hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
物語理解過程への視覚的イメージの視点による影響に関する時系列的検討

申請者の前研究(「物語理解における視覚的イメージの視点の役割:風間書房、1996年)において、視覚的イメージの視点の操作には発達段階があること、その段階によって異なる文章の視点との関係があることがわかった。また、視覚的イメージの視点が物語理解に部分的に促進効果を持つことも明らかになった。本研究は、先の研究に時系列的観点を導入し、物語を理解している際の視覚的イメージの視点の転換の軌跡を明らかにすることである。予備調査として、物語のシーン分割に関する妥当性を検討した。その材料は、前研究で使用した物語を用いた。その結果、分割されたシーンには意味的なまとまりがあり、かつ、他シーンとは独立していることが認められた。次に、被験者として短大学生を用い、1シーンの聴覚刺激を提示した後に、そのシーンに対応した視覚刺激を提示した。視覚刺激は、文章の視点がおかれている登場人物から見た物語内の情景をコンピュータ・グラフィックス・ソフトで作成した。被験者の課題は、聴覚提示された物語の1シーンによって喚起された自分の視覚的イメージと、提示された視覚刺激との異同を判断することである。その反応のパターンと反応時間(ミリ秒単位)を計測した。その結果、反応パターンには個人差が認められた。また、前シーンの視覚的イメージの視点から別の視点に自発的に転換する場合には、反応時間がそれ以外の場合よりも長くかかった。よって、物語によって喚起される視覚的イメージには個人差があり、個人内では比較的一貫性がある。しかし、それらを転換する際にはそれ以外よりも時間がかかり、心理的な操作がなされていると考えられる。その心理的負荷が理解に与える影響を検討することが、今後の課題であろう。
偽性副甲状腺機能低下症1bにおけるインプリンティング異常発症機序の解明

我々は偽性副甲状腺機能低下症の症例を集積し、分子遺伝学的要因を同定した。更に、GNAS A/B領域の軽度低メチル化を呈する兄妹例において、次世代シークエンサーを用いた全ゲノム解析によりXLASとA/B領域の間に1100bpのレトロトランスボゾン由来の挿入配列を確認した。ドロップレットデジタルPCRを用いた遺伝子発現解析によりNESP55発現低下傾向を認めたが、今後、更に詳細な遺伝子解析を確認するため、RNA-Seq解析を行う予定である。20番染色体上のGNAS領域に存在するGNAS A/Bの低メチル化により引き起こされる偽性副甲状腺機能低下症(以下PHP)1b型の病態は未解明の点が多い。今回、先行研究として約60例のPHP症例の解析を行い、その中で全ゲノムシークエンス解析により複雑な染色体再構成を伴うPHP1b家族例を報告している。今回、GNAS A/B単独の低メチル化を呈するが原因不明であったPHP1bの兄妹例に対して、全ゲノムシークエンス解析を用いてゲノム構造異常を同定することを目的とした。上記症例はアレイCGHやMLPAによるコピー数解析あるいはエクソーム解析によるGNAS周辺あるいはGNASに関連する遺伝子変異解析を行ったが、コピー数異常や遺伝子変異は同定されなかった。しかし、全ゲノムシークエンスをおこなったところ、GNAS領域、NESP55のエクソン1とエクソン2の間に1kbのレトロトランスポゾン挿入を確認した。同定された染色体構造異常によるPHPは過去に報告がなく、全ゲノムシークエンス解析を行わなければ同定は難しかったと考えられる。今までの報告より、STX16を含む転写産物あるいはNESP55の転写産物が母アレルのGNAS A/Bのメチル化に関与すると考えられており、レトロトランスポゾン挿入によりこれらの転写産物の発現異常がGNAS A/Bの低メチル化に関与しているのではと想定した。GNAS A/Bのメチル化障害の病態を解明するため、罹患者2名の皮膚線維芽細胞を作成し、今後、GNAS領域の転写産物のmRNA発現や3'ーRACEあるいは次世代シークエンサーを用いたRNA-Seqにより異常転写産物の同定を目指す予定である。現在まで原因不明であったGNAS A/Bの単独低メチル化を呈するPHP1b兄妹例において、全ゲノムシークエンス解析を行ったところ、責任領域であるGNAS領域にレトロトランスポゾンの挿入を同定できた。更にGNAS関連の遺伝子発現を確認するため、罹患者より皮膚線維芽細胞を採取しており、qPCRあるいはddPCRを用いた遺伝子発現定量の予備実験も終了しており、当初の予定通りの進行状況と考えている。上記の実験で、異常転写産物を同定できなかった場合は、次世代シークエンサーを用いたRNAーSeqを行う事も考慮している。RNA-Seqのデータ解析のパイプラインもすでに確立しており、他方面からのアプローチ方法も考えている。偽性副甲状腺機能低下症(以下、PHP)はPTH標的組織におけるPTH抵抗性に特徴づけられる疾患で、組織特異的インプリンティングがおきる組織(腎近位尿細管、甲状腺、下垂体、性腺)でGsα発現異常により引き起こされる。しかし、GNAS領域のメチル化異常を来す機序は不明である。今回、PHP発症機序の解明を行うため、PHP症例を集積して新たに28症例の分子遺伝学的要因を同定することができた。症例を集積する中で、A/B単独の軽度低メチル化を来すPHP1bの兄妹例を同定した。その分子遺伝学的要因を同定するため、マイクロアレイやMLPAを行ったが、過去に報告されているような明らかなコピー数異常は確認できなかった。しかし、全ゲノムシークエンス解析を行ったところ、XLASとA/Bの間に、明らかなdepth異常を認め、depthの異常が見られる領域に限定して、リファレンス配列にマッピングされなかったリードを集積して、de novoアセンブリを行ったところ、およそ1100bpの挿入配列が存在することが想定された。更に、サンガー法を行ったところ、挿入配列はレトロトランスポゾン由来のSINA/Aluの配列に一致する配列であることが判明した。レトトロトランスポゾン挿入がメチル化異常を来す機序を解明するため、患者血液由来mRNAを用いて、ドロップレットデジタルPCRを用いた発現解析を行った結果、NESP55の発現低下傾向があることが想定された。しかし、血液での発現量が少ないことから明らかな発現異常を確認できず、今後、RNA-Seq解析で遺伝子発現の詳細な解析を行う予定である。全ゲノムシークエンスの結果、GNAS領域、NESP55のエクソン1とエクソン2の間に1kbのレトロトランスポゾン挿入を確認した。レトロトランスポゾン挿入によりGNASH関連の転写産物の発現異常がGNAS A/Bの低メチル化に関与しているのではと想定した。GNAS A/Bのメチル化障害の病態を解明するため、罹患者2名の皮膚線維芽細胞を作成し、今後、GNAS領域の転写産物のmRNA発現定量や3'ーRACEあるいは次世代シークエンサーを用いたRNA-Seqにより異常転写産物の同定を目指す予定である。

