hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マントル組成変化と大陸衝突事変に基づく地殻・マントル物質循環の精密解析

平成30年度は,大陸衝突の前と後で活動した火成岩類の化学的特徴にどのような違いがあるのかを検討した.大陸地殻を構成する岩石は多様であるが,大きく,苦鉄質岩と珪長質岩に区分される.一般に苦鉄質岩はマントル起源であるのに対し,珪長質岩は大陸地殻を起源とする場合が多い.岩石のNd同位体組成は,地球が惑星として生まれた時からの変遷を記録している.特にマントルからマグマが分離し,大陸地殻を形成する時にNd同位体組成は最も大きく変化することが知られている.すなわち,大陸地殻が形成され,長い年月が経った地域で生じた苦鉄質マグマと珪長質マグマのNd同位体組成は異なる.また,大陸衝突等で大陸地殻物質がマントルへ潜り込み反応すると,それまでのマントルNd同位体組成は大きく変化する.そこで,調査地域に分布する火成岩類の活動年代とNd同位体組成に着目し,年代共にNd同位体組成がどのように変化したのかを検討した.1.これまで報告されているセール・ロンダーネ山地中・西部に分布する火成岩類のジルコンU-Pb年代をコンパイルした.その結果,1100 Maより古い年代を示すジルコンはほとんどなく,火成活動の時期は1000から520 Maと長期にわたり,その間に3つの年代パルス,1000から900 Ma(ステージ1), 800から670 Ma(ステージ2), 640から520 Ma(ステージ3)が検出できる.2.これらのうち,ステージ1,2で活動した火成岩のNd同位体組成は苦鉄質岩,珪長質岩を問わず,コンドライトと比較したイプシロン値はいずれも正である.一方,ステージ3の火成岩類は,岩石種にかかわらず負のイプシロン値を示す.このことは,ステージ2と3の間にマントルのNd同位体組成を改変する事変があったことを示す.この事変こそが大陸衝突であったと推察される.セール・ロンダーネ山地における大陸同士の衝突年代が特定され,その前後で起こった火成活動の特徴を明らかにできた.ステージ区分された火成活動のうち,衝突前のステージ1と2では,正のイプシロン値を持つことで特徴付けられ,未成熟な大陸地殻の存在が示唆される.この未成熟地殻は,大陸地殻の成長を反映したと考えられ,海洋地域における沈み込み帯によって形成した海洋島弧の可能性が高い.すなわち,調査地域では,約3.5億年の間,成熟した大陸地殻の影響を受けないテクトニックセッティングに置かれていたことを示唆する.こうしたセッテイングはアラビヤ地塊や東アジア造山帯の形成過程に匹敵する時間・空間スケールを持つ.一方,ステージ3の火成活動は大陸地殻の影響を受けた痕跡があり,大陸同士の衝突によって,マントルと大陸地殻物質が反応したことを示唆する.すなわちステージ3の火成活動はマントルと地殻の相互作用の結果である.今後は,ステージ3の火成作用がどのような過程で進行したのかを検討し,地殻とマントルの相互作用の実態と大陸地殻の成長や分化(成熟)過程を解明する予定である.2019年度はステージ3の火成岩に着目し,ステージ1,2の火成岩と記載的・岩石学的特徴を比較することで,地殻ーマントル相互作用が大陸地殻の成長や成熟過程に及ぼした影響を評価する.具体的には,まだ年代が決定されていない火成岩体のジルコンU-Pb年代を測定し,ステージ3の火成活動史を明らかにする.その上で,ステージ3の火成岩類の成因的関係を明らかにする.ステージ3の火成作用には,大陸地殻物質の関与が想定されるが,大陸地殻物質の関与の程度が課題である.関与の程度を定量的に見積もるため,大陸地殻物質と初源的なマントル物質の同位体組成を推定する.そして,ステージ3のマグマ組成から起源マントルの同位体組成を推定し,その値が初源的マントルに対してどの程度大陸地殻物質の関与があったかを計算によって求める.そして,ステージ3のマグマの同位体組成を広域に調べることで,起源マントルの不均質性も明らかにする.このように起源物質を地域毎に明らかにし,大陸衝突に伴う地殻とマントルの相互作用の程度の違いの地域性や原因を議論する.大陸衝突帯では,一方の大陸地殻がマントル中へ潜り込み,地殻とマントルが反応しマントル組成を改変させる.本研究は,ゴンドワナ大陸形成時の衝突帯である東南極セール・ロンダーネ山地を例に,衝突の時期を求め,苦鉄質火成岩の化学的特徴から衝突前後のマントル組成の変化を明らかにすることを目的とした.一方で,地殻物質とマントルが反応する条件は,プレートの収束速度や潜り込む大陸地殻物質の組成等によって変化する.そこで,他の衝突帯に産する火成岩類のマグマ生成条件を比較して,大陸衝突帯における地殻・マントル間の物質循環の多様性と原因を解明することも合わせて検討する.上記の計画に基づき,平成27年度は東南極セール・ロンダーネ山地に分布する火成岩類のうち,特に閃長岩とランプロファイアーに着目した.これらはマントル起源のマグマの可能性が高い.そしてKに富むことでも特徴付けられる.先行研究では,これら火成岩体のK-Ar年代,Ar-Ar年代として500450Maが報告されていた.

