hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
培養細胞およびトランスジェニックマウスを用いたAPP代謝過程の研究

[目的]アルツハイマー病(AD)の病態を明らかにするために、アミロイド前駆体蛋白(APP)の代謝過程をトランスジェニックマウスを用いて解析する。[方法]昨年度作成した、APPのbetaペプチドからC末端部分の100アミノ酸残基に相当する部分(sbetaCおよびbetaC)を導入したトランスジェニックマウスの生後1年を経過したものについて、ウエスタンブロットあるいは免疫染色による解析を行った。さらに今年度は、betaCに家族性FADの異変(APP770のコドン717のバリンがイソロイシンに置換)を導入したトランスジェニックマウスについても解析した。[結果]脳におけるノーザンブロット解析では、導入遺伝子の発現が認められ、betaC_<V-1>では内因性APPに匹敵する程度の発現が認められた。全脳のウエスタンブロットの結果では、betaCに相当するバンドがやや増加してた。生後1年を経過したsbetaC、betaCおよびbetaC_<V-1>導入マウスの前頭葉皮質あるいは海馬のbeta抗体およびC末抗体による免疫染色とも、アミロイドの沈着や細胞外の染色は認められず、対照マウスと特に変化はないと判断された。[結論]以上のようにAPPを導入したのみのマウスでは生後1年を経過しても、AD様の病変は認められず、ADのモデルにはなりえないと考えられた。したがって今後は、APP以外の他のamyloidogenicな因子の検討が必要であり、例えばApoE allel 4を導入したマウスとの交配などによる実験が一つの方向と考えられる。
Rasタンパク質を介するシグナル伝達系の解析

本年度は、主に血球系細胞におけるRasの機能について検討を加えた。T細胞活性化のシグナル伝達系では、Rasタンパク質が抗原レセプター刺激のトランスデューサーとして機能している。このとき、Fyn、Lck、ZAP-70などのチロシンキナーゼが抗原レセプター複合体に結合し、シグナルを伝達している。ヒトJurkat細胞においてチロシンキナーゼあるいはCキナーゼに特異的な阻害剤を用いた実験より、T細胞においては、抗原レセプターからチロシンキナーゼを介してRasに至る経路において、Cキナーゼが重要な役割を果たしていることが明らかとなった。またT細胞活性化のシグナル伝達系は、細胞内cAMPによっても調節を受けていることが知られているが、その作用点がレセプターからチロシンキナーゼ、Rasを経てさらにRaf、MAPキナーゼなどのセリン、トレオニンキナーゼを通り、特異的な遺伝子発現に至る経路の複数の点に存在することを明らかにした。これにより、単量体型GTP結合タンパク質のひとつであるRasタンパク質が伝達するシグナル系と、三量体型Gタンパク質を介し、cAMPを二次メッセンジャーとするシグナル伝達系とのクロストークが明らかにされるものと期待される。さらにマウスB細胞株BaF3において活性型およびdominant-negative Rasを誘導発現させる系を確立し、Rasの機能解析を行っている。
原発性コレステロール肝内結石症に関する基礎的検討

プレーリードッグ(Cynomis ludovicianus)20頭を用い、これを4群に分け、1.2w/%のコレステロールを含有する飼料を、コントロール群を除く3群に投与し、実験食開始後、各々5日目(n=2)、10日目(n=4)、20日目(n=4)に、血液検査ならびに、胆曩胆汁、肝胆汁の位相差顕微鏡による鏡検を行った。コントロール群(n=4)には、従来の精製飼料を投与し、同様の検討を行った。実験2.プレーリードック8頭を用い、高コレステロール食で4週以上飼育後、これを3群に分け、以下の実験を行った。第1群(n=3)左肝管を結紮し10日目、20日目に各々2頭、1頭を屠殺し、胆のう胆汁の位相差顕微鏡による鏡検、肝胆道系の組織学的検討を行った。第2群左肝管結紮に先立ち胆摘を行い、胆摘後2週以上経過後に肝管結紮を行い、10日目、30日目に各々2頭及び1頭を屠殺し、肝胆道系の組織学的検討を行った。第3群(n=2)、総胆管に狭窄を作成し同様の検討を行った。〔結果〕実験1、血清コレステロール値は、高コレステロール食開始後、10日目にはその最高値に至り、以降はPlateauとなっていた。他の脂質(Phospholspid Tinglyceride)には、実験期間中有意の変化は認めなかった。肝機能検査でも異常は認められなかった。胆のう胆汁の鏡検では、5日目に既に、方形のコレステロール結晶が出現しており、10日目には、重層するコレステロール結晶を、30日目には、小結石が認められた。肝胆汁の鏡検は、全例には施行し得なかったが、30日目は、肝胆汁にも方形のコレステロール結晶が出現していた。実験2.肝管結紮に伴う、組織学的な変化は、比較的、軽微で、付属腺の増生所見等は認められなかった。第1群(非胆剔群)の10日目に屠殺した、動物1頭、ならびに、第2群(胆摘群)の10日目に屠殺した、動物1頭の左肝管に、コレステロールの針状結晶構造を呈する、小結石が存在していた。プレーリードッグを用し,非,襲的に胆嚢収縮を検査し,特に高コレステロール食下でその収縮能の変化について検討した.リセルレインによる胆嚢収縮能を検討するため, 7.5MH2の超音波探触子を使用し, 12時間の絶食ごセルレイン投与群では0.1, 0.25, 0.5,1.0μg/kgの筋注,コントロールとして生理的食塩水を筋注し,経時的に胆嚢の観察を行った.2)高コレステロール食下での胆嚢収縮能の変化を検討するため, 1.2wt%の高ユ食投与後40時間, 5日, 10日, 14日, 21日,でセルレインによる胆嚢収縮能検査を施行し,同時に大腿静脈採血により血液生化学検査を行った.コントロール群では従来の精製飼料を与え同様の実験を行った.正常のプレーリードッグの胆嚢は何れも球形もしくは回転楕円体様に描出可能であった.胆嚢収縮検査では生食群は収縮がみられず,セルレイン0.1μg/kg投与群は軽度の収縮で, 0.25μg/kgでは投与30分後に約60%の最大収縮を示し,以降次第に回復し, 80分までにほぼ投与前の大きさとなった.セルレイン0.5μg/kg群も投与後30分で最大収縮を示したが80分までの観察時間内には投与前の大きさに回復せず1.0μg/kg群も同様の結果であり,胆嚢収縮試験に適したセルレイン濃度は0.25μg/kgと考えられた.高コレステロール食で飼育したプレーリードッグの血液生化学検査では, GOT, GPT, LDH, Al-pなどはコントロール群と有意の変化を認めなかった.血液コレステロール値は高コレステロール食開始より上昇し, 10日で有意の増加となり,その後も高値を持続した.セルレインによる胆嚢収縮試験は試験食10日で収縮は良好であるが回復の著るしい遅延を認め, 21日目ではセルレインによる胆嚢の収縮はみられなかった.プレーリードッグ(Cynomis ludovicianus)20頭を用い、これを4群に分け、1.2w/%のコレステロールを含有する飼料を、コントロール群を除く3群に投与し、実験食開始後、各々5日目(n=2)、10日目(n=4)、20日目(n=4)に、血液検査ならびに、胆曩胆汁、肝胆汁の位相差顕微鏡による鏡検を行った。