小児内分泌初年度で集積予定だった新規の偽性副甲状腺機能低下症(以下PHP)症例が想定数よりすくなかっため、原因不明のPHP症例の解析にかかる費用が初年度に使い切ることができなかった。次年度は、引き続き、GNAS A/B単独の低メチル化を来すPHP1b兄妹例の全ゲノムシークエンス解析の結果より、皮膚線維が細胞を用いてmRNA発現やクロマチン立体構造解析などを行い、その発症機序の解明を行う。更に、初年度で終了予定であった新規のPHP1b症例の集積・解析を次年度も継続し、GNAS領域でのシス因子の塩基置換や微小欠失・重複の有無について解析を行う。
途上国における言語的側面に注目した子どもの数学学力の特徴に関する研究

途上国の数学教育の質向上に向けて、そのレディネスとなり得る言語的な側面、特に教授言語の習得度合いなどの影響を把握することは意義ある研究課題である。わが国の途上国における数学教育研究では、言語的な側面が子どもの数学の学習に大きな影響を及ぼすことが定性的な分析から指摘されている。ところがその程度が各国でどのように異なるのかなどの国際比較の視座に立つ考察はまだまだ多くない。そこで本研究では、教育の質測定のための東南部アフリカ諸国連合(以下、SACMEQ)が行う同地域の16ヵ国・地域を対象とした数学と読解力に関する調査結果の素データ(rawdata)から出発する二次分析を試みた。本研究では、2000年から2002年に行われたSACMEQHと2007年のSACMEQIIIの2回の調査結果を分析対象とし、経年変化も併せて捉えることにした。その方法は、テスト得点に焦点を当てた階層線形モデルによる分析と古典的テスト理論に基づくテスト得点の内実に繋がる解答パターンの分析の2つである。まず、階層線形モデルによる分析結果である級内相関係数や各国のランダム係数の比較から特に注目に値する経年変化はみられないと結論付けた。具体的には、数学の平均点が高い国ほど国内において読解力の及ぼす影響が強く、その特徴は2つの調査で同様であることを確かめた。続いて、経年変化は決して大きくないことを踏まえ、各項目の正答と各生徒の解答を公開しているSACMEQHのデータに着目して解答パターンを国際比較した。その結果、テスト得点の下位層の上位層では、数学と読解力の両教科ともにそれが類似する特徴を掴んだ。また各国の解答パターンを数量化III類を用いて可視化したならば、最下位層に位置するザンビアとマラウイではその傾向が強いことが分かった。このように、国際比較の観点からテスト得点と解答パターンに2つの視点に立つ分析を行い、それらの関係性をいくらか捉えたと考える。(抄録なし)途上国の数学教育の質向上を目指すならば、そのレディネスとなり得る言語的な側面、具体的には教授言語の習得度合いなどの影響は、今後さらに目を向けるべき数学教育研究の課題である。わが国の途上国における数学教育研究では、言語的な側面が子どもの数学の学びに大きな影響を及ぼすことが定性的な研究から指摘されている。ところがその程度の大きさなどについて定量的な考察はまだまだ多くはない。そのため本研究では、教育の質測定のための東南部アフリカ諸国連合(以下、SACMEQ)が行う同地域の16ヵ国・地域を対象とした学力調査やザンビア共和国(以下、ザンビア)で行われている国内学力調査のデータの二次分析を進めている。SACMEQにおいては、2000年から2002年に行われたSACMEQIIと2007年のSACMEQIIIの2回の調査結果を分析対象としている。そこでは、数学と読解力のテスト項目の難易度と識別力に着目し、解答パターンの違いという観点から参加国の特徴を浮かび上がらすことを行った。その結果、テスト得点が下位層に位置する国では、数学と読解力における解答パターンがそれぞれ類似し、またテスト得点の高低に拘らず、使用言語が英語でない国・地域、具体的にはタンザニアとタンザニア・ザンジバル島およびモザンビークでは、解答パターンが両科目で類似する傾向を得た。また階層線形モデルを用いて、読解力や性別または家で使用する言語の影響を統制して数学のテスト得点を比較したところ、素点の順位と大きく異なる結果となり、言語的な側面の影響は、各国で大きく異なるという実態が明らかになりつつある。それに加えてザンビアの国内学力調査を用いることで、読解力を英語といった教授言語だけでなく、現地語まで範囲を広げて考察できる。現在その分析に取り組んでおり、ザンビアにおける数学教育の質向上に向けた示唆を得る準備の最中である。

また各国の解答パターンを数量化III類を用いて可視化したならば、最下位層に位置するザンビアとマラウイではその傾向が強いことが分かった。このように、国際比較の観点からテスト得点と解答パターンに2つの視点に立つ分析を行い、それらの関係性をいくらか捉えたと考える。東南部アフリカ諸国に焦点を当て、国際的・国内的視点から子どもが有する数学学力を言語的な側面から考察するために、必要な学力調査のデータを入手し、近年盛んに利用されている定量的手法を用いた分析が可能なデータ処理を行った。また関連先行研究の把握も進んでおり、分析結果から新たな示唆が導かれることが十分に期待できるためである。必要なデータとその処理はすでに行い、統計的な手法を用いた分析を現在進めている。用いる分析手法に信頼性を与えるために、テスト理論を活用した先行研究を中心に方法論的基盤を整えている。また同様の研究目的を持つ先行研究を整理し、分析結果から導かれる示唆を洗練させる理論的考察を平行している。その一方で本研究の課題は、わが国ではあまり馴染みのない観点である。そのため得られる分析結果に含まれる有益な情報を見逃す可能性は拭いきれない。そこで同様な手法を用いて日本に関するデータを分析することで、より実感のある解釈を可能とするための準備的な取り組みを行い、分析に必要なデータに対する感覚を養いたいと考えている。(抄録なし)
健康な衣住空間創造のための媒染染色による高消臭・抗菌機能布の開発

