hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トポロジカル渦度ダイナミックスの深化による渦と波の相互作用理論

粒子ラベル付け替え対称性に関するネーターの定理によって、バロトロピー流体から密度成層流体、電磁流体(MHD)、相対論的流体にいたるまで、トポロジカル積分不変量がすべてクロスヘリシティとして書き表せることを明らかにした。渦のトポロジーを保つ等循環撹乱へ撹乱を制限することによって、楕円形流線をもつ回転流の弱非線形安定性の計算に成功した。等磁気循環摂動への制限によってMHD流の波のエネルギーに対する一般公式を導出した。この摂動を実現するラグランジュ的扱いよって、方位磁気回転不安定性の3次元短波長安定性解析を行い、ケプラー回転流が不安定であることを示した。流体力学と電磁流体力学の変分原理による定式化を進めて、作用が有する「粒子ラベル付け替え対称性」に関するネーターの定理によって、バロトロピー流体から密度成層流体、理想電磁流体にいたるまで、トポロジカル積分不変量がすべて「クロスヘリシティ」として共通の表現形式で統一的に書き表せることを明らかにした。渦のトポロジーを保つ摂動を等循環(isovortical)摂動という。そのMHD版である「等磁気循環(isomagnetovortical)摂動」という概念を利用して、MHD流に立つ波のエネルギー公式の導出に成功した。これによって、磁気回転不安定性をハミルトン力学系の観点から解明を進めることができる。磁気回転不安定性の短波長安定性解析を非軸対称撹乱が扱えるように拡張した。軸方向磁場のみならず、周方向磁場を扱える。非軸対称撹乱に対しては、従来の扱いでは見落とされがちな項があることに気づき、Frieman-Rotenberg方程式を動径変位に対する方程式に帰着させたにHain-Lust方程式に基づいて解析する方法を開発した。周方向磁場に対して増幅率および固有関数を計算し、ケプラー回転流が不安定であることを示した。回転流や立つ3次元波をケルヴィン波といい、軸対称性や並進対称性を破る摂動を加えると2個のケルヴィン波が共鳴不安定を起こす。この弱非線形安定性解析を行うと、線形成長がある振幅で抑えられることが示せるが、これは実験とは一致しない。そこで、共鳴を起こしているらせん型ケルヴィン波と3角形、4角形モードとの三波共鳴による不安定性の可能性について調べた。ケルヴィン波のエネルギーに関する知見を利用して、波の全エネルギーがゼロになるよう初期条件を調整すると3波が際限なく成長し続けられることを数値計算によって示した。エントロピーとポテンシャル渦度の任意関数を含む積分であるカシミール不変量はバロクリニック流体のトポロジー的不変量である。これをオイラー・ポアンカレ形式に関するネーターの定理によって特徴づけた。バロクリニック流体のシアー流の安定性条件として、2次元撹乱に対するリチャードソン数条件が知られているのみで、3次元安定性条件は導かれていない。カシミール不変量を最大限に活用して、バロクリニック流体の定常流が3次元撹乱に対して安定であるための十分条件を数学的にあいまいさのない形で導くことにはじめて成功した。ハミルトン力学系のスペクトル理論によると、ケルヴィン波のエネルギーの符号が不安定化の鍵を握り、弱非線形振幅方程式の形をも決めてしまう。波のエネルギーは振幅ついて2次の積分量で、容易には求められないが、線形分散関係の周波数に関する微分から計算できることをケルヴィン波の場合に対して示した。2次元渦運動に対しては、一様渦度の場合には精緻な数値計算法が整備されて、渦領域の同士の相互作用が詳しく調べられてきたが、非一様な渦度分布をもつ場合はほとんど扱われてこなかった。互いに平行で反対符号の直線状渦管の対は、2本の渦管の中心線を含む面に垂直な方向に並進運動を行う。粘性流体中での渦対の運動速度を高精度で計算するための理論的枠組みを構築した。渦度重心を定義し、その移動速度に対する恒等式を導いた。軸対称渦輪の運動以外ではじめて得られた恒等式である。この恒等式にストークス方程式にしたがう渦度を代入して、低レイノルズ数での渦対の運動速度を導いた。初期段階および減衰段階での運動速度の漸近形を導出し、直感的なモデルに導かれた従来の結果の誤りを指摘した。軸方向磁場のみならず周方向磁場を外場として印加された場合の磁気回転不安定性においては非軸対称撹乱を扱う必要がある。従来の非軸対称撹乱に対する短波長安定性解析の扱いでは見落とされてきた項があることに気づき、理想MHD方程式のラグランジュ表現であるFrieman-Rotenberg方程式を動径変位に対する方程式に帰着させたHain-Lust方程式に基づいて解析する方法を開発した。

回転流のシアの尺度をあらわす無次元パラメータがロスビー数Roで、方位角磁場の動径方向の変化率の尺度をあらわす無次元パラメータが磁気ロスビー数Rbである。Rb<ー1/4のとき、Ro=0(回転角速度一定)を中心とする有限のRo領域で、長い軸方向波長の撹乱が成長することを初めて指摘した。さらに、非理想MHDの方位磁気回転不安定性をHain-Lust方程式に弱い流体粘性および電気抵抗の効果を導入することによって調べた。磁気プラントル数が小さい極限、すなわち、誘導なし極限においては、従来は、電流なし方位角磁場を受けるケプラー型回転流は、Liuの限界によって安定とされてきたが、動径波長の長い撹乱に対して不安定になる可能性を示した。燃焼界面の不安定性として知られているLandau-Darrieus不安定性(LDI)をより一般的な枠組みから再検討した。燃焼反応によって渦度生成が起こる。密度の異なる流体を隔てる薄い層状領域があり、この層を流体が横切って、界面で生成された渦度を片側の領域にもち込むとする。これを基本流にとり、層の厚さゼロと近似できるような波長の長い3次元撹乱の成長を調べる。平面状の界面を横切る運動エネルギー流束に比べて撹乱を受けた界面を横切るエネルギーゆらぎの流束が十分大きいときに不安定性が起こることを一般的に証明した。この結果はLDIと整合する。流体力学H25年度は、電磁流体のトポロジカル不変量の内容を深め、ネーターの定理によってすべてクロスヘリシティの形でかけることが証明できた。さらに、単純流体に対するオイラー・ポアンカレ形式に相当する、電磁流体のトポロジー的側面のみを保つ時間発方程式に到達した。この微小振幅版が等磁気循環摂動である。これによって、定常解をエネルギーの極値状態として特徴づけることができる。電磁流体の力学を回復するためには、等磁気循環摂動に対して、力、運動量、エネルギーという属性を付与しなければならない。特に、流体粒子のラグランジュ変位のおよび電流の時間変化に相当するベクトル場の時間発展を探していたが、これも完全に解決した。これらのベクトル場が決まると、流れのある電磁流体の波のエネルギーが計算でき、波が誘導する平均流が求められるなど、次へのステップが大きく開かれる。渦管の弱非線形安定性に対するオイラー・ラグランジュ混合法を開発については、アルゴリズムが完成し、その基礎を深める段階に入り、H24年度はケルヴィン波のエネルギーやケルヴィン波の非線形相互作用によって誘導される平均流の数学的構造を明らかにした。単純流体でのこれらあり様はわかってきたが、電磁流体(MHD)については、オイラー・ポアンカレ形式に相当するものが掴めないでいる。MHDの波のエネルギーの定義を探っている段階である。ラグランジュ変数による場の理論によってヘリシティを含む種々の流体のトポロジー不変量のネーターの定理による特徴付けについては、バロクリニック流体のカシミール不変量の解明に申し分ない形で成功した。この結果の、定常流の3次元安定性への応用に進んでいる。3次元という一般的な状況に対して、流れの安定性条件が知られていないのが現状である。当初、渦輪の運動速度の導出にならってらせん渦管の運動速度の公式を導くことを目指したが、ハードルが高すぎた。
香蘇散の抗うつ様効果におけるオレキシン及びニューロペプチド神経系の関与

