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異国合戦の歴史叙述－〈薩琉軍記〉にみる琉球侵攻－

最大の成果として、2015年11月7日に青山学院大学青山キャンパスにてシンポジウムを開催したことがあげられる。韓国、中国からも研究者を招き、有意義な研究会となった。近年、東アジアをめぐる論考が盛んになっているように感じる。そこではまさに東アジアにおける日本の視座が問われているのであり、文学や史学といった学問領域、中世、近世、近代などの時代領域、作品ジャンルを横断した資料の比較検討から、日本を描く歴史叙述の再検討が求められている。そこで「異域」をめぐる諸相の解明という視点から日本を捉えなおしていこうと考えた。異国や異界といった世界や境界を越えた世界を包括した「異域」と、異国合戦、侵略や国防をテーマに、文学研究を通して、東アジアにおける「日本」像を、いかに明らかにできるかをテーマにした。海を越えた異国の神話や歴史叙述から「日本」を相対化する必要性を見いだすとともに、日本を始め、琉球、対馬、朝鮮、蝦夷、天竺、ベトナムといった漢字漢文文化圏の諸資料を対象化することの意味づけ行っていき、広い立場から考証することができた。このシンポジウムは、「日本から見た異域、異域を通して見た日本」の解明を主目的とし、現代日本が抱える問題を古典文学研究を通して、現代の問題につなげて考える起因になった。海外での研究発表も行うことができた。第73次琉球(沖縄)と朝鮮(韓国)の文化交流600年学術大会(2015年8月7日、於韓国国立外交院)、北京日本学研究センター設立30周年記念国際シンポジウム「アジアにおける日本研究の可能性」主題別フォーラム「文学に表象された戦争」(2015年10月25日、於北京日本学研究センター)への参加、研究発表を通して、異国合戦をめぐる物語研究が、日本のみならず、東アジアを視野に入れなければならないことを問題提起した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、いまだ一般に認知されていない〈薩琉軍記〉を文学作品として研究の姐上に上げ、一般に周知し、認識させることを目標としている。〈薩琉軍記〉を含め、江戸期の軍記の研究は立ち後れているのが現状であるが、その大きな要因としてテキストの公刊が遅れていることが指摘される。よって作品の蒐集、翻刻が必要不可欠である。本年度は架蔵本の『島津琉球合戦記』を翻刻した(「立教大学大学院日本文学論叢」13号に掲載)。そのほかに『薩琉軍談』『琉球静謐記』『島津琉球軍精記』の三点を蒐集した。この三点についても随時公開していく。最も大きな成果としては、「首里之印」が押印された伝本を発見したことである(沖縄ワールド所蔵『島津琉球軍精記』、沖縄県立博物館・美術館寄託資料)。「首里之印」は本来、琉球王国における任職文書である「辞令書」や王府認定の「家譜」に押印される王府の正式な朱印である。そのような朱印が〈薩琉軍記〉のような散文に押印されている事例はなく、この朱印は偽造されたものと考えられる。しかし、王府の朱印が偽造され押印された事実は見過ごすことができない。さらに、朱印が押印された伝本は島津家の家譜を物語る島津家由来課を意識的に書写していないのである。詳細は学会発表を予定している。異域(異国、異界)、異国合戦(国防)をめぐる研究会を開催した。2015年度には韓国における国際研究会を計画している。現在、東アジアにおける日本の位置づけが問われている。〈薩琉軍記〉に描かれる異国琉球との合戦の分析は、江戸後期の対外認識と現代の認識とをつなぐものであり、様々な角度からの学際的研究が必要とされている。この研究会はその先鋭をいくものとなろう。本研究は、いまだ一般に認知されていない〈薩琉軍記〉を文学作品として研究の俎上に上げ、一般に周知し、認識させることを目標としている。そのため、伝本の悉皆調査、蒐集が目的となる。今年度、多数の伝本を発見し蒐集することができた。これらの伝本については翻刻、公開の用意がある。昨年度発見した「首里之印」が押印された伝本(沖縄ワールド所蔵『島津琉球軍精記』、沖縄県立博物館・美術館寄託資料)について学会発表を行った。「首里之印」は本来、琉球王国における任職文書である「辞令書」や王府認定の「家譜」に押印される王府の正式な朱印であり、そのような朱印が〈薩琉軍記〉のような散文に押印されている事例はなく、この朱印は偽造されたものと考えられることを明らかにした。また、江戸中期から幕末にかけて高まる異国意識について、異国を意識した言説が芽生えていき、再度それらの言説が語り出されていくということについて、学会で発表、論文化することができた。〈薩琉軍記〉が史書として読まれ、享受されていく様相を解明するとともに、江戸中期からの対外情勢の変化、時代状況に即応する侵略言説の流布を明らかにした。昨年度から引き続き、異域(異国、異界、境界)、異国合戦(侵略、国防)をテーマをめぐる研究会を開催した。

その中間報告会として、立教大学日本学研究所の協力のもと、シンポジウム「〈異域〉をめぐる文学」を開催できた。現在、東アジアにおける日本の位置づけが問われている。〈薩琉軍記〉に描かれる異国琉球との合戦の分析は、江戸後期の対外認識と現代の認識とをつなぐものであり、様々な角度からの学際的研究が必要とされている。この研究会はその先鋭をいくものとなろう。最大の成果として、2015年11月7日に青山学院大学青山キャンパスにてシンポジウムを開催したことがあげられる。韓国、中国からも研究者を招き、有意義な研究会となった。近年、東アジアをめぐる論考が盛んになっているように感じる。そこではまさに東アジアにおける日本の視座が問われているのであり、文学や史学といった学問領域、中世、近世、近代などの時代領域、作品ジャンルを横断した資料の比較検討から、日本を描く歴史叙述の再検討が求められている。そこで「異域」をめぐる諸相の解明という視点から日本を捉えなおしていこうと考えた。異国や異界といった世界や境界を越えた世界を包括した「異域」と、異国合戦、侵略や国防をテーマに、文学研究を通して、東アジアにおける「日本」像を、いかに明らかにできるかをテーマにした。海を越えた異国の神話や歴史叙述から「日本」を相対化する必要性を見いだすとともに、日本を始め、琉球、対馬、朝鮮、蝦夷、天竺、ベトナムといった漢字漢文文化圏の諸資料を対象化することの意味づけ行っていき、広い立場から考証することができた。このシンポジウムは、「日本から見た異域、異域を通して見た日本」の解明を主目的とし、現代日本が抱える問題を古典文学研究を通して、現代の問題につなげて考える起因になった。海外での研究発表も行うことができた。第73次琉球(沖縄)と朝鮮(韓国)の文化交流600年学術大会(2015年8月7日、於韓国国立外交院)、北京日本学研究センター設立30周年記念国際シンポジウム「アジアにおける日本研究の可能性」主題別フォーラム「文学に表象された戦争」(2015年10月25日、於北京日本学研究センター)への参加、研究発表を通して、異国合戦をめぐる物語研究が、日本のみならず、東アジアを視野に入れなければならないことを問題提起した。多数の〈薩琉軍記〉の伝本を発見できた。これはいまだ一般に認知されていない作品である〈薩琉軍記〉の悉皆調査において必要不可欠であり、多数の伝本の発見は大きな研究成果であると言える。伝本の発見における結果を学会で発表することができ、これまでの研究調査の成果が目に見える方ととしてあがっている。異域をめぐる研究会は順調に行われており、立教大学日本学研究所におけるシンポジウムの開催など成果が上がっており、最終年度の韓国における国際研究会へ向け準備を整えられている。27年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き〈薩琉軍記〉伝本の蒐集を進めるとともに、翻刻作業を行っていく。また、各図書館所蔵の〈薩琉軍記〉伝本の調査も行っていく。異域をめぐる研究会も定期的に行っていき、今年度は韓国における国際研究会を予定している(2015年11月)。とくに「首里之印」が押印された伝本の発見は、〈薩琉軍記〉が偽書として偽作され享受された背景を裏付けるものとなであろう。異域をめぐる研究会も順調に行われており、最終年度の韓国における国際研究会へ向けた足がかりができた。また、各図書館所蔵の〈薩琉軍記〉
光学活性分子の構造変化のin-situ測定のための旋光分散分光電気化学法の開発

