛍光検出器の実現のために数10数100グラムのCaF2結晶を48個用い、熱量蛍光検出器の原理検証を行う。48Caの熱量蛍光検出器の原理検証を行うためには、CaF2結晶とその熱量信号を検出するためのサーミスター、蛍光信号を検出するための光検出器、結晶を極低温に冷却するための希釈冷凍機、さらに微小な信号を増幅するためのアンプおよび測定されたデータを記録保存するシステムが必要である。平成27年度までに、CaF2結晶やサーミスターの準備は完了しており、東京大学から譲り受けた希釈冷凍機の補修も進めてきた。平成28年度は主に、希釈冷凍機の補修と、冷却実験、アンプの性能調査、光検出器の準備、測定したデータの記録保存システムの構築を行った。以上から、10mK程度の極低温が実現した場合、CaF2結晶の熱および光信号を測定できる検出器の製作は完了した。希釈冷凍機の補修も完了し、1Kまでは既に実現している。新年度早々に10mK程度の極低温冷却を行う予定である。熱量蛍光検出器において、微小な熱信号を検出するためには、結晶の熱容量を小さくすることが重要であり、そのために結晶を安定的に10mK程度の極低温に冷却できる希釈冷凍機を用いる必要がある。希釈冷凍機は平成27年度に東京大学から譲り受けることができた。しかし老朽化のため、真空配管にリーク箇所が非常に多く存在した。希釈冷凍機は大変高価な3Heを使用するため、冷凍機にリーク箇所があることは深刻な問題となる。そのためヘリウムリークディテクターを用いたリーク箇所の特定とその補修を行った。補修が困難な箇所は業者と相談し、新たに真空ラインを構築した。その結果、希釈冷凍機のリークを完全に修復した。我々の使用している希釈冷凍機の冷却では、10 mK程度の極低温に冷却するため、第一段階として、液体窒素で予冷を行い液体窒素温度(77K)に冷却する。次に液体窒素を汲み出し、液体ヘリウムを汲み入れ、液体ヘリウム温度(4K)に冷却する。その後3Heを液化するための1K Potを減圧冷却により約1Kに冷却する。最後に3He/4He混合ガスをポンプで循環することにより10 mK程度の極低温まで冷却する。平成28年度は複数回の冷却実験によりこれらの冷却過程を段階的にテストした。その結果、77K, 4K, 1Kを実現した。3He/4He混合ガスの循環テストとして、4Heガスの循環も行い、問題がないことを確認した。アンプや光検出器、その他、熱・光信号の記録保存システム及び、希釈冷凍機の圧力、温度の記録保存システムの構築も完了した。以上から新年度早々に10mK程度の極低温冷却を行い、CaF2結晶の熱、光信号を測定することができる。そのため研究計画はおおむね順調に進展しているといえる。CANDLES実験ではCaF2シンチレーターを用い、48Caの二重ベータ崩壊探索を行っている。
活動的銀河中心核における高エネルギ-物理過程

1.2温度降積円盤について、軟光子のコンプトン化を考えるモデルでも、電子陽電子対の存在を考慮にいれると定常降積率にはやはり上限値が存在することを示した。これは軟光子の起源がサイクロトロン高調波であっても外部からの熱放射であっても同じである。この上限値以上の降積率に対しても動的なふるまいの考察が必要となるが、これは今後の課題となる。2.降積円盤からの質量放出の検討を行なった。流線の形状を予め与えた場合には特異点と音速点とが一致し、この点を通る臨界解が円盤風を与えることを示した。次に自己相似の仮定の下で、流線の形状と速度場とを同時に求めた。この場合には特異点と音速点とは一致せず、無限遠まで到達する解は特異点な通らないが、亜音速から起音速に遷移することがわかった。円盤内の密度分布が急傾の場合にはこのような解は存在しない。自己相似でない場合、電子陽電子対を含む場合の検討も着手している。3.X線背景放出の起源を活動銀河核の重ね合わせで説明するモデルを検討した。背景放射と個々の源のスペクトルの違いから、モデルが成立するためには、個々の源のスペクトルが宇宙論的に進化するか、最近の観測が示唆するように個々の源のスペクトルが高エネルギ-側で吸収構造を示すことが必要であることがわかった。4.衝撃波による粒子加速について、電波銀河のホットスポットが10^<20>eVにも達する最高エネルギ-宇宙線の起源を説明しうることを論じた。また磁場と衝撃波面とが斜めに交わる斜め衝撃波では粒子の加速効率が100倍近く上昇することをモンテカルロシュミレ-ションで示した。電子成分の加速に対し、活動銀河の観測との比較検討を行うことは今後の課題である。1.電子陽電子対平衡を考慮した2温度降積円盤の構造を、軟光子の不飽和コンプトン化もとりいれて計算し、制動放射のみを考えた場合と同様に、エディントン光度の数%より大きい降積率にたいしては定常解が存在しないことを示した。2.高温降積円盤からの角運動量を持ったwindについて、適切な流線を仮定した場合の構造を求めた。さらに自己相似流について流線もself-consistentに求める計算を遂行中である。また電子、陽電子及び陽子の3流体球対称windの構造について検討を開始した。3.自己相似を仮定しない一般の2次元windの数値計算コ-ドを準備検討し、第2年度に計算を遂行する予定である。放射流体力学の数値計算コ-ドについては、さまざまな計算方法の可能性とその評価の検討に着手したところであり、第2年次に具体的なコ-ドの開発を行なう予定である。4.非熱的粒子分布関数に関連する物理過程については、衝撃法による統計加速について2つの問題を研究した。第1に電波銀河のhot spotsにみられるような準相対論的な衝撃波によって最高エネルギ-領域の宇宙線が加速され得ることを論じた。つぎに2つの衝撃波が存在するときには、単一の場合にくらべ加速時間が短縮されることを数値計算によって示した。第2年度にはこのコ-ドに放射冷却を組み込んで計算し、電波銀河の観測等との比較検討を行なう予定である。5.銀河衛星による活動銀河核のX線スペクトルの観測と関係して、適切な宇宙論的進化を仮定するとX線背景放射が活動銀河の重ね合わせで説明され得ることを示した。