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実験動物における薬剤耐性菌の出現と意義

そこで,熊本県内の5か所の繁殖施設と九州管内の5か所の実験施設を対象とし,マウス,ラット,モルモット,ウサギの新鮮糞便からDHL寒天,SF寒天および卵黄加MS寒天を用い,腸内細菌そうの構成菌として大腸菌(E. coli),レンサ球菌(Str. faecalis),ブドウ球菌(Staph. sureus)の分離を試みた.そして,分離株について,アンピシリン,セファロリジン,テトラサイクリン,クロラムフェニコール,ストレプトマイシン,カナマイシ,ゲンタマイシン,エリスロマイシン,スルファメトシンに対する薬剤感受性を常法に基づいて検索した.その結果,すべての菌株がいずれかの薬剤に対して耐性をもち,そのパターンは多様で,各種の薬剤耐性菌が実験動物から広く検出され,感染病対策といて一切の化学療法剤の使用歴がない繁殖ならびに実験施設の実験動物からも薬剤耐性菌が分離された.この知見は,化学療法剤と接触がない実験動物から原則として薬剤耐性菌が分離されないとする過去の私たちの結論を否定するもので,実験動物に腸内細菌そうに薬剤耐性化が進行していることを示唆している.また,実験動物を用いた院内感染モデルを作出するという当初の私たちの計画を断念する結果となった.
競争企業間の無償の技術供与に関する研究

今年度は4本の論文が査読付き国際雑誌に受理された。その中のひとつの研究の概要は以下の通りである。近年のWal-Martなどの巨大な小売企業の登場によって、強い小売企業が小売価格や消費者厚生、ひいては社会厚生に与える影響に対する競争政策上の関心は高まっている。実際、Galbraith (1952)の議論から数多くの研究が行なわれているが、この議論の着目点は、メーカーなどの川上企業に対する相対的な「強さ」が消費者に対する価格にどのような影響を与えるかという点である。この研究では支配的小売企業の二つの役割を明示的に組み込み分析を行った。ひとつは市場の価格決定者としての役割、もうひとつは、支配的小売企業が扱う財は高い信頼(需要)を得ることができるというsales promoterとしての役割である。後者は本研究の新規的な設定であるが、これは有名な百貨店が扱っているとその商品は信頼できる品質であろうと考える消費者心理を表現している。主要な結果として、次の2つが得られた。(i)支配的小売の交渉力の上昇は中間財価格を下落させ、小売価格も下落する。(ii)小規模小売企業の増加は中間財価格を上昇させ、その結果、小売価格、消費者厚生を悪化させることがある。(i)は先行研究における、交渉力が小売価格に影響を与えないという中立命題が限定された状況でのみ成り立つことを示している。(ii)の直観は、川上企業がどちらの小売が相対的に利潤性が高いかという点が重要である。小規模小売の数が多いとき、その販路の利潤が高くなるため、川上企業は支配的小売の生産を抑制させようと高い中間財価格をつけることがある。本論文の貢献は、Galbraith (1952)以降の議論を新たな観点で説明し、市場集中度が下がっているにもかかわらず、消費者厚生が悪化する注意すべき状況があることを指摘している点である。29年度が最終年度であるため、記入しない。「なぜ、企業は競争企業に無償で技術供与することがあるのか」という問題を分析した。競争企業間の無償の技術供与は近年、競争政策において関心の高まっている「競争企業間における協力的行動」のひとつとして挙げられる企業の戦略的行動である。カルテルにつながる可能性のあるこの種の行動は競争政策的に注意すべきであるが、そのためにはまず、企業の動機について理解しなければならない。本研究では、無償の技術供与がなぜ起こるのかについて供給側、需要側それぞれの要因から明らかにした。一つ目の論文では、垂直的取引関係のある産業における、水平的に差別化された2財を販売する複占企業の数量競争モデルを構築した。重要な点は、“専属サプライヤー"と呼ばれる、特定の企業とのみ取引するサプライヤーの存在であり、日本の企業間取引関係でしばしば指摘されている点である。主要な結論として、企業が中間財を“専属サプライヤー"から調達する場合、効率企業はライバルに対して相対的に費用の高い財に関する技術を無償で供与することがあるという結果が得られた。二つ目の論文は消費者の異質性という需要面の特徴に着目したモデルを分析した。現実経済では、異なる消費者群から成る市場は多く見られる。例えば、WindowsとAppleはOS市場で競争しているが、Appleには「忠実な顧客」と呼ばれるApple製品に囲い込まれている消費者群が存在する。このように、“両方の企業からよりよい製品を選択する消費者群"と“囲い込まれた消費者群"という異質な消費者群から成る市場はますます広がっている。具体的には、ホテリング複占モデルを用いて、製品の好みと品質に対する評価の異なる消費者群から成る市場における価格競争を分析し、両グループの消費者が製品の質に対して異なる評価をする場合、ある企業がライバルに対して品質向上に資する無償の技術供与をすることがあることを示した。競争企業間の無償の技術供与に関する分析を行い,研究成果を2本の論文にまとめたこと,さらにその内1本は査読付国際学術雑誌から改訂要求を受けていることから,おおむね順調に進展していると考える.今年度は4本の論文が査読付き国際雑誌に受理された。

(ii)の直観は、川上企業がどちらの小売が相対的に利潤性が高いかという点が重要である。小規模小売の数が多いとき、その販路の利潤が高くなるため、川上企業は支配的小売の生産を抑制させようと高い中間財価格をつけることがある。本論文の貢献は、Galbraith (1952)以降の議論を新たな観点で説明し、市場集中度が下がっているにもかかわらず、消費者厚生が悪化する注意すべき状況があることを指摘している点である。1年目に完成したの論文については改訂要求への対応、投稿を順次行い、掲載を目指す。また,1年目に発生した新たな研究のアイデアを国内外の学会やセミナーで報告し,他の研究者からのコメントを論文に反映させることで,論文の質の向上を目指す.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
トライボ機構の解明およびその超精密薄肉塑性成形への応用

