hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
市民主体の市街地改善まちづくりを支援するシミュレーシュンゲーミングシステムの開発

第1に、前年度までに開発してきた小型CCDカメラと映像機器を使用したポータブルシミュレーターを、市民主体のまちづくりが進行しているまちづくりの現場において実験的に使用し、ポータブルシミュレーターと一般化したシミュレーションツールの効果について検証した。第2に、シミュレーション・ゲーミングを基にして、更に情報通信技術を用いることで、遠隔地間を結ぶまちづくり協議システムへと発展させた。第3に、情報通信技術までを含めたシミュレーション・ゲーミングによるまちづくり支援システムの全体像を整理した。研究対象地は、まちづくりの緊急性が高い大都市密集市街地である東京都中央区月島地区および江東区深川地区、地方都市の中心市街地である福島県二本松市竹田根崎地区である。シミュレーションシステムを使用してまちづくりを支援しつつ、全体のシステムを完成させていった。結果として以下の3つの成果をあげた。1.シミュレーション・ゲーミングシステムを用いたまちづくり支援昨年度までに、建築模型やカードを用いる普及型シミュレーションツールとシミュレーション・ゲーミングのプログラムをパッケージ化した。本年度はそのパッケージツールを用いて、月島地区と深川地区で住民主体の景観計画策定を支援した。パッケージツールであっても住民間での目標空間イメージの共有を促進することができ、月島地区では地区計画の運用規定の見直し、また深川地区では景観整備方針を策定することができた。2.遠隔地間まちづくり協議システムの開発二本松市竹田根崎地区のまちづくり拠点と大学研究室を結んで、遠隔地間まちづくり協議システムを実践的に開発した。これはシミュレーション・ゲーミングシステムを基盤とする、テレビ電話会議システムを用いたものである。3.海外への研究成果の発信本年度は、シミュレーションゲーミングの基本システムの開発を行った。システムの開発自体は大学の研究室内で行ったが、全国の景観形成を主題としているまちづくりの関係者にヒアリング調査を実施し、シミュレーションゲーミングのシステムに必要となる要素を明らかにしつつ開発を進めた。結果として、以下の2つの成果を得た。1.小型CCDカメラと映像通信機器を使用したポータブルシミュレーターの開発大学内のスタジオではなく、実際にまちづくりが進行している現場で使用するためのポータブルシミュレーターを開発した。これは積木状の模型を組み立てて立体的に表現したまちの将来像を、アイレベルから見て景観や心理的圧迫感を検証するものである。市民が自らの手によって主体的に検討できるように、シミュレーターの形状と操作方法を工夫した。このシステムは、(1)アイレベルに視点をおいた動画を用いて、人間の歩行速度や車の走行速度での街並み景観に関する精密なシミュレーションを可能にした。(2)ワイヤレス通信技術の国際規格である「Bluetooth」を採用して、操作が容易な静止画中心のシミュレーションを可能にした。2.普及型シミュレーションツール(模型・カード等)の開発第1に、景観や都市環境のシミュレーションで使用する積木状の都市建築模型の普及モデルを開発した。基本モジュールに従った木製の積木に、「大都市の密集市街地」と「地方都市の中心市街地」を想定した縮尺1/100の建物立面写真を張り込んだ。モジュールの決定等にあたっては、実際のまちづくりワークショップや景観デザインで試験的に使用し、検証しながら開発を進めた。第2に、ゲーミングの役割設定と進行をサポートする普及版のカードツールを開発した。カードをデジタルデータとして一部書き込み変更も可能とすることで、様々なまちづくりの状況に対応できる汎用性のあるツールとすることができた。本年度は、前年度に開発したポータブルシミュレーター(小型CCDカメラと映像通信機器を使用)を、市民主体のまちづくりが進行している実際のまちづくりのフィールドにおいて実験的に使用し、そのポータブルシミュレーターと一般化した普及型シミュレーションツール(模型・カード等)の効果について検証していった。更にその実施効果データを分析し、システムの改善を繰り返すことによって、シミュレーション・ゲーミングによるまちづくりの支援システムの全体像を構築していった。1.住民の主体的活動による町並みルールの合意形成実際のまちづくりのフィールドにおけるシミュレーション・ゲーミングの実施は、町並みのルール策定が緊急の課題となっている、大都市の密集市街地と地方都市の中心市街地でそれぞれ行っている。大都市密集市街地では、東京都中央区月島地区において町並みづくりのルールについて検討している。これはすでに導入されている「街並み誘導型地区計画」のルールを更に強化する町並み協定の検討であり、協定内容に関する合意形成がシミュレーションシステムを用いて行われている。また、地方都市中心市街地では、福島県二本松市竹田根崎地区において、すでに策定している景観協定の運用と見直しにシミュレーションシステムを用いている。その結果実際の建て替えによる景観づくりが着実に進行している。2.シミュレーション・ゲーミングシステムの全体像の提示実際のまちづくりのフィールドにおいてシミュレーション・ゲーミング手法を実施することにより、模型やカードを用いる普及型シミュレーションツールとシミュレーション・ゲーミングのプログラムの完成度を高めていった。その結果、普及型ツールの整備とシミュレーション・ゲーミングのプログラムをパッケージ化することができ、著書としてまとめることができた第1に、前年度までに開発してきた小型CCDカメラと映像機器を使用したポータブルシミュレーターを、市民主体のまちづくりが進行しているまちづくりの現場において実験的に使用し、ポータブルシミュレーターと一般化したシミュレーションツールの効果について検証した。

結果として以下の3つの成果をあげた。1.シミュレーション・ゲーミングシステムを用いたまちづくり支援昨年度までに、建築模型やカードを用いる普及型シミュレーションツールとシミュレーション・ゲーミングのプログラムをパッケージ化した。本年度はそのパッケージツールを用いて、月島地区と深川地区で住民主体の景観計画策定を支援した。パッケージツールであっても住民間での目標空間イメージの共有を促進することができ、月島地区では地区計画の運用規定の見直し、また深川地区では景観整備方針を策定することができた。2.遠隔地間まちづくり協議システムの開発二本松市竹田根崎地区のまちづくり拠点と大学研究室を結んで、遠隔地間まちづくり協議システムを実践的に開発した。これはシミュレーション・ゲーミングシステムを基盤とする、テレビ電話会議システムを用いたものである。3.海外への研究成果の発信
北東ユーラシア諸言語の語形成に関する地域類型的研究

