hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原子炉ニュートリノ振動実験DCHOOZのためのGd入り液体シンチレータの開発

原子炉ニュートリノ振動実験DCHOOZで標的として使用するGd入り液体シンチレータの構成は、80% C12H26+20% PXE+0.1% Gd+PPO(6g/l)+Bis-MSB(20mg/l)とした(PXEベースと呼ぶ)。次に、原子炉ニュートリノ反応のバックグラウンドとなる、外部から進入する高速中性子とニュートリノ反応を弁別する方法として、信号波形での弁別法の開発を行った。その結果、BC501-Aの場合、明らかに信号波形が異なり弁別が可能であり、PXEベースの場合は、明らかな差はないが信号波形に異なる部分が見られ、弁別の可能性があることが分かった。液体シンチレータの発光量およびその波形測定用に、内径125mmで長さ100mmの円筒形の容器(筒の入り口は紫外線透過型アクリルを使用)を製作した。それに、5インチ光電子増倍管(電圧分割器付、浜松ホトニクス製H6527)を装着した。原子炉ニュートリノの反応の検出は、反ν_e+p→e^++nの反応を起こさせ、その次に起こるe^++e^-→γ+γ(即時信号)とn+Gd→Gd^*→Gd+γ+γ+...(遅延信号)を捉えることで行う。そのバックグラウンドとなる反応は、外部から入射した高速中性子の高速n+静止p→減速n+反跳pの反応を即時信号と間違うことにより起こる。それを除去するために、γ由来の信号波形とnによる反跳p由来の信号波形との弁別可能性を調べた。放射線ソースとして252Cf(放出放射線はγ(<1MeV)80%,n(2MeV)20%)を使用し、信号取得のゲート幅を変えて測定した。液体シンチレータとして、BC501-Aと、高速原子炉(常陽)ニュートリノ測定に使用した常陽タイプ液体シンチレータの2種類を使用した。その結果、BC501-Aの場合、明らかにγ由来とnによる反跳p由来の信号波形が異なり、弁別が可能であることが分かった。常陽タイプ液体シンチレータの場合は、BC501-Aのような明らかな差はないが、やはりγ由来とnによる反跳p由来の信号波形に異なる部分が見られ、弁別の可能性がある。原子炉ニュートリノ振動実験DCHOOZで使用するGd入り液体シンチレータの構成はほぼ決まり、80%C_<12>H_<26>+20%PXE+0.1%Gd+PPO+Bis-MSBの微調整を行っている段階である。これについて、γ由来とnによる反跳p由来の信号波形弁別を試みる。原子炉ニュートリノ振動実験DCHOOZで標的として使用するGd入り液体シンチレータの構成は、[numerical formula]とした。この標的を囲むγ捕獲部分には、上記液体シンチレータからGdを除いた液体シンチレータを採用する。この液体シンチレータをPXEベース液体シンチレータと呼ぶことにする。原子炉ニュートリノ反応の検出は、反[numerical formula]の反応を起こさせ、その次に起こる[numerical formula](即時信号)と[numerical formula](遅延信号)を捉えることで行う。そのバックグラウンドとなる反応は、外部から入射した高速中性子の高速n+静止p→減速n+反眺pの反応を即時信号と間違うことにより起こる。放射線源は、252Cf(放出放射線はγ(<1MeV)80%、n(2MeV)20%)を使用し、信号取得のゲート幅を変えての測定に加えて、Flash ADCを用いた波形測定を行った。液体シンチレータとして、BC501・Aと、高速原子炉(常陽)ニュートリノ測定に使用した常陽タイプ液体シンチレータに加えて、PXEベース液体シンチレータを使用した。信号取得のゲート幅を変えての測定では、BC501・Aの場合、明らかにγ由来とnによる反跳p由来の信号波形が異なり、弁別が可能であることが分かった。他の2種類は、BC501・Aのような明らかな差はないが、やはりγ由来とnによる反跳p由来の信号波形に異なる部分が見られ、弁別の可能性がある。Flash ADCを用いた波形測定では、3種類ともnによる反跳p由来の信号の時定数が大きくなる兆候が確認されている。今後、解析の最適化とともに、再度中性子源でのテストを行い、改善を図る予定である。
赤外光ワイヤレス高速通信における強雨時伝送特性の解明に関する研究

光ワイヤレス通信回線は、簡便で安価に回線設計ができ、また高速通信が可能なため、新たな通信形態として普及しつつある。しかしながら、降雨時の通信エラーの発生、また最悪の場合には、通信遮断が起きるというような問題点について、その発生メカニズムは十分解明されていない。本研究では、これらの通信エラーの原因がどのようにして引き起こされるかを解明するため、赤外光の降雨時における伝送特性について研究を行なった。まず、光波帯では、ミリ波帯に比べて減衰が少ないことが明らかにされており、これらの点を踏まえ、多重散乱理論に立ち戻って、数値積分あるいは解柝的な観点から検討を始めた。そのため、各種気象状態による光ワイヤレス通信に及ぼす影響を調べるため、降雨時にバースト状のディップによるエラーの距離依存特性を調べた。伝搬距離は72mと800mの場合である。その結果、伝搬距離が長い方が、少ない降雨量でも、受信強度が急激に下がるディップの出現頻度は高いこと、また、このディップの半値幅は0.2-0.3nisecと0.5msec-0.7msecに主に分かれて現れていることがわかった。ただ、この範囲で出現したディップは伝搬距離にほとんど依存しないこと、同様に、深さについても伝搬距離に依存しなかった。以上により、長い伝搬距離の方が出現するディップの出現頻度は高いものの、半値幅や深さの値に関する限り、伝搬距離には依存しない形で生じており、また、ある特定の降雨特の時に現れやすい傾向であることも確認された。更に、理論的検討として、輸送方程式を基にして、降雨サイズが赤外光に比べて非常に大きい事を利用して、前方散乱近似で、波動強度を求めた。計算結果より、光波帯における降雨による減衰定数は、この多重散乱理論による計算から、従来の単一散乱結果よりも、減衰が小さくなり、また波長依存性を示せるという結果を得た。本研究では、これらの通信エラーの原因がどのようにして引き起こされるかを解明するため、赤外光の降雨時における伝送特性について研究を行なっている。今年度は、まず一粒の雨滴による光散乱現象に的を絞り、室内にてほぼ直径2mmの雨滴を落下させ、その雨滴による散乱状態を動画カメラで撮影して、その散乱状況を分析した。その結果、頻度は極めて少ないものの、ほぼ同じサイズの雨滴による散乱断面積が非常に大きくなり、散乱強度分布も中心軸上の方がその周囲に比べて弱くなる場合がある。そして、これらの現象は、従来の通常の幾何光学的散乱理論の考え方からすると、単純には説明がつかないことがわかった。また、降雨時のこの特異な散乱現象が、通信エラーの原因を引き起こしているのではないかとも考えられが、これらと同時に、多数の雨滴によって散乱された波の干渉効果と見なした方が、より現実的であると推測している。これまでに、光波帯では、ミリ波帯に比べて減衰が少ないことを明らかにしており、これらの点を踏まえ、多数の雨滴による干渉効果について、多重散乱理論に立ち戻って、数値積あるいは解析的な観点から検討を始めている。光ワイヤレス通信回線は、高速通信が可能で、簡便で安価に設置できるため、新しい通信形態として注目されてきている。しかしながら、課題の一つとして、強雨時における通信回線の信頼性の確保がある。このため、降雨時の通信エラーの発生に対するメカニズムを解明することを主目的として研究を行った。

