hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
個人・家族のウェルビーイングに繋がるセクシュアリティのモデルと尺度開発

炎症性腸疾患(IBD)患者のセクシュアリティ満足度指標を開発した.この指標は5因子(日常の相互作用,性的コミュニケーション,性行為の困難度,性行為への関心度,スキンシップの重視度)で構成された.さらに,主観的セクシュアルウェルビーイング(SSWB)の特徴を明らかにした.「あなたにとって性的で幸福で満足できる状態とはどのようなことですか」の自由回答を分析した.SSWBは7つのカテゴリ(性的欲求の満足,相互の思いやり,精神的安定,スキンシップの充実,身体的健康,良好なコミュニケーション,共に過ごすこと)があった.男女には相違があることなどが明らかになった.本研究の先行研究で、わが国の保健医療領域におけるセクシュアリティの概念分析を行い、わが国の保健医療領域の特徴を有するセクシュアリティの操作的定義を開発した。この操作的定義をもとに内的妥当性を検証し、セクシュアリティ満足尺度を開発した。本研究では、統計的にも検証されたセクシュアリティのモデルを開発、介入研究によりセクシュアリティ満足尺度の活用性を立証することが本研究の目的である。具体的には、1)IBD患者対象にセクシュアリティ満足尺度を含めた質問紙調査を全国で実施する、2)セクシュアリティ満足尺度の妥当性と信頼性を検証する、3)セクシュアリティの構成要素と家族環境尺度との関連と順序性を検討する、4)セクシュアリティ満足尺度を使用した介入研究を行い、セクシュアリティ介入方法を提案する。当該年度は、1)セクシュアリティ満足尺度を用いた質問紙調査を全国にわたる地域で実施し、2)セクシュアリティ満足尺度の妥当性と信頼性の検証を行った。これらの結果の一部を日本ストーマ排泄リハビリテーション学会に報告、5月には国際ヒューマンケアリング学会で報告予定である。本研究は,先行研究に「わが国の保健医療領域におけるセクシュアリティの概念分析」がある.わが国の保健医療領域の特徴を有するセクシュアリティの操作的定義を開発した.先行研究で開発した操作的定義に基づき,セクシュアリティの構成要素と具体的な現象から質問紙を開発し,20歳以上80歳未満の炎症性腸疾患(IBD)を対象に郵送による調査を実施した.セクシュアリティ満足度指標(SEXSI-IBD)を開発するとともに,信頼性と妥当性を検証した.SEXSI-IBDは,開発した.その結果,5因子(日常の相互作用,性的コミュニケーション,性行為の困難度,性行為への関心度,スキンシップの重視度)になった.SEXSI-IBDの信頼性は,高い再現性(test-retestの級内相関係数=0.95)と高い内的整合性(Cronbach's α=0.94)で,妥当性は,夫婦関係満足尺度との十分な相関関係(r=0.68)で確認することが出来た.SEXSI-IBDはIBD患者の性的満足を妨げる因子の特定や,カウンセリング効果判定に活用可能性があると考えられた.次に,対象者の到達目標を明確にすることを目的に,セクシュアリティのウェルビイーングを「性的に幸福で満足できる状態」に関する質問の自由記述の分析に着手した.信頼性と妥当性が検証されたセクシュアリティ満足度指標(SEXSI-IBD)を開発した.信頼性と妥当性を検証についての英論文が学術誌に採用された.さらに,セクシュアリティのウェルビイーングを「性的に幸福で満足できる状態」に関する質問の自由記述の検討に着手し結果の概要を国際学会に報告した.したがってモデルの構造に必要な指標と支援目標まで研究を進めることができているため概ね順調である.炎症性腸疾患(IBD)患者を対象にセクシュアリティ満足度指標(SEXSI-IBD)を開発し,信頼性と妥当性を検証した.さらに,主観的セクシュアルウェルビーイング(SSWB)の構成要素と属性による特徴を明らかにした.SEXSI-IBDは,セクシュアリティを「個人の性的特性と性的パートナーとの相互作用」と定義づけた構成要素から開発した指標である.炎症性腸疾患(IBD)患者を対象に調査した.因子分析では,5因子(日常の相互作用,性的コミュニケーション,性行為の困難度,性行為への関心度,スキンシップの重視度)になった.test-retestの級内相関係数は0.95と高い再現性があり,Cronbachのα係数は0.94と高い内的整合性があり,夫婦関係満足尺度との相関関係rは0.68であった.このように,SEXSI-IBDの信頼性と妥当性が確認できた.SSWBを「性的に幸福で満足できる状態」と操作的定義し,「あなたにとってとはどのようなことですか?」に対する88名の自由記述を分析した.分析は,グラウンデッドなテキストマイニングアプローチ法を参考にした.SSWBには,【性的欲求の満足】【相互の思いやり】【精神的安定】【スキンシップの充実】【身体的健康】【良好なコミュニケーション】【共に過ごすこと】の7カテゴリがあった.特徴語抽出の結果,男性は【性的欲求の満足】に集中しており,女性は【相互の思いやり】【精神的安定】【性的欲求の満足】【スキンシップの充実】に分散していた.したがってIBD患者のSSWBには,構成要素が7つあり,男女差があることが明らかになった.

SEXSI-IBDは,SSWBを妨げる因子の特定や,カウンセリング効果判定に活用可能性がある.SSWBの構成要素と属性による特徴は,IBD患者の性別や個別性を反映した支援目標に活用できる.炎症性腸疾患(IBD)患者のセクシュアリティ満足度指標を開発した.この指標は5因子(日常の相互作用,性的コミュニケーション,性行為の困難度,性行為への関心度,スキンシップの重視度)で構成された.さらに,主観的セクシュアルウェルビーイング(SSWB)の特徴を明らかにした.「あなたにとって性的で幸福で満足できる状態とはどのようなことですか」の自由回答を分析した.SSWBは7つのカテゴリ(性的欲求の満足,相互の思いやり,精神的安定,スキンシップの充実,身体的健康,良好なコミュニケーション,共に過ごすこと)があった.男女には相違があることなどが明らかになった.現在まで、1)セクシュアリティ満足尺度を用いた質問紙調査を全国にわたる地域で実施、2)セクシュアリティ満足尺度の妥当性と信頼性の検証まで実施することができた。これらの結果の一部を日本ストーマ排泄リハビリテーション学会に報告、5月には国際ヒューマンケアリング学会で報告予定である。概ね順調と判断できる。セクシュアリティのウェルビイーングを「性的に幸福で満足できる状態」に関する質問の自由記述の分析結果を記述する.また,家族ニーズを分析する.当事者も思うセクシュアリティのウェルビイーングと家族ニーズを明確にすることで,支援目標を具現化する.さらに,対象の特性による相違を見出すことで,モデルに繋げる.医歯薬学次のステップである3)セクシュアリティの構成要素と家族環境尺度との関連と順序性を検討と4)セクシュアリティ満足尺度を使用した介入研究実施、を遂行する。尺度開発論文の学会誌採用通知を年度末に受けた。当該年度に学会誌掲載料額が確定されず当該年度支出することができなったため次年度使用額が生じた。当該年度に英語論文作成の英語翻訳、学会掲載にかかる費用が残った。学会誌掲載料額として支出する。現在論文作成を行っており、次年度上半期には、英語翻訳し、学会誌投稿を遂行する予定である。
地球表層における揮発性元素の物質循環および大気・海洋の起源と進化に関する研究