本研究は,ロシア,中国,モンゴル国など北東ユーラシア地域に分布するアルタイ諸言語と古アジア諸語の一つであるチュクチ語を対象とし,語形成に焦点をあて、主に現地調査で得られた一次資料に基づき,これらの言語の形態的手法と形態的プロセスを比較し,地域的類似性を明らかにすることである。研究の最終年度において,三人のメンバーがそれぞれの対象言語の接辞法について最終確認をし,研究の結論を出すことに集中した。代表の呉人徳司は,チュクチ語については,使役,逆受動,逆使役構文の解明を行ない,その成果を海外で開催された国際学会で発表したほか,日本語で論文として執筆した。またモンゴル諸語の語形成について資料を収集し,東部ユグール語に関するについて海外の学会で発表した。さらにチュクチ語の民話集を二冊刊行し,今後の研究に利用できる環境作りを行なった。風間伸次郎は,アルタイ諸語の場所的表現について,主にトルコ語,モンゴル語,ナーナイ語に焦点をあて,比較対照の論文を日本語で執筆した。また,アルタイ諸語の関係節について研究を重ね,その成果を英語で論文として刊行した。江畑冬生は,主に北東ユーラシアに分布するサハ語とトゥバ語に絞って研究を行ない,その研究成果を海外の学会で数回に亘り発表した。またサハ語の数量詞句に関する論文を日本語で,トゥバ語の証拠性に関する論文を英語で執筆した。以上のように,三人のメンバーが研究の最終年度において,研究成果の取り纏めに重点を置き、語形成に関する研究発表と論文の執筆に力を入れ,大きな成果を収めることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成27年度は研究代表者と分担者がそれぞれの対象とする言語の語形成について現地調査を行い、文法の記述研究を進めと同時に民話資料の収集、論文の執筆を行った。呉人徳司は、2015年7月から中国とモンゴル国でモンゴル諸語の現地調査、8月にはロシアでチュクチ語の現地調査を実施した。そして、チュクチ語の複統合性に関する論文を英語で執筆し、チュクチ語の語形成の一番特徴的な語彙的接辞、名詞抱合について詳しく論じた。また北方諸言語を対象にした論文集Linguistic Typology of the North(Vol.3)を編集し、刊行した。モンゴル諸語に関する研究として、モンゴル語のオイラード方言に関する論文を中国語で執筆し、ダグル語に関する論文を日本語で執筆した。また、中国で開催された学会でモンゴル諸語の東郷語とモンゴル語について口頭発表を行った。江畑は、2015年の8月にロシアでトゥバ語とサハ語について現地調査を実施し、両言語の補助動詞やボイス接辞の用法について研究データを得ることができた。また、海外の学会で二回、国内の学会に一回研究発表を行った。研究の成果として論文を3本執筆し、共著書を一冊刊行した。風間は、2015年の9月中国でツングース諸語の現地調査を実施したほか、日本語で論文を二つ、民話集として『ツングース言語文化論集』の62号を出版した。(理由)1.研究課題の当初の目的に基づき、メンバーの三人がそれぞれの対象とする言語が話されている地域に行き、現地調査を実施し、資料収集を行うことができた。2.現地調査で得られたデータを分析し、論文としてまとめたほか、国内外の学会で発表することができた。3.民話集の出版を行い、先住民言語文化の記録・保存に貢献することができた。本研究は北東ユーラシア地域に分布するアルタイ諸言語と古アジア諸語のひとつであるチュクチ語について,現地調査で得た一次データに基づいて,これらの言語の形態的手法と形態的プロセスを比較し,地域的類似性を明らかにする目的である。この一年間メンバーの三人がそれぞれの対象言語の接辞法について重点的に研究を進めてきた。呉人徳司は、モンゴル諸語の派生接尾辞の中で主に受け身と使役に関する比較研究を実施し,その成果を国内と海外の国際学会で発表し、さらに英語で論文として執筆し刊行した。また、屈折接尾辞としてモンゴル諸語も時制表現について研究を進め,その成果を海外の国際学会で発表した。そのほかにモンゴル諸語に属する東部ユグール語の形態論についても調査研究を進めた。風間伸次郎はアルタイ諸語の述語について、二つの論文を英語で執筆し,刊行した。特に感情を表す述語についての比較研究は大変興味深いものである。また,アルタイ型言語における主要部内在型関係節について,日本語さらに朝鮮語にまで視野を広げ,類型論的な研究の視点から興味深い論文を執筆した。江畑冬生は,チュルク諸語の二重使役の接辞,格接辞をツングース諸語のそれとの比較し,類型論的な研究を進め,国際学会で発表し,また英語で論文として執筆し刊行した。以上のように,三人のメンバーが二年目の研究計画に沿って,派生接辞,動詞の屈折体系や格組織の違いについて類型論的比較研究を進め,成果を出すことができた。研究の代表と二人の研究分担者が,それぞれが研究対象とする言語が話されている地域に行き、現地調査をの接辞法について重点的に研究を進めてきた。代表の呉人徳司は,モンゴル諸語が話されている中国の西北地方に行き,モンゴル諸語の東郷語,東部ユグール語の現地調査を行った。また東北地方では,ダグル語の現地調査を行った。

これらの言語の一次データに基づき,日本,モンゴル国,フィンランドで開催された国際学会でモンゴル諸語のヴォイス,時制などについて研究発表をし,また英語で論文を執筆した。風間伸次郎は,ロシアと中国で現地調査を実施したほか,ロシアからツングース諸語の話者を日本に招聘して,きめ細かな言語データの収集と分析を行なった。そして調査の成果を英語で三本の論文として執筆し,アルタイ諸語の視点から類型論研究を進めた。江畑冬生は,主にロシアのシベリア地方で話されているチュルク諸語のサハ語,トゥバ語の現地調査を行ない、使役の接辞,格接辞について一時データを収集し,主にツングース諸語の比較研究を進め,その成果を国際学会等で発表し,また英語で論文として執筆することができた。本研究は,北東ユーラシア地域に分布するアルタイ諸言語と古アジア諸語の一つであるチュクチ語について,現地調査で得られた一次資料の分析を行ない,これらの言語の形態的手法と形態的プロセスを比較し,地域的類似性を明らかにすることが目的である。この一年間三人のメンバーが,それぞれの対象言語の接辞法についてさらに研究を進めることができた。具体的には以下の通りである。呉人徳司は,モンゴル語の諸方言の語形成について資料を収集し,方言の比較研究を行なった。その研究成果を海外の国際学会で発表した。また,モンゴル諸語に属するダグル語の派生と屈折接尾辞について、現地調査を行ない,その成果を国内で開催されたワークショップで発表した。チュクチ語については,10年前に収集した動物に関する民話10編を形態素分析し,一冊の本として刊行した。風間伸次郎は,アルタイ諸語の再帰人称接辞に関する対照研究を行なった。その研究成果としてトルコ語,モンゴル語,ツングース諸語の再帰人称接辞を比較した論文を日本語で執筆し,国内の雑誌で発表した。江畑冬生は,主に北東ユーラシアに分布するチュルク諸語のボイス接辞による派生動詞と受身・再帰・逆使役構文に関する解明を行なった。その研究成果として,サハ語とトゥバ語の受身と再帰接辞について考察した論文を刊行している。通時的変遷としては,チュルク諸語の処格と分格をめぐる用法の発展に関する解明を行なった。またトゥバ語の証拠性接辞について,ロシアの研究者と共同研究を行ない,その成果を国際学会で発表した。以上のように,三人のメンバーが三年目の研究計画に沿って,語形成に関する研究をさらに進め,一定の成果をあげることができた。研究の代表者と二人の研究分担者が,それぞれの研究対象とする言語が話されているロシア,モンゴル,中国に行き,現地調査を実施し,語形成に関する研究をさらに進めることができた。このうち代表の呉人徳司は,中国とモンゴル国でモンゴル語の方言調査を実施したほか,中国の東北地方に行き、モンゴル諸語の一つであるダグル語の現地調査を行ない,多くの一次データを収集することができた。チュクチ語については、ロシアのモスクワで母語話者の協力の元、動物に関する民話資料の形態素分析を行ない、名詞抱合,接辞法に関する研究の充実化を図った。風間伸次郎は,主にロシアで現地調査を実施し,ツングース諸語の再帰接辞のデータを収集し,分析を行なった。江畑冬生は,シベリア地方で話されているチュルク諸語のサハ語,トゥバ語について現地調査を行ない,これらの言語のボイス接辞による派生動詞と受身・再帰・逆使役構文に関する研究を実施した。
対馬海峡から日本海へ流入する海水の津軽海峡,宗谷海峡での流出の分配に関する研究

