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「静物」に関する脱領域的研究―ネーデルラント美術を中心に

16世紀後半、ネーデルラントを席巻したイコノクラスム(偶像破壊運動)により、主教画像の禁止が「静物」を美的だと感じさせる感性をより深化させ、フェティシズムへと向かう心性が醸成された。特にオランダにおいては「静物」が東洋交易との隆盛により促進され、それは「オランダ」の表象として際立ち、スペインなどの旧世界を駆逐する政治的機能を果たすことになったのである。古典主義の美術理論では最下位に置かれた静物画が、ネーデルラントでは枢要な役割をもった。それに大きな役割を果たしたのが、地理上の発見だ。多種多様なモノがヨーロッパに流入してきたことによってアイデンティティが揺らぎ、その確立のために、古代の「静物」観の再評価が起こった。16世紀後半、ネーデルラントを席巻したイコノクラスム(偶像破壊運動)によって、宗教画像の禁止が「静物」を深化させ、フェティシズムへと向かう心性が醸成された。特にオランダにおいては「静物」が東洋交易との隆盛により促進され、それは「オランダ」の表象として際立ち、スペインなどの旧世界を駆逐する政治的機能を果たすことがあきらかになった。これまでの二年間でネーデルラントの静物画がいかにインター・カルチュラルな領域であるかが明らかになってきた。しかし、昨年度調査したヴィッテ号の積載品の中国磁器と17世紀のオランダ静物画との関連性はいまだ明確にはなっていない。それは、この分野の基礎研究がオランダ側でもあまりすすんでいないこともにもよるが、何よりも現存する陶磁器と絵に描かれた陶磁器の絵柄に共通するものがかぎられているということにもよる。原物と描かれたものが一対一で対応するのではないかという実証性を重んじる仮説自体の修正が迫られている。新たなインター・カルチュラルなアプローチを考案しなければならないゆえんだ。そこから今日的な意味でのグローバル・アート・ヒストリーの方法が見えてくるに違いない。今後、アムステルダム歴史博物館、レイデンの民族学博物館、レーウワルデン市立博物館など継続的な調査を重ねることで、資料的な細部をかためていきたい。また磁器がオランダ文化に与えた影響は、図柄に限定されるものではなく、光のとらえ方など、17世オランダ絵画全体にかかわるのではないかという視点を組み込んでアプローチすることが今後求められる。予備調査や資料収集の段階を確実に積み上げながら、研究報告書の作成へむけて堅実に考察を進めている。当該研究が、文献資料を読解したり、イメージ資料を入手し海外調査の下準備に時間を要したため、海外への渡航を見送ったことが次年度への予算を先送りした最大の理由である。しかしそれは、研究の遅れというものではなく、研究を進める中で当初予想していた以上の複雑な問題に遭遇し、さらなる周到な準備を必要としたと言うことで、研究の深まりをあらわすものと解している。今後は、イタリアをはじめとする海外調査や文献資料を渉猟することで、論を積み上げていきたい。具体的には、ネーデルラント美術における「静物」のような形象が質量ともに自律した形をとって表舞台に躍進してくるのは、16世紀のイコノクラスム(偶像破壊)を契機としている。ドイツに端を発したこの運動をネーデルラントで深刻に受けとめたごく初期の画家はアーツェンである。絵の中で宗教主題の占める割合が後退し、「静物」モチーフが大きな割合を占めるようになる。絵画の最大の役割が物語の内容を伝えることから、「美的な機能」へと変容したのである。
原子蒸着法及び高真空中CVD法によるダイヤモンド低温合成と評価

気相からのダイヤモンド成長法は、そのほとんどが比較的高い圧力下でのCVD法によっている。そのため気体原子および分子間の相互作用が大きく、成長の素過程の解析は困難であった。そこで比較的低い圧力での成長を試みる事がこの研究の主目的である。黒鉛を真空中で蒸発させると、炭素原子と共にそのクラスタ-が多量に蒸発する。このクラスタ-の存在が結晶性の黒鉛及びダイヤモンドの成長に悪影響を及ぼす事が"原子蒸着法"の基礎実験で明らかになった。しかし、炭素原子を安定して蒸発させる事はかなり困難であり、この実験を再現性良く行うには基本的な技術の改良が要求される。基本的には炭素原子がダイヤモンド成長の主要な活性種である可能性が大きくなった。メタンー水素系で、比較的低圧である0.01Torr付近の圧力でCVD法を試みた。気体分解には2000C程度に加熱されたフィラメントを用いた。成長速度の極端な減少は見られるが0.01Torrまではダイヤモンドの成長が認められた。気体温度を2000C程度であると仮定して、フィラメント付近での気体種を求めた。水素分子、水素原子、炭素原子の生成が大きく、その他のラジカル等の量は非常に少なかった。この気体温度における上記の気体種の平均自由行程を求めると、それらは下地とフィラメント間距離(1mm)の数倍から10倍程度であった。従って、これらを考え合わせると、水素原子及び炭素原子はほとんど衝突なし下地に到達すると思われ、"原子蒸着法"の結果とも一致している。成長速度を無視すれば、成長温度の低温下は可能である。現象としては、水素原子の成長表面からの脱離に関係している。水素原子による引き抜き反応を利用した低温下は今後の課題となるであろう。これまでの研究において、黒鉛を高真空中で電子線加熱法により蒸発させると、下地表面には無定形状態の炭素膜が成長することが知られている。そして、この場合下地温度を800C程度に上昇したとしても、結晶性の炭素膜は得られない。今年度の研究の第一段階として、黒鉛から蒸発してくる炭素蒸気の質量分析を行った。黒鉛の加熱温度により若干の変化は見られるが、全般的に蒸発気体中には炭素原子以外に炭素の2原子クラスタ-及び3原子クラスタ-が多量に含まれていた。これらクラスタ-の構造はかなり複雑であり、σ結合とπ結合の双方が存在している事が知られている。この様な構造が炭素膜の結晶化を妨げている事が予想される。また、炭素原子とこれらクラスタ-の蒸気圧を比べると、後者の蒸気圧が低いと考えられる。そこで第二段階として、蒸気流の通路に加熱板を置くことにより炭素原子のみを下地方向に導く新しい方法を考案した。この方法を用いることにより、蒸気流中の炭素原子密度を9799%に増加させることができた。炭素原子密度の大きい蒸気流で蒸着を行うと、容易に結晶性の黒鉛の成長が見られた。また、蒸着中の雰囲気気体として水素を10^<-4>Torr程度導入すると、電子回折的にはダイヤモンドと思われる微粒子の存在が認められた。以上より、炭素原子を生成することには重要な意味がある事がわかった。しかし、この生成を再現性良く行う事は比較的困難な仕事である。そこで、次年度ではこの基礎的な結果の実現を計ること、更に蒸着中の下地温度の低下を試みることにより、下地として利用できる材料の範囲を広げることなどの研究を進める予定である。前年度及びそれ以前の基礎的研究より,ダイヤモンド形成の原料気体として原子状炭素と原子状水素を準備することが重要であることが明らかになった。それは“原子蒸着法"と名付けられた新しい方法として既に発開した。

