hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モバイル/ブロードバンドを活用した研究情報共有システムの構築

本研究では、研究者が研究を遂行する上で遭遇・入手するテキストや画像の各種情報を他の多くの研究者と手軽に共有できる情報システムを構築することを目的としている。研究成果は次の通りである。(1)研究者間で各種研究情報を共有するために、カメラ付き携帯電話や様々な規格のデジタルカメラによって撮影した画像を登録し、それを参照しながら議論を行えるシステムを構築した。また、同じ仕組みで動画についても同様のことができることを確認した。(2)特定のテーマで研究を行っている研究グループで情報を共有する際に、研究情報を共有する研究者の集合を適切に取り扱うためのシステムを構築した。これは保守・管理したい項目を定義することで、研究者情報の登録、更新、削除、表示、検索を適切に行うためのシステムそのものを自動的に構築できるものである。この仕組みと画像情報を共有するシステムと連携させることで、無関係な人に研究情報が漏洩することを防ぐことができる。(3)携帯電話のカメラやデジタルカメラで撮影した画像を蓄積・共有するシステムにおいて、それらの画像の中から研究者が必要とする情報を検索するために、主に牛尼が中心になって、目的の情報を従来よりも柔軟にかつ効率よくブラウザから検索するための手法を提案し、発展させた。(4)情報を登録、検索する場合などに途中の通信線における情報漏洩を避けるために、堀が中心になって、ホストがインターネットに接続する部分のセキュリティが重要であることを明らかにした。本研究で予定していた研究目的を達成し、当初は予定になかった研究者情報管理システムを自動生成するシステムも構築することができた。今後の課題として、静止画だけでなく、動画の中から牛尼が開発した手法を活用して必要な場面を検索・表示できるように拡張することを考えている。本研究では、研究者が研究を遂行する上で遭遇・入手するテキストや画像の各種情報を他の多くの研究者と容易に共有できる情報システムを構築することを目的としている。今年度の成果は次の通りである。(1)当初は文字ベースのチャトシステムを最初に実現する計画であったが、藤村を中心にシステム全体の見直しを行い、まずカメラ付き携帯電話を利用した情報共有システムを構築した。これはカメラ付き携帯電話で撮影した静止画を携帯電話の電子メール機能を使ってサーバに送信すると、電子会議室のフォーラムに相当する場が新しく開設され、以後は携帯電話やパソコンから静止画を題材にして議論を行える仕組みである。これによって例えば現地調査の現場でも携帯電話を使えれば、その場で静止画をアップロードして、詳細な議論を行うことが可能になった。このシステムの使い勝手を現地調査の機会が多い国立科学博物館の主任研究員を中心に試用してもらって検証を始めつつある。(2)上記で構築したシステムを本格的に運用すると、様々な文字情報と画像情報が蓄積される。それらの情報の中から研究者が必要とする情報を検索するために、主に牛尼が中心になって、目的の情報を従来よりも柔軟にかつ効率よくブラウザから検索するための手法を提案した。(3)最後に当初の予定になかったが、現地調査などで様々な事象を観測しているときに、動きがある時だけその映像をネットワーク経由で配信し、同時にサーバに記録するシステムを藤村、堀が中心になって開発した。これについては入退室管理に使う応用例を情報処理学会のDSM研究会で報告するが、様々な応用が可能なので、各種の現地調査で観測に活用できる可能性があり、来年度はこの仕組みの可能性を追求することも考えている。

(1)昨年度に構築していたカメラ付き携帯電話を利用した情報共有システムに、通常のデジタルカメラで撮影した画像も取り込んで、同様の情報共有ができるようにシステムを拡張した。これによって携帯電話のカメラから本格的なデジタルカメラまでのほとんどの写真を情報として登録・共有し、議論を行う仕組みができた。(2)特定のテーマで研究を行っている研究グループで情報を共有する際に、研究情報を共有する研究者の集合を適切に取り扱うためのシステムを構築した。これは保守・管理したい項目を定義することで、研究者情報の登録、更新、削除、表示、検索を適切に行うためのシステムそのものを自動的に構築できるものである。この仕組みと画像情報を共有するシステムと連携させることで、無関係な人に研究情報が漏洩することを防ぐことができる。(3)携帯電話のカメラやデジタルカメラで撮影した画像を蓄積・共有するシステムにおいて、それらの画像の中から研究者が必要とする情報を検索するために、主に牛尼が中心になって、目的の情報を従来よりも柔軟にかつ効率よくブラウザから検索するための手法を提案し、発展させた。(4)情報を登録、検索する場合などに途中の通信線における情報漏洩を避けるために、堀が中心になって、ホストがインターネットに接続する部分のセキュリティが重要であることを明らかにした。本研究で予定していた研究目的を達成し、当初は予定になかった研究者情報管理システムを自動生成するシステムも構築することができた。今後の課題として、静止画だけでなく、動画の登録・共有と動画の中から牛尼が開発した手法を活用して必要な場面を検索・表示できるように拡張することを考えている。
血液凝固の分子機構の研究

1.外因系凝固反応の開始因子であるVII因子(ウシ血漿)の精製法を改良するとともに、VII因子の全一次構造を決定した。VII因子は407残基から成る糖タンパク質であり、11ケのγーカルボキシグルタミン酸を含む152残基のL鎖と、C末端側255残基のH鎖から構成された。グルコサミン型糖鎖はL鎖のAsnー145及びH鎖のAsn-51に見い出された。また、VII因子のNH_2末端側に含まれるEGF様第1ドメインのSer-52は修飾されており、新しい糖鎖(Xyl_2)ーGlcが結合していることを発見した。2.凝固系の制御因子のひとつとして知られるプロテインCの異常分子を発見し、その構造解析をgereレベルで行った結果、プロテインCの活性化ペプチドのC末端Arg残基が異常分子ではTrp残基に置換されていることを見い出した。従って、プロテインC Tochigiの血栓症は、Arg→Trp置換にもとづくプロテインC活性化の不全に原因することが明らかとなった。3.ハブ毒よりIX因子とX因子に結合する分子量27,000の新しいタンパク質を単離し、その結晶化に成功するとともに、ポリペプチド鎖構成を明らかにした。このIX/X結合タンパク質は、A鎖(14K)とB鎖(13K)からなり、特にA鎖中にβ_2ーGPーI様ドメインの含まれることを見い出した。4.急性骨髄性白血病の初発時及び再発時のD.I.C併発を明らかにするため、各時期における白血病性芽球の組織因子活性を調べた。その結果、DIC併発の場合は、初回、再発時を問わず芽球の組織因子活性は強く、また再発時には芽球数の増加とDIC併発の相関が顕著であった。5.各種実験動物の内因系凝固活性をデキストラ硫酸をトリガーとして調べた結果、プレカリクレインの血中含量如何が内因系凝固反応の強弱に相関することを見い出した。
Er:YAGレーザーの歯肉剥離掻爬術への応用に関する研究