本研究課題で我々は、オレキシン神経系からニューロペプチドY神経系へのシグナル伝達が香蘇散の抗うつ様効果発現に重要な役割を果たしている可能性を初めて示した。これらの知見は、香蘇散の抗うつ様効果が、オレキシン/ニューロペプチドY神経ネットワーク制御の影響を強く受けることを示唆しており、また既存の抗うつ薬の作用メカニズムとの相違を一部明らかにできたと考えられた。本研究成果はオレキシン/ニューロペプチドY神経系を標的とした新規抗うつ薬の開発に貢献できるものと期待する。我々はこれまでに、漢方薬「香蘇散(KS)」がストレスで誘発される海馬神経系前駆細胞数の減少の抑制、さらに近年うつ病との関連性が指摘されている神経ペプチドであるorexin A (OX-A)の脳内発現挙動に影響を及ぼした結果を得ているが、その詳細については明らかになっていない。また、我々は以前にOX-Aが神経系前駆細胞及びOX-A関連ペプチドであるneuropeptideY (NPY)神経系調節作用を介して抗うつ様効果を発揮することを報告した。そこで今回、ストレス誘発うつ様モデルマウスを用いて、OX-A/NPYの挙動がKSの抗うつ様効果及び作用メカニズムにどの程度関与するのかをOX-Aの受容体orexin receptor 1 (OXR1)の阻害剤であるSB-334867を用いて行動薬理学的及び組織化学的に検討した。また、KSの効果をポジティプコントロールとして用いた既存の抗うつ薬ミルナシプラン(MIL)(セロトニン,ノルアドレナリン再取り込み阻害剤)と比較した。以下に本年度で得られた結果を示す。・KS投与群で認められた抗うつ様効果及び海馬神経系前駆細胞の増殖促進作用は、SB-334867投与によって有意に阻害されたが、MIL投与群で認められた抗うつ様効果および海馬神経系前駆細胞の増殖促進作用は、SB-334867投与の影響を受けなかった。・ストレス誘発うつ様モデルマウスでは、海馬NPY陽性細胞数の減少が認められ、KS投与によってその細胞数は有意に増加した。また、KS投与群で認められたNPY陽性細胞数の増加は、SB.334867投与によって有意に阻害された。一方、MIL投与群では、ストレス負荷で誘導されたNPY陽性細胞数の減少を増加させる作用は示されなかった。以上の結果から、香蘇散の抗うつ様効果及びその作用メカニズムには、OX-A/NPY神経系の調節作用が深く関与していることが明らかとなった。また、MILで認められた抗うつ様効果および海馬神経系前駆細胞の増殖促進作用は、OXR1阻害剤の影響をほとんど受けなかったことから、OX-A/NPY神経系を介する作用にKSとMILの作用メカニズムの違いが存在する可能性が示唆された。我々はこれまでに、漢方方剤「香蘇散(KS)」の抗うつ様効果に脳内オレキシン(OX-A)並びにニューロペプチドY(NPY)神経系の制御が関与している可能性を示してきたが、その詳細については依然明らかとなっていない。前年度では、OX-Aの受容体orexin receptor 1(OXR1)の阻害剤を用いて、KSによる抗うつ様効果がOXR1阻害剤により消失した結果を得ている。そこで本年度では、NPYの受容体Y1の阻害剤(BIBO3304)を用いて、KSの抗うつ様効果がY1阻害剤により影響を受けるかどうかを行動薬理学的に検討した。その結果、KS投与によって認められた抗うつ様効果は、Y1阻害剤投与によって消失した。また、BIBO3304の脳室内投与自体は、マウスの食餌量、飲水量、体重および自発運動量には影響を及ぼさなかった。以上の結果から、KSの抗うつ様効果はNPY神経系制御の影響を強く受けることが示唆された。さらに我々は本研究課題において、OX-Aの脳室内投与による抗うつ様効果がBIBO3304の前投与によって消失した結果も得た。これまでにKS投与によって脳内OX-AおよびNPYレベルの上昇が認められ、OXR1阻害剤投与がKS投与によって誘導されたNPYレベルの上昇を抑制する結果も得られていることから、KSの抗うつ様効果発現には、OX-A神経系からNPY神経系へのシグナル伝達が重要な役割を果たしている可能性が示された。以上の成果は、これまでにないKSの新たな抗うつ様作用メカニズムを示唆するものであると同時に、OX-A/NPY神経系を標的とした新規作用メカニズムを有する抗うつ薬の開発に役立てられるものと期待する。
視細胞の形態が規定する桿体と錐体の特徴的な光生理応答とその分子基盤

