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農民画礼賛：18世紀国際絵画市場におけるオランダ絵画趣味と蒐集

本研究の目的は、18世紀という17世紀オランダ絵画の受容黎明期において、その絵画が「国が誇る美術の典型」としていかに規範化され、蒐集され、鑑賞されたのかを、国際市場とコレクション形成の文脈で解明することである。そのために、当時最もオランダ的と見なされた風俗画のジャンル「農民画」に焦点をあて、その評価の形成を作品の事例研究と一次資料の分析をもとに多角的に考察する。【概要】本年度は、18世紀の国際絵画市場に関する文献の収集と読解、その事例研究のための調査を進め、オランダにおいて研究調査(5月、10月、ハーグの国立美術史研究所、王立図書館、その他美術館等)を実施した。とりわけ、18世紀に国際化した「セカンドハンド/中古」絵画の市場の状況、そしてそこにおける17世紀オランダ風俗画の人気の原因に焦点をあて、画商のネットワークと販売戦略、コレクターの蒐集活動、17世紀のオランダ絵画に対する同時代の評価に関して、幾つかの事例研究を行うべく、調査を行った。また、オランダでの調査期間においては、本プロジェクトのアドバイザーの美術史家やその他の専門家たちと、個別にミーティングの機会を得て、今後の研究の方向性やメソッドについて議論を重ねることができた。【成果】上記の研究の成果を、国際シンポジウムにおける講演、学術論文として発表した。そこで論じたのは、なぜ18世紀において17世紀オランダ風俗画・農民画の人気が高まったのか、そしてその評価はどのように確立したのか、である。人気の理由を、当時の競売システムの発展と絵画市場の国際化に帰し、具体的には、競売における風俗画の落札価格の高騰の原因について、競売開催者と画商とコレクターの関係、17世紀絵画の複製版画の分析を通じて考察を行った。また、18世紀のコレクターによるオランダ絵画の展示・鑑賞法に関しても合わせて考察を行った。18世紀の国際絵画市場におけるオランダ絵画の高い評価、そしてその評価がどのように高まったのかを考察することは、本プロジェクトの重要な課題であり、その部分に関して、本年度は大別して下記の3つの成果をあげることができた。また、本年度に行った調査の成果は、今後もまだ発展させることが可能であり、その一部を論文として発表できるよう、準備を進めている。(1)農民画の事例研究:国際シンポジウムでの口頭発表(画商の販売ネットワークと農民画プロモーションという市場戦略に関する考察)(2)18世紀の競売システムと絵画の価格に関する研究:論文として発表(競売において絵画の価格の高騰を促す仕組みと17世紀オランダ風俗画の複製版画に関する考察)(3)18世紀のコレクターの蒐集活動に関する研究:論文として発表(18世紀のコレクターのオランダ絵画コレクションとその鑑賞・展示方法に関する考察)来年度以降は、まず、本年度の研究成果、特に18世紀オランダ絵画市場に関する調査の結果をもとに、新たな論文を執筆するとともに、農民画蒐集と評価、国際絵画市場、コレクターの蒐集活動に関する研究をさらに進めていく予定である。(1)18世紀オランダ絵画市場に関する研究:本年度、18世紀の国際絵画市場におけるオランダ農民画・風俗画蒐集に関わる様々な資料を収集し、分析を行ったが、それを継続し、その成果の一部を欧文の論文として発表できるよう、準備を進める予定である。(2)農民画蒐集とその評価に関する研究:18世紀の競売目録・書簡・日記などに見られるオランダ風俗画・農民画の評価に関しても、引き続き研究を進めていく計画であり、来年度以降に成果としてまとめることのできるよう準備を行う予定である。(3) 18世紀のコレクターの絵画蒐集に関する研究:これまで18世紀オランダやフランスのコレクターについての研究を進めて来たが、それを継続させるとともに、当時オランダ絵画を熱心に蒐集した国のひとつ、ドイツのコレクターについても調査する予定である。本研究の目的は、18世紀という受容黎明期のダイナミズムのなかで、17世紀オランダ絵画が「国が誇る美術の典型」としていかに規範化され、蒐集され、鑑賞されたのかを、国際市場とコレクション形成の文脈で解明することである。そこで当時最もオランダ的と見なされた題材「農民画」に焦点をあて、その評価の形成を作品の事例研究と一次資料の分析をもとに多角的に考察する。本年度は、17世紀オランダの農民画家であるアドリアーン・ファン・オスターデの作品調査とその関連文献の収集を行い、18世紀国際絵画市場に関する文献の収集と読解を進め、オランダにおいて研究調査(2017.8.12-17)を実施した。オランダでは、複数の美術館にてファン・オスターデ作品を調査、またハーグの国立美術史研究所(RKD)と王立図書館(KB)にてファン・オスターデの写真資料・文献資料、また18世紀コレクターや画商に関する文献の収集、さらに18世紀の競売目録の調査を行った。また、オランダ美術史の専門家たちと個別にミーティングを行い、研究方法や方向性について議論を重ねることができたのも大きな収穫であった。【成果】パリのルーヴル美術館、ダブリンの国立美術館、ワシントンのナショナル・ギャラリーと巡回した展覧会"Vermeer and the Master of Genre Painting - Inspiration and Rivalry"に際し、ダブリンの国立美術館にて国際シンポジウムが開催され、そこで招待講演を行った(業績「口頭発表」参照)。この講演では、本プロジェクトのなかでも、国際市場における17世紀オランダ風俗画の評価の形成に関わる研究の一部さらに深め、その成果を発表することができた。その際、シンポジウム参加者である専門家たちと意見交換・議論を行うことができ、今後の研究を進める上で非常に有意義な機会となった。