本年度は、気体原子及び分子の平均自由行程を考えて比較的高真空におけるCVD法を試みた。水素にたいしメタン濃度を0.51%として、全圧0.011Torr範囲で成長を行った。気体分解には下地の近くにタングステン・フィラメントをおき、これを18002300Cに加熱して用いた。その結果として、成長速度の低下は見られるが0.01Torr付近まではダイヤモンドの成長が確認された。しかし、その以下の圧力においては成長時間を延長してもダイヤモンドは検出されなかった。これは原料気体である炭素原子又はCーHラジカルの濃度が減少し結晶核の発生が困難に成った事を暗示している。ダイヤモンドの成長が見られた限界の圧力である0.01Torr付近では、炭素原子および水素原子の平均自由行程は下地と熱フィラメント間距離の数倍から10倍程度在るため(気体温度を2000Cとして)、これらのほとんどが直接下地に到達していると考えられる。一方、2000Cの平衡状態を仮定して、この雰囲気に存在する活性種を計算により求めると、水素分子、水素原子、炭素原子の分圧が圧倒的に大きいことも明らかになった。成長温度に関しては、成長表面からの水素の脱離が大きな問題であるため簡単には結論できないが、成長速度を無視すれば500600C程度までは問題がなさそうである。
高性能マグネシウムの新展開 ―21世紀の超軽金属材料―

本領域研究の4年間の活動は、マグネシウムの物性・特性の本質的理解を目指したマグネシウム・プラットフォrムサイエンスの構築を目的とした。具体的には、21世紀の超軽量金属材料をキーワードとして、1)組織・構造制御の視点からの新合金探索と高度構成設計、2)材料効率向上を目指した環境調和型表面改質とリサイクルプロセスの確立、3)新しい機i能性合金の探索と新プロセス開発などの研究を多面的に推し進めてきた。主な成果として、Mg_<97>Zn_1Y_2(at%)RSP/Mマグネシウム合金において、新規な長周期規則構造が見出され、180nmという微細結晶粒との複合効果によって、引張降伏強さ610MPaと伸び5%を示す世界最強の合金開発に成功している。さらに、10μm以下の結晶粒を有する多結晶体では非底面すべり、粒界すべり、さらには回復が室温でも結晶粒全体にわたって生じることを初めて明らかにするとともに、拘束温間強加工中の動的析出および動的再結晶を利用した結晶粒および析出物の微細化によりMg-6mass%Al-1mass%Zn合金で引張強さ350MPa、伸び33%と高強度・高延性化を達成している。第一原理計算に基づく新しい抗クリープマグネシウム合金のマテリアルデザインを提案している。環境調和を目指したクロムフリー表面改質としての高純度マグネシウム蒸着および易剥離・分離を内包化した剥離ポリマー皮膜創製ならびにその固相リサイクルを開発している。溶融塩電解による希土類金属を含む母合金の直接製造、複雑形状へのニアネットシェイプ加工の低温・高速化を可能とする合金およびその凝固組織制御技術を提案している。さらに、マグネシウム機能性合金の創製・非平衡化プロセスとしての固相反応合成の特徴を明らかにするとともに、微細・均一混合化に加えて、多元系では各構成元素の融点よりも十分低い温度においてマグネシウム基水素吸蔵合金、熱電半導体をバルク材料としても創製できることを示し、その成果をもとに、ガラスとの固相リサイクルを想定したMg/Mg_2Si/MgO複合材の製造に成功している。以上の成果を基礎とした次世代産業基盤材料としての軽負荷・高性能マグネシウムの創製が確固たるものとなった。研究代表者が、特定領域研究が対象とする学術分野を総合的な視点で理解し、かつ個々の研究の位置付けを把握するとともに、総括班・評価委員にも本特定領域が目標としている学術展開を理解して頂くために、1999年9月29-30日京大会館にて、学術会議・材料連合講演会(金属系連絡会議主催)・マグネシウムセッションを開設し、各研究代表者が、これまでの準備状況、基盤となる成果の一端を解説するとともに、民間からの特別講演も企画した。本特定領域研究では、金属系以外の研究者にも多く参画頂くため、当初より実験研究で使用する材料の共通化を図った。特に、マグネシウム合金に関する応用展開に関する研究では、得られる実験データを共有し、同じ知的基盤上で定義、理解するために、共通試料を準備した。各研究代表者が主として参画、活動している学会が異なるため、特定領域研究全体の活動としての成果報告の場を設定するとともに、マグネシウム関連の研究活動を直接材料設計・プロセスに係る研究者にアピールするために、日本金属学会・2000年春期大会で3日間のシンポジウムを開催し、本プロジェクト成立後の最初の成果報告を行うことを計画した。

さらに、研究者代表者間の情報交換、研究成果報告計画・国際会議案内などの確定情報を主とした広報機能を高めることを目的として、2月にNews Letterを発刊し、2000-2001年の国際会議案内、成果報告会の日程などを、研究代表者、評価委員の方々に連絡した。特定領域研究は、関連する研究者同士の情報交換はもとより共同で実施する研究会、ワークショップ等の連絡を密にし、より資質の高い、内容の濃い議論を深めることで、共通の研究課題を推進するところに特徴がある。そのため、これまでに既に3回ニュースレターを発刊し、グループ構成員、関連研究者などに、本特定領域研究に関連する情報を伝えた。昨年6月および本年1月には、それぞれ盛岡および大阪にて成果報告会を行った。これまでの研究の中で、マグネシウムの新しい表面改質法の開拓、マグネシウム・プロセス技術展開、マグネシウム基機能性合金創製と応用展開など、ポイントとなるべき成果が得られている。それらの成果を国内外へ情報発信するとともに、外部からの評価を受けることを目的として、昨年7月に国際ワークショップを開催した。外国からの著名なマグネシウム研究者および技術者の招待講演を含めて合計48件の講演が行われ、参加者は115名に達した。評価委員からは高い評価を受けるとともに、今後、リサイクルを念頭においた研究を推進して欲しい旨のコメントを頂いている。一方では、研究推進のための材料を総括班で一括して購入し、履歴が同じ試料を各研究グループに配布し、それらを用いた研究・評価を行うことにより、データの互換性を高めるといった連携を取るようにした。領域研究の開始より、マグネシウムの持つ多様性を網羅するために、広範囲な研究分野を対象に研究してきた。その結果、多くの興味ある研究成果が見出されてきた。同時に、いくつかの研究分野では、さらに深く、基礎的な研究を行う必要性も指摘されてきた。それ故、今後の2年間で達成されうる成果をより充実させるために、3つの学術展開グループ(リサイクルグループ、合金・構造設計グループ、機能開発グループ)に分けて重点化し、そのグループごとに研究集約するとともに、互いのグループ間の連携を深化することとした。特定領域研究は、関連する研究者同士の情報交換はもとより共同で実施する研究会、国内外のワークショップ等の連絡を密にし、より資質の高い、内容の濃い議論を深めることで、共通の研究課題を推進するところに特徴がある。よって、これまでの幅広い基礎的な成果をもとに、今後の2年間で達成されうる成果をより充実させるために、今年度から3つの学術展開グループ(リサイクルグループ、合金・構造設計グループ、機能開発グループ)に分けて重点化し、そのグループごとに研究集約するとともに、互いのグループ間の連携を深化することにした。今年度当初はまず、各グループ内での会合を頻繁に行うことで研究推進方策を明確にし、さらに昨年7月には大阪にて各グループの研究代表者が集まり、研究の深化に必要な各グループ間の連携方策についても検討した。そのような方策のもとに得られた成果を今年度2月に熊本にて発表し、情報交換を行うとともに、評価委員からも意見を頂いた。
X線元素分析法と電子線トモグラフィー法を用いた骨-インプラント界面の多面的解析