レーザー照射歯根象牙質に対する歯周組織の付着状態について,ビーグル犬を用い従来の機械的処置と比較して検索を行った.レーザー照射歯根象牙質に対する歯周組織の付着状態については,組織学的に従来の機械的処置と比較して明らかな為害性は認められなかった.レーザー照射後にさらにテトラサイクリン処理あるいは機械的ルートプレーニングを行うことにより,付着はより良好になる傾向が認められた.ラットの頭頂骨においてレーザーにより作製した骨欠損部とバーにより作製した骨欠損部の新生骨による修復状態の比較した結果,レーザー処置の方が骨再生が早期に良好である傾向が認められた.3.歯周炎におけるレーザーによる不良肉芽組織除去後の歯周組織の治癒状態の組織学的検索ビーグル犬を用い,分岐部骨欠損を有する実験的歯周炎を作製し,歯肉剥離掻爬術中の歯槽骨欠損部の不良肉芽組織の除去や汚染根面のディブライドメントヘのEr:YAGレーザーの応用について,通常の手用キュレットによる機械的処置と比較する動物実験を現在継続中である.その結果,Er:YAGレーザーによる肉芽組織の除去および根面の掻爬は効果的に達成でき,術後の治癒も肉眼的には機械的処置と大きな差は認められず,臨床的な安全性および有効性が確認された.組織標本の作製を開始しており,今後,組織学的評価を進め,歯周組織の治癒状態について定量的に評価を行う予定である.Er:YAGレーザーは,手術用顕微鏡下において,歯肉のメラニン色素や金属色素沈着の除去に非常に有効であった.とくに金属粒子除去については,注水下での顕微鏡下での処置が極めて効果的であり,その有効性,安全性が高いことが判明した.レーザー照射歯根象牙質に対する歯周組織の付着状態について,照射面に良好な歯周組織の付着が得られるか,あるいは付加的な処置が必要になるかどうかについて,従来の機械的処置と比較して検索を行った.ビーグル犬4頭を用い,臼歯の歯肉を剥離し,各近心歯根のそれぞれの頬側の歯槽骨を削除し,裂開型の露出歯根面を作製した.セメント質を手用キュレットにて削除し象牙質を露出後,1)注水下でのEr : YAGレーザー照射根面,2)照射後にテトラサイクリン処理を追加した根面,3)照射後にキュレットにより表層を除去した根面,4)未処置根面(コントロール)の4群を設定し,各処理を行った.処置後歯肉弁を復位縫合した.術後12週に屠殺の時点では,肉眼的に歯肉の治癒状況は良好で,各処置群に明かな差は認められなかった.現在,組織標本を作成中であり,今後,上皮付着,結合織線維の付着,セメント質の形成状態について観察し,さらに,結合織性付着量,歯槽骨・セメント質形成量について組織計測を行い,定量的に評価を行う予定である.ラットの頭頂骨を用い,本レーザーにより作製した骨欠損部とバーにより作製した骨欠損部の新生骨による修復状態について,術後・2週までの新生骨の形成の様相を透過電子顕微鏡にて観察したところ,レーザー処置においてより創傷治癒が早く良好である所見が認められた.また,術後2週,4週,8週の状態について組織標本作成中であり,骨再生について定量的に検索する予定である.3.歯肉メラニン除去術へのEr : YAGレーサーの臨床応用歯周外科処置の一つである歯肉メラニン除去希望の患者に対して,同意を得て本レーザーの臨床応用を行ったところ,良好な色調改善と治癒経過が得られた.現在,再発など術後長期経過について検討中である.レーザー照射歯根象牙質に対する歯周組織の付着状態について,ビーグル犬を用い従来の機械的処置と比較して検索を行った.レーザー照射歯根象牙質に対する歯周組織の付着状態については,組織学的に従来の機械的処置と比較して明らかな為害性は認められなかった.レーザー照射後にさらにテトラサイクリン処理あるいは機械的ルートプレーニングを行うことにより,付着はより良好になる傾向が認められた.ラットの頭頂骨においてレーザーにより作製した骨欠損部とバーにより作製した骨欠損部の新生骨による修復状態の比較した結果,レーザー処置の方が骨再生が早期に良好である傾向が認められた.3.歯周炎におけるレーザーによる不良肉芽組織除去後の歯周組織の治癒状態の組織学的検索ビーグル犬を用い,分岐部骨欠損を有する実験的歯周炎を作製し,歯肉剥離掻爬術中の歯槽骨欠損部の不良肉芽組織の除去や汚染根面のディブライドメントヘのEr:YAGレーザーの応用について,通常の手用キュレットによる機械的処置と比較する動物実験を現在継続中である.その結果,Er:YAGレーザーによる肉芽組織の除去および根面の掻爬は効果的に達成でき,術後の治癒も肉眼的には機械的処置と大きな差は認められず,臨床的な安全性および有効性が確認された.組織標本の作製を開始しており,今後,組織学的評価を進め,歯周組織の治癒状態について定量的に評価を行う予定である.Er:YAGレーザーは,手術用顕微鏡下において,歯肉のメラニン色素や金属色素沈着の除去に非常に有効であった.とくに金属粒子除去については,注水下での顕微鏡下での処置が極めて効果的であり,その有効性,安全性が高いことが判明した.1.Er : YAGレーザー照射歯根象牙質への歯周組織の付着状態の組織学的検索(昨年度より継続)ビークル犬4頭を用いた動物実験において,レーザー照射歯根象牙質に対する歯周組織の付着状態については,組織学的に従米の機械的処置と比較して明らかな為害性は認められなかった.現在さらにその詳細を定量的に解析中である.