本研究の目的はマントルー大気海洋における揮発性元素の物質循環を解明することであり、それに関する実験と成果報告を行った。世界各地の代表的な海底火山で採取された岩石試料中の揮発性元素を、質量分析計やクロマトグラフィー装置で分析して得られたデータを基に、グローバルな元素循環の議論を行った。また、火山ガス試料,堆積物試料を分析して沈み込み帯のデータを増やした。得られた火山ガスのデータを基にして御嶽山の火山活動の変化を議論した論文が、8月にNature系列の国際誌であるScientific Reportsに掲載された。また、硫黄,炭素の物質循環に関する成果を5月に千葉県で開催された地球科学の学会、および7月にカリフォルニア大学バークレー校で開催された深部炭素循環の研究集会において発表し、フッ素の物質循環に関する成果を12月にサンフランシスコで開催された地球物理学の学会で発表した。これらの研究成果は、詳細に見積もられていなかった硫黄,フッ素のマントルー大気海洋におけるグローバルな物質循環を、明確に物質循環が分かっているヘリウムを基準にして推定した先駆的なものであり、地球表層に存在する硫黄,炭素の起源は上部マントルであることを、またフッ素のマントルからの放出量は従来考えられていた値よりも低いことを示した。加えて、NanoSIMSを用いた微小領域における塩素同位体分析手法について、8月にプラハで開催された地球化学の学会で発表した。これは沈み込み帯における揮発性元素の挙動を追跡するために有用と考えられる技術であり、早期の手法確立が期待される。また、任期中に得られたデータを基に、地球表層における揮発性元素の物質循環に関する博士論文を執筆,提出し、3月時点で東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻における博士論文審査会を通過済みである。27年度が最終年度であるため、記入しない。地球の大気・海洋中の揮発性元素の大部分は、火山活動を通じて地球内部から放出され蓄積した。この放出過程・物質循環を調べて大気・海洋の形成史を解明することは、地球史への理解を深め環境予測を行う上で重要である。当該年度においては、太平洋・大西洋・インド洋に存在する大規模な海底火山地帯(中央海嶺)で採取された岩石試料を真空中で破砕・燃焼するなどして、内部に含まれる成分を抽出して質量分析計やクロマトグラフィー装置で分析した。これらの試料には地球内部から放出されるマグマの化学組成が保存されていた。集めたデータを基に、地球表層における硫黄・ハロゲンといった揮発性元素の物質循環に関する論文を作成し、国内外の学会において発表した。これらの論文は、よく分かっていない硫黄・ハロゲンの物質循環を、明確に物質循環が分かっている希ガス元素のヘリウムを基準にして推定した先駆的な研究成果を報告している。そして硫黄・ハロゲンの地球史を通じた物質循環について、主に以下の2つの結論を得ている。1.硫黄・ハロゲンの放出量は、海底火山よりも陸上火山の方が大きい可能性がある。2.硫黄.ハロゲンの大規模な放出過程が地球早期に存在した可能性がある。特に塩素に関してはその可能性が高い。また大気・海洋中の揮発性元素は、泥などの堆積物に取り込まれた後にプレート収束境界を通じて地球内部に戻ることがあり、物質循環を解明するにはこの過程を調べる必要がある。そのために現在、海底堆積物試料を準備中である。また現在、当該年度に得られた成果を基に論文を作成中であり平成26年度に国際誌へと投稿する予定である。本研究の目的はマントルー大気ー海洋間の揮発性元素の物質循環を明らかにすることであり、それに関連する実験や成果報告を行った。世界各地の代表的な海底火山で採取された岩石試料に含まれる揮発性元素を、質量分析計やクロマトグラフィー装置, NanoSIMSで分析した。また、火山ガス試料や堆積物試料も分析し、陸上火山に関するデータも増やした。対象元素の一つである硫黄に関する成果は、Nature系列の学術雑誌であるScientific Reportsや国際学会において報告を行った。これらの論文は、詳細に見積もられていなかった硫黄のマントルー地球表層間におけるグローバルな物質循環を、明確に物質循環が分かっている希ガス元素のヘリウムを基準にして推定した先駆的な研究成果を報告している。さらに硫黄と同様に、ヘリウムを基準にして炭素の物質循環の推定も行った。その結果、現在の地球大気・海洋中に存在する硫黄と炭素はともに上部マントル由来であることが分かった。NanoSIMSを用いた微小領域における塩素同位体分析手法を開発し、アメリカの国際学会で報告した。また、神奈川県の学会では、岩石試料の揮発性元素組成を基に推定したハロゲンのフラックスを報告した。そして、より精密にハロゲンの物質循環を議論するために、岩石試料に中性子を照射することでハロゲン元素を希ガス元素に変換したあと、それらを希ガス用質量分析計で測定することで、議論に必要なデータを増やした。この実験はイギリスのマンチェスター大学に出張して行った。堆積物中のフッ素の分析を行うために、ピストンシリンダー等を用いて溶融した堆積物試料を急冷することでガラス化して、NanoSIMS用試料を作成する実験を行った。これらをNanoSIMSで分析することで、堆積物中のフッ素を含むハロゲンの組成が得られるだろう。