近年,エレクトロニクス分野を始めとする最先端分野において,部品の小型化,高精度化,薄肉化の傾向が益々高まっている.塑性加工により,これらの要求に応じた場合,薄肉加工の様な非常に微細な加工では加工力全体に占める摩擦力の割合が高くなるため,摩擦現象の把握は非常に重要であり加工の成否に深く関わってくる.本研究では,塑性加工による薄肉化プロセスにおけるトライボ現象の解明を目的とする.試作した薄板しごき加工装置を用いて,工業用純アルミニウムA1100-Oを素材とし数回のしごき加工を加えて薄肉化し,その際生じるトライボ現象について検討した.さらに,工具面転写による表面平滑化についても検討した.その結果,次のような結論が得られた.(1)試料に数回のしごき加工を加えた場合,圧延条痕に潤滑剤が捕捉され,加工硬化していない1段目は潤滑剤の違いによる摩擦係数の差がなく低い値を示した.(2)薄肉加工においては,パンチ側試料表面性状が,コンテナ側表面性状に影響を与える.パンチ側表面の線条痕部は,コンテナ側表面では光輝面に,パンチ側表面の焼付き部は,コンテナ側表面では白濁面となり,白濁面には,しごき方向に直角な方向に微小な亀裂が生じている.(3)試料の破断は,しごき方向と直角な方向に生じた微小な亀裂が進展し発生する.しかし,コンテナIとコンテナIIでは,破断形態が違い,コンテナの接触面の摩擦が小さいコンテナIIが,早い時期に破断する.(4)パンチ側試料表面で焼付きが発生しない場合,コンテナ側試料表面は工具面の転写面となる.また,2段目以降では,素材が加工硬化し,工具の凹部に入り込みにくくなるため,工具面より平滑な面が創成される.本年度は,塑性加工による薄肉化プロセスにおけるトライボ現象の解明を目的とした2次元しごき加工装置の試作を行った.本装置は薄肉しごき加工における低加工荷重域での摩擦係数の測定が可能である.試作した装置の性能を確認するため,予備としてしごき率,しごき速度,潤滑剤粘度を変更した実験を行い,これら基礎的条件因子の摩擦状態への影響を定量的に把握できることを確認した.さらに,工業用純アルミニウムにしごき加工を数回加えて薄肉化を試み,その際現れるトライボ現象について観察を行った結果,初期素板が有する圧延状痕に潤滑剤が補足される1段目が最も低摩擦係数となった.また,焼付きの生じた場合しごき方向接触長さの減少に伴い摩擦係数が減少する傾向が見られた.さらに加工後試料の平滑化について検討した結果,しごき加工を加えるに従い転写性は悪くなるが工具面より平滑な面が得られた.次に,鏡面パイプをしごき加工によって製作することを目的とした円筒しごき加工装置の試作を行った.本年度は,研削仕上げのコンテナを用いてアルミニウムパイプにしごき加工を加え,しごき率,潤滑剤粘度および工具形状が平滑化に及ぼす影響を検討した.その結果,ダイス導入角が大きい場合高しごき率,高粘度のものほど工具-試料間の潤滑剤が排出されにくく平滑性は悪化する.さらに,ラッピング仕上げのコンテナを用いてアルミニウム鏡面パイプの製作を試みたところRy=0.15μm程度のアルミニウム鏡面パイプを製作することができた.近年,エレクトロニクス分野を始めとする最先端分野において,部品の小型化,高精度化,薄肉化の傾向が益々高まっている.塑性加工により,これらの要求に応じた場合,薄肉加工の様な非常に微細な加工では加工力全体に占める摩擦力の割合が高くなるため,摩擦現象の把握は非常に重要であり加工の成否に深く関わってくる.本研究では,塑性加工による薄肉化プロセスにおけるトライボ現象の解明を目的とする.試作した薄板しごき加工装置を用いて,工業用純アルミニウムA1100-Oを素材とし数回のしごき加工を加えて薄肉化し,その際生じるトライボ現象について検討した.さらに,工具面転写による表面平滑化についても検討した.その結果,次のような結論が得られた.(1)試料に数回のしごき加工を加えた場合,圧延条痕に潤滑剤が捕捉され,加工硬化していない1段目は潤滑剤の違いによる摩擦係数の差がなく低い値を示した.(2)薄肉加工においては,パンチ側試料表面性状が,コンテナ側表面性状に影響を与える.パンチ側表面の線条痕部は,コンテナ側表面では光輝面に,パンチ側表面の焼付き部は,コンテナ側表面では白濁面となり,白濁面には,しごき方向に直角な方向に微小な亀裂が生じている.(3)試料の破断は,しごき方向と直角な方向に生じた微小な亀裂が進展し発生する.しかし,コンテナIとコンテナIIでは,破断形態が違い,コンテナの接触面の摩擦が小さいコンテナIIが,早い時期に破断する.

(4)パンチ側試料表面で焼付きが発生しない場合,コンテナ側試料表面は工具面の転写面となる.また,2段目以降では,素材が加工硬化し,工具の凹部に入り込みにくくなるため,工具面より平滑な面が創成される.本年度は,塑性加工による薄肉化プロセスにおけるトライボ現象の解明を目的とした2次元しごき加工装置を用いて,ステンレスSUS304を素材として,しごき率,しごき速度,潤滑剤粘度を変更した実験を行い,これら基礎的条件因子の摩擦状態への影響を定量的に把握した.各種極圧性潤滑剤の摩擦低減効果を調べ,ESCAにより極圧添加剤の反応機構を検討し,潤滑機構の解明を試みた.さらに加工後試料の平滑化について検討した結果,しごき加工を加えるに従い転写性は悪くなるが工具面より平滑な面が得られた.次に,鏡面パイプをしごき加工によって製作することを目的として,ラッピング仕上げのコンテナを有する円筒しごき加工装置を用いて,アルミニウム押出しパイプにしごき加工を加え,しごき率,潤滑剤粘度および工具形状が平滑化に及ぼす影響を検討した.その結果,ダイス導入角が大きい場合高しごき率,高粘度のものほど工具-試料間の潤滑剤が排出されにくく平滑性は悪化することが分かった.
局所体・代数体上の代数多様体の還元について