(1)日本での文献収集と資料分析、およびオランダでの海外調査を予定通り実施:本プロジェクトの基本資料となる18世紀の競売目録の分析を進め、また二次文献・写真資料の収集においても進展があった。またそれをもとにオランダでの作品および資料調査をスムーズに行うことができた。(2)国外の専門家とのミーティング:オランダでの研究調査の際に、プロジェクトの研究方法と方向性について数名の専門家たちと議論をする機会を得た。(3)研究成果の一部を国際シンポジウムで口頭発表:ダブリンの国際シンポジウム招待講演のために、それまでの研究の成果の一部を深め、口頭発表することができた。口頭発表に対するレスポンス・議論も有意義であり、これを機会に問題意識や方法論についてもあらためて考察することが可能となった。本研究の目的は、18世紀という17世紀オランダ絵画の受容黎明期において、その絵画が「国が誇る美術の典型」としていかに規範化され、蒐集され、鑑賞されたのかを、国際市場とコレクション形成の文脈で解明することである。そのために、当時最もオランダ的と見なされた風俗画のジャンル「農民画」に焦点をあて、その評価の形成を作品の事例研究と一次資料の分析をもとに多角的に考察する。【概要】本年度は、18世紀の国際絵画市場に関する文献の収集と読解、その事例研究のための調査を進め、オランダにおいて研究調査(5月、10月、ハーグの国立美術史研究所、王立図書館、その他美術館等)を実施した。とりわけ、18世紀に国際化した「セカンドハンド/中古」絵画の市場の状況、そしてそこにおける17世紀オランダ風俗画の人気の原因に焦点をあて、画商のネットワークと販売戦略、コレクターの蒐集活動、17世紀のオランダ絵画に対する同時代の評価に関して、幾つかの事例研究を行うべく、調査を行った。また、オランダでの調査期間においては、本プロジェクトのアドバイザーの美術史家やその他の専門家たちと、個別にミーティングの機会を得て、今後の研究の方向性やメソッドについて議論を重ねることができた。【成果】上記の研究の成果を、国際シンポジウムにおける講演、学術論文として発表した。そこで論じたのは、なぜ18世紀において17世紀オランダ風俗画・農民画の人気が高まったのか、そしてその評価はどのように確立したのか、である。人気の理由を、当時の競売システムの発展と絵画市場の国際化に帰し、具体的には、競売における風俗画の落札価格の高騰の原因について、競売開催者と画商とコレクターの関係、17世紀絵画の複製版画の分析を通じて考察を行った。また、18世紀のコレクターによるオランダ絵画の展示・鑑賞法に関しても合わせて考察を行った。18世紀の国際絵画市場におけるオランダ絵画の高い評価、そしてその評価がどのように高まったのかを考察することは、本プロジェクトの重要な課題であり、その部分に関して、本年度は大別して下記の3つの成果をあげることができた。また、本年度に行った調査の成果は、今後もまだ発展させることが可能であり、その一部を論文として発表できるよう、準備を進めている。
音が見える超高速大型位相シフト干渉計開発と乱流温度境界層の定量計測

高感度かつ高速度な計測を可能とする超高速大型位相シフト干渉計を開発した。位相シフトデータを高速に取得するため、新たに位相シフト・ケスタープリズムを開発した。さらに凹面鏡と準コモンパス3次元光路を採用し、風洞内に大型準コモンパスマッハツェンダー干渉計を構築した。そして、トリッピングワイヤを取り付けた加熱円柱周りの温度場から温度境界層の乱流遷移を観察した。また、円柱周りの圧力場を計測し、音場の計測の可能性を示した。さらに、加熱平板上に発達する温度境界層を計測し、速度場の推定を行った。平成25年度はこれまで構築してきた大型干渉計システムを風洞へ組み込んだ。本干渉計システムの特徴としては、風洞中にある物体周りの流れ場を計測するための3次元光路、大きな視野を獲得するための大型凹面鏡と専用の光路補正レンズ、そして高速度現象を取得するための位相シフトケスタープリズムと画像処理である。位相シフトケスタープリズムとは1つの光束を4つの光束へ分解するプリズムであり、出射口に偏光板を取り付けることにより位相シフトデータ獲得に必要な3種類の干渉縞を得ることができる。そして、風洞から発生する振動などの諸問題を取り除き、流れ場に置かれた加熱物体周りの温度境界層の計測に成功した。加熱物体として、円柱と平板を選択しさらに詳細に計測システムの検証を行った。トリッピングワイヤを取り付けた円柱周りの温度境界層を観察し、トリッピングワイヤによる乱流遷移を確認した。円柱周りの境界層を干渉縞によって観察することが可能であることを示した。さらに円柱周りの圧力場を検出可能であることが明らかになった。圧力場の変動が干渉縞へ与える影響は小さく、位相シフト技術を導入することで検出が可能になる。圧力場の検出が可能であることにより音場の計測の可能性を示した。また、加熱平板周りの温度場計測においては、位相シフトデータを取得することにより、温度境界層内の温度分布の取得に成功した。さらにプラントル数による補正を行い、速度境界層内の速度分布の推定を行った。本研究では、特殊な位相シフト・ケスタープリズムと大型コモンパス・マッハツェンダー干渉計を開発し、これまで不可能であった音の密度差を関知できる超高感度位相差干渉計と高速度カメラで位相シフト画像を動的に測定することが出来る全く新しい熱流動場計測システムを構築することを目的としており、当該年度は位相シフト・ケスタープリズムの開発ならびに、大型光干渉計システム,取得画像をデジタル処理する専用画像処理装置の開発を行った。大型光干渉計システムを三次元の光学パスにより構築した。そして、位相シフトケスタープリズムの問題点を抽出し、改善を行うことで位相シフト画像の取得に成功した。この結果は高速度現象の位相シフト画像の取得へ向けて重要な第一歩である。また、本干渉計を用いて垂直加熱平板および光軸方向に湾曲した垂直加熱板まわりの自然対流を計測した。垂直加熱平板では数値シミュレーションと比較を行い、本干渉計システムが光路長差を正確に計測できること、また温度分布の三次元性の重要性を示した。光軸方向に湾曲した垂直加熱板では軸対称系の積分変換であるアーベル変換を位相シフト画像に対して適用し、温度分布のトモグラフィー解析の可能性を見出した。さらに、本干渉計を閉空間キャビティ内の自然対流現象の計測へも展開し、定常状態における温度分布の計測を行った。得られた結果と数値解析を比較し、本干渉計システムの更なる妥当性を確認した。光干渉計システムの構築は研究計画書に記載した通りに進んでいる。当初計画では本光干渉計を用いて垂直加熱平板まわり自然対流の計測のみを行う予定であったが、閉キャビティ内の自然対流や、光軸方向に湾曲した垂直加熱板まわりの自然対流の計測を行い、トモグラフィーへの展開の可能性を示した点は当初の計画にはなかった点であり、予想以上の進展があったと言える。当初の研究計画にあるように、位相シフトコモンパス干渉計を風洞へ設置する。風洞への適用に際しては、振動が懸念されるため、振動が位相シフト画像へ与える影響を評価し対策を取る。その後は様々な現象の計測を行っていく。まずは温度境界層の乱流遷移を計測し、外部スピーカーによる擾乱を与えることで乱流遷移と音場の動的関係について実験的に明らかにする。鈍頭物体を風洞中においた場合の境界層剥離と騒音の可視化を高速度カメラで行い、音波動の伝播と剥離層の変形を測定することによって。境界層剥離が騒音発生に及ぼす動的影響について明らかにしていく。当該年度は当初予定していた2つのケスタープリズムのうちの1つの購入を次年度に行う判断をした。理由は位相シフトコモンパス干渉計の視野の調節を行う上で、より小型のケスタープリズムの開発が必要であったためである。その仕様については現在設計中である。
PDPI-R日本語版の開発と妊娠初期からのメンタルヘルスの縦断的研究