本研究では、各種気象状態による光ワイヤレス通信に及ぼす影響を調べるため、降雨時バーストエラーの距離依存特性をまず調べた。伝搬距離は72mと800mの場合である。その結果、伝搬距離が長い方が、少ない降雨量でも、受信強度が急激に下がるディップの出現頻度は高いこと、また、このディップの半値幅は0.2-0.3msecと0.5msec-0.7msecに主に分かれて現れていることがわかった。ただ、この範囲で出現したディップは伝搬距離にほとんど依存しないこと、同様に、深さについても伝搬距離に依存しなかった。以上により、長い伝搬距離の方が出現するディップの出現頻度は高いものの、半値幅や深さの値に関する限り、伝搬距離には依存しない形で生じており、また、ある特定の降雨持の時に現れやすい傾向であることも確認された。更に、理論的検討として、輸送方程式を基にして、降雨サイズが赤外光に比べて非常に大きい事を利用して、前方散乱近似で、波動強度を求めた。その際、波長によって、減衰定数が変わるように位相関数を新しく求めている。計算結果より、光波帯における降雨による減衰定数は、この多重散乱理論による計算から、従来の単一散乱結果よりも、減衰が小さくなり、また波長依存性を示せるという結果を得た。これらの結果とこれまで報告されている実験値の比較については、現在検討中である。
電圧によるスピン分極制御と磁気光学素子への適用

電圧によるスピン分極制御を行うために適した強磁性Fe系層/絶縁体/高スピン偏極強磁性体を作製することを目的として下記の項目に従って研究を行った。1.薄膜作製・評価装置の立ち上げ1)金属・酸化物成膜装置とその場評価装置の立ち上げ2)メスバウァー効果測定装置の立ち上げ2.極薄絶縁体の作製・評価方法の確立2)極薄高誘電率絶縁体Ta_2O_5の作製に関する研究1)MNOMの作製と構造解析2)電圧印加によるスピン分極率の変化を観測するための試料設計Conductive-AFMを用いて極薄絶縁体層の評価方法を確立し、磁場中冷却による磁化過程の解析およびメスバウァースペクトルの解析によってCoFeおよびFeの極薄酸化物層の構造と磁性を明らかにした。また、基板温度室温において極薄Ta_2O_5層の作製に成功し、このTa酸化物層を用いた電圧によるスピン分極制御のための薄膜設計指針を提案した。この設計指針を基に今後、電圧によるスピン分極制御についてさらに継続して研究を進め、応用への適用検討へと展開したい。スピン分極率の高い強磁性体から高度に偏極したスピントンネル電流を流すことによりスピン拡散長の範囲でスピン蓄積あるいはスピン注入が生じる。フェルミ面直上のマジョリティースピンバンドにホールが存在する物質系では電圧を印加することにより、このマジョリティースピンバンドホールにスピンが注入されるために分極率が大きくなることが予想される。スピンを注入するスピン分極制御層として高スピン分極強磁性体であるFe_3O_4などのハーフメタル酸化物強磁性体が望ましい、スピン注入においてはスピン分極制御層とスピン注入制御層および磁気光学機能層の界面での格子整合性、ミキシングス、ラフネスが非常におおきな影響を与えると考えられる。スピンの散乱を防ぐためには界面整合性の良いシャープな界面が要求される。そこで各層積層後の最表面の組成および結晶性を低速電子線回折(LEED)・オージェ電子分光(AES)およびRHEED画像解析装置(新規購入)によってその場観察を行った。Fe系磁性層の電子状態を調べる方法として^<57>Feをプローブとした内部転換電子メスバウァー効果(CEMS)が非常に有効である。そこでまずMgO単結晶基板上に^<57>FeをプローブエピタキシャルFe極薄薄膜を作製し、その超微細磁気構造の解析を行った。次に^<57>FeをプローブエピタキシャルFe極薄薄膜を酸化した多層膜を作製し、超微細磁気構造を調べた。その結果、アモルファスFe酸化物が約40%形成されていることがわかった。平成17年度はFe極薄薄膜を酸化した多層膜を印加電圧下でCEMSの測定を行い。Fe合金の超微細磁気構造を明らかにし、スピン分極率を見積もる。スピンを注入するスピン分極制御層として高スピン分極強磁性体である強磁性体が望ましい、スピン注入においてはスピン分極制御層とスピン注入制御層の界面での格子整合性、ミキシングス、ラフネスが非常におおきな影響を与えると考えられる。そこでMgO(001)単結晶基板上にエピタキシャルFe薄膜を作製し、表面の観察および結晶性の評価を原子間力顕微鏡(AFM)・トンネル走査顕微鏡(STM)および反射高速電子線回折(RHEED)装置によってin-situその場観察を行った。その結果、Feはエピタキシャル成長することがわかり、テラス上に単原子層のステップが確認できたことから表面平坦性が良好であることを確認した。また、Fe系磁性層の電子状態を調べる方法として^<57>Feをプローブとした内部転換電子メスバウァー効果(CEMS)が非常に有効である。そこでMgO単結晶基板上に^<57>FeをドープしたエピタキシャルFe極薄薄膜を作製し、その超微細磁気構造の解析を行った。次に^<57>