対馬海峡から流入した対馬暖流が青森県西方沖から津軽海峡を通る津軽暖流と,北上して北海道西岸・宗谷海峡を通る宗谷暖流に分岐する際の流量の分配機構を,数値シミュレ-ションによる力学的理解や,観測およびデ-タ解析による実態把握などによって研究した.その結果,次のようなことがらが明らかになった.数値シミュレ-ションによって,日本海は循環の季節変化が著しく,風応力の大きな冬季は風成循環が卓越し,風が弱まる夏季には海峡からの流入流出によって発生する循環が卓越していることを示した.また,青森県西方での対馬暖流の分岐については,流軸の東西の移動や海底地形を感じる度合によって流量の分配比率が決まっている傾向が示されたが,まだ確定的な結論を得に至っていない.日本海区水産研究所との共同研究により,青森県西方沖および津軽海岐での海洋観測を実施した.それにより,水温・塩分の観測から間接的に求めた津軽暖流の流量は,ADCPによる直接測流の結果に一致することを実証した.また,海岐内の津軽暖流には明瞭な日周変動が観測され,それは下流方向への水位差によって駆動されていることを明らかにした.過去の流量の観測値を沿岸水位と比較した結果,北上流は深浦ー松前の水位差に比例して変動しており,津軽暖流は松前ー函館の水位差に比例して変動していることが明らかになった.このことは北上流,津軽暖流を駆動しているものは,それぞれ南北,東西の水位差であることを意味している.従って,北上流と津軽暖流の流量の配分比率は,東西と南北の海南傾斜によって決まっていると結論される.何が青森県西方の海面水位を決めているのかは,今後の重要な研究課題である.対馬海峡から流入した対馬暖流が青森県西方沖から津軽海峡を通る津軽暖流と,北上して北海道西岸・宗谷海峡を通る宗谷暖流に分岐する際の流量の分配機構を,数値シミュレ-ションによる力学的理解や,観測およびデ-タ解析による実態把握などによって研究した.その結果,次のようなことがらが明らかになった.数値シミュレ-ションによって,日本海は循環の季節変化が著しく,風応力の大きな冬季は風成循環が卓越し,風が弱まる夏季には海峡からの流入流出によって発生する循環が卓越していることを示した.また,青森県西方での対馬暖流の分岐については,流軸の東西の移動や海底地形を感じる度合によって流量の分配比率が決まっている傾向が示されたが,まだ確定的な結論を得に至っていない.日本海区水産研究所との共同研究により,青森県西方沖および津軽海岐での海洋観測を実施した.それにより,水温・塩分の観測から間接的に求めた津軽暖流の流量は,ADCPによる直接測流の結果に一致することを実証した.また,海岐内の津軽暖流には明瞭な日周変動が観測され,それは下流方向への水位差によって駆動されていることを明らかにした.過去の流量の観測値を沿岸水位と比較した結果,北上流は深浦ー松前の水位差に比例して変動しており,津軽暖流は松前ー函館の水位差に比例して変動していることが明らかになった.このことは北上流,津軽暖流を駆動しているものは,それぞれ南北,東西の水位差であることを意味している.従って,北上流と津軽暖流の流量の配分比率は,東西と南北の海南傾斜によって決まっていると結論される.何が青森県西方の海面水位を決めているのかは,今後の重要な研究課題である.本研究は対馬海峡から流入した対馬暖流が,秋田沖で津軽海峡から津軽暖流として流出する流れと,北上して宗谷海峡から宗谷暖流として流出する流れに分岐する際の,分配率を調べようとするものである.この研究の準備として、既存の海洋観測資料(表面海流,水位)を用いて津軽暖流の季節変化を調べ(力石),また数値モデルを用いて日本海の海洋循環の季節変動を調べた(関根).まずデ-タ解析の結果から,対馬暖流/津軽暖流の明瞭な季節変化(冬から春にかけて弱く,夏から秋にかけて強い)やその空間的な特徴が明らかにされた.また数値モデルからは,冬は風による風洋循環が卓越するのに対し,夏は流入出循環が卓越することが示された.次に津軽暖流の流入モデルを作成し,津軽海峡内の定常的な流れの空間分布や力学的なバランスを詳細に調べた(力石).その結果は海流や水位の観測値と良い対応を示した.また海峡内の海流と潮汐の相互作用を調べ,西口と東口付近では非線形効果が大きいことを明らかにした.これらの準備的研究を基礎に,秋田沖の北上流の津軽暖流と宗谷暖流への分岐の問題を調べた(関根).この研究は現在進行中であるが,解析モデルにより(1)秋田沖を北上する流れが日本海の海底地形を感じる場合には津軽海峡への流入が多いこと,(2)流れが上層に集中して海底地形の影響が相対的に小さい場合には津軽海峡への流入量は小さくそのまま北上する傾向が強いこと,などが示された.今後,この問題をより定量的に研究してゆきたい.本研究は対馬海峡から流入した対馬暖流が,青森県西方沖から津軽海峡を通る津軽暖流と,北上して北海道西岸・宗谷海峡を通る宗谷暖流に分岐する際の,流量の分配機構を調べようとするものである。今年度は日本海区水産研究所との共同研究により,青森県西方沖および津軽海峡での海洋観測を実施した。それにより,水温・塩分の観測から間接的に求めた津軽暖流の流量(南北両断面での地衡流の収支から求めたもの)は,ADCPによる直接測流の結果に一致することを実証した。