第2群左肝管結紮に先立ち胆摘を行い、胆摘後2週以上経過後に肝管結紮を行い、10日目、30日目に各々2頭及び1頭を屠殺し、肝胆道系の組織学的検討を行った。第3群(n=2)、総胆管に狭窄を作成し同様の検討を行った。〔結果〕実験1、血清コレステロール値は、高コレステロール食開始後、10日目にはその最高値に至り、以降はPlateauとなっていた。他の脂質(Phospholspid Tinglyceride)には、実験期間中有意の変化は認めなかった。肝機能検査でも異常は認められなかった。胆のう胆汁の鏡検では、5日目に既に、方形のコレステロール結晶が出現しており、10日目には、重層するコレステロール結晶を、30日目には、小結石が認められた。肝胆汁の鏡検は、全例には施行し得なかったが、30日目は、肝胆汁にも方形のコレステロール結晶が出現していた。実験2.肝管結紮に伴う、組織学的な変化は、比較的、軽微で、付属腺の増生所見等は認められなかった。第1群(非胆剔群)の10日目に屠殺した、動物1頭、ならびに、第2群(胆摘群)の10日目に屠殺した、動物1頭の左肝管に、コレステロールの針状結晶構造を呈する、小結石が存在していた。
代数的サイクルの数論幾何学的研究

モチーフ理論とは,モチフィックコホモロジーのコホモロジー論的定義を与えるもので,モチフィックコホモロジーをあるアーベル圏(モチーフの圏と呼ばれる)における高次の拡大群として捉えることを目的とする. 1980年にDeligneとBeilinsonにより基本的予想が定式化された.モチフィックコホモロジーは,様々なコホモロジー理論の基礎となる普遍的なコホモロジー理論で,代数的K群とAtiyha-Hirzebruch型スペクトラル系列により結ばれていると期待される.Voevodskyはモチーフの圏の導来圏にあたる三角圏を構成し,対象を滑らかなスキームに限れば,これが望まれた基本的性質を持つことを証明したVoevodskyが構成したモチーフの三角圏は,ホモトピー不変性を満たす層(ホモトピー不変層)を基本的構成要素として用いる.しかしこれはVoevodskyの理論に本質的な制約を課す.例えば,代数的K群は特異点をもつスキームにたいしてはホモトピー不変性を一般には持たない.また滑らかなスキームに限ったとしても,代数多様体の構造層や微分形式の層,あるいは代数群が表現する層はホモトピー不変性を満たさない.またガロア表現では暴分岐が重要な研究対象であるが,暴分岐はホモトピー不変性を満たさない.よってVoevodskyのモチーフ理論は応用上いまだ未完成な理論であるともいえる.当該研究では,ホモトピー不変性層を拡張する相互層を新たに導入し,さらにVoevodskyが示したホモトピー不変層にたいする基本定理を相互層にまで拡張することに成功した.Voevodskyの基本定理は,彼のモチーフ理論において基本的な役割を果たすものである.現在は,相互層にたいするこの基本定理を用いて,Voevodskyのモチーフ理論を拡張する相互モチーフ理論を構成することを進めている.前年度までの研究で、Voevodskyのモチーフの三角圏の構成において基本的な役割を果たす「ホモトピー不変層」を拡張する「相互層」を新たに導入し,Voevodskyが示したホモトピー不変層にたいする基本的性質のすべてを相互層にまで拡張することに成功した。さらにこれを用いてVoevodskyのモチーフの三角圏の基本的性質である「ホモトピーt-構造の存在」をモヂュラス付きモチーフの三角圏にまで拡張して示すことにいったんは成功したと前年度の実績報告には述べたが証明に間違いが見つかった。上述の間違いを修正し、「ホモトピーt-構造の存在」をモヂュラス付きモチーフの三角圏にまで拡張することを完成する。さらにVoevodskyのモチーフの三角圏の基本的性質でモヂュラス付きモチーフの三角圏にまで拡張できていない基本的性質として「Gysin系列」と「双対性」がある。今後の研究ではこれらの性質をモヂュラス付きモチーフの三角圏にまで拡張して示すことを目指す。主な研究目的はモチーフの理論をホモトピー不変性をもたない枠組みへ拡張することである。モチフィックコホモロジーの理論は数論幾何学,代数幾何学における重要な研究対象である。モチーフの理論はモチフィックコホモロジーをホモロジー代数的に扱う枠組みを構築する理論である。これまでの理論ではホモトピー不変性が理論の基本的前提条件であった。しかしこれは応用上本質的な制約となる.例えば,代数幾何学の様々な基本的な不変量(例えば微分形式の層)はホモトピー不変性を満たさない.また整数論の重要な研究対象であるガロア表現においても,順分岐なものはホモトピー不変性をみたすが暴分岐なものは満たさない。微分方程式においても類似の現象があり,確定特異点型はホモトピー不変性を満たすが不確定特異点型は満たさない。よって既存のモチーフ理論は応用上いまだ未完成な理論であるといえる.当該研究では,既存の理論をホモトピー不変性を持たない新しい理論へ拡張するとを目的とする。ホモトピー不変性をもたないモチーフの理論の構築のために,モヂュラス付きのモチーフの理論の開発が進んでいる。Voevodskyが構成したモチーフの三角圏は,ホモトピー不変性を満たす層「ホモトピー不変層」を基本的構成要素として用いる.当該研究者はこれまでホモトピー不変性層を拡張する「相互層」を新たに導入し,Voevodskyが示したホモトピー不変層にたいするいくつかの基本定理を相互層にまで拡張することに成功した.さらに、Voevodskyがモチーフの三角圏の構成で用いた滑らかなスキームの圏を拡張する「モヂュラス対の圏」を新たに導入しこれを用いて「モヂュラス対のモチーフの三角圏」を構成した。これはVoevodskyがモチーフの三角圏を一般化するものである。Voevodskyのモチーフの三角圏の構成において基本的な役割を果たす「ホモトピー不変層」を拡張する「相互層」を新たに導入し,Voevodskyが示したホモトピー不変層にたいするいくつかの基本定理を相互層にまで拡張することに成功した.さらに、Voevodskyがモチーフの三角圏の構成で用いた滑らかなスキームの圏を拡張する「モヂュラス対の圏」を新たに導入し、これを用いて「モヂュラス対のモチーフの三角圏」を構成した。