FeをプローブエピタキシャルFe極薄薄膜を酸化した多層膜を作製し、超微細磁気構造を調べた。その結果、アモルファスFe酸化物が約40%形成されていることが明らかとなった。さらに高スピン分極強磁性体であることが報告されているエピタキシャルCoFe人工規則薄膜をMgO単結晶基板上に作製した。基板温度を制御することによってエピタキシャルCoFe人工規則薄膜が作製できることをRHEED観察および磁気トルク測定によって明らかにした。得られた知見をもとに極薄酸化絶縁体を組み合わせた多層膜を作製し、印加電圧下でCEMSの測定を行い。Fe系合金の超微細磁気構造を明らかにし、スピン分極率を見積もる。電圧によるスピン分極制御に向けたスペーサ極薄強誘電体TaOx薄膜の形成方法について検討を行った。Taの安定な酸化物である、Ta_2O_5を生成するためには、従来高温酸化が必要である。本研究においては、高いエネルギーを表面近傍に局所的に印加しながら酸化することが出来る、イオンアシスト酸化法について検討を行った。これは、100eV程度の弱いArイオンビームを酸素ガス雰囲気中で照射する酸化方法である。Fe層上のTa酸化後に上部Fe層を成膜し、CPP素子を微細加工することで、得られたTa絶縁膜の電気特性を調べた。酸化は下部Fe層の磁化が酸化によって、ちょうど失われない程度の酸化時間である。試料の抵抗は時間とともに変化し、微小なMR変化に伴う抵抗のとびも小さく、負の値である。これは、Taの酸化が不十分であり、測定中の微細な電気ショックによって、TaOxの酸素の配置が変化しているためであると考えられる。より安定なTa酸化物を得る方法として、Arイオンのエネルギーをさらに下げて60eVとした。この理由として、より低いエネルギーの場合Arイオン照射に伴うTa中の酸素の拡散距離が短くなることで、酸化がFe層に達するまでに十分な酸素を吸収することが出来る。実際この方法で得られたTaOxのXPS観察を行うと、TaOxは安定なTa_2O_5組成となっていることが分かり、強誘電体であるTa_2O_5を得る方法としても有効であることが明らかとなった。このようにして得られた試料の抵抗値は数10kΩとなり、良質な絶縁層となることが分かった。素子のR-V特性を見るとトンネルバリアに見られる非線形な曲線による抵抗の減衰が得られた。また断面TEM観察により1.8nm程度の極薄絶縁体の形成を確認できた。本研究により強磁性金属上に極薄強誘電体Ta_2O_5を作製する方法を確立した。この極薄強誘電体Ta_2O_5を用いて電圧によるスピン分極制御に関する研究を継続して行う。
閉塞性黄疸肝の外科侵襲時における活性酵素障害の病態解析

閉塞性黄疸を伴う膵胆道系悪性腫瘍に対して本邦では胆道drainageを施行し、十分な減黄後に根治的手術を施行するという治療方針が一般的である。しかし、十分な減黄には平均6週間以上を要するとの報告もある。閉塞性黄疸肝の外科侵襲に対する脆弱性の病態解析は未だ不充分で,有効な治療薬も開発されていないのが現状である。近年、蛍光標識二次元ディファレンスゲル電気泳動とプロテオミクスにより蛋白を網羅的に解析することが可能となった。今回、閉塞性黄疸ラットを用いて肝細胞内蛋白を網羅的に解析し、閉塞性黄疸の病態を分析する。方法:8週齢のWister Ratを開腹し総胆管を結紮する。7日後に再開腹し肝臓を摘出した。対照群は単開腹のみを行い、7日後に再開腹し肝臓を摘出した。両群とも再開腹時に採血を行い、血漿中T.Bil, AST, ALT, LDH, γGTP, chEを測定した。摘出した肝臓を肝ミトコンドリア遠心分離後に蛋白を可溶化した。肝ミトコンドリアの分離はSigma mitochondria isolation kitを使用した。両群ともそれぞれCy2, Cy3にて蛍光標識し混合後に二次元ディファレンスゲル電気泳動で分離した。両群の蛋白スポットを解析し有意な増減を認めた蛋白をゲルより切り出し、質量分析計(LS/MS/MS)で蛋白を同定した。結果:preliminaryの検討では、閉塞性黄疸下で有意に減少した蛋白は有意に増加した蛋白はperoxiredoxin 1であった。目的:閉塞性黄疸を伴う膵胆道系悪性腫瘍に対して本邦では胆道drainageを施行し、十分な減黄後に根治的手術を施行するという治療方針が一般的である。今回、閉塞性黄疸ラットを用いて肝細胞内蛋白を網羅的に解析し、閉塞性黄疸の病態を分析した。方法:8週齢のWister Ratを開腹し総胆管を結紮した。両群とも再開腹時に採血を行い、血漿中T.Bil, AST, ALT, LDH,γGTP, chEを測定した。両群ともそれぞれCy2,Cy3にて蛍光標識し混合後に二次元ディファレンスゲル電気泳動で分離した。
新規分子設計戦略-グライコモジュール法-による糖鎖高分子の合成と生物機能