本研究では、紫外可視領域に吸収帯のない光学活性化合物の電気化学反応に伴う構造変化速度を追跡するために金を薄く右英基板上に蒸着した半透明蒸着金電極を作製し、旋光分散電気化学測定を行った。半透明蒸着金電極は石英板にチタンと金を蒸着することによって作成した。石英と金の密着性を考慮し、チタンを蒸着した後に金を蒸着した二重層構造の電極とし、それぞれの層の厚さを制御して分光電気化学測定に最適な厚さを決定した。光の透過性を考慮してチタンの厚さを20A程度とした場合は電気化学測定の際に金及びチタンが容易に剥離し、5OA以上の場合は光の透過率が減少しCDのS/N比が極めて低下した。また、金の厚さが200A程度になると光の透過率が減少し、100A程度では電気化学測定は不可能であった。光透過性と安定な電気化学測定が両立するための最適条件は、チタン4OA,金120A程度であった。金は可視部に吸収を有するため透過率は波長に依存するが、220mmから600nmの波長領域では約30%以上であり、この領域で分光電気化学の測定が可能となった。また、この条件で作製した半透明蒸着金電極の表面状態をビス(4-ピリジルジスルフィド)(PySSPy)の還元脱離のサイクリックボルタモグラムにより評価したところ、Au(111)面がリッチであろことが分かった。この半透明蒸着金電極にPySSPyを修飾してチトクロムcの還元過程を、また、銅をUPDして、グルコース及びフルクトースの酸化過程を追跡した。定電位電解の場合にはともらめ場合も反応が進行していることが、円二色性スペクトル、旋光分散スペクトルによって確かめられたものの、ダブルポテンシャルステップ法と組み合わせた場合のシグナルの変化は非常に小さく、数千回の積算を行ったが、中間体の存在あるいは2種類の糖類の酸化過程の差を明確に示すようなシグナルは現在のところ得られなかった。本研究では、紫外-可視領域に吸収帯のない光学活性化合物の電気化学反応に伴う構造変化速度を追跡する手法を開発した。すなわち、サイクリックボルタンメトリー、ポテンシャルステップクロノク-ロメトリー等の電気化学測定と旋光分散(ORD)スペクトルを同時に測定する旋光分散電気化学法でありこの手法によって、反応中間体の存在およびその速度論的解釈が可能となる。単糖類、ニ糖類、三糖類の糖類をアルカリ溶液中で銅電極を用いて酸化した。生成物はHPLCによって分離・同定した。単糖類に着目するとアルドース(アルデヒドアルコール)類の糖の場合、蟻酸の電流効率はほぼ100%であったが、ケトース(ケトアルコール)類のそれは約80%となり、糖の構造に差が生じた。糖から蟻酸が生成するためには糖分子中の炭素・炭素結合の切断が必要となる。アルドース分子から生じたC1分子は水酸化物イオンとの酸化反応により6分子の蟻酸になるが、ケトース分子から生じるC1分子の内、ケト基によるC1分子はその酸化状態から蟻酸に至らない。従ってケトースの電流効率はアルドースの約5/6になるものと考えられる。旋光分散電気化学法によってグルコース(アルドース)とフルクトース(ケトース)の酸化過程を追跡した。予想していたよりも得られる信号のS/N比がかなり悪かったため数千回の積算を行った。しかしながら、中間体の存在あるいは2種類の糖類の酸化過程の差を明確に示すようなシグナルは1秒というタイムスケールの中では現在のところ得られなかった。より短い時間領域での測定と更なるS/N比の向上のための改良が必要であることが判明した。定電位電解の場合にはともらめ

場合も反応が進行していることが、円二色性スペクトル、旋光分散スペクトルによって確かめられたものの、ダブルポテンシャルステップ法と組み合わせた場合のシグナルの変化は非常に小さく、数千回の積算を行ったが、中間体の存在あるいは2種類の糖類の酸化過程の差を明確に示すようなシグナルは現在のところ得られなかった。
実験データ科学の数理的基礎とその応用

実験データ解析は、自然科学はもとより社会科学を含む科学の全ての諸分野で行われる統計的解析の主要な部分を担っている。各分野の第一線の研究者の協力により、彼ら本来の研究側面からこれらの新しい手法の数理的基礎の研究を行い、データ解析学の研究に新しい局面を切り開くことが出来た。具体的には、次の研究課題(分担者)について全国的な研究集会をもち、成果を得た。特に、各分担者は互いに協力して問題点を整理・分類・研究を実施し、さらに、分担外の数理統計学者・数学者と議論するために、何回かの研究会をもち研究連絡、情報交換を行った。1.「実験計画法の数理的基礎とその応用」(白倉暉弘・〓田正秀・兵頭義史):実験計画法の中に、配置の理論やその最適性、それらに基づいた計画の構成と分類等多くの重要な問題が存在する。ここではそれらの問題の解決及び進展を目指し、関連した研究発表が7件あり、応用面からも種々の配置から生じた実践的なデータ解析法に関するもの2件、更には実験計画法のもつ組合せ論的性質を接点にした、群論、グラフ理論、符号理論といった関連領域から5件の研究発表に対して、活発な質疑応答がなされ、グラフ理論、デザイン理論の研究者、符号理論、暗号理論の研究者の多くの参加が得られたのが特徴であった。2.「地球・環境科学における統計モデルとの応用」(間瀬茂・西井龍映・清水邦夫):地球・環境科学で扱われるデータは、その実際的重要性とともに、規模の大きさ・データの大量さ等の点で統計学にとり新しい魅力である問題を数多く提起する。本研究集会では、一部専門家を交え、幅広い観点からの報告と情報交換を行った。具体的にはリモートセンシング等の観測衛生によるデータ、気象データ、地震データ等に関する統計的手法の発表があった。またそれ以外のより広い視点から地球・環境科学関連をもつ理論と応用に関する研究知見が発表され質疑討論がされた。3.「医学・生物学データの統計モデル:理論と応用」(大瀧慈・折笠秀樹・宮原英夫):臨床試験データ、疫学研究データ、毒性データ、薬理・動態データ、成長曲線データ、用量反応データ、人口動態データなどの解析について理論的ないし実証的研究を行った。特に、独創的な新しいモデルの提案や現実のデータ解析に基づいた興味ある実証的研究報告・討論が行われ、21世紀に向けた研究の展開の指標を得た。各分野の第一線の研究者の協力により、彼ら本来の研究側面からこれら新しい手法の数理的基礎の研究を行い、データ解析学の研究に新しい局面を切り開くことが出来た。