本研究は、新たに開発する電子顕微鏡用試料台上で、集束イオンビームを用いて露出させた骨・インプラント界面の試料に対して集束イオンビーム加工装置と電界放射型走査型電子顕微鏡を行い「osseointegration」の様相を、構造と機能の両面から明らかにしようというものである。骨-インプラント界面の超微細構造観察では、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察が主流である。しかしながら、SEMは表面構造を捉える手法のため、重要な構造が内部に介在する界面観察には不向きで、金属と細胞が構成する界面の状態を観察することは難しいとされてきた。今回我々は、硬組織の微細加工が可能であるFocus ion beam加工装置を用いて切片を削りだし、リアルタイムで走査イオン顕微鏡を用いて観察を行う手法を開発及び評価を行った。電子顕微鏡用のグリッドの素材は、一般的にタングステンや銅が用いられている。実験期間に於いて我々は、電子顕微鏡用のチタニウム製の試料台(グリッド)を作製することにより、骨芽細胞とチタンの付着界面における石灰化様相や細胞の状態を直接グリッド上で電子顕微鏡観察できるシステムの構築することに挑戦を行った。直径3mmのチタニウム板上で骨芽細胞を培養させ、走査型電子顕微鏡(SEM)、走査イオン電子顕微鏡(SIM)、透過型電子顕微鏡(TEM)といった電顕学的観察や集束イオンビーム加工装置(FIB)を用いた切削加工が培養細肪に対して行えるかを確認する実験を行った。特に集束イオンビームによる加工は、細肪と金属の界面を任意の断面にて加工することが可能であり、界面観察に非常に適した手法であることが確認された。さらに、培養自体が、簡単な設備で可能であり、様々な材質や表面条件に対する骨芽細胞の反応をナノオーダーにて観察できることが分かった。このようにグリッドの材質にチタニウムを用いることにより生体の反応を電子顕微鏡学的に観察を行うという手法は、ほとんど報告がなく将来的にさまざまな材料に対する細胞組織の反応を研究する上で大きな進歩になると考えられる。本研究は、これまで明確にされなかったインプラント治療における分子レベルでの解明に大きく寄与するばかりでなく、電子顕微鏡用試料台(グリッド)にチタンを用いる手法も確立されることで、インプラント体の表面性状の開発においてもin vitroの試験において、容易に界面の状態の評価が可能になると予想され、本来の研究だけでなくインプラント体の開発研究にも幅広く貢献できるものと考えている。23年度は元素分析およびトモグラフィー観察用の試料を完成させるため(1)細胞培養・試料作成、(2)集束イオンビーム加工装置(FIB)による試料加工を行い、24年度は、(3)電界放出型走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型エックス線元素分析装置(EDS検出器)による元素分析、(4)電子線トモグラフィーによる微細構造解析という観察および手法の考察・評価を行う期間にあてた。細胞培養に必要な培地の設定およびチタングリッドの加工においては、骨芽細胞の培養を行うチタングリッドはFIBのホルダーの規格にあうように厚さ50μm、直径3mmに加工を行う。今回は、直径3mmの純チタン製円柱から精密カッターにより切り出し、表面研磨により最終的な厚みを調整しグリッドを作製する。この段階で、表面の研磨荒さや表面処理の条件分けを考慮して培養を行った。本手法においては、集束イオンビーム(FIB:FB2000A, HITACHI)を用いて界面露出を行った。イオンスパッタリング効率を考えた切削時間や切削量の基礎データの採取を行い。FIB装置内での効率的な加工方法を検討した。現段階での問題点として、試料表面へのGa原子の打ち込みが起こったり真空条件において、細胞の形態が維持できないためアーチファクトとなるということがあげられる。今後のサンプル作成においては、試料の乾燥方法も含めて検討していく予定である。実験期間において、骨インプラント界面に対して、エネルギー分散型エックス線元素分析法と超高圧電子線トモグラフィー法を応用する手法を確立し、界面の構成元素の解析と超細微構造の3次元構造の観察を行うことを目的としており、現在チタンプレート上で培養した骨細胞の細胞割断を集束イオンビーム加工装置にて行い界面正常の観察に成功している。問題点としては、加工チャンバー内が高真空であるため加工時に乾燥が生じて本来の形状を保存できていない加工性が考えられる。乾燥方法に関して今後検討を行っていく予定である。平成24年度においては作製された界面に対してEDS検出器を用いた元素分析を行う。この段階で想定される問題点として、元素分析であるため非蒸着下での観察になるためチャージアップ(帯電)が起こることが想定される。

その場合、低電圧においても高分解能を保つことが出来る電界放出型のSEMの特性を利用して加速電圧を15kVに押さえた状態での観察で対応する予定である。なお、他の種類のサンプルにおいては良好な成果を上げている。超高圧電子線トモグラフィーよる多方面からの解析に関しては、再構築処理に適切な傾斜角度および角度幅の決定を行う予定である。トモグラフィー撮影の傾斜角度を、ー60°+60°の領域に設定し1°毎の撮像を記録する予定である。得られた連続シリーズから再構築を行うことにより断層像を得て角度・幅の評価を行う。硬組織内のコラーゲン繊維や蛋白質のコントラストを得る必要がある。コントラストが得られにくいコラーゲン繊維の染色においては酢酸ウラニル、クエン酸鉛を用いる。両染色液は非脱灰試料においては表面からの浸透性が得られにくくなることが予測されるため、microwaveによる内部組織への浸透も検討している。得られた断層像からの3次元可視化モデルの作成再構築処理は代数的反復法のフィルター補正逆投影法のアルゴリズムにて再構築処理を行う2)。三次元断層像はトモグラフィーソフトウェアIMOD(Univ. of Colorado)3)を用いて作成する予定である。EDS検出装置を用いるため液体窒素代金やトモグラフィー撮影用の試料台などを購入する予定である。研究費としては現段階での学会発表のための参加費と渡航費も計上する予定である。研究発表(通期で国内2回、国外1回:参加者2名)とそれぞれの年度における論文投稿を行うことを予定している。研究成果を投稿するための投稿料および英文校正にそれぞれ60千円と100千円の費用を計上している。
^<13>C標識ジペプチド呼気テストによる、術後残存膵外分泌障害診断