脊椎動物は、桿体と錐体という二種類の視細胞をもつ。桿体は感度がより高く、錐体は光応答からの回復がより速いという特徴をもつ。桿体と錐体では、光シグナリング蛋白質のサブタイプや外節構造をはじめとした細胞形態が異なることが知られている。私は昨年度の研究において、錐体型G-protein coupled receptor kinase (GRK)を桿体に異所発現するトランスジェニック系統(GRK7-Tg)の桿体光感度が、野生型と比較して約1/8まで低下することを見出した。本年度は筆頭著者の一人として、この成果を原著論文として投稿・改訂し、最終的にJournal of Physiology (London)誌に受理された。また、桿体と錐体の光応答特性の分子メカニズムに新たな観点から迫るべく、細胞形態の違いに着目した研究を進めている。本年度は光受容細胞の細胞形態の形成に関わる分子を同定するため、桿体、錐体および松果体細胞の三種の光受容細胞における遺伝子発現プロファイルを比較解析した。まず、桿体・錐体・松果体細胞それぞれ特異的に蛍光蛋白質を発現するトランスジェニックゼブラフィッシュを出発材料にし、昨年度に検討した実験条件によりFACS (Fluorescence Activated Cell Sorting)を用いて桿体・錐体・松果体細胞を分取した。分取した細胞から抽出したRNAを用いてマイクロアレイ解析を行い、桿体特異的に発現する遺伝子として約120遺伝子を同定した。現在、同定された遺伝子のin vivoにおける機能解析を行っている。また今回の解析では、錐体あるいは松果体光受容細胞特異的に発現する遺伝子も数多く同定されており、今後の光受容細胞の研究に重要な手がかりを与える成果といえる。桿体と錐体では、光シグナリング蛋白質のサブタイプや細胞形態(特に外節構造)が異なることが知られている。本研究では、この特徴的な光応答を生み出すメカニズムを解明するため、桿体と錐体におけるGタンパク質共役受容体キナーゼ(GRK)の違い、および細胞形態の違い、にそれぞれ着目した研究をゼブラフィッシュを用いて進めている。1)これまでに、錐体型GRKを桿体に異所発現するトランスジェニック系統(GRK7-Tg)の桿体では、野生型と比較して光感度が約1/8に低下することを見出している。本年度は、この表現型がGRK活性の上昇に由来するかどうか検証した。まず、網膜抽出物中におけるロドプシンのリン酸化活性を測定し、GRK7-Tgにおいてリン酸化活性が上昇することを見出した。次に、GRK7-Tg眼球における光シグナル蛋白質群の量を野生型と比較した。その結果、多くの光シグナル蛋白質の量はほとんど変化していなかったが、トランスデューシンαサブユニット(Gt1α)の発現量が約半分に減少していた。これらの結果から、GRK7-Tg桿体では、Gt1α量の低下により感度が1/2に低下し、GRK活性の上昇によりさらに1/8に低下すると考えられた。2)光受容細胞の細胞形態の形成に関わる分子を同定するため、桿体、錐体および松果体細胞の三種の光受容細胞における遺伝子発現プロファイルを解析する。本年度は、桿体・錐体・松果体細胞特異的に蛍光蛋白質を発現するトランスジェニック系統を出発材料にして、FACSを用いて桿体・錐体・松果体細胞を分取した。それぞれの細胞から抽出したRNAを用いて、各細胞特異的に発現する既知遺伝子に対してRT-PCR解析を行い、目的の細胞が高純度で回収できていることを確認した。

また今回の解析では、錐体あるいは松果体光受容細胞特異的に発現する遺伝子も数多く同定されており、今後の光受容細胞の研究に重要な手がかりを与える成果といえる。
格子整合型ヘテロ接合構造によるZnTe系純緑色発光素子の高効率化

ZnMgSeTeの有機金属気相成長に関する成果をまとめた。組成,ラマン特性,表面形態,表面粗さの各種成長条件(基板温度,反応室圧力, Mg, Se, Pの有機金属原料の供給量)依存性を明らかにした。例えば,組成は基板温度に強く依存し,低い基板温度の使用で原料供給量によってMgのみならずSeに対しても適度の組成に制御できることを実証した。また,ラマンスペクトルの組成に対する挙動も明らかにすると共に,ZnTeとの格子整合が実現される成長条件で,良好な結晶膜が得られることも実証した。また,燐のドーピングでp型伝導が可能であり,更にアニール処理によって高キャリア密度が実現できることを明らかにした。光の三原色の一つであることから社会的な要求が大きいにも関わらず波長550nm付近の純緑色については,効率が極端に低いことから,LEDの世界ではグリーンギャップと呼ばれ,克服すべき課題となっている。これまで原料不足による高騰といった懸念がなく,原材料が安価で結晶育成が容易なZnTeに注目して,独自に開発した拡散制御層を用いたAl熱拡散技術によるホモ接合型のLEDを作製し,市販のGaPと同レベルの発光効率を実証した。そこで,本研究ではZnTeとZn1-xMgxTe1-ySey4元混晶との組み合わせによる格子整合型ヘテロ構造のZnTe系純緑色発光素子を取り上げ,純緑色発光の高効率化を目的とした。平成25年度では,まず主として有機金属化学気相成長法を用いて,基板温度,Se,Mgの原料供給量などの成長条件を変えて主としてZnTe(100)面上にZn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶のエピ膜を作製し,MgとTe,Seとの気相反応の軽減化してMg含有量の低下が生じない成長条件を探究し,SeおよびMgの組成制御性,結晶性,バンドギャップ,ラマン分光スペクトル,フォトルミネッセンススペクトルの成長条件依存性を明らかにした。同時にZnTeとの格子整合可能なヘテロ接合の成長条件を確立した。また,ZnTeやZn1-xMgxTeにおいて有効であったTDMAPをp型ドーパントとして用いて,ドーパント供給量を変えてフォトルミネッセンススペクトルの変化を調べることにより,Zn1-xMgxSe1-yTeyエピ膜への燐ドーピングに成功し,ドーピング量の最適化に関する知見を得た。更に,Zn1-xMgxSyTeyの膜厚,表面粗さに関する各種成長条件依存性を明らかにでき,シングルヘテロ構造,ダブルヘテロ構造のLED化につながる有益な情報を収集できた。また,ヘテロ構造までには至らなかったが, n型側から光を取り出すようにAl電極を極薄膜化した発光素子を作製し,性能評価した。これまで原料不足による高騰といった懸念がなく,原材料が安価で結晶育成が容易なZnTeに注目して,独自に開発した拡散制御層を用いたAl熱拡散技術によるホモ接合型のLEDを作製し市販のGaPと同レベルの発光効率を実証した。そこで,本研究課題であるZnTeとZn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶との組み合わせによる格子整合型ヘテロ構造のZnTe系純緑色発光素子の開発を進めるにあたり,初年度および当年度前半に得られた成果(有機金属化学気相成長法によるZn1-xMgxSe1-yTey薄膜結晶の組成制御性,結晶性,バンドギャップ,膜厚,表面粗さ,Pドーピングに関する各種成長条件依存性など)を有効に活用し,多層膜構造を実現するために,当年度では主として多元多層膜の成長が可能な新型の減圧有機金属化学気相成長装置を用いて主として成長圧力などを変えて系統的な成長実験と結晶評価を進めた。初年度に得られたZn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶は深い準位からの発光が支配的で,またX線回折ピークは弱く結晶性は必ずしも良くなかったことから,ZnTe及び3元混晶(ZnSeyTe1-y,Zn1-xMgxTe)の高品質成長条件を探究してZn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の結晶性の向上につながる成長条件の探究に努めた。その結果,ZnTe及び3元混晶では自由励起子発光が主要なフォトルミネッセンスセペクトルのエピ膜を実現し,またPドーピング量の最適化に関する知見も得た。LED化に関しては分子線エピタキシャル成長装置などを用いて拡散制御層を介してエピ膜へAlを拡散した後,n型側から光を取り出すようにAl電極を極薄膜化したエピタキシャル膜による発光素子を作製し,性能評価した。そこで,原料不足による高騰といった懸念がなく,原材料が安価で結晶育成が容易なZnTeに注目し,量産化に有利な有機金属気相成長法を用いてZnTeとZn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶との組み合わせによる格子整合型ヘテロ構造の開発を進めた。