1.「符号・暗号と組合せ理論」(藤原・神保・栗木進二):近年盛んになった符号理論、暗号理論とデザイン理論、グラフ理論等の組合せ理論との接点に関する様々な数学問題の解明についての研究発表、情報の交換がなされた。実に29件の報告に対して、活発な質疑応答がなされ、グラフ理論、デザイン理論の研究者、符号理論、暗号理論の研究者の多くの参加が得られたのが特徴でもあった。2.「離散計画の構成と分類」(大森・玉利):離散データを扱う科学の中に、実験計画法、符号理論、暗号理論などが含まれる。これらの問題を取り扱う理論では、最適なものを立案および計画することが要求される。この問題意識の下で、デザイン、符号・暗号、実験計画、グラフに関する構成・分類やその特徴付けを中心とした研究知見が発表され質疑討論がされた。3.「多変量統計推測理論とその応用」(笹渕・栗木哲・稲田):点推定、同時信頼領域、多重比較、検定、判別、分布論、漸近理論、回帰理論、モデル選択、モデルの特定化、データの記述、計算機アルゴリズム等多様な分野を含んだ多変量統計推測理論の構造的研究解明に関する興味ある研究報告・討論が行われ、21世紀に向けた研究の展開の指標を得た。4.「安定過程とその周辺」(竹中・佐藤):データ収集の前提となる無作為性に保証を与える確率論の中で、確率過程時に安定過程を取り上げ、様々な話題について集中討論を行った。定常フーリエ超確率場、Weronの本の疑似乱数、ランダムウオ-クの臨界現象に関するDiaconisの理論、Burgers Processに関する2、3の話題、等には十分な時間をとり活発で有意義な討論が行われた。実験データ解析は、自然科学はもとより社会科学を含む科学の全ての諸分野で行われる統計的解析の主要な部分を担っている。各分野の第一線の研究者の協力により、彼ら本来の研究側面からこれらの新しい手法の数理的基礎の研究を行い、データ解析学の研究に新しい局面を切り開くことが出来た。具体的には、次の研究課題(分担者)について全国的な研究集会をもち、成果を得た。特に、各分担者は互いに協力して問題点を整理・分類・研究を実施し、さらに、分担外の数理統計学者・数学者と議論するために、何回かの研究会をもち研究連絡、情報交換を行った。1.「実験計画法の数理的基礎とその応用」(白倉暉弘・〓田正秀・兵頭義史):実験計画法の中に、配置の理論やその最適性、それらに基づいた計画の構成と分類等多くの重要な問題が存在する。ここではそれらの問題の解決及び進展を目指し、関連した研究発表が7件あり、応用面からも種々の配置から生じた実践的なデータ解析法に関するもの2件、更には実験計画法のもつ組合せ論的性質を接点にした、群論、グラフ理論、符号理論といった関連領域から5件の研究発表に対して、活発な質疑応答がなされ、グラフ理論、デザイン理論の研究者、符号理論、暗号理論の研究者の多くの参加が得られたのが特徴でもあった。2.「地球・環境科学における統計モデルとその応用」(間瀬茂・西井龍映・清水邦夫):地球・環境科学で扱われるデータは、その実際的重要性とともに、規模の大きさ・データの大量さ等の点で統計学にとり新しい魅力である問題を数多く提起する。本研究集会では、一部専門家を交え、幅広い観点からの報告と情報交換を行った。具体的にはリモートセンシング等の観測衛生によるデータ、気象データ、地震データ等に関する統計的手法の発表があった。
敗血症における人工呼吸関連肺損傷に対するトロンボモジュリンの抑制効果

高一回換気量換気と炎症は人工呼吸関連肺障害を来す。リコンビナントトロンボモジュリン(rTM)は播種性血管内凝固障害(DIC)に対する薬として日本で認可された薬だが、近年、抗炎症作用があることが注目されている。我々はこれまでの研究でrTMが高濃度酸素に伴う肺障害を抑制する効果を報告した。今回より臨床的なモデルとして、敗血症に伴う肺障害の抑制効果を確認する実験を行った。46匹のラットに対し、盲腸結紮穿刺法を行った後に人工呼吸管理を行うことで敗血症を基盤とした人工呼吸関連肺障害を惹起した。これに対し、rTMが工呼吸関連肺障害を軽快するか確認した。結果は、敗血症ラットに2時間の人工呼吸を行うことで低酸素血症を伴う肺障害を来すことができた。ただし、播種性血管内凝固障害(DIC)は来していなかった。rTM投与により酸素化を改善する効果は確認できなかった。気管支肺胞洗浄液中の炎症性サイトカインもrTM投与により有意な改善を認めなかった。肺組織のIL-6やMCP1のmRNAはむしろrTM投与群の方が高値であった。rTMは敗血症に伴う肺障害を改善しなかった。重症敗血症患者の多くは人工呼吸器管理を要し、人工呼吸器関連肺損傷(Ventilator Induced Lung Injury, VILI)を来すと、その死亡率は30%を超える。現在、肺障害に対し質の高いエビデンスのある治療は低一回換気量換気による肺保護換気のみで、これは悪化を防ぐための予防に過ぎない。トロンボモジュリン(TM)はプロテインCの活性化を通じて敗血症性DICの治療効果を示すとして本邦で世界に先駆けて使用されている薬剤である。近年TMは抗炎症作用を持ち、VILIに対する治療効果が期待されている。本研究では敗血症モデルラットに高一回換気量換気を行い、1TM投与でその呼吸機能が改善するかどうか2TMによる酸素化改善のメカニズムを明らかにしようと考えている。研究者はこれまでに、20匹の敗血症ラットに対し、高一回換気量または低一回換気量の人工呼吸管理を行いトロンボモジュリンまたは生理食塩水の投与を行った。生理学的データの収集とサンプルの採取を行い保存している。これまでに20匹のデータを収集している。統計解析に必要なサンプル数を採取し、一定数まとめてサイトカイン測定などを行う。本研究では、腸管穿孔による敗血症モデルラットを作成し、高一回換気量による人工呼吸管理を行う事で、敗血症性人工呼吸関連肺障害モデルラットを作成し、これに対し近年、抗凝固作用の他に抗炎症作用を持つと考えられているトロンボモジュリンを投与することで、肺傷害の改善を得られるか調べた。これまでに、我々の作成した敗血症性人工呼吸関連肺障害モデルラットは、血液炎症データ、mRNAデータなどから敗血症が起こっていることが明らかとなった。しかし、同時に血液の凝固データからDICは起こっていないことがわかった。とりわけ、血液炎症データは著明ではないものの、肺胞洗浄液(BALF)中のタンパク量は増加しており、敗血症の影響のみではなく、人工呼吸による悪影響が及ぶことで、敗血症性人工呼吸関連肺障害が起こっていることが確認できた。また、血液ガスデータから低一回換気量換気では実験時間中の酸素化の悪化を認めなかったが、高一回換気量での換気により酸素化が悪化していることも確認した。トロンボモジュリンを投与することによる効果について生理学的データ、血液データ、BALFデータ、mRNAデータならびにBALF顕微鏡所見などを用いて現在解析を行っている。動物実験データの収集を行い、現在データの解析ならびに解析結果報告のための準備を行っている高一回換気量換気と炎症は人工呼吸関連肺障害を来す。引き続き実験を進め、サンプル数の収集に努め、データの解析を急ぐ。データの解析ならびに解析結果