目的:現在膵外分泌機能検査にはセクレチン試験,PFD試験等があるが簡易検査と呼べるものは少なく,また,膵切除術後の患者において残存膵の体積と膵外分泌機能の関係を示した報告は未だない.今回我々は,^<13>C-ジペプチド呼気テスト(Bz-Try-Ala)がPFD試験と相関することを利用し,膵切除術前後の患者の残存膵外分泌機能を測定し,また,術前および術後のCT画像より膵体積を計測し呼気テストの結果と比較検討した.対象と方法:2002年12月から2005年6月までの当院にて膵体尾部切除術(DP)が施行された5例(男性3例,女性2例)に対し,PFD試験,Bz-Try-Ala呼気テストを施行し術前および術後の膵外分泌機能を測定した.また、DICOMビューアーソフトであるOsiriX(v.1.7.1)を用い術前後の膵臓の体積測定を行った.結果:Bz-Try-Ala呼気テストのpeak値(0/00)と膵体積(cm^33)は相関を示した(r=0.7127,p=0.0003).考察:Bz-Try-Ala呼気テストはDP術後の残存膵外分泌機能の評価に有用であり,膵体積と相関を示すことから,膵外分泌機能の定量的評価が可能であることが示唆された.今後症例の集積により詳細な検討が必要である.目的:現在膵外分泌機能検査にはセクレチン試験,PFD試験等があるが簡易検査と呼べるものは少なく,また,膵頭十二指腸切除術(PD)後の患者において残存膵外分泌機能と再建術式との検証は充分とはいえない.今回我々は,^<13>C-ジペプチド呼気テスト(Bz-Try-Ala)がPFD試験と相関することを利用し,PD後の患者の残存膵外分泌機能を測定し再建術式との関係を検討した.対象と方法:1999年1月から2005年5月までの当院にてPDが施行された生存例11例(A群;膵胃吻合4例,B群;Roux-Y吻合等その他7例)に対し,PFD試験,Bz-Try-Ala呼気テストを施行し残存膵外分泌機能を測定した.測定した結果はx2検定を用い解析した.結果:Bz-Try-Ala呼気テストはPFD試験と相関を示した.術後残存膵機能は再建術式により有意差を認めなかった.考察:Bz-Try-Ala呼気テストはPD術後の残存膵外分泌機能の評価に有用であった.しかしPDの再建術式により違いは認められなかったことから,残存膵外分泌機能から見た理想的な再建法を評価することができなかった.今後症例の集積により詳細な検討が必要である.目的:現在膵外分泌機能検査にはセクレチン試験,PFD試験等があるが簡易検査と呼べるものは少なく,また,膵切除術後の患者において残存膵の体積と膵外分泌機能の関係を示した報告は未だない.今回我々は,^<13>C-ジペプチド呼気テスト(Bz-Try-Ala)がPFD試験と相関することを利用し,膵切除術前後の患者の残存膵外分泌機能を測定し,また,術前および術後のCT画像より膵体積を計測し呼気テストの結果と比較検討した.対象と方法:2002年12月から2005年6月までの当院にて膵体尾部切除術(DP)が施行された5例(男性3例,女性2例)に対し,PFD試験,Bz-Try-Ala呼気テストを施行し術前および術後の膵外分泌機能を測定した.また、DICOMビューアーソフトであるOsiriX(v.1.7.1)を用い術前後の膵臓の体積測定を行った.結果:Bz-Try-Ala呼気テストのpeak値(0/00)と膵体積(cm^33)は相関を示した(r=0.7127,p=0.0003).考察:Bz-Try-Ala呼気テストはDP術後の残存膵外分泌機能の評価に有用であり,膵体積と相関を示すことから,膵外分泌機能の定量的評価が可能であることが示唆された.今後症例の集積により詳細な検討が必要である.
ヒートアイランド現象の抑制を目指した都市型地中熱利用システムの開発

地中熱交換井の最適設計と地中熱物性評価のために福岡市および唐津市に深度50mの熱交換井を掘削し、フィールド試験を実施した。温度応答試験では光ファイバー温度計を用いて地温分布プロファイルを測定し、地層熱伝統率分布の高精度推定法を確立した。福岡市では地中熱を用いた冷暖房実験を行い、長期運転データを取得した。試験結果および地質状況をもとに熱交換井周辺の数値モデルを作成し,最適な熱交換井長さを検討した。唐津市では床面積200m^2の冷暖房システムにおける運転データを収集し,温度応答試験と地下水流向流速測定の結果に基づいて地中熱空調のシステムモデルを作成し、長期運転挙動を予測した。また、同地では坑井掘削適地選択のための比抵抗探査を行い、坑井掘削予定地周辺での地下の比抵抗構造が明らかにして、高熱交換量が期待される地点推定の可能性を示した。地下水の熱移流効果を考慮した地中熱利用適地選択のために秋田・筑紫・福井平野において地下水フィールド調査を行なった。立地条件や標高の異なる様々な地点において地下水を採取して一般水質および酸素水素安定同位体分析を行い、坑井内の温度プロファイルを測定した。測定データに基づいて水文環境図を作成し、地下水流動系を推定するとともに、数値シミュレーションを用いて広域的モデルを作成し、平野内における地下水流速・流向・温度の推定を可能にした。また数値モデルを地中熱利用可能量の推定に用い、地中熱利用適地マップを作成した。秋田県比内町においては岩盤冷却による冷熱蓄熱技術の開発を行なった。緑色凝灰岩採石跡の地下岩盤中に開削された矩形空間の岩盤中に水平坑井および観測井を掘削し、水平坑井ではヒートポンプを配管で並列に接続して周辺岩盤を冷却し、空間特性の実証試験を行った。観測井においては岩盤温度変化および空間内部の岩盤表面温度などを計測し、02°Cの冷蔵空間を実現できることを示した。温度応答試験の実施九州大学箱崎キャンパス内に深度50mの熱交換井2本を掘削し、様々な条件下での温度応答試験を実施した。試験中は光ファイバー温度計を用いて温度測定を行い、地層の不均質性や地下水流れが熱交換に与える影響を検討した。佐賀県唐津市では深度50mの熱交換井1本および水位観測井1本を掘削した。水位観測井では単一孔法を用いた地下水流向流速測定を実施し、平成17年度に実施する温度応答試験の解析結果との比較検討を行う予定である。また水位観測井では水位計を設置し、長期的な水位変動をモニタリングし、熱交換プロファイルと地下水位の関係を調べる。岩盤冷却による冷熱蓄熱技術の開発秋田県比内町において緑色凝灰岩採石跡の地下岩盤中に開削された矩形空間の左右両垂直面と平行に岩盤中に水平坑井および観測井を径100mm,奥行き10mで合計12本の掘削を実施した。ヒートポンプと冷却井10本とを配管で並列に接続し、平成16年11月8日より周辺岩盤から約4kWで熱をくみ上げることによって冷却を開始した。観測井において岩盤温度変化および空間内部の岩盤表面温度,気流温・湿度の計測を継続して実施している。さらに,空間内には試験用のりんごや野菜などを搬入し,貯蔵特性の長期評価試験を同時に進めている。佐賀平野における水文調査