対象は妊娠10ー23週と産後1か月にPDPI-Rを書き終えた192名である。産前・産後版ともに、PDPI-Rのスコアは産後うつ病において有意に高い結果であった。産後うつ病のリスクに強く関連した因子は、産前では「結婚への不満足」、産後は「低い自尊感情」「妊娠中のうつ状態」「ソーシャルサポートの欠如」「マタニティブルーズ」であった。カットオフ値については産前版7.0、産後版8.0が妥当であった。H25年度は産後うつ病リスク因子が予測可能である日本語版PDPI-R(Postpartum Depression Predictor Invetry-Revised)を翻訳し、SOC(Sence of Coherence)、基本性格テスト、属性に関する質問紙等を用いて妊娠中から、産後1か月まで継続して調査した。対象者約150名エントリーし、現在も継続中である。今後も調査を続行し、対象数約300程度を目途に日本語版PDPI-Rの信頼性、妥当性に関して検証していく計画である。本研究は、妊娠初期からの産後うつ病リスク因子が予測可能な日本語版PDPI-R平成25年は日本語版PDPI-Rを翻訳し、SOC、基本性格テスト、属性に関する質問紙等を用いて妊娠中から、産後1か月まで継続して調査した。調査開始から現在調査継続中の対象者も含んでの平成26年度末時点の対象者は約220名である。中間報告として今年度、学会での発表や投稿を予定している。今後もさらに対象者を増やしおおよそ500名を目標とする予定。最終年度は産後うつ病のリスク因子、性格傾向、ストレス対処能力、これらと産後うつ病との関連について分析する。研究成果は学会発表や投稿で社会へ発信し、対象者向けに産後うつ病予防啓蒙のための講演会やセミナーを企画する予定である。本研究は妊娠期から産後うつ病のリスク因子が予測可能なPostpartum Predictors Inventory-Revised (PDPI-R)を日本語に翻訳後、日本語版PDPI-Rを開発し、信頼性、妥当性を検討することである。また、うつ病への影響を把握するために基本性格テスト、健康に関する認識やストレス対処能力を把握するためにSence of Coherence(SOC)を実施し、得点の高い対象者に精神科構造面接を行い、産後うつ病の妊娠初期からの早期介入を必要とするリスク因子を同定することを目的として調査した。H27年度はPDPI-Rの信頼性、妥当性、カットオフ値の検討を行った。この研究に参加した192名のうち、妊娠10-23週にPDPI-R、産後1か月にPDPI-Rとエジンバラ産後うつ病自己評価票(EPDS)を実施しすべての項目について回答のあった120名を対象に分析した。産後うつ病の判断はEPDSで行った。その結果、産後うつ病リスク疑いのあったもの(EPDSで9点以上)は12名であった。妊娠中のPDPI-Rカットオフ値は7.0の場合産後うつ病の予測の感度は50%、特異度87.0%であり、カットオフ値の6.0、8.0のそれらに比較して優れていた。陽性的中率、陰性的中率も7.0が優れていた。産褥期のPDPI-Rのカットオフ値は8.0の場合、感度が66.7%、特異度88.0%であり、カットオフ値7.0、9.0のそれらに比較して優れていた。陽性,陰性的中率も8.0が優れていた。PDPI-R日本語版は産褥期だけでなく妊娠中から産後うつ病を予測できる有用な方法であり、PDPI-Rのcut-off値は妊娠中で7.0、産褥1ヶ月で8.0が妥当であると結論された。EPDS高得点者には精神科構造面接を行う予定であったが、12名の全対象者が精神科医との面接について同意しなかったため診断までには至ることはできず、産後うつ病のハイリスク群ということでの結果となった。また、対象者に1人あたりにかかる調査期間が約8か月でドロップアウト者が予想よりあること、個人情報に配慮するため研究の同意を研究代表者がすべて1人で行っているため、エントリ-数が当初目標に届かず遅れている。分析中で調査に出向けなかったことも遅れの一因になった。本研究は妊娠期から産後うつ病のリスク因子が予測可能なPostpartum Dpression Predictors Inventory-Revised(PDPI-R)を日本語に翻訳後、日本語版PDPI-Rを開発し、信頼性、妥当性を検討することである。また、うつ病への影響を把握するために基本性格テスト、健康に関する認識やストレス対処能力を把握するためにSence of Coherence(SOC)を実施し、得点の高い対象者精神科診断面接を行い、産後うつ病の妊娠初期からの早期介入を必要とするリスク因子を同定することを目的として調査した。H27-28年度はPDPI-Rの信頼性妥当性の検討を行った。この研究に参加した192名へ妊娠10-23週にPDPI-R、産後1ヶ月でPDPI-R、EPDS(エジンバラ産後うつ病自己評価表)を実施した。その結果、産後うつ病の疑いのあったものは12名であった。妊娠中のPDPI-Rのカットオフ値7.0の場合産後うつ病の予測の感度は50%、特異度87.0%であり、カットオフ値の6.0、8.0のそれらに比較して優れていた。

産褥期のPDPI-Rのカットオフ値は8.0の場合、感度が66.7%、特異度88.0%でありカットオフ値7.0、9.0のそれらに比較して優れていた。陽性、陰性的中率も8.0が優れていた。PDPI-R日本語版は産褥期だけでなく妊娠中から産後うつ病を予測できる有用な方法であり、PDPI-Rのカットオフ値は妊娠中で7.0、産褥期1ヶ月で8.0が妥当であると結論された。SOCと基本性格テストとの関連は現在分析中である。本研究は一人の妊婦を妊娠期初期から産後1ヶ月までの期間に3回の調査を行う縦断的研究である。そのため調査開始時には同意が得られても、途中で参加取り消しや他の医療機関機への搬送、早産、記載漏れなどで対象外になるケースが37.5%であった。また、同意取得のための説明に時間を要したこともあり、当初計画よりデータ収集に時間を要し、遅れる原因になった。対象は妊娠10ー23週と産後1か月にPDPI-Rを書き終えた192名である。産前・産後版ともに、PDPI-Rのスコアは産後うつ病において有意に高い結果であった。産後うつ病のリスクに強く関連した因子は、産前では「結婚への不満足」、産後は「低い自尊感情」「妊娠中のうつ状態」「ソーシャルサポートの欠如」「マタニティブルーズ」であった。カットオフ値については産前版7.0、産後版8.0が妥当であった。【目的】本研究は妊娠期から産後うつ病のリスク因子が予測可能なPostpartum Depression Predictors Inventory-Revised(PDPI-R)を日本語に翻訳し、妊娠期から産後うつ病の発症リスクを予測できるか臨床的に日本での信頼性、妥当性を検討することである。また産後うつ病への影響を病前性格を把握するための基本性格テストで実施し、健康に関する認識やストレス対処能力と産後うつ病との関係を把握するためにSense of Coherence(SOC)を実施した。【方法】PDPI-Rを日本語に翻訳し、A県内の産婦人科に通院中で精神科疾患の既往がなく妊娠初期から産後1か月まで縦断的研究の同意が得られた192名の妊婦に妊娠10ー23週にPDPI-R、産後1か月でPDPI-R、EPDS(エジンバラ産後うつ病自己評価票)を実施した。【結果】解析対象となったものは120名で、その中で産後うつ病の疑いのあったものは12名であった。産前・産後版ともに、PDPI-Rのスコアは産後うつ病の疑いのある者において有意に高い結果であった。また、産前版と産後版のPDPI-Rトータルスコアは有意な相関があった。産後うつ病のリスクに強く関連した因子は、産前版では「結婚への不満足」、産後は「低い自尊感情」「妊娠中のうつ状態」「ソーシャルサポートの欠如」「マタニティブルーズ」であった。したがってPDPI-Rは産後だけでなく、妊娠中から産後うつ病を予測できる有用なツールである。また、産後うつ病への影響を病前性格を把握するための基本性格テストを実施し、さらに健康に関する認識やストレス対処能力が把握できるSense of Coherence(SOC)を産後うつ病との関係を検討した。現在これらの内容については論文投稿中である。対象者一人にかかる調査期間が約8か月であること、個人情報に配慮するために研究の同意を研究代表者がすべて一人でおこなっているため。
放射化Naの定量による陽子線治療に伴う中性子被曝線量推定法の開発