第50次南極観測隊での調査に加え,第28,32次隊で得られた試料を検討した結果,ランプロファイアーにはMg#が70に達するものがあり,マントル起源であることが確かめられた.また,ランプロファイアーと閃長岩は化学組成の特徴に類似性が認められた.さらに,これらの岩石試料からジルコンを分離し,U-Pb年代をSHRIMPによって測定した結果,560550Maの年代値が得られた.この年代値はゴンドワナ大陸衝突帯の形成年代(650600Ma)後に当たる.こうしたデータを考慮すると,閃長岩とランプロファイアーは同一のマグマに由来し,それらは大陸衝突後のマントルが部分溶融することで形成されたことが明らかになった.岩石試料の薄片観察と大陸衝突年代を明らかにし,同位体比を含む岩石化学組成の分析を実施した.その結果,大陸衝突によるマントルの組成改変を検討できる試料が特定でき,平成27年度の当初計画を遂行できた.また,他の衝突帯(ベトナム)や沈み込み帯(西南日本)に産する火成岩類のマグマ生成条件と比較するため,これらの試料の解析を始めた.特に沈み込み帯における火成作用について新たな知見を得ることができた.大陸衝突帯では,大陸地殻がマントル中へ潜り込み,再び上昇してくることで,極限変成作用を受けた岩石が露出している.また,火成岩と極限変成岩はしばしば共存する.そこで,今年度は極限変成岩の産状と周囲の岩石との地質学的な関係や極限変成作用と火成作用の関係を検討した.成果の概要を以下に記す.1.ゴンドワナ大陸衝突帯に位置する南極やスリランカには,超高温変成作用を受けた極限変成岩が分布する.この極限変成岩の周囲には通常の地殻内で形成した変成岩類が分布する.そこで,両変成岩類の関係を探るため,詳細な地質調査と年代測定を試みた.その結果,極限変成岩は周囲の変成岩中のブロックとして産するが,変成年代はほぼ同じであった.このことは,衝突帯深部で極限変成作用が起こると同時に通常の地殻環境下においても変成作用が進行し,さらに衝突帯深部の岩石がより早期に上昇を始め,その過程で周囲の変成岩中に定置したことを意味する.2.大陸衝突帯に産する極限変成岩と共存する火成岩は,変成作用の熱源の可能性がある.古生代末の衝突帯であるベトナム・コンツム地塊には,超高温変成作用を受けた極限変成岩に近接して変はんれい岩が分布する.特筆すべきは,超高温変成作用の時期が北部ベトナムから中国にかけて分布するマントルプルーム起源の洪水玄武岩(エイメイシャン玄武岩)の活動時期に一致することである.コンツム地塊の変はんれい岩の原岩形成年代をジルコンU-Pb年代法で測定した結果,洪水玄武岩や超高温変成作用の形成年代と同じであった.また,変はんれい岩の地球化学的特徴は洪水玄武岩に対比できる.したがって,年代と化学組成からコンツム地塊に産する変はんれい岩のマグマは,洪水玄武岩をもたらしたマントルプルームに由来し,なおかつ超高温変成作用の熱源としての役割を果たしたと推察される.大陸衝突帯の深部で起こっている地質現象の把握に努めることに今年度は注力した.その結果,衝突帯でしばしば観察される超高圧変成作用や超高温変成作用を受けた極限変成岩類の地質学的,年代学的な実態が明らかになってきた.このような今年度の研究成果は,研究主題の「地殻ーマントル相互作用の実態解明」に向けて貢献できた.また,衝突帯深部で形成された極限変成岩の正確な温度圧力条件を見積もることは地殻物質がマントルと反応する条件を制約できる.今年度は極限変成岩に含まれるザクロ石に溶け込むTi含有量から新たな地質温度計を開発した.
ナノ構造内の電子遷移の新制御法と近赤外・中赤外域光変調機能デバイスの開発

10nm級の量子(井戸)薄膜・量子細線・量子ドットなど半導体ナノ構造において、その内部に形成される一連のエネルギー準位やサブバンドの関与する電子の光学遷移や散乱過程を制御する手法を探索するとともに、光変調デバイスへの応用可能性を探る研究を進め、以下に示す知見を得た。まず、量子ドットに関しては、(1a)積層ドットに電界を加えた時の光吸収スペクトルの解析を進め、禁制遷移の寄与や吸収線の幅や高さを制御する可能性を示した。また、(1b)局所的歪みで誘起されるドット系において、蛍光スペクトルの形状がテラヘルツ電界の作用で大きく変調される現象の仕組みに考察を加え、隣接する薄膜内のキャリアがドットに流入することと、キャリアがドットへ接近して、ドット内のオージェ緩和を促進する機構が重要であることを指摘した。さらに、(1c)ドットをFETの伝導路の近くに配した構造での電子散乱過程を計測・解析し、ドット自身の引力的ポテンシャルの作用は、捕縛電荷による斥力ポテンシャルの作用によってある程度は減殺されるものの、支配的役割を果たすことなどを見出した。量子細線に関しては、(2a)微傾斜基盤上に形成したステップ形の細線構造において異方的な電子散乱と光学特性の異方性の特色を明らかにした。また、(2b)メサ構造の稜線を用いたリッジ細線について、光学スペクトルの偏波依存性を調べ、細線構造のわずかな非対称性が大きな影響を及ぼすことなどを示した。また、量子井戸薄膜のサブバンド吸収スペクトルに関しては、(3a)昨年度に検討した電子数依存性に関する知見を深めるとともに、(3b)量子井戸の界面凹凸が吸収線幅に及ぼす効果を詳細に調べ、移動度の測定解析から得られた知見と補完的な知見の得られることを示した。なお、ゲート電界の作用でドット内の電子数を増減させ、この時生じるバンド間光学特性の変調効果については、理論解析を進めたが、実験的検証は今後の課題に留まった。格子歪を利用すると10nm(ナノメートル)級の量子ドット(QD)が自己形成する。この量子ドットを2次元チャネル近傍に埋めこんだ素子について以下の研究を進めた。(1)2次元電子チャネルを形成するヘテロ界面から30nm離して量子ドットを埋めこんだ単一ヘテロ構造素子について、量子ドットが2次元電子の伝導特性に与える影響を調べた。その結果、InAsまたはInGaAsの量子ドットではドットに捕獲された電子によるクーロン散乱が、またInAlAsではドットが形成するポテンシャル揺らぎによる散乱が支配的であることを明らかにした。また、QDが2次元電子チャネルから100nm離れた素子では、QD中の荷電の有無を利用したメモリ素子の研究を進めた。(2)量子井戸(QW)と量子ドットが薄いAlAsまたはAlGaAs障壁層を挟んで隣接する素子について、キャリア分布やその緩和プロセスについて調べた。その結果、光励起で生成された電子のQWからQDへの緩和頻度は障壁層の厚さや障壁高さで制御できることを明らかにした。また、QW中の電子数の温度依存性から、電子は極低温でほぼ全てQDに捕獲されているが、温度の上昇とともに活性化しQWに蓄積することを明らかにした。この特性を利用すると、赤外検出器やボロメータなどへの応用が期待できる。(3)量子ドット素子における緩和プロセスには、ドット内の電子と光学フォノンとの結合が重要や役割をすることを明らかにした。10nm級の量子(井戸)薄膜・量子細線・量子ドットなど各種のナノ構造において、その内部に形成される-連のエネルギー準位またはサブバンド間の光学遷移の制御可能性について調べ、光変調デバイスへの応用を探索し以下の知見を得た。