初年度および2年度に得られた成果(Zn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の実現とZnTe及び3元混晶(ZnSeyTe1-y,Zn1-xMgxTe)の高品質成長条件の探究)を有効に活用し,Zn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の結晶性向上につながる成長条件の探究に努めた。その結果,反応室圧力などを含めた幅広い成長条件に対して組成の成長条件依存性や結晶品質と成長条件の関係,バンドギャップの組成依存性などを掌握できた。これにより,LEDに適した組成を達成するためのZnTeとの格子整合の最適成長条件を探究し,Zn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の結晶性や表面平坦性の大幅な向上を得た。更に,この最適成長条件下でPドープを試み,p型Zn1-xMgxTe1-ySeyエピ膜の電気的性質を明らかにし,アニール処理によって1018cm-3台の高キャリア密度を得,Pドーピング量の制御性や最適化をはかることができた。LED化に関しては,今回はPドープp型ZnTeエピ膜のみであったが,拡散制御層を介したエピ膜へAlを拡散した後,n型側から光を取り出すようにAl電極を極薄膜化しこの上のITOの透明電極からの純緑色発光の性能評価を行った。ZnMgSeTeの有機金属気相成長に関する成果をまとめた。組成,ラマン特性,表面形態,表面粗さの各種成長条件(基板温度,反応室圧力, Mg, Se, Pの有機金属原料の供給量)依存性を明らかにした。例えば,組成は基板温度に強く依存し,低い基板温度の使用で原料供給量によってMgのみならずSeに対しても適度の組成に制御できることを実証した。また,ラマンスペクトルの組成に対する挙動も明らかにすると共に,ZnTeとの格子整合が実現される成長条件で,良好な結晶膜が得られることも実証した。また,燐のドーピングでp型伝導が可能であり,更にアニール処理によって高キャリア密度が実現できることを明らかにした。初年度の状況(改修工事後の装置の整備等による実験時間の大幅な制約)に比べて,実験環境が整ったため,初年度の遅れを取り戻すことができ,多層膜成長可能な新型減圧有機金属基層成長による系統的な実験が計画通り実行できているので。電子,電気材料工学これまで得られた成果は,Zn1-xMgxTe1-ySey 4元混晶の基礎物性データを明らかにしただけでなく,従来,この材料はもっぱら分子線エピタキシャル成長法によっており,量産性に有利な有機金属気相成長法での取り組みが殆んどなされていなかったが,高品質化への達成条件が少しずつ見えてきたので,多層膜構造の本格的な取り組みにより,前年度と同様に最善を尽くすことにより当初の目的を達成していく。建物の改修工事後の引っ越して装置の整備等を進めていたことや一部の装置が新しくしたことなどに伴って,実験時間の大幅な制約が生じたなど,当初予想できない事態などがあり(1)までに至らなかった。少額であるので、次年度の経費とあわせてに物品等の購入に有効活用したいため。最善を尽くすよう努力していく。物品等の購入に有効活用する。年に数回更新して、新しい情報を提供しています。建物の改修工事後の引越に伴う装置の整備等や一部を新規装置にするために時間を大幅に費やしたため,実験に直接かかわる物品費や出張費が当初計画を縮小したため。次年度は、エピ膜の膜厚制御性を高めるために装置の自動運転化や種々の物性評価なども含めて、実験時間を大幅に増やす予定であるので、これに伴う物品費は増やす予定である。また、平成25年度は国内の各種の会議発表にとどめたが、次年度は欧州で開催される国際会議での成果報告も予定している。
ベトナム小児重症呼吸器疾患におけるエンテロウイルス属の臨床・分子疫学研究

本研究では、中南部ベトナム(ニャチャン市)に住む小児急性呼吸器疾患を対象としたHospital-basedサーベイランスより得られた臨床疫学データ及び検体を用いた臨床疫学研究を行っている。カンホア省ニャチャン市にあるカンホア省総合病院において小児ICU入院を要した小児重症呼吸器症例を対象とした本研究は2015年6月に開始され、現時点(2019年2月)までにおおよそ400検体が収集されている。本研究では、エンテロウイルス属を含めた14種ウイルスに対してスクリーニングが行われている。ウイルススクリーニングに関する結果では、エンテロウイルス属、RSウイルス、パラインフルエンザ3型がもっとも頻繁に検出されるウイルスであった。中でもエンテロウイルス属は検出頻度が30%以上と高く、小児ICU症例において最も重要なウイルスの一つであると考える。更にエンテロウイルス属に対する遺伝子増幅法(RT-PCR法)より得られた産物の遺伝子配列解析の結果より、ライノウイルスA型及びC型がもっとも頻繁に検出された。近年ポリオ様急性弛緩性麻痺との関連が指摘されているエンテロウイルスD68も検出され、更なる解析を進める段階である。本研究対象である小児ICUにおいては、約5%が死亡、約3%ほどが身体障害症例となった。これらの死亡例と身体障害症例においては、エンテロウイルス属の検出率が高く、エンテロウイルス属と死亡例及び身体障害例との関与が疑われた。特に身体障害例のフォローアップにおいても本研究の結果は重要であり、エンテロウイルス属と小児ICU障害例との関連の更なる研究の重要性を示唆する結果となった。本研究に関して、臨床検体及び臨床疫学データの収集など、おおむね順調に進展している。現時点までに400検体ほど収集され、得られた臨床疫学データの整理及び解析もおおむね順調であり、対象地域に在住している小児における小児ICU入院に関連するリスク解析なども行い、疫学的に重要な情報の解析も進んでいる。それらの対象検体に対して従来より用いられていた13種ウイルスのスクリーニングに加えて今回より新しく導入されたエンテロウイルス属に対するRT-PCRなども順調に行われている。更にエンテロウイルス属陽性検体に対しては、RT-PCR増幅部位の遺伝子配列解析を行い、BLASTを用いた遺伝子型の検索を行った。これらの解析もおおむね順調である。今後行う予定であるエンテロD68陽性検体へのVP1抗原に特異的なプライマーの選定を行い、RT-PCRの条件検討などを行い、予測されているサイズの増幅物が得られているなど、順調である。エンテロウイルス属陽性検体に対して行われた遺伝子解析の結果によると現時点までに、おおよそ35検体ものエンテロウイルスD68 (EV-D68)陽性例が検出された。これらのほとんどは2015年後期の検体から検出されたものであるが、それ以降も数は多くないものの継続的に検出されている。これらのサンプルに対して主要抗原部位の一つである表面VP1蛋白に特異的なPCRを用いて遺伝子増幅を行い、遺伝子配列の解析を行うことにより、他国で急性弛緩性麻痺との関連が報告されているEV-D68との比較遺伝子解析を行い、ベトナムで流行しているEV-D68株の遺伝子的特徴を明らかにする。またエンテロウイルスのそれぞれの遺伝子型の臨床疫学的特徴を明らかにし、高リスク群及び重症化に繋がる因子などの解明を行う。またエンテロウイルス属の中でも主要であったライノウイルスA型& C型に対するマルチプレックス定量的PCR法の確立を試みる。