昨年度に引き続き, K3曲面の良い還元について研究した.局所体上のアーベル多様体については,良い還元をもつための必要十分条件が,その多様体の1進エタールコホモロジーの定めるガロア表現が不分岐表現になることで与えられることが知られている.また, p進コホモロジーを用いた類似の判定法も存在する.アーベル多様体に類似した性質をもつと期待される代数多様体のクラスとしてK3曲面がある(例えば標準因子が自明であるなどといった性質を共有する)が,昨年度は, (若干の仮定の下で)K3曲面に対してもこの良い還元の判定法の類似が成り立つことを証明した.今年度は,このK3曲面の良い還元の判定法を精密化したほか,この判定法の応用をいくつか与えた.まず,虚数乗法をもつK3曲面は潜在的に良い還元をもつことを示した(これもアーベル多様体でのよく知られた結果の類似である).また,周期写像への応用も与えた. K3曲面の周期写像とは,準偏極つきK3曲面のモジュライ空間からしかるべき志村多様体への写像であり,複素数体上では, K3曲面に対しそのホッジ構造を対応させるものになっている.良い還元の判定法の応用として,この写像が(標数0では全射であることが知られていたが)正標数でも全射となることを示した.これらの研究は, K3曲面およびそのモジュライ空間の数論的性質をより明らかにするものである.以上の研究成果をいくつかの研究集会・セミナーで発表し,論文を投稿した.(抄録なし)本研究では,局所体や代数体上の代数多様体の還元(良い還元,半安定還元,......)について調べている.とくに,局所体上の代数多様体が良い還元をもつか否かを,その多様体の1進エタールコホモロジーの定めるガロア表現の性質から判定できるかという問題を考える.アーベル多様体の場合が一つのモデルケースであり,この場合にはそのガロア表現が「不分岐」という性質をもつことが良い還元をもつために必要十分であることが知られている.一般の多様体においてはこれは(必要ではあるものの)十分ではないが,アーベル多様体になんらかの意味で類似した多様体においてはこれが十分条件になるのではないかと予想している.本年度は,K3曲面について上記の問題を考察した(K3曲面を選んだのは,(アーベル多様体と同様に)標準因子が自明であるという性質をもつため,曲面(2次元の多様体)の中ではアーベル多様体に最も近いと考えられるからである).その結果,多くのK3曲面に対し,ガロア表現が不分岐であることが良い還元をもつための十分条件に(ほぼ)なることが証明できた.(ただし,通常のスキームの範疇ではなく,スキームより広い代数空間の範疇で考える必要がある.スキームの範疇で考えた場合については反例を構成した.)つまり,標準因子の点でアーベル多様体と共通の性質をもつK3曲面が,還元の点においても近い性質をもつことが分かった.標準因子が自明な高次元の多様体についても同様のことが成り立つのではないかと期待できる.昨年度に引き続き, K3曲面の良い還元について研究した.局所体上のアーベル多様体については,良い還元をもつための必要十分条件が,その多様体の1進エタールコホモロジーの定めるガロア表現が不分岐表現になることで与えられることが知られている.また, p進コホモロジーを用いた類似の判定法も存在する.アーベル多様体に類似した性質をもつと期待される代数多様体のクラスとしてK3曲面がある(例えば標準因子が自明であるなどといった性質を共有する)が,昨年度は, (若干の仮定の下で)K3曲面に対してもこの良い還元の判定法の類似が成り立つことを証明した.今年度は,このK3曲面の良い還元の判定法を精密化したほか,この判定法の応用をいくつか与えた.まず,虚数乗法をもつK3曲面は潜在的に良い還元をもつことを示した(これもアーベル多様体でのよく知られた結果の類似である).また,周期写像への応用も与えた. K3曲面の周期写像とは,準偏極つきK3曲面のモジュライ空間からしかるべき志村多様体への写像であり,複素数体上では, K3曲面に対しそのホッジ構造を対応させるものになっている.良い還元の判定法の応用として,この写像が(標数0では全射であることが知られていたが)正標数でも全射となることを示した.これらの研究は, K3曲面およびそのモジュライ空間の数論的性質をより明らかにするものである.以上の研究成果をいくつかの研究集会・セミナーで発表し,論文を投稿した.K3曲面の良い還元とガロア表現の性質との関係について,多くの場合にほぼ解明した.標準因子が自明な多様体について,良い還元の有無とガロア表現の性質との間に密接な関係があることが予想されるので,これをアーベル多様体でない高次元の多様体(超ケーラー多様体など)について確かめる。そのためにまず,対象となる多様体の退化の様子を観察し分類することを目指す.また,K3曲面や超ケーラー多様体の半安定還元の有無とガロア表現の性質との関連も調べたい.これについては対数的スキームの理論が有用であろう.(抄録なし)
ノックアウトマウスを用いたマラリア原虫のNO・感染防御機構に関する研究