1.既存のデータからの陽子線治療患者の中性子被曝線量の推定に関し論文を発表した。2.ファントーム内に食塩水溶液を設置し、種々の照射条件にて陽子線照射を行った後、溶液サンプルを蒸発・乾固し、低バックグラウンドのGe検出器にて^<24>Naの生成量を定量したところ、以下の結果が得られた。(1)ファントーム内に設置した食塩水中のNaの、治療レベルの陽子線照射(110Gy)で発生する中性子による捕獲反応で放射化された^<24>Naは、検出・定量可能である。(2)この放射化量と、ファントームから陽子線の消滅点までの距離の関係は距離の逆二乗則よりも著しく、伝播過程における中性子の熱化は寧ろ放射化量の減少に寄与する。(3)最も放射化量の著しい条件(実際の陽子線治療時、陽子線の大部分が患者の直前の最終コリメータで消滅しているという条件に最も近い)のファントーム直前で陽子線を消滅させる条件では、^<24>Naの生成量は1.1×10^<-2>[Bq・Gy^<-1>・mmol^<-1>]であった。3.放射線の輸送・相互作用シミュレーション・コードHERMESにより、様々な陽子線消滅条件による中性子生成量とその伝播を計算し、ファントームに到達する中性子線のスペクトルを求めた。^<24>Naの放射化量から求まる中性子線の情報は、その熱中性子成分に関するもののみであるから、患者の全中性子被曝線量を推定するためには、患者に到達する中性子線のスペクトル、就中熱中性子成分と他の成分との比を知ることが必要である。シミュレーションは、(株)三菱総合研究所の協力の下に行われ;(1)Naの放射化に対する各陽子線消滅点の寄与に関するファントーム実験の結果を、シミュレーションで追認した。(2)比較的簡単な幾何学的条件の場合について、ファントーム内部の中性子線スペクトルを求めた。現在、より詳細な条件に基づく計算を実施中で、終了次第投稿予定である。4.尚、今後、動物実験や患者の尿を資料とするin vivo実験を開始する計画である。
ナノ機械パラメトロン素子の研究

化合物半導体ヘテロ構造を用いて微小機械共振器を作製し、その特徴的な電気機械振動特性を応用した新しい機能の探究を進めた。この結果、以下の成果が得られた。(1)パラメトリック周波数変換を実現し、一個の機械共振器により複数の論理ゲートと等価な演算を実現する新しい論理情報処理手法の提案と実証を行った。(2)化合物半導体の光半導体素子としての機能を活用し、キャリア励起による新しい光・機械結合を実現した。(3)二つの機械共振器を結合し、その周波数をチューニングする手法を開拓した。(4)これらの微小機械構造を高精度で作製するために必要なナノ加工技術の高度化に成功した。・素子の結合動作の実現複数のナノメカニカル素子を互いに連結させた構造はセンサ応用のみならずナノ機械ロジックの実現へ向けても重要となる。2つのGaAs両持ち梁が機械的に結合したナノメカニカル素子を作製し、光照射による熱応力を用いた周波数チューニングにより結合状態を制御することに成功した。これによりナノメカニカル素子間の振動の伝播を制御することが可能となり、結合ナノメカニカル素子の応用上重要な技術となる。また、照射強度の調節による僅かな周波数のデチューニングにより非線形振動振幅に不連続な変化が現れることを見出した。これは非線形結合振動子特有の現象であるが、僅かなデチューニングによってのみ現れることが数値シミュレーションからも示され、本手法による結合状態の制御が結合メカニカル素子のダイナミクスの詳細を探る上でも有用であることが示された。・パラメトリック励振・振動検出機構の高効率化構造依存性に関しては大きな進展はみないものの、パラメトリック励振した二つの位相状態の安定性についての評価が大きく進んだ。具体的には、外部より人為的に印加したノイズに対して、どの程度の頻度による2つの状態間の遷移が起きるかを詳細に調べることにより、二つの位相状態の安定性と、加振周波数の関係を明らかにすることに成功した。・エネルギー散逸のメカニズムの解明と制御光照射によるGaAs機械共振器のQ値制御に関する研究が進展した。光起電力効果により生み出される圧電応力を用いてGaAsカンチレバーのQ値制御や自励発振が可能となることを見出し、そのメカニズムを解明した。具体的には、変形ポテンシャル効果による変位依存光吸収と、光励起キャリアが生み出す圧電効果によるバックアクションにより、振動振幅の増幅と減衰制御が可能であることを示した。・その他、ナノ機械構造の新しい作製技術や、高スループットのナノ構造作製技術、微小変位検出技術などにおいて、進展を見た。半導体ナノ構造の新しい応用として、化合物半導体ヘテロ構造を用いて微小機械共振器を作製し、その素子応用を行っている。化合物半導体を用いた機械共振器の特徴として、圧電効果を用いた共振周波数変調、およびそれによるパラメトリック共振器の応用を進めている。化合物半導体変調ドープ構造を用いたパラメトリック共振器の問題点のひとつは、室温においてゲートリークにより出力電圧が大幅に低下するという点であった。今期、Siの微小FETを用いて出力電圧を増幅することにより、室温においても微小な機械振動が検出可能な素子を実現することに成功した。また、パラメトリック機械共振器の応用の一つとしてナノ機械パラメトロンロジックの実現を目指している。この目的には、複数のパラメトリック機械共振器を結合させることが不可欠であり、また、様々なセンサ応用にも重要である。前年実現した光による周波数チューニングの手法により、完全反対称結合振動モードを実現し、その電荷検出への応用を検討した。この手法は、反対称結合振動が重心運動を伴わないことを利用し、電気的なホイートストンブリッジに類似の機械的センシングを行うものである。一方、機械振動における量子力学的な振る舞いを検出する手法として、フィードバック冷却の手法が注目されている。この手法は、機械共振器の熱振動を検出し、それをキャンセルするような励振を外部から与えることにより、熱振動による揺らぎを低減するものである。我々は歪機械共振器を用いてフィードバック冷却を試みた。その結果、最低到達温度は増加するものの、歪印加によるQ値の大幅な増加により、量子占有率は数分の1に低減できることが示された。その他、ブロック共重合体を用いたナノ加工技術など、本プロジェクトに必要な新しい基盤技術の研究においても、着実な進展を見た。パラメトロン素子による論理動作を実現するため、結合させた機械共振器の振動特性を評価した。すでに完全電気的な周波数チューニングに成功しているが、このチューニング状態における反対称振動を用い、電荷検出器としての可能性を追求した。反対称状態は重心運動を伴わないため、外部からの加振に対して励振されない。しかし一方の共振器に電荷が加わると、圧電効果によりバランスがくずれ、振動が励起される。