世界各地の代表的な海底火山で採取された岩石試料中の揮発性元素を、質量分析計やクロマトグラフィー装置で分析して得られたデータを基に、グローバルな元素循環の議論を行った。また、火山ガス試料,堆積物試料を分析して沈み込み帯のデータを増やした。得られた火山ガスのデータを基にして御嶽山の火山活動の変化を議論した論文が、8月にNature系列の国際誌であるScientific Reportsに掲載された。また、硫黄,炭素の物質循環に関する成果を5月に千葉県で開催された地球科学の学会、および7月にカリフォルニア大学バークレー校で開催された深部炭素循環の研究集会において発表し、フッ素の物質循環に関する成果を12月にサンフランシスコで開催された地球物理学の学会で発表した。これらの研究成果は、詳細に見積もられていなかった硫黄,フッ素のマントルー大気海洋におけるグローバルな物質循環を、明確に物質循環が分かっているヘリウムを基準にして推定した先駆的なものであり、地球表層に存在する硫黄,炭素の起源は上部マントルであることを、またフッ素のマントルからの放出量は従来考えられていた値よりも低いことを示した。加えて、NanoSIMSを用いた微小領域における塩素同位体分析手法について、8月にプラハで開催された地球化学の学会で発表した。これは沈み込み帯における揮発性元素の挙動を追跡するために有用と考えられる技術であり、早期の手法確立が期待される。また、任期中に得られたデータを基に、地球表層における揮発性元素の物質循環に関する博士論文を執筆,提出し、3月時点で東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻における博士論文審査会を通過済みである。研究計画調書に記載の通り、海底火山で採取された岩石試料や堆積物試料,ジルコン,ジルコン中アパタイト包有物の分析を行った。また、硫黄の物質循環に関する成果は国際誌に掲載された。中性子照射試料の分析などは調書に記載されていないが、効率的な研究課題遂行のために不可欠であると判断したため実施した。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画調書に記載の内容に従い研究を進める。NanoSIMSによる塩素同位体分析と、中性子照射試料分析のデータを基に、それぞれ一報ずつ論文を執筆し、平成27年度中に国際誌に投稿予定である。当該年度の研究計画における「海底堆積物の分析」は準備段階であるが、「中央海嶺玄武岩ガラス試料の分析」を順調に進め、学会において随時研究成果の報告を行った。上から東京大学大気海洋研究所プレスリリースに掲載平成26年度に、海底堆積物試料の分析および国際誌への論文の投稿を行う予定である。同年度において、中性子照射による岩石試料中元素の分析を行う予定である。これは当初の研究計画には含まれていないが、研究目的を遂行するためには必要であると判断した。東京大学および他研究機関の研究者らと共同で試料と実験環境の準備を進めており、同年度における実現は可能であると考えている。
連続力学系の新しい解析手法の開発

本年度はHelmholtz-Hodge分解を用いてLyapunov関数を構成する数値的な手法に関連して,標記の研究課題はもちろん,より幅広い文脈で有用な結果が得られた.従来提案されている数値的な手法は,離散的なベクトル解析に依存しているが,これは本質的にベクトル場を区分的に定数とみなして扱うものであり,その点に起因する困難がある.すなわち,定数とみなす領域の縁での値をどのように定めるのかという問題である.これは本質的に区分的に連続な右辺をもつ常微分方程式の解をいかに定めるべきかという問題である.これについては従来,Filippovの方法と呼ばれる補間法がしばしば用いられていたが,その正当性については長年明らかでなかった.しかし,今回,この方法が極めて自然であり,事実上それ以外の方法が存在しないことを見出した.このことにより,一つの問題点であった離散化とHelmholtz-Hodge分解との関係について考察が進んだ.のみならず,この結果は区分的に連続な右辺をもつ常微分方程式の研究という観点からも非常に有意義であり,極めて大きい成果と考えられる.この結果に関しては現在論文を投稿中である.本研究の目的は,一般次元における自励的な常微分方程式系の解の挙動について,ベクトル場を散逸成分とその他の成分に分けるHelmholtz-Hodge分解を適用することで解析する方法を開発することである.その具体的な方針として,平衡点や周期軌道の安定性を解析するために用いられる,Lyapunov関数をHelmholtz-Hodge分解から構成する一般的な方法と,それに基づく数値解析の方法を構築することを目指していた.この点に関して今年度までに,Lyapunov関数が構成できるための必要条件と具体的な方法を得ている.また,その数値的な構成についても成果を得ている.さらにその研究の途中で,Filippovの方法の特徴づけという標記の研究課題にとどまらない有用な結果を得た.以上の状況から,本研究は当初の予定以上に進展していると考えられる.以下に具体的な方針を述べる.まず,離散的なベクトル解析の手法を見直し,それをもとに数値計算の方法について考察を深めたい.上述の通り,Helmholtz-Hodge分解の数値的な構成には離散的なベクトル解析に基づく手法が利用されてきた.しかし,これにはベクトル場を離散化する操作が本質的に伴うため,それによりartifactが生じないかを確かめる必要がある.特に,上記のような離散化を行うことで,解の軌道のトポロジー的な性質が保たれるかどうかは検証する必要がある.区分的に定数ベクトルと見なすことで,その区切り方に依存して定性的な挙動が変わってしまう可能性があるからである.そこで,離散化の前後でtopologically equivalentと呼ばれる条件を満たすかどうかを調べる.そのためには,区分的に連続な右辺をもつ常微分方程式についてtopologically equivalentと呼ばれる概念が何を意味するのかを確定し,比較を行う必要がある.さらに,今までに得られた研究成果を深めるとともに,それらをまとめることも行いたい.本研究の目的は,一般次元における自励的な常微分方程式系の解の挙動について,ベクトル場を散逸成分とその他の成分に分けるHelmholtz-Hodge分解を適用することで解析する方法を開発することである.本年度はこの目標に関連して,次のような結果を得た.まず,R^n上のベクトル場の漸近安定な平衡点に関してHelmholtz-hodge分解を用いてLyapunov関数を構成するための必要条件を,ある種の最適化問題として定式化できる形で得た.このLyapunov関数が構成できればその平衡点近傍での解の挙動はかなりの程度判明するため,これは有用な結果である.また,厳密に直交する分解を持つベクトル場について,その力学系的な性質が容易に解析できることを明らかにした.Helmholtz-hodge分解に関する従来の研究では,分解がL^2の意味で直交することを条件として課すことがしばしばあったが,これだけではあまり元のベクトル場の性質を反映せず,力学系的な性質を調べる上では都合が悪かった.この結果はその点を改良したとも言えるが,一方で厳密に直交する分解は常に存在するとは限らないため,応用の範囲は限られる.加えて,厳密に直交する分解が,先行研究で用いられていた境界条件とある状況下では矛盾しないことも示した.さらに,境界条件とHelmholtz-hodge分解の性質との関連についても,2次元平面の場合について考察を行い,境界条件のFourier係数と分解を定義する関数の微分との関係を与える公式を得た.当初の計画では,初年度は2次元の場合に得られていた結果をより高次元に拡張することができるかどうかを検討する予定であった.また,先行研究の分解の特徴を調べることも予定していた.しかし,本年度は2次元の場合に得られていた結果を実際にn次元の場合に拡張することに成功した.さらに,ベクトル場の性質を具体的に調べるための方法を与える結果も得られた.また,かなり一般的な境界条件に対し,それを課すことで得られる分解の特徴を調べる方法も発見した.以上の理由により,本年度は研究が当初の計画以上に進展していると判断した.本年度はHelmholtz-Hodge分解を用いてLyapunov関数を構成する数値的な手法に関連して,標記の研究課題はもちろん,より幅広い文脈で有用な結果が得られた.