それらの対象検体に対して従来より用いられていた13種ウイルスのスクリーニングに加えて今回より新しく導入されたエンテロウイルス属に対するRT-PCRなども順調に行われている。更にエンテロウイルス属陽性検体に対しては、RT-PCR増幅部位の遺伝子配列解析を行い、BLASTを用いた遺伝子型の検索を行った。これらの解析もおおむね順調である。今後行う予定であるエンテロD68陽性検体へのVP1抗原に特異的なプライマーの選定を行い、RT-PCRの条件検討などを行い、予測されているサイズの増幅物が得られているなど、順調である。エンテロウイルス属陽性検体に対して行われた遺伝子解析の結果によると現時点までに、おおよそ35検体ものエンテロウイルスD68 (EV-D68)陽性例が検出された。これらのほとんどは2015年後期の検体から検出されたものであるが、それ以降も数は多くないものの継続的に検出されている。これらのサンプルに対して主要抗原部位の一つである表面VP1蛋白に特異的なPCRを用いて遺伝子増幅を行い、遺伝子配列の解析を行うことにより、他国で急性弛緩性麻痺との関連が報告されているEV-D68との比較遺伝子解析を行い、ベトナムで流行しているEV-D68株の遺伝子的特徴を明らかにする。またエンテロウイルスのそれぞれの遺伝子型の臨床疫学的特徴を明らかにし、高リスク群及び重症化に繋がる因子などの解明を行う。またエンテロウイルス属の中でも主要であったライノウイルスA型& C型に対するマルチプレックス定量的PCR法の確立を試みる。平成30年度は、臨床検体収集及び疫学データ収集共に順調で、ベトナム渡航を当初より少なくすることができた。平成31年度の予定として、今後の研究計画に関する打ち合わせ及び平成30年度の研究より得られた結果に関する進捗報告会などをパスツール研究所、カンホア総合病院、国立衛生疫学研究所(ベトナム)と行うことを目的としたベトナム渡航が必要である、また遺伝子配列解析に必要な実験消耗品の追加購入が必要となった。併せて平成31年度は平成30年度の研究より得られた研究成果を他国の研究者と積極的に共有及び議論することを目的とした国際学会への参加を秋頃にかけて2回ほど予定している。
多価イオンと固体表面との相互作用

多価イオンは空の束縛準位と大きい静電ポテンシャルを持っており、固体表面との相互作用により多くの特異な効果が期待できる。本研究では多価イオンと固体との相互作用による多価イオンの電荷移行過程を調べた。特にモリブデン及びタンタル表面への酸素多価イオン入射によるX線放出スペクトル及び放出収率の測定を行った。その結果Moターゲットに入射した酸素多価イオンによるX線放出スペクトルには200eV及び520eV付近に主要なスペクトルがみられ、Taターゲットに対しては170eV及び520eV付近に主要なピークがみられた。このうち520eVピークはO-KL(525eV)と同定した。このO-KL過程によるX線放出収率は、ターゲットの種類にほとんどよらない結果を得た。また酸素イオンの2価から7価に対するO-KLX線放出の価数依存性では、2価から5価まではO-KL放出収率はほとんど価数によらず一定であり6価および7価において大きく増大している。特に7価では5価の10^3程度の増大がみられた。この放出収率の増大は7価イオンがK殻に空準位を持つためと考えられる。また6価における約50倍程度の収率の増大は主にK殻に空準位を持つ準安定イオンが含まれているためと考えられる。7価イオンに対するO-KL放出収率の異常な増大は金属ターゲットからOのL殻への電荷移行が主に起きており、それによってL殻からK殻への遷移が主として見られるためと考えられる。Moターゲットからの200eV付近のピークはMo-M_<4,5>N_<2,3>-M_<4,5>N_<4,5>,-M_1M_5などの遷移によるものと同定した。このうちM_<4,5>準位への遷移による放出収率の価数依存性は5価から7価に於て10倍程度の増大しか見られなかったのに対し、M_1への遷移に対応する放出収率は5価に対して7価では約10^3の増大があり、この価数依存性はほとんどO-KLの価数依存性と相似である。このことはMoのM^1準位から酸素のK準位への電荷移行によりM^1準位が生成されたためか、あるいはO-KL過程に伴うM^1準位からのオージェ電子放出によるM^1の空準位生成によるものと考えられる。以上のように本実験から多価イオンと固体表面との相互作用による多価イオンへの電荷移行過程に関する新しい知見が得られた。
パニック障害とうつ病における神経内分泌学的関連について

パニック障害者、パニック発作を伴ううつ病者、パニック発作を伴わないうつ病者、および健康成人において、血液中のCRF,ACTH,コルチゾール濃度をI-125を用いたラジオイムノアッセイ法にて測定した。CRF,およびコルチゾール濃度は、健康成人と比較してパニック障害者、パニック発作を伴ううつ病者およびパニック発作を伴わないうつ病者において、有意ではないものの上昇傾向を示した。しかし、パニック障害者、パニック発作を伴ううつ病者、パニック発作を伴わないうつ病者においては、このCRF,コルチゾールの上昇に関しては3群関において有意な差は認められなかった。尚ACTHに関しては、パニック障害者、パニック発作を伴ううつ病者、パニック発作を伴わないうつ病者および健康成人においては大きな差は認められなかった。以上の結果は、パニック障害においても、うつ病と同様にH-P-Aaxisの過活動が存在している可能性を示唆している。この過活動は、CRFの過剰分泌、副腎皮質のACTHへの過剰反応に加えて、CRF受容体の何らかの障害によって引き起こされているのかもしれない。また、今回は不安症状に関する指標の一つとしてパニック発作という観点に関してしぼって研究を進めたが、さらに症例を増やして検討する必要や不安症状を多角的に捉える必要があると思われる。尚、パニック障害者、パニック発作を伴ううつ病者、パニック発作を伴わないうつ病者および健康成人におけるβ-エンドルフィン濃度およびβ-エンドルフィンのH-P-Aaxisに対する影響については現在検討中である。
シグナル伝達因子としての心臓由来一酸化窒素合成系に関する研究