また,海峡内の津軽暖流には明瞭な日周変動が観測され,それは下流方向への水位差によって駆動されていることを明らかにした。過去の流量の観測値(地衡流量の収支から間接的に求めたもの)を沿岸水位と比較した結果,北上流は深浦ー松前の水位差に比例して変動しており,津軽暖流は松前ー函館の水位差に比例して変動していることを明らかになった。このことは北上流,津軽暖流を駆動しているものは,それぞれ南北,東西の水位差であることを意味している。従って,北上流と津軽暖流の流量の配分比率は,東西と南北の海面傾斜によって決まっていると結論される。それでは何が青森県西方の海面水位を決めているのかが,今後の重要な課題となる。昨年度に続き,数値モデルによって日本海の海洋循環の力学的理解を深めた。日本海は沿海であるため,循環の季節変化が著しく,風応力の大きな冬季は風成循環が卓越し,風が弱まる夏季には,海峡から流入流出することによって起こる循環が卓越する可能性が高いことが示された。また,青森県西方での対馬暖流の分岐については,流軸の東西の移動や海底地形を感じる度合によって流量の分配比率が決まっていることが示唆されたが,まだ確定的な結論を得るに至っいてない。今後の研究課題としたい。
学習理論を利用したテキスト情報からの知識獲得に関する研究

概念形成、理論形成などの知的創造機能を実現するための基礎研究として、本研究課題では以下のテーマに重点を置いて研究を行なった。1訓練事例集合の典型的な特徴から、平均的なカテゴリーとの距離(連想度と呼ぶ)をもとにして、事例のカテゴリー概念を学習するアルゴリズムPBLを開発した。また、アルゴリズムの平均的な振舞いを理論的に解析する平均的事例解析を導入して、PBLの定量的な特性を解析した。その結果、PBLはQuinlanの開発したID3などとほぼ同等あるいはそれ以上の性能を持つこと、事例の欠落や誤りに強いことなどが判明した。2類推を用いて与えられた物理現象の理論形成を行うシステムを開発した。本システムは、与えられた物理現象の観測データと類似した過去の物理現象との類比を基にして、物理現象を説明づけるための理論を形成するシステムである。本システムには、部分的な類似性を考慮して、複数のベースとターゲットとの部分的な類比を発見する、複合類推と呼ぶ推論メカニズムを導入している。このため、システムがターゲットと部分的には類似しているが、現象全体としては類似していないソースのみを保持している場合でも、類推を用いた理論形成が可能となっている。3競合する複数のエージェントが存在するゲームの領域において、過去の問題解決の経験から戦略プランを学習するシステムを開発した。本研究では、ゲームの状態を抽象的に表現するために、基本プランと呼ぶ概念を導入している。本研究では、予めゴール達成までの状態変化が与えられていると仮定して、基本プランの時間的な因果関係に基づいて、ゴール状態から逆に遡ってゲームの各状態を解析することにより、ゴール達成に関係のある必要最小限の基本プランに絞って解析を進めるようにしている。また本システムには、獲得された戦略プランを洗練化するために、失敗の経験を通じて戦略プランの制約条件を学習するメカニズムを導入している。
量粒子線治療におけるスキャニング照射の呼吸移動性臓器への適用に関する研究

スキャニング照射治療法は、複雑な形状の臓器に適合した照射野を形成できることから粒子線治療の特徴である線量分布の局所集中性を最大限に生かせるが、これまで呼吸などに伴う治療中に動きのある体幹部腫瘍への適応が困難であった。本研究の目的は、スキャニング照射を体幹部腫瘍に適用する際の問題点を明らかにし、その解決法を探すことである。治療中に移動する臓器に対してスキャニング治療を行った際に、照射野内の線量不足や照射野外へのはみ出しが生じた場合、がん再発の誘発や正常臓器の副作用等の問題を引き起こす。これらの悪影響について臨床をモデル化したファントムを用いて解析を行った。作成した動体ファントムは、3cmφの球形状などの模擬腫瘍を、パラメータ(振幅(<20mm)・周期(<10s))可変にてサインカーブで動かす事が出来る。また、動体ファントム筐体に空気あるいは水を封入することで、肺腫瘍および肝臓の横隔膜直下部のような軟部組織腫瘍を模擬することが出来る。さらに、筐体全体を回転させることでビーム照射方向に対する模擬腫瘍の動きを変化(<90deg.)させることが出来る。これらの単純化された、臨床上典型的な動作をする動体ファントムを4DCT撮影することで、シミュレーションの基礎データを取得した。照射事件をシミュレートして4DCT上に線量分布を計算させるにあたり、照射線量や機器動作時間などの照射パラメータから照射スポットが時系列CT画像のどの時刻のものにたいおうするかを割り出し、それぞれの3DCT上に照射された線量分布を算出する。その後に計画時の3DCT上に線量分布の総和を算出して、実際のビーム照射実験の点線量測定と比較した。さらに、臨床上の評価として定評あるDVHなどでの線量分布評価を行った。これにより、繰り返し照射などで臨床上許容できる線量分布形成がかのうかどうかを臨床4DCTデータから評価できる。本研究の目的は、複雑な形状の臓器に対しても照射野形状を精度よく合わせられるスキャニング照射を、体幹部の呼吸移動性臓器に適用する際の問題点を明らかにし、その解決法を探すことである。本年度はまず、スキャニング照射のシミュレーションを行うための基本的ソフトウェアの枠組みを形成した。患者CT画像や輪郭を取り込むことで、照射の計画を立てる「治療計画」と呼ばれる部分と、時系列CT画像(4D-CT)による実際の患者の動きに対して照射をシミュレートして線量分布を算出する部分に大きく分けられる。これらソフトの枠組みと模擬的に作成した4D-CTによるデモンストレーションを、2005年11月の日本放射線腫瘍学会第18回学術大会において、「粒子線スキャニング照射を呼吸性移動臓器に適用する際の線量分布シミュレーション」というタイトルで口頭発表行った。2005年秋には高速マルチスライスCTの運用が開始されたため、高位置分解能な画像を呼吸の各位相で得ることの出来る利点を生かし、まずは動体ファントムのCT画像を取得した。この動体ファントムは、体表面を模擬したアクリル水槽中内で模擬腫瘍を動かすものであり、CT視野内に金属部品を使わずに簡略モデルの動きを再現することでCT撮影を可能とした。水槽部には肺を模擬して空気を入れることも、肝臓などの軟部組織を模擬して水を封入させることもできる。模擬腫瘍はサインカーブ(振幅<20mm、周期<3秒で可変)での動きを行い、線量計を封入することもできる。重粒子線治療はブラッグピーク特性から横方向と深さ方向での動きによる影響が異なることから、水槽全体を回転させて動く方向を制御させることにした。この動体ファントム撮影に基づくスキャニング照射のシミュレーションした結果の一例をThird International Conference on Translational ResearchでPoster-Oral発表「Dose Distribution of Heavy-ion Scanning Irradiation Simulated for Moving Target」を行った。同様の結果を日本医学物理学会機関誌に報告している。