しかしこれは応用上本質的な制約となる.例えば,代数幾何学の様々な基本的な不変量(例えば微分形式の層)はホモトピー不変性を満たさない.また整数論の重要な研究対象であるガロア表現においても,順分岐なものはホモトピー不変性をみたすが暴分岐なものは満たさない。微分方程式においても類似の現象があり,確定特異点型はホモトピー不変性を満たすが不確定特異点型は満たさない。よって既存のモチーフ理論は応用上いまだ未完成な理論であるといえる.当該研究では,Voevodskyが構成した既存の理論をホモトピー不変性を持たない新しい理論へ拡張するとを目的とする。ホモトピー不変性をもたないモチーフの理論の構築のために,モヂュラス付きのモチーフの理論の開発が進めている。Voevodskyが構成したモチーフの三角圏は,ホモトピー不変性を満たす層「ホモトピー不変層」を基本的構成要素としている.当該研究者はこれまでホモトピー不変性層を拡張する「相互層」を新たに導入し、Voevodskyが構成したモチーフの三角圏を「モヂュラス付きモチーフの三角圏」に拡張することに成功していた。本年度の成果は,Voevodskyが示したホモトピー不変層にたいする基本定理を相互層にまで拡張することに成功したことである。さらにこれを用いてVoevodskyのモチーフの三角圏の基本的性質である「ホモトピーt-構造の存在」をモヂュラス付きモチーフの三角圏にまで拡張して示すことに成功した。Voevodskyのモチーフの三角圏の構成において基本的な役割を果たす「ホモトピー不変層」を拡張する「相互層」を新たに導入し,Voevodskyが示したホモトピー不変層にたいする基本的性質のすべてを相互層にまで拡張することに成功した。主な研究目的はモチーフの理論をホモトピー不変性をもたない枠組みへ拡張することである。モチフィックコホモロジーの理論は数論幾何学,代数幾何学における重要な研究対象である。モチーフの理論はモチフィックコホモロジーをホモロジー代数的に扱う枠組みを構築する理論である。これまでの理論ではホモトピー不変性が理論の基本的前提条件であった。Voevodskyが構成したモチーフの三角圏は,ホモトピー不変性を満たす層「ホモトピー不変層」を基本的構成要素としている.
３次元ＬＳＩデバイス積層システムにおける放熱を考慮したＬＳＩデバイス設計技術の研

CMOSデバイスのLSI製造ファンドリを利用して試作したテストLSIデバイスに対して、薄型加工とともに、デバイス面から裏面にシリコン基板を貫通する微細なシリコン貫通電極TSVを形成して、それら複数の薄型デバイスを3次元的に積層し、1000-5000程度の微細ピッチ金属バンプにより薄型デバイス間を電気接続することで、超低消費電力で高機能処理を可能とする高性能3次元LSI積層システム技術の研究開発を行った。具体的には、3次元LSI積層対応のLSIデバイス設計技術および発熱分散を考慮した3次元LSI積層デバイスシステム設計技術の開発を進めて、積層デバイス間の大容量通信を可能とする多ピン微細バンプ接続方式と局所発熱を緩和できる高熱伝導ヒートスプレッド構造を融合させた3次元LSIデバイス積層プロトタイプシステムの基本設計を実施した。プロトタイプシステムの具体化については、まず、基本回路の発熱・放熱状況を検証するTEGデバイスを設計して、試作したデバイスを用いて放熱特性の基礎評価を実施して、電気特性と発熱・放熱特性の相関関係を明らかし、その知見に基づいて、積層後の接続電気検査機能も同時に実現可能な積層デバイス間インターフェース通信回路を含むプロトタイプシステムについて、設計・試作・評価を進め、検査機能の実証、発熱・放熱特性の実測などを達成した。本研究成果については、学術論文誌への投稿論文1件(掲載済)、国際会議での口頭発表4件を実施した。27年度が最終年度であるため、記入しない。CMOSデバイスのLSI製造プロセス環境を利用して試作したテストLSIデバイスを薄型加工した後、デバイス面から裏面に貫通する微細なシリコン貫通電極を形成して、それら複数のデバイスを3次元的に積層し、10005000程度の微細ピッチ金バンプによりデバイス間を電気接続することで、低消費電力で高機能処理を可能とするような高性能3次元LSI積層システム技術の開発を行った。具体的には、3次元LSI積層対応LSIデバイス設計技術および発熱分散を考慮した3次元LSI積層デバイス実装システム設計技術の開発を進めて、積層デバイス間の大容量通信を可能とする多ピン微細バンプ接続方式と局所的発熱を緩和できる高熱伝導ヒートスプレッド層を融合させた3次元LSIデバイス積層実装プロトタイプシステムの基本設計を実施した。基本回路の発熱・放熱状況を検証するTEGデバイスを設計して、試作したデバイスを用いて放熱特性の評価を実施して、電気特性と発熱・放熱特性の相関関係を明確にした。引き続いて、積層接続検査機能も同時に実現可能な積層デバイス間インターフェース通信回路を含むプロトタイプシステムについて、設計・試作を進めていく。低消費電力で高機能処理を可能とするような高性能3次元LSI積層システム技術の開発として、3次元LSI積層対応LSIデバイス設計技術および発熱分散を考慮した3次元LSI積層デバイス実装システム設計技術の開発を進めた。3次元LSI積層に対応したLSI設計シミュレーションツールによりセルレベルの粒度で求めた消費電力分布に基づいて、大規模放熱シミュレーションツールによりセルレベルの粒度で温度分布の解析が可能となる熱電気連携シミュレーション環境を構築し、多ピン微細バンプ接続方式と高熱伝導ヒートスプレッド層を融合させた3次元LSIデバイス積層実装プロトタイプシステムの基本設計を実施するとともに、基本回路について発熱・放熱状況を検証するためのTEGデバイスを設計し、試作したデバイスを用いて放熱特性の評価を実施して、電気特性と発熱・放熱特性の相関関係を明確にした。LSI放熱積層デバイス間の大容量通信を可能とする多ピン微細バンプ接続方式と局所的発熱を緩和できる高熱伝導ヒートスプレッド層を融合させた3次元LSIデバイス積層実装プロトタイプシステムの開発において、積層接続検査機能も同時に実現可能な積層デバイス間インターフェース通信回路を含む改良プロトタイプシステムについて、設計・試作を進めて、電気特性・放熱特性を含む総合システム性能に関する具体的評価実験を実施する。
脱燐・脱窒を行う実下水処理プラントのモデル化と最適運転操作条件の検討