報告を行っていく実験の進行の遅れに伴い次年度へ使用を持ち越した実験に使用する動物が予定より少なく済んだため。次年度に使用するmRNA実験で使用する予定である必要物品の購入など
可換Banach環及びBanach modulesの分類

1.可換Banach環Aが与えられたとき、AのGelfand変換像A^AをGelfand空間Φ_A上の連続関数のある種の性質で特徴付けることが大きな研究目的の一つであった。そこで局所コンパクト可換群上のBochner-Schoenberg-Eberleinの定理を考察すると、その特徴付けの候補者としてAの誘導環C_<BSE>(Φ_A)が自然に考えられる。このとき常にA^AはC_<BSE>(Φ_A)に含まれるが、Gelfand変換は一般に等距離的ではない。しかしAの特徴付けまで考えるとき、この等距離性:||x^A||_<BSE>=||x||_<A'x>∈Aの考察は大事である。実際、局所コンパクトHausdorff空間上の関数環はすべてこの等距離性を持っていることを検証することは容易であり、また、Bochner-Schoenberg-Eberleinの定理は局所コンパクト可換群上の群環はこの等距離性を持っていることも述べている。我々は更に、可換H^*-環、コンパクト可換群上のL^p-環(1<p<∞),任意の集合上のl^1-環、半群{k,k+1,k+2,......}上の半群環はすべてこの等距離性を持つことを証明した。一方これらの環はすべてA^A=C_<BSE>(Φ_A)が成り立つので、完全な特徴付けが得られたことになる。またA^A自身の特徴付けに関しては、擬位相という新しい概念を導入して、現在研究が進行中である。
電気流体力学現象を利用する機器の性能予測と高性能化に関する研究

電気流体力学(EHD)現象を利用するEHDポンプと静電フィルタを取り上げ,両者の性能に及ぼす電極等の形状や液体物性の影響などを調べた.液体の電荷注入の生じやすさにより最適なコレクタ電極の寸法・形状が異なることなど電極の寸法・形状とポンプ性能の関係を示した.また,液体の粘度が低いほどポンプ性能が高くなることなどを明らかにした.静電フィルタについては内部の電場と流れ場の解析結果を利用して粒子軌跡解析を行うことで,定性的には性能評価できることを示した.本研究で用いた数値解析手法により電気流体力学現象を利用する機器の性能予測や評価の可能性を示すことができた.電気流体力学現象を利用する機器の高性能化のためには,数値シミュレーションによる性能予測精度の向上が不可欠である.そのためには,(1)電荷注入領域の特定,(2)イオン移動度の推定,(3)注入電荷密度の定式化が必須である.H25年度は,3種類の液体と2種類の2次元電極形状を用いてこれらの解明に取組んだ.採用した電極形状は,正方形断面の棒状電極系と円筒-平板電極系である.電極間電位分布の計測とPIV法による流れ場の可視化実験を行うとともに,電荷注入領域とイオン移動度の値を種々変えて数値シミュレーションを行い,測定結果との比較を行った.これにより,以下のことが推定された.(i)矩形断面の棒状電極対のように電界が局所的に高くなる点が複数ある場合,電荷はそれらの場所のみから,それらの場所の電界の強さにほぼ比例して注入される.(ii)円筒-平板電極系のように円筒電極(注入電極)の表面の電界が緩やかに変化する場合は,円筒電極上の最大電界強度の点とその周辺の限られた場所から電荷が注入される.(iii)実験の範囲内では,注入電荷密度は注入場所の電界強度と閾値電界強度の差に比例するとみなせる.しかしながら,実験装置の都合から印加電圧が比較的低い範囲に限定されており,より高電界域においても(iii)の結果が成立するか否か今後調査を行う.また,実効的なイオン移動度の値やその推定方法については,H25年度の範囲では有効な結果が得られておらず,H26年度に比重を高めて取り組む.H26年度は,数値シミュレーションによる性能予測に不可欠な情報である(1)電荷注入領域の特定,(2)イオン移動度の推定について引き続き検討するとともに,電荷注入現象の応用研究として,(3)液体用電気流体力学ポンプ(EHDポンプ)特性に及ぼす電極形状と物性値の影響,(4)空気用EHDポンプ特性に及ぼす電極形状の影響,(5)電荷注入式静電フィルタ内の粒子軌道予測について取り組んだ.課題(1)についてはH25年度の成果を裏付ける結果を得たが,意図しているほどの精度が得られず,実験装置を改良して課題(2)とともにH27年度中に再度検討する予定である.課題(3)については,電荷注入現象を利用したEHDポンプの2次元および3次元形状を対象として,ポンプ特性に及ぼすポンプ形状と液体物性の影響を数値シミュレーションにより調べ,従来,主として試行錯誤的に決定されていたEHDポンプの各種形状は必ずしも適切ではないことを明らかにした.また,3次元形状の電極構成にすると2次元形状電極よりも高い電界集中により,発生圧力が少し高くなるものの放電の可能性を考慮すると2次元形状が適切であることを示した.空気を対象とした課題(4)については,種々の電極構成を用いて発生する最大流速や圧量-流量特性を実験的に明らかにし,数値シミュレーションにより結果の考察を行い,針-メッシュ電極構成が空気用EHDポンプとしては最も良好であることなどを明らかにした.電荷注入現象を利用する静電フィルタの性能予測ならびに改良を目的として,課題(5)を実施した.数値シミュレーションにより求めた静電フィルタ内の電場と流れ場を用いて,フィルタ内を通過する汚染物粒子の軌道計算を行い,粒子の捕捉状況を予測した.電極間に挿入するフィルタエレメントが,現状の形状では粒子捕捉に関して十分機能していないことを明らかにした.H27年度の主な研究内容は(1)EHDポンプ特性に及ぼす液体物性の影響を調べること,(2)数値シミュレーションの妥当性の検証のため,EHDポンプを作製して性能評価を行い,数値シミュレーション結果との比較を行うこと,および,(3)電荷注入式静電フィルタの性能予測に関して,数値シミュレーションにより粒子の捕捉効率を評価するとともに,流速と粘度を変化させて捕捉効率を実験により調べ,数値シミュレーションの有効性を評価すること,である.(1)に関しては,2次元的形状の電極構成のEHDポンプを対象として,液体の密度,粘度,イオン移動度,誘電率がEHDポンプ特性に及ぼす影響を調査した.液体の粘度と密度が低く,誘電率が高い液体で圧力・流量特性が向上することが示されたが,特に粘度の影響が大きいことが明らかとなった.また,液体物性の違いにより最適な電極の寸法が異なることも示され,液体の物性とポンプの要求仕様に応じてポンプの形状と寸法を決定することが重要であることを示した.(2)のEHDポンプの実験結果との比較では,製作誤差の影響を考慮すると数値シミュレーション結果と実験結果が比較的良好に一致することが示され,本研究で提示する数値シミュレーション法の妥当性が示された.また,(3)に関しては,電荷注入式静電フィルタの粒子捕捉効率の数値シミュレーション