まず、量子井戸薄膜の基底サブバンドE1から励起サブバンドE2への光学遷移のスペクトルがE1内の電子数Nsをゲート電圧Vgで増減させた時にどのように変化するかを調べ、遮蔽されたシュタルク効果の作用だけでなく、電子間の多体効果の関与した反電場の作用などが強く影響することを示した。また、通常の量子井戸において、上側の障壁を金属に置き換えたナノ構造を対象に、その中赤外吸収スペクトルを調べ、半導体と金属とが接する界面における電子のフレネル反射の作用に伴う、擬似的な束縛状態が重要な役割を果たすことを見出した。続いて、量子ドット内の離散準位の関与したバンド間光吸収スペクトルの静電界への依存性を調べ、シュタルク効果がドットの多重化でどのように強められるかを明らかにした。また、吸収線幅の決定要因も示した。さらに、量子ドット内の束縛準位からドット外の非束縛準位への光イオン化過程について理論解析を進め、準束縛状態の電子の波動関数の形状や対称性が大きな役割を果たすことを示した。加えて、GaAs中のGaSbドットのように、正孔のみを束縛する系において、バンド間の光遷移課程を調べ、電子と正孔のクーロン引力の役割を定量化した。特に、(GaAs/AlGaAs)量子井戸の中央にGaSbドットを埋め込むと、ドーナツ状の固有関数を持つ量子リング状態の形成できることとその特色を明らかにした。10nm級の量子(井戸)薄膜・量子細線・量子ドットなど半導体ナノ構造において、その内部に形成される一連のエネルギー準位やサブバンドの関与する電子の光学遷移や散乱過程を制御する手法を探索するとともに、光変調デバイスへの応用可能性を探る研究を進め、以下に示す知見を得た。まず、量子ドットに関しては、(1a)積層ドットに電界を加えた時の光吸収スペクトルの解析を進め、禁制遷移の寄与や吸収線の幅や高さを制御する可能性を示した。また、(1b)局所的歪みで誘起されるドット系において、蛍光スペクトルの形状がテラヘルツ電界の作用で大きく変調される現象の仕組みに考察を加え、隣接する薄膜内のキャリアがドットに流入することと、キャリアがドットへ接近して、ドット内のオージェ緩和を促進する機構が重要であることを指摘した。さらに、(1c)ドットをFETの伝導路の近くに配した構造での電子散乱過程を計測・解析し、ドット自身の引力的ポテンシャルの作用は、捕縛電荷による斥力ポテンシャルの作用によってある程度は減殺されるものの、支配的役割を果たすことなどを見出した。量子細線に関しては、(2a)微傾斜基盤上に形成したステップ形の細線構造において異方的な電子散乱と光学特性の異方性の特色を明らかにした。また、(2b)メサ構造の稜線を用いたリッジ細線について、光学スペクトルの偏波依存性を調べ、細線構造のわずかな非対称性が大きな影響を及ぼすことなどを示した。また、量子井戸薄膜のサブバンド吸収スペクトルに関しては、(3a)昨年度に検討した電子数依存性に関する知見を深めるとともに、(3b)量子井戸の界面凹凸が吸収線幅に及ぼす効果を詳細に調べ、移動度の測定解析から得られた知見と相補的な知見の得られることを示した。なお、ゲート電界の作用でドット内の電子数を増減させ、この時生じるバンド間光学特性の変調効果については、理論解析を進めたが、実験的検証は今後の課題に留まった。
核内受容体の相互作用による標的遺伝子発現ネットワークの調節とその病態における意義

ステロイドなどをリガンドとする核内受容体は転写因子として機能し、組織特異的な生理作用や各種病態において重要な役割を有する。本研究は核内受容体の相互作用による遺伝子発現制御とその標的遺伝子を明らかにし、核内受容体の遺伝情報制御を統合的に解明することを目的として行った。本年度の研究では、NMDA受容体サブユニットの1つであるNR2Dがマウスの視床下部においてエストロゲン応答遺伝子であることをERαノックアウトマウスを用いて明らかにした。また、NR2Dノックアウトマウスの解析から、NR2Dはメスの性行動であるロードシス反射を媒介することを解明した。また、骨芽細胞におけるグルココルチコイド応答遺伝子を網羅的に探索し、EPAS1を同定した。EPAS1を間葉系細胞に過剰発現すると骨芽細胞分化が抑制されることが明らかになった。EPAS1は低酸素応答に関与する転写因子として機能するほか、脂肪細胞分化を促進する作用も有することが報告されており、グルココルチコイドシグナルとの相互作用の存在が示された。さらに、前立腺がん臨床サンプルにおけるERRの発現解析から、ERRγが低発現でERRαが高発現のものはがん特異的生存率が低いことが明らかになり、2つの核内受容体ERRγとERRαは予後予測に関するバイオマーカーであることが判明した。前年度までの研究により、ERRαとERRγは脂肪細胞分化に対して促進的役割を担っていることを解明しており、ERRの組織特異的作用が解明された。また、我々は先にERαとERRαによって転写制御される因子が、エネルギー代謝に関与することを明らかにしており、ノックアウトマウスによる生体レベルでの機能解析系を構築した。このような核内受容体の相互作用による遺伝情報DECODEシステムの解明は、エネルギー代謝やがんにおける新たな治療標的分子としての可能性が期待された。本年度の研究では、核内受容体ERRγの脂肪細胞分化における役割について、複数の培養細胞株を用いて解析を行った。その結果、これらの細胞の脂肪分化誘導において、ERRγの発現が有意に上昇することが明らかになった。一方、ERRγの発現をsiRNAにより抑制すると、分化誘導に伴うaP2、PPARγ、PGC-1βの発現上昇が抑制された。また、ERRγを過剰発現する安定発現株を構築し、脂肪分化誘導を行ったところ、これら3遺伝子の分化に伴う発現上昇がさらに亢進し、脂肪滴の蓄積も増大した。さらに、マウス高脂肪食肥満モデルにおいて、褐色脂肪組織と鼠径部白色脂肪組織でもERRγの発現上昇が認められた。以上の結果から、ERRγは脂肪細胞分化に対し促進的に働く転写因子であることが示された。前年度までの研究により、ERRの別のサブタイプの1つであるERRαが脂肪細胞分化に促進的に働くことを明らかにしており、ERRαとERRγは脂肪分化に対して協調しつつもそれぞれが固有の促進的役割を担っていることが示唆された。また、我々は先にエストロゲン受容体(ER)とERRαによって転写制御される因子が、エネルギー代謝に関与することを明らかにしており、ノックアウトマウスによる生体レベルでの機能解析系を構築した。このようなERとERRによる遺伝情報DECODEシステムは、エネルギー代謝、肥満、糖尿病などに関与すると考えられ、新たな治療標的分子としての可能性が期待された。
ゲノム再編によるバクテリアの高病原化に関わる研究