2.Er : YAGレーザー照射による骨組織蒸散後の骨再生の過程の検索(昨年度より継続)ラットの頭項骨を用い,レーザーにより作製した骨欠損部とバーにより作製した骨欠損部の新生骨による修復状態の比較について,組織計測によりレーザー処置の方が骨再生が早期に良好である傾向が認められた.ハルスの波幅と繰り返しハルス数を変化させた場合の軟組織切開効果においては,創面の凝固層は,波幅とハルス数の増加の影響を受けることが判明した.今後,さらに軟組織処置に適切な詳細な条件を検索する予定である.4.歯周炎におけるレーザによる不良肉芽組織除去後の歯周組織の治癒状態の組織学的検索ビーグル犬を用い,下顎犬歯に垂直性骨欠損,下顎第3・第4前臼歯に対して,分岐部骨欠損を有する実験的歯周炎のモデルを作製する術式を確率した.そして,歯肉剥離掻爬術中の歯槽骨欠損部の不良肉牙組織の除去や汚染根面のディブライドメントへのEr : YAGレーザーの応用について通常の手用キュレットによる処置と比較する動物突験を開始した.来年度前半に外科処置を終了し,3ヶ月の治癒後に,歯周組織の治癒状態について新付着量,結合織性付着量,上皮性付着量,歯槽骨・セメント質形成量について組織計測を行い,定量的に評価を行う予定である.歯肉剥離掻爬術におけるレーザーによる不良肉芽組織の除去への臨床応用を開始した.特に垂直性骨欠損部の掻爬に有効であった.歯肉メラニン除去では,長期観察において軽度の再発が認められた.また手術用顕微鏡下での金属色素沈着の除去にも非常に有効であり,現在症例を重ねている.1.歯周炎におけるレーザーによる不良肉芽組織除去後の歯周組織の治癒状態の組織学的検索昨年度からビーグル犬を用い,下顎第3・第4前臼歯に対して,分岐部骨欠損を有する実験的歯周炎を作製し,歯肉剥離掻爬術中の歯槽骨欠損部の不良肉芽組織の除去や汚染根面のディブライドメントへのEr : YAGレーザーの応用について,通常の手用キュレットによる機械的処置と比戟する動物実験を開始し,今年度も継続中である.動物実験の結果,Er : YAGレーザーによる肉芽組織の除去および根面の掻爬は効果的に達成でき,術後の治癒も肉眼的には機械的処置と大きな差は認められず,臨床的な安全性が確認された.5頭はすでに屠殺し,残り1頭の治癒期間中である.組織標本の作製を開始しており,今後,標本ができ次第,順次評価を進め,歯周組織の治癒状態について新付着量,結合織性付着量,上皮性付着量,歯槽骨・セメント質形成量について組織計測を行い,定量的に評価を行う予定である.2.Er : YAGレーザー照射歯根象牙質への歯周組織の付着状態の組織学的検索(昨年度より継続)ビーグル犬4頭を用いた動物実験において,レーザー照射歯根象牙質に対する歯周組織の付着状態については,組織学的に従来の機械的処置と比較して明らかな為害性は認められなかった.レーザー照射後にさらにテトラサイクリン処理あるいは機械的ルートプレーニングを行うことにより,付着はより良好になる傾向が認められた.Er : YAGレーザーは,手術用顕微鏡下において,歯肉のメラニン色素や金属色素沈着の除去に非常に有効であり,症例を重ねた.メラニン除去については,喫煙者において,長期観察における再発傾向があることが認められた.金属粒子除去については,注水下での顕微鏡下での処置が極めて効果的であり,その有効性,安全性が高いことが判明した.
足裏から下肢全体を支援する歩行補助機構の開発

近年,高齢者の人口が急速に増加している.高齢者は,一般に加齢に伴い筋力が低下するため,自力での歩行が可能であっても疲労しやすい.また,本人は普段通りに歩いているつもりでも,疲労するにしたがって歩行時の足の位置,角度などが変化していくため,わずかな段差であってもつまずきやすくなる.このような歩行機能低下時の転倒事故により,自信喪失および介護者を必要とする状態に陥るケースが多い.そこで本研究では,高齢者およびリハビリ患者の自立生活の支援を目指すため,足には固定せずに,膝関節や股関節だけでなく,足関節までを含めた下肢全体の歩行支援をする動的歩行補助機を開発した.18年度の時点では,直線方向の歩行のみ補助可能であったが,各種センサを活用しコンピュータの自立化を図ることで,様々な環境での歩行を可能とした,19年度における開発成果を以下に記す.1.足首のひねりをリンクの変形から検知し,左右の歩幅を調整することで方向転換を可能とした.2.本装置が平行リンクを用いた構造であることから,腰部背面に傾斜センサを取り付け,装着者の立っている地面の角度を検出し,装置の軌道を補正することで,傾斜面に応じた歩行が可能となった.3.健常者の階段昇降時の関節角度変化を計測し,装置装着者に応じた制御軌道を生成する手法を提案し,かつ,非接触距離センサを用いて段差との距離を計測することで軌道を補正し,腰きを防止した.4.SH4およびリチウムイオンバッテリーを装置に搭載し,自立化したことにより,行動範囲の制約を受けず,自由に移動可能となった.また,約1時間の連続稼動による屋外歩行を確認した.近年,高齢者の人口が急速に増加している.高齢者は,一般に加齢に伴い筋力が低下するため,自力での歩行が可能であっても疲労しやすい.また,本人は普段通りに歩いているつもりでも,疲労するにしたがって歩行時の足の位置,角度などが変化していくため,わずかな段差であってもつまずきやすくなる.このような歩行機能低下時の転倒事故により,自信喪失および介護者を必要とする状態に陥るケースが多い.そこで本研究では,高齢者およびリハビリ患者の自立生活の支援を目指すため,歩行支援装置を開発した.従来の各研究機関で開発されている,装着して使用する関節駆動式の歩行および動作支援装置の支援する関節は,歩行時に特に大きな関節モーメントを必要とする膝関節や股関節である.しかし,長時間歩行では,足関節の背屈動作を行う前脛骨筋に疲労が現れ,これがつまずきの原因となる.また,従来の装置の多くは足に縛り付けて固定して使用し,圧迫感や違和感があった.以上の状況より,本研究では,足には固定せずに,膝関節や股関節だけでなく,足関節までを含めた下肢全体の歩行支援をする動的歩行補助機を開発した.また実機により装着実験を行い,筋電測定によりその効果を確認した結果,以下の結論を得た.1.装置を脚部に固定せずに,足裏から持ち上げるように下肢全体を支援する歩行支援方式を提案し,試作機を製作した.2.長周期歩行時の脚部の筋活動を測定したところ,立脚期はRF, SO,遊脚期はBFL, TAが活発であった.また,MVC比は,TAが最も高く,大腿部は20%以下と低かった.3.装着時の筋電を計測したところ,遊脚期ではTA,立脚期ではRFの筋活動が約60%に低減しており,歩行支援効果がみられた.近年,高齢者の人口が急速に増加している.高齢者は,一般に加齢に伴い筋力が低下するため,自力での歩行が可能であっても疲労しやすい.また,本人は普段通りに歩いているつもりでも,疲労するにしたがって歩行時の足の位置,角度などが変化していくため,わずかな段差であってもつまずきやすくなる.このような歩行機能低下時の転倒事故により,自信喪失および介護者を必要とする状態に陥るケースが多い.そこで本研究では,高齢者およびリハビリ患者の自立生活の支援を目指すため,足には固定せずに,膝関節や股関節だけでなく,足関節までを含めた下肢全体の歩行支援をする動的歩行補助機を開発した.18年度の時点では,直線方向の歩行のみ補助可能であったが,各種センサを活用しコンピュータの自立化を図ることで,様々な環境での歩行を可能とした,19年度における開発成果を以下に記す.1.足首のひねりをリンクの変形から検知し,左右の歩幅を調整することで方向転換を可能とした.2.本装置が平行リンクを用いた構造であることから,腰部背面に傾斜センサを取り付け,装着者の立っている地面の角度を検出し,装置の軌道を補正することで,傾斜面に応じた歩行が可能となった.3.健常者の階段昇降時の関節角度変化を計測し,装置装着者に応じた制御軌道を生成する手法を提案し,かつ,非接触距離センサを用いて段差との距離を計測することで軌道を補正し,腰きを防止した.4.SH4およびリチウムイオンバッテリーを装置に搭載し,自立化したことにより,行動範囲の制約を受けず,自由に移動可能となった.また,約1時間の連続稼動による屋外歩行を確認した.
選鉱・製錬技術を用いた２次電池からのレアメタルの分離と回収