快適な移住空間創造のために,衣類や住空間設備品に各種の色と,高い消臭・抗菌機能の付与,およびその消臭機構の解明を目的に本研究を計画した.17年度は含銅直接染料C. I. Direct Blue 200(染料DB)と銅塩で,素材や前処理の異なる6種類の綿を先媒染(pre),染色(D),後媒染(aft)し,エチルメルカプタン(EM)に対する消臭性を検討した.重ね媒染(pre+D+aft)により,preで含銅量が多かった生機メリヤス綿布,Dで染着量の多かったマーセル化メリヤス綿布の含銅量が最も多くなった.消臭性は重ね媒染布が大きく,特にaftの効果が顕著だった.含銅量と消臭性には相関関係が認められた.綿を直接染料で媒染する場合,マーセル化メリヤス綿布の使用により鮮明で,高消臭性の染色布を得ることができる.18年度は含銅タイプの反応染料(C. I. Reactive Blue 237(染料B),Blue 71(染料T))と銅塩で2種類のメリヤス綿布を媒染し,染料の種類,濃度,媒染方法がEMの消臭に及ぼす影響の検討と,今回購入した島津ガスクロマトグラフGC-2014ATによる消臭機構の解明を行った.染色した未マーセルメリヤス綿布の含銅量は1%o.w.f.<5%o.w.f.,D<pre+D<pre<D+aftの順であった.preで吸着した銅イオンは続くDで染料と置換され,一部脱着した.染色後,aftにより銅が結合した.消臭性はD<pre+D<D+aft<preの順であった.反応染料の場合,消臭性は含銅量に必ずしも比例せず,初めから染料に結合している銅より,直接綿と結合する銅や,染料に後から配位した銅の効果が大きかった.少ない含銅量で高い消臭性を示す媒染染色布の調製には,未マーセルメリヤス綿布に5%o.w.f.の染料Tで染色し,後媒染が適当と考えられる.染料DBと銅塩で重ね媒染したブロード綿糸をカラムに詰めてガスクロマトグラフに装着し,EMを注入した結果,EMとジエチルジスルフィド(DEDS)と思われる2本のピークが見られた.EMの消臭機構は,EMのDEDSへの酸化反応およびDEDSの繊維への吸着と考えられる.快適な移住空間創造のために,衣類や住空間設備品に各種の色と,高い消臭・抗菌機能の付与,およびその消臭機構の解明を目的に本研究を計画した.17年度は含銅直接染料C. I. Direct Blue 200(染料DB)と銅塩で,素材や前処理の異なる6種類の綿を先媒染(pre),染色(D),後媒染(aft)し,エチルメルカプタン(EM)に対する消臭性を検討した.重ね媒染(pre+D+aft)により,preで含銅量が多かった生機メリヤス綿布,Dで染着量の多かったマーセル化メリヤス綿布の含銅量が最も多くなった.消臭性は重ね媒染布が大きく,特にaftの効果が顕著だった.含銅量と消臭性には相関関係が認められた.綿を直接染料で媒染する場合,マーセル化メリヤス綿布の使用により鮮明で,高消臭性の染色布を得ることができる.18年度は含銅タイプの反応染料(C. I. Reactive Blue 237(染料B),Blue 71(染料T))と銅塩で2種類のメリヤス綿布を媒染し,染料の種類,濃度,媒染方法がEMの消臭に及ぼす影響の検討と,今回購入した島津ガスクロマトグラフGC-2014ATによる消臭機構の解明を行った.染色した未マーセルメリヤス綿布の含銅量は1%o.w.f.<5%o.w.f.,D<pre+D<pre<D+aftの順であった.preで吸着した銅イオンは続くDで染料と置換され,一部脱着した.染色後,aftにより銅が結合した.消臭性はD<pre+D<D+aft<preの順であった.反応染料の場合,消臭性は含銅量に必ずしも比例せず,初めから染料に結合している銅より,直接綿と結合する銅や,染料に後から配位した銅の効果が大きかった.少ない含銅量で高い消臭性を示す媒染染色布の調製には,未マーセルメリヤス綿布に5%o.w.f.の染料Tで染色し,後媒染が適当と考えられる.染料DBと銅塩で重ね媒染したブロード綿糸をカラムに詰めてガスクロマトグラフに装着し,EMを注入した結果,EMとジエチルジスルフィド(DEDS)と思われる2本のピークが見られた.EMの消臭機構は,EMのDEDSへの酸化反応およびDEDSの繊維への吸着と考えられる.快適な衣住空間を創造するために、衣類や住空間設備品にさまざまな色と、高い消臭・抗菌機能を持たせること、また廃棄衣料を消臭・抗菌材料としてリサイクルすることを目的に本研究を計画した。今まで用いた4種類の含銅直接染料の中で最も消臭性の高いC.I.Direct Blue 200と硫酸銅を用いて、原料や前処理の異なる生機、マーセル化、未マーセル、増白の4種類のメリヤス綿布、ブロード綿布、脱脂綿を先媒染、染色、後媒染し、エチルメルカプタンに対する消臭性を検討した。先媒染のみ行った試料の含

銅量は未マーセル、増白、生機メリヤス綿布では0.021-0.031mmol/g、残りの3種類の試料では0.006-0.011mmol/gであった。一方、染色のみ行った試料の染着量はマーセル化メリヤス綿布が最も多く、約20mg/gで、他の試料では約13mg/gであった。先媒染、染色、後媒染の順で重ね媒染を行うと、先媒染で含銅量が多かった生機メリヤス綿布、染色で染着量の多かったマーセル化メリヤス綿布の含銅量の増加は顕著で、約0.05mmol/gとなった。消臭性は重ね媒染により増加し、特に後媒染の効果が大きいことがわかった。含銅量と消臭性には相関があり、含銅量が多くなると消臭性が急激に増した。用途の多い綿を直接染料で媒染する場合、マーセル化メリヤス綿布を使用すると色が鮮明で、消臭性の高い染色布を得ることができる。反応染料による媒染メリヤス綿布の消臭性についても類似した結果が得られ、さらに、(財)日本化学繊維検査協会に依頼した検査でMRSAやぶどう球菌等に対する抗菌効果も認められた。通常、消臭は布へのにおいの吸着・分解により起こると考えられる。現在、島津ガスクロマトグラフGC-2014ATを用いたインバースガスクロマトグラフ法により、綿繊維中でのエチルメルカプタンの吸着・分解挙動を検討中である。衣類や住空間設備品にさまざまな色と,高い消臭・抗菌機能を持たせることを目的に,18年度は堅ろう性が高い含銅反応染料と銅塩で綿布を媒染し,染料の種類や濃度(1または5%o.w.f.),媒染方法が消臭効果に与える影響と,ガスクロマトグラフ法を用いた消臭機構の解明を行った.消臭実験では染料としてC.I.Reactive Blue237(染料B)とC.I.Reactive Blue71(染料T),綿布としてマーセル化メリヤス綿布と未マーセルメリヤス綿布,悪臭物質としてエチルメルカプタンを用いた.5%o.w.f.の染料Bで媒染染色した未マーセルメリヤス綿布では,含銅量は染色布<(先媒染+染色)布<先媒染布<(染色+後媒染)布の順であった.染料中の銅の割合は少なかった.先媒染で吸着した銅イオンは続く染色で反応染料の強い結合力により,一部脱着した.後媒染では染料にさらに銅が結合した.消臭効果は染色布<(先媒染+染色)布<(染色+後媒染)布<先媒染布の順であった.消臭性は含銅量に必ずしも比例せず,初めから染料に結合している銅より,直接綿と結合する銅や染料に後から配位した銅の消臭効果が大きかった.少ない含銅量で高い消臭効果を持つ媒染染色布の調製には,未マーセルメリヤス綿布に5%o.w.f.の染料Tで染色し,後媒染することが効果的であることがわかった.さらに,含銅直接染料C,I.Direct Blue200と銅塩で媒染染色した綿繊維のエチルメルカプタンに対する消臭過程を,固定相を繊維とするガスクロマトグラフ法(GC法)で調べた.クロマトグラムにはエチルメルカプタンとジエチルジスルフィドと思われる2本のピークが現れた.これらの系での消臭機構は直接綿と結合する銅や染料に後から配位した銅により,エチルメルカプタンが酸化されてジエチルジスルフィドになり,繊維に吸着すると考えられる.
光スイッチ機能を有するルテニウム-金複合錯体を用いた導電性超分子細線の構築