結果は定性的に実験結果と一致することが明らかとなり,粒子軌跡シミュレーションはフィルタの性能予測に有効であることが示された.ただし,定量的な一致度は良好ではないため,予測精度向上のためには,電荷注入による粒子帯電量の変化を測定することが重要となること,また,実際の3次元形状を考慮した数値シミュレーションが必要であることを指摘して,今後の課題とした.電気流体力学(EHD)現象を利用するEHDポンプと静電フィルタを取り上げ,両者の性能に及ぼす電極等の形状や液体物性の影響などを調べた.液体の電荷注入の生じやすさにより最適なコレクタ電極の寸法・形状が異なることなど電極の寸法・形状とポンプ性能の関係を示した.また,液体の粘度が低いほどポンプ性能が高くなることなどを明らかにした.静電フィルタについては内部の電場と流れ場の解析結果を利用して粒子軌跡解析を行うことで,定性的には性能評価できることを示した.本研究で用いた数値解析手法により電気流体力学現象を利用する機器の性能予測や評価の可能性を示すことができた.実効的なイオン移動度の決定方法については意図したほどの成果が得られていない点がややマイナス評価であるが,応用対象であるEHDポンプの性能に及ぼす電極形状等の影響や,数値シミュレーションによる静電フィルタの性能予測については良好な成果を得ており,総合的に判断するとおおむね順調と言える.流体工学引き続きH26年度の研究項目である電荷注入領域,注入電荷密度の定式化,実効的なイオン移動度の値の決定方法について取り組む.特に実効的なイオン移動度の値の決定方法に重きを置いて検討する.電気流体力学現象の応用対象であるEHDポンプと静電フィルタのそれぞれについて,数値シミュレーションと実験を行い,数値シミュレーションの精度向上に取り組むとともに,両応用対象の高性能化を目指す.EHDポンプについては,物性値の影響を広く調べるとともに,単極性電荷注入だけでなく両極性電荷注入の効果についても影響を調べる.静電フィルタについては,浄化速度をより高められる電極とフィルタエレメントの形状および運転条件について知見を得る.取り組んだ3項目の課題のうち2項目で有益な結果を得ることができている.1項目では十分な結果が得られていないが,おおむね順調に進展していると判断できる.成果発表のための国際シンポジウム出張がタイミング良く計画できず,旅費の使用額が少なくなったことが理由であるが,次年度使用額は決して多くなく,ほぼ計画通りに執行したと受け止めている.H25年度の研究項目を継続して取り組んでいくが,H26年度は3次元形状電極も取り上げ,電荷注入領域および注入電荷密度の定式化についての知見を得る.また,イオン移動度の実効的な値の推定方法について検討するとともに,数値シミュレーション精度の向上を図る.H27年度配分予定額と合わせて,試験液体などの消耗品の購入や成果発表のための旅費として使用する計画である.実験用消耗品の購入額が予定額より少し少額で済んだこと,ならびに,情報収集のための調査旅費が都合が合わず予定したより少なくなったため,次年度に14万円ほど繰り越すこととなった.試験液体の購入,ならびに,情報収集および成果発表のための旅費として使用する.
3次元画像表示装置を用いた頭頚部X線解剖学教育システムの開発