従来提案されている数値的な手法は,離散的なベクトル解析に依存しているが,これは本質的にベクトル場を区分的に定数とみなして扱うものであり,その点に起因する困難がある.すなわち,定数とみなす領域の縁での値をどのように定めるのかという問題である.これは本質的に区分的に連続な右辺をもつ常微分方程式の解をいかに定めるべきかという問題である.これについては従来,Filippovの方法と呼ばれる補間法がしばしば用いられていたが,その正当性については長年明らかでなかった.しかし,今回,この方法が極めて自然であり,事実上それ以外の方法が存在しないことを見出した.このことにより,一つの問題点であった離散化とHelmholtz-Hodge分解との関係について考察が進んだ.のみならず,この結果は区分的に連続な右辺をもつ常微分方程式の研究という観点からも非常に有意義であり,極めて大きい成果と考えられる.この結果に関しては現在論文を投稿中である.本研究の目的は,一般次元における自励的な常微分方程式系の解の挙動について,ベクトル場を散逸成分とその他の成分に分けるHelmholtz-Hodge分解を適用することで解析する方法を開発することである.その具体的な方針として,平衡点や周期軌道の安定性を解析するために用いられる,Lyapunov関数をHelmholtz-Hodge分解から構成する一般的な方法と,それに基づく数値解析の方法を構築することを目指していた.この点に関して今年度までに,Lyapunov関数が構成できるための必要条件と具体的な方法を得ている.また,その数値的な構成についても成果を得ている.さらにその研究の途中で,Filippovの方法の特徴づけという標記の研究課題にとどまらない有用な結果を得た.以上の状況から,本研究は当初の予定以上に進展していると考えられる.本年度は今までに得られた結果をもとに,さらなる一般化と具体的な数値解析の方法を構成することを試みる.それぞれについて以下に詳述する.まず,Helmholtz-Hodge分解によるLyapunov関数の構成について,昨年度得られた平衡点に関する結果を,極限集合がそれ以外の形の場合に一般化することを試みる.特に,二次元平面上の安定周期軌道について同様の解析が可能かを考察する..さらに,昨年度に得られた平衡点に関する結果をもとに,Lyapunov関数を数値的に構成する方法についての研究を行う.ある種の最適化問題を解くことによりLyapunov関数を構成できることはわかっているため,この最適化問題の解の存在や,最大の場合にどの程度よいLyapunov関数が得られるのか,といった点について考察を行う.以上の研究の成果については,本年度中に論文にまとめたうえで投稿したいと考えている.また,研究成果については数回程度,国内学会等で発表を行う予定である.以下に具体的な方針を述べる.まず,離散的なベクトル解析の手法を見直し,それをもとに数値計算の方法について考察を深めたい.上述の通り,Helmholtz-Hodge分解の数値的な構成には離散的なベクトル解析に基づく手法が利用されてきた.しかし,これにはベクトル場を離散化する操作が本質的に伴うため,それによりartifactが生じないかを確かめる必要がある.特に,上記のような離散化を行うことで,解の軌道のトポロジー的な性質が保たれるかどうかは検証する必要がある.
人間共存ロボットの人間追従制御手法に関する研究

作業中の人間共存ロボットに人が接触した場合においても,接触を認知し,周囲環境との衝突を避けつつ接触を受け流すと同時に,作業を遂行することが可能となる人間追従システムを構築した.本研究は,近年注目を浴びている,福祉やサービス分野において人間と作業空間を共有し人間を直接サポートする「人間共存ロボット」を実現するために,人間と安全な協調作業を実現できる人間共存ロボットの接触認知システムの設計論を確立することを目的とする.また研究のアプローチとして,多自由度人間型ロボットシステムを対象とすること,ロボットの機構と制御を合わせたシステムインテグレーション的なアプローチをとることの2点が特徴である.具体的な研究内容は(1)実験・計測用マニピュレータの設計・試作(2)分布型センサカバーの試作(3)接触・衝突状況を推定・認識する方法の導出(4)受動的に力制御する協調制御方式の導出(5)インテグレーションされたシステムを用いた対人安全性能評価実験の5点である.これらのうち(1),(2)を平成1920年度,(3),(4)を平成2021年度,(5)を平成22年度に行う計画である.作業中の人間共存ロボットに人が接触した場合においても,接触を認知し,周囲環境との衝突を避けつつ接触を受け流すと同時に,作業を遂行することが可能となる人間追従システムを構築した.協調作業中に人間との身体的な接触・衝突を生じ得る人間共存ロボットには,衝撃吸収性の高い粘弾性被覆と外力追従性に優れた受動柔軟関節を備えておく必要がある.この考えをロボット全身設計に応用するためには,安全性の低下を招く体格・重量の増大を避けつつ設計を進める新たな方法が必要となる.そこで本研究では,外力追従性と衝突安全性を確保しつつ,小型軽量化を達成可能な衝突安全被覆と受動柔軟関節の実際的な設計手法を導出することを目的とした.衝突安全被覆設計ではまず,頭部傷害基準HICと傷害発生確率の関係を表すリスクカーブに着目し,AIS2(骨折等)の傷害発生確率を5[%]以下とする新たな安全基準を設定した.次に,粘弾性素材の選出ならびにアーム部位ごとの最薄被覆設計を行うために,加速度センサを内蔵した頭部インパクタと1自由度受動柔軟関節アームを用いて衝突実験を実施し,被覆の種類・厚さや各種衝突パラメータとHICとの関係性を明らかにした.ここで得られた対応データとリスクカーブを照合し,等身大ヒューマノイドを想定した安全被覆設計を行った結果,部位によらず5[mm]以下の被覆で安全基準を満足できることが確認された.小型受動柔軟関節設計に関しては,受動機構の小型化と追従性・制振性のトレードオフ問題を解決するため,バネ定数-最大ねじり変位平面上でバランス設計する手法を案出した.また,機械粘性・弾性によらず良好な人間への追従性および振動抑制を達成可能な位置制御器ベースの追従・制振制御系を新たに構築し,柔軟関節試験機を用いて人間追従実験で評価を行った.その結果,小型化のために最大ねじり変位に制約を設けた低機械弾性でも,長寿社会対応ドアの開閉力より小さな力で操作できる程の良好な追従性が達成できること,ならびにζ=0.1程度の低機械粘性でも振動抑制が可能であることが示され,本手法の有用性が確認された.本年度は,ロボット身体各部における接触状態分析・解析ならびに,試作機へのインプリメントを行うことを目的とし,具体的には,ロボット身体の様様な部位で生じ得る人間との接触を人間とほぼ同等に触覚認知するための基本スキームの構築および,身体の形状等に応じて差異が生じ得る接触状態の認知精度の定量化に成功した.ここでは,人間と共存するロボットの接触認知を人工的に再現するにあたり,同一の接触に対してロポットが人間と同一の情況識別結果を出力できればよいとする方針を採用することとした.この考え方を体現するべく,まず,自然言語(接触表現語)による接触情況の表象言語化を行った.接触表現語は情報取得のための情況設定手段として,また,情況識別結果の出力手段として利用される.次に,接触情況識別に足る有用な触覚情報の特徴量を選定した.その上で,各表現語に相当する接触現象で検出される多次元触覚情報の特徴パターンを自己組織化処理し,人間の接触認知の暖昧さの学習も含め,受け手の接触認知結果(接触表現語)と触覚情報の物理的な対応付けを行った,このとき,条件設定に応じて変動し得る接触認知性能を一元的に定量評価するために導入した定量化指標(混同行列を用いた混同しやすさの評価指標)に基づき,触覚センサ仕様や情報処理パラメータを設計する方法を案出した.最後に,受け手の『触れられ方』認知を学習させた上で,SOMの視覚的な評価をはじめ,混同行列に基づく定量的な評価を行い,提案する接触認知の基本スキームの有用性を確認した.本年度は,体人接触を前提とした全身運動制御手法ならびに二次的な被害を防止する動作制御システムを構築した.全身運動制御手法は,人間共存ロボットの動作制御則に要求される機能を全てカベクトルとしてロボットの各部位に作用させ順問題として解くことで,様々な状況に簡単なパラメータ調整のみで適応可能である.また,多数の障害物が存在する複雑な環境において,機能間バランスにより生じ得るデッドロックを回避するためにカベクトル場の先行的生成を導入し,これを解決した.実機実験の結果,手先初期位置と目標位置の間で障害物が直線軌道を遮蔽する状況においても,デッドロックを回避でき,かつ人間追従をしつつ作業遂行可能であることが示された.