リチウムイオン電池(LIB)には、LiやCo、Ni、Cuなどのレアメタルが含まれている。一方、有毒で可燃性の電解質(LiPF6)や、炭酸エチレン、炭酸ジメチルなどの有機溶媒が電解液として用いられている。このような理由により、LIBを焼成した後に、粉砕、分級、湿式処理を施さねばならない。本研究では、焼成、粉砕、分級、湿式処理を組み合わせたレアメタル(Li、Co、Ni)の回収プロセスの構築を試みた。LIB焼成物に対して、焼成、粉砕、分級、磁選などの乾式処理と、浸出、水酸化物沈殿、溶媒抽出、炭酸塩沈殿などの湿式処理を適用した。得られた結果に基づいて、一連のLIB処理プロセスを確立した。2次電池を酸化状態で焼成して、安全に粉砕処理できるようにした後に、衝撃力、せん断力、切断力などの異なる作用力を有する2軸勇断機と衝撃粉砕機で粉砕処理して、焼成条件と焼成温度による粉砕・分級後の粒度分布と電池成分の組成の変化を明らかにした。500°C焼成で2軸勢断機と衝撃粉砕機を使用して粉砕するのが適切である。1.005mmの目開きのふるいで板状や箔状の物質をふるい上に残し、これに磁力選別を組み合わせて、+3.35mm、3.35-1.68mm、1.68-1.00mm、-1.00mmに区分して組成を調べたところ、-1.00mmの産物にはcoとLiが99.5%と99.6%の回収率で分離回収できることを明らかにした。1.00mm以上のふるい上産物にはFeやCuやAlが高い回収率で濃集した。初期の目標を達成することができた。-1.00mmのふるい下産物には、主に正極材料であるコバルト酸リチウムや負極材料のグラファイトと過粉砕された鉄ケース、箔状物質であった。これらのふるい下産物には湿式分離法を適用して、レアメタルの分離回収を行う。ふるい下産物を希薄な硫酸で溶解して、浸出液に新しい考え方の溶媒抽出法を適用した。FeやAlの除去には水酸化物沈殿法を使うのが普通であるが、これを行うことなく、硫酸浸出液にキレート化剤によるマスキング現象を利用する溶媒抽出法を適用してた。新しい考え方の溶媒抽出法によって、FeやAIを抽出することなく、CoやLiなどを選択的に抽出・分離する方法と考え方を確立した。キレート化剤には、EDAT,シュウ酸、クエン酸、タイロンを使用した。キレート化剤の酸解離定数や金属イオンとの錯体生成定数によって、マスキング効果を評価できることを示している。抽出剤の合成には日産化学に協力を求め、すでに試作品が合成され、芝田の下で抽出剤の特性試験を行った。これまでの抽出剤であるD2EHPAやPC-88Aを用いる時と変わらない抽出特性であったので、日産化学の抽出剤は使っていない。湿式工程での回収率と純度は、95%以上、98%以上の目標を達成できた。今年度の研究では、選択的浸出法によるLiとCoの分離・回収法について検討した。これは必要とする金属イオンだけを選択的に浸出して、不要な金属成分を浸出させない技術であり、リチウムイオン電池からのLiやCoのリサイクルを可能にする方法である。さらに、2次電池としてニッケル水素電池を選び、使用済みニッケル水素電池からのレアメタルの回収に関する研究を行った。使用済みLIBを焼成、粉砕、分級を行ったふるい下産物からのLiとCoの回収プロセスの構築について検討を行った。LIBのふるい下産物から純水によりLiを選択的に浸出した後、溶媒抽出法と晶析剥離法によりLiをLi2CO3として回収した。純水による浸出残渣から1.0mol/dm3HNO3を用いてCoの選択的浸出を行い、浸出液中のCoをシュウ酸塩沈殿法により分離・回収した。浸出工程でLiおよびCoを選択的に浸出し、晶析剥離法とシュウ酸塩沈殿法を用いて回収することにより、LiとCoの回収プロセスを簡略化することができることを明らかにした。前年度の研究成果により、リチウムイオン電池の処理方法として、電池の放電処理ー焼成ー粉砕ー分級ー磁力選別ーふるい下産物の湿式処理を経る一連の処理プロセスを提案した。ニッケル水素電池についても同様の考え方を適用し、Ni、Fe、水素吸蔵合金として分離回収する方法を検討した。乾式処理と湿式処理の組み合わせによって、レアメタルを濃縮しながら金属酸化物や炭酸塩の形で回収できることを明らかにした。選鉱技術と製錬技術を駆使して2次電池からレアメタルを分離回収することが研究目的である。

前年度までに得られた研究成果を総括し、使用済み2次電池からレアメタルを回収するための一連の処理プロセスの構築を試みた。本研究で検討したリチウムイオン電池の処理プロセスとして、電池の放電処理ー焼成ー粉砕ー分級ー磁力選別ーふるい下産物の湿式処理に着目した。価値の高いレアメタルはふるい下産物に含まれ、回収対象は主にCoとLiである。乾式処理技術の適用、すなわち2次電池を焼成ー粉砕して、粒度ごとの粉砕産物の分布率と各粒度区分の成分の分析を行った。ふるい上産物は磁力選別や比重選別のような物理選別法によって、鉄ケースやAl箔やCu箔のような金属成分に粗分離できる可能性が見出された。どのようなタイプの粉砕機を用いるかを選定することが粗分離を行う上でのポイントであった。ふるい下産物には、溶媒抽出法や沈殿分離法、晶析剥離法のような湿式分離技術を適用して、Co、Li、Ni、Mnなどの分離回収を試みた。ニッケル水素電池についても、同様の考え方によってNi、Fe、水素吸蔵合金として分離回収する方法を検討した。一連の実験結果より、湿式処理の組み合わせによってレアメタルを濃縮しながら金属酸化物や炭酸塩の形で回収できることが明らかになった。最終的には、レアメタルを回収するための処理プロセスを提案することができた。粉砕工程、磁力選別工程や溶媒抽出工程に対しては、小型装置を用いた検討を行うことができ、装置化に必要な知見が得られたものと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。湿式製錬26年度が最終年度であるため、記入しない。研究は順調に進展している。2次電池の処理のような複雑な組成の物質のリサイクルには、技術のブレークスルーが重要であることを強く感じている。そのために、ふるい下産物の硫酸浸出液にキレート化剤を添加して、価値のないFeやAlを抽出することなく、価値の高いCoやLiを選択的に抽出する考え方と方法を確立した。これは、新しい技術の創出であると考えている。リチウムイオン電池焼成物に対して様々な乾式処理を施しレアメタルを濃縮したLIBふるい下産物に対して、次工程にあたる浸出操作にて適切な浸出剤を適用することにより、LiおよびCoを選択的に浸出できることを明らかにした。晶析剥離法とシュウ酸塩沈殿法を用いてこれらのレアメタルを回収することにより、LiとCoの回収プロセスを簡略化することができる可能性を見出した。リチウムイオン電池に加え、ニッケル水素電池の処理プロセスを提案するまでに至っている。今年度に得られた一連の研究成果に鑑みると、研究提案時の予定通りに進捗していると考えている。ここで得られた考え方は当面は適用可能であるが、LIBそのものの組成や形状が大きく変化している状況も考慮しなければならず、新たな考え方の処理方法が必要と考えている。ニッケル水素電池について、焼成-粉砕法による成分の乾式分別に関する研究と乾式選別法によるふるい上産物の分離に関する研究を行う予定であるが、リチウムイオン電池のふるい下産物の湿式処理技術について、また別の技術のブレークスルーを検討したい。選択的浸出法によるLiとCoの分離回収法である。今年度の研究成果によって使用済み2次電池からレアメタルを効率よく回収する一連のプロセスを構築することができたと考えている。ここで得られた考え方は当面は適用可能であるが、LIBそのものの組成や形状が大きく変化している状況も考慮する必要がある。
鋼桁端部をFRP桁とした高耐久性能を有する鋼・FRP混合桁の開発