有機物除去を主目的として標準活性汚泥法のプロセスとして設計された処理場を大きな建設工事を行うことなく処理機能を向上させる一つの方法として、運転操作のみの変更で栄養塩除去を実現するステップ流入式嫌気好気活性汚泥法がある.本研究では,この方法を採用している実処理場の機能をシミュレートできる数学モデルを開発し,シミュレーションによって栄養塩除去と運転操作の関係を検討した.処理場のモデルをActivated Sludge ModelNo. 2を利用して作成し,モデルの有用性を処理場の実測結果ならびに処理場から採取した汚泥,下水を用いた回分実験結果により確認した.流入下水中の有機物の分類結果を用いて,処理場の運転操作条件と処理特性の関係をシミュレーションにより検討した.シミュレーション結果は,ステップ流入量配分によって処理場の窒素除去率を向上させることは難しいことを示した.また,この原因が流入下水中有機物のうち容易に分解する割合が少なく,脱窒速度が遅いことが原因であることも示された.既存処理場を対象に,運転操作のみの変更による処理の改善を目的としている本研究では,反応槽の増設以外の方法として,窒素除去率の改善の方策として脱窒槽に有機酸を添加し脱窒速度を早くする方法を検討した.回分実験結果とシミュレーションにより有機酸の添加が反応速度を上げ,窒素除去率が向上することを確認した.また,最初沈殿池汚泥の酸発酵による脱窒槽への有機物供給可能性を室内実験により検討した.有機物除去を主目的として標準活性汚泥法のプロセスとして設計された処理場を大きな建設工事を行うことなく処理機能を向上させる一つの方法として、運転操作のみの変更で栄養塩除去を実現するステップ流入式嫌気好気活性汚泥法がある.本研究では,この方法を採用している実処理場の機能をシミュレートできる数学モデルを開発し,シミュレーションによって栄養塩除去と運転操作の関係を検討した.処理場のモデルをActivated Sludge ModelNo. 2を利用して作成し,モデルの有用性を処理場の実測結果ならびに処理場から採取した汚泥,下水を用いた回分実験結果により確認した.流入下水中の有機物の分類結果を用いて,処理場の運転操作条件と処理特性の関係をシミュレーションにより検討した.シミュレーション結果は,ステップ流入量配分によって処理場の窒素除去率を向上させることは難しいことを示した.また,この原因が流入下水中有機物のうち容易に分解する割合が少なく,脱窒速度が遅いことが原因であることも示された.既存処理場を対象に,運転操作のみの変更による処理の改善を目的としている本研究では,反応槽の増設以外の方法として,窒素除去率の改善の方策として脱窒槽に有機酸を添加し脱窒速度を早くする方法を検討した.回分実験結果とシミュレーションにより有機酸の添加が反応速度を上げ,窒素除去率が向上することを確認した.また,最初沈殿池汚泥の酸発酵による脱窒槽への有機物供給可能性を室内実験により検討した.脱燐・脱窒を行う下水処理場の機能をシミュレートできるモデルを開発し、流入水質に対応した最適運転操作法を確立するために、本年度は以下の点について検討した。(1)脱燐・脱窒操作と関連する下水性状の特徴及びその季節的変動パターンを明らかにする。(2)生物反応モデル(Activated ModelNo.2)中のパラメータ値を得る。(3)同モデルによるシミュレーションを実行するための計算プログラムを開発する。下水性状の特徴及び季節的変動を測定するために、平成7年6月より月に一度、一日のコンポジットサンプルを採取して流入下水の性状、特に有機物の分類を行った。その結果、流入下水の有機物組成の各成分比率は濃度が変化しても比較的一定であった。一方、返送汚泥の有機物組成比率、特に硝化菌や燐蓄積菌の含有量は運転条件によって大きく変動することが明らかとなった。なお、流入下水の水温が20°C付近で安定していたために、流入下水水質の季節的な変動及び処理場における有機物、窒素、燐の処理特性には顕著な違いは認められなかった。下水中の燐の存在形態の測定結果より、全燐に占める溶解性燐酸塩の割合が非常に小さく、燐の放出・取り込み速度に顕著な差異は認められなかった。燐の放出・取り込み速度は処理場のエアレーション量に大きく依存することが明らかになった。下水処理場の沈殿池及びエアレーションタンクにおける炭素(有機物)、窒素、燐の物質収支とその存在形態の測定結果は、回分実験で得られた生物反応速度(硝化速度、脱窒速度、燐の放出・取り込み速度等)と高い相関性を示した。一方、54個の化学量論係数を含む上記の反応モデルに酸素吸収量を表現する項を加え、回分過程における酸素、各態有機物、窒素、燐等の19成分の濃度変化をシミュレートする非定常計算プログラムを開発した。好気、微好気及び嫌気条件下におけるシュミレーション結果は、実験結果と同じくエアレーション量の効果が大きいことを再現した。有機物除去を主目的として標準活性汚泥法のプロセスとして設計された処理場を大きな建設工事を行うことなく処理機能を向上させる一つの方法として,運転操作のみの変更で栄養塩除去を実現するステップ流入式嫌気好気活性汚泥法がある.本研究では,この方法を採用している実処理場の機能をシミュレートできる数学モデルを開発し,シミュレーションによって栄養塩除去と運転操作の関係を検討した.処理場のモデルをActivated Sludge ModelNo.2を利用して作成し,モデルの有用性を処理場の実測結果ならびに処理場から採取した汚泥,下水を用いた回分実験結果により確認した.

流入下水中の有機物の分類結果を用いて,処理場の運転操作条件と処理特性の関係をシミュレーションにより検討した.シミュレーション結果は,ステップ流入量配分によって処理場の窒素除去率を向上させることは難しいことを示した.また,この原因が流入下水中有機物のうち容易に分解する割合が少なく,脱窒速度が遅いことが原因であることも示された.既存処理場を対象に,運転操作のみの変更による処理の改善を目的としている本研究では,反応槽の増設以外の方法として,窒素除去率の改善の方策として脱窒槽に有機酸を添加し脱窒速度を早くする方法を検討した.回分実験結果とシミュレーションにより有機物の添加が反応速度を上げ,窒素除去率が向上することを確認した.また,最初沈殿池汚泥の酸発酵による脱窒槽への有機物供給可能性を室内実験により検討した.
インドシナ半島中央部における極端現象を対象とした農業被害関数の推計と気候変動予測