加えて,作業拘束条件の一部を段階的に解除することで作業内容や周囲環境に応じて両立形態を調整し,二次的な被害を防止しつつロバストな作業遂行と人間追従の両立を可能とする動作制御システムを構築した.お茶注ぎのような作業では,手先には位置・姿勢拘束が課されており,これらの拘束を考慮せずに人間追従を行うと,注ぎ作業を継続できないことに加え,火傷などの二次的被害を生じ得る.本手法では,初期段階として手先位置・姿勢を保持しつつ觝触力低減動作を行い,さらに觝触が継続する場合には,段階的な作業拘束の解除により両立形態を調整することが可能である.以上,複数の状況に対し本手法を適応した結果,その有効性が確認された.本年度は具体的な作業例を挙げ,人間に追従しつつ作業を遂行する両立機能の構築を目指した.高齢者に対する清拭作業においては,人間の体形状と体動に追従しつつ接触を維持しなければならない.また手のひらによる面接触を形成・維持することは,作業の効率を飛躍的に向上させうる.このとき均一かつ一定の接触圧を対象に及ぼす圧力制御は,局所的な過大接触力を避ける安全性の面から重要だと考えられる.よって人間の体形状・体動に追従しつつ接触圧力を制御するロボット手腕の協調制御手法の構築を目的とした.この目的を達成するためには,多指ハンド全体の位置姿勢を制御する腕部の運動制御とハンド各指の運動制御が協調する必要がある.そこで本研究では基本戦略として,各接触部位の接触圧とその分布を根元側の最近傍関節により制御することとした.これは指末節の接触状態に対してはPIP関節,其節に対してはMP関節,手掌に対しては腕部関節が対応し運動するため,各関節に独立したコンプラインス性を持たせることに相当し,制御を簡素化できる.これを具現化する制御手法は,手掌部の接触状態を制御する手先姿勢修正を加えた腕部ハイブリッド制御,各指節の接触状態を制御する手指コンプライアンス制御の2つである.分布型圧力センサ情報を基に接触面積やその偏在を触覚情報処理モジュールにより検出し,手先姿勢修正量が腕部ハイブリッド制御に指示される.異径円筒を組み合わせまた表面の一部に凸部を設けた構造物に対し,提案手法による清拭作業を行い評価したところ,定常的に大きな接触面積が維持されかつ圧力が偏在することなく一定に制御できることが確認され,本手法の有効性が示された.
生物活性ペプチドと飲水行動について

最近、多くの生物活性ペプチドが見出され、一次構造も決定されているが、それらの生理的作用については、充分明らかにされているとは言い難い。また、既知の蛋白ホルモンや活性ペプチドにおいても、既知の作用以外に、他の重要な作用があることも報ぜられつつある。このような情況下で、本研究は種々の蛋白ホルモンや活性ペプチド12種を用い、これらのものが飲水に関与しているかどうかを、ウズラを材料として調べた。小鳥は絶えず飲水するので、実験結果は3060分で得られるのでウズラを用いた。用いた12種の活性ペプチドのうち、9種類は飲水に影響を与え、3種類は影響を与えなかった。影響のあった9種は、それらの作用の仕方により、つぎの4つのカテゴリーに分類できる(カテゴリーの分類は、脳室内注射や腹腔内注射をしたのち、飲水量と尿量を測定した結果による)。1.脳に作用して飲水を誘起するものはアンギオテンシン【II】、抑制するものはロイシン・エンケファリン,甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン,ソマトスタチンである。2.腎臓に作用し多尿を起こさせる結果、飲水を誘起するものは副甲状腺ホルモンである。抗利尿の結果、飲水を抑制するものはアルギニン・バソトシンである。3.脳と腎臓に作用して飲水を誘起するものは心房性Na利尿ペプチドである。4.脳に作用して飲水を抑制すると同時に、未知の末梢にも作用して飲水を抑制するものにサブスタンスPがある。全く作用しないものは、カルシトニン,ガストリン関連ペプチド,FMRF-アミドである。以上のように、多くの蛋白ホルモンや活性ペプチドが飲水に関与することがわかったが、これらの作用が薬理的なものか、生理的なものかの決定は今後の研究に俟つ。
筋ジストロフィー疾患を引き起こす糖転移酵素の構造機能相関