[目的]X線解剖の基礎である正常像および病変の単純X線写真で,解剖学的部位が,後前,側面,Waters,軸位撮影などの各投影でどのように現れるか,撮影条件によって写真濃度やコントラストがどのように変わるかを体験的に学習させる教育システムを開発することを目的とした.[システムの概要]課題・回答提示用ビデオと,それを制御するパ-ソナルコンピュ-タ,および教材を提供する3次元画像表示ワ-クステ-ションからなる(以下それぞれビデオ,パソコン,3DWSと呼ぶ).学習者に対する課題や正解の提示はパソコンでコントロ-ルされたランダムアクセス可能な光ディスクビデオ装置で行った.ビデオ画面には対話的な選択支【メニュ-】,【初めから】,【次に進む】,【前に戻る】,【終わる】などとともに『××撮影の投撮を行いなさい』『正しいX線像をビデオに示します』『ビデオの像と異なるときには投影方向を調節しなさい』『コントラストと濃度を変えなさい』などの指示や正解が提示される.学習材料としては頭頚部人骨埋没ファントムのCT多層撮影による頭部全体の3次元CTデ-タを3DWSに読み込み,ビデオの指示に従って3DWSをマウスで操作して頭部の外観や骨を任意方向から立体的に眺めて学習する.また3DWSでは表示する組織のCT値を任意に変えることができるので,頭部の模型に皮膚面を透明にして骨の表面を見たり,骨を任意の断面で切って骨の内部を見たりでき,その立体像を観察している視点からのX線像がマウスのボタンを押すだけで即座に得ることができる.[今後の課題]パソコン上でCT像を編集するプログラムを開発し,顎骨の一部のCT値を変え透過性と不透過性の病変を作成してみた.嚢胞や繊維骨性病変は境界明瞭なものも不明瞭なものをつくることができたが,骨膨隆をともなう病変の作成は困難であった.これらの教材を得るために実際の患者についてのデ-タを利用する方法を現在検討している.[目的]X線解剖の基礎である正常像および病変の単純X線写真で,解剖学的部位が,後前,側面,Waters,軸位撮影などの各投影でどのように現れるか,撮影条件によって写真濃度やコントラストがどのように変わるかを体験的に学習させる教育システムを開発することを目的とした.[システムの概要]課題・回答提示用ビデオと,それを制御するパ-ソナルコンピュ-タ,および教材を提供する3次元画像表示ワ-クステ-ションからなる(以下それぞれビデオ,パソコン,3DWSと呼ぶ).学習者に対する課題や正解の提示はパソコンでコントロ-ルされたランダムアクセス可能な光ディスクビデオ装置で行った.ビデオ画面には対話的な選択支【メニュ-】,【初めから】,【次に進む】,【前に戻る】,【終わる】などとともに『××撮影の投撮を行いなさい』『正しいX線像をビデオに示します』『ビデオの像と異なるときには投影方向を調節しなさい』『コントラストと濃度を変えなさい』などの指示や正解が提示される.学習材料としては頭頚部人骨埋没ファントムのCT多層撮影による頭部全体の3次元CTデ-タを3DWSに読み込み,ビデオの指示に従って3DWSをマウスで操作して頭部の外観や骨を任意方向から立体的に眺めて学習する.また3DWSでは表示する組織のCT値を任意に変えることができるので,頭部の模型に皮膚面を透明にして骨の表面を見たり,骨を任意の断面で切って骨の内部を見たりでき,その立体像を観察している視点からのX線像がマウスのボタンを押すだけで即座に得ることができる.[今後の課題]パソコン上でCT像を編集するプログラムを開発し,顎骨の一部のCT値を変え透過性と不透過性の病変を作成してみた.嚢胞や繊維骨性病変は境界明瞭なものも不明瞭なものをつくることができたが,骨膨隆をともなう病変の作成は困難であった.これらの教材を得るために実際の患者についてのデ-タを利用する方法を現在検討している.
星周アルミナの形成と進化：晩期型星から初期太陽系へ

中間赤外線天文観測により,酸化的な進化末期の恒星(漸近赤色巨星)や若い恒星周囲(原始惑星系円盤)に,珪酸塩や酸化物などの微小鉱物(1ミクロン程度)が一般的に存在することが明らかにされてきた.晩期型巨星で凝縮したダストは,中心星からの質量放出風により星間空間に放出され,一部は太陽系母体の分子雲,さらに原始太陽系円盤に取り込まれ,太陽系の原材料物質となったと考えられている.始原的隕石中にまれに含まれるプレソーラー(太陽系前駆)粒子は,進化末期の巨星(AGB星)や超新星爆発に特有の同位体組成を示すため,進化末期の恒星でできたダストの生き残りである.赤外観測スペクトルを用いて進化末期の恒星に存在する星周ダストを調べること,また,プレソーラー粒子を分析し,進化末期の恒星から初期太陽系までの様々なプロセスを遡って読み解くこと,の二つを組み合わせることで,ダストの形成から太陽系の材料物質となるまでを明らかにすること目指して研究をおこなっている.本年度は,昨年度に引き続き隕石中アルミナ粒子の内部結晶構造解析をおこない,自形のプレソーラーAl2O31粒子中に26Mgが濃集した変調構造をもつコランダムを発見した.他にも,粒子内部の晶出もしくはコランダム成長時に捕獲したと考えられる酸化チタン,Cr, Mnとの化学反応の証拠を見出した.これらは,プレソーラー粒子形成後の変成過程を示した初めての物質科学的証拠と考えられる.昨年度までの成果と合わせて,プレソーラー粒子の鉱物学的特徴と宇宙化学的特徴から,進化末期星でのコランダム形成と変成シナリオを提案した.北海道大学でのイオン照射実験から,宇宙風化によるコランダムの表面構造変化が照射イオンのエネルギーに依存することを明らかにし,宇宙風化構造から粒子線照射条件が推定できる可能性を示した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。晩期型巨星で凝縮した珪酸塩や酸化物などの微小鉱物(ダスト)は,中心星からの質量放出風により星間空間放出され,一部は太陽系母体の分子雲,さらに原始太陽系円盤に取り込まれ,太陽系の原材料物質となったと考えられている,始原的隕石中にまれに含まれるプレソーラー(太陽系前駆)粒子は,進化末期の巨星(AGB星)や超新星爆発に特有の同位体組成を示すため,進化末期の恒星でできたダストの生き残りである.赤外観測スペクトルを用いて進化末期の恒星に存在する星周ダストを調べること,また,プレソーラー粒子を分析し,進化末期の恒星から初期太陽系までの様々なプロセスを遡って読み解くこと,の二つを組み合わせることで,ダストの形成から太陽系の材料物質となるまでを明らかにすること目指して研究をおこなっている.本年度は,星周アルミナの凝縮過程および赤外スペクトルの理解を目指し,過飽和比条件を制御した系におけるアルミナ凝縮実験に向けた真空炉改造,熱プラズマ中でのアルミナ凝縮実験,赤外吸収スペクトルのダスト形状依存性に関する理論的研究をおこない,特に熱プラズマ中でθアルミナが凝縮すること,またMg含有量に依存して構造変化することを示した,また,非平衡普通コンドライト中のアルミナ粒子同定およびFE-SEM,EDS,CLによる分析をおこない,新たなアルミナ試料80粒子を同定し,隕石中アルミナ粒子のカソードルミネッセンススペクトルの多様性を初めて示した,さらに星間空間でのアルミナダスト変成過程を明らかにするため,星間空間でのダストプロセスを模擬したイオン照射実験およびFE-SEM,FIB,TEM,CLによる分析をおこない,星間空間での宇宙線などの照射により,コランダムダストの結晶構造が損傷し非晶質およびγアルミナになりうることを示した.成果の一部を論文,国際学会で発表した.中間赤外線天文観測により,酸化的な進化末期の恒星(漸近赤色巨星)や若い恒星周囲(原始惑星系円盤)に,珪酸塩や酸化物などの微小鉱物(1ミクロン程度)が一般的に存在することが明らかにされてきた.晩期型巨星で凝縮したダストは,中心星からの質量放出風により星間空間に放出され,一部は太陽系母体の分子雲,さらに原始太陽系円盤に取り込まれ,太陽系の原材料物質となったと考えられている.始原的隕石中にまれに含まれるプレソーラー(太陽系前駆)粒子は,進化末期の巨星(AGB星)や超新星爆発に特有の同位体組成を示すため,進化末期の恒星でできたダストの生き残りである.赤外観測スペクトルを用いて進化末期の恒星に存在する星周ダストを調べること,また,プレソーラー粒子を分析し,進化末期の恒星から初期太陽系までの様々なプロセスを遡って読み解くこと,の二つを組み合わせることで,ダストの形成から太陽系の材料物質となるまでを明らかにすること目指して研究をおこなっている.本年度は,昨年度に非平衡普通コンドライトQUE97008を酸処理して取り出したアルミナ粒子と過去に同定したものの酸素同位体が未測定であったアルミナ粒子約150粒子の酸素同位体組成分析をおこなった.また,カーネギー研究所所有の二次イオン質量分析装置を用いて24Mg, 25Mg, 26Mg, 27Alを測定した.同定されたプレソーラー粒子の内部構造分析から,これまで天文観測および理論的に予測されてきた,星周ダストの星間空間での粒子粒子衝突による破壊過程の証拠を初めて示した.中間赤外線天文観測により,酸化的な進化末期の恒星(漸近赤色巨星)や若い恒星周囲(原始惑星系円盤)に,珪酸塩や酸化物などの微小鉱物(1ミクロン程度)が一般的に存在することが明らかにされてきた.