赤内型感染マラリア原虫の感染防御に対するNO・の役割を解明する目的で、Interferon-γReceptorノックアウトマウス(IFN-γR-/-)およびinducible Nitoric Oxide Synthaseノックアウトマウス(iNOS-/-)にネズミマラリア原虫P.chabaudi chabaudi ASを腹腔内投与し、マウスの生存率、末梢赤血球数、parasitemiaをwild typeマウス(IFN-γR+/+、iNOS+/+)と比較観察した。さらに、抗マウス顆粒球モノクローナル抗体(RB6-8C5)で好中球を枯渇させたそれぞれのマウスについても同様な感染実験を行った。その結果、虫体感染後の赤血球数やparasitemiaの推移には両ノックアウトマウスとも見るべき差は認められなかった。しかし感染マウスの生存率についてはKaplan-Meier法による危険率のP値を求めたところ、以下の結果を得ることが出来た。1)IFN-γR-/-とIFN-γR+/+との間には差はなかったが、好中球を枯渇させた雄マウス間では、IFN-γR+/+がIFN-γR-/-より長生きし、自然治癒するマウスも見られる傾向を示した(P=0.0614)。2)IFN-γR-/-と好中球枯渇IFN-γR-/-マウス間では雌はP=0.0148、雄はP=0.0236で、好中球枯渇IFN-γR-/-マウスが有意に長く生存し、自然治癒するマウスの数も多かった。3)iNOS-/-とiNOS+/+マウスの感染実験ではで好中球枯渇マウスのiNOS-/-とiNOS+/+の雌間(P=0.0298)で有意の差、非枯渇マウスのiNOS-/-とiNOS+/+の雄間(P=0.0570)および雌間(P=0.0956)においてもiNOS+/+マウスが長生きし、自然治癒する傾向を示した。4)iNOSノックアウトマウスにおける好中球枯渇実験系ではいずれも有意の差を認めることができなっかった。以上の結果はNO・は赤血球型のマラリア原虫を直接的に顕著に防御することは出来ないが、IFN-γや好中球が関与する各種サイトカイン、NO・、活性酸素などの可溶性物質がマラリア原虫感染マウスの生存率になんらかの影響を与えているものと考えられた。赤内型感染マラリア原虫の感染防御に対するNO・の役割を解明する目的で、まずInterferon-γReceptor knockoutマウス(IFN-γR-/-)とwild typeマウス(IFN-γR+/+〉にネズミマラリア原虫のPlasmodium chabaudi chabaudi AS(Pcc)を腹腔内に投与し、生存率、parasitemiaの推移、赤血球数の変動などを観察した。

parasitemiaはPcc腹腔内投与3-4日後から出現し、10-11日に最高に達した後、大部分のマウスは貧血で死亡した。parasitemia、生存率、赤血球数などの変動にはIFN-γR-/-とIFN-γR+/+の間に顕著な差を認めることは出来なかった。次に抗好中球モノクローナル抗体(RB6-8C5mAb)をPcc感染前日に腹腔内投与して好中球を枯渇させたマウスについて同様な観察を行った。その結果、IFN-γR-/-、IFN-γR+/+の雌雄とも好中球枯渇マウスにおいて生存日数が延長する傾向が見られ、雌の一部のマウスは観察期間中生存した。そのparasitemiaの推移はPcc感染後8-11日と17-21日に二つの山を形成し、IFN-γR+/+では20-22日に赤血球からPccが殆ど排除されたが、IFN-γR-/-では減少の一途を辿り、感染後1カ月においても0.1%以下のレベルで赤血球内にPccを認めた。以上の結果は好中球がマラリア感染マウスの生存に障害を与えていると考えられた。今後は好中球枯渇マウスをモデルとして、マラリア原虫によって誘導される各種サイトカイン、NO・、O_2などの免疫反転に関与する可溶性物質の解析を行う。また、iNOS KOマウスを用いたこの種の感染実験も今年度から開始する。赤内型感染マラリア原虫の感染防御に対するNO・の役割を解明する目的で、前年度はInterferon-γReceptorノックアウトマウス(IFN-γR-/-)にネズミマラリア原虫Plasmodium chabaudi chabaudi AS(Pcc)を腹腔内投与し、ネズミの生存率、赤血球数、parasitemiaをwild typeマウス(IFN-γR+/+)と比較したが、明瞭な差を認めることが出来なかった。今年度はinducible Nitric Oxide Synthaseノックアウトマウス(iNOS-/-)を用いて同様な感染実験を行った。iNOS-/-とwild type(iNOS+/+)にはマラリア原虫寄生赤血球数10^5,5X10^5および10^6個のそれぞれ3投与群で比較した。parasitemiaは両者に有意の差はないものの、平均値ではiNOS-/-が一般に高率な傾向を示した。その推移は投与後3-4日から出現し、8-10日にピークとなり、その後も生存したマウスは16-18日に二つ目のピークを形成した後、マラリア原虫は暫時赤血球から排除された。生存率では雌は5X10^5、雄は1X10^5の感染実験系でiNOS-/-とiNOS+/+との間に最も大きな差が見られた。赤血球数は処置前からiNOS-/-(800-1200万個)がiNOS+/+(1100-1500万個)より少なく、観察期間中その傾向が見られ、100万個以下になったマウスは殆ど死亡した。以上の結果、マウスの生存率の差は造血能力やマラリア原虫により誘導される各種サイトカイン、O_2などの免疫反応に関与する可溶性物質にもよると推察された。またNO・は赤内型の原虫を顕著に防御しないが、その可能性は必ずしも否定できないと考えられた。。なおiNOS-/-の実験系では差を認めなかったが、IFN-γR実験系では抗好中球モノクローナル抗体で好中球を枯渇させたマウスに生存日数が延長する傾向が見られた。この結果は好中球がマラリア感染マウスに何らかの障害を与えていると考えられた。
キルヒホッフ方程式の散逸評価