さらに、臨床上の評価として定評あるDVHなどでの線量分布評価を行った。これにより、繰り返し照射などで臨床上許容できる線量分布形成がかのうかどうかを臨床4DCTデータから評価できる。
室温イオン液体中におけるリチウムイオン電池用黒鉛系負極の電気化学的挙動の解明

室温イオン液体電解質/黒鉛系負極の界面設計に関する、基礎的知見を得ることを目的とした。カチオン種にかかわらず、初回充放電特性は同じであったが、高電流密度では放電特性に差異を生じた。FE-SEM/EDXとXPSより、初回充電後の黒鉛粒子の表面にはカチオン種にかかわらず、LiF、C、O、およびSから成る析出物が覆うことがわかった。電気化学インピーダンススペクトルはカチオン種によって、析出物の抵抗に差異を生じることを示した。以上の結果、析出物の主成分はアニオン種由来の無機化合物で、カチオン種は析出物の生成およびその抵抗、さらには高電流密度での放電特性に影響を及ぼすことを明らかにした。本年度は、室温イオン液体/黒鉛系負極の界面設計に関する基礎的知見を得るため、熱安定性の高いアニオン種を含む室温イオン液体中における黒鉛系負極の電気化学的挙動の解明に着手した。黒鉛系負極に天然黒鉛、室温イオン液体にリチウム塩を含むN, N-ジメチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウム-ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)アミド(DEME-TFSA)を用いて、以下の項目を実施した。1.黒鉛系負極の表面に形成する固体電解質界面(SEI)の成分とその形成機構の解明:有機溶媒系電解質(有機溶媒系)では初回充電時、黒鉛粒子の表面に還元生成物(析出物)からなるSEI被膜が形成される。そこで、FE-SEM/EDXを用いて元素分布を測定した結果、初回充電後、黒鉛粒子表面にOおよびFを含む析出物が覆っていることがわかった。また、XPSの結果から、その析出物が主にLiF、C、OおよびSから成ることがわかった。なお、有機溶媒系では、SEI成分中にアルキルリチウムカーボネートを含むが、本室温イオン液体系ではその存在が検出されなかったので、今後、より詳細な分析を要すると考えられる。2.室温イオン液体中における黒鉛系負極の初回充電反応の解明:黒鉛系負極の充放電特性に関する予備検討を行った。室温イオン液体中における初回充放電特性は有機溶媒系とは異なり、比表面積が大きくなると良好であった。また、交流インピーダンス法により得られた電荷移動抵抗から求めたLi(I)イオンの脱溶媒和過程の活性化エネルギーは、有機溶媒系より室温イオン液体系の方が大きかった。以上の結果、初回充電過程でTFSA-イオンの還元分解による副反応が発生し、LiF、O、CおよびSから成る析出物が黒鉛粒子表面を覆うこと、また、室温イオン液体系と有機溶媒系ではLi(I)イオンの脱溶媒和過程が異なることを見出した。前年度にリチウム塩を含むN, N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウム-ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)アミド(DEME-TFSA)を用い、初回充電時、黒鉛粒子の表面にTFSA-アニオン由来の元素を含む還元生成物(析出物)からなる被膜が形成されることを報告した。本年度はその成果を踏まえ、室温イオン液体/黒鉛系負極の界面設計に関する基礎的知見を得るため、引き続き熱安定性の高いアニオン種(TFSA-)を含む室温イオン液体中における黒鉛系負極の電気化学的挙動を解析した。黒鉛系負極には天然黒鉛、室温イオン液体には新たにDEME-TFSAとほぼ同じ物性を示すN-メチル-N-プロピルピロリジニウム(P13)-TFSAを用いて、以下の項目を実施した。なお、下記項目は研究計画調書の研究計画に一致する。1.室温イオン液体中における黒鉛系負極の電気化学的挙動に及ぼす要因の特定:カチオン種をDEMEからP13に変えても、初回充放電特性はほぼ同じであった。初回充電後の黒鉛系負極の表面を分析したところ、LiF、C、O、F、Sが検出された。この結果はDEME-TFSA系で黒鉛粒子の表面に生成した析出物の成分とほぼ同じであった。2.室温イオン液体中における黒鉛系負極の初回充電反応の解明:交流インピーダンス法から得られた初回充電後の天然黒鉛電極のナイキストプロットに対して、2つの時定数を持つ等価回路を用いて、パラメータフィッティングを行った。その結果、実測値とフィッティング結果が一致したので、P13-TFSA系でも析出物が黒鉛粒子の表面を覆うことが明らかとなった。以上の結果、カチオン種に関わらず、初回充電過程でTFSA-アニオンの還元分解による副反応が発生し、TFSA-アニオン由来の析出物が黒鉛粒子の表面を覆うことを明らかにした。前年度にN,N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウム-ビス(トリフルオロメタンスルホン)アミド(DEME-TFSA)とほぼ同じ物性を有するN-メチル-N-プロピルピロリジニウム(P13)-TFSAを用いて、室温イオン液体中における黒鉛系電極の初回充電反応および黒鉛系負極の電気化学的挙動に及ぼす要因の特定を報告した。本年度はその成果を踏まえ、引き続き、熱安定の高いアニオン種(TFSA-)を含む室温イオン液体中における黒鉛系負極の電気化学的挙動を解析した。黒鉛系負極には天然黒鉛、室温イオン液体にはリチウム塩を含む上記2種類の室温イオン液体を用いて、下記項目を実施した。