この現象を用いて電荷検出を行い、約147電子相当の電荷検出に成功した。化合物半導体パラメトリック機械共振器の周波数変換機能を用いたロジック応用、とくに1素子による複合論理回路の実現可能性について検討した。パラメトリック周波数変換は、従来、光エレクトロニクス技術において用いられているが、我々は微小機械共振器においても同様のパラメトリック周波数変換が可能であることを見出した。その機能を用い、シグナル、ポンプ振動を加えることにより、その差周波に相当するアイドラーが生成でき、その周波数を適切に選ぶことにより、AND、OR、XORの基本論理ゲートが構成できることを示した。さらに、3ポンプ入力に対する周波数変換を行うことにより、これらの基本ゲートを複数組み合わせた複合論理ゲートも、たった一個の機械共振器で実現できることを実証した。これらの結果を発展させれば、少数のパラメトリック機械共振器を用いるだけで、論理回路をも構成できる可能性が示された。その他、ナノ機械パラメトロンの将来的な高性能化、高機能化に繋がる基盤技術として、ブロックコポリマーによるナノリソグラフィー、ならびに分子線エピタキシ成長による、ナノ機械共振器に適したヘテロ構造作製の研究を推進させた。
２次元ファンデルワールス・トリカルコゲナイト磁性体のスピン検出

2010年のノーベル物理学賞に象徴されるように、グラフェンに代表される2次元ファンデルワールス物質は、高い結晶性をもち且つ単原子層薄さの試料を容易に作製できる層状物質であるため、近年着目されている。特にハチの巣状の格子においてはディラック電子をはじめとする新奇な物性が報告されている。本研究ではこのような物質群を舞台に特に反強磁性体のスピン物性に注目する。本研究ではスピントロニクスで用いられてきた手法によりスピン物性を検出する。研究初年度の2018年度においては、2次元反強磁性体ファンデルワールス物質と金属層の高品質な接合の作製を試みた。2次元反強磁性体ファンデルワールス物質と金属層をともに原子間力顕微鏡で評価し、良好な平坦性を確認した。また2次元ファンデルワールス反強磁性体物質で素子作製のために十分大きな面積の平坦なエリアをもつ結晶薄片を作製できることを確認した。金属層の成膜において異なる膜厚の試料を作製した。電気伝導測定を行い、スピン伝導測定の試料に用いるための条件を全て満たす膜厚が存在することを確認した。このような膜厚領域における製膜の再現性を確認した。2次元反強磁性体ファンデルワールス物質の薄片をRaman顕微鏡により評価した。明瞭なRamanピークから結晶性を確認した。顕微鏡におけるレーザー出力を変調し、素子形状を変化させることが出来ることを確認した。また原子間力顕微鏡を用いて膜厚を測定し、光学コントラスト・膜厚・Ramanスペクトルの関係を確認した。原子レベルで薄い領域においては膜厚によりRamanスペクトルが堅調に変化することが確認された。また光学顕微鏡像におけるコントラストの微細な変化に着目して、良好な試料を効率的に選択した。素子作製に必要な、試料の経時変化・薬品中でのダメージ・熱によるダメージについて評価を行ったが特に問題となる大きなダメージは検出されなかった。以上、2次元反強磁性体ファンデルワールス物質と金属層の接合の作製・評価を行い、素子作製の基盤となる実験を行った。当初計画の通り、平坦性の高い反強磁性ファンデルワールス物質と金属界面の作製ができた。初年度に作製手法・条件を確かめた反強磁性物質ファンデルワールス物質・金属へテロ構造の試料のデバイス化を行い、スピン伝導特性の測定を行う。
「高等教育と企業」関係の変化にかんする日仏比較-フランスにおける高等教育の「職業教育化」対する労働市場の側面からの検討-

わが国での大学修了者の十年間にわたるキャリアの追跡調査を土台に、フランスでのキャリア追跡調査国立統計経済研究所のFQP調査、教育資格研究センターのEVA調査民間リクルート機関のデータベース)を比較分析する作業の結果、主に次のような知見が得られた。(1).日本企業が終身雇用、ヨーロッパでは転職が主という紋切り型の対比はナンセンスであり、日本でもフランスでも共通して二つの経歴パターンが共存している。ひとつは、二十代に転職や非安定な勤務形態を経験し、その後長期勤続のポストに辿りつく、ジョブ・サーチ型の初期キャリアであり、もうひとつは、卒業と同時に採用された企業に定着し長期勤続する、定着型キャリアである。(2)日本でもジョブサーチ型のキャリアを歩む者が占める割合は低くない。フランスでは逆に、定着型(卒業後の一括採用)のキャリアを歩む者もかなりの比重を占めている。フランスでは、ジョブ・サーチ型と定着型のキャリアの違いは、高等教育制度の二重構造-大学と高等専門学校(グランゼコール)との二元構造に対応している。しかし、後者が前者よりも上位の地位に卒業生をつかせるという序列化されたとらえ方はデータからみると疑わしい。十年間で到達した地位にはさしたる違いがないからである。むしろ両者を、異なったキャリアの共存としてとらえる考え方が必要である。(2).時系列からみたトレンドでいうと、この両者それぞれが占める割合に変化はみられない。フランスでは、高等教育-企業間での、専攻とポストとの対応は安定している。他にもさまざまな知見が得られたが、これまではごく基本的な一部分しか発表しておらず、むしろ分析結果の大半は今後発表をするつもりである。
難治性起立性低血圧の治療のための非侵襲的人工動脈圧反射装置の開発

中高年を好発年齢とする進行性の神経変性疾患では、動脈圧受容器を介した交感神経系による血圧調節機能が廃絶するため、重度の起立性低血圧や失神発作をおこし、末期には寝たきり状態となるが、重症例における治療法はない。そこで本研究では、二年間の実験的臨床研究により、非侵襲的な血圧制御システムを開発する。1.動脈圧反射の開ループ伝達関数の推定:自律神経失調患者と健常成人男性より求めた開ループ伝達関数Hnative(f)はlow-pass特性を示し、0.01Hz以上でゲインが徐々に減少した。定常ゲインは5.3であった。2.圧迫帯圧から動脈圧までの伝達関数HSTM-SAP(f)の推定:自律神経失調患者での平均ステップ応答関数では、圧迫帯圧の上昇に伴い動脈圧は10秒以内に定常状態の90%に達した。定常ゲインは0.7±0.3mmHg/mmHgであった。3.ヒトの血管運動中枢の動作原理の記述:同定した平均的なHSTM-SAP(f)を用いて,ステップ状の血圧低下に対する血圧サーボシステムの振る舞いをシミュレーションし,比例補償係数Kp=0.4,積分補償係数Ki=0.2で,サーボシステムがもっとも安定的かつ迅速に血圧低下を代償することをみいだした。この係数を用いた制御部Hl(f)を伝達関数として記述し、人工血管運動中枢を製作した。4.非侵襲的人工的圧反射装置の構築と有用性の検証:開発したデバイスは、人工血管運動中枢を搭載したPC、血圧モニタ、電磁弁装置、圧搾空気ボンベ、腹部圧迫帯からなる。3例でその効果を検討した。起立時に平均20mmHg低下した平均血圧は、装置の作動により11mmHgの低下に抑制することが可能であった。5.下肢圧迫による動脈圧制御の可能性:下肢圧迫の効果を検証するために、両下肢に圧迫帯を装着し応答性を検討した。圧迫帯内圧の上昇に対し動脈圧は20秒以内に最大反応値に達した。中高年を好発年齢とする進行性の神経変性疾患では、生命維持に極めて重要な血管運動中枢が侵され、動脈圧受容器を介した交感神経系による血圧調節機能が廃絶するため、重度の起立性低血圧や失神発作をおこし、末期には、寝たきり状態となり生活の質が著しく障害されが、重症例における治療法はない。平成18年度には以下を達成した。1.対象患者の動脈圧反射の開ループ伝達関数Hnative (f)の推定対象患者をコンピュータによって傾斜角が制御されるベッドに寝かせ、傾斜角を不規則に変化させながら、動脈圧の変動SAP1(f)を記録する。患者では動脈圧反射が開ループとなっているため、動脈圧に加わる外乱をPd (f)とすると、SAP1(f)=Pd (f)となる。Pd (f)は直接的には観測不能である。そこで、健常者に同じ外乱を加えながら動脈圧を記録し、開ループ状態での動脈圧変動SAP2(f)を記録すると、SAP2(f)=SAP2(f)・Hnative (f)+Pd (f)となる。