本研究の目的はKirchhoff方程式の散乱問題,特に非線型散乱を考えることである.そのために線形双曲型偏微分方程式の散逸評価を導出し,これらをもとにKirchhoff方程式の散逸評価を得ることが重要な問題となる.時間に依存する係数をもつ線形双曲型偏微分方程式とKirchhoff方程式の解の表現公式を幾何光学的方法で作ることができれば周波数解析を行うことにより散逸評価が得られる.今年度は常微分方程式論に現れるasymptotic integrationの方法で線形双曲型偏微分方程式の解表示を作り散逸評価を得ることができた.この研究は方程式の係数の時間微分が可積分という仮定の下で遂行され,M.Ruzhansky氏との共同研究としてC.R.Acad.Sci.Parisで結果の概要を報告し,論文はAdv.Differential Equationsから出版された.この結果をKirchhoff方程式に適用するには条件がきつすぎるため,未だにKirchhoff方程式の散逸評価に応用できない状況にある.来年度は幾何光学解の構成に取り組み結果を改良することを考えている.今年度得られたもう一つの成果は,外部領域におけるKirchhoff方程式の時間大域解を証明したことである.この論文は日本数学会誌から出版されることになっており,印刷中である.この論文のアイディアは一般化されたフーリエ変換を用い,低周波領域でのレゾルベントの漸近展開を得たことである.本研究の目的はKirchhoff方程式の散乱問題,特に非線型散乱を考えるこである.そのために線形双曲型偏微分方程式の散逸評価を導出し,これらをもとにKirchhoff方程式の散逸評価を得ることが重要な問題となる.時間に依存する係数をもつ線形双曲型偏微分方程式とKirchhoff方程式の解の表現公式を幾何光学的方法で作ることを目標とし,周波数解析を行うことにより散逸評価が得られる.昨年度は解の表現公式をasymptotic integrationにより得ているが,初期値の微分の損失が生じている.これを克服するため幾何光学の手法を取り入れ解析しやすい解の表現公式を導出したいのであるが,現段階で難所にさしかかっており,来年度引き続き研究を推進する予定である.今年度得られた主な成果は,外部領域におけるKirchhoff方程式の時間大域解を証明したことである.この結果は日本数学会誌から出版された.この結果を得るにあたり一般化されたフーリエ変換を用い,低周波領域でのレゾルベントの漸近展開を得たことが議論の鍵となっている.この結果で考えらている諸吉のクラスをより一般に拡張した結果がTrieste大学のRend Istit.Mat.から出版された.本研究の目的はキルヒホッフ方程式の散乱問題、特に非線型散乱を導出することである。時間に依存する係数を持つ線形双曲型偏微分方程式の分散型評価式またはStrichartz評価式を導出することが散乱問題を展開するうえで核となる。今年度は時間に依存する係数を持つ線形方程式の解に対する散乱・非散乱を与える係数の減衰率の分類を行った。この結果は2階の単独線形方程式を含むより一般な双曲系方程式に対して議論がなされている。これらの結果は論文としてまとめ上げられ海外の専門誌に投稿中である。今年度のもう一つの成果は、キルヒホッフ方程式系の大域解の一意存在を証明したことである。古典的なキルヒホッフ方程式については過去に多くの結果が知られている。キルヒホッフ方程式系についてはCallegari-Manfrinによる結果しかない(J. Differential Eq. 1998)、我々は彼らが考えた初期値のクラスを拡張し、より普遍的な結果を得ることに成功した。この結果も論文としてまとめ海外の専門誌に投稿中である。以上の成果はImperial College London教授のM.Ruzhansky氏との共同研究に基き、8月にモスクワで開催されたIsaac Congressで発表した。本研究の目的はKirchhoff方程式の散乱問題,特に非線型散乱を考えることである.研究を遂行するために線形双曲型偏微分方程式の分散型評価式を導出し,これをもとにKirchhoff方程式の分散型評価式を得ることが問題となる.時間に依存する係数をもつ線形双曲型偏微分方程式とKirchhoff方程式の解の表現公式を幾何光学的方法で作ることを目標とし,周波数解析を行うことにより分散型評価式が得られることを想定し.研究初年度は常微分方程式論に現れるasymptotic integrationの方法で線形双曲型偏微分方程式の解表示を得,その分散型評価式を得ることができた.この結果はM.Ruzhansky氏との共同研究であり, C. R. Acad. Sci. Parisで結果の概要を報告し,論文としてAdv. Diffrential Equationsから出版された.方程式の係数はその時間微分が可積分という仮定の下でこの研究が遂行された.今後の問題として幾何光学解の構成に取り組み結果を改良することを考えている.本研究のもう一つの成果は,外部領域におけるKirchhoff方程式の時間大域解を証明したことである.この結果は日本数学会誌から出版された.アイディアは,一般化されたフーリエ変換を用い,低周波領域でのラプラス作用素のレゾルベントの漸近展開を得たことである.さらにKirchhoff方程式を含むKirchhoff方程式系の時間大域解を,初期値が小さい場合に得ることに成功した.

この結果はこれまでの既存の結果をすべて含むもっとも一般的な結果となっており,フランスの雑誌J. Math. Pures Appl.から出版された.本年度は変数係数を有する線形双曲型偏微分方程式系の散乱問題、キルヒホッフ方程式系の時間大域解の適切性および外部領域におけるポテンシャルを有する波動方程式に関連するベゾフ空間の性質を解明した。第一の成果は、時間に依存する係数を有する線形双曲型偏微分方程式系の解に対して、変係数の漸近挙動の観点から散乱・非散乱現象を解明したことである。すなわち係数とある定数の差がリーマン積分の意味で可積分であれば散乱が起きることと散乱作用素の存在が証明された。可積分でない場合は散乱が起きないことを簡単な議論で証明した。証明のアイディアは常微分方程式論で確立されている漸近積分の方法を駆使したことである。第二の成果は、小さな初期値を有するキルヒホッフ方程式系の時間大域解を構成したことである。初期値は最も弱い微分可能性をもつソボレフ空間と振動積分で記述されるクラスに属している。この結果は古典的なキルヒホッフ方程式とキルヒホッフ方程式系に関する既存の結果をすべて包括したものとなっており、査読者から高い評価を得た。第三の成果としては、本研究の目的の一つである双曲型偏微分方程式系のストリッカーツ評価式に関連した研究で、外部領域におけるポテンシャルで摂動されたシュレディンガー作用素から生成されるベゾフ空間と通常のベゾフ空間との同型性定理を得た。この結果は外部領域におけるポテンシャルを有する波動方程式の分散型評価式とストリッカーツ評価式を証明する際、重要な道具となる。この結果を証明するには、外部領域における拡張されたハーディーの不等式が本質的な役割を果たしており、一般化されたフーリエ変換を用いて示されている。以上の結果は当該年度に論文としてまとめ国際雑誌から出版されることになっている。今年度出版された論文はないが、得られた成果は海外の専門誌に投稿できる段階に達している点では、研究計画に沿う方向に向いているもの思われる。さらにこれらの成果は数学的にも深く、本研究以外にも有用性のあるものと確信している。25年度が最終年度であるため、記入しない。線形双曲型方程式系の解を、幾何光学的に表示する議論がまだ満足がいく状況ではなく、したがって分散型評価式もまだ証明されていない。今年度中には解決したいと考えている。今年度得られた成果は来年度中には出版されるようにし、べき乗型の非線形項を有するキルヒホッフ方程式の時間大域解の一意存在の証明に応用することを検討中である。さらに時間的余裕があれば本研究の目的であるキルヒホッフ方程式の非線型散乱にも着手したい。線形双曲型方程式系の解を、幾何光学的に表示し分散型評価式を今年度中には解決したく、さらなるアイディアを模索する。分散型評価式の導出が得られた後、キルヒホッフ方程式の散乱問題に取り組む予定である。
3D細孔路を有する緻密ゼオライト体の緻密化挙動解明と特性評価