研究代表者は、これまでの研究によって、ルテニウム(II)-金(I)複合金属錯体Au-Ru-Au及びRu-Au-Ru3核錯体の光物性と電気化学特性から光スイッチ導電性分子細線としての機能を有する可能性を示唆した。又、金(I)有機金属錯体Au-Phen-Au及びPhen-Au-Phenの光物性からルテニウム(II)-金(I)複合錯体における考察において仮定にすぎなかった金(I)錯体ユニットからルテニウム錯体ユニットへのエネルギー移動過程を支持する明確な証拠を示すことができた。更に、ルテニウム錯体ユニットの分子構造がこのシステムに与える影響について、非対称型ルテニウム(II)-金(I)複合金属錯体3,5-Au-Ru-Auの光物性からルテニウム錯体ユニットの直線構造が超分子細線としての電子的な相互作用発現において重要であることを明らかにした。本年度は、H-Ru-Au-Ru-H3核超分子錯体及び更なる多核超分子錯体の合成を行った。目的の超分子錯体合成は、その選択的合成法と精製法の確立が最も重要且つ困難な問題であった。そこで、高選択的合成の条件検討をESI-MASS測定及び紫外可視吸収スペクトル測定等を用いて行い、3核や5核錯体が比較的多く合成できる条件や非常に多核化された超分子を選択的に合成する条件を発見した。今回我々が合成したような複合錯体系超分子は、ポルフィリン系超分子を除いて、現在まで報告されておらず、その合成例だけでも非常に意義深い。そして、GPCカラムクロマトグラフィー法による精製に関しても現在いくつかの知見を得ている。また、ルテニウム(II)-金(I)複合錯体の光物性測定の結果より、超分子光誘起電子移動の可能性を示す結果が得られつつある。更に、レニウム(I)-金(I)複合有機金属錯体の合成にも成功し、その光物性に関しても大変興味深い結果を得られると共に先に示したルテニウム(II)-金(I)複合金属錯体の光エネルギー移動過程の妥当性を支持する結果が得られた。研究代表者は、これまでのAu-Ru-Au及びRu-Au-Ru 3核錯体の発光メカニズムに関してより確かな実験データを得るためにAu-Phen-Au及びPhen-Au-Phenを新規に合成した。これら金(I)有機金属錯体の光物性測定結果から、これら金(I)エチニルフェナントロリン錯体が緑色リン光発光を室温条件下で示すことを明らかにした。(Chem.Lett., 2004)この発見は、既知のアニオン性金(I)錯体では殆ど報告例が無く、そのこと自体が特筆すべき成果である。更に、先のルテニウム(II)-金(I)複合錯体において仮定した金(I)錯体ユニットからルテニウム錯体ユニットへのエネルギー移動過程を支持する明確な証拠を得たことにもなる。研究者は、同時にルテニウム錯体ユニットの分子構造が非対称となるエチニル基を3,5位に有するルテニウム錯体を新規に合成し、非直線型Au-Ru-Au3核錯体の合成に成功した。この研究の意義は、ルテニウム錯体ユニットの構造が超分子全体の電子構造に与える影響を考察する上で非常に重要である。この問題を明らかにするために、この非直線型3核錯体の光物性測定を行った。特に注目すべき結果は、この非対称型錯体では対称型錯体と異なり二つのエチニル部位は独立した励起状態の電子配置を持ち、フェナントロリン配位子全体に渡る共役系が形成されていないことが推定できたことである。(第53回錯体化学討論会発表)このことは非対称型錯体ユニットを組み込むことによって超分子細線の更なる機能付加や整流作用を作り出す可能性を示したことになる。又、次なる段階としてRu-Au-Ru-Au-Ru超分子錯体の合成を進めており、目的化合物の合成には成功し、現在は精製法の検討を行っている段階にある。

そこで、高選択的合成の条件検討をESI-MASS測定及び紫外可視吸収スペクトル測定等を用いて行い、3核や5核錯体が比較的多く合成できる条件や非常に多核化された超分子を選択的に合成する条件を発見した。今回我々が合成したような複合錯体系超分子は、ポルフィリン系超分子を除いて、現在まで報告されておらず、その合成例だけでも非常に意義深い。そして、GPCカラムクロマトグラフィー法による精製に関しても現在いくつかの知見を得ている。また、ルテニウム(II)-金(I)複合錯体の光物性測定の結果より、超分子光誘起電子移動の可能性を示す結果が得られつつある。更に、レニウム(I)-金(I)複合有機金属錯体の合成にも成功し、その光物性に関しても大変興味深い結果を得られると共に先に示したルテニウム(II)-金(I)複合金属錯体の光エネルギー移動過程の妥当性を支持する結果が得られた。
保育志望学生のもつ暗黙の信念が育児不安場面の情報理解に及ぼす影響

本研究では、子どものかんしゃくに悩んでいる母親の「語り」が提示された時、保育志望学生の持つ「悩みの解決の仕方についての暗黙信念」と「性格についての暗黙信念」の違いにより育児不安情報に対する理解、すなわち登場人物の評価・判断と対応の仕方が異なるかを検討した。主な結果は、登場人物の評価・判断については、素朴な性格信念のうち性格が変わらないという実体論的信念条件が、性格を変わると見る増進論的信念条件よりも実例をより極端にとらえるような評価を行う傾向にあった。しかし、解決に関する素朴な信念の影響はほとんど認められなかった。また、対応を情報収集と仮想アドバイスから見る限り、増進論的性格信念をもち解決志向の高い条件で刺激文の例外情報をより活用することが認められたが、それ以外には条件間の大きな差は認められず、全般的に問題の原因に直接言及するような対応、すなわち母親の対応や夫、姑を含めた家族の対応に問題があるという仮説化が多く見られた。以上より、素朴な性格について信念と刺激文の評価までの関連性は一部認められたものの対応の仕方には差が見られないという結果であった。しかし、この結果については、解決についての素朴な信念の概念規定と測定の仕方を改良すること、また被験者が保育志望の学生であったため、実際の保育実践に入る前の個人の信念構造の特徴として、信念そのものが未分化であるため(坂元,1988」、原因論的な解決の信念しか持ちえなかった可能性がある。そのため調査対象を保育志望学生から実際に保育実践を行っている人にまで広げて、信念そのものの構造上の変化や機能を検討していく必要があるだろう。
起床時コルチゾール/DHEA反応を指標にしたアスリートバーンアウトに関する研究