新規分子設計戦略として「糖モジュール法」を開発し、高い生物機能を持つ糖鎖高分子の合成を行った。1)糖モジュール法の開発:ヒト細胞表層に存在する各種オリゴ糖鎖は、細胞の分化や増殖に関わるメディア分子として機能する。その一方で、ウイルスや細菌毒素のホスト細胞の認識と感染に関与している。これらヒト細胞オリゴ糖鎖は、生物機能分子として多くの活用が期待されているが、その複雑な構造を制御し、機能性材料として利用する事は困難と考えられていた。本研究では、オリゴ糖鎖の生物機能を理解するための「糖モジュール:Carbohydrate Modules」の新概念を提出し、糖鎖構造を化学的に制御し再構築することを可能とする「糖モジュール法」を報告した(Angew.Chem.Int.Ed.,2002)。本法の有用性は、ガン転移並びに炎症に関わるセレクチン類に強力に結合する糖鎖高分子の簡便合成により実証され、アメリカ化学会が発行するWeb誌(Heart-Cut,1月号、2020,2003)にトピックス研究として紹介された。2)実用的グリコシル化法の開発:糖モジュール化法を、より実用的手段として利用するためには、簡便で効率的なグリコシル化法の開発が不可欠である。本研究では、一般に困難とされてきたαグリコシル化反応を制御するため、新しいチオグリコシルドナーの分子設計を行なった。本チオドナーを用いることにより、ヒト細胞由来のグロボ系糖鎖抗原、ならびに、ルイス抗原の実用的合成を行うことができた。又、Appel試薬を用いる「ワンポットグリコシル化法」の開発を行った。申請者が提案した糖鎖モジュール法を適用することにより、以下の成果を得ることができた。抗炎症性セレクチンアンタゴニストの開発:細胞接着タンパク質であるセレクチンファミリーは白血球細胞のローリングの媒介、好中球の活性化および抑制、血小板凝集など、急性炎症時の重要な現象に関与している。セレクチンのアンタゴニストとして機能する分子は、抗炎症剤として期待されており、多くの研究が行われているが、糖鎖構造の複雑さから実用的な合成プロセスは確立されていない。L-セレクチンは、6-硫酸化シアリルルイスX(sLeX)(Neu5Acα2-3Galβ1-4(Fuc α1-3)-6-SO3-GlcNAc)という糖鎖構造を認識することから、3'位硫酸化ラクトース、6位硫酸化GlcNAcを最小糖モジュールとする合成戦略により、強力なL-セレクチンアンタゴニストの開発に成功した。ベロ毒素中和剤の開発:既に申請者らは、Gb3糖鎖を側鎖にもつ人工糖鎖高分子がベロ毒素のI-型を強力に中和する活性を有することを他に先駆けて報告している。しかし、ベロ毒素のII型には中和活性を示さなかった。ここでは、天然に安価に得られるトレハロースをベースとする中和剤の開発を試みた。ガラクト型トレハロースを新規糖モジュールとする高分子は、天然のGb2糖からなる高分子と同等の強い中和活性を示すことを明かとした。新規分子設計戦略として「糖モジュール法」を提出し、高い生物機能を持つ糖鎖高分子の簡便合成を達成した。本研究では、オリゴ糖鎖の生物機能を理解するための「糖モジュール: Carbohydrate Modules」の新概念を提出し、糖鎖構造を化学的に制御し再構築することを可能とする「糖モジュール法」を報告した(Angew. Chem. Int. Ed.,2002)。

本法の有用性は、ガン転移並びに炎症に関わるセレクチン類に強力に結合する糖鎖高分子の簡便合成により実証され、アメリカ化学会が発行するWeb情報誌(Heart Cut,1月号、2020,2003)にトピックスとして紹介された。2)実用的グリコシル化反応の開発:糖モジュール化法を、より実用的手段として利用するためには、簡便で効率的なグリコシル化法の開発が不可欠である。本研究では、一般に困難とされてきたαグリコシル化反応を制御するため、新しいチオグリコシルドナーの分子設計を行なった。本チオドナーを用いることにより、ヒト細胞由来のグロボ系糖鎖抗原、ならびに、ルイス抗原の実用的合成を行うことができた。又、水分子に影響されない新規グリコシル化法の開発にも成功した。
外乱オブザ-バを用いた空気駆動アクティブサスペンションの高機能化

本研究の目的は,空気圧サーボ式アクティブサスペンションを前後に配置した2輪4自由度車両モデルにおいて,振動遮断特性と姿勢変化抑制特性を両立させることである.著者らは空気圧サーボ式アクティブサスペンションの制御器を設計する場合,制御器の構成は簡単な方がよいと考え空気圧サーボ系の動特性を単なるむだ時間要素で近似し,さらに前後間の干渉やタイヤの動特性を無視しそれをモデル化誤差による外乱と見なし外乱オブザ-バで補償する方法の有効性を確認している.この課題研究では,車両の乗り心地性能を評価する時に用いられる車体の加速度を制御量に,空気圧サーボ系の動作遅れが外乱推定制度に及ぼす影響を低減するために,シリンダ室内圧力から演算により求めたサスペンション発生力を制御入力とする外乱オブザ-バを構成した.この制御系は振動遮断特性の向上には有効であるがサスペンション摺動部のクーロン摩擦力やセンサの観測雑音の影響により車高が一定しないという問題が生じた.そこで,外乱オブザ-バによる車体の振動遮断特性を低下させることなく車高を一定にするようなフィードバック制御を付加した.この方法により車体の振動遮断特性と車高一定制御を両立することができた.外乱オブザ-バはモデル化誤差を含む外乱を瞬時に推定する必要があるが,本奨励研究費で購入した計算処理時間の短いコンピュータは外乱を瞬時にかつ制度良く推定しており,研究の成果が現れたと考える.研究成果の一部は,平成8年3月8日に東広島市の近畿大学工学部で開催される日本機械学会中国四国支部第34期総会・講演会において『外乱オブザ-バを用いた空気式アクティブサスペンションの最適化』と題して発表した.本研究の目的は,空気圧サーボ式アクティブサスペンションを前後に配置した2輪4自由度車両モデルにおいて,振動遮断特性と姿勢変化抑制特性を両立させることである.著者らは空気圧サーボ式アクティブサスペンションの制御器を設計する場合,制御器の構成は簡単な方がよいと考え空気圧サーボ系の動特性を単なるむだ時間要素で近似し,さらに前後間の干渉やタイヤの動特性を無視しそれをモデル化誤差による外乱と見なし外乱オブザ-バで補償する方法の有効性を確認している.この課題研究では,車両の乗り心地性能を評価する時に用いられる車体の加速度を制御量に,空気圧サーボ系の動作遅れが外乱推定制度に及ぼす影響を低減するために,シリンダ室内圧力から演算により求めたサスペンション発生力を制御入力とする外乱オブザ-バを構成した.この制御系は振動遮断特性の向上には有効であるがサスペンション摺動部のクーロン摩擦力やセンサの観測雑音の影響により車高が一定しないという問題が生じた.そこで,外乱オブザ-バによる車体の振動遮断特性を低下させることなく車高を一定にするようなフィードバック制御を付加した.この方法により車体の振動遮断特性と車高一定制御を両立することができた.外乱オブザ-バはモデル化誤差を含む外乱を瞬時に推定する必要があるが,本奨励研究費で購入した計算処理時間の短いコンピュータは外乱を瞬時にかつ制度良く推定しており,研究の成果が現れたと考える.研究成果の一部は,平成8年3月8日に東広島市の近畿大学工学部で開催される日本機械学会中国四国支部第34期総会・講演会において『外乱オブザ-バを用いた空気式アクティブサスペンションの最適化』と題して発表した.
化学反応の量子制御