この状態で観測された動脈圧変動SAP2(f)は、Pd (f)によるものとみなすことができるため、Hnative (f)=1-SAP2(f)/SAP1(f)にしたがい、Hnative (f)を推定することができる。ここでは、患者が正常な動脈圧反射を有する場合の血圧変動を記録するのはできないので、健常者の動脈圧の平均値で代用した。自律神経失調患者4例(シャイ・ドレーガー症候群2例、パーキンソン病1例、急性特発性汎自律神経失調症慢性期1例)と健常成人男性15例より求めた開ループ伝達関数Hnative (f)はlow-pass特性を示し、0.01Hz以上でゲインが徐々に減少した。定常ゲインは5.3であった。2.腹部圧迫帯の加圧から動脈圧応答までの伝達関数HSTM-SAP (f)の推定対象患者に腹部圧迫帯を装着し、圧迫帯内の空気圧を不規則に変動させることにより、圧迫帯内圧から動脈圧までの伝達関数HSTM-SAP (f)を推定した。自律神経失調患者10例での平均ステップ応答関数では、圧迫帯内圧の上昇に動脈圧は迅速に反応し、10秒以内に定常状態の90%に達した。定常ゲインは0.7±0.3mmHg/mmHgであった。進行性の神経変性疾患では、動脈圧受容器を介した交感神経系による血圧調節機能が廃絶するため、重度の起立性低血圧や失神発作をおこし、末期には寝たきり状態となるが、重症例における治療法はない。そこで本研究では、非侵襲的な血圧制御システムを開発する。平成19年度は、平成18年度の成果、1)動脈圧反射の開ループ伝達関数Hnative(f)の推定、2)腹部圧迫帯圧から動脈圧までの伝達関数HSTM-SAP(f)の推定、をもとに以下を達成した。(1)ヒトの血管運動中枢の動作原理の記述:同定した平均的なHSTM-SAP(f)を用いて、ステップ状の血圧低下に対する血圧サーボシステムの振る舞いを比例補償係数Kp=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,積分補償係数Ki=0,0.01,0.05,0.1,0.2,0.4の組み合わせでシミュレーションしたところ、Kp=0.4,Ki=0.2で、血圧サーボシステムがもっとも安定的かつ迅速に血圧低下を代償することがあきらかとなった。そこで、求めた係数を用いた制御部H1(f)を伝達関数としての記述し、それを組み込んだサーボモデル人工血管運動中枢を製作した。(2)非侵襲的人工的圧受容器反射装置の開発と有用性の検証:開発した非侵襲的デバイスは、人工血管運動中枢を搭載したPC、血圧モニタ、電磁弁装置、圧搾空気ボンベ、腹部圧迫帯からなる。3例でその効果を検討した。60°Cの起立負荷時に平均20mmHg低下した平均血圧は、人工的圧受容器反射装置を作動させることによって11mmHgの低下に抑制することが可能であった。(3)下肢圧迫による動脈圧制御の可能性:下肢圧迫の効果を検証するために、両下肢に圧迫帯を装着し、ランダムに加圧することにより、その応答性を検討した。ステップ応答関数では、圧迫帯内圧の上昇に対し動脈圧は迅20秒以内に最大反応値に達した。
馴化と潜在制止の相互作用的影響に関する研究

ラットを用いて、刺激の反復呈示に伴う馴化と潜在制止の2つの現象の相互作用のあり方について3つの課題を遂行した。課題1では純音と光を条件刺激とした条件性抑制の事態を用いて、ターゲット刺激の前呈示あるいは条件づけ期における妨害刺激の付加の影響を検討した。3つの実験の結果、条件づけ期の付加によって潜在制止は減弱するが、前呈示期の付加によっては減弱しないことが確認された。これらの事実は、前呈示によるターゲットに対する馴化の進行(注意の低下)が妨害刺激の呈示によって崩壊(脱馴化)し、その後の条件づけの効果を促進したと説明できる。しかし、味覚嫌悪条件づけの事態において課題1と同様の検討を行なった課題2では、逆に前呈示期の妨害刺激の付加のみが、ターゲットに対する潜在制止を減弱させた。データの詳細な分析の結果、課題2においても妨害刺激の付加による脱馴化は生じたが、それは潜在制止の減弱の原因ではないことが示唆された。むしろ、2つの味覚という同じモダリティからの刺激の場合には、むしろターゲットの知覚特性が妨害刺激によって変化し、般化減少が生じたことが減弱の原因だと推測された。課題3では、味覚刺激を用いた潜在制止の実験において、条件づけ期の条件刺激の呈示量と呈示時間のいずれが潜在制止の強度とそれへの馴化に影響するかを検討した。条件刺激の呈示の前に前呈示を受けているかにかかわらず、馴化の程度は条件刺激の呈示時間にも呈示量にも影響されなかったが、潜在制止では条件刺激の呈示量はその強度に影響しないが、呈示時間はそれが長いほど明確な潜在制止が認められた。また、後者の影響は無条件刺激の呈示までの間隔の増大や、前呈示の刺激の呈示量の違いには還元されないことも確認された。本年度は以下の3点について実験的検討を行ない、それぞれいくつかの知見を得た。1.馴化と潜在制止の程度を規定する要因の違いの分析:味覚刺激に対する馴化の過程は、前呈示期において刺激呈示量を一定にした場合、あるいは刺激呈示時間を一定にした場合のいずれの事態でも、呈示回数によってのみ規定され、テスト直前の刺激呈示量あるいは時間による影響は受けなかった。それに対して潜在制止の程度は、前呈示期における刺激呈示量を一定にした場合には、呈示量(2mlあるいは5ml)にかかわらず条件づけにおける条件刺激(CS)呈示量による影響を受けないが、前呈示期における刺激呈示時間を一定にした場合には、CS呈示時間が長いほど顕著な現象が生じた。2.潜在制止効果の保持間隔による変動の検討:味覚嫌悪学習の事態を用いて、刺激の前呈示から条件づけ後のテストまでの保持間隔を増大させると潜在制止の効果が減弱するという事実を確認したが、前呈示の直後に条件づけを行なった場合と比較して、テストの直前に条件づけを行なった場合の方が減弱の程度は大きかった。したがって、潜在制止の強度は前呈示からテストまでの間隔によって決定されるという仮説は完全には支持されなかった。3.潜在制止と隠蔽現象の加重の可能性:潜在制止と隠蔽を同一の機構に基づくと考える理論から導かれる、刺激の前呈示後に複合条件づけを行なうと、その刺激のみをCSとして条件づけた場合よりも学習が弱まるという予測を、条件性抑制の事態を用いて検討した。その結果、予測に反して、複合条件づけによって潜在制止の効果はむしろ減弱することが示唆された。