晩期型巨星で凝縮したダストは,中心星からの質量放出風により星間空間に放出され,一部は太陽系母体の分子雲,さらに原始太陽系円盤に取り込まれ,太陽系の原材料物質となったと考えられている.始原的隕石中にまれに含まれるプレソーラー(太陽系前駆)粒子は,進化末期の巨星(AGB星)や超新星爆発に特有の同位体組成を示すため,進化末期の恒星でできたダストの生き残りである.赤外観測スペクトルを用いて進化末期の恒星に存在する星周ダストを調べること,また,プレソーラー粒子を分析し,進化末期の恒星から初期太陽系までの様々なプロセスを遡って読み解くこと,の二つを組み合わせることで,ダストの形成から太陽系の材料物質となるまでを明らかにすること目指して研究をおこなっている.本年度は,昨年度に引き続き隕石中アルミナ粒子の内部結晶構造解析をおこない,自形のプレソーラーAl2O31粒子中に26Mgが濃集した変調構造をもつコランダムを発見した.他にも,粒子内部の晶出もしくはコランダム成長時に捕獲したと考えられる酸化チタン,Cr, Mnとの化学反応の証拠を見出した.これらは,プレソーラー粒子形成後の変成過程を示した初めての物質科学的証拠と考えられる.昨年度までの成果と合わせて,プレソーラー粒子の鉱物学的特徴と宇宙化学的特徴から,進化末期星でのコランダム形成と変成シナリオを提案した.北海道大学でのイオン照射実験から,宇宙風化によるコランダムの表面構造変化が照射イオンのエネルギーに依存することを明らかにし,宇宙風化構造から粒子線照射条件が推定できる可能性を示した.26年度が最終年度であるため、記入しない。複数の分析装置を組み合わせることで、始原的隕石中から見出した1ミクロンサイズのプレソーラー(太陽系前駆)粒子の内部結晶構造を研究し、粒子が星周シェルで凝縮後、二次的に形成したと考えられる構造を複数発見し、これまで天文観測や理論などから予測されてきた星間空間での粒子同士の衝突過程を実証した.また、京都大学でおこなったイオン照射実験の結果の分析から、プレソーラー粒子にみられる特徴的な表面構造の起源が、星間空間や原始太陽系でのガス粒子衝突によるダメージ層の形成、および隕石酸処理中におけるダメージ層の溶解によるものと提案した。特に星間空間での衝突過程の痕跡は,星間ダストの変成過程を考える際に,粒子線照射だけでなく物理的な衝突を考慮する必要があることを示す成果である.京都大学に帰学後,研究室保有の透過型電子顕微鏡を用いて,同定したプレソーラー粒子の内部構造分析を進める.特に,凝縮核となりうるサブグレインの有無,化学反応や星間空間での非晶質化過程の有無に着目して分析を進めることが重要である.これまでに得られた結果をもとに,コランダム凝縮実験およびそのスペクトル計算の結果を論文として成果公表する.北海道大学でイオン照射実験装置を改造し,低エネルギーでのHeイオン照射実験をおこなう.昨年度に行った若狭湾エネルギーセンターでの実験結果と合わせ,宇宙風化によるコランダムの表面構造変化が照射イオンのエネルギー依存性の有無を明らかにし,宇宙風化構造から粒子線照射条件が推定できる可能性を議論する.最終年度であるため,これまでのダスト形成および星間空間での変成,隕石の人為的な処理による構造変化までを含めて,プレソーラーアルミナ粒子の形成と進化モデルを提示する.26年度が最終年度であるため、記入しない。
タングステンの熱疲労劣化挙動の学理究明による傾斜機能長寿命ダイバータ開発への挑戦（国際共同研究強化）