近年、地球温暖化の懸念が高まり、二酸化炭素分離の研究開発が活発に進められている。従来研究より、二酸化炭素分離あるいは水素ガス分離など無機系の膜分離材料の開発が期待されている。しかしながら、現状の無機膜の合成プロセスでは、ピンホールなどの内含しない良好な微細構造を持つ無機体の合成、さらに加えて高い特性を併せ持つ膜合成が困難であった。特に、ゼオライト系の無機膜は二酸化炭素分離に向けて大いに期待される材料ながら、従来技術では構造組織中にボイドや空隙を極めて多く内含するゼオライトしか合成できないという問題があった。本研究では従来技術を刷新すべく、水熱プロセッシングを改良することで改良型水熱プロセッシング法を確立し、構造組織中にピンホールや空隙の含まない緻密なゼオライトの合成に始めて成功した。特に改良型水熱プロセッシング法で得られたこれらゼオライトは、SEM観察やTEM観察は、緻密ゼオライトの組織全体にナノ細孔が連結した、いわゆる3D細孔路を有する緻密ゼオライト体が得られることが判明した。また、緻密ながらきわめて高比表面積を持つことが明らかとなった。さらに3D細孔路を有する緻密ゼオライト体の機械的性質や膜特性についても評価を進め、本緻密ゼオライト体が高い特性を有していることを明らかにした。従来からCVD法等の薄膜合成が試みられたが,ピンホールや欠陥が多く、更にはバルク化と緻密ゼオライトの作製法は皆無であった.また、そのゼオライトバルクの作製は困難であった。今回の研究から、改良型水熱法の一つである水熱ホットプレスにより、ゼオライトのバルク化を試みた。具体的には市販のY型ゼオライトおよび自ら各組成のY型ゼオライトを合成し、それら各種ゼオライト粉末を用いて,キャラクタリゼーションを行った.次いで合成および市販の各種ゼオライト粉末を用い,水熱ホットプレス装置を用いて水熱ホットプレス(HHP)条件(温度,圧力,昇温・降温プロセス,水熱に必要な水量,溶媒の種類)の検討を行った溶媒はNaOH溶液あるいは脱イオン水を加え、110250°Cの温度で水熱条件を実現しながら,5MPa60MPaの加圧下で保持下、その結果、最適な合成条件の下でHHP処理を行なうことで、ゼオライトのバルク体の緻密化が進行することが明らかとなった。SEM観察などから、最適な合成条件の下できわめて緻密なゼオライトバルクが得られることが判明した。また、そのバルク体は、緻密バルク体でありながらも比表面積も500m2/gを超える大比表面積を示し、強度も向上した。したがって、バルク体全体で細孔ネットワークが連結した3D細孔路を有する緻密ゼオライト体が得られる条件を明らかに出来た。また、水熱下での溶解析出メカニズムにより緻密化が進行していることが示唆された。このようにゼオライトは全て薄膜や粉であったため測定困難であったゼオライト本来の各種物性を測定することが不可能であったが、バルク状ゼオライトが得られるとそれらゼオライト本来の各種の真の物性を測定することが可能となり、ゼオライト材料設計の上でも学術的に重要な研究と位置づけられるので、H19年度は、引き続きこれらゼオライトバルク体を用いて、その物性評価を進める予定である.従来より、二酸化炭素分離あるいは水素ガス分離など無機系の膜分離材料の開発が熱望されているが、現状のプロセスでは良好な微細構造を持ち高い特性を併せ持つ膜合成が困難であった。特に、ゼオライト系の無機膜は二酸化炭素分離あるいは水素ガス分離に向けて大いに期待される材料ながら、従来技術では構造組織中にピンホールや空隙の多いゼオライトしか合成できなかった。本研究では従来技術を刷新すべく、改良型水熱プロセッシング法を確立し、構造組織中にピンホールや空隙の含まない緻密なゼオライトの合成に成功した。

特に改良型水熱プロセッシング法で得られたこれらゼオライトは、窒素ガス吸着の測定から、緻密ながらきわめて高比表面積を持つことが明らかとなり、さらにSEM観察やTEM観察は、緻密ゼオライトの組織全体にナノ細孔が連結した、いわゆる3D細孔路を有する緻密ゼオライト体が得られることが判明した。本科研費では、これらゼオライトの緻密化挙動の解明をSEM観察およびTEM観察から詳細に解明を進めた。さらに3D細孔路を有する緻密ゼオライト体の機械的性質や膜特性についても評価を進め、本緻密ゼオライト体が高い特性を有していることを明らかにした。
溶液ソース大気開放ミストCVD法によるリフラクトリーメタルの成膜