近年、サイトカインの作用機序に一酸化窒素(NO)の関連が示唆されている。この内、interleukin-6(IL-6)は心不全や心筋炎などで増加していることが示されている。そこでIL-6とNOあるいはその心機能への影響を検討するためにラットおよびハムスターの単離潅流心にIL-6を投与して潅流液中のNO濃度を化学発光法で測定すると、NO遊離の増加を認めた。その機序の詳細を検討するために10日目chick胚培養心筋細胞にIL-6を投与すると用量依存性に細胞内Ca^<2+>濃度(indo-1蛍光法)の減少と共に細胞収縮振幅(video motion detector)が減少した。これらの作用はNO合成阻害薬であるL-NMMAで抑制され、L-arginineの補給により再現した。IL-6投与により心筋細胞内cGMP濃度は投与後530分と24時間後に2峰性に増加した。前者はL-NMMAあるいはEGTAの前処置により抑制されたが、後者はEGTAでは抑制されず、L-NMMAあるいはdexamethasone処置により抑制された。これらのことから心筋細胞においてIL-6は収縮期細胞内Ca濃度を減少させ、陰性変力作用を示した。この作用は心筋細胞に由来する構成的に発現したNO合成酵素の活性化による心筋内NOおよびcGMP産生の増加によると考えられた。またIL-6はCa^<2+>非依存性のNO合成酵素も心筋内に誘導し、同様にNOひいてはcGMPの産生により陰性変力作用を発揮したと考えられ、心筋炎症時の心機能の変化にIL-6の関与が推測された。
人口減少が産業構造変化および経済成長に与える影響

本研究は,人口成長率がマイナスの経済において,産業構造がどのように変化していくのか,および経済成長率がどのように変化していくのかを理論的に分析する.これまで,産業構造変化と経済成長の関係を分析した研究は数多くあった.また,人口減少が経済成長に与える影響を分析した研究も生まれつつある.しかし,これら2つを統合した研究は,管見の限り,存在しない.現在の日本のように,人口成長率がマイナスとなっている経済を分析するには,これら2つの分野を統合する必要がある.本研究の成果は,日本だけでなく,今後,人口減少を経験する可能性がある経済の分析にも大きく貢献することが可能である.この研究目的に基づき,研究計画最終年度である平成30年度は,平成29年度に構築した経済成長モデルを拡張した.平成29年度に構築したモデルにおいては,貯蓄率が外生的に与えられており,消費者は所得の一定割合を貯蓄すると仮定されていた.そして,人口成長率がマイナスの場合であっても,長期における1人当たり所得や1人当たり消費の成長率は正となることを明らかにした.これに対して平成30年度に構築したモデルにおいては,消費者は動学的最適化問題を解いて貯蓄率を内生的に決定する.この経済成長モデルにおいて,人口成長率がマイナスの場合を分析すると,人口が一定率で減少していく経済においても,最適成長経路が存在し,しかも,長期における1人当たり所得や1人当たり消費の成長率が正となることがわかった.つまり,貯蓄率が外生的に与えられる場合であっても,内生的に決定される場合であっても,人口減少経済における長期の1人当たり所得および1人当たり消費の成長率は正となることがわかった.本研究の目的は,人口成長率がマイナスの経済において,産業構造がどのように変化していくのか,および経済成長率がどのように変化していくのかを理論的に分析することである.これまで,産業構造変化と経済成長の関係を分析した研究は数多くあった.また,人口減少が経済成長に与える影響を分析した研究も生まれつつある.しかし,これら2つを統合した研究は,管見の限り,存在しない.現在の日本のように,人口成長率がマイナスとなっている経済を分析するには,これら2つの分野を統合する必要がある.本研究の成果は,日本だけでなく,今後,人口減少を経験する可能性がある経済の分析にも大きく貢献することが可能である.平成28年度は,本研究の第1段階として,分析の基礎となるモデルを構築し,人口成長率がマイナスではなくプラスの場合を分析した.その成果は,Structural Change and Economic Dynamics誌にアクセプトされた"Population Growth and Trade Patterns in Semi-Endogenous Growth Economies"という論文にまとめられた.製造業と農業という2部門が存在する2国が貿易を行う状況をモデル化し,両国の人口成長率の大小関係に応じて,長期における貿易パターンと1人当たり所得成長率がどのように決定されるのかを分析した.その結果,両国の人口成長率の差異が,両国の貿易パターンと1人当たり所得成長率の差異を生み出すことを明らかにした.例えば,初期時点において,自国が製造業に,外国が農業に比較優位を持っており,さらに,自国の人口成長率が外国の人口成長率より低い場合は,長期的に,自国は製造業に完全特化し,外国は農業に完全特化する.そして,自国の1人当たり所得成長率は外国の1人当たり所得成長率より高くなる.平成28年度の研究計画は,人口成長率が外生的に与えられるモデルを構築し,人口成長率が産業構造変化および経済成長率に与える影響を理論的に分析することであった.本年度は,研究実績の概要に記したように,製造業と農業の2部門が存在する2国が貿易を行う場合,人口成長率,貿易パターン,1人当たり所得成長率,これらの関係を分析した.その際,両国の人口成長率はプラスであると仮定した.本来であれば,少なくとも一方の国の人口成長率がマイナスであると仮定した分析を行うはずであったが,人口成長率がプラスの場合の分析自体が前例がなく,興味深い結果が得られたため,この結果を論文としてまとめた.今後は,人口成長率がマイナスの場合の分析を進めていく.本研究は,人口成長率がマイナスの経済において,産業構造がどのように変化していくのか,および経済成長率がどのように変化していくのかを理論的に分析するものである.これまで,産業構造変化と経済成長の関係を分析した研究は数多くあった.また,人口減少が経済成長に与える影響を分析した研究も生まれつつある.しかし,これら2つを統合した研究は,管見の限り,存在しない.現在の日本のように,人口成長率がマイナスとなっている経済を分析するには,これら2つの分野を統合する必要がある.本研究の成果は,日本だけでなく,今後,人口減少を経験する可能性がある経済の分析にも大きく貢献することが可能である.この研究目的の下,平成29年度は,"The Solow Growth Model witha CES Production Function and Declining Population," MPRA Paper 80062, Munich Personal RePEcArchiveという論文を作成した.研究代表者はこれまで,人口減少を考慮した経済成長理論の研究を進めてきたが,それらすべてにおいて,企業の生産関数はコブ=ダグラス型であると仮定していた.これに対して上述の論文では,企業の生産関数は労働と資本の代替の弾力性が一定であるCES型であると仮定し,長期における人口1人当たり産出の成長率を分析した.