本研究企画調査「反応の量子制御」は、分子とレーザーのコヒーレントな相互作用を利用する新しい反応研究領域をわが国において確立することを目的とし、その研究成果が世界的レベルで寄与するよう提案されたものである。現在、所謂フェムト秒化学を発展させた米国、カナダ、ドイツ等で、分子科学における最重要研究課題として反応の量子制御を推進させている。その基礎研究の波及効果は物理化学の領域を超えて、広く化学、生物、物理等の学際領域に及ぶものと期待される。このような状況、観点から、日本においても、平成11年度をめざして、特定領域研究として反応の量子制御研究を立ち上げるべく、本研究企画調査をおこなった。9月21日に分子科学研究所において第一回研究会を開催し、班員全員の研究計画の発表とそれに対する討論を行った。続いて、9月22日24日第60回岡崎コンファレンス“Optical Control of Chemical Reaction Dynamics"に大部分の班員が参加して世界の「反応の量子制御」の現状と進むべき方向をさぐり、我々の特定領域領域申請の意義を新たにした。更に、申請書を作成のためにと今後の研究の進め方について班代表者による会合を仙台で2回開催した。本研究の正否は、研究テーマの性格上、実験家と理論家のアイデア、研究能力、技能が如何にうまく発揮され、融合されるかを重視して研究組織のもとをつくり研究計画実施プランを作成した。全体会議と前述の岡崎コンファレンス等の会議内容の検討により、予定より1年早く平成10年度の採択に向けて特定領域研究申請書を作成し、11月に文部省に送付した。
層状ケイ酸塩表面を利用した分子の酸化還元電位制御

応募者は最近、層状ケイ酸塩表面が鉄錯体分子の酸化還元電位を低下させる現象を見いだすことに成功した。もしこれがある範囲の分子に見られる一般的な現象であれば、分子の酸化還元電位の制御法として通常行われる「置換基導入(有機合成反応)」を「ケイ酸塩の添加」というよりシンプルな手法に替える可能性を提案できる。そこで、「ケイ酸塩表面における分子の酸化還元電位変化」をより効果的に引き出す方法論を確立することが学術的に重要であると考え、これを本研究の目的とする。
石英質砂岩の堆積学的・地史学的研究

本研究課題に関する研究成果を次のようにまとめることができる。1.層序学的研究九州山口県下の分布する中生代・新生代の石英質砂岩の産出層準を確定し,古流系と関連を検討した。とくに,西南日本内帯・中軸帯に分布する白亜系第三系石英質砂岩は一般的に広域的な海水準低下期を特徴づけることが明らかになった。その理由は,海退期の時間的長さと海退による陸域の拡大によって浸食物質はより安定な石英砂粒が集中するためと思われる。この発見は地史研究上重要な貢献といえる。2.堆積学的研究オルソコ-ツアイトを含む石英質砂岩の堆積岩岩石学的研究により,石英砂粒を単結晶石英,単純複結晶石英,モザイク複結晶石英,片上複結晶石英の4種類に分類することができた。この分類法式の確定により,今後の石英質砂岩の岩石学的研究の進展が期待される。3.アジア大陸東部地域の石英質砂岩との比較研究韓国の朝鮮超層群カンブリア系ならびに中国南陽盆地の白亜系の石英質砂岩を西南日本各地の各種層準に産出する石英質砂岩と比較検討することによってこの種の特異な砂岩の地質学的意義を考察した。日本列島に産出する石英質砂岩は主として大陸地殻に由来するが,その産出層準が海水準低下期に当たることは興味深い。この事実は,地球環境の変遷のみでなく石炭・石油などの地下資源の埋蔵についても新しい見方を可能にする。1.既存資料の収集・整理本研究計画に関連した既存の資料を収集し、文献目録を作成した。2.層序学的研究および岩相解析(1)山口県下関市吉田海岸に露出するジュラ系豊西層群について詳細な層序・岩相解析を行った。(2)中部九州の古第三系・白亜系a)大牟田付近の古第三系大牟田層群稲荷層の石英質砂岩の産状を明らかにし,試料を採取した。b)長崎県崎戸・大島地域の古第三系の層序学的・堆積学的研究を行い、石英質砂岩の岩相と束層層序学的検討を行い,束層認定を初めて成功した。c)熊本県八代市付近の下部白亜系八代層を中心に,石英質砂岩の産状を明らかにした。3.堆積岩石学的研究スイフト社製ポイントカウンターを設置し,第三系10個,白亜系5個,先カンゴリア系7個の石英質砂岩について,オルソコーツァイト,コーツァイトの認別と比較岩石学的研究を開始した。4.大陸地殻成堆積岩の比較研究(1)朝鮮半島中東部の光カンブリア系Jangsan Quartziteの比較研究を行った。(2)中国河南省南陽油田の含油古第三系の石英質砂岩の産状と古環境解析を行うとともに,石英質砂岩の岩石学的性質の検討を始めた。本年度は次の2項目について成果を挙げることができた。1.層序学的・堆積学的研究九州西北地域および下関地域に分布する中性代古第三紀の石英質堆積岩露出地域の層序学的,堆積学的研究を行った。(1)3畳系.岡山県成羽地域に分布する成羽層群の石英質堆積物の層序と堆積相観察をおこなった。(研究協力者坂井担当)(2)白亜系.下関市吉母海岸に露出する最下部白亜系豊西層群について詳細な岩相観察を行い,試料採取と古流系解析を行った。(岡田・坂井担当)(3)古第三系.天草地域の赤崎層群・上島層群白岳層などを中心として岩相解析を行い、石英質砂岩の産状について資料を得た。(坂井担当)2.朝鮮半島の古生代石英質砂岩との比較研究