近年メコン川中流域において頻発する洪水・渇水による被害は、開発成果を一瞬にして破壊し、この地域における健全な経済発展における最大の脅威となっている。また、その中でもタイ東北部は特に灌漑率が低く、気象要因に極めて脆弱な地域である。本研究では将来の気候変動に対する水災害のリスク推計のために、タイ東北部において農業被害関数を推計し、農家世帯生計に対する影響を評価することを目的とした。コメ生産量は雨季前半68月の3か月積算降水量との正の相関が高く、農家世帯収入に占めるコメ被害額の割合は近年減少傾向にあったものの、毎年いずれかの県で6億バーツ規模の農業被害が発生していることが示された。本年度は各サブグループにおいて農業被害推計のための基礎データ収集および予備調査を行った。以下に概要を示す。<サブテーマ1>現在気候・将来気候における降水量の極値分析では、メコン川委員会が集積している水文・気象データを収集し、過去の洪水・渇水事象の抽出を行った。東北タイにおいては41箇所の観測データが使用可能であった。<サブテーマ2>リモートセンシング技術を用いた脆弱性の空間分布推定では、タイ・ラオス両国の農林省において農業統計データを収集した。東北タイにおいては1981ー2013年のデータが、ラオスでは1975ー2014年のデータが利用可能であった。また、コンケン県周辺農地において収量調査を行い、分光スペクトルとの相関を評価した。<サブテーマ3>過去の事象における農業被害推計と農村における生計戦略分析では、9月に灌漑農家を対象とした予備調査を行った。2015年は20年に1回程度の大渇水が生じており、異常気象時の農家の対応について9月に予備調査を行った。乾季作の状況については、栽培時期を考慮して年度を跨いだ5月に調査を行うこととした。<サブテーマ4>水・作物生産統合モデルによる将来予測と効果的な適応策の検討では、これまでに開発した水・作物生産モデルの改良を行うため現地調査を行った。従来のモデルでは水・温度・窒素ストレスが考慮される構造となっていたが東北タイでは塩類集積が収量制限要因となっており、土壌の塩濃度がコメ収量に及ぼす影響を評価するため現地にて収量調査と土壌分析行い応答関数を求めた。また、サブテーマ2と協力して、リモートセンシングによる塩類集積土壌の広域評価に向けたデータ収集を開始した。各サブテーマについて、当初計画どおりに現地調査を行い基礎データの収集と分析を行った。2015年は20年に1度の大規模な渇水が生じており、本研究がターゲットとしている極端現象時の現業機関や農家の対応について貴重なデータが収集できた。よって、本研究はおおむね順調に進展しているものと評価された。本年度はタイ東北部における農業被害関数の推計とともに、現地での世帯生計調査を行うことで農家の世帯生計に対する農業被害の影響を定量的に評価した。その中で、天候インデックス保険の可能性について検討した。タイ東北部における雨季作米および乾季作米の生産変動を分析した結果、雨季作米については雨季前半の降雨量によって生産量が左右され、その変動は主に作付面積や単収の変動によるものであった。また、ムーン川支流地域においては生産量と降雨量に洪水の影響と考えられる負の相関がみられた。乾季作米については大規模なダムが存在する県で、直前の雨季の降雨量によって生産量が左右され、その変動は主に作付面積の変動によるものであった。雨季作米が対象となる実際の天候インデックス保険ではインデックスとして雨季前半の降雨量が使用されることから、現行の天候インデックス保険の設計には妥当性があった。雨季作米の生産変動による被害額推計と農家世帯生計調査の結果から、農家世帯収入に占める被害額の割合は近年減少傾向であった。また、農家の生活が以前よりも豊かになっていることや、現地農家が独自のリスク分散手法を有していたことからも農家世帯生計に対する農業被害の影響は小さいと考えられ、このことが天候インデックス保険の普及を妨げる要因の一つとして考えられる。一方で、専業農家の世帯収入に占める被害額の割合は兼業農家に比べて高く、全世帯収入を農業収入に依存する専業農家や被害額自体が大きくなる大規模経営農家にとっては、適切な保険設計により天候インデックス保険が有効となる可能性があると考えられた。その方策の一つとして、小額でも高頻度で保険金が受け取れるようインデックスと支払額を見直すことが重要であると考えられる。当初の計画通り、本年度は東北タイの17県を対象としたコメの農業被害関数を推計し、降水量と気温が農業生産に及ぼす影響を評価した。また、過去の農業被害額を推計し、農家世帯収入に占める被害割合を明らかにした。これらの結果から天候インデックス保険の普及阻害要因の可能性が示され、よって本研究はおおむね順調に進展しているものと評価できる。本年度はタイ東北部におけるコメ生産システムに対する気候変動影響を評価し,農業被害の将来予測を行った.その中で,適応策である天候インデックス保険の可能性についても検討した.タイ東北部におけるコメ生産と月別降水量を相関分析した結果,7-9月の降水量の増加がコメ生産量に正の影響を与え,雨季終わり10,11月の降水量の増加はコメ生産量に負の影響を与える結果となった.

実際,Khon Kaen県の天候インデックス保険ではインデックスとして7月降水量と89月積算降水量が採用されていることから,インデックスの設定期間にはおおむね妥当性があった.次にインデックス値そのもの(量)の妥当性を評価するため確率降水量の計算を行った.実際のインデックス保険のインデックス値である「早期渇水」:7月降水量100mm,「渇水」:8+9月積算降水量320mm,「深刻な渇水」:8+9月積算降水量220mmに焦点を当て,グンベル分布によりそれぞれの非超過確率を計算した.その結果,Khon Kaen県の保険で設定されているインデックス値の再現確率を求めた結果,「早期渇水」は3年に1回,「渇水」は4年に1回,「深刻な渇水」は30年に1回と見積もられた.また,1985年2016年の月別降水量を用いて,実際インデックス値を下回る回数を求めたところ,その発生頻度はグンベル法で求めた頻度とほぼ一致する結果となった.得られた再現確率をもとに農家が受け取る保険金の期待値を計算した結果,農家は毎年8%の保険金を受け取ることができ,このことから,実際の天候インデックス保険の降水量設定は妥当であると考えられた.近年メコン川中流域において頻発する洪水・渇水による被害は、開発成果を一瞬にして破壊し、この地域における健全な経済発展における最大の脅威となっている。また、その中でもタイ東北部は特に灌漑率が低く、気象要因に極めて脆弱な地域である。本研究では将来の気候変動に対する水災害のリスク推計のために、タイ東北部において農業被害関数を推計し、農家世帯生計に対する影響を評価することを目的とした。コメ生産量は雨季前半68月の3か月積算降水量との正の相関が高く、農家世帯収入に占めるコメ被害額の割合は近年減少傾向にあったものの、毎年いずれかの県で6億バーツ規模の農業被害が発生していることが示された。得られたデータをもとに、気象条件や土壌条件などの農業生産阻害要因を抽出し、それらを変数とした農業被害関数の推計を行う。また、過去20年間の農業生産および降水量データから農業被害額を推計し、実際の農家世帯収入に及ぼす影響割合を評価する。これまで東北タイ41箇所の気象観測データを入手し解析を行っているが、気温データについてはコンケン観測所1箇所のみとなっており、モデルの精度向上のためには気温データのさらなる入手が必要である。また、気候変動を考慮した将来予測にむけた将来シナリオを設定し、構築したモデルにより農業被害発生の規模と頻度について解析を進める。29年度が最終年度であるため、記入しない。環境水文学29年度が最終年度であるため、記入しない。
小児がん患者における隠れcancer-predispositionの探索