a-ジストログリカン(aDG)は細胞表面に局在する糖タンパク質であり、ラミニンなどの細胞外マトリックス局在タンパク質との相互作用に直接関与している。本研究ではその疾患原因遺伝子の一つとして同定されているPOMGnT1に注目した。POMGnT1はMan-Ser/ThrにGlcNAc-b1,2結合を付加する事が明らかになっていたが、筋ジストロフィー疾患発症のおけるPOMGnT1の役割は未解明であった。本研究ではPOMGnT1のステムドメインと触媒ドメインを含む領域の構造機能解析を行い、POMGnT1の機能不全による筋ジストロフィー疾患発症機構モデルを提唱した。αジストログリカンのO-マンノース型糖鎖の合成に関わるGlcNAc転移酵素であるPOMGnT1の結晶構造解析を行った。POMGnT1は触媒ドメインの他に機能未知ドメインを持っており、筋ジストロフィー疾患原因変異はその機能未知ドメイン内でも見つかっている。今回の構造解析により、疾患原因変異と機能の相関を見つけるための構造基盤を確立できた。さらに構造解析の過程で、機能未知ドメインの機能解析を行い、今まで明らかになっていなかったPOMGnT1の基質認識機構を明らかにできた。またαジストログリカンのO-マンノース型糖鎖の合成に関わる酵素として、POMGnT1以外にもPOMT1/2やFKRPが存在する。本年度はPOMT1の内腔側ドメイン及び分泌型FKRPの大量発現及び精製に成功した。これまでにこれらのタンパク質の高純度に精製された試料での構造機能解析はなされていない。そのため、今後結晶化スクリーニングや生化学的解析を行うことでO-マンノース型糖鎖修飾機構解析を推進できるようできた。α-ジストログリカン(αDG)は細胞表面に局在する糖タンパク質であり、ラミニンなどの細胞外マトリックス局在タンパク質との相互作用に直接関与している。この相互作用にはO-マンノース型糖鎖が必須である事が知られており、その糖鎖修飾不全は先天性筋ジストロフィーを引き起こす。その疾患原因遺伝子の一つとしてPOMGnT1が同定されている。POMGnT1はゴルジ内腔に局在し、N末端側に膜貫通領域をもつII型膜タンパク質であり、内腔側にステムドメインと触媒ドメインの二つのドメインを持つことが分かっている。POMGnT1はマンノシル化されたSer/Thr残基(Man-Ser/Thr)を認識し、GlcNAcβ1,2結合を付加する事が知られている。本研究ではPOMGnT1のステムドメインと触媒ドメインを含む領域の構造機能解析を行った。その結果ステムドメインがβ結合を持つ糖を認識することが分かった。その一方で、触媒ドメイン及びステムドメインによるペプチドとの特異的な相互作用はほとんど見られず、主に疎水性相互作用によるものであった。本研究の結果、POMGnT1はαDGのアミノ酸配列ではなく、二つのドメインが協調してO-Man型糖鎖を認識することで、糖鎖修飾部位を決定していることが示唆された。またステムドメインはPOMGnT1の反応生成物であるGlcNAc β1,2 Man以外にも、GlcNAc β1,4やβ1,6Man糖鎖を認識できると予想される。このステムドメインの糖鎖認識機能が、POMGnT1のαDGの認識や糖修飾部位のクラスタリングに重要な役割を果たしていることと考えられる。また、筋ジストロフィー疾患に関与する糖転移酵素FKTNはPOMGnT1と複合体を形成することが知られているため、GlcNAc β1,4を含むCore M3糖鎖をステムドメインが認識することでFKTNのαDGへの親和性を高めることでも、Core M3以降の糖鎖修飾にもPOMGnT1が関与しているという機能モデルを提唱した。POMGnT1については27年度内に構造解析を終える予定であった。しかしPOMGnT1の構造解析や様々な基質複合体との結晶構造解析は26年度中に終えることができた。また、POMGnT1と相互作用することがしられているFKRPの精製を行うことができた。そのためPOMGnT1研究については当初の計画より早く遂行できている。さらに26年度に、膜内在性タンパク質であるPOMT1及びPOMT2の発現条件検討及び精製を行う計画であった。POMT1およびPOMT2の共発現系を複数条件で検討したが、当初予定していたような大量精製に適した発現条件を見つけることができなかった。今後発現条件を再検討する。その検討過程において、POMT1の内腔側ドメインの大量発現を行うことに成功している。このドメインの解析結果を生かすことで発現系の改善を行う予定である。このことからPOMT1及びPOMT2の複合体精製は当初の予定より遅れている。

POMGnT1の実験を前倒しで行うことができたため、27年度はより多くの時間をPOMT1/2複合体に使用できるはずである。以上ことからおおむね計画どおりに遂行できている。構造生物科学今後の研究推進方策として、FKRPの構造機能解析、POMT1/2複合体の精製系の確立、POMT1の内腔側ドメインの構造機能解析を行う。FKRPはPOMGnT1やPOMT1/2と相互作用し、αジストログリカンの正常なO-マンノシル型糖鎖修飾を行っている。しかしFKRPが糖鎖修飾においてどのような機能を果たしているかは全く未知である。そこでFKRPの解析を行うことにより、O-マンノシル型糖鎖修飾機構解明に貢献できる。これまでに発現および精製系の確立はできているため、結晶構造解析および生化学的解析を進める。POMT1/2は複数種のオルソログを既に取得済みであるため、発現条件の再検討を行う。EGFPを付加したPOMT1及びPOMT2の発現及びEGFP蛍光に基づいた試料評価方法は既に当研究室で確立されているため、効率的に遂行できる。POMT1はPOMT2と配列相同性が高いにもかかわらず、発現量がPOMT2と比較して著しく高い。このことは内腔側ドメインのみの発現においても同様の傾向を示す。そのため発現量は内腔側ドメインの性質に依存していると考えられる。このことかPOMT1の内腔側ドメインの構造機能解析を進めることで、POMT1/2の発現量の改善を図る。これまにでPOMT1内腔側ドメインの発現系の確立は完了しているため、精製及び構造機能解析を進める。26年度にPOMT1/2複合体の精製試料を用いて、モノクローナル抗体作製のための受託研究を依頼する予定であった。しかしPOMT1/2複合体の精製を26年度中に行うことができず、モノクローナル抗体作製の発注を行うことができなかった。27年度にPOMT1/2複合体の精製を行うか、精製POMT1内腔側ドメインを用いて、モノクローナル抗体作製依頼を行う。そのため研究計画全体を通しての計画の変更はない。
妊娠中毒症の病態生理における一酸化窒素産と動態の意義に関する基礎的臨床的研究