本研究では、カールスルーエ工科大学(ドイツ)で開発されたラミネート構造化手法を、基課題で開発したカリウムドープタングステンに適用することにより、低温でも延性を発現する積層カリウムドープタングステンを開発することを目的とした。カリウムドープタングステンの製造条件(圧延率など)と、積層カリウムドープタングステンの製作条件(中間材の材料種、各層の幾何学的厚さ、固相拡散接合の温度と時間など)の適正化により、低い温度においても、塑性変形による延性や、複合材料特有の擬延性を発現するタングステン材料が実現可能であることが示された。よって、本研究課題の目標は概ね達成されたと考えられる。内定年度:2015本研究では、高延性を維持したまま低温での延性消失を克服した積層Kドープタングステン(高延性Kドープタングステンを基にした積層タングステン)を開発することを目的とし、1)積層Kドープタングステンの数値シミュレーション等に基づく材料設計、2)課題1に基づく積層Kドープタングステンの製作、3)課題2で製作した積層Kドープタングステンの疲労寿命の評価、4)課題2で製作した積層Kドープタングステンの衝撃試験による低温延性の実証、5)課題2で製作した積層Kドープタングステンの熱疲労・熱衝撃試験による実機適用性の実証の5課題を計画している。平成28年度は、カールスルーエ工科大学(ドイツ)およびユーリッヒ研究センター(ドイツ)まで渡航し、前者のMichael Rieth博士およびJens Reiser博士と課題1から課題4について、後者のGerald Pintsuk博士と課題5について、平成29年度の本格的な研究に向けた準備作業として、研究実施計画を策定した。カールスルーエ工科大学では、同大学における積層タングステンの開発状況を確認し、本研究で開発予定の積層Kドープタングステンの製作条件と熱機械特性評価条件について検討した。その結果、積層Kドープタングステンの製作については中間材と製作雰囲気の適正化が重要であることが見いだされた。これらの検討結果を基に、平成29年度の材料設計、製作および評価に向け、引続き日本国内での研究を含め、準備を進めることとした。ユーリッヒ研究センターでは、熱疲労・熱衝撃試験に使用する試験片仕様や試験装置、試験条件について検討した。素材の熱機械特性評価結果を精査した上で、平成29年度の実施に向け最終的に決定することとした。本格的な研究は平成29年度に実施するため具体的な成果は得られていないが、準備作業として設定した平成28年度の実施計画はおおむね達成されたため、順調に進展していると考えられる。事前の段階では、科研費の本枠組みの制度詳細が渡航先研究者に伝わっていない面もあったが、準備作業を通じて制度詳細を共有することができ、研究詳細計画が具体化された。また、日本国内で製作した試験片などの渡航先機関への持ち込みに関わる安全保障輸出管理上の事務手続き、ビザ取得に向けた渡航先機関事務担当者との折衝など、事務的に必要な事柄も円滑に進められた。具体的な研究詳細計画、事務的な要件の両者について渡航先機関および研究者と共有でき具体化されたため、平成29年度の本格的な研究がより円滑に運ぶことが期待される。本研究では、高延性を維持したまま低温での延性消失を克服した積層KドープW(高延性KドープWを基にした積層W、Kはカリウム、Wはタングステンの意)を開発することを目的とし、1.積層KドープWの数値シミュレーション等に基づく材料設計、2.課題1に基づく積層KドープWの製作、3.課題2で製作した積層KドープWの疲労寿命の評価、4.課題2で製作した積層KドープWの衝撃試験による低温延性の実証、5.課題2で製作した積層KドープWの熱疲労・熱衝撃試験による実機適用性の実証の5課題を計画した。課題1について、Wと中間材の間の拡散挙動や、積層化後の熱伝導特性や機械特性を総合的に評価し、900°Cから1250°Cで1時間保持し、固相拡散接合により製作することとした。課題2について、この条件の下、2種類の高延性KドープWを用いて積層KドープWを製作した。接合面における剥離や欠陥などは見られず、良好な接合状態を示した。課題3および課題4について、積層KドープWの分量は限られていたため、同材料の機械特性評価としては、試験片製作に多くの素材を要する高温低サイクル疲労試験は断念し、シャルピー衝撃試験、静的引張試験および静的曲げ試験を実施した。製作条件の適正化により、室温においても延性を示す結果が得られ、本研究課題の目標が概ね達成された。課題5について、当初使用する予定であったユーリッヒ研究センターの電子ビーム照射熱負荷装置JUDITH-2に不具合が生じており、使用できなかったため、前身機であるJUDITH-1を用いて、2種類の高延性KドープWの熱衝撃試験を実施した。JUDITH-1は放射性物質を扱うホットセルに設置されており、試験後に素材を取り出せなくなる可能性があることから、積層KドープWの熱衝撃試験の本研究期間中における実施は断念し、来年度以降JUDITH-2を用いて別途実施することとした。

カリウムドープタングステンの製造条件(圧延率など)と、積層カリウムドープタングステンの製作条件(中間材の材料種、各層の幾何学的厚さ、固相拡散接合の温度と時間など)の適正化により、低い温度においても、塑性変形による延性や、複合材料特有の擬延性を発現するタングステン材料が実現可能であることが示された。よって、本研究課題の目標は概ね達成されたと考えられる。課題1では、高延性KドープWおよび中間材のそれぞれの厚さと、中間材の素材およびその材料特性をパラメータに、Wと中間材の間の拡散挙動や、積層化後の熱伝導特性や機械特性をシミュレーション計算により評価し、最適な材料設計条件および製作条件を明らかにする。本課題は、主にReiser博士と共同で実施する。課題2では、高延性KドープWの延性を保ったまま薄板化し、その薄板を用いて、課題1の結果に基づき積層KドープWを製作する。本課題も、主にReiser博士と共同で実施する。課題3では、積層KドープWを対象に高温低サイクル疲労試験を実施し、積層化前の素材において発現した長寿命特性が積層化後においても維持されていることを実証する。この疲労試験には、カールスルーエ工科大学の疲労試験機のほかに、東北大学の疲労試験機も並行して使用する。カールスルーエ工科大学における疲労試験は、主にRieth博士と共同で実施する。東北大学における疲労試験においては、本研究で雇用する実験補助者の支援を得る。課題4では、積層KドープWを対象に室温から千数百度までの温度範囲においてシャルピー衝撃試験を実施し、積層化前の素材において脆性を示した温度域における延性の発現を実証する。高温真空中でのシャルピー衝撃試験は国内では実施できないため、カールスルーエ工科大学における実施が不可欠である。本課題は、主にRieth博士と共同で実施する。課題5は、ユーリッヒ研究センター(ドイツ)の電子ビーム照射熱負荷装置JUDITH-2を用いて、積層KドープWを対象に、ダイバータ適用性の実証に必要な熱疲労・熱衝撃特性を評価し、開発する積層KドープWの長寿命特性を実証する。実機適用性が評価可能な実規模熱負荷試験装置は国内にはないため、ユーリッヒ研究センターにおける実施が不可欠である。本課題は、主にPintsuk博士と共同で実施する。カールスルーエ工科大学は2017年3月12日17日、2017年3月24日31日、2017年7月30日9月26日、2017年9月29日10月28日、2017年11月18日12月27日、2018年1月5日2月10日、ユーリッヒ研究センターは2017年3月18日23日、2017年9月27日28日に滞在した。ただし、2017年11月26日12月1日は、ドイツ国内で別の業務を実施した。核融合・原子力材料
応力レベルの相似性に着目した粒状材料の新しい縮尺模型実験手法の開発

本研究の目的は、安価で簡便な室内要素試験と、モデルとプロトタイプとの模型縮尺スケールと応力レベルの相似性を考慮した粒状材料の小型縮尺模型実験から、実地盤の支持力・変形挙動を精度良く予測できる新しい実験手法の構築を計り、これを小型重力場実験、遠心模型実験に適用することである。本年度の研究実績は、以下の通りである。(1)スコリア、早川河口砂の自然堆積試料と豊浦標準砂の3つの試料に対して、Steady state lineを三軸圧縮試験を実施することにより決定することができた。(2)現位置(プロトタイプ)の間隙比(e_p)、平均有効応力(p_p)、およびプロトタイプ試験に対する重力場の縮尺模型スケールNを決定し、現位置の状態(P)を定めた。この点Pを通り、状態パラメータψが一定となるSteady state lineに平行な線を求め、そして、これに相当するモデルの点Mと間隙比e_Mを決定することができた。(3)模型縮尺スケールと応力レベルの相似性を満たすような間隙比e_Mに調整して模型地盤を作成し、小型重力場支持力実験を実施した。支持力実験結果を初期平均主応力で基準化し、既に実施したスコリア、早川河口砂地盤で行ったプロトタイプスケールの支持力遠心実験結果、ならびに既往の豊浦標準砂の遠心実験結果荷重-沈下挙動、極限支持力について比較を行った。その結果、模型縮尺スケールと応力レベルの異なるモデル(小型模型)とプロトタイプ(実物モデル)に対して、三軸圧縮試験より求められるSteady state lineを用いて、応力レベルの相似性を考慮した粒状材料の小型模型実験の新しい縮尺実験手法を提案することができた。