本研究は、「小児がん発症者のがん細胞にみられる遺伝子変異は、体細胞変異(獲得された後天的な変異)と考えられていたものでも、一定の頻度で、正常細胞にわずかに存在する生殖細胞系列細胞バリアントに由来する」という仮説のもとに、鋭敏なゲノム解析手法を用いることで小児がん患者における"隠れたがん素因"の頻度を探索し、小児がんの発症における遺伝的背景についての理解を深めることを目的とする。
Mechanosensitive Receptorのクローニング

細胞は、化学的、光学的、機械的な刺激・ストレスを受けて生き続ける。生物における機械的刺激の感知は、聴覚、平衡感覚、触覚、筋肉・腱での動きの感知、細胞での容積変化の感知などである。機械的刺激には、摩擦力、圧力、伸展などがあるが、細胞はこれらの刺激に対してさまざまな細胞内反応を介して、生体の要求に応じている。機械的刺激に反応する細胞イオンチャンネルの存在は明らかであるが、これが機械的刺激を細胞内の化学反応に変換するMechanosensitive Receptorの実体であるかどうかは不明である。Mechanosensitive Receptorの実体が不明であるひとつの理由は、研究対象が小さく、構成蛋白質の濃度が低いことである。しかし、近年の分子生物学的手法の進歩はこの困難な障壁を超える可能性を大きくしている。研究方法として、まず1)PCR法によるMechanosensitive Receptorのクローニングを行ったが、既知の遺伝子のみ同定できた。次ぎに2)培養細胞に対する圧刺激システムの開発を行った。その結果、単純加圧のみで、細胞内可溶性蛋白が変動する可能性が示唆され、これまで報告されている蛋白質リン酸化カスケードを中心とした情報伝達経路をも含めて、加圧による刺激が、いかなる変化を及ぼすかについて今後ともさらなる検討を行い、単純圧変化を細胞内情報へ変換する効果器の同定を行う予定である。さらに、3)圧負荷血管系培養細胞における情報伝達系の変化(In-Gel Protein Kinase Assay法による検討)、4)圧負荷培養細胞でのmRNA発現変化のDifferential Display法による解析は現在進行中である。近年、骨格筋や心筋、内皮細胞をはじめとした数多くの細胞で、細胞膜の伸展やズリ応力に応答する機械受容チャネルの存在が報告され、機械刺激の受容体から応答にいたるカスケードの解明の糸口が見つかったかに思える。しかしその本体の詳細は不明である。われわれはすでに報告されている大腸菌のmechanosensitive channelのDNA塩基配列を基に心血管系のstretch receptorのクローニングを計画した。研究経過既存のmechanosensitive receptorの塩基配列を参考にPCRを用い、スクリーニング中であるが、現在のところ心筋においては既存のmechanosensitive receptorと相同性の大きい受容体は見つかっていない。血管内皮細胞にシェア-ストレスを掛け、負荷によって新しく発現する蛋白及び遺伝子を検索中である。負荷によって発現が強くなる蛋白及び遺伝子は相当数に上ることが判明した。各々の同定はまだされていない。研究経過で述べたごとく、既存のmechanosensitive receptorの塩基配列を参考にPCRを用い、スクリーニングしても、それらしき物は今のところ見あたらない。ほ乳類との相同性の大きいことを示していると考えられる。従って、今後は細胞にストレッチを掛け物より遺伝子を釣り上げる方向に進みたいと考えている。筋肉は伸展刺激に応じて収縮や形態変化を起こす。心筋への伸展刺激は自動能の亢進、不整脈の誘発、心房性利尿ペプチドの分泌や細胞肥大、内皮細胞では血流や血圧に応じた血管作動物質の分泌、増殖能や形態の変化が生じる。外来刺激のみならず、細胞の成長、分裂、形態変化、運動に伴って細胞の各所に多様な力が発生し、細胞応答を修飾している。しかし、これらの細胞応答に至る分子過程はまったく未解明の状態である。平成7年度は、Polymerase Chain ReactionにてMechanosensitive Receptorと類似した受容体のクローニングを試みたが、同定されなかった。それに対して、平成8年度は、培養細胞に陽性圧力をかけるチェンバーを工夫し、作成した。このチェンバー中にで、新生児ラットの培養心筋細胞、冠状動脈血管内皮細胞、冠動脈血管平滑筋細胞を培養し、Expressional cloningを試みている。今年度は特に既存のクロライドチャンネルのヌクレオチドシークエンスを中心に、オリゴヌクレオチドを合成し、クローニングを試みた。

しかし、今のところ妥当と思われるヌクレオチドシークエンスは同定されていない。当研究室の方法とは異なった、流れによる内皮細胞の遺伝子発現およびStretch Activated Channelのクローニングを試みているが、共同研究者の安藤譲二である。これは、血液の粘性と流速の積で決まる壁ずり応力により血管内皮細胞に起きる遺伝子発現の変化と流れ感知機構として働いているであろう受容体ノクローニングが目的である。遺伝子発現の効果は充分検討できたが、Stretch Activated Channelのクローニングは今のところ成功していない。
確率変分解析の基礎研究

ホワイトノイズ解析における飛田微分に付随した新しいタイプのラプラシアン△_pを無限次元多様体上に構成した。それは従来の飛田のラプラシアン△_Hとは異なり、C^∞不変性を有する良い性質の作用素として実現出来たため、ド・ラーム=ホッジ=小平の分解定理の無限次元版を示すことに成功した。ホワイトノイズ解析における無限次元フーリエ変換の変種として、擬FM変換PSIを構成し、基本的な諸性質を導出した。また特にIntertwining Propertiesと呼ばれる性質やフォック展開表現などを導いた。さらにその族{Ψ_θ;θ∈R}が超汎関数空間(S)^*上の線形同相写像群の正則1変数部分群を成し、しかもその対応する生成作用素がiN【symmetry】i△^*_Gで与えられることが判明した。さらにはその擬FM変換の一般化の方法が分かり、一般化FM変換X_θを構成した。その族{X_θ;θ∈R}はやはり(S)^*上の線形同相写像群の正則な1変数部分群であることを示した。また、その生成作用素の具体的表現を同定し、その変換の特徴付け定理を証明した。確率変分方程式の解として、確率場X(s)がホワイトノイズ空間に実現され、そのS変換に対して古典的変分法が適用可という条件を課すと、特別な場合に限り変分操作が可能で、変分δXの具体的表現が得られた。確率境界値問題を考察し、ホワイトノイズ解析における手法を適用することにより、一般化された確率漸近解の定式化に基づき、確率解析的視点から解の構成を行った。また確率系の振動論から、新しいタイプの極限定理を導いた。1.(1)確率変分方程式の解として、rundom field X(s)がホワイトノ-ズ空間に実現され、そのS変換に対して古典的変分法が適用可という条件を課すと、特別な場合に、変分操作が可能で、変分SXの具体的表現が得られた。(2)超汎関数のクラスの確率変分を考える際のパラメータ集合は、一般化球面と微分位相同型なIR^d内の閉多様体に限られる。この粋からはずれると、Deformationによる極限操作で変分を計算する方法が適用できない。2.(1)Hida微分に付随したラプラシアンを無限次元多様体上に構成した。これもホワイトノイズ解析において他のラプラシアンとは異なる何らかの役割を担うものと思われる。(2)ホワイトノイズ解析における無限次元フーリエ変換の変種として、擬FM変換を構成した。更に、それのIntertwining Properties及びFock展開表現等を導いた.(3)この擬FM変換族が超汎関数空間上の線型同相写像群の、正則1変数部分群をなし、その対応する生成作用素がiN+i△G^*(N: Number作用素; △G^*グロス・ラプラシアンの双対作用素)で与えられることが判明した。上記の一般化の方法が分かり、一般化FM変換を構成した。1.(1)確率変分方程式の解としてRandom Field X(s)がホワイトノイズ空間に実現され、そのS変換に対して古典的変分法が適用可と云う条件を課すと、特別な場合に変分操作が可能で、変分δXの具体的表現が得られる。(2)超汎関数のクラスの確率変分を考える際のパラメータ集合は、一般化球面と微分位相同型なR^d内の閉多様体に限られる.この粋からはずれると、Deformationの手法による極限操作で変分を計算する方法が適用できない.2.(1)Hida微分に付随したラプラシアンを無限次元多様体上に構成した.これもホワイトノイズ解析における他のラプラシアン達とは異なる何らかの役割を担うものと期待される.