歯周病原性細菌Eikenellacorrodensのゲノム再編がファージ感染を介して起こること、それによりレクチン活性、バイオフィルム形成能、溶血活性、増殖速度、炎症性サイトカイン誘導能などの本菌の病原性の各指標が上昇することも明らかにした。さらに、この高病原化がE. corrodensで普遍的に起こりうることも明らかにした。ピロガロール型Bリングやガロイル基を持つカテキン類の添加によりE.corrodensのバイオフィルム形成が抑制された。このうち、ピロガロール型Bリングを持つカテキン類には増殖抑制効果は見られなかった。さらに、ガロイル基を構成する没食子酸の添加により増殖阻害なしにバイオフィルム形成を抑制した。これらの結果より、ある種のカテキン類は最小生育阻害濃度以下でバイオフィルム形成を抑制することが示唆された。近年、クオラムセンシングがバイオフィルム形成を調節することが明らかとなり、数多くの研究が進められている。そこでAI-2合成に関与するluxS遺伝子を欠損させた変異株を用いて、カテキン類のバイオフィルム抑制効果におけるクオラムセンシングの関与を調べたところ、最小生育阻害濃度以下のエピガロカテキンガレート(EGCg)に見られたバイオフィルム抑制はluxS欠損株では見られなかった。これらの結果から、ガロイル基をもつカテキン類はAI-2を介したQSを阻害し、これによってバイオフィルム形成を抑制する可能性が示唆された(学術雑誌Biosci.Biotechnol.Biochem,2010に論文発表)。また、本菌がプラスミドDNAを介したゲノム再編により、溶血活性が発現することを示した。さらに、このゲノム再編により口腔上皮細胞への付着が上昇すること、この付着の上昇はゲノム再編によるレクチン活性の増加に伴うものであることを明らかにした。一方、ゲノム再編により口腔上皮細胞への侵入能力は低下した(Pacifichem 2010などの国内外の学会で発表、学術雑誌Biosci.Biotechnol.Biochem,2011に論文発表)。Eikenella corrodebsは歯周病関連細菌の一つで、その菌体表層のレクチンが本菌の病原性に大きく関与する。我々は臨床分離株の一つ(1073株)から線状ファージに由来するプラスミドpMUIを発見し、それにコードされたリコンビナーゼ遺伝子を標準株(23834株)に導入することにより、線毛遺伝子領域を含むゲノムが大きく再編されることを報告した。さらに、このゲノム再編により、線毛の消失に伴うコロニー形状の変化が見られ、またレクチン活性、バイオフィルム形成能、溶血活性、増殖速度、炎症性サイトカイン誘導能などのボ菌の病原性の各指標が上昇することも明らかにした。ゲノム再編が起こった株の線毛遺伝子領域の塩基配列を解析したところ、ある臨床分離株(VAI株)とほぼ同じであったことか嵐このようなゲノム再編如る高病原化が口腔内で頻繁に起こっている可能性が示唆された。国内外から分離された臨床分離株7株にpMUI由来のリコンビナーゼ遺伝子を導入した。その結果、4株にゲノム再編が見られたが、残りの3株では変化は認められなかった。また、ゲノム再編の見られた4株全てにおいて、線毛の消失に伴うコロニー形状の変化が見られ、レクチン活性、バイオフィルム形成能、溶血活性、増殖速度、サイトカイン誘導能が上昇していた。しかし、ゲノム再編が見られなかった3株では、これらの変化は見られなかった。したがって、ゲノム再編による高病原化がファージ感染などによって口腔内で頻繁に起こっている可能性が示唆された。また、ゲノム再編が見られた株は全てゲノム中に線状ファージ(pMUI)の配列を含んでいたことから、かつてファージ感染を受けた株が再度感染を受けることによって高病原化する可能性が示唆された。さらに、株が分離された地域性によって組換え株の検出頻度が異なっていたことから、ファージの感染が水平伝播により広がったことも示唆された。本研究により、口腔内でのファージ感染を介した遺伝子の水平伝播により歯周病原性細菌にゲノム再編が起こり、高病原化株が出現していることが示唆された。以前の研究で、Eikenella corrodensの標準株である23834株にプラスミドpMU1由来のリコンビナーゼ遺伝子を導入したところ、線毛遺伝子領域の組み換えや、本菌の病原性の指標となるレクチン活性の上昇、バイオフィルム形成能の上昇、増殖能の上昇といった高病原化が観察された。本研究では、他の臨床分離株にこのリコンビナーゼ遺伝子を導入したところ、線毛遺伝子領域の組換えが起こる株と、起こらない株とが見られた。組換えが起こった株では、23834株で見られたレクチン活性の上昇、バイオフィルム形成能の上昇、増殖能の上昇も見られたが、組換えが起こらなかった株では、全く変化が見られなかった。これらのことから、リコンビナーゼによる高病原化はE. corrodensに普遍的に見られる現象であることがわかった。また、ゲノム解析の結果、この高病原化にファージ感染が関与することが示唆された。本研究の成果より、口腔内で高病原化

株がファージ感染などを介して頻繁に出現する可能性が示唆された。当初の目的であったゲノム再編のメカニズムについて明らかになりつつある。また、ゲノム再編によって生じる高病原化が普遍的に起こり得ることも明らかにできた。24年度が最終年度であるため、記入しない。高病原化株の検出率と病態との相関性について明らかにしたい。
戦後日本の社会移動と地域社会の変容に関する実証的研究

このプロジェクトの課題は、戦後日本の社会移動という流動的側面に着目しながら、地域社会の変容を明らかにすることである。当初の企画では、東京三多摩地方といわき市の比較地域社会研究を行う予定であったが、2年間の短期の調査研究ということもあり、対象地域をいわき市に限定して調査研究を進めていった。まず、いわき市の人口移動(転出・転入者数、通勤・通学者数)の特徴について、国勢調査のデータを分析した。その結果、市外への移動は他の同一規模の都市と比べて極めて低く、市内で完結している閉鎖型の移動特性を持っている都市であることが明らかになった。また、いわき市が実施した転出・転入の理由に関する調査結果のデータ解析を行い、いわき市の人口移動のメカニズムについて解析を行った。これを踏まえて、社会移動と地域社会の変容の関係を探るため「人口移動と地域社会」調査を1997年7月に実施した。対象地域いわき市平地区内の2地点(「平字」と「中央台飯野・中央台鹿島」)で、40歳代(195256年生まれ)と60歳代(192731年生まれ)の2つのコ-ホ-ト(男・女)を対象者としたサンプル調査である。この調査結果について、家族(親子関係)、集団参加、地域意識、サポート・ネットワーク、社会移動(職業移動、居住地移動)などの視点より分析を行った。上記調査では調査地域が市街地に限定されているため、農村地域における地域社会の変容を明らかにする必要があるということになり、いわき市三和町下三坂地区といわき市川前町上桶売地区を対象とした調査研究が行われた。これらの研究では、三和・下三坂では共同性の変容を焦点に、また川前・上桶売では生活互助関係の変容と村落自治組織を中心に、地域社会の変容について分析を行った。1全体研究会を5回開催し、研究全体の枠組みと調査方法・分担をさらに堀り下げた。調査対象地としては当初、福島県いわき市と東京都府中市という、性格の異なる2地域を想定していたが、予算規模縮小のため、いわき市のみを対象とすることを決定し、予備調査を進めた。2予備調査としては、文献調査、国勢調査データのマクロ分析、いわき市内の現地調査(都市部及び農産村部)のほか、いわき明星大学班による市内の子どもと親を対象とする調査を実施した。予備調査から得られた知見としては、(1)都市部・農産村部から構成されるいわき市の戦後の地域変動は日本のそれのひとつの「縮図」として位置づけうること、(2)広域合併都市であるため、一定の市内流動はあるが、隣接市町村との間の流動は限定されており、一見「閉鎖型」のようにみえること、(3)社会移動をとくに人口移動という側面からみた場合、転出入が市内のどの地区でいかなる形で生じているかが、調査対象地区選定上重要なポイントとなること、(4)地域社会の変動という場合、変動の側面として、人々の集団参加(社会的ネットワーク)と地域組織の変容を取り上げることが有効であること、などである。このプロジェクトの課題は、後日本の社会移動という流動的側面に着目しながら、地域社会の変容を明らかにすることである。当初の企画では、東京三多摩地方といわき市の比較地域社会研究を行うことになっていたが、2年間の短期の調査研究ということもあり、対象地域をいわき市に限定して調査研究を進めていった。まず、いわき市の人口移動(転出、転入者数、通勤・通学者数)の特徴について、国勢調査のデータを分析した。