本研究は,鋼橋の桁端部を耐久性が高く,強度の高いFRP桁で置き換えた鋼・FRP混合桁を開発することが大きな目的である.鋼とFRPの接合は鋼部材の接合で一般的に広く用いられている高力ボルトで接合することを想定している.平成30年度は,昨年度解析によって検討された混合桁の実験を行った.実験供試体はスパンは2m(全長2.4m)とし,桁端部両端をFRP桁,スパン中央部を鋼桁とし,それぞれのスパンを変更した2種類用意した.一つはFRP桁を片側400mmとし両端に接合したもの(以下,SFRP400),もう一つはFRP桁の片側長さを600mm(以下,SFRP600)とし両端に接合したものである.FRP桁と鋼桁の接合は高力ボルト摩擦接合によって接合した.連結板やフィラープレートには鋼材を使用し,実際の使用状況を想定して鋼桁の接合面のみ無機ジンクリッチペイントを塗布している.また,28年度の成果より,FRPにはより安価なGFRPを使用し,ハンドレイアップによって製作した.また,過去に行われたFRPのみで構成された同断面寸法およびスパンの桁の結果とも比較した.これらの実験の結果,SFRP400では,桁中央部の鋼桁部材の圧縮フランジで座屈破壊したのに対し,SFRP600では,FRP桁部のせん断破壊で終局を迎え,破壊モードに違いが出た.また,最大荷重はほぼ同じ荷重となったが,曲げ剛性はSFRP400のほうが大きくなった.なお,FRPのみの桁に比べ,曲げ耐荷力は2倍近く,曲げ剛性は5倍以上となった.さらに,載荷中に高力ボルト摩擦接合部における大きな主すべりは見られなかったものの,実験データ分析により,SFRP600では若干ながら接合面ですべりが発生していた可能性がある.これらの結果より,FRP部材をより短く使用することで,剛性が上がり,接合部でのすべりは起こりにくくなることがわかった.本研究は,鋼桁端部を耐久性が高く強度の高いFRP桁で置き換えた鋼・FRP混合桁を開発することが大きな目的である.鋼とFRPの接合は鋼部材の接合で一般的に用いられている高力ボルトで接合することを想定している.平成28年度は,部材同士の接合方法を検討するために,FRPの材料(GFRPやCFRP)や接合方法(摩擦接合や支圧接合)をパラメータとして,実験的な検討を行った.実験供試体は,一方の板を鋼板,もう一方の板をCFRPもしくはGFRPの2種類の材料を用意し,鋼の連結板と高力ボルト2本(片側1本ずつ)によって連結・接合する形式の継手を用いた.接合方法としては,摩擦力のみで外力に抵抗する摩擦接合およびボルトと板の孔との隙間を樹脂によって埋めた支圧接合継手の2つの接合方法の継手を3体ずつ用意し,計12体に対して実験を行った.また鋼板の表面処理は,ショットブラスト後に無機ジンクリッチペイントを塗布した.FRP板の表面処理は,サンドブラストによって表面をあらした.実験方法は,まず,試験体組み立て時に,ボルト頭部に貼付したひずみゲージで換算したボルト軸力を測定しながらボルトの締付を行った.その後,1週間ほどボルト軸力の変化を計測した.載荷は万能試験機を用いて,実験供試体に対して引張力を加え,試験荷重が最大荷重を超え,大きく低下し始めるまで載荷した.載荷時の計測項目としては,荷重,変位,ボルト軸力(ひずみによる換算),FRP板のひずみなどである.現状の実験結果として,CFRPの摩擦接合試験体に対して,すべり係数が0.4以上となることを確認した.GFRP摩擦接合試験体は現在,実験供試体の製作が遅れており,平成29年度の前半には実施する予定である.また,摩擦接合試験の結果を踏まえ,支圧接合に対する検討も行う.平成28年度に実施する予定であった一部の実験供試体(GFRP板)の製作が遅れたため,実験の実施がやや遅れている.それ以外の試験体に関しては,実施できている.なお,遅れている試験体はすでに製作できており,平成29年度前半の早い段階には実験を実施する.本研究は,鋼橋の桁端部を耐久性が高く,強度の高いFRP桁で置き換えた鋼・FRP混合桁を開発することが大きな目的である.鋼とFRPの接合は鋼部材の接合で一般的に広く用いられている高力ボルトで接合することを想定している.平成29年度は,はじめに,平成28年度に実施できなかった実験の一部である,GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)板を用いた高力ボルト摩擦接合継手の実験を実施した.その結果,平成28年度実施したCFRP(炭素繊維強化プラスチック)板を用いた結果とほぼ同等のすべり係数を得られ,道路橋示方書の規定値である0.45以上の結果を得た.また,鋼材やCFRPに比べGFRP板はヤング係数が小さいため,ボルト締め付け時に樹脂のクリープにより,ボルト軸力が大きく抜けると考えられたが,連結板が鋼材であるため,応力が分散し,想定より小さい軸力減少量であり,CFRP板とほぼ同等の結果となった.このことから,GFRPの接合部の力学的性能としては,CFRPや鋼材としたときとほぼ同等であることがわかった.