慢性的ストレスによるモチベーションやパフォーマンスの低下は,生理学的応答の破綻が関与していると考えられる.近年,視床下部-下垂体-副腎系(HPA軸)を通じて副腎皮質から分泌されるコルチゾールやDHEAが,起床直後急激に上昇する反応(起床時コルチゾール/DHEA反応)を示すことが報告されおり,ストレス関連疾患や精神疾患と関連することが明らかとなってきている.本研究では起床時コルチゾール/DHEA反応を指標として,アスリートバーンアウトの生理学的機序について検討していく.これらを検討することで,バーンアウトにおけるストレス/リカバリー評価の方法として新たな示唆を得ることを目的としている.慢性的ストレスによるモチベーションやパフォーマンスの低下は,生理学的応答の破綻が関与していると考えられる.近年,視床下部-下垂体-副腎系(HPA軸)を通じて副腎皮質から分泌されるコルチゾールやDHEAが,起床直後急激に上昇する反応(起床時コルチゾール/DHEA反応)を示すことが報告されおり,ストレス関連疾患や精神疾患と関連することが明らかとなってきている.本研究では起床時コルチゾール/DHEA反応を指標として,アスリートバーンアウトの生理学的機序について検討していく.これらを検討することで,バーンアウトにおけるストレス/リカバリー評価の方法として新たな示唆を得ることを目的としている.
戦後の日独福祉国家に関する比較政治分析

ドイツと日本の福祉国家の発展について、政治学に基づいて研究を進めた。コール政権の福祉政治、ドイツ労使関係の動態、ドイツ福祉国家の主たる担い手であるキリスト教民主同盟の発展と変容、日本における団体と福祉国家の関係について論文を執筆し、学会報告を行った。日本とドイツの比較までには至らなかったものの、それぞれの福祉国家の発展と福祉政治について研究成果をあげた。日本とドイツの比較福祉国家研究を行うため、日本とドイツそれぞれについて論文・著書を執筆してきた。日本については、2011年末に「日本型福祉国家と農業団体ー共済制度の経路依存性と分立型年金への道」(城下賢一との共著)という論文を執筆した。そこでは、歴史的制度論の議論を援用しつつ、1950年代、農協が公的年金の拡大に強く反対し、分立型年金が成立していく過程を追うと同時に、その経路依存性効果によって日本の分立型年金が固定化される様相を描き出した。ドイツについては数多くの論文・著書を執筆した。たとえば、日本研究と同様に、年金について、歴史的制度論を用いながら執筆したものに、「ドイツ福祉国家の漸進的変化ー戦後ドイツ年金制度の発展と変容」がある。ここでは、ドイツの1957年年金制度が経路依存的な発展を示したことを明らかにしている。最終年度は、これまでの日独比較研究をまとめた論文を執筆する予定であったが、それはかなわなかった。比較の枠組みとなる理論(歴史的制度論)については、多くの文献を読み進め、かなり理解が深まったと思う。準備作業はできているので、今後、これをなんらかの成果として発表するよう努力していく所存である。学会報告などの研究実績はあるものの、日本とドイツを一つの論文の中で取り上げ、比較するという作業までにはいたらなかったことは、きわめて残念であり、不勉強を深く恥じるものである。今後の課題として、これからも日独比較福祉国家研究に取り組んでいく所存である。本研究の目的は、戦後の日本とドイツの福祉国家がどのように異なっており、その相違がなぜ産まれたのかを明らかにすることであった。平成23年度は、以下の二点について論考を発表してきた。第一に、ドイツ福祉国家の政治メカニズムについての研究である。これまでより歴史をさかのぼって、コール政権に関する論考を執筆した。第二に、日本における福祉国家の政治メカニズムを明らかにすることである。とりわけ、農業団体が公的年金の発展に及ぼした影響について分析し、「農業団体と日本型福祉国家」という共著論文として発表している。このほかに、コールと中曽根政権による福祉国家政策の比較研究も進めてきた。ここで、そこで得られた知見を記しておきたい。両者のイデオロギー、リーダーシップ、対抗勢力との関係に焦点を当てながら、1980年代、中曽根がコールより自由主義的改革を押し進めたことができたのはなぜか。三つの要因を指摘できる。第一に、イデオロギーの相違である。コールは、社会支出の伸びに「早急に歯止めをかけなければならない」と述べていたが、同時に、社会保険原理の徹底を強く支持しており、必ずしも福祉縮減を目標としていなかった。その一方で、中曽根は、第二臨調答申に見られるような福祉縮減を志向していた。第二に、内政におけるリーダーシップが異なっていたことである。コールと中曽根は、ともに外交政策を主導したことはよく知られているが、中曽根が内政の改革にも意欲を見せたのに対して、コールは内政問題についてはショイブレ院内総務などに委任した。第三に、対抗勢力、とりわけ労組の影響力がどの程度あったのかが重要である。コールは、連邦予算随伴法を可決したことによって労組の反対に直面し、1984年には金属産業を中心とする大規模なストライキが巻き起こった。これに対して、中曽根政権下での総評は大規模な組織行動をおこさなかった。日本及びドイツの福祉国家に関して、それぞれ論考を発表している。コール政権の福祉国家政策についての論考、ドイツ労使関係の変化関する論考、日本において農業団体が分立的年金にあたえた影響に関する論考を執筆してきた。がまた、論文としては発表することはできなかったが、二国間比較の研究も順調に進んでいる。とりわけ、コールと中曽根政権下での福祉国家政策を比較し、両国の相違がどのように産まれたのかについて分析している。このように、平成23年度は研究の目標にむかって、おおむね順調に進んだといえる。平成24年度の夏には、ドイツで資料調査を行う。また、随時、国会図書館でも資料を収集する。そうして、現在、執筆を進めている中曽根・コールの比較研究を仕上げることはもちろんのこと、ブラント・田中の比較研究とシュレーダー・小泉の比較研究もあわせて進めていき、論文として発表できるかたちに仕上げていきたい。資料調査のため、相当額の旅費を計上している。ドイツへの調査旅費と東京への旅費が必要である。そのため、40万円を見積もっている。また、書籍もまだ足りないために、購入する必要がある。これに、15万円計上している。
グローバル化をめぐる国内政治過程の分析：計量分析から事例分析へ