これを踏まえて、社会移動と地域社会の変容の関係を探るため「人口移動と地域社会」調査を1997年7月に実施した。対象地域いわき市平地区内の2地点(「平字」と「中央台飯野・中央台鹿島」)で、40歳代(195256年生まれ)と60歳代(192731年生まれ)の2つのコ-ホ-ト(男・女)を対象者としたサンプル調査である。この調査結果について、家族(親子関係)、集団参加、地域意識、サポート・ネットワーク、社会移動(職業移動、移住地移動)などの視点より分析を行った。上記調査では調査地域が市街地に限定されているため、農村地域における地域社会の変容を明らかにする必要があるということになり、いわき市三和町下三坂地区といわき市川前町上桶売地区を対象とした調査研究が行われた。これらの研究では、「共同性の変容」(三和)「生活互助と村落」(川前)を焦点に、地域社会の変容について分析を行った。
VHF帯(100メガヘルツ領域)プラズマの発生と制御

RFとマイクロ波の中間であるVHF帯(100MHz領域)でプラズマを発生し、プロセシングプラズマにおける周波数の効果を実験的に明らかにすることを目的として研究を行ない以下の結果をえた。2.プロ-ブ法および発光スペクトル法によるプラズマ内部パラメ-タの測定プロ-ブ測定の結果、低圧力ではVHFプラズマはRFと比較して1桁程度電子濃度が高い。プラズマの周波数効果は電子と中性分子の衝突周波数νと電源角周波数ωとの比ω/νで記述できる。プロ-ブ電流電圧特性の2次微分からEEDFテイル部の形状を見積ると、ω/νが大きい時EEDFはマクスウエル分布に近づくが、ω/νが小さい時は高エネルギ-テイル部が低く落込んでしまうという理論と一致する結果を得た。Heガスプラズマの発光スペクトルはVHFの場合ペニング衝突過程よりHe原子の発光が強いことからも上の結論が支持できる。H_2プラズマの発光スペクトルを調べるとVHFプラズマでは水素原子の発光αに対して分子発光H_2が強く現われる事が分った。3.反応性ガスの解討SiH_4の放電分解によりアモルファスシリコン膜を堆積してVHFプラズマの特徴を調べた。a-Si:H膜の赤外吸収スペクトルを測定するとVHFプラズマで作製した膜はRFのものと比較してSiH_2結合が多い。これはプラズマ発光分布測定で明らかになったように陽極電極上に置いた基板近傍にシ-スが発達していないため、短寿命ラジカルが膜堆積に寄与している事が原因と考えられる。この問題を解決するためには直流バイアスによる制御などが有効であると考えられる。
ユニバーサル時代を迎える大学教育と高校教育の有機的接続に関する研究-大学進学準備教育の在り方を巡る日米比較研究-

K_12の教育改革はアメリカが如何に子どもを教育するのかを反映している。しかし、こうした改革の努力が、既存の大学入試や入試政策とのギャップをむしろ広げ、高校での大学進学準備を不適切なものにしていると指摘され、問題点が三つ挙げられている。(1)高校での大学進学準備に関して、生徒のアセスメントのための客観的な評価尺度が欠けている、(2)高校生が行う大学教育の準備と大学入試や入試政策の基準に不整合がある。(3)高校教育改革の中で、大学教育への準備は重用視されていない。こうした状況が、大学への進学を希望する高校生や高校に、混交した情報と方向づけを与え、K_12における数多くの教育改革の努力の最終的な効果を疑問視させるに至ったとされる。整合性に加えて、大学教育は大学卒業率の低下とフレッシュマン(大学1年生)のリメディアル率の上昇を憂慮している。高校で良く準備されて大学に入学してくる学生たちは、こうした問題を抱えずにすんでおり、良好な大学生活を送っている。我が国の場合、高校教育の再検討というよりも、高校での十分な学習ができていないままに大学に入学してくる学生のリメディアル教育の仕組みをどう作るかといった議論が中心であり、大学教育と高校教育との接続において、大学進学を準備するために高校教育を如何に見直すかといった議論が不足していることが再確認された。ユニバーサル時代とは、誰もが大学教育にアクセスできる時代であり、大学はそうした時代に対応すると同時に、その時代を担うという大学の使命を全うするために、内容そのもののユニバーサル化ではなく、そこへのアクセスのユニバーサル化を可能にする努力が大学と高校の間に作られてきていることが確認された。本研究を通じて、社会に出る準備をする期間が大学にまで延長されたという現実とそれを支えるシステムの構築(入学試験と前後の教育の有り様)を如何に準備するかがより鮮明となった。本年度は米国の事例研究を中心に行った。K-12の教育改革は米国が如何に子どもを教育するのかを反映している。しかし、こうした改革の努力が、既存の大学入試や入試政策とのギャップをむしろ拡げ、高校での大学進学準備を不適切なものにしていると指摘され、問題点が三つ挙げられている。(1)高校での大学教育の準備に関して、生徒のアセスメントのための客観的な評価尺度が欠けている、(2)高校生が行う大学教育の準備と大学入試や入試政策の基準に不整合がある、(3)高校教育改革の中で、大学教育への準備は重要視されていない。こうした状況が、大学への進学を希望する高校生や高校に、混交した情報と方向づけを与え、K-12における数多くの教育改革の努力の最終的な効果を疑問視させるに至ったとされる。高校で良く準備されて大学に入学してくる学生たちは、こうした問題を抱えておらず、良好な大学生活を送っている。伝統的に大学での生活を良く準備する私立高校(プレップ・スクール)の卒業生の事例もまたそれを証明している。リメディエーションは、大学の問題だけでなく、学生にとっても、彼らの学位取得に至る時間とお金を考えれば、かなりの超過出費となる。こうした状況の中で、大学入試と入試政策のシステムの改善に向けて問題を分析する研究は重要であり、実際、様々な研究プロジェクトが動いている。