(2)ホワイトノイズ解析における無限次元フーリエ変換の変種として、擬FM変換と呼ばれるものを構成することができる.更にその変換に関してIntertwining Properties及びFock展開表現等が導かれる.(3)この擬FM変換族は超汎関数空間上の線型同相写像群の正則1変換部分群をなし、その対応する生成作用素はiN+i△^*_G(N:Number作用素、△^*_Gグロス、ラプラシアンの双対作用素)で与えられる.上記の変換は更に一般化することが可能で、一般化FM変換が構成される.ホワイトノイズ解析における飛田微分に付随した新しいタイプのラプラシアンΔ_Pを無限次元多様体上に構成した。それは従来の飛田のラプラシアンΔ_Hとはことなり、C^∽不変性を有する良い性質の作用素として実現出来たため、ド・ラーム=ホッジ=小平の分解定理の無限次元版を示すことに成功した。ホワイトノイズ解析における無限次元フーリエ変換の変種として、擬FM変換Ψを構成し、基本的な諸性質を導出した。また特にIntertwiningPropertiesと呼ばれる性質やフォック展開表現など導いた。さらにその族{Ψ;_θ;∈R}が超汎関数空間(S)^*上の線形同相写像群の正則な1変数部分群を成し、しかもその対応する生成作用素がiN+iΔ^*_Gで与えられることが判明した。さらに、一般化FM変換X_θを構成した。その族{Ψ_θ;∈R}はやはり(S)^*上の線形同相写像群の正則な1変数部分群であることを示した。また、その生成作用素の具体的表現を同定しその変換の特徴付け定理を証明した。確率変分方程式の解として、確率場X(s)がホワイトノイズ空間に実現され、そのS変換に対して古典的変分法が適用可という条件を課すと、特別な場合に限り変分操作が可能で、変分δXの具体的表現が得られた。確率境界値問題を考察し、ホワイトノイズ解析における手法を適用することにより、一般化された確率漸近解の定式化に基づき、確率解析的視点から解の構成を行った。また確率系の振動論の観点から、新しいタイプの極限定理を導いた。
在家仏教運動の比較社会学的研究

この研究は、日本の在家仏教運動を担ってきた在家教団の既成教団との関連で4つのタイプ(借傘型、内棲型、提携型、自立型)に分け、それらに帰属する幾つかの教団の宗教運動の比較研究を通して、日本の在家仏教運動が既成教団との間に持ってきた複雑な関係の特質を把握する目的で行われた。両年度にわたった研究成果の概要は、以下のように要約できると思われる。(1)これまで新宗教の一部(仏教系新宗教)として研究されてきた日本の在家仏教運動が、総じて、既成教団と密接に関連し、その強い影響のもとに運動を展開してきただけでなく、今日でもなお多様な関係を持ち続けていること。(2)しかしながら、日本の在家仏教運動には在家中心の宗教実践(民衆主体主義)と現世に生きる人間のための仏教運動(現世主義)という、既成教団には見られない独自性があること。(3)第3に、4つのタイプの間での既成教団からの伝統継承度の違いは、内棲型と自立型の場合には比較的高いと言えても、借傘型と提携型が必ずしも低いとは言えず、また、個々の運動によっても違いがあって、一概には語れないこと。(4)第4に、少なからぬ在家教団(本門佛立宗、念法真教、辯天宗、阿念宗など)に、既成教団とは性格の異なる僧侶がいて、教化活動や儀礼執行にあたっていること。(5)第5に、在家教団の末端家庭集会をみると、成立の新しい教団(立正佼成会や創価学会など)のほうが古い教団(本門佛立宗など)よりも、より強い在家信者中心主義(民衆主体主義)が貫かれていること。本研究の目的は、これまでの日本の在家仏教運動を担ってきた在家諸教団を、既成教団との関連において、借傘型、内棲型、提携型、自立型の4つの型に分け、それぞれの型を代表すると思われる教団の運動の比較研究を通して、日本の在家仏教運動が既成教団との間に持ってきた複雑な関係の社会学的な特質を把促することろにあるが、当該年度の研究実績としては、概ね、以下のような事柄を指摘することができる。(1)日本の在家仏教運動が、総じて、既成教団と密接に関連し、その強い影響のもと運動を展開してきていて、今日でもなお、多様な関係を持っていること。(2)と同時に、日本の在家仏教運動には、在家中心の実践(民衆主体主義)と現世の人間のための運動(現世主義)という、既成教団には見られない独自性があること。(3)第3に、既成教団からの伝統の継承度の違いは、内棲型と自立型の場合には比較的高いと言えても、借傘型と提携型が必ずしも低いとは言えず、また、個々の運動によっても違いがあって、一概には語れないこと。(4)第4に、少なからぬ在家教団に、既成教団の僧侶とは性格の異なる「得度僧」がいて、教化活動や儀礼執行にあたっていること。本年度は、昨年度の調査研究が不十分であった在家仏教諸教団(本門仏立宗、解脱会、念仏真教、真如苑、立正佼成会、創価学会など)への参与観察と資料収集および面談聴き取り調査を行った。とりわけ、本門仏立宗を中心に立正佼成会と創価学会を加えた3教団の家庭集会(御講、法座、座談会)への参与観察と面談聴き取り調査を重点的に行い、その成果を研究成果報告書に収録した。その概要は、以下の通りである。(1)本門仏立宗の「御講」が儀礼中心であるのに対して、立正佼成会の「法座」や創価学会の「座談会」は座談中心であること。