韓国中部に発達する朝鮮超層群のカンブリアオルドビス系の石英質砂岩試料を得て,我が国の石英砂岩との岩石学的比較検討を行うことができた。(岡田・坂井担当)平成7年度は次の次の3点を中心に研究の総括を行った。1.層序学的研究九州山口県下に分布する第三系・白亜系の石英質砂岩の産出層準を確定した。それによると,一般的に広域的な海水準低下期に石英質砂岩が特徴的に分布することが明らかになった。その理由は,海退期の時間的長さと海退による陸域の拡大によって侵食物質はより安定な石英砂粒が集中するためと思われる。この発見は地史研究上重要な貢献といえる。2.堆積学的研究オルソコ-ツアイトを含む石英質砂岩の堆積岩岩石学的研究により,石英砂粒を単結晶石英,単純複結晶石英,モザイク複結晶石英,片状複結晶石英の4種類に分類することができた。この分類法式の確定により,今後の石英質砂岩の岩石学的研究の進展が期待される。3.研究のまとめ西南日本各地の各種層準に産出する石英質砂岩を韓国,中国の大陸性石英質砂岩との比較検討することによってこの種の特異な砂岩の地質学的意義を考察した。日本列島に産出する石英質砂岩は主として大陸地殻に由来するが,その産出層準が海水準低下期に当たることは興味深い。この事実は,地球環境の変遷のみでなく石炭・石油などの地下資源の埋蔵についても新しい見方を可能にするものである。
Ｇａｌｏｉｓ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎをもつ部分構造論理の研究

直観主義的時相論理の決定可能性問題を一般化した形で解決するため,様相部分構造論理を代数的に考察した.部分構造論理の代数的意味論として剰余束を用い,この代数に様相演算子に対応する演算子を追加した代数系の性質を調べた.最初に1つの演算子を持つ体系の性質を調べ,その特徴付け定理を証明した.次に2つの演算子をガロア結合として持つ代数系の性質を調べ,直観主義的様相論理が決定可能であること,直観主義的時相論理が直観主義的様相論理のfusionであることを示した.これらの結果に,既知の結果(決定可能な論理のfusionはまた決定可能)を適用すると,直観主義的時相論理が決定可能であることが証明できた.部分構造論理の代数的意味論としてresiduated latticesを考察している.この論理の代数的意味論(residuated lattices)による完全性定理はすでに示していたため,様相演算子を追加した様相部分構造論理の性質は,residuated latticesに様相演算子に対応する演算子を追加した代数系の性質を調べればよいことがわかる.そこで,様相演算子としてGalois connectionを追加した代数系の性質を調べることが本研究の主題となっている.まず平成24年度に一つの演算子(universal qunatifier)を追加した体系の性質を調べ,一般化したmonadic residuated latticesの特徴付け定理を証明した.次に平成25年度には,residuated lattices上にガロア結合となる2組の様相演算子を追加した体系について考察した.この体系において,strong Galois connectionが存在するための必要十分条件がrelatively completeな部分代数が存在することであることを示し,strong Galois connectionをもつresiduated latticesの特徴付け定理を得た.これにより,これまで得られていたmonadic Heyting代数,monadic BL代数,monadic Rl-monoids等における結果が統一的な形で得られることがわかった.またこの特徴付け定理から,monadic BL代数やmonadic Rl-monoidsにおける主要な結果が誤りであることがわかり,修正した正しい記述を与えることができた.これらの結果については,現在論文を執筆中であり,近いうちに学術雑誌に投稿予定である.この結果は,平成26年度に開催される国際会議でも発表する予定である.直観主義的時相論理の決定可能性問題を一般化した形で解決するため,様相部分構造論理を代数的に考察した.部分構造論理の代数的意味論として剰余束を用い,この代数に様相演算子に対応する演算子を追加した代数系の性質を調べた.最初に1つの演算子を持つ体系の性質を調べ,その特徴付け定理を証明した.次に2つの演算子をガロア結合として持つ代数系の性質を調べ,直観主義的様相論理が決定可能であること,直観主義的時相論理が直観主義的様相論理のfusionであることを示した.これらの結果に,既知の結果(決定可能な論理のfusionはまた決定可能)を適用すると,直観主義的時相論理が決定可能であることが証明できた.部分構造論理の代数的意味論としてresiduated latticesを考察している.この論理のresiduated latticesによる完全性定理はすでに示していたため,様相演算子を追加した様相部分構造論理の性質は,residuated latticesに様相演算子に対応する演算子を追加した代数系の性質を調べればよいことがわかる.そこで,様相演算子としてGalois connectionを追加した代数系の性質を調べることが本研究の主題となっている.平成24年度はGalois connectionという2つの演算子の組ではなく,まず一つの演算子(universal qunatifier)を追加した体系の性質を調べた.これまでの先行研究では,MV-代数やBL-代数にこの演算子を追加した,monadic MV-代数の特徴付け(1998年),monadic BL-代数の特徴付け(2004年)が証明されていた.その後2008年にさらに一般化したmonadic Rl-monoidの特徴付けが,2つの条件の下で,証明された.本研究では,さらに一般化したmonadic residuated latticeの特徴付け定理を証明した.もとの代数系がRl-monoidよりも一般的なresiduated latticeなので,当然ながら,証明には上述の2つの条件が必要と思われていたが,証明を工夫しこれらの条件を用いることなく証明することができた.したがって,これまで煮えられていた結果は,本論文の定理から簡単に得られることがわかる.「characterization of monadic residuated lattices」の題目で投稿論文として準備中である.また,この結果を早く公開するため,平成25年度に開催される国際会議でも発表する予定である.様相部分構造論理の性質を代数的な手法で調べるため,まず部分構造論理の代数的意味論として剰余束(residuated lattices)を考察し,この代数に様相演算子に対応する演算子を追加した代数系の性質を調べた.本研究課題においては,様相演算子としてガロア結合と呼ばれる演算子を追加した代数系の性質を調べ,最終的に,1984年以来未解決であった直観主義的時相論理の決定可能性の問題を肯定的に解決した.本年度,ガロア結合という2つの演算子の組ではなく,まず一つの演算子を持つ体系の性質を調べ,monadic剰余束の特徴付け定理を証明した.「Modal Operators on Non-commutative Residuated Lattices」の題目で国際会議で発表,その後一般化した形で学術雑誌に「On residuated lattices with universal quantifiers」を発表した.