一酸化窒素(NO)は強力な血管拡張因子であり、その産生障害が妊娠中毒症の病態に関わると想定される。そこで、本症でのNO産生低下の原因となりうる血管内皮細胞障害のメカニズムを脂質代謝の面から検討した。重症妊娠中毒症妊婦では正常妊婦に比べ、動脈硬化指数、血中中性脂肪および血中過酸化脂質が有意に高値、血中HDLコレステロールおよびビタミンE、さらに多価不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比、ω-3系/ω-6系比それぞれが有意に低下していた。in vitroではこれらの変化が内皮細胞障害を助長することが判明した。すなわち、重症妊娠中毒症患者は血管内皮細胞障害、ひいてはNO産生低下をもたらす生体環境にあると考えられた。妊娠尿中のNO代謝物の動態をみると、正常妊娠初期、中期、末期と尿中NO代謝産物は漸増し、産褥期にはわずかに低下した。一方、中毒症妊婦の妊娠末期の値は正常妊婦より有意に低いことから、正常妊娠では非妊時よりNO産生が亢進していること、妊娠中毒症妊婦ではそれよりもNO産生態が低下していることが示唆された。妊娠中毒症妊婦のNO産生低下につき胎盤における内皮細胞のNO合成酵素(NOS)発現の面から検討すると、中毒症症例では、肉眼的に梗塞を認めない胎盤部分でウェスタンブロット法による内皮型NOS蛋白の発現が正常妊娠症例より有意に低下していた。免疫組織染色では組織的に絨毛形態が保たれている部分での内皮型NOSの局在は中毒症と正常妊娠胎盤との間に差はなかった。つまり、絨毛での内皮型NOS蛋白の発現低下が絨毛形態の変性、すなわち妊娠中毒症の病態形成に密接に関連することが示唆された。神経型NOSはいずれの症例においても蛋白レベルでの発現は認められず、mRNAベルでの発現はいずれにもわずかに認められた。一方、誘導型NOSについては蛋白レベル、mRNAレベルともいずれの症例でも発現していなかった。すなわち、神経型NOSや誘導型NOSが正常妊娠経過や妊娠中毒症病態に積極的な役割を持っていないことが示唆された。一酸化炭素(NO)は強力な血管拡張因子であるが、その産生部位の一つとして血管内皮細胞が知られる。そして妊娠中毒症妊婦においては血管内皮細胞が障害されているという多くの成績が知られているが、その原因の一つとして、脂質代謝異常の意義につき臨床的検討を加えた。重症妊娠中毒症妊婦では正常妊婦に比べ、動脈硬化指数、血中中性脂肪および血中過酸化脂質の有意の高値、血中HDLコレステロールおよびビタミンEの有意の低値といった結果が得られ、さらに、多価不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比およびω-3系/ω-6系比それぞれも有意に低下していた。すなわち、重症妊娠中毒症においては、過酸化ストレスが引き起こされやすく血小板機能が亢進しやすいという血管内皮細胞障害を引き起こしやすい生体環境が成立していることが明らかになった。つぎに、妊婦尿中のNO代謝物の動態を検討したところ、正常妊娠初期、中期、末期と尿中NO代謝産物は漸増し、産褥期にはわずかに低下した。中毒症妊婦では妊娠末期の値は正常妊婦より有意に低い値を示した。すなわち、正常妊娠では生体でのNO産生が亢進していること、ならびに妊娠中毒症妊婦では正常妊婦に比べその産生能が低下していることが示唆された。そこで妊娠中毒症妊婦の胎盤においてNO合成酵素(NOS)の発現に関する検討を行った。

ヒト胎盤においては、脳型および誘導型NOSの発現はなく、内皮型NOSのみの蛋白レベルおよびメッセンジャーレベルでの発現が認められた。また、妊娠中毒症胎盤では正常妊婦に比べ、内皮型NOSの蛋白発現は有意に低下していた。なお、mRNA発現量は非常に少なく両者間に差を認め得なかったが、少なくとも、内皮型NOSが局所循環における病態の形成に何らかの役割を持つことが示唆された。本年度は妊娠中毒症妊婦におけるNO産生能の問題を、昨年度に引き続き胎盤での各種NOS発現の面から検討を加えた。昨年の検討によれば、ヒト胎盤においてはウエスタンブロット法により検討した内皮型NOSの蛋白レベルでの発現は、中毒症症例では正常妊娠症例により有意に低下していたが、この機序をさぐるため免疫組織染色により比較したところ、組織的に絨毛形態が保たれている部分での内皮型NOSの局在は中毒症胎盤において正常妊娠胎盤と差が認められなかった。したがって、妊娠中毒症においては肉眼的に梗塞のない部分における内皮型NOS蛋白の発現低下が病態発症に関与するものと推察された。また、神経型NOSはいずれの症例においても蛋白レベルでの発現は認められなかったが、mRNAレベルでの発現がわずかに認められた。しかしながら妊娠中毒症と正常妊娠との間で差は認められなかった。このことから、神経型NOS動態の妊娠中毒症病態への積極的な関与はないものと考えられたが、本アイソザイムが絨毛外収縮線維の機能に関与するとの報告もあり、妊娠維持に重要な役割を果たしている可能性は否定できない。一方、誘導型NOSは蛋白レベル、mRNAレベルのいずれにおいても発現は認められなかった。このことから少なくとも、誘導型NOSが正常妊娠経過や妊娠中毒症病態に積極的な役割を持つことについて否定的であると示唆された。
汚濁した内湾養殖場の浄化方法