それらは、(1)大学入試とフレッシュマンの学力判定での学力水準が高校と高校生に与える影響の研究、(2)州政府が規定している高校教育の内容とその後の成果および評価の大学教育への継続的整合性の研究、(3)既存の政策の再構築のために、現在、大学入試とフレッシュマンの学力判定で採用されている基本方針と学力水準に対してその他の選択肢が持つ影響力の分析、などである。顕著な高校の事例調査をもとに日米比較を行った。我が国の場合、高校教育の再検討というよりも、高校での十分な学習ができていないままに大学に入学してくる学生のリメディアル教育の仕組みをどう作るかといった議論が中心であり、大学教育と高校教育との接続において、大学進学を準備するために高校を如何に見直すのかといった議論が不足していることが再確認できた。この点、米国では、むしろ大学教育を基準として、高校教育の在り様が議論され、大学への進学を準備する高校教育の見直しが進行している。例えば、カリフォルニア大学では出願する生徒たちに入学基準に見合った科目内容の学習を高校で求めている。それは、"courses to meetrequirements for admission to the University of California"と呼ばれ、各高校は、カリフォルニア大学への出願する生徒たちのために、授業内容を詳細に説明した各科目ごとのシラバスをカリフォルニア大学に提出し、科目内容が進学のための準備教育として適しているかどうかの認定を受けることを制度化している。こうした科目は、CP(College Preparatory)科目として高校のカリキュラムに含まれている。この方式をカリフォルニア州立大学も採用している。このように、大学教育を基準としてその有機的接続の具体化が図られている。また、サンフランシスコ州立大学に至っては、"Gear Up"というプロジェクトを起こし、小学生、中学生など大学進学まで時間の猶予のある子どもや親を対照に、大学進学に向けた生活づくり活動を実施しようとしている。ユニバーサル時代とは、誰もが大学教育にアクセスできる時代であり、大学はそうした時代に対応すると同時に、その時代を担うという大学の使命を全うするために、内容そのもののユニバーサル化ではなく、そこへのアクセスのユニバーサル化を可能にする努力が大学と高校の間に作られてきていることが確認できた。2000年度において、我が国の18歳人口は151万人、高卒者数133万人(高校卒業率88%)、大学・短大入学者数74万人(受験率56%、合格率83%、進学率49%、高卒対比56%)となっている。合格率は毎年伸びており、15年前と比較すると15%+、となっている。確実に合格率100%(受験者全入時代)に向かっていることをこうした数値は示している。こうした時代、高校教育は完成教育としての意味を徐々に失い、大学進学を予定する教育へと変化して行くと同時に、これまでの入学選抜試験が意味を失い、入学後の指導の為の情報収集もしくは学力による相性診断的意味を持つようになる、と言うのが本研究のテーマであった。我が国よりも先にユニバーサル時代を迎えたアメリカの諸状況との比較を試みながら、我が国の大学入試の有り様、高校教育と大学教育の有機的連接のための提言を行うことを目指した。研究の過程で以下の諸事情に注目した。(1)誰がどこの大学にどこの高校から進学するのか、なぜ。(2)高校教育の機能変容(完成教育から進学予定教育へ)、
光近接場における局在光‐冷却原子間の高次相互作用の観測およびメカニズムの解明