この研究により,生産関数の定式化に応じて得られる結果が大きく異なることが明らかとなった.コブ=ダグラス型生産関数の場合は,技術進歩率がゼロであっても,長期における1人当たり産出の成長率は正となるが,CES型生産関数の場合は,長期における1人当たり産出の成長率は技術進歩率に等しくなり,したがって,長期の成長率を決定するのは技術進歩であることを明らかにした.本研究は3年計画であり,平成28年度は,人口成長率が外生的に与えられるモデルを構築し,人口成長率が産業構造変化および経済成長率に与える影響を理論的に分析する,という計画であった.平成29年度は,人口成長率が内生的に決定されるモデルを構築し,人口成長率に影響を与えるパラメータが,産業構造変化および経済成長率に与える影響を分析する,という計画であった.平成28年度で構築したモデルでは,重要な変数である人口成長率が外生的に与えられていた.平成29年度は人口成長率を内生化し,モデル内で決定されるようにする予定であった.しかし,研究を進めていく中で,生産関数の定式化が分析結果に大きく影響することが判明し,平成29年度は生産関数の特定化に関する研究を行った.さらに,平成29年度は貯蓄率の内生化に関する研究も進めた.研究代表者のこれまでの一連の研究では,所得の一定割合が貯蓄されると仮定していた.これは分析の簡単化のためである.しかし,消費者の最適化行動を取り入れておらず,経済厚生を分析する上では,不十分である.そこで,動学的最適化を考慮し,貯蓄率の内生化を試みた.人口成長率がマイナスのケースにおいて動学的最適化を用いた分析は,人口成長率がプラスである一般的なケースとは大きく異なり,分析がかなり複雑化することが明らかとなった.しかしながら,工夫次第で分析が可能となることが判明し,分析を一通り行うことができた.本研究は,人口成長率がマイナスの経済において,産業構造がどのように変化していくのか,および経済成長率がどのように変化していくのかを理論的に分析する.これまで,産業構造変化と経済成長の関係を分析した研究は数多くあった.また,人口減少が経済成長に与える影響を分析した研究も生まれつつある.しかし,これら2つを統合した研究は,管見の限り,存在しない.現在の日本のように,人口成長率がマイナスとなっている経済を分析するには,これら2つの分野を統合する必要がある.本研究の成果は,日本だけでなく,今後,人口減少を経験する可能性がある経済の分析にも大きく貢献することが可能である.この研究目的に基づき,研究計画最終年度である平成30年度は,平成29年度に構築した経済成長モデルを拡張した.平成29年度に構築したモデルにおいては,貯蓄率が外生的に与えられており,消費者は所得の一定割合を貯蓄すると仮定されていた.そして,人口成長率がマイナスの場合であっても,長期における1人当たり所得や1人当たり消費の成長率は正となることを明らかにした.これに対して平成30年度に構築したモデルにおいては,消費者は動学的最適化問題を解いて貯蓄率を内生的に決定する.
日本語多読指導が日本語指導を必要とする児童生徒に与える影響に関する実証研究

文部科学省告示が施行された平成26年4月1日から、日本語指導は特別の教育課程に位置づけられた。そこで、日本語指導の一環として外国籍の小学生に対する日本語の多読実践を行い、その影響を調査したいと考えた。本研究の目的は「多読用図書の難易度設定に関する基準の設定及び多読用図書リストの作成」と「小中学生の日本語能力の変化及び日本語の読みに対する情意面の変化を明らかにすること」の2点であった。多読用教材として、1歳児から小学校低学年までを対象とした推薦図書等を参考に、約450冊の絵本や児童用図書を選んだ。これらを出版社が示す推奨年齢を基に難易度を設定し、リスト化した。そして、愛知県内の小学校3校にて多読実践を行った。各学校における実践期間は、それぞれ2年間、1年間、半年間であった。外国籍の児童には、それぞれ別室において行われる取り出し授業の中のおよそ510分間で本を読ませた。取り出し授業内における指導内容と取り出し授業に参加をする回数により児童の読書量が異なり、多い児童で週2回、少ない児童で隔週程度の読書量となった。低学年の児童に対しては、読み聞かせから始めた。日本語能力については、量的検証はできなかったが本を読む速さが速くなった。また、読書後の感想文が「感想」のみの表記から「感想+理由」等のように変化し、記述量の増加が見られた。また、本で読んだ語彙・表現を用いて感想を書いていたことから語彙の習得も見られた。情意面に関しては、アンケート結果からどの児童も日本語を読むことに対する抵抗感が軽減し、本を読むことに対する興味・関心が高まった様子が見られた。小学生に対する日本語多読の実証実践例はまだ少ないが、本研究における図書の選書及び実践デザインは、外国人児童生徒の数が増えるであろうこれからの教育現場において、継続的な日本語指導法に対して示唆を与えることができると考える。本研究の目的は「小中学生の日本語能力の変化及び日本語の読みに対する情意面の変化を明らかにすること」と「多読用図書の難易度設定に関する基準の設定及び多読用図書リストの作成」の2点である。この目標を達成するために、平成28年度では「テスト・アンケートの試案作成」及び「多読用図書選定・リスト作成」という二つの組織を作り、活動に取り組んだ。「テスト・アンケートの試案作成」では、小学生を対象とした「日本語を読むことに関するアンケート」と「読書感想用紙」、そして多読の取り組み方の説明文を、日本語、ポルトガル語、スペイン語、中国語、タガログ語で作成した。日本語多読指導について、小中学校でも実践はされているが、実証的に効果を検討した研究はあまり見られない。本アンケートを使用し、一定期間日本語多読に取り組んだ小学生の、日本語の読みに対する情意面の変化を明らかにすることは、日本語多読研究の裾野を広げることに貢献するのみならず、日本語多読が特別の教育課程に位置付けられた日本語指導の手立ての一つとして貢献できることを示すことができるのではないかと考える。「多読用図書選定・リスト作成」では、「多読用図書の難易度基準作成に関する研究」「400500冊程度の多読用図書リストの作成と難易度レベルに関する意見収集」「次年度に行う多読実践のための研究協力校への依頼」「研究協力校へ配布する多読用教材の購入と、難易度レベルごとの本の分類と整備」を行った(進行中のものも含む)。日本語多読研究は、日本への留学を考えている海外の大学生や大人を対象としたものが多く、難易度に関わる先行研究についても、小学生を対象とした研究はあまり見られない。小学生用の教科書に登場する語彙を網羅的にまとめ、既存の難易度別語彙リスト等と比較をし、小学生用の新たな難易度設定を行うことは、小学生が効果的な多読を行うために有効であると考えた。平成28年度の研究実施計画に述べた活動には、「テスト・アンケートの試案作成」においては「文章問題作成」と「日本語を読むことに関するアンケートの私案作成」の2点が、「多読用図書選定・リスト作成」においては「(1)多読用図書の難易度基準作成に関する研究」「(2)児童用図書(市販本)の語彙、表現、語数分析」「(3)400500冊程度の多読用図書リストの作成と難易度レベルに関する意見収集」「(4)次年度に行う多読実践のための研究協力校への依頼」「(5)研究協力校へ配布する多読用教材の購入と、難易度レベルごとの本の分類と整備」の5点がある。これらの中で、完全に終了している活動は、アンケートの試案作成、及び(3)(4)のみであり、他の活動については平成29年度にも行っていかなければならない。また、学会等での研究発表を行うことができていない点も、やや遅れていると判断する理由である。(1)に関しては、先行研究や日本語能力試験出題基準語彙表についての精査は行ったが、小学生用の教科書に登場する語彙分析が完了していない。これに影響を受けて、(5)における難易度レベルごとの本の分類がまだ完了していない。(2)については、(5)にも関わる点として児童用図書(市販本)の購入はしたものの、図書全ての語彙、表現、語数分析はまだ終了していない。以上の点に関しては、平成29年度にも継続して行う予定である。