本研究は、グローバル化、とりわけ自由貿易がどのような国内政治的反応を生み出しているのかを、計量分析と事例分析による過程追跡の手法を結合することで実証的かつ総合的に解明することを目指した。そこでは、自由貿易協定の締結で日本に先行する韓国との比較及び日本国内における中央と地方でのTPPをめぐる政治過程の比較を事例分析的に検証する一方、そこでの知見をサーベイ調査と国会議員候補者調査を利用して自由貿易がもたらす「雇用不安」と「消費者利益」そして、自由貿易協定をめぐって論じられる外交戦略、とりわけ「安全保障」という要因が、貿易をめぐる政治過程に影響を与えることを実証し、そのメカニズムを解明した。本研究は、国境を越える貿易、投資、人間や情報の移動の劇的な増大、すなわちグローバル化が、どのような国内政治的反応を生み出しているのかを、計量分析と事例分析による過程追跡の手法を結合することで実証的かつ総合的に解明することを目指しており、初年度である平成24年度は3回の全体研究会を持つと共に、各メンバーが以下の研究を行った。第1に、研究代表が中心となって蓄積してきた、一般有権者と国会議員のグローバル化に関するサーベイデータを、回答国会議員の選挙区を単位としてリンク付けを行い、本研究で用いる基盤的データを作成すると同時に、追加的に社会・経済・政治データの収集入力を行った。また、上記二つのデータに加えて企業及び労働組合に対するサーベイデータを研究協力者である直井恵と共に分析し、グローバル化に対するこれらのアクターの態度を説明する要因の分析を行った。第2に、グローバル化に対する反発や支持が作り出す地方政治過程を、TPPに対して否定的な地方自治体と、そうではない自治体との比較事例分析を行うことで、仮説構築を行うため、北山俊哉が、TPPに対する都道府県知事の賛否データと都道府県議会の決議状況を踏まえて、都道府県ごとの賛否のパターンを類型化したうえで公共政策学の立場から、どのようなメタファー、ストーリーライン、フレーミングが人々の態度形成に影響を与えるのかについての文献研究を行なった。第3に、TPPをめぐる地方政治レベルの特色を国政レベルのそれと比較分析し、より立体的な貿易をめぐる政治過程を解明するために、曽我謙吾は地方議員データを国会議員データとの比較において分析した。第4に、韓国における対外貿易政策に関する国内政治過程の調査研究を大西裕が行うと共に、全体研究会に韓国研究者を招き日韓における貿易政策をめぐる政治過程の違いをどのように位置づけるかをめぐって検討をおこなった。平成25年度の研究実績としては以下の通りである。第1に、研究代表が中心となって蓄積してきた、一般有権者、国会議員、企業及び労働組合のグローバル化に関するサーベイデータに、社会・経済・政治データをリンクして分析を行い、有権者や企業のグローバル化に対する態度を説明する要因の解明を行った。とりわけ、25年度においては前年12月に実施された総選挙に際して、読売新聞社に協力して行った全候補者アンケート調査のデータを利用して、TPPが政党間の政治競争において重要な位置づけが与えられていたことを明らかにし、その実態とメカニズムの分析を上述データとも照合しつつ行った。第2に、分担者である曽我謙吾が収集した、地方議員に対するサーベイデータを国会議員データ、一般有権者データと比較分析することで、異なるレベルにおけるグローバル化に対する態度のあり方および政党間対立の構造に違いがあることを明らかにした。なお、この観察は、地方政治レベルで国政レベルと異なる形で、貿易をめぐる政治過程が存在していることを示しており、その点を解明すべく分担者である北山俊哉が、知事に焦点を当てた分析を勧めた。第3に、分担者である大西裕は、韓国における貿易協定締結をめぐる政治過程を日本との比較において研究し、両国間における政治制度の際がもたらした影響について分析を行った。第4に、代表者である久米郁男は、研究協力者である直井恵(UCSD准教授)と協力して日韓の一般市民がグローバル化の諸側面に対して持つ政策選好を明らかにするために、インターネット調査会社を利用してインターネットサーベイを行った。そこでは、ランダム化実験を取り入れることによって、自由貿易に対する一般市民の支持態度が、そこから受ける利害関係によってのみ決まるのではなく、ヨリ大きな安全保障上の懸念や国民経済的考慮から影響されることを明らかにした。平成26年度の研究実績は以下の通りである。第1に、研究代表者を中心として蓄積してきた一般有権者、国会議員、企業および労働組合のグローバル化に関するサーベイデータに、社会・経済・政治データをリンクしたデータベースの構築、改良をさらに進め分析を行っていたところ、12月に衆議院の解散総選挙が行われ、読売新聞社と協力して全候補者アンケートを再度行うことになり、そのデータを付加してさらなる分析を続けた。そこから、選挙政治レベルにおいてTPPへの態度が重要な争点軸として存在し続けていることを確認した。第2に、分担者である大西裕は、前年度に行った韓国でのグローバル化に対するサーベイ調査も踏まえつつ、韓国内における福祉政策の変容とグローバル化の関係に焦点を当てた分析をすすめ、日本との比較に基づいた研究書を出版した。第3に、分担者である北山俊哉と曽我謙悟は、地方政治レベルにおけるグローバル化の影響について、前年度に引き続き分析を継続した。第4に、代表者である久米郁男は、研究協力者である直井恵(UCSD准教授)と分担者である大西裕と構築した、グローバル化に関する日韓サーベイデータの分析をすすめ、国際政治経済学におけるSecurity Externality仮説(同盟国間における自由貿易協定締結仮説)を検証した論文を作成し国際研究集会で発表を行った。本年度においては、2012年12月に実施された衆議院総選挙における全候補者アンケート調査データを踏まえて、サーベイ実験を実施する予定であった。

ところが、2014年12月に予想外に衆議院が解散されたため、サーベイ実験を直近の総選挙における政治競争状況を反映させて行うために、次年度へ延期せざるを得なくなった。このため、当初想定していた研究スケジュールに対して遅延が一部生じた。それ以外の分析については、韓国におけるグローバル化と国内政治にも焦点を当てた大西の研究の完成や代表者である久米の国際研究集会での報告など順調な進捗状況であった。最終年度である本年度の業績は以下の通りである。第1に、2014年12月に実施された総選挙のために延期していたグローバル化に関するランダム化実験につき、実験デザインを修正の上2015年9月に実施し、そのデータ分析を行った。第2に、上記サーベイ実験の分析結果を、ISSPのグローバル化に関する国際比較データベースを利用した分析とリンクさせて、研究代表の研究室へ訪問研究者として滞在したYu Jin Wooバージニア大学博士候補生と共著論文を国際学会で報告した。そこでは、自由貿易が当事国の市民に雇用を通しては発生しうるインパクトと消費に際して生じうる便益のいずれが重要なインパクトを与えるかを検証し、消費生活上の利益のインパクトの再評価を行った。第3に、研究代表者は、前年度作成したSecurity Externalityに関する論文に、韓国におけるサーベイ実験データの分析を追加した論文を作成し、アメリカ政治学会年次大会において報告した。そこでは、安全保障上の考慮が自由貿易協定締結に際して重要なインパクトを与えるというSecurity Externality仮説が、日韓両国においてrobustに実証されることを示すとともに、その因果メカニズムの解明に努めた。第4に、本年度は最終年度であるため、本プロジェクトの研究総括を行うべく、3月に最終ワークショップを開催した。そこでは、ゲーム理論、計量分析、政治史研究、比較政治研究など異なる方法論に基づいて研究を進めている実証的な政治学者を招き、本プロジェクトの達成物につき意見交換を行った。本研究は、グローバル化、とりわけ自由貿易がどのような国内政治的反応を生み出しているのかを、計量分析と事例分析による過程追跡の手法を結合することで実証的かつ総合的に解明することを目指した。そこでは、自由貿易協定の締結で日本に先行する韓国との比較及び日本国内における中央と地方でのTPPをめぐる政治過程の比較を事例分析的に検証する一方、そこでの知見をサーベイ調査と国会議員候補者調査を利用して自由貿易がもたらす「雇用不安」と「消費者利益」そして、自由貿易協定をめぐって論じられる外交戦略、とりわけ「安全保障」という要因が、貿易をめぐる政治過程に影響を与えることを実証し、そのメカニズムを解明した。第1に、グローバル化をめぐる国内政治に焦点を当てた事例研究的分析については、分担者である大西の単独著の完成により大きく進捗をしたため、最終年度ではそこでの知見をサーベイ実験に反映し、さらなる研究を行う。
脳機能・分子イメージングを活用した疲労・慢性疲労・抗疲労の脳科学