(2)本門仏立宗の「御講」が僧侶中心であるのに対して、立正佼成会の「法座」や創価学会の「座談会」は在家者中心であること。本門仏立宗の「御講」が布施の授受の場であるのに対して、立正佼成会の「法座」や創価学会の「座談会」は金銭無用の場であること。(4)こうした違いが幕末期に内楼型の在家教団として出発した後に僧侶と寺院を持つに至った本門仏立宗と、太平洋戦争後に急膨張をとげ内部に僧侶・寺院を含まない立正佼成会(提携型の在家集団)・創価学会(内棲型の在家教団)の、在家教団としての構造的な違いに由来していること。
仏領インドシナにおけるカンボジア地域史:人・もの・情報ネットワークの観点から

カンボジアのチャームに関する情報は、特に島嶼部東南アジア地域との交流を考える上で、マレー世界およびイスラームを対象とする研究者から求められているが、『王朝年代記』の記述でさえ、きちんと引用可能な形で紹介されたことはない。そこで、『王朝年代記』の記述と他の同時代史料を比較・分析し、「『カンボジア王朝年代記』の中のチャーム・チュヴィエ」という研究ノートにまとめた。またカンボジアのムスリム・コミュニティーと政治権力との関係は、カンボジアの王権は異民族・異文化に寛容であったといわれているのみで、具体的にどのような交渉を持ってきたのかは分析されてこなかった。そのため、カンボジアの国立公文書館が所蔵する、トボーン・クモム地方(メコン河東岸、現コムポン・チャーム州内)キエン・ロミエト村のチャーム人イスラーム宗教指導者の後継者選定をめぐる訴訟文書を翻訳・解題し、分析を加えたものを、「プーム・キエン・ロミエト(カエト・トボーン・クモム)のハーキム任命騒動-プノム・ペン国立公文書館所蔵文書No.20811の分析-」という研究ノートにまとめた。これらは2008年秋を締切とする雑誌への投稿を予定している。さらにカンボジア語雑誌『カンプチア・スーリヤ』に掲載された、2人のカンボジア人仏教学者による、1928年と1933年の仏領コーチシナ旅行記の解読を終えた。仏領コーチシナは、現在はベトナム領に含まれているが、カンボジアのナショナリズムが失地として回復を叫んでいる地域である。他の同時代史料と比較検討し、20世紀前半におけるこの地域とプノム・ペンとの交流の諸相を明らかにして、2008年度中に論文としてまとめあげたい。
固体表面接触部のナノ観察と同定に関する研究のナノ位置決めシステムへの応用

本研究では,摩擦を利用した駆動機構として,接触する二面間に接線力を作用させたときの微小変位特性を利用して,ナノメータオーダの分解能をもつ位置決め機構について検討を行った.その結果,種々の表面粗さを有する二面間の繰返し微小変位特性を用いた精密送りを分解能1nmで実現できる可能性が得られた.本研究では,摩擦を利用した駆動機構として,接触する二面間に接線力を作用させたときの微小変位特性を利用して,ナノメータオーダの分解能をもつ位置決め機構について検討を行った.その結果,種々の表面粗さを有する二面間の繰返し微小変位特性を用いた精密送りを分解能1nmで実現できる可能性が得られた.これまでの研究において,種々の鋼やセラミックスの接線力による接触面間の微小変移特性について検討し,これらの摩擦面の特性を用いて,摩擦駆動方式によるナノメータオーダの位置決めへの適用が可能であると考えている.そこで,摩擦面接触部の微視的な測定とあわせて,繰返し微小変位特性を用いた精密送り機構を解明することと,これがナノオーダ送り機構として十分活用できることを裏付けることを目的とした.本年度は,これまで用いてきた実験装置により基礎テータを得るための実験を行った.1.実験方法装置はまず発振器で一定の振幅をもつ電圧を,スピーカーに印加する.それによりボイスコイルが発生する振動を試料板に接線力として作用させる.そして生じる変位δを変位センサが計測し,レコーダに記録した.実験で使用した試料と仕上げ方法は,粗い面の黄銅試料の接触面を,表面粗さを約1μmRzの等方性摩擦面になるように仕上げた.また滑らかな平面試料のジルコニアは,表面粗さが0.07μmRzの滑らかな面に仕上げた.実験条件は,まず巨視的すべりを起こさない範囲の最大接線力f_0を求めた.次に,f_0を基準として,繰返し接線力(振幅)f_1の大きさ,さらに繰返し接線力に加えるシフト量Δfを変化させて実験を行った.なお,振動数は5Hzで行なった.2.実験結果今回行なった実験の結果としては,繰返し接線力を黄銅試料に25秒間に125回与えた場合,条件によってその間に406109nmの変位が生じた.つまり,1回の繰り返しで生じる微小変位Δδは,総変位を振動回数で割った値の9.60.9nmとなった.このことから,微小変位を利用することにより,目標分解能1nmをもつナノ精密送り機構の実現の可能性が得られた.次年度以降は,これらの得られた結果より実験装置の改良や摩擦面試料および実験条件を詳細に検討を行なう予定である.本研究の目的は,摩擦を利用した駆動機構として,接触する二面間に接線力を作用させたときの微小変位特性を利用して,ナノメータオーダの分解能をもつ位置決め機構について検討を行うことである.前年度までの研究において,繰返し微小変位特性を用いた精密送りを分解能1nmで実現できる可能性が得られた.本年度は,これまで得られた結果より,実験装置の改良や摩擦面試料および実験条件の詳細な検討を行った.1.実験方法装置はボイスコイルを購入することにより,推進力をより安定して与えることを可能にした.また,変位を測定する静電容量型のセンサの測定制度を05nmに向上させより制度のよい測定を行えるように改良を加えた.実験で使用した試料には,黄銅,ジルコニアに加えて窒化ケイ素や炭化ケイ素などを加え,粗い面の表面粗さを約15μmRzの等方性摩擦面になるように仕上げた.また滑らかな平面試料の表面粗さは0.1μmRz以下の滑らかな面に仕上げた.接線力の与え方の条件は,基本的に前年度と同様の条件で行ったが,振動数は15Hzに変化させて行なった.2.実験結果試料の組合せや表面粗さおよび接線力の繰り返し振動数を種々変化させて行なった実験の結果としては,条件によって測定時間25秒の問に約1002000nmの変位が生じた.つまり,1回の繰り返しで生じる微小変位δの値は約120nmとなった.このことから,微小変位を利用することにより,条件を変化させることにより位置決めの分解能が変化する結果が得られた.また,条件によっては目標分解能1nmをもつナノ精密送り機構の実現の可能性があることがわかった.今後も,摩擦面や実験条件の選定,実験装置の高精度化を図ることにより,高精度な位置決めを実現できるものと考えられる.