佐賀平野における地中熱利用敵地の選定を目標として、同平野において国および自治体が管理する深井戸、民生用浅井戸などにおいて、採水・温度測定・水位測定などを実施中である。採取されたデータは広域的な地下水流動系モデリングの基礎データとして用いる予定である。電気探査による地下水探査上述した佐賀県唐津市における熱交換井掘削作業に先立ち、坑井掘削適地を選択するための比抵抗探査を行った。その結果、坑井掘削予定地周辺での地下の比抵抗構造が明らかとなり、地下水面が浅部にあり高熱交換量が期待される地点を選択することができた。温度応答試験地中熱を用いたおよび冷暖房実験の実施九州大学箱崎キャンパス内に深度50mの熱交換井2本を掘削し、様々な条件下での温度応答試験を実施した。試験中は光ファイバー温度計を用いて温度測定を行い、地層の不均質性や地下水流れが熱交換挙動に与える影響を検討した。また,H17年度夏期及び冬期は地中熱を用いた冷暖房実験を長期間行い,地中熱交換井における温度変化や長期採熱挙動などを測定した。佐賀県唐津市では深度50mの熱交換井1本および水位観測井1本を掘削し,水位観測井では単一孔法を用いた地下水流向流速測定を実施した。熱交換井では光ファイバー温度計を用いた温度応答試験を実施し,地層の不均質性を考慮した解析を行った。水位観測井には水位計を設置して長期的な水位変動をモニタリングし,熱交換プロファイルと地下水位の関係を調べた。岩盤冷却による冷熱蓄熱技術の開発緑色凝灰岩採石跡の地下岩盤中に開削された矩形空間の左右両垂直面と平行に岩盤中に掘削した水平坑井にヒートポンプで冷却した冷却水を循環させ,空間特性の実証試験を実施し,02°Cの冷蔵空間を実現できることが明らかになった。筑紫平野における地中熱利用の可能性の検討筑紫平野における地中熱利用適地の選定を目標として、同平野において国および自治体が管理する深井戸、民生用浅井戸などにおいて、採水・温度測定・水位測定などを実施した。採取した地下水サンプルは一般溶存成分・同位体などの化学分析を行い,結果を筑紫平野における地下水流動系の推定に用いた。採取された種々のデータを用いて広域的な地下水流動系モデルを作成した結果,筑紫平野における地下水温度・流向流速の推定が可能となった。今後は地下水流動系モデルを用いて,冷房可能ポテンシャルの分布を筑紫平野内で推定する予定である。温度応答試験地中熱を用いたおよび冷暖房実験の実施九州大学箱崎キャンパス内に深度50mの熱交換井2本を掘削し、H17年度夏期及び冬期は地中熱を用いた冷暖房実験を長期間行い,地中熱交換井における温度変化や長期採熱挙動などを測定した。長期試験結果および同坑井周辺の地質状況をもとに熱交換井周辺の数値モデルを作成し,ヒストリーマッチングを行うことにより妥当性を検証した。また,作成した数値モデルを用いて同地域における最適な熱交換井長さの検討を行った。佐賀県唐津市では床面積200m^2の地中熱利用例暖房システムにおける運転データを収集し,前年行った同地点における温度応答試験と単一孔法を用いた地下水流向流速測定の結果に基づいて地中熱利用空調システムのシステムモデルを作成した。システムモデルは運転データを用いたヒストリーマッチングにより妥当性を検証し,その後同システムの長期運転挙動予測に用いた。岩盤冷却による冷熱蓄熱技術の開発緑色凝灰岩採石跡の地下岩盤中に開削された矩形空間の左右両垂直面と平行に岩盤中に掘削した水平坑井にヒートポンプで冷却した冷却水を循環させる,空間特性の実証試験を継続した。
C型慢性肝炎の肝発癌における肝ミトコンドリア障害の意義

C型肝炎ウイルス(HCV)が誘導するミトコンドリアからの酸化ストレスは、ウイルス排除のみならず、ウイルス増殖を抑制するだけで抑えられ肝発癌を抑制する可能性がある。また、HCVが誘導する鉄過剰状態は、ミトコンドリア障害のみならず、小胞体ストレスを誘導し、肝脂肪化を増悪させ発癌を促進すると考えられた。C型肝炎での肝細胞の鉄過剰状態がどの様にミトコンドリアに障害を与え、酸化ストレスを増加させるかは、全く明らかにされていない。そこで、HCV蛋白と鉄が更なる、肝ミトコンドリア障害を引き起こすか否かを明らかにするために以下の検討を行った。(1)活性酸素種(ROS)の測定HCVトランスジェニックマウス(TgM)に鉄負荷を引き起こした肝発癌モデルでは、発癌する12カ月目で酸化ストレスの上昇を認めるのみであったが、ジハイドロエチジウム(DHE)を用いることで、6か月でも酸化ストレスの計測が可能になった。DHEはスーパーオキサイド(02・-)を測定する為、この酸化ストレスはミトコンドリアから発生している可能性が高い。HCVTgMにおいてもDHE亢進が認められたが、鉄負荷により相乗的に亢進することが確認された。これによりHCV蛋白による酸化ストレスは発癌以前より、徐々に蓄積されており、鉄と加齢によりミトコンドリアからの酸化ストレスを亢進させることが明らかにされた。(2)ミトコンドリアトコンドリア呼吸鎖複合体Iの機能解析一方、ミトコンドリア機能障害は6か月目では確認できず、12か月目で出現するため、ミトコンドリア機能障害は酸化ストレス亢進による抗酸化能低下が原因であると考えられた。(3)抗酸化剤による鉄過剰状態の改善抗酸化能維持のため鉄負荷と同時Coq10とVitamin Eを投与することにより、DHEは抑制されだけでなく、鉄過剰状態も改善された。またグリチルリチン製剤投与でも同様な結果が確認された。ミトコンドリア機能維持には、早期からの酸化ストレスの抑制が重要で、鉄吸収のcontrol影響を与える可能性もあると考えられた。I.鉄負荷HCV TgM (肝発癌モデル)におけるミトコンドリア障害機序の解析鉄負荷によりミトコンドリア障害が増強する機序解明のために以下の検討をおこなった。(1)ミトコンドリア外膜蛋白障害の有無外膜に局在するCPT(カルニチントランスフェラーゼ)-1の発現低下が明らかになり、HCVは鉄過剰状態の存在下で、ミトコンドリアβ酸化能を引き起こすことが確認された(2)ミトコンドリア障害と小胞体ストレスの関与HCV蛋白と鉄が、ミトコンドリア外膜障害することにより、ミトコンドリア内部へCa2+を流入が容易になることが推測された。また細胞内Ca2+の流入のセンサーである小胞体機能に着目し、小胞体ストレスマーカーであるCHOPやXBP1の亢進が確認された。(3)小胞体ストレスと肝脂肪化小胞体機能異常は、脂肪化を亢進させると報告されるため、脂肪酸合成能(SRBPlc)を測定し、その発現亢進を確認した。以上より、HCVは、鉄過剩状態を惹起するだけでなく、小胞体ストレスを亢進させることでミトコンドリア障害や脂肪化を相加的に増悪させ、肝発癌に関与すると考えられた。(4) HCVが排除されなくても、減少するだけでミトコンドリア機能が維持されることを確認し、IFNによる長期持続投与が重要であることを報告した。
非小細胞肺癌におけるｃ－ＭＥＴを標的とした新規免疫療法の開発