1.室温イオン液体中の黒鉛系負極の電気化学的挙動に影響を及ぼす要因の特定:電気化学インピーダンス法から得られた初回充電後の天然黒鉛電極のナイキストプロットに対して、2つの時定数を持つ等価回路を用いて、パラメータフィッティングを行った。その結果、上記2種類の室温イオン液体で被膜抵抗に差異があったことから、カチオン種が析出物(被膜)の生成反応、すなわち、初回充電時の副反応に影響を及ぼすことが示唆された。また、この被膜抵抗および高電流密度での放電特性に相関性が見られた。2.室温イオン液体中における黒鉛系負極の初回充電反応の解明:飛行時間型二次イオン質量分析法を用いて、初回充電後の天然黒鉛電極の表面を分析した。その結果、上記2種類の室温イオン液体で生成する被膜には、LiFおよびLi2SO2が含まれることが明らかとなった。以上の結果、カチオン種に関わらず、初回充電時の副反応にはTFSA-アニオンの分解反応が発生し、被膜の主成分は類似の無機化合物であったが、カチオン種は被膜生成およびその抵抗、さらには高電流密度での放電特性に影響を及ぼすことが明らかとなった。室温イオン液体電解質/黒鉛系負極の界面設計に関する、基礎的知見を得ることを目的とした。カチオン種にかかわらず、初回充放電特性は同じであったが、高電流密度では放電特性に差異を生じた。FE-SEM/EDXとXPSより、初回充電後の黒鉛粒子の表面にはカチオン種にかかわらず、LiF、C、O、およびSから成る析出物が覆うことがわかった。電気化学インピーダンススペクトルはカチオン種によって、析出物の抵抗に差異を生じることを示した。以上の結果、析出物の主成分はアニオン種由来の無機化合物で、カチオン種は析出物の生成およびその抵抗、さらには高電流密度での放電特性に影響を及ぼすことを明らかにした。1.室温イオン液体中における黒鉛系負極の電気化学的挙動に及ぼす要因の特定実施計画に示したように、充電後の黒鉛粒子の表面分析・表面観察を行った。カチオン種をDEME+カチオンからP13+カチオンに変えても、初回充電後の黒鉛粒子の表面に生成する析出物の成分(LiF、C、O、F、S)とほぼ同じであることを明らかにした。これより、カチオン種よりもTFSA-アニオンが固体電解質界面(SEI)に相当する析出物の成分とその形成機構に関係していることを概ね特定できたので、概ね順調に進展していると判断した。2.室温イオン液体中における黒鉛系負極の初回充電反応の解明実施計画に示したように、周波数特性分析器を付設した電気化学測定システムを用いて、交流インピーダンス法による室温イオン液体/黒鉛系負極の界面構造および反応を時定数分離により詳細に調べ、初回充電反応を解析した。2つの時定数を持つ等価回路を用いて、パラメータフィッティングを行った結果、実測値とフィッティング結果が一致したので、カチオン種にかかわらず、SEIに相当する析出物が黒鉛粒子の表面を覆うことを明らかにした。これは室温イオン液体/黒鉛系負極の界面設計に関する有意義な情報と考えられるので、概ね順調に進展していると判断した。研究内容もしくは研究成果について、論文が掲載されたら、公開する予定である。電気化学平成26年度も概ね順調に進展したので、当初の研究実施計画を推進していく。平成27年度は前年度に得られた結果を基にして、以下の項目2, 3,および4を実施する。なお、下記項目は研究計画調書の研究計画に一致する。
敗血症による中枢神経障害の分子生物学的解明(特にサイトカインによる細胞内伝達系への影響)

脳血流はCLPにおいて48時間後に著明に減少したが、AM281投与により改善した。脳内caspase-3濃度もCLPにおいて48時間後に上昇したが、AM281投与はこの上昇をくいとめることが出来た。(control,3.9±0.4;sham,4.2±0.4;CLP,7.1±1.0*;CLP+AM281,4.0±0.5densitometric units;*p<0.01).敗血症性由来の中枢神経症状は、AM281投与は敗血症性由来の中枢神経症状を食い止あることが可能であった。敗血症由来の血行動態の変動に内因性カンナビノイドが強く関与しており、AM281投与が、血行動態の変動と敗血症性由来の中枢神経症状を改善、さらには生存率を向上させた。敗血症由来の血行動態の変動にNOが強く関与しており、選択的iNOS inhibitor(L-NIL)投与にてその血行動態の変動を改善することが可能であった。しかし、敗血症性由来の中枢神経症状はL-NIL投与で改善出来ず、NOの関与は否定的であった。(control,3.9±0.4;sham,4.2±0.4;CLP,7.1±1.0*;CLP+AM281,4.0±0.5densitometric units;*p<0.01).敗血症性由来の中枢神経症状は、AM281投与は敗血症性由来の中枢神経症状を食い止めることが可能であった。
変調ポテンシャル量子井戸による光路切替えスイッチのデジタル動作

今年度は、マッハツェンダー干渉型光スイッチに、特別な量子井戸構造を組み込むことにより、あるしきい値電圧(電界)付近で急峻に光の出力ポートが切り替わるような光スイッチの検討を行った。具体的には、コンピュータシミュレーションにより、量子井戸構造の最適化を行った。通常用いられる矩形量子井戸の両方の端付近にある程度の厚さを持った障壁層を挿入することで、無電界時に中央の井戸に閉じ込められていた電子・ホールの波動関数が、電界印加時に左右の井戸に移動するようになる。障壁層の厚さを変化させることで、この波動関数の移動するしきい値電界を制御することができるようになる。また、電子とホールとで障壁をトンネルする確率が異なるため、左右の障壁層の厚さを最適化することで、効率よく波動関数を移動させることができる。このような波動関数の制御ができると、あるしきい値電界で急激に吸収が広い波長範囲にわたって減少するため、その結果として生じる屈折率変化も急峻かつ非常に大きなものとなる。その結果、デジタル的な動作が可能な光スイッチが実現可能となる。このようなアイデアの下、InGaAs/InAlAs材料系について、量子井戸構造の最適化を行った。最適構造は、障壁層の厚さが2.7nm、中央の井戸幅が3.8nm、電子の波動関数のしみだしを促進するための井戸の井戸幅が5.6nm、ホールの波動関数のしみだしを促進する井戸の井戸幅が4.7nmであることが分かった。光路切替えスイッチを実現するためには、マッハツェンダー干渉計の設計技術・作製技術をまず確立する必要がある。そのため本年度は、もっともシンプルなバルク材料を用いたマッハツェンダー干渉型光スイッチの試作と評価を行った。バルク材料の変調器には、大きな変調帯域、適度な動作電圧、偏光無依存といった長所がある。そこで、導波路にバルク材料を用いた2×2のマッハツェンダー光スイッチを試作・測定し、導波路作製技術の確認、測定技術の確認を行った。InP基板上に、バルクInGaAsPを含むP-I-NダイオードをMOCVDを用いて成長し、導波路幅2μmで、2つのMMIカプラを有するマッハツェンダー光スイッチを作製した。導波路構造は、CH4・H2・Ar/02交互供給ドライエッチングによる深さ1.5μmのハイメサ導波路とした。位相変調部となる電極には、Ti/Auを用いた。位相変調部の長さは500μm、素子の全長は2mmとした。動作波長1.55μmにおいて、印加電圧3Vのスイッチ動作を達成した。この結果から、(動作電圧)×(位相変調部の長さ)は、1.5Vmmとなる。また、1.53μm1.56μmの波長範囲において、スイッチ動作の偏光無依存性も確認した。
脳卒中後歩行障害に対する機能回復型ブレイン・マシンインターフェイス開発