慢性疲労の分子神経メカニズム解明のために、ヒトの慢性疲労状態と疲労モデル動物を対象とした神経炎症、脳機能・構造や酸化ストレス動態の連関解析研究を実施した。これまでに研究実施者らが明らかにしてきた慢性疲労症候群の病態と同様に、新規に開発した慢性疲労モデル動物において、酸化ストレスの促進、内分泌機能異常や脳内神経炎症が認められた。また、磁気共鳴が像法(MRI)を用いて慢性疲労症候群に限らず、健常慢性疲労者においても脳全体で萎縮が進むことを示唆する結果が得られた。さらに、脳磁図(MEG)研究からは、慢性疲労状態における安静時脳活動パターン変化を見出すことができた。(1)開発した疲労度評価質問票のデータ収集を進めた。また、MRIによる脳機能イメージング研究においても本スケールによる疲労評価を導入した。(2)慢性疲労症候群患者と同様に健常者においても脳内炎症が認められるケースがあり、慢性疲労と脳内の神経炎症は密接に関連することを示唆する結果が得られた。(3)脳機能イメージング研究から、身体的疲労と精神的疲労に共通して誘発される脳の過剰活動、防衛機構、促進機構、疲労感の想起や予測など疲労感のさまざまな側面に関する脳神経基盤を明らかにし、亜急性・慢性疲労の統合的研究の基盤となる、急性疲労の中枢神経系機構の解明に成功した。また、精神的疲労状態においては、ネガティブな感情認知の偏りが認められずうつ病や不安障害の患者と異なる様相を示すことも明らかになった。安静時脳機能ネットワーク解析からは、精神的な疲労度と関連しデフォルトモードネットワークを中心とし一部の脳部位の活動が有意に変化することを明らかにした。(4)健常者においても慢性疲労症候群患者と同様に、慢性的に疲労度が高いほど前頭前野の萎縮の程度が大きいことが明らかとなった。(5)慢性疲労症候群患者に対し、疲労評価質問票や生理学的検査を用いて多彩な臨床症状がみられる患者の臨床病態(疲労・抑うつ度、Performance Status、QOL、睡眠覚醒リズム、酸化ストレス、自律神経機能など)を評価し、慢性疲労者との対比が可能な患者データリストを作成した。(6)ラット過労モデルを用いた動物実験では、持続的な疲労負荷により肝細胞の細胞内分解系が亢進することを同定した。一方では、肝細胞に発現するいくつかの転写因子が通常と異なる発現動態を示し、持続的な疲労負荷を反映するマーカーを発見した。当初の計画通り研究を遂行できており、慢性疲労の分子神経メカニズムの統合的理解が進む研究成果を得ているため。1.脳機能・構造イメージングにより、ヒト大脳皮質の神経突起特性、自発的共振活動や皮質間の機能的・構造的連絡性(コネクトーム)についての大規模データ収集・解析法の基盤技術の構築と解析環境の整備を進め500例以上のデータ解析を可能とした。慢性疲労症候群の個々の症例毎の行動特性(易疲労性など)と脳機能・構造の関連性を統合的に調べる基盤ができた。2.脳磁図研究では、急性疲労によって誘発される脳の過剰活動によって惹起された防衛機構や、過剰活動を惹起する促進機構など疲労のさまざまな側面に関する脳神経基盤を明らかにし、亜急性疲労と関連のある脳部位の同定(上および下前頭回の一部)にも成功した。また、疲労の要因の一つとされる精神的ストレスに対する生体反応の個人差に関与する神経メカニズムも明らかにした。3.fMRIによる安静時脳機能ネットワーク解析からは、精神疲労状態では初期視覚領域間の機能的結合が弱まること、非疲労状態では負相関を示す、注意システムのネットワークとデフォルトモードネットの間の相関が損なわれることを明らかにした。4.慢性疲労症候群患者に対し、疲労評価質問票や生理学的検査を用いて多彩な臨床症状がみられる患者の臨床病態(疲労・抑うつ度、Performance Status、QOL、睡眠覚醒リズム、酸化ストレス、自律神経機能など)を評価し、慢性疲労者との対比が可能な患者データリストを作成した。5.疲労モデル動物を用いた研究では、徐々に恒常性維持機構の破綻を引き起こし、日常の疲労蓄積から慢性疲労状態に陥る疲労モデル動物を確立してきた。本モデルでは意欲の低下を示唆する自発行動量の回復が有意に遅延することから、H28年度は疲労負荷による脳内ドーパミン神経系の動態に関するPET研究を行った。その結果、側座核におけるドーパミンD2受容体の増加あるいはドーパミン分泌量の低下を示唆する結果を得た。当初の計画通り、脳機能・形態、分子動態研究を遂行できており、様々な疲労の側面の分子神経メカニズムに関する統合的理解が進む研究成果を得ているため。慢性疲労と関連のある脳部位の同定を、脳磁図(MEG)を用いた光刺激実験により成功することができた。また、急性疲労についても精神的疲労、および身体的疲労時における脳活動の観察に成功し、疲労の本態が、負荷実施中の過剰抑制と実施直後の過剰活動であることをつきとめた。疲労とうつの連関作用機序については、急性疲労時にうつ病や不安障害の患者ではネガティブな感情刺激への注意の偏りが認められるが、精神的疲労状態ではそれとは異なる特性の注意の偏りが認められることを明らかにし、MRIを用いた研究によって、その偏りが生じる脳神経基盤を明らかにした。課題遂行に関連した賦活度評価だけでなく、疲労に関するヒト大脳皮質の神経突起特性、自発的共振活動や皮質間の機能的・構造的連絡性(コネクトーム)解析法を確立した。