METは非小細胞肺癌で過剰発現しており、この遺伝子の過剰発現が予後不良因子と報告されている。この遺伝子を標的とすることは進行非小細胞肺癌の予後を改善するのに有益と考えられる。本研究では、肺がん患者組織及び肺がん細胞株におけるMetの発現を検討し肺がんにおける重要性を確認した。さらに、HLA-A2と親和性のあるMet由来のペプチドを合成して、健常人及び肺がん患者末梢リンパ球よりHLA-A2拘束性Met由来の細胞障害性Tリンパ球(CTL)を誘導できる抗原ペプチドの同定を行った。今回の研究で非小細胞肺がん患者に対するMetを標的とした癌ペプチドワクチン療法の可能性が示唆された。最近の分子生物学の進歩により腫瘍発生の原因となる遺伝子変化も各個人のレベルで比較的容易に解析することが可能となり、癌遺伝子の機能を制御する分子標的治療薬を用いた個別化治療が一般化されつつある。進行非小細胞肺癌における上皮成長因子遺伝子変異やEML4-ALKの発見は肺癌患者の予後を改善し分子標的治療薬の発展に大きく寄与している。癌免疫療法は外科療法、化学療法、放射線療法に次ぐ、新世代癌治療法として注目を浴びてきた。現在まで国内外の多くの研究グループにより、癌抗原に対する特異的免疫の誘導を目指す癌ワクチンの臨床試験が試みられてきたが、その治療効果は癌種や患者によって限定的で、治療抵抗性獲得の問題もあり、残念ながら第4の癌治療法として公認されるには至っていない。癌患者の予後の改善のためには新たなる標的を研究することが必要と考えられる。c-METは非小細胞肺癌で過剰発現しており、この遺伝子の過剰発現が予後不良因子と報告されている。c-METの遺伝子増幅は非小細胞肺癌の予後のみでなくEGFR-TKIの薬剤耐性の約20%と関係していると報告があり、c-Metを治療ターゲットとすることはEGFR-TKIの薬剤耐性の克服に役立つものと考えられる。本研究はc-METを標的とした免疫療法の開発をおこない、c-MET遺伝子増幅が認められる非小細胞肺癌患者の治療成績の改善を目標とする。具体的には、HLA-A24, HLA-A2, HLA-A11を有する健常者の血液を用いて、c-MET由来ペプチドのCTL誘導能を検討し、各HLA型に拘束性で免疫原性の高い抗原エピトープを同定する。さらに当科にて外来及び入院にて加療をおこなっている非小細胞肺癌患者の腫瘍組織におけるc-METの発現を免疫染色及びFISHにて検討して、c-MET遺伝子増幅が認められる肺癌患者と増幅していない肺癌患者末梢血において、各HLA拘束性のCTL抗原エピト-プの免疫原性を検討する。本研究の成果は、治療戦力が確立されていないc-MET遺伝子増幅のみとめられる非小細胞肺癌への福音となる可能性もある。健常人から抗原ペプチドの同定ができており、また、癌患者から採血、組織の入手は終了しており、癌患者からのCTL誘導が可能であれば研究の目的が達成できる予定である。HLA-A24陽性の健常者由来の末梢血T細胞を、HLA-A24への結合能が確認された合成ペプチドに特異的なCTL株を誘導、樹立する。樹立したCTL株を用いて各種癌細胞株を標的とした機能解析(cytokine産生、51Cr遊離試験)を行い、HLA-A24拘束性のCTL抗原エピト-プを決定する。標的の細胞としては、合成ペプチドをパルスしたHLA-A24を強制発現したC1R細胞、c-METを有する各種癌細胞株(HLA-A24陽性および陰性癌細胞株)、あるいはc-MET遺伝子を強制発現した細胞株(HLA-A24陽性および陰性癌細胞株)、などを用いる。

癌患者末梢血T細胞に対しても同様の実験を行い、癌患者からcMetを標的としたCTLが誘導可能であるか、つまり、臨床応用可能であるか検討する。上記実験で必要なcytokine産生、51Cr遊離試験、細胞培養実験に必要な試薬等が必要である。
ポルフィリン類の集積型自在合成