本年度はおもに以下の2点について実験的検討を行ない、それぞれいくつかの知見を得た。1.潜在制止と消去の効果の比較検討:パヴロフ型条件づけにおいて、条件づけからテストまでの保持間隔が短い場合には、条件づけの前に条件刺激を単独で呈示することによる条件反応の減少効果(潜在制止)と、条件づけの後の条件刺激の単独呈示による効果(消去)の程度はほぼ等しいが、保持間隔を増大させると潜在制止の効果は弱まる、つまり条件反応がより強く現れるようになるのに対し、消去によって減少した条件反応の自発的回復は認められなかった。これらの事実は、潜在制止と消去の効果をともに記憶の検索時における干渉であるとする説明とは合致しない。2.潜在制止効果の保持間隔による変動の検討:前年度に引続き、味覚嫌悪学習の事態を用いて、潜在制止の効果が刺激の前呈示から条件づけ後のテストまでの保持間隔によってのみ規定されるとする検索干渉仮説からの予測の検討を行なった。その結果、前呈示から条件づけまでの間隔を10日間とした場合には、条件づけからテストまでの間隔が長い(11日間)条件では、それが短い(2日間)条件よりもテストにおける条件反応が弱い、つまりより大きな潜在制止が認められた。前年度までの研究で得られた知見と併せて考察すると、これらの事実は潜在制止の機構には条件づけにおける習得の利害とテスト時の記憶検索における干渉の2つの過程が関与していることを示唆するものと考えられる。ラットを用いて、刺激の反復呈示に伴う馴化と潜在制止の2つの現象の相互作用のあり方について3つの課題を遂行した。課題1では純音と光を条件刺激とした条件性抑制の事態を用いて、ターゲット刺激の前呈示あるいは条件づけ期における妨害刺激の付加の影響を検討した。3つの実験の結果、条件づけ期の付加によって潜在制止は減弱するが、前呈示期の付加によっては減弱しないことが確認された。これらの事実は、前呈示によるターゲットに対する馴化の進行(注意の低下)が妨害刺激の呈示によって崩壊(脱馴化)し、その後の条件づけの効果を促進したと説明できる。しかし、味覚嫌悪条件づけの事態において課題1と同様の検討を行なった課題2では、逆に前呈示期の妨害刺激の付加のみが、ターゲットに対する潜在制止を減弱させた。データの詳細な分析の結果、課題2においても妨害刺激の付加による脱馴化は生じたが、それは潜在制止の減弱の原因ではないことが示唆された。むしろ、2つの味覚という同ビモダリティからの刺激の場合には、むしろターゲットの知覚特性が妨害刺激によって変化し、般化減少が生じたことが減弱の原因だと推測された。課題3では、味覚刺激を用いた潜在制止の実験において、条件づけ期の条件刺激の呈示量と呈示時間のいずれが潜在制止の強度とそれへの馴化に影響するかを検討した。条件刺激の呈示の前に前呈示を受けているかにかかわらず、馴化の程度は条件刺激の呈示時間にも呈示量にも影響されなかったが、潜在制止では条件刺激の呈示量はその強度に影響しないが、呈示時間はそれが長いほど明確な潜在制止が認められた。また、後者の影響は無条件刺激の呈示までの間隔の増大や、前呈示の刺激の呈示量の違いには還元されないことも確認された。
天然由来鍵化合物の探索と病態解析への応用

抗癌剤を癌患者に投与すると、生体内において抗癌剤に対し耐性を獲得した腫瘍の出現が確認されている。薬剤耐性腫瘍の出現は癌の化学療法において大きな障害となっているため耐性機構の阻害物質は癌の化学療法に役立つものと考えられる。本研究ではacyl-CoA:cholesterol acyltransferase阻害物質として合成されたpyripyropene誘導体PR-69に耐性克服作用を見いだしたのでその作用機構について検討を行った。薬剤感受性細胞(P388/S、KB/S)及び耐性細胞(P388/ADR、P388/VCR、KB/VJ300)においてPR-69の効果を検討した。PR-69を[^3H]vincristine(VCR)とともに添加し細胞内の[^3H]VCR蓄積を経時的に測定した。さらにKB及びP388細胞の膜分画を調製し、[^3H]-azidopineによるP糖蛋白質のphotolabelingに対するPR-69の効果をSDS-PAGEを用いて検討した。PR-69の単独では細胞毒性を示さないが、vincristine又はadriamycinとの併用により薬剤耐性細胞の抗癌剤に対する感受性の増加が認められた。細胞内[^3H]VCRの蓄積に対するPR-69の効果を検討した結果、細胞内の[^3H]VCRの放射活性はPR-69添加により濃度および時間依存的に増加した。KBおよびP388細胞の膜分画を調製し、[^3H]-azidopineによるP糖蛋白質のphotolabelingに対するPR-69の効果をSDS-PAGEを用いて検討した結果、KB/VJ300およびP388/ADR細胞の膜分画には[^3H]azidopineによってphotolabelingされたP糖蛋白質が観察されたが、PR-69添加によりP糖蛋白質のphoto-labelingは顕著に阻害された。これらの結果からPR-69はP糖蛋白質を阻害し、KBおよびP388細胞の薬剤耐性を克服するものと考えられる。
有機金属イオンビーム成長法による炭化ケイ素ナノ結晶の自己組織化成長機構の解明