200海里時代を迎え、遠洋漁場の喪失に伴って、沿岸養殖・裁培漁業の重要性はいよいよ増大してきている。しかるに沿岸養殖漁場は主として密殖に因る水質汚濁のためにその漁場価値を低下させ、現在の沿岸養殖漁業の未来に暗雲が投げかけている。我々はすでにはまち養殖による海底の底質汚染の実態を定量的に明らかにするために、有機炭素を指標としたはまち養殖場の物質循環数値モデルを完成させている。本年度はこの数値モデルを用いて、愛媛県宇和島湾の諸量を用いて、現在のはまち養殖場の有機炭素の沈降量を計算した。この計算された有機炭素沈降量は現場海域のセディメントトラップによる実験結果との対応により、現実をよく再現していることが明らかとなった。次に同じ数値モデルを用いて、はまちの養殖尾数を半減した場合の有機炭素沈降量の季節変動を計算した。その結果養殖尾数と投餌量が半減したことに伴って、有機炭素の沈降量も半減することがわかった。次に養殖尾数はそのままにして投餌量を2割減じた場合の有機炭素の沈降量を計算した。その結果残餌に起因する有機炭素の沈降量はかなり減少するが、はまちの糞粒に起因する有機炭素沈降量は変化せず、全体の有機炭素沈降量は1割程度しか減少しないことがわかった。はまち養殖場の底質汚染を防止するためには、有機炭素の沈降量を現地海域の海底付近の自浄作用内に抑えなければならない。現在海底の溶存酸素の経年変動、季節変動デ-タをもとにして、海底付近の自浄能力を定量的に評価しつつある。
X線画像記録素材BaFBr中の電子捕獲中心励起状態と記録・読み出し機構の解明

X線画像記録材料であるイメージングプレートでは,X線によってBaFBr:Eu中に作られた電子と正孔が分離して捕獲され(記録過程),励起光によって,再励起後の再結合発光を検出,記録する(読出し過程).現在,記録・読出し機構に関して幾つかモデルが提案されているが,確立されていない.この機構解明を目的として,電子捕獲中心(F中心)が,読み出し光によってどのような励起状態に励起されるかを調べた。用いた方法はF中心の赤外発光を検出,強度と寿命の温度依存性から熱活性化エネルギーを求め,イメージングプレートの読み出し信号の温度依存性と比較する方法である。このために赤外領域に感光感度のある光電子増倍管を購入,赤外発光分光系を作った.成果を以下にまとめる.1) F中心発光寿命とその温度依存性を測定し,熱活性化エネルギーを初めて求める事ができ,IPでは,電子はF中心に,正孔はEuに捕獲されている事,読み出し光によって励起されたF中心の電子は伝導帯を経由してFu上の正孔と再結合する事が確認できた.この結果から,IP考案者である高橋-塩谷の提案した機構が正しい事を示す事ができた.2) IP中のF中心発光スペクトル初めて測定し,F(Br^-)が発光しないことを見出した.この結果は電子捕獲中心が結晶中を動いていることを示し,IPのフェーディングの原因としては、F(Br^-)中心が移動する事によって消滅するのではなく,むしろ,まだ知られていない浅く捕獲された正孔が熱励起により活性化され,F中心の電子と再結合して消滅する機構によるものであることを示す事ができた.X線画像記録材料であるイメージングプレートでは,X線によってBaFBr:Eu中に作られた電子と正孔が分離して捕獲され(記録過程),励起光によって,再励起後の再結合発光を検出,記録する(読出し過程).現在,記録・読出し機構に関して幾つかモデルが提案されているが,確立されていない.この機構解明を目的として,電子捕獲中心(F中心)が,読み出し光によってどのような励起状態に励起されるかを調べた。このために赤外領域に感光感度のある光電子増倍管を購入,赤外発光分光系を作った.成果を以下にまとめる.1) F中心発光寿命とその温度依存性を測定し,熱活性化エネルギーを初めて求める事ができ,IPでは,電子はF中心に,正孔はEuに捕獲されている事,読み出し光によって励起されたF中心の電子は伝導帯を経由してFu上の正孔と再結合する事が確認できた.この結果から,IP考案者である高橋-塩谷の提案した機構が正しい事を示す事ができた.2) IP中のF中心発光スペクトル初めて測定し,F(Br^-)が発光しないことを見出した.この結果は電子捕獲中心が結晶中を動いていることを示し,IPのフェーディングの原因としては、F(Br^-)中心が移動する事によって消滅するのではなく,むしろ,まだ知られていない浅く捕獲された正孔が熱励起により活性化され,F中心の電子と再結合して消滅する機構によるものであることを示す事ができた.X線画像記録材料であるイメージングプレートでは,X線によってBaFBr:Eu中に作られた電子と正孔が分離して捕獲され(記録過程),励起光によって,再励起後の再結合発光を検出,記録する(読出し過程).現在,記録・読出し機構に関して幾つかモデルが提案されているが.確立されていない.この機構解明を目的として,電子捕獲中心(F中心)が,読み出し光によってどのような励起状態に励起されるかを調べた.方法として,F中心の赤外発光を検出,強度と寿命の温度依存性を求め,熱活性化エネルギーを求めた.また,読み出し光励起によるEu発光の温度依存性も求め,F中心の発光と相補的に変化する事を明らかにした.この結果から,読み出し過程として電子捕獲中心から発光中心に至る電子の経路として,熱活性後伝導帯を経由する経路と,励起状態から直接発光中心にトンネル効果で移動する経路があることが分かった.電子捕獲中心として考えられる二種類のF中心は,両者とも熱活性化エネルギーが約3040meVであり,室温では充分伝導帯に熱的に励起され,発光中心上の正孔と再結合し発光に寄与する事が明らかとなった.この機構は,始めに高橋らによって提案された機構である.又トンネルによる電子の移動も観測されており,近接して捕獲された電子正孔ペア-の再結合による機構も支持する結果となった.X線画像記録材料であるイメージングプレートでは,X線によってBaFBr:Eu中に作られた電子と正孔が分離して捕獲され(記録過程),励起光によって,再励起後の再結合発光を検出,記録する(読出し過程).現在,記録・読出し機構に関して幾つかモデルが提案されているが.確立されていない.この機構解明を目的として,電子捕獲中心(F中心)が,読み出し光によって励起された状態の熱安定性、および捕獲電子と正孔との再結合過程を明らかにすることができた。用いたのはF中心の赤外発光を検出し,強度と寿命の温度依存性を求め,熱活性化エネルギーを求める方法と読み出し光励起によるEu発光とF発光との相関の温度依存性を求める方法である。

得られた結果から,読み出し過程として電子捕獲中心から発光中心に至る電子の経路として,熱活性後伝導帯を経由する経路と,励起状態から直接発光中心にトンネル効果で移動する経路があることを明らかにすることができた.また、電子捕獲中心として考えられる二種類のF中心は,両者とも熱活性化エネルギーが約3040meVであり,室温では充分伝導帯に熱的に励起され,発光中心上の正孔と再結合し発光に寄与する事が明らかとなった.この機構は,始めに高橋らによって提案された機構である.又トンネルによる電子の移動も観測されており,近接して捕獲された電子正孔ペアーの再結合による機構も支持する結果となった.