制御性の高いレーザー冷却原子を用いて、誘電体であるガラス表面近傍へ原子をし、原子の高次相互作用である光学禁制遷移の観測を実現するためには光のみを用いた制御技術が必要だった。本研究では、あまり行われていなかった光トラップへの直接移行技術を確立し、微弱信号の観測に適している発光観測の確立に成功した。ナノ空間における多重極子遷移については理論的な示唆も不完全だったが、微小空間における光と原子の相互作用について数値計算を遂行し、信号が数桁増幅する結果を示した。ナノ構造体近傍の酸素分子の禁制遷移観測実験を行い、発光増幅を示唆する結果を得ている。これらの成果について2件の査読付き論文により発表した。レーザー冷却原子集団の原子数安定化および低温化を実現し,原子集団の輸送制御に成功した。ガラス表面の近接場領域への輸送も確認し,近接場光学実験の基礎実験に着手した。具体的には、冷却Rb原子数および温度を安定させるためにこれまで使用していたレーザー光源の安定化と,3軸の打ち返し型から独立した6本の冷却レーザー光のシステムへ改良し光軸を最適化した.その結果,冷却原子の空間保持のためのレーザー光源を開発し光トラップを実現し、2015年度初期に得られた原子数の10倍程度にまで最適化した。また、複数の光トラップを同時に導入し1辺200 μm以下の領域に原子集団を閉じ込めること成功した。結果,輸送制御に必要な10^6程度の原子数かつ10μK程度の超低温まで到達した.次に高強度光トラップの空間制御装置整備を行った。光トラップをガラス表面で7度程度の斜入射条件により重力方向に定在波を作る.ガラス表面から下方15 mmの位置に保持された冷却原子集団に対し,自動ステージによりガラス表面への輸送を実現し、原子集団を表面近傍への導入に成功した.また定在波について,パラメトリック共鳴実験により10μm程度の空間周期を確認した.閉じ込め後の開放打ち上げ実験により,表面から1 μm以下の領域の測定実現を数値計算でも確認した.さらに半球面側からレーザー光を全反射条件で入射する実験を行った.共鳴レーザー光を新たに導入しエバネッセント場内の冷却原子を励起させてトラップから逃がす.共鳴レーザー有無による原子への影響を確認し,エバネッセント場内の冷却原子の励起を実現した.他方で,特殊なナノ構造を持つ近接場中における電気および磁気多重極子相互作用の数値計算を行った.多重極子ではナノ構造による磁場の増強効果を確認し,数十nmの微小空間での電磁場増強と急峻な電場勾配を評価した.高次多重極子で優位な実験可能性を示した.当初計画において,「冷却原子の誘電体表面への誘導」「エバネッセント光内での冷却原子の分光」を主な目的とし,手段として高強度光双極子力トラップの最適化と光及び磁場を組み合わせた冷却原子の誘電体への輸送を用いた.2015年度において,冷却原子数および温度の安定化により真空中冷却原子の空間保持を再現性よく実現可能とし,誘電体であるガラス表面への輸送を実現している.ガラス表面に生成する定在波へのトラップについて,光強度を振動させるパラメトリック共鳴を施すことでトラップ周波数の同定を行い定在波が存在しないと現れない共鳴周波数を確認している.次に,エバネッセント光について,当初予定のRb D2線(780 nm)のレーザー光を用いた励起を実現し,表面近傍原子の吸収および発光現象を確認している.EMCCDによる発光観測については装置の複雑さから導入には至っていないが,分光システムに必要な非球面レンズの設計および製作は終了し,予備実験として同程度のシステムの測定評価について別途CMOSカメラを用いて評価中である.また,超高真空槽環境については設計変更し次年次以降に持越しとなっている.これは,現状の中程度真空槽での冷却原子の寿命を評価した際,条件により数百ms以上の寿命となる可能性を見出し,現状の真空槽でも多くの実験が実現可能であることがわかったためである.引き続き現有の真空槽を用いた高次遷移実験への準備を始め,順調に計画どおりに進展している.レーザー冷却原子の高精度操作手法の開発が必要であり,本研究で必要なガラス表面への冷却原子導入のこう安定化を計ると共に表面原子からの発光観測機構の開発を行った。まず2016年度では髙安定化した磁気光学トラップシステムから光トラップへの高効率移行の最適化を行った。これまでは40μK程度の10の6乗程度の原子集団を光トラップへ移行していたが,冷却機構の改良および光トラップの設計変更を加え10μKの4倍程度の原子を移行することができた。ガラス表面への原子数はこれまでの1桁多い10の6乗弱へと大幅な改良を実現した。この高効率移行について論文にまとめ投稿中である。次に,これまで実現していたガラス表面の定在波内の閉じ込めおよび横方向からの吸収撮像による観測に加え,ガラス上方の半球レンズ越しの新規光学系を整備し表面近傍原子からの発光観測に成功した。また通常の5S-5D遷移(778 nmの2光子)の光源であるチタンサファイアレーザー装置を整備し,磁場依存の2光子遷移スペクトル観測を行った。D状態はS状態と比べて磁場に対して感度が高く異常ゼーマン効果の低い磁場での観測が期待できる。実験では測定器の超低ノイズ化を施し,異常ゼーマン効果であるパッシェンバック効果の測定に成功した。スペクトルの磁場依存性を明らかにし波長安定化の準備が整った。

また特殊なナノ構造を有する表面近傍の光近接場について,前年度から引き続き数値計算を行った。光学禁制遷移である電気多重極子遷移の励起効率は,光電場振幅ではなく光電場勾配の次数が多重極子の次数に関係がありさらに光電磁場の球面調和関数展開と原子の球面調和関数が大きな結合をする可能性を示すことがわかった。その結果,多重極子遷移が数桁以上の増強効果を得ることを得て,今後のナノ構造体の設計方針を固めることができた。数桁の増強効果については学術論文誌にて発表を行った。研究計画では「高効率移送のための光トラップの改良」「5S-5D遷移のためのスペクトル測定を用いた波長安定化」を主な目的としていた。2016年度では現有の真空装置を用いた光トラップおよび輸送システムを改善し,非球面レンズを用いた高感度高解像度を有する新しい分光観測システムの構築を実現した.これにより2015年度の1桁以上多くかつ低温の原子集団の輸送に成功し,初めてガラス近傍原子からの発光を観測した.磁気光学トラップからの直接光トラップへの原子の移送では,従来の手法よりも高密度かつ低温の移送にも成功し現在論文を投稿中である.また新規に立ち上げた自作光源を用いて冷却原子に対する2光子遷移スペクトルの観測にも成功している.他方,室温セルを用いた非共鳴型2光子遷移スペクトルの磁場依存性についても高感度測定による定量評価を実施した.これまでは定性的な議論に収まっていたパッシェンバック効果についても数値計算との直接的比較によって定量的評価を初めて実現し,励起D状態の磁場依存性を明らかにした.現在は室温セル2光子励起スペクトルにロックインアンプを介してフィードバックするシステムを構築済であり,光源の安定化の準備が整っている.また今後作製する表面ナノ構造体の設計指針を構築するために,ナノ構造を有する表面近傍の光近接場について前年度から引き続き数値計算を行ってきた.光学禁制遷移である電気多重極子遷移の励起効率は,光電場振幅ではなく光電場勾配の次数が多重極子の次数に関係し,光電磁場の球面調和関数展開と原子の球面調和関数が大きな結合をする可能性を示すことがわかった。その結果,多重極子遷移が数桁以上の増強効果を得ることを得て,ナノ構造体の設計指針を固ることができた.数桁の増強効果については学術論文誌にて既に発表済である.以上により当該研究は当初計画と比較しておおむね順調に進展していると考えている.前年度に確立したレーザー冷却原子の高精度操作手法の開発を用い,ガラス表面への冷却原子導入と原子からの発光観測を行った。2017年度では安定的に光トラップによる2×10^6個の5μKの超低温ルビジウム冷却原子集団を用意している。磁気トラップから光トラップへの新しい高効率移行方法および物理現象については査読付き投稿論文により発表した。ガラス表面への移行については,2×10^5個の2μK程度の集団を表面近傍に生成する光定在波領域の保持に成功した。従来行ってきた横方向からの吸収撮像の他に、横方向および上方からの発光観測を実現した。さらに通常の5S-5P遷移である780nm光の他に5P-5D遷移の776nm光を整備し,5D-6P遷移を経て6P-5S遷移に対応する420nm光を観測し,従来観測されているスペクトル領域外に光ー原子間の非線形相互作用を示唆するスペクトルを確認した。次に光近接場領域に導入した冷却原子にに対する局在光との相互作用について780nmおよび420nmの光を観測した。
B型およびC型肝炎ウイルス受容体の解明