大気圧下で溶液を原料としたプロセスであるミストCVD法によるリフラクトリーメタルの成膜を目的に、様々な前駆体および溶媒からの成膜について検討した。前駆体または溶媒に酸素が含まれる原料溶液を用いた場合、得られる薄膜は酸化物となった。ところが、塩化モリブデンまたは塩化タングステンのアセトニトリル溶液を原料として用いると、650度以上で炭化物の形成を実現した。溶媒および前駆体の熱分解生成物とその平衡反応から考察した安定領域はこれらの結果を支持しており、大気圧プロセスであるミストCVD法においても、溶媒および前駆体を適切に選定することで酸化物以外の成膜に応用できることを示した。高融点・高硬度である難加工性の材料であるモリブデンやタングステンなどの単体金属を、安定・安全な溶液を原料とする大気開放下でのCVDプロセスで成膜する技術の確立を目指し、その原料溶液や成膜条件について検討した。モリブデンのアセチルアセトナト錯体および、モリブデン酸ナトリウムを用いてミストCVD法によるモリブデンの成膜に取り組んだが、実施した実験条件の範囲ではMoO2が得られる結果となった。そこで、前駆体に酸素を含まない塩化物へと変更したが、同様の結果となった。これらの結果は溶媒のメタノール中の酸素が酸化物の形成に寄与していることを示唆しており、溶媒の検討の重要性が示唆された。熱力学的検討の結果、約600°C以下の温度領域ではほぼ酸化物が安定であることが示された、一方、その温度以上となると金属単体または炭化物の安定領域が広がるため、ミストCVD法の成膜条件と合わせて検討することで、金属単体もしくは炭化物が得られる可能性が十分あることが確認された。モリブデンを中心にミストCVD法での成膜に適した材料の検討を行ったが、現状では金属単体を得るには至っていない。また、タングステン系の材料の検討は不十分である。しかしながら、熱力学的な検討結果をもとに、成膜条件の検討は進んでおり、材料の検討が十分となれば、研究の進展は十分に見込めると考えている。高融点、高硬度であるため難加工性の材料であるモリブデン(Mo)やタングステン(W)などのリフラクトリーメタルのミストCVD法による成膜を目指し、研究を遂行した。まず、前駆体材料を選定した。ビス(2,4-ペンタンジオナト)モリブデンジオキシドやモリブデン酸ナトリウムなどの前駆体では、既に金属原子が酸素との結合を有しているため、最終的に酸化物しか得られないことが分かった。そこで、前駆体材料を塩化モリブデン(V)または塩化タングステン(VI)とし、溶媒にアセトニトリルを用いることで、酸素ポテンシャルの低減を実現した。これらの溶液を用いて成膜することで、炭化モリブデン(Mo2C)や炭化タングステン(WC)の膜を得た。次に、成膜結果について、熱力学的な考察を試みた。酸素ポテンシャルが十分に低いとおおよそ650度でMo2CやWCの安定領域が存在することが自由エネルギー計算の結果明らかとなった。この温度はミストCVD法で炭化物が得られる温度と一致しており、反応の平衡状態を説明できると考えられる。さらに、この結果からは、1000度以上で金属単体の安定領域の存在が示され、Mo単体やW単体膜の成膜可能性が示唆された。MoやW単体膜の実現へ向け1000度での成膜を行ったが、いずれの場合も金属単体膜は得られなかった。装置構成上の上限温度であったため、さらに高温での検討も成膜の可能性がある。しかし、膜全体に炭素(グラファイト)が多く含まれていたことから、酸素ポテンシャルの低下に加え、主に溶媒の熱分解が加速されたことにより炭素ポテンシャルが増加し、Boudouard平衡に達していたものと考えられる。すなわち、炭素ポテンシャルの制御も重要であることが明らかとなった。本研究では、目的としたMo、W単体の膜を得ることはできなかったが、ミストCVD法により初めて炭化物の成膜を実現した。前駆体材料・溶媒のいずれにも酸素元素を含まない溶液からの成膜を中心に検討を進めていく。一方で、メタノールは高温で水素および一酸化炭素へ分解することが示されているので、溶媒の分解ガスを還元剤として利用する方向性の検討も併せて行う。電気電子工学モリブデンとタングステンを対象とした本研究の実施計画はまずモリブデンから行った。そのためタングステン系の試薬購入に必要な予算が残る結果となった。しかしながら、モリブデンを用いた検討結果はタングステンでの結果との類似性があると考えられるので、既に結果を想定した上で研究遂行が可能となり、平成28年度での実施を考えている。わずかな試薬購入費を残しただけであるので、原料候補となる薬品を購入し、速やかに研究を行う予定である。
農作物栽培におけるセンサーネットワーク情報と人の経験知識との融合推論に関する研究