機能性π共役系母核周辺部に芳香環をはじめとする別のπ共役系ゴニットを密集配置すれば、優れた機能・特性を有する斬新なπ共役系分子の創出に繋がる。本申請の研究ではポルフィリンならびにテトラチアフルバレン(TTF)の集積合成、具体的には同一時空間反応集積化に基づく直接的複数アリール化について検討した。今年度は特にアリール化の位置選択性の制御について研究を行った。パラジウム触媒存在下ポルフィリンのβ位を臭化アリールを用いて直接アリール化することに成功した。同一時空間反応集積化に基づくポルフィリン類の新規高効率周辺修飾法として有望である。さらに、meso位にホルミル基をもつニッケルポルフィリンに対して同様の反応を行うと、ホルミル基による立体障害のため反応の効率は低下するものの、ホルミル基の隣りのβ位にアリール基が位置選択的に二つ導入された生成物が得られた。TTFの四重アリール化を見いだし、テトラアリールTTFの特異な電子物性を明らかにした。また、TTFに嵩高いトリイソプロピルシリル基(TIPS基)を導入することで、直接アリール化を片側のジチオール環のみに位置選択的に行えると考えた。このTIPS-TTFは、TTFに強塩基とトリイソプロピルシリルトリフラートを作用させる、ことにより、容易に収率よく調製できた。実際に、TIPS-TTFにパラジウム触媒を用いて直接アリール化を行い、その後TIPS基を脱保護すると目的の非対称ジアリールTTFが高収率で得られた。さらに、得られたジアリールTTFに再び直接アリール化を行うことで、非対称に四カ所アリール基が置換したTTFを合成することに成功した。TIPS-TTFは位置選択的ジアリール化だけでなくジリチオ化にも有効であり、ジスルフィドをはじめとする様々な求電子剤で捕捉可能である。直接的にポルフィリンを効率よく化学修飾できるようになり、新規ポルフィリン類縁体の革新的合成法を開発することができた。導入できる置換基の多様性に鑑みると、自在合成に向けて大きな進展があった。また、それに加えて、テトラチアフルバレンというポルフィリンとは別の機能性有機分子の自在合成法も開発することができた。予想以上の広がりを見せている。同一時空間反応集積化のメリットを最大限活かした多重アリール化を利用して、超高効率でπ共役系母核を修飾し、多彩なπ共役系会子ライブラリを構築することができた。機能性分子の効率的修飾法をさらに開拓し、有用な機能性分子を発掘したい。すなわち、N,N-ジメチルアセトアミド中、酢酸パラジウム/DavePhos触媒、炭酸カリウム、およびピバル酸の存在下、トリアリールポルフィリンニッケル錯体に対して臭化アリールを作用させ加熱すると、立体的に空いている二カ所のβ位がアリール化され、対応する生成物が効率よく得られた。ハロゲン化アリールの適用範囲は広く、様々な官能基を有するアリール基を導入することができた。本手法はジアリールポルフィリンのテトラアリール化にも適用できる。反応は位置選択的に進行し、meso位がアリール化された生成物は認められない。X線結晶構造解析によりβ位に導入されたアリール基とポルフィリン平面の二面角は約50°であり、ポルフィリンのπ電子系がアリール基上まで拡張されていることが示唆される。実際、導入されたアリール基の電子状態に応じて、紫外可視吸収スペクトルならびに酸化還元電位に摂動が見られることが明らかになっている。同様の複数アリール化はTTFに対しても適用できる。得られたテトラアリール化体はアリール基の電子状態を反映した紫外可視吸収と酸化還元特性を示すことが明らかとなった。特にジメチルアミノフェニル基が置換したTTF誘導体は高い一電子供与能を示すことから一電子還元剤として有機合成に利用できると考えている。また対応するカチオンラジカルは近赤外領域にまで吸収を示し、その吸収は1600nmにまで達する。

このTIPS-TTFは、TTFに強塩基とトリイソプロピルシリルトリフラートを作用させる、ことにより、容易に収率よく調製できた。実際に、TIPS-TTFにパラジウム触媒を用いて直接アリール化を行い、その後TIPS基を脱保護すると目的の非対称ジアリールTTFが高収率で得られた。さらに、得られたジアリールTTFに再び直接アリール化を行うことで、非対称に四カ所アリール基が置換したTTFを合成することに成功した。TIPS-TTFは位置選択的ジアリール化だけでなくジリチオ化にも有効であり、ジスルフィドをはじめとする様々な求電子剤で捕捉可能である。直接的にポルフィリンを効率よく化学修飾できるようになり、新規ポルフィリン類縁体の革新的合成法を開発することができた。導入できる置換基の多様性に鑑みると、自在合成に向けて大きな進展があった。また、それに加えて、テトラチアフルバレンというポルフィリンとは別の機能性有機分子の自在合成法も開発することができた。予想以上の広がりを見せている。同一時空間反応集積化のメリットを最大限活かした多重アリール化を利用して、超高効率でπ共役系母核を修飾し、多彩なπ共役系会子ライブラリを構築することができた。機能性分子の効率的修飾法をさらに開拓し、有用な機能性分子を発掘したい。
3次元高精細全方位動画像の獲得と提示