有機金属イオンビーム成長法は、有機ケイ素化合物のジメチルシラン(SiH_2(CH_3)_2)のプラズマから生成される有機金属イオンのメチルシリセニウムイオン(SiCH_3^+)を前駆体として炭化ケイ素(SiC)の結晶成長を行う手法である。SiCH_3^+イオンは分子構造中にSi-C結合とSiCの化学量論組成を有しており、シリコン基板上への良質なSiC薄膜のヘテロエピタキシャル成長、従来手法よりも低温でのSiC結晶成長が可能である。また本手法を用いることによりSiCナノ結晶を自己組織化成長させることが出来る。有機金属イオンビームと固体表面の反応過程の解明は、SiCナノ結晶成長を制御する上で重要な課題であるが、現在のところSiCナノ結晶成長機構についての議論は十分には出来ていない。本研究課題の目的は、有機金属イオンビーム成長法によりSiC薄膜を作製し、SiCナノ結晶の自己組織化成長機構についての新たな知見を得ることにある。本年度では、単色的かつエネルギーの揺らぎの小さい有機金属イオンビームを用い、自己組織化成長するSiCナノ結晶の成長過程について議論した。自己組織化成長するSiCナノ結晶は、熱平衡反応により成長するSiC結晶とは異なり、イオンビームの照射による損傷を緩和するように原子密度の小さい面が優先的に配向することが分かった。また、SiCナノ結晶が自己組織化成長する際に電子線を照射することでSiCナノ結晶の成長を制御出来得ることを新たに発見した。有機金属イオンビーム成長法は、有機ケイ素化合物であるジメチルシラン(SiH_2(CH_3)_2)を原料として分子構造中にSi-C結合を有する有機金属イオンのメチルシリセニウムイオン(SiCH_3^+)をプラズマ中で生成し、この有機金属イオンビームを前駆体として炭化ケイ素(SiC)薄膜の結晶成長を行う手法である。有機金属イオンビーム成長法は、シリコン基板上への良質なSiCヘテロエピタキシャル膜の成長、従来手法に比べて低温でのSiC結晶成長が可能である。また、本手法によりSiCナノ結晶を自己組織化成長させることが出来得ることが分かっている。その中で、有機金属イオンビームと固体表面の反応過程の解明はSiC結晶成長の制御を行う上で重要な課題であるが、それについての議論はまだ十分には行われていない。本研究課題の目的は、有機金属イオンビーム成長法によりSiC薄膜を作製し、SiCナノ結晶が自己組織化成長するのに要求される条件を調べることにある。本年度では、前駆体である有機金属イオン(SiCH_3^+イオン)の運動エネルギー及び運動量がSiC結晶成長過程に及ぼす効果に着目して研究を行った。円筒鏡型エネルギー分析装置によりSiCH_3^+イオンのエネルギーを測定し、生成されるSiCH_3^+イオンビームは単色的なエネルギーを有しており、本装置を用いてSiC結晶成長過程における運動エネルギー・運動量の効果を議論出来得ることを確認した。実験を行った結果、極低エネルギーの特定領域においてSiCは六方晶系の結晶構造を形成し、それ以外のエネルギーでは立方晶系の結晶構造を形成することを明らかにした。有機金属イオンビーム成長法は、有機ケイ素化合物:ジメチルシラン(siH_2(CH_3)_2)を原料として分子構造中にSi-C結合を有する有機金属イオン:メチルシリセニウムイオン(SiCH_3^+)をプラズマ中で生成し、この有機金属イオンビームを前駆体として炭化ケイ素(SiC)薄膜の結晶成長を行う手法である。本年度では、エネルギーが単色的かつ揺らぎが小さい有機金属イオンビームを用いてSiCナノ結晶の成長条件について調べた。自己組織化成長するSiCナノ結晶は基板であるシリコン表面原子の配列に強い影響を受けており、基板材料の選定が重要であることが分かった。また、成長温度を変化させることでSiCナノ結晶の形状を制御出来得ることを確認した。

本研究課題の目的は、有機金属イオンビーム成長法によりSiC薄膜を作製し、SiCナノ結晶の自己組織化成長機構についての新たな知見を得ることにある。本年度では、単色的かつエネルギーの揺らぎの小さい有機金属イオンビームを用い、自己組織化成長するSiCナノ結晶の成長過程について議論した。自己組織化成長するSiCナノ結晶は、熱平衡反応により成長するSiC結晶とは異なり、イオンビームの照射による損傷を緩和するように原子密度の小さい面が優先的に配向することが分かった。また、SiCナノ結晶が自己組織化成長する際に電子線を照射することでSiCナノ結晶の成長を制御出来得ることを新たに発見した。
ヒューズ構造による既設円筒鋼製橋脚の補強に関する設計法

既設円筒鋼製橋脚の耐震補強法として、ヒューズ構造を用いた。この構造は橋脚の水平耐荷力の増加を抑え、靭性を向上させることを目的としている。構造形式として、矩形鋼板を橋脚に貼り付け、座屈発生位置にはそれを貼り付けないで座屈部を特定する構造を用いた。この部分をヒューズ部と呼び、その幅を隙間幅と定義した。研究は実験と解析によって行った。実験は実橋脚の約1/10のモデルとし、直径200mm.板厚2.5mmの供試体を用いた。平成11年度は貼り付け板厚を橋脚と同じ2.5mmとし、無補強および隙間幅が10mm、20mm、隙間なしの3種類について実験した。甲成12年度は貼り付け板厚2,5mmで隙間幅5mmについて、および貼り付け板厚3mmで隙間幅10mm、20mmについて実験した。一方、汎用構造解析プログラムMARCを用い弾塑性有限変位解析を行い実験結果と比較した。数値解析と実験結果はおおむね一致し、数値解析の妥当性が検証できた。これとは別に阪神・淡路大震災において局部座屈した実橋脚について、ヒューズ構造を適用した補強法のシミュレーションを行い、靭性向上の効果を確認した。靭性の評価は首都高速道路公団の基準を適用して行った。このヒューズ構造の隙間幅と板厚を適切に選ぶことにより水平耐荷力の増加を10%程度に抑え、靭性を基準値以上に向上させる構造が提案できた。既設円筒鋼製橋脚の靭性向上の為の補強法として、ヒューズ構造を採用した。この構造は局部座屈の発生位置を特定し、最大荷重を一定限度内に押さえ、橋脚の靭性を向上させる構造である。構造形式は局部座屈発生位置の近傍に矩形鋼鈑を張り付け、座屈発生位置には鋼鈑を張り付けないでおく構造とし、この張り付けない部分の隙間間隔と張り付け板の板厚をパラメータとして最適な条件を求めることを目的としている。研究では実験と解析を行った。対象とした構造物は実構造の縮小モデルを用い、張り付け板厚を本体と同じ25mmとし、次の4種類を選んだ。1,無補強2,隙間幅10mm 3,隙間幅20mm 4,隙間なし載荷条件はそれぞれの供試体について、単調載荷と繰り返し載荷の2種類行い、全部で8体行った。一方解析は汎用構造解析プログラムMARCを用いて弾塑性有限変位解析を行い、実験結果と比較した。解析においては張り付け鋼鈑を橋脚本体の中央面より板厚分だけ偏心させてモデルを作成したことにより、実験と同じ座屈モードが得られた。実験と解析の結果はおおむね一致した。この構造による補強の効果は、隙間幅を狭くするに従って靭性が向上するが一方で耐荷力も増加してしまう。首都高速道路公団の推奨している補強条件が得られるのは、隙間10mm20mmが適正であった。実験は実橋脚の約1/10のモデルとし、直径200mm、板厚2.5mmの供試体を用いた。平成12年度は貼り付け板厚2.5mmで隙間幅5mmについて、および貼り付け板厚3mmで隙間幅10mm、20mmについて実験した。