ヒト肝臓の糖タンパク質上のシアロ糖鎖にHB_S抗原粒子に対する受容体活性を見い出した。Q-SepharoseおよびSuperose6等のカラムクロマトグラフィーにより受容体活性を有する糖タンパク質を分離精製した。本糖タンパク質をSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動後、PVDF膜に転写し、HB_S抗原粒子との結合性を確認した。さらに糖鎖特異性が既に明らかにされている種々のレクチンとインフルエンザウイルスを用いて糖鎖の解析を行った。その結果、分子量120-230KDの微量シアロ糖タンパク質にHB_S抗原粒子との結合性を確認した。また、インフルエンザウイルスの本糖タンパク質への結合特異性からHB_S抗原粒子との結合に、本糖タンパク質上のN-acetylneuraminic acid alpha2-6 Galactose構造が重要である可能性が示唆された。そこで本シアロ糖タンパク質画分を抗原としてBALB/cマウスに免疫し、モノクローナル抗体を作成した。本糖タンパク質に反応性が認められた抗体産生ハイブリドーマ中にHB_S抗原粒子との結合を阻害するものを認めたことから現在そのクローニングを行なっている。C型肝炎ウイルス受容体に関しては、ウイルス粒子が見いだされていないためバキュロウイルス系を用いてE,NS1/E2領域をカバーするタンパク質を発現している細胞を取得し、これを用いて新規受容体アッセイ系の確立を進めている。
高精度歯車の経済的加工と性能に関する研究

本研究は一般に用いられる中・高硬度歯車を対象として、歯面強さに優れた高精度歯車を経済的に得るたこを目指した。1.高精度歯車の経済的加工について:歯面を滑らかに加工できる新しい工具材種を用い且つ高精度に製作できる新しい仕上げ専用ホブの開発を行い、被削歯車の精度、歯面粗さ、ホブ寿命の評価を行った。舞いツ-ル基礎試験:(1)粗さ向上に適し、且つ耐摩耗性に優れた工具材種のサ-メットを開発した。(2)ホブを高精度に製作できように切れ刃にランドをつけ、ホブネジの上に切れ刃の一部を残すとき、このランドの大きさと摩耗および粗さとの関係を調べた。(3)サ-メット工具の高硬度歯車材への適用について調べたが,その仕上げ加工は低速域(40m/min程度)において可能であることが分かった。ホブ切り試験:開発したサ-メット仕上げ専用ホブを用いて、実際に中硬度歯車のホブ切りを行った。(1)従来のホブ切り歯車に比べて歯面の切削傷が少なく、歯車精度が向上し、歯面粗さが最大高さで1/4-1/6程度約1-3μmに減少した。(2)0.1-0.2mmのランドつきホブの場合、ホブの精度が向上し、歯車精度をモジュ-ル6歯車でJIS0級に維持できた。(3)ホブ摩耗が約0.25mm(ランド部含む)までは歯面粗さや歯車精度に大きく影響を及ぼさなかった。2.歯面強さについて:サ-メット仕上げホブ切りを行った中硬度歯車の歯面粗さを詳細に調べるとともに動力循環式歯車試験機による負荷運転を行い歯面強さに及ぼすその効果を検討した。(1)普通の高速度鋼ホブ切りでは歯面はRmax10-15μmであるのに対し、サ-メット仕上げホブ切りではRmax2-3μmを得ることができる。(2)サ-メット仕上げホブ切り歯車は高速度鋼ホブ切り歯車に比べ、伝達荷重で4倍程度大きくなる。本研究では、一般に用いられる中・高硬度歯車を対象として、高精度歯車を経済的に得ることを目指した。1.高精度歯車の歯切りについては、新しい仕上げ専用ホブの開発を行い考察・検討した。また、同時に仕上げ面粗さの評価も検討した。(1)舞いツール基礎試験:中・高硬度歯車のホブ切りでは、その精度、歯面粗さに対し構成刃先が問題である。そこで鋼と親和性が小さく、構成刃先の生成が少ない工具材種のサーメットを開発し、工具摩耗・仕上げ面粗さに及ぼす刃先形状・切りくずの挙動の影響を調べた。その結果歯車精度向上を目的としてホブ切れ刃をねじ面上の残すためのランド部を設けた場合、その大きさが工具摩耗・仕上げ面粗さに影響を与えることがわかった。またホブ切りによる歯面粗さ向上のためには、工具の切れ刃に付着する切りくずの除去が重要であることが明らかになった。(2)ホブ切り試験:開発したサーメット仕上げ専用ホブを用いて、実際に中硬度歯車の仕上げホブ切りを行った。その結果、サーメット仕上げホブ切り歯車は、従来のホブ切り歯車にくらべ、歯面の切削きずが少なく歯車精度が向上し、歯面粗さが最大高さで約1/41/6程度まで減少していることがわかった。2.高精度歯車の運転試験は、サーメット仕上げホブ切り歯車について動力循環式歯車試験機を用い考察検討した。

その結果、サーメット仕上げホブ切り歯車は、従来のホブ切り歯車にくらべ同一荷重条件下でピッチング寿命が約50倍となり、許容接触応導力で約2倍すなわち伝達荷重で約4倍増加し、歯面強さの点できわめて優れていることがわかった。3.今後の課題としては、サーメット仕上げホブ切り歯車に経済的歯面仕上げを施し、さらに高精度化と高負荷能力を得ることである。1.高精度歯車の経済的加工:一般に用いられる中・高硬度歯車を対象とした高精度歯切りを目的として、新しく試作したサ-メット仕上げ専用ホブによる歯切り加工精度(歯形誤差など)および歯面粗さの評価を前年度に引続き行った。(1)ホブ切り試験:被削歯車精度の向上を目的として高精度のホブを製作するためホブ切れ刃をねじ面上に残したランド部を設けたサ-メットホブを試作し、ホブ切りを行った。ランド幅は前年度舞いツ-ル基礎試験の結果に基づき0.1ー0.2mmとした。ホブ摩耗の進行は非常に遅く、長寿命であること、歯面粗さは最大高さで約2μmをホブ摩耗がランド部を含み約0.25mm程度まで維持できることが明らかになった。またホブの左右の切れ刃の摩耗についてはトレ-ニング側切れ刃の方がやや進行が早いことも分かった。被削歯車精度はホブの取付偏心誤差を小さくすることでモジュ-ル6歯車をJISO級に維持できることも明らかになった。(2)舞いツ-ル基礎試験:サ-メット仕上げ専用ホブの加工能力を調べるため浸炭材(HRC61)の切削試験を1本刃の舞いツ-ルで行った。切削速度が60ー100m/min程度の領域では短時間内にチッピングを生じ、切削不能になった。低速域40m/min程度で切削可能であった。2.動力循環式歯車試験機による運転試験および歯面損傷の観察:サ-メット仕上げホブ切り歯車の負荷試験を前年度に引続き行うとともに、歯面損傷を詳細に観察した。(1)サ-メット仕上げホブ切りを行うことにより普通の高速度剛ホブ切りに比べ、約4倍の伝達荷重に耐える歯面強さを持っている。(2)歯面損傷は典型的なピッチングであるが、歯面が滑らかになると個々のピットの形状は大きくなり、数は少なくなる。