慢性疲労動物モデルを用いて、疲労負荷による血中ストレス関連ホルモンや酸化ストレスマーカーの経時的な変化を検討し、短期間で疲労負荷と疲労回復を繰り返すことにより、血液中のコルチコステロンのネガティブフィードバック調節の機能異常および血液中の酸化ストレスマーカーであるd-ROMs値が有意に上昇することを見出した。慢性疲労モデル動物におけるこれらの結果と、ヒトの慢性疲労病態の比較のため、慢性疲労症候群患者についても種々の問診票や生理学的検査を用いて多彩な臨床症状がみられる患者の臨床病態(疲労・抑うつ度、PS、QOL、睡眠覚醒リズム、酸化ストレス、自律神経機能など)の評価を行い、一部、慢性疲労モデル動物と慢性疲労症候群患者間で類似した結果を示した。慢性疲労の分子神経メカニズム解明のために、ヒトの慢性疲労状態と疲労モデル動物を対象とした神経炎症、脳機能・構造や酸化ストレス動態の連関解析研究を実施した。これまでに研究実施者らが明らかにしてきた慢性疲労症候群の病態と同様に、新規に開発した慢性疲労モデル動物において、酸化ストレスの促進、内分泌機能異常や脳内神経炎症が認められた。また、磁気共鳴が像法(MRI)を用いて慢性疲労症候群に限らず、健常慢性疲労者においても脳全体で萎縮が進むことを示唆する結果が得られた。さらに、脳磁図(MEG)研究からは、慢性疲労状態における安静時脳活動パターン変化を見出すことができた。今後さらに被験者数を収集し、信頼性の高い慢性疲労の脳分子・機能・構造機構を明らかにする。また、慢性疲労モデル動物成果からヒトの慢性疲労メカニズムを推定できるように、共通項や矛盾項についての洗い出しを行う。今後さらに被験者数を増やしてデータを収集し、信頼性の高い急性慢性疲労の脳分子・機能・構造機構を明らかにする。また、慢性疲労モデル動物に対する研究成果からヒトの慢性疲労メカニズムを推定できるように、共通項や矛盾項についての洗い出しを行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。イメージング29年度が最終年度であるため、記入しない。
静電ポテンシャル壁の振動による電子のフェルミ加速に関する実験

宇宙プラズマや実験室プラズマでの重要な荷電粒子の加速機構としてフェルミ加速があるが、その性質を実験によって実際の条件下での振る舞いを調べることを目標に本研究を開始した。その主な成果をまとめると以下の二つに分類できる。(1)モデルとなる実験系の考案。磁力線に沿って一次元的に運動する電子を、ポテンシャル障壁によって往復運動させて閉じ込めるとともにポテンシャル障壁を振動させることによって電子加速が生じることを確認した。この実験系で必要な条件は、1×10^<-4>Pa以下の真空度、電子トラップと磁力線の精度(なす角)が5×10^<-3>以下であること等である。(2)振動ポテンシャル障壁で電子が反射するときの振動ポテンシャルの共鳴現象の観測。ポテンシャル障壁の空間的構造に関係した周波数で振動するときに、強い粒子加速が生じる。すなわち、ポテンシャル障壁がx<0でV=-V_0(x/s)^2かつx【greater than or similar】0でV=0であるならば、その共鳴周波数はf_0=2eV_0/(πms^2)となる。宇宙線の加速機構と関係のあるフェルミ加速に関するモデル実験によってその基本的な性質を実験によって調べるとともに、静電ポテンシャルと荷電粒子の相互作用に関しても貢献することを目標としている。3年計画の最初の平成12年度においては、モデル実験を組立て電子が加速されることを確認し、新しい知見を見出すことが出来た。具体的には、真空容器内(1×10^<-5>Torr)に7個の管状電極(内径30mm、長さ20mm)を5mm間隔に並べて置く。真空容器の外側の軸方向の磁場(<1kG)を作るソレノイド状のコイルに加えて直行する上下方向および水平方向の磁場を作る2組の補助コイルによって、磁場が管状電極の軸に沿うように精度良く調整する。また、両端を除く5個の電極を電気的に接続しその電位を基準電位とし、中央の電極からはほぼ軸上に電子源を挿入する。この電子源から放出される電子(最大エネルギーは約3eV)は、磁場(<500G)の存在によって、ほぼ中心軸に沿って運動する。左端の電極に-50V、右端の電極に-10Vの電位を印加すると両端での電子の位置エネルギーが電子の運動エネルギーよりも大きくなり、電子は中央部に閉じ込められて電子雲を形成するようになる。この電子雲は円柱形で、半径は約2mm、長さは約100mmである。ここで左端の電極に振幅5Vの正弦波の電圧を重畳すると、電子は多くの反射を繰り返し、そのうち一部の電子は十分に加速されて、振動を与えない右端の低い位置エネルギーを越えて漏洩するようになる。この電流と正弦波の周波数の関係を調べると、電流はある狭い周波数領域でのみ大きくなり共鳴的な振る舞いをすることが分かる。しかし、その周波数の関係は整数倍になっているわけではないので、単純な共鳴ではない。また、電流と右端の位置エネルギーの関係を調べると、加速に構造がある様子が分かった。さらに、これらの実験結果と標準写像を基にした数値計算を比較した結果、電子加速は位相空間の島構造とその周辺のカオス的な領域と関係していることが分かった。3年計画の最初の平成13年度において、平成12年度で行った電子加速が生じることを確認したモデル実験をもとに、より良い条件で実験を行うために真空排気系を整備し背景真空度を1×10^<-5>Torrから5×10^<-7>Tbrrに向上させた。これにより残留ガスの影響がほぼ無視できる状態で実験し、定性的に前年度の実験結果を確かめることができた。さらに、散逸、すなわちガスを真空容器内に導入し電子の中性粒子の衝突がある時の電子加速の様子を実験することができた。この実験条件でのフェルミ加速は、ガス圧の上昇とともに効率が減少するが、ほぼ1×10^<-3>Torr(平均自由行程が往復距離の数十倍)まで生じていることが分かった。また、再現性を向上するために、電子源をタンタル線からLaB_6へと変更し、電子トラップの電極等の改良を行った。

宇宙線の加速機構と関係のあるフェルミ加速についてモデル実験をし、その基本的な性質を調べるとともに、静電ポテンシャルと荷電粒子の相互作用に関しても貢献することを目標として3年計画で研究を行った。まず最初の平成12年度で、実験系を製作し電子加速が生じることを確認した。引き続く平成13年度で、より良い条件で実験を行うために真空排気系を整備し残留ガスの影響をほぼ無視できる実験系を実現するとともに、電子源にLaB6を採用することによって実験の再現性を高めた。以上の準備を経て、平成13年度から平成14年度にかけての実験でヘリウムガスを導入し、加速電子による漏洩電流が減少する様子から加速に必要な電子の往復回数が100から1000回であることを見出した。ここで、大きな加速エネルギーを得るためにはエネルギーの2乗から3乗で必要な往復回数が増えることも分かつた。さらに平成14年度で電子トラップの組み替えを行い往復距離を125cmから300cmに変えて電子加速による漏洩電流が得られる周波数が長さとともにわずかに現象する様子を観測した。これは、周波数が長さに反比例するというフェルミ写像による理論とは異なる結果である。一方、長さとともに加速電子の漏洩電流が増加する様子は、往復距離が長くなるとともに加速の限界エネルギーが増えるというフェルミ写像による理論予想と矛盾しない結果が得られた。以上の実験結果とフェルミ写像による理論との相違点は静電ポテンシャル壁の厚みに起因するものと考えられるが、この点に関してはまだ十分な結論を得るにいたっていないので今後の検討が必要である。