本研究では,全く同一の視野を持った2種類の全方位動画像,a)高解像度だが時間的には粗い画像と,b)通常の解像度だが時間的に密な画像を同時に撮影できる全方位カメラを開発し,これら2つの全方位動画像から,空間的に高解像度で,しかも時間的にも密な全方位動画像を作成する技術を開発した.また,これら2種類の全方位画像を圧縮してインターネットにより複数の閲覧装置に配信するサーバシステムと配信された2種類の全方位動画像から閲覧者側に高解像度で,かつ実時間の動画像を作成する技術を開発した.さらに,この高精細動画像から3次元情報を復元し,任意の方向を見ることが出来る方法について研究を行った.本研究では,全く同一の視野を持った2種類の全方位動画像,a)高解像度だが時間的には粗い画像と,b)通常の解像度だが時間的に密な画像を同時に撮影できる全方位カメラを開発し,これら2つの全方位動画像から,空間的に高解像度で,しかも時間的にも密な全方位動画像を作成する技術を開発した.また,これら2種類の全方位画像を圧縮してインターネットにより複数の閲覧装置に配信するサーバシステムと配信された2種類の全方位動画像から閲覧者側に高解像度で,かつ実時間の動画像を作成する技術を開発した.さらに,この高精細動画像から3次元情報を復元し,任意の方向を見ることが出来る方法について研究を行った.(1)複合視覚センサカメラの試作本研究では,焦点(レンズ中心)を合わせることにより,同一の視野を持った2種類の動画像;a)高解像度だが時間的には粗い動画像と,b)通常の解像度だが時間的に密な動画像から,空間的にも高解像度で,しかも時間的にも密な動画像を作成する技術を開発する.まず,その第一歩として,焦点(レンズ中心)を合わせることにより,同一の視野の動画像を2種類の異なった解像度で撮影し蓄積するカメラを試作した.(2)リアルタイム高解像度動画像の作成上で試作した複合センサカメラから得られる2つの動画像から,空間的にも高解像度で,しかも時間的にも密な動画像を作成する技術を確立する.すでに,理論的な解析は終えているので,そのソフトウェアを試作し,実際に,高解像度だが時間的には粗い動画像と,通常の解像度だが時間的に密な動画像の2つの動画像から空間的にも時間的にも密な動画像を作成できることを実験的に確かめた.時空間解像度の異なる2つの画像系列(高解像度低フレームレート動画像,低解像度高フレームレート動画像)の情報を統合する手法として周波数アプローチとモーフィングアプローチの2つの手法を利用し,様々なシーンの実画像を用いて実験を行い,手法の適応範囲や問題点の評価を行った.(3)高解像度全方位カメラ用光学系の設計上で作製した複合センサカメラ用に全方位ミラーを設計し,全方位複合センサカメラを試作した.試作した複合センサカメラと単一双曲面の全方位ミラーを用いて,全方位複合センサカメラを構成し,複合センサカメラ単体または試作した全方位ミラーと組み合わせて実験を行う事で,光学的な問題点や課題の評価を行った.また,全方位複合センサカメラを用いた撮像実験を通して,実利用で性能を評価した.これをもとに光学シミュレーションや設計に反映させ,さらなる高画質化や小型化を検討した.(1)複合視覚センサカメラの評価と改良前年度,焦点(レンズ中心)を合わせることにより,同一の視野の動画像を2種類の異なった解像度で撮影し畜積するカメラを試作したが,この複合視覚センサの評価を行い,さらなる改良を行なった.(2)全方位高解像度画像からの3次元情報の復元手法の開発全方位高解像度画像から,写っているシーンの3次元情報と自己位置を獲得する手法を開発した.具体的には,モーフィングアプローチの特徴点追跡を応用して,特徴点の動きからカメラの自己位置,運動と特徴点のカメラまでの距離を復元した.特徴点の3次元情報が得られれば,その特徴点を元に3角形パッチにシーンを近似的に分割し,3次元情報を双線形変換により内挿することで,シーン全体の3次元情報を復元する.3次元推定システムはこの研究テーマで利用した.また計算量の多い処理であるので複数のシステムを効率的に利用した.(3)全方位高解像度リアルタイム動画像入力記録方式の開発複合センサカメラから得られる2つの全方位動画像から,空間的にも高解像度で,しかも時間的にも密な全方位動画像を,入力および記録する技術を開発した.具体的には,複合センサカメラの2つの出力を,取りこぼしなくリアルタイムで同期記録するために,画像取り込みボードを搭載したPCワークステーションおよび,RAIDドライブにより構成し,大量に発生する画像データを高速に記録する.また,取り込みと保存を複数の処理スレッドに分け,並列処理を行うことにより,フレームの取りこぼしなしに画像を記録するソフトウェアを開発した.また,高解像度低フレームレートと低解像度高フレームレートの動画像は,双方とも非圧縮の生画像データ(RGB画素列データ)としてRAIDに格納され,膨大な画像データ量であるため,保存や配信には不都合な記録方式となる.そこで,これらの取り込みデータを効率良く保存管理する記録方式について検討開発した.(1)高解像度動画配信用ソフトウェアの開発と配信システムの開発蓄積された2種類の全方位画像を圧縮してインターネットにより複数の閲覧装置(クライアント)に配信するサーバシステムと,配信された2種類の全方位動画像から閲覧者側で高解像度でかつリアルタイムの動画像を作成するための高解像度動画配信用ソフトウェアの開発を行った。各クライアントに専用の通信チャンネルを設けることで,各クライアントとインタラクティブにデータをやり取りすることができる.

さらに,伝送信号に優先度を設定し通信チャンネルの輻輳を抑えることができた(2)広視野角ヘッドマウントディスプレイの試作による高臨場感3次元提示システムの開発と評価配信された全方位画像と3次元情報を利用して,3次元ウォークスルーシステムの構築を行い,全体システムの評価を行なった.具体的には,複数人に同時配信するときに,複数人が複数の部分画像を同時要求した場合の性能評価を行った.通常の映像配信の場合は,高優先度映像だけが送られることになるが,部分画像だけで良い場合は,部分画像だけを転送すれば良いので帯域圧縮が期待できる.そこで,部分画像を要求したクライアントには,必要な領域のみを伝送することにより,配信サーバは個人個人の要求にインタラクティブに応答することができる.ここでは,ネットワーク帯域と応答性能,CPU能力,システムバス能力とを比較して,配信サーバが何台までのクライアントの要求に応えられるかを検証した。
大気圧非熱平衡プラズマによる色素増感太陽電池変換効率向上

[プラズマ表面処理による色素増感太陽電池変案効率向上]空気中バリア放電のTiO_2電極表面処理により、DSCの変換効率を向上させた。プラズマ処理を数分間行ったDSCは、未処理の物と比較し変換効率が最大約20%向上した。次にプラスチック基板太陽電池にも適応できる、低温焼成で作成したTiO_2電極にプラズマ処理を行いDscを作成した。プラズマ未処理の変換効率は1%以下だったのに対し、プラズマ処理を行ったDSC変換効率は約7%と、高温焼成で作成したDscと同程度の性能が得られた。この結果からバリア放電TiO_2表面処理は、高変換効率プラスチックDSCを低コストで大量生産するための有効な手段となりうることが分かった。変換効率向上の要因を解明すべく、表面組成、表面形状、親水性、吸光度、吸着色素量、比表面積の計測を行った。プラズマ処理されたDSCはプラズマ未処理の物と比較し表面組成の変化(表面酸素欠乏及び有機化合物の減少)、吸着色素量、比表面積の増加がみられた。これらの要因により、DSC短絡電流が向上し変換効率が向上したものと考えられる。[レーザー計測を用いたプラズマの機構解明]プラズマ表面処理の際に重要となる、プラズマ中の活性種(ラジカル)計測を行った。本研究室ではこれまでにOH,O,NO,N_2(A),N等のラジカル計測を行っており、今回新たに大気圧窒素中で寿命が長いN_2(v)に注目した。大気圧パルスコロナ放電により非熱平衡プラズマを発生させ、プラズマ中に存在するN_2(v)をコヒーレント・アンチストークス・ラマン散乱法(CARS)により計測した。計測結果から、放電後の窒素分子振動温度の振る舞いを解明した。プラズマ処理を10分間行ったDSCは、未処理の物と比較し変換効率が約10%向上した。バリア放電TiO_2表面処理は、高変換効率プラスチックDSCを低コストで大量生産するための有効な手段となりうることが分かった。プラズマ処理されたDSCはプラズマ未処理の物と比較し表面組成の変化(表面酸素欠乏の減少)、吸着色素量、比表面積の増加がみられた。本研究室ではこれまでにOH,O,NO,N_2(A)等のラジカル計測を行っており、今回新たに大気圧窒素中で寿命が長いN原子に注目した。大気圧パルスコロナ放電により非熱平衡プラズマを発生させ、プラズマ中に存在する窒素原子活性種(以下N)を2光子吸収レーザー誘起蛍光法(TALIF)を用い観測を行った。計測結果から、N原子の生成機構、生成量を解明した。またN_2/NO混合ガス中における、N原子とNO分子の時間変化を同条件下で計測することで、NOの分解反応の主要因がN原子との反応によるものであることを定量的に証明した。