脳卒中患者の運動野に陽極経頭蓋直流電気刺激、麻痺側下肢の腓骨神経に機能的電気刺激を同時に行ったが歩行機能改善効果は認めず、ブレイン・マシンインターフェイス(BMI)を歩行障害の治療に応用するため経頭蓋直流電気刺激にて運動野の興奮性を変化させ、BMIに用いる下肢の感覚運動リズムを調節できるか検討を行った。経頭蓋直流電気刺激後の足運動イメージ時のβ帯域感覚運動リズム変化は健常者と下肢切断患者では異なり、BMIを歩行障害に応用するためには、興奮性・抑制性刺激を使い分ける必要があり、BMI情報の変動に対し経頭蓋直流電気刺激が有益である可能性が示唆された。頭皮上から刺激を行い大脳皮質の興奮性を人工的に変化させることによって、うつ病、脳卒中、パーキンソン病ヘの治療応用が最近報告されている。これらの手法はニューロモジュレーションと呼ばれ、主に反復経頭蓋磁気刺激、経頭蓋直流電気刺激が利用されている。リハビリテーション医学の発展により、脳卒中後の上肢機能障害に対し反復経頭蓋磁気刺激、経頭蓋直流電気刺激、強制使用、装具療法、機能的電気刺激、ロボット訓練など上肢機能改善を目的に多くのアプローチの研究が行われている。しかしながら下肢機能障害に対するアプローチはリハビリテーションによる理学療法及び装具療法が中心であり、現在下肢機能障害の改善に対する画期的な治療開発が切望されている。本研究は脳卒中後運動麻痺による下肢機能障害を有する患者に対し、運動野の大脳皮質興奮性を変化させる反復経頭蓋磁気刺激または経頭蓋直流電気刺激を投与し、さらに脳活動に応じ麻痺側下肢の腓骨神経に機能的電気刺激を同時に行い、脳卒中後歩行障害の改善を目指す研究である。今年度は健常者を中心にニューロモジュレーションにて大脳皮質興奮性を変化させ、下肢運動イメージ中の脳波計測を行い、ブレイン・マシンインターフェイス(BMI)に利用される脳波コントロールの向上を認める方法を検討した。この結果からBMI時の脳波コントロールにおける個人間の変動に対する対応及び経頭蓋直流電気刺激の刺激効果を高め下肢機能障害への治療効果促進に結びつく可能性が示唆された。本研究では大脳皮質の興奮性を変化させるニューロモデュレーション(経頭蓋直流電気刺激)を用い運動野の興奮性を変化させ、ブレイン・マシンインターフェイス(BMI)技術に用いる脳信号パターン(事象関連脱同期、事象関連同期)を増幅させることが可能か検討を行った。健常者を対象とし補足運動野と一次運動野(足部対応領域)に興奮性経頭蓋直流電気刺激およびに抑制性経頭蓋直流電気刺激を実施したところ、足運動イメージ時のβ帯域事象関連脱同期は変化しなかったが、β帯域事象関連同期が興奮性刺激で低下を認めた。また手の運動イメージ時の事象関連脱同期および事象関連同期は足部に対応する運動野への刺激前後では変化を認めなった。さらにBMI技術の応用が期待される下肢切断患者にて健常者と比較検討を行ったところ、足運動イメージタスクにおける下肢切断患者のβ帯域事象関連同期は健常者と比べ有意に低下していた。さらに足運動イメージ時のβ帯域事象関連同期が抑制性刺激で増加傾向を認め健常者との反応が異なっていた。この結果から歩行障害を有する脳卒中患者にてBMIに用いる脳信号賦活のためには、単に興奮性刺激を行い大脳皮質興奮性を増加させるのではなく、興奮性・抑制性刺激を使い分ける必要があると考えられ、BMI時の脳波コントロールにおける個人間の変動に対する対応に結びつく可能性が示唆された。また脳卒中後運動麻痺による下肢機能障害を有する患者に対し、運動野に経頭蓋直流電気刺激を投与し、脳活動に応じた麻痺側下肢の腓骨神経に機能的電気刺激を同時に行い脳卒中後歩行障害の改善を目指したが改善効果は少なくさらなる改良が必要であると考えられた。リハビリテーション医学の発展により、脳卒中後の上肢機能障害に対し反復経頭蓋磁気刺激、強制使用、装具療法、機能的電気刺激、ロボット訓練など上肢機能改善を目的に多くのアプローチの研究が行われている。本研究は脳卒中後運動麻痺による下肢機能障害に対し、運動野に大脳皮質興奮性を変化させる反復経頭蓋磁気刺激または経頭蓋直流電気刺激を用い、さらに麻痺側下肢の腓骨神経に機能的電気刺激を同時に行い、脳卒中後歩行障害の改善を目指す。今年度は歩行障害の残存した脳卒中患者に経頭蓋直流電気刺激及び機能的電気刺激併用の研究を実施したが、麻痺の重度な患者、また運動野や大脳皮質に病変を認める患者には効果が少なかった。

そのため脳信号を解析し運動及びコミュニケーションの補助を行うブレイン・マシンインターフェイス(BMI)の技術を併用することで、個人間の変動に対する対応及び経頭蓋直流電気刺激の刺激効果を高め下肢機能障害への治療効果を高める基礎実験を検討中である。今年度の研究にてニューロモジュレーションによるBMI技術の向上を認め、次年度は歩行障害の残存した脳卒中患者に実施予定である。今年度の研究にてニューロモジュレーションと機能的電気刺激の効果が期待されにくい背景の解明が進んだため。ニューロモジュレーションにて大脳皮質興奮性を変化させ、機能的電気刺激を併用することで運動訓練効果を増大させる。さらにBMIで得られた脳信号に応じて腓骨神経に機能的電気刺激を行い、被験者の運動を誘発することにより脳活動と末梢感覚を統合させる機能回復型BMIの研究を行う。歩行運動イメージ時の脳波解析を行い機能回復型BMIの基礎実験を行う。BMIで得られた脳信号に応じて腓骨神経に機能的電気刺激を行い、被験者の運動を誘発することにより脳活動と末梢感覚を統合させる機能回復型BMIを検討する。上記計画のため脳波電極の購入を予定している。また次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ研究の遂行に使用する予定である。上記計画のため脳波解析ソフトの購入を予定している。また次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成24年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行に使用する予定である。
広帯域表面波を用いた表面層の損傷・劣化及び残留応力の評価