したがって,今後,混合桁を検討する際もCFRPより安価なGFRPを候補として検討を進める.次に,平成29年度は混合桁の実験,平成30年度は混合桁の解析を行う予定であったが,平成29年度に解析的な検討を先に実施した.これは,混合桁の実験供試体を製作するに当たってより効率的に最適なスパン割などを検討するためである.解析は汎用の有限要素法を用いて弾性解析を実施した.GFRPは異方性を考慮した材料特性とし,また,GFRPと鋼の接合部分は解析モデルの簡素化のため剛結とした.その解析の結果,力学的な性能だけでなく,コスト面も含めGFRP桁部と鋼桁部の最適なスパン割を導出することができた.平成29年度は混合桁の実験を,平成30年度は解析を実施する予定であったが,解析を先に実施することで,より最適な実験供試体の選定が行えると判断し,29年度に解析を実施し,30年度に実験を実施する予定である.実施予定の項目が入れ替わっただけであるので,本研究は概ね順調に進展しているとした.本研究は,鋼橋の桁端部を耐久性が高く,強度の高いFRP桁で置き換えた鋼・FRP混合桁を開発することが大きな目的である.鋼とFRPの接合は鋼部材の接合で一般的に広く用いられている高力ボルトで接合することを想定している.平成30年度は,昨年度解析によって検討された混合桁の実験を行った.実験供試体はスパンは2m(全長2.4m)とし,桁端部両端をFRP桁,スパン中央部を鋼桁とし,それぞれのスパンを変更した2種類用意した.一つはFRP桁を片側400mmとし両端に接合したもの(以下,SFRP400),もう一つはFRP桁の片側長さを600mm(以下,SFRP600)とし両端に接合したものである.FRP桁と鋼桁の接合は高力ボルト摩擦接合によって接合した.連結板やフィラープレートには鋼材を使用し,実際の使用状況を想定して鋼桁の接合面のみ無機ジンクリッチペイントを塗布している.また,28年度の成果より,FRPにはより安価なGFRPを使用し,ハンドレイアップによって製作した.また,過去に行われたFRPのみで構成された同断面寸法およびスパンの桁の結果とも比較した.これらの実験の結果,SFRP400では,桁中央部の鋼桁部材の圧縮フランジで座屈破壊したのに対し,SFRP600では,FRP桁部のせん断破壊で終局を迎え,破壊モードに違いが出た.また,最大荷重はほぼ同じ荷重となったが,曲げ剛性はSFRP400のほうが大きくなった.なお,FRPのみの桁に比べ,曲げ耐荷力は2倍近く,曲げ剛性は5倍以上となった.さらに,載荷中に高力ボルト摩擦接合部における大きな主すべりは見られなかったものの,実験データ分析により,SFRP600では若干ながら接合面ですべりが発生していた可能性がある.これらの結果より,FRP部材をより短く使用することで,剛性が上がり,接合部でのすべりは起こりにくくなることがわかった.平成29年度は,鋼・GFRP混合桁の3点曲げ載荷実験を実施する.この実験では,昨年度今年度前半で実施するボルト接合部の実験結果を踏まえ,ボルト本数や接合方法を決定する.主にCFRPとGFRPを用いた桁を用意し,桁端部両側にFRP桁を配置し,桁中央側には鋼を配置した混合桁試験体を製作する.試験体は比較のため,鋼のみの試験体およびFRPのみの試験体も用意する.実験方法は,試験体の両端部を単純支持し,万能試験機を用いて,桁中央1点に荷重を加える3点曲げ載荷とする.実験での計測項目は,荷重,変位やボルト接合部のすべり,桁のひずみ,ボルトの軸力などである.平成30年度は,元々平成29度実施予定であった鋼・FRP混合桁の曲げ載荷実験を実施する.実験供試体は解析結果を踏まえた鋼とFRPの最適なスパン割の試験体を用意する.
バングラデシュ河川水のマグネシウム・ケイ素同位体比から探る岩石風化と炭素循環

1 Mg同位体に関する研究について新たに産業技術総合研究所のクリーンルームにおいて、河川水のMg単離メソッドの開発(クリーンルームの整備、単離に適したカラム・イオン交換樹脂の設定)を行った。2 Si同位体に関する研究について産業技術総合研究所にてSi同位体分析に向けた実験を行った。特に分析の際に必要な、試料からのSiの単離手法の開発を行った。陸水のテストサンプルについて、陽イオン交換樹脂を利用することで、Siのみをほぼ100%の回収率で集めることに成功した。再現性も取れており、サンプルの固定のために添加する酸が、単離作業に影響を与えてしまう可能性についても指摘することが出来た。この手法を用いて、既に幾つかのバングラデシュの河川水試料(ガンジス・ブラマプトラ川)についてSiの単離も行っている。今後は多重検出器型誘導結合プラズマ質量分析計(MC-ICP-MS)を利用した同位体比の測定を行っていきたい。3これまでの研究について私がこれまでに行ってきた、河川の炭素循環に関する研究も継続している。私はバングラデシュの河川水の炭酸系分析を行い、下流域の土壌呼吸によって大量の二酸化炭素が河川表層から大気へと放出されている可能性を指摘した。また同じヒマラヤ地域を流れるエーヤワディー川(ミャンマー)において主要元素分析を行い、この河川流域で起きているケイ酸塩風化量が従来の研究と比べて1桁も小さいということを明らかにした。以上2つの結果について、今年度は国際誌にて論文発表をすることが出来た。27年度が最終年度であるため、記入しない。1) Mg同位体に関する研究について:先行研究のMg分離手法に倣い、バングラデシュ河川水の溶存Mgの同位体分析を行った。またMg同位体の挙動に関する他の論文を取りまとめ、私たちが得たデータを他の河川と比較・検討した。この過程で得られた知見に関しては、和雑誌「地球化学」に総説論文として投稿し、採択が決定した(眞中卓也,吉村寿紘(2015)化学風化と河川におけるマグネシウム同位体比の挙動,地球化学, 49(1), 45-58)。また私たちのサンプルの分析からは、1ガンジス・ブラマプトラ川のMg同位体は上流の地質の影響を強く反映していること、2世界の河川の平均値と比較してわずかに小さい同位体比を示すこと、が明らかになった。今後は追加分析を行い、最終的には国際誌へ投稿する。2) Si同位体に関する研究について:今年度の後半より、産業技術総合研究所のクリーンルームを利用して、Si同位体分析に向けた準備を行ってきた。具体的には、分析に利用するカラムやバイアルの選定や洗浄を行い、分析環境を整備した。その上で河川水の標準物質を使って、陽イオン交換樹脂でのSi単離実験を繰り返し行った。現時点ではSi回収率の再現性が悪いため、今後はSiを溶出する際のサンプルの酸濃度やローディング量、樹脂のエイジングなど、様々な影響因子を考慮して実験を継続する必要がある。またこれまでに行ってきた研究(陸水のより短期的な炭素循環、他のヒマラヤ水系の化学風化について)についても、積極的に学会発表および論文執筆を行っている。Mg同位体については、これまでに得られた知見を取りまとめ、和雑誌「地球化学」に総説論文として発表することができた。私たちのサンプルについても一通りの分析を行うことができた。Si同位体については、現時点では分離手法の開発段階に留まっている。今後も実験を継続し、同位体の分析を遂行したい。Mg同位体については分析結果を踏まえ、論文執筆を行う。Siについては繰り返し実験を行い、Siの分離法を確立したい。その上で同位体分析を行い、結果をMg同位体比と組み合わせることによって、本地域の複雑な岩石風化および流下過程での反応を理解し、ヒマラヤが炭素循環や気候変動の中で果たす役割を明らかにしていきたい。
生産統計の有効性の検討