さらに,1984年以来未解決であった直観主義的時相論理の決定可能性の問題を次のように解決した.まず,直観主義的様相論理が決定可能であること(学術雑誌に発表),次に直観主義的時相論理が直観主義的様相論理のfusionであることを示した(学術雑誌に発表).決定可能な論理のfusionはまた決定可能であることから,直観主義的時相論理が決定可能であることが証明できた.また,様相論理との関係が深い「強ガロア結合」と呼ばれる演算子が存在するための必要十分条件を求め,強ガロア結合をもつ剰余束の特徴付け定理を得た.これに関する他の結果も含め,国際会議で発表し,さらにこの成果をまとめた形で学術雑誌に発表した(表題「Residuated lattices with Galois connectionsas monadic operators」).数理論理学初年度にはuniversal quantifierとよばれる一つの演算子にだけ注目し,その特徴付け定理を示したが,次年度(昨年度)には,一組のGalois connectionをもつ(したがって演算子を2つもつ)可換なresiduated latticesの特徴付け定理を示すことができた.この結果から,これまでの論文で得られていたいくつかの結果に誤りがあることがわかり,正しい記述を与えることができた.ここまでが予定していたものである.さらに得られた予定以上の結果として,J.Jariven(フィンランド),W.Dzik(ポーランド)両教授との共同研究により,一組のGalois connectionと新たにFisher-Serviの公理を持つHeyting代数の表現定理を示すことができ,学術雑誌に投稿中である.この結果により,少なくとも1985年以来未解決であったtense直観主義論理の決定可能性問題について,大きな進歩があった.この論理体系は,我々の提案した論理体系Int2GS+FSと同値であること,Int2GS+FSは以前我々が提案した論理体系IntGCのfusionになっていること,また,IntGCは決定可能であること(我々の結果)から,決定可能な論理のfusionがまた決定可能であることを示す問題に帰着できることがわかった.fusionに関する結果については既に他の研究者による結果があるため,それを詳細に検討することで,この未解決問題は肯定的に解決できるめどが立った.一組のGalois connectionを同時に考えず,まずuniversal quantifierとよばれる一つの演算子を考察し,その演算子を持つ代数系(monadic residuated lattices)の性質を調べることに取り組んだ.その際この分野での問題に遭遇したが,これまでに得た結果がうまく使えるような体系だったことも幸いし,新しい結果も含めさらに結果を一般化できた.そのため初年度ながら論文投稿まで進むことができた.
身体合併症を有する統合失調症者の地域生活を支える看護・他職種間の連携のあり方

急性期病院内の訪問看護室に勤務している訪問看護師を対象に半構造化インタビューを実施し、訪問看護への依頼の経路、訪問看護の利用者の精神的問題と身体疾患の状態を含めた特徴を踏まえて、訪問看護師の判断やケア実践、病院内外の看護師および他職種との連携の実際と課題について明らかにした。また、オーストラリアヴィクトリア州における精神保健および精神障がい者への地域ケアシステムの現状と課題について幅広く情報収集を行い、地域ケアのあり方について検討を行った。平成20年度は、身体合併症を有する統合失調症者への地域ケアに関する国内外の先行研究について幅広く文献検討を行った。さらに、オーストラリアにおける精神障害者への地域ケアシステムに関する現状と課題について、地域ケアを行っているスタッフや管理者等から情報収集を行った。オーストラリアのペニンシュラコミュニティメンタルヘルスサービスで行われているヘルスケアモデルについて情報収集を行い、地域ケアスタッフのチームミーティングおよびケアカンファレンスに参加し、急性期の状態にある精神障害者に関する情報の共有を行い、病院の精神科スタッフとの連携のあり方、および地域で生活している精神障害者へのケアのあり方、他職種協働についての検討とそれらのスタッフへの影響について情報交換を行った。初発の精神病への早期介入モデルと心理教育の実際、児童虐待に関連した児童保護チームの活動について地域ケアスタッフへの教育内容と連携のあり方について、また高齢者のメンタルヘルスチームが行っている対象者の精神症状および身体合併症とそれらに基づく心身の機能およびセルフケアの状況などのアセスメント、ケアの特徴、ならびにケアシステムの現状と課題について情報交換を行った。若年者を対象としたメンタルヘルスケアシステムの概要とそこで行われている相談、教育、就労支援のあり方などについて、また地域の精神障害者を対象とした居住型施設における入所者の特徴とケアのあり方、精神科急性期病棟や地域ケアとの連携について、さらに精神科病棟の機能とリエゾンチームの活動の現状と課題などについて情報交換を行った。以上を通して得られたオーストラリアにおける地域で生活する精神障害者へのケアシステムの現状と課題、地域ケアチームの中における看護職などの専門職スタッフへの支援のあり方などについて幅広い知見を得た。平成21年度は、身体合併症を有する精神障がい者のケアに関する文献、ならびに地域における精神保健ケアシステムに関する文献のレビューを幅広く行った。その結果、身体合併症を有する精神障がい者に関する国内の先行研究は数が少なく、総合病院精神科における身体合併症をもつ入院患者の特徴や他科との連携、ならびに精神科救急医療の現状と課題についての文献がみられた。同様に、看護ケアに関する先行研究は少なく、それらは事例研究がほとんどであった。具体的には、入院中の身体合併症を有する精神障がい者が手術を受けるために他院と連携を行った事例や退院後にデイケアに通所しながら身体疾患のケアを含むセルフケアに介入した事例、また、精神障がい者が地域で生活を維持するために、身体疾患と精神症状の自己管理に関する援助や、訪問看護および外来における関わりに関する報告などがみられた。一方、海外の先行研究では、精神障がいの早期発見および早期介入に関する新しい文献が多かった。また、オーストラリアにおける精神障がい者の特徴や、精神病床数が少なく、急性期の状態のときに短い期間、精神科病棟に入院し、地域で生活している精神障がい者が多いという精神医療の現状を踏まえて、若年者の精神障がいに関する早期介入モデルや、精神科病院を退院した後、精神障がい者が地域に戻る前に入所する居住型施設で行われているケアの特徴などについて検討を行った。これらの結果を受けて、日本における精神医療の現状と比較検討しながら、日本におけるメンタルヘルスの問題への早期介入や、地域ケアにおける連携のあり方などについて考察を行った。平成22年度は、三次救急病院内の訪問看護室に勤務している訪問看護師を対象に半構造化インタビューを実施した。訪問看護への依頼の経路は、入院中あるいは外来通院中の患者について、医師、社会福祉士、各病棟から訪問看護に来ている看護師、介護支援専門員などからであり、家族が直接、訪問看護室に来訪するケースもあった。利用者は、終末期、慢性期、呼吸不全のある人などであった。終末期の場合、訪問看護の利用期間は、長くても1,2カ月程度で、短いと1,2回で死亡のため終了となっていた。終末期で1,2カ月間程継続訪問となったケースでは、病名は告知されていても、実際に予後のイメージがついていない家族や利用者もいるため、医師からの説明の内容や理解の程度について、訪問時にタイミングをみながら確認している。最期を在宅で迎えるのか、家族の負担も考慮しながら、利用者と家族の希望を聴いている。訪問看護師と院内の皮膚排泄ケア看護師や、緩和ケアチームの間でお互いに相談しやすい環境があった。また筋萎縮性側索硬化症などで経過の長い利用者の場合、ホームヘルパーが介護に入っているが、その人々と関係を築いていくことが家族の負担になることがあり、訪問時に家族の話を聴いている。一方、下半身麻痺のある利用者が、後遺症で足が動かないことを受け入れられないときなど、話を傾聴し受けとめていた。