本研究では,広帯域広開口角圧電高分子膜超音波センサーとデジタル超音波装置を用いて,水浸法により漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波信号を収録し,それらの伝播速度及び減衰を時間領域で高精度測定するシステムを構築し,表面層の材料特性,疲労の進行に伴う表面微視亀裂,さらに表面層の応力を非破壊的に測定する方法を確立することを目的とした.研究で得られた主な結果を以下に示す.(1)広帯域PVDF超音波探触子と研究代表者らが開発したデジタル超音波測定装置を組合わせ,漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波速度及び漏洩レーリー波の減衰を高精度で測定するシステムを開発した.これと10MHzの探触子を用いて,溶融石英に対し上記速度を相対精密度(標準偏差/平均値)0.015,0.03,0.018%を達成した.(2)漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波速度及び漏洩レーリー波の減衰を用いて,溶融石英・アルミニウム合金の表面層の密度を10%以内の誤差で推定した.(3)アルミニウム合金の負荷及びそれと直交方向の表面波の音弾性定数が-23,-9x10^<-6>/MPaであることを明らかにした.(4)表面に窒化チタニウム薄膜コーティングした炭化タングステンの漏洩レーリー波速度分散を測定し,2層構造を伝播する波動理論を用いて薄膜の弾性係数が約400GPaであると推定した.(5)有限要素法を用いて,線集束超音波センサーで励起された各種表面波の伝播シミュレーションを行い,それにより計算された漏洩レーリー波速度及び減衰,さらにクリーピング波速度は2%以内で測定値と一致することを明らかにした.本研究では,広開口角圧電高分子膜超音波センサーとデジタル超音波装置を用いて,水浸法により漏洩表面波,クリーピング波,表面SV波信号を収録し,それら音速及び減衰を高精度で測定するシステムを構築し,さらに表面波の音弾性法則と組み合わせて表面層の応力を評価する方法を確立することを目的とする.初年度の研究で得られた主な知見を以下に示す.1.10及び30MHzのPVDF線収束広帯域超音波センサーを用いて,広さ数mm^2,深さ0.1-0.3mmの表面層を伝播する漏洩表面波,クリーピング波,表面SV波信号をデジタルメモリーに多数回同期加算した後,デジタル信号処理によりそれらの速度を漏洩表面波で0.01%,表面SV波で0.1%の相対精密度で測定する方法を確立した.2.上記方法を用いてアルミニウム合金2017の漏洩表面波の音弾性係数を測定し,応力負荷方向について-1.1x10^<-5>/MPa,それと垂直方向で0.9x10^<-5>/MPaの値を得た.これらは楔法で測定された結果とほぼ一致する.3.上記方法及び表面波の減衰を精密に測定する方法を用いて,溶融石英,アルミニウム合金の表面層の密度と弾性係数を10%以下の誤差で推定した.4.漏洩表面波の伝播をシミュレーションする固液連成場の有限要素法プログラムを作成し,アルミニウムの漏洩表面波,クリーピング波速度の計算結果が実測値とほぼ一致することを確認した.本研究では,広帯域広開口角圧電高分子膜超音波センサーとデジタル超音波装置を用いて,水浸法により漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波信号を収録し,それらの伝播速度及び減衰を時間領域で高精度測定するシステムを構築し,表面層の材料特性,疲労の進行に伴う表面微視亀裂,さらに表面層の応力を非破壊的に測定する方法を確立することを目的とした.研究で得られた主な結果を以下に示す.(1)広帯域PVDF超音波探触子と研究代表者らが開発したデジタル超音波測定装置を組合わせ,漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波速度及び漏洩レーリー波の減衰を高精度で測定するシステムを開発した.これと10MHzの探触子を用いて,溶融石英に対し上記速度を相対精密度(標準偏差/平均値)0.015,0.03,0.018%を達成した.(2)漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波速度及び漏洩レーリー波の減衰を用いて,溶融石英・アルミニウム合金の表面層の密度を10%以内の誤差で推定した.(3)アルミニウム合金の負荷及びそれと直交方向の表面波の音弾性定数が-23,-9x10^<-6>/MPaであることを明らかにした.(4)表面に窒化チタニウム薄膜コーティングした炭化タングステンの漏洩レーリー波速度分散を測定し,2層構造を伝播する波動理論を用いて薄膜の弾性係数が約400GPaであると推定した.(5)有限要素法を用いて,線集束超音波センサーで励起された各種表面波の伝播シミュレーションを行い,それにより計算された漏洩レーリー波速度及び減衰,さらにクリーピング波速度は2%以内で測定値と一致することを明らかにした.本研究では,広帯域広開口角圧電高分子膜超音波センサーとデジタル超音波装置を用いて,水浸法により漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波信号を収録し,それらの伝播速度及び減衰を時間領域で高精度測定するシステムを構築し,表面層の材料特性,疲労の進行に伴う表面微視き裂,さらに表面層の応力を非破壊的に測定する方法を確立することを目的とした.平成9年度の研究で得られた主な結果を以下に示す.

(1)ステンレス鋼の片振疲労試験過程において,漏洩表レーリー波伝播速度及び表面波振幅を測定し,負荷繰り返し数の増大に伴い負荷方向に直角に発生する微小き裂数の増大により,高周波域での漏洩レーリー波振幅が低下することを確認した.(2)表面に窒化チタニウム薄膜コーティングした炭化タングステンの漏洩レーリー波速度分散を測定し,2層構造を伝播する波動理論を用いて薄膜の弾性係数を推定した.(3)漏洩レーリー波,クリーピング波,表面SV波速度及び漏洩レーリー波の減衰を用いて,溶融石英・アルミニウム合金の表面層の密度を10%以内の誤差で推定した.(4)高周波超音波顕微鏡と広帯域広開口角圧電高分子膜超音波センサーを用いる方法を併用して,窒化珪素セラミックスの漏洩レーリー波速度が周波数が高いほど大きいことを明らかにし,25μm程度の表面層の剛性率が12%ほど内部より高いことを明らかにした.(5)有限要素法を用いて,線集束超音波センサーで励起された各種表面波の伝播シミュレーションを行い,漏洩レーリー波速度及び減衰,さらにクリーピング波速度は2%以内で測定値と一致することを確かめた.
社会的不平等についてのメディア情報が多元的正当化に及ぼす影響

現代日本社会において、社会的不平等(格差)の解消は重要な課題の1つである。多くの人が格差の拡大を望んでいないにもかかわらず、それが一向に解消されないのはなぜであろうか。その原因について、心理学的観点からは人々の正当化過程を挙げることができる。つまり、格差の存在自体が人々にとって脅威であることは間違いないのであるが、それをすぐには解消できない以上、心の中でその脅威を低減し短期的な安寧を得ようとしている可能性がある。本研究では、社会が不公正であっても自分だけは公正に扱われているとみなす「多元的正当化」プロセスを仮定し、格差を報じるメディア情報の内容がそれとどのように関連するのかを検証する。