現行の産業分類の妥当性について事業所の専業率と産業間移動の観点からの分析と生産工程におけるソフト化の指標の開発を主要な研究内容とする。事業所における製品の特化度、うらはらに事業所内活動の多角化の状況を示す指標として専業率の概念を導入し、その変化と事業所の専業率の変化及び産業間の移動状況を分析している。専業率を当該産業に対応する品目の製造品出荷額の製品出荷額合計に占める割合と定義し、1993年度の化学工業、一般機械製造業、電気機械製造業について分析した結果は、(1)事業所の規模が大きくなると専業率は下がる傾向にある。(2)産業によって専業率の水準がかなり異なる。(3)製造品を主軸とする現行産業分類は、必らずしも同一分類に属する事業所の技術の問題をも保証するものではなく、現行産業分類を細分化してもアクティビティを表現することにはならない。また、全産業および1985年、1990年に拡張した分析においても、小規模事業所ほど製品の特化が、大規模事業所ほど事業所内の製品多角化が進んでいるとの傾向が明らかとなった。1985年と1990年の間の専業率の変化は専業率を上げた事業所が多い結果となっている。事業所内多角化よりも製品特化が進展していることが明らかとなっている。このことは規模の大小を問わずにみれるが、とりわけ小規模層で著しい。産業間移動の状況は産業毎に区々である。規模別にみると、従業者30人以上では産業間移動がない事業所が90%を越えるのに対し、29人以下の層では44%の事業所がその属する産業を変化させており、廃業を加えると5年間で50%以上の事業所で業態の変化を観察している。ソフト化の有無によってミクロ・データを2分化するための指標の検討はパネルデータにもとづいて行われた。生産工程のソフト化の有無を判別するための指標として、労働装備率、労働生産性、付加価値率、外部委託率の急激な変化を検討した。現時点で絶対的な判別の指標を見出すには到っていないが、生産設備のレンタル化、リース化の進展をうかがわせる分析結果を得ている。一つは設備の生産性伸び率であり、もう一つは設備残高増減と原材料の増減の関係である。生産設備のリース・レンタルや外部委託は設備残高と付加価値の関係に反映する。データによれば、設備残高と付加価値の関係が大きく外れている事業所が存在していた。個々のソフト化の程度を判別するのに、設備の生産性の伸び率が利用可能であるとの示唆を得ている。また、委託加工を前提とすると、受託者に提供する原材料使用額は委託側で計上されるのに、その生産に要する設備については受託側に計上されるので、有形固定資産と原材料使用額の増減にねじれ現象が生じている事業所が存在している。設備残高と原材料の増減についての関係がソフト化の程度を判別する指標として利用できる可能性を見出している。

また、委託加工を前提とすると、受託者に提供する原材料使用額は委託側で計上されるのに、その生産に要する設備については受託側に計上されるので、有形固定資産と原材料使用額の増減にねじれ現象が生じている事業所が存在している。設備残高と原材料の増減についての関係がソフト化の程度を判別する指標として利用できる可能性を見出している。
複数突然変異による免疫不全マウスの基礎的研究

繁殖・遺伝の基礎データ。免疫機能。脾細胞中のNK細胞活性はbg遺伝子を導入された系統ではいずれも活性の低下がみとめられた。しかし、xid遺伝子の導入によってnude遺伝子単独のKSNに比して活性がやや高いことが認められた。免疫関連細胞の構成比は期待されたようnude遺伝子によるT細胞の減少、xidによるB細胞の減少がみとめられたがNK細胞はbg遺伝子の導入によって減少することはなく、NK活性の低下は機能的な原因になることが明らかとなった。また、血清中の免疫グロブリンの量がKSN-xidおよびtriple mutantsのxidをnudeをもつ系統ではIgGとIgMの著しい減少することが明らかになった。寄生虫感染に対する反応。寄生原虫の感染とはことなり、蚊の吸血によるイヌ・フィラリヤの感染は、KSN-bgとKSN-xidのdoublemutantsによる免疫機能低下マウスでもヒトで見られるような肉芽腫形成は認められず、この寄生虫感染の不成立は免疫機能とは直接的な関連はみとめられなかった。ヒト腫瘍の可移植性。ヌードマウスに移植できないヒト腫瘍を中心に可移植性を再検討しが、全体的にはdouble mutantsでは可移植性が増加することはみとめられなかった。SCID-bgのdouble mutantsの可移植性についてはまだ充分に検討できていないが、ラットの骨髄細胞の移植ではbgの導入によって移植細胞の消失が遅れる傾向が認められた。triple mutantsマウスとSCID-bgマウスの異種骨髄細胞の可移植性の検討が不充分のまま残された。beige遺伝子と紫外線発がん。NK活性の低下と紫外線による発がんについては従来相反する結果が報告されてきたが、この研究でえられたKSN-bgとKSNとの比較から紫外線による皮膚がんの発生には低線量域ではbgの導入によって促進され、nude遺伝子だけをもつ場合に比して癌性肉腫の発生が増加する傾向が認められたが、その差は僅かであるという結論が得られた。免疫機能。ヒト腫瘍の可移植性。複数突然変異をもつKSN(nude)ーbg,KSNーxidの繁殖効率について検討を行ったが,世代数を経過しても特に効率が低下する傾向は認められず,とくにKSNーxidでは極めて良好な繁殖効率を維持していた。ただし,tripleーmutantについては期待値ほどの出現率で生まれてきていない。突然変異遺伝子を三重もつことによる生存力の低下が起きているかどうか,今後検討する必要がある。scidマウスにのnude遺伝子,beige遺伝子の導入は順調に進行している。これらの遺伝子をもつ個体の同定方法として,beige遺伝子については腹水の肥満細胞の顆粒から判定する方法,xid,scidについてはそれぞれlgG3,lgMの抗血清を用いてELISAにより,血清中のグロブリン量から判定する方法を確立した。これら複数の突然変異をもつマウスの特性としてはbeige遺伝子をもつnudeマウスでは紫外線の頻回照射後の発癌頻度はnudeマウスと差がないにもかかわらず癌性肉腫の発生(移行)が明らかに高い結果を得た。移植細胞の動態を核型分析から検索する方法についてはscidマウスに同系のBALB/cに生じたRobertosonian型の転座をもつ細胞を移植して形質細胞腫を発生させ,それがどちらの細胞に由来するかをみる実験と連動させて行い,核型分析からの検出できることを示した。また,transgenicマウスに発生し,hostマウスに移植できない形質細胞腫がnudeーbeigeマウスに活着することを確かめた。