この目標を達成するために、平成29年度では当初の予定通り県内の小学校1校での日本語多読の実践を行い、小学生の取り組みの様子を分析することと、「多読用図書選定・リスト作成」を行った。日本語多読の実践に関しては、県内の小学校1校にて6月から3月までの間行った。6月から10月上旬までは、授業後の学習支援授業の中で15分20分間(小学2年生2名は週1回、小学3年から5年5名は週2回)、多読活動に取り組んだ。10月中旬から3月までは、通常の時間帯における取り出し指導の中の、最初の5分10分間で多読活動に取り組んだ。活動を開始した当初の6月には、小学2年生は本を読もうとしなかったので読み聞かせから活動を始めた。9月には音読をするようになり、次第に休憩時間中にも取り出し教室に来て本を読むようになった。小学3年生から5年生は、6月から気に入った絵の本を読んでいたが、感想が「楽しかった」等一言しか書けなかった。しかし、本を読み慣れるに従い、好きなシリーズを読み続ける等個人で目標をもって本を読むようになり、読後の感想についても理由を付け加えたり、個人の生活経験と照らし合わせた内容を書いたりすることができるようになった。また、感想用紙に書かれた言葉を分析すると、本から借用した言葉を自分の気持ちや考えを表現する言葉として用いている姿も見られた。以上のことから、アンケートの分析やテストによる量的な分析は行っていないものの、観察からは、本を読むことに対する興味が高まるに従い、日本語の能力が高まっているのではないかと思われる。本のリストは実践校用には作成済みであるが、公開用を現在作成しているところである。平成28年度からの継続課題と、当初計画をしていた平成29年度の計画については、「(1)多読用図書の難易度基準作成に関する研究」「(2)児童用図書(市販本)の語彙、表現、語数分析」「(3)児童用図書の難易度レベルごとの本の分類と整備」「(4)Reading能力及び速読力を測定するための文章問題の作成」「(5)日本語を読むことに関するアンケート調査」の5点であった。この中で、(4)を除く4点は研究が予定通り進行しており、平成30年度にまとめをし、作成予定のホームページや学会の場にて広く発信をしていく予定である。(4)に関しては、現在小学生に対する日本語能力測定試験を収集、分析中である。この試験のサンプル数は非常に少ないことから、実際の作成に関して現在検討を進めているところである。文部科学省告示が施行された平成26年4月1日から、日本語指導は特別の教育課程に位置づけられた。そこで、日本語指導の一環として外国籍の小学生に対する日本語の多読実践を行い、その影響を調査したいと考えた。本研究の目的は「多読用図書の難易度設定に関する基準の設定及び多読用図書リストの作成」と「小中学生の日本語能力の変化及び日本語の読みに対する情意面の変化を明らかにすること」の2点であった。多読用教材として、1歳児から小学校低学年までを対象とした推薦図書等を参考に、約450冊の絵本や児童用図書を選んだ。これらを出版社が示す推奨年齢を基に難易度を設定し、リスト化した。そして、愛知県内の小学校3校にて多読実践を行った。各学校における実践期間は、それぞれ2年間、1年間、半年間であった。外国籍の児童には、それぞれ別室において行われる取り出し授業の中のおよそ510分間で本を読ませた。
C60フラーレン負イオンによるホールスラスタ放電のプラズマ乱流抑制

電気推進ロケットのひとつであるホールスラスタは、そのロバスト性ならびに近年の性能・耐久性向上から、衛星の主推進系を担うようになってきており、宇宙運用が本格化している。大型静止衛星の軌道変換用の大電力化や、小型衛星向けた省電力化の研究が各国で加速する中、残る課題は、高電力密度作動が実現できない、ということである。その原因は、高電力密度化すると、原理的に強磁場による電流阻害が生じ、電子乱流が激化し、結果エネルギー損失やスラスタ損耗が急増するからである。これは従来ホールスラスタの設計最適化では解決困難と考えられ、これまでと角度を変えたアプローチが必要である。本研究では、C60負イオンを磁場に影響されない電流媒体として新たに導入することで、電流を安定化させる手法を提案している。ホールスラスタにC60負イオンを導入するために、今年度はまず昇華器の試作を行った。固体(粉末)であるC60をプラズマ化するためには、まず600°C程度に昇温して、気体に昇華させることが必要である。ホールスラスタに気体のC60を導入するための昇華供給器を試作し、高真空環境中での作動を確認した。並行して、C60負イオンの影響を評価するための、数値解析モデル構築に取り組んだ。PIC粒子法を用いたホールスラスタの放電シミュレーションにより、経験則的なパラメタを入れることなく、電子ダイナミクスの描像が可能であることを示した。年次計画において、FY30は1.供給機構試作・評価, 2.既存ホールスラスタ改修・試運転, 3.プラズマ乱流解析コード改修・予備解析の3項目に取り組む予定としていた。1について、昇華供給器を試作し、高真空環境中での作動を確認した。進捗としては問題ないと判断している。2について、既存ホールスラスタに、試作した昇華供給器でC60を導入した際に、放電室までの配管経路にて予想以上の温度低下、C60の凝固が発生することが判明した。そのため、昇華供給器を放電室に直結させる構造に設計変更する必要があり、当初想定より大規模なスラスタ改修になった。作業を一部FY31に持ち越している状況であるが、進捗の遅れとしては問題ない範囲であると判断している。3について、プラズマ乱流解析コードの改良およびC60用新規モジュールの構築を予定通り実施した。プラズマ乱流解析コードの改良の際に、スキームを見直すことで、従来必須であった経験則的なパラメタを排除しても、電子ダイナミクスの描像が可能であることがわかった。当初想定よりやや進展のあった項目であると判断している。以上により、全体としては「おおむね順調に進展している」、と判断している。当初からの予定の通り、ホールスラスタにおけるプラズマ乱流に起因する損失抑制を目的として、電流媒体としてC60負イオンを新たに導入し、その影響を実験と数値シミュレーションにて評価する。具体的な作業は、FY31の年次計画通りに進める。まず一部残作業がある、スラスタ改修を早期に完了させ、C60を導入したスラスタ作動を実現する。推力などの推進性能評価や、イオンビーム評価のための計測系はすでに整備されているため、これらを用いて、いくつかの作動条件での特性取得を行い、C60負イオンの影響を実験により評価する。並行して数値シミュレーションによる解析を進め、乱流損失低減の指針を得る。