また、精神的な問題を併せ持つ利用者が気管切開をしていてその管理が必要であるが、家族も認知症があり在宅での対応が難しく、医師など他職種との緊密な連携が必要であったケースがあった。精神的なことで対応の困難な利用者に対して、訪問看護室での情報共有を密に行い、関わりをとりやすい看護師が訪問するなどの工夫をしていた。これらの結果から、訪問看護師のケア実践や院内外の他職種との連携などに関して、現状や課題、支援のあり方について多面的に考察を行った。
新しい視点で肝疾患を評価できるマーカー;血中抗肝アルギナーゼ自己抗体測定系の確立

われわれは異種肝アルギナーゼで免疫したり、人工的に肝障害を繰り返し惹起させた動物に、抗肝アルギナーゼ自己抗体が出現することを確認したほか、ヒトに於いても肝障害によって自己肝アルギナーゼが血中に逸脱した後、これに対する自己抗体が現われ、既存の肝疾患マーカーが正常化しても慢性肝炎非活動型のような慢性化した場合は抗肝アルギナーゼ自己抗体が高値のまま推移することを見い出した。これは抗肝アルギナーゼ自己抗体が「肝病歴、予後のマーカー」という従来にない肝疾患の時間軸臨床指標として活用できるということであり、その実用化は長期コントロールが必要とされる慢性肝疾患の経過観察に大きく寄与するものと考えた。本研究期間内の結果として、酸素免疫測定法(ELISA法)による抗肝アルギナーゼ自己抗体の検索を日常的な臨床検査法として確立された。即ち、ヒト肝アルギナーゼと免疫学的交叉反応性が高いため代用可能なラット肝アルギナーゼを精製し、これを標的抗原として固相化マイクロプレートを用いたELISA法によりa)肝疾患b)自己免疫性疾患c)肝癌、生体部分肝移植の術前、術後d)肝以外の各種疾患を中心に血中抗肝アルギナーゼ自己抗体の測定をおこなった結果1.慢性肝疾患で本抗体の抗体価が高く、特に他のマーカーに反映されないsilent liver diseaseの診断に有用であることが確認され、操作も簡便で日常検査として十分実用化できるものであると判断された。2.生体部分肝移植の術前、術後におけるrecipientの血清抗肝アルギナーゼ自己抗体を測定したところ予後不良例では抗体価が上昇せず、良好な予後を示す場合は一過性の上昇があり、生体部分肝移植予後判定に使える可能性が示された。われわれは異種肝アルギナーゼで免疫したり、人工的に肝障害を繰り返し惹起させた動物に、抗肝アルギナーゼ自己抗体が出現することを確認したほか、ヒトに於いても肝障害によって自己肝アルギナーゼ血中に逸脱した後、これに対する自己抗体が現れ、既存の肝疾患マーカーが正常化しても慢性肝炎非活動型のような慢性化した場合は抗肝アルギナーゼ自己抗体が高値のまま推移することを見い出した。これは抗肝アルギナーゼ自己抗体が「肝病歴、予後のマーカー」という従来にない肝疾患の時間軸臨床指標として活用できるということであり、その実用化は長期コントロールが必要とされる慢性肝疾患の経過観察に大きく付与するものと考えた。本年度研究の結果、酵素免疫側定法(ELISA法)による抗肝アルギナーゼ自己抗体の検索を日常的な臨床検査法として確立する目途が立った。以上のの成果を踏まえ、平成9年度も引き続き研究課題を推進する予定である。

われわれは異種肝アルギナーゼで免疫したり、人工的に肝障害を繰り返し惹起させた動物に、抗肝アルギナーゼ自己抗体が出現することを確認したほか、ヒトに於いても肝障害によって自己肝アルギナーゼが血中に逸脱した後、これに対する自己抗体が現われ、既存の肝疾患マーカーが正常化しても慢性肝炎非活動型のような慢性化した場合は抗肝アルギナーゼ自己抗体が高値のまま推移することを見い出した。これは抗肝アルギナーゼ自己抗体が、「肝病歴、予後のマーカー」という従来にない肝疾患の時間軸臨床指標として活用できるということであり、その実用化は長期コントロールが必要とされる慢性肝疾患の経過観察に大きく寄与するものと考えた。本研究期間内の結果として、酵素免疫測定法(ELISA法)による抗肝アルギナーゼ自己抗体の検索を日常的な臨床検査法として確立された。即ち、ヒト肝アルギナーゼと免疫学的交叉反応性が高いため代用可能なラット肝アルギナーゼを精製し、これを標的抗原として固相化マイクロプレートを用いたELISA法によりa)肝疾患b)自己免疫性疾患c)肝癌、生体部分移植の術前、術後d)肝以外の各種疾患を中心に血中抗肝アルギナーゼ自己抗体の測定をおこなった結果1.慢性肝疾患で本抗体の抗体価が高く、特に他のマーカーに反映されないsilent liver diseaseの診断に有用であることが確認され、操作も簡便で日常検査として十分実用化できるものであると判断された。2.生体部分肝移植の術前、術後におけるrecipientの血清抗肝アルギナーゼ自己抗体を測定したところ予後不良例では抗体価が上昇せず、良好な予後を示す場合は一過性の上昇があり、生体部分肝移植予後判定に使える可能性が示された。