ヒト蛔虫卵の感染実験も試みたが,nudeマウスとnudーbeigeマウスで感染性に明瞭な差は認められなかった。当初に予定していたリンパ系細胞の膜表面マ-カ-による分類の比較はセルソタ-の操作などに問題があり全く行っていない。来年度はtriplemutantマウスの育成とともに,リンパ系細胞集団の構成など,これら複数突然変異遺伝子をもつマウスの特性を明らかにして行く予定である。(1)複数突然変異をもつ免疫文全マウスの繁殖基礎データKSN-bg,KSN-xid,scid-bgマウスの繁殖は極めて良好であり、5周齢、10周齢のマウスの体重、臓器重量についての基礎データの収集を開始し、KSN-bgについては完成した。triplemutantマウスの繁殖については依然と因難であるが、KSN-xudマウスが順調に繁殖しているので近くの繁殖の良好な系統として確立できると思われる。(2)免疫担当細胞の構成triplcmutantマウス以外の突然変異マウスのリンパ球サブセットの構成をセルアナライザーを用いて解析した。結果は従来の報告から予想されるようなものであったが、KSN-xidは脾細胞の絶対数が減少しており、scidマウスとの類似したパターンをしめし、今後このマウスの免疫機能欠損を中心に検討する必要性が示唆された。(3)寄生虫感染に対する反応本年度はフィラリヤの感染幼虫の感染実験を行ったが、KSN-bgとKSNとの間では差が認められなかった。xid遺伝子によるB細胞欠損が関連するという報告があるので、今後はKSN-xidの反応を重点に検討する。(4)放射線感受性と異種細胞の可移植性SCIDおよびSCID-bgを中心にX線照射後の生存率、亜致死線量照射後のラット骨髄細胞を移植し、その消長をヘモグロビン、免疫グロブリンを指標に検討した。bg遺伝子の存在に関係なく、ラットの骨髄細胞は長期に生着し、はげしいGVRをおこすことが判明した。今後は同種骨髄細胞の拒絶反応をKSN-xidを含めて比較検討する。(5)紫外線発がんとNK細胞前年度から引続き紫外線発がんへのNK細胞活性への関与についてKSNとKSN-bgの系で検討をしたが、NK細胞活性(膜抗原からみたNK細胞はbgマウスにも存在することが(2)の結果から明になっている)は少なくともこの系でみるかぎり、発がん影響しないことが結論された。(1)複数突然変異をもつ免疫不全マウスの繁殖・遺伝の基礎データKSN-bg,KSN-xid,scid-bgマウスの繁殖について、離乳率を測定した。その結果いづれも80%以上の成績がえられた。triple mutantマウスの繁殖についてもdouble mutantからの交配では80%以上の離乳率が得られたが、triple mutantの出現率は期待値よりも低かった。
逆磁歪を利用した異方性制御機構の解明とそれを利用した低損失モータ用電磁鋼板の開発

逆磁歪効果を利用した新しい異方性制御手法を提案するとともに、それが大量生産に適した優れた手法であることを明確化した。具体的には、現在表面絶縁のために用いられているコーティング材料と地金との間の熱膨張係数の差を利用することで地金に面内均一な応力を与えることができ、それにより磁化の垂直方向成分を減じ、結果として面内渦電流損失を低減できることを明らかにした。この成果は、異方性制御手法という磁気工学あるいは磁性材料学の基礎検討であるとともに、エネルギー消費を驚異的に低減できる新たな材料開発であり極めて価値の高い研究である。異方性制御手法として張力による異方性制御技術を提案し、その手法の妥当性を実験的に検証した。具体的には以下の手法で張力と磁気特性の関連について定量的に検討した。1.面内一様な張力の定量的印加手法確立:本研究は板厚方向成分を持つ異方性の容易軸を張力で面内に回転させるため、面内で一様な張力を与える必要がある。そこで本研究では圧電素子を利用する方法と、熱膨張係数の異なる材料を利用する方法の2種類の手法を用い、それらにより定量的に制御可能な面内一様な張力を印加可能であることを明らかにした。2.磁区観察による異方性変化の直接観察:カー効果を利用した磁区観察手法を用いた異方性変化の直接観察手法を確立した。この磁区観察手法は磁化の特定一軸方向成分の大きさに応じてコントラスト得るため、試料を回転させて種々の方向から観察することにより磁化ベクトルの方向を直接知ることができ、張力印加による磁化の回転挙動を明瞭に観察することが可能となった。3.張力に伴う異方性変化の計測と評価:上記の検討結果を踏まえ、定量的計測により張力印加下での異方性を評価した。それを通じて磁歪定数や材料の機械定数を用いて磁気弾性エネルギーを評価でき、磁化の垂直成分の変化量を定量的に算出した。以上本研究ではこれまでに、面内一様に張力を印加した際の電磁鋼板の異方性の変化について定量的に明らかにし、次年度に遂行予定の異方性と損失の関連検討のために必要なデータを完全に収集できた。前年度までに得られた結果を踏まえ、張力と磁気特性の関連について定量的な検討を加えた。1.面内一様な張力の定量的印加手法確立:前年度までに検討した圧電素子を利用する方法と、熱膨張係数の異なる材料を利用する方法の2種類の手法に関してそれぞれのメリットデメリットを定量的に検討し、電圧で応力を制御できる圧電素子を利用する方法を基礎検討として採用するとともに、将来の量産化に向けて熱膨張差を用いる方向を民間企業と共同で検討を進めることとした。2.磁区観察による異方性変化の直接観察:カー効果による磁区観察手法で磁化の回転挙動の測定が可能になったことを踏まえ、応力と異方性の関連を定量的に検討し、その関連性を理論的考察と比較し両者の良好な一致を見た。3.張力に伴う異方性変化の計測と評価:磁歪定数や材料の機械定数を用いて磁気弾性エネルギーを評価でき、磁化の垂直成分の変化量を定量的に算出し、その結果と材料損失の関連性を定量的に議論した。以上本研究ではこれまでに、面内一様に張力を印加した際の電磁鋼板の異方性の変化について定量的に明らかにするとともに損失との関連性を議論した。最終年度に遂行予定の低損失磁性材料実現のための条件確立に向けて必要なデータを収集できた。予定通り異方性の制御が定量的に可能となり、それを利用した基礎データの収集に成功するとともに、磁区観察をふまえた理論的考察と実験結果が良好な一致を見せている。よって当初の計画通りに進行していることから、おおむね順調に進展していると考えられる。1.面内一様な張力の定量的印加手法確立:前年度までに検討した圧電素子を利用する方法と、熱膨張係数の異なる材料を利用する方法の2種類の手法に関する検討結果を踏まえ、電圧で応力を制御できる圧電素子を利用する方法を基礎検討として採用した。検討結果は電気学会マグネティックス研究会等で発表し、研究者コミュニティに成果をアピールした。現在民間企業との共同研究に発展しつつある。2.磁区観察による異方性変化の直接観察:カー効果による磁区観察手法を利用した応力と異方性の関連を定量的に検討した。これにより磁化の回転を定量的に推定できることを明らかにした。さらに、異方性を評価する新たな手法として高周波磁界を与えた際の磁化方向の変化をカー効果により計測する手法について検討し、これが有用であることを明らかにした。3.張力に伴う異方性変化の計測と評価:本研究の中心テーマである磁化の垂直成分の変化量を定量的に算出することを可能とした。これにより、張力と損失の間の定量的関係を明らかにするとともにそのメカニズムを理論的に明らかにした。