ミニトマト、ホウレン草などの水耕栽培ビニルハウスに、温度、湿度、照度、電気伝導率(肥料濃度の目安)などを測定したデータを収集可能なワイアレスセンサーネットワークを導入した。また、得られたデータをインターネット経由でパソコンに送り、農作物への水分補給の量を自動制御するシステムを提案した。これらの成果は国際会議などで論文発表した。更に、農作業者の実際に行われた水分補給の記録と提案した水分補給自動制御システムによる水分補給の違いを分析し人の経験知識を融合した水分補給システムを構築しようとしたが、記録量が少なく有意な違いが見つけられず今後の課題として残った。当該年度は兵庫県播磨町(株)兵神機械工業ファームにおいてホウレン草の水耕栽培を対象にセンサーネットワークを導入、自動にデータ(気温、水温、湿度、照度データ)の取得が可能なシステムの構築する。更には取得されたセンサーネットワーク情報と農作業従事者の栽培知識との融合するシステムの基本的部分をパラコンシステント論理プログラムEVALPSNに基づく論理推論システムとして構築する予定であった。しかし、当該ファームからの変更要請もあり、対象をより付加価値の高いチェリートマトと呼ばれるミニトマトのビニールハウス栽培に変更した。対象となるハウスにおいて4種類のデータ(気温、湿度、照度、電気伝導度(水溶肥料量の測定))が自動取得できる無線センサーネットワークを導入設置し、インターネットを利用したセンサーデータ遠隔管理システムを静岡大学において作成し導入した。このことにより、併進機械工業ファーム、兵庫県立大学、静岡大学においてハウス内でのセンサーデータの履歴情報が視覚化されたグラフとして見えるようになった。また、ミニトマト栽培における農作業記録についても当該ファームより提供を受け、ミニトマト栽培の基本的ルール(主に水遣りの時間のセンサーより得られた環境条件からの自動算出するルール)構築中である。本研究におけるハウス栽培における無線センサーネットワークの構築に関しては情報学ワークショップにおいて発表した。一方、センサーデータと人の融合推論機構の基礎理論であるEVALPSNの展開と知的システムへの応用については図書に掲載した。平成25年6月、当該協力ファームのビニールハウスにおいてミニトマト水耕栽培を対象に無線センサーネットワークを導入し、自動にデータ(気温、水温、湿度、照度、電気伝導率)の取得が可能であり、インターネットを経由したこれら取得データの時系列折れ線グラフ表示、記録する遠隔システムを構築したが、8月頃より当該システムによるデータ取得が何らかの不具合により困難となり、センサーネットワーク全体を取り外し、修理を試みたが、修復には時間を要したのと当該ファームにおいてビニールハウス間において水耕栽培作物の移植が行われたこともあって、再度無線センサーネットワークシステムデータ取得システムを導入設置・センサーデータ取得には至らなかった。さらに、ミニトマト水耕栽培においてなされるビニールハウス内作業についての記録も分析したが、肥料の調節とか水量の調整など自動化されている部分が多かったことと、無線センサーネットワークデータが取得された期間が短かったこともあって、農業従事者の灌水などの農作業判断が水耕栽培経験知識を生かしたものかどうか、それがセンサーデータと完全に矛盾するかどうかなどが明確にできなかった。もう一つは栽培されたミニトマトの栽培量が少なく市場取引での価格評価、味評価などがうまくできなかったこともあり、取得された無線センサーネットワークデータだけを使ったSVM(Support Vector Machine)に基づく灌水制御を無線センサーネットワークデータによる灌水判断とし、農作業従事者の栽培経験知識による灌水判断と融合するシステムを構築するには至らなかった。しかしながら、農作業者はセンサーによって得られた各種データ以外にも灌水において日光の当たり具合、日照時間の長さなどを複合的に考慮していることが明確になった。センサーデータとSVMに基づく灌水システムについては国際会議において発表した。農作物栽培におけるセンサー測定データと人間の経験知識との融合推論機構の構築を研究目的に平成23年度から平成24年度前半にかけては付加価値の高い農作物を栽培し、センサーネットワークを導入・活用している農家、農業試験場など1,2か所を選定し、センサー測定データの記録及び栽培作業の意思決定に関するデータ(例えば、どのようなセンサーネットワーク情報や今までの栽培経験知識などから収穫時期を決定したとかの情報)提供の協力依頼する。さらに、センサー測定データと農作物栽培における農家の経験知識データの分析を行うことが研究目標であったが、実際にセンサーネットワークを導入し、測定データ及び農作物栽培者の経験知識を提供してくれる適当な農園がみつからず、平成23年12月になり協力を得られる農園として兵庫県播磨町にあり野菜の水耕栽培を手掛けている(株)兵神機械工業の農園が見つかった。しかし、この農園ではセンサーネットワークシステムが導入されておらず、この農園の協力のもとに基本的なセンサーネット(気温、水温、湿度、照度の測定データ)を導入しデータ取得をすることになった。時期は平成24年度5,6月の予定である。当初の研究遂行予定よりは遅れているが、対象とする農作物が成長サイクルの短いホウレン草となったことにより、データ取得期間が短くて済むという利点も生まれた。一方、センサー測定データと人間の経験知識との融合推論機構の基礎理論となるパラコンシステント論理プログラム

EVALPSN(代表者中松の提唱)の展開とその知的情報処理システムへの応用に関しては研究成果を国際会議にて発表した。さらにEVALPSNの展開・応用に関する論文が国際学術誌に掲載された。前年度協力を得られる農園を探すのに想定以上に時間を要したこと。センサーネットワークの導入と利用管理システムの作成・実装から始めなければならなかったこと。そのシステムが定常的に安定してデータ取得が可能になるまでにかなり時間を要したこと。対象とする農作物が想定していたメロンからホウレン草、ホウレン草からミニトマトに変更になったこと。そのことにより新たに通信機能を付加したセンサーの開発が必要になったことなどが遅れている理由である。基礎理論EVALPSNの目的とするシステム構築を目指した展開などについては達成された。しかし、実際に農作物栽培においてセンサーネットワークを導入している農園、農業試験場などでセンサーによる測定データ、農家の経験知識データを提供してもらえるところを代表者(兵庫県立大学)、研究分担者(静岡大学)のいる兵庫県、静岡県などさがしたが、適当なところが見つからなかった。農作物栽培環境の測定データが提供可能なところで見つかったのは、野菜類を中心に水耕栽培を行っている兵神機械工業(株)の農園であった。しかし、まだセンサーネットワークが導入されておらず、栽培環境情報(気温、湿度、肥料濃度など)のセンサー測定は自動化されておらず、連続した測定データが得られない状況であった。これが平成11年12月中旬であった。今後は、センサーネットワークとその測定データ自動記録装置などを導入し、センサーデータを連続して取得予定である。農作物栽培者の経験知識データの取得という点では、農作物(主としてホウレン草)栽培における栽培知識については聞き取り調査をし、データを整理している。ミニトマト栽培ハウスにおける無線センサーネット及びその遠隔管理システムの安定運用を目途に改良を行う。このシステムから得られたセンサー情報を基にした農作業(主としてはトマトへの水遣り)をルール化する。さらに、このルールによって導出される栽培作業と実際に農作業従事者の行った栽培作業記録を時系列的に分析しセンサー情報と人間の経験知識の矛盾点を明らかにする。これらの分析結果を基にパラコンシステント論理プログラムに基づくセンサー情報と人の経験知識を融合した栽培作業推論システムを構築する。最終的にはこのセンサー情報と人間知識の融合推論システムの実際の運用を基にこのシステムを評価し、改良点、他の農作物栽培への応用可能性を明らかにする。
放電抑止効果を持つ衛星用太陽電池パネルの電位分布の研究

衛星用の太陽発電パネルではセル同士を接続するインターコネクタ部(導電部)が宇宙空間に露出し電圧が高い場合には宇宙空間プラズマと干渉し放電を引き起こすことがある。電位の異なる多数の小電極が分布する平板と周辺プラズマとの干渉は、最大電圧が同じでも電位の分布に強く依存することがごれまでの研究で分かっている。太陽電池パネルのセルの配列にはある程度の設計上の任意性があるため、適切だセル配列を選ぶことにより衛星の故障に直結する太陽電池パネル面での放電を抑止できる可能性がある。昨年度までの研究ではポリイミド上に配置した多数の電極アレイを用いて実験を行ってきたが、本年度は実際の太陽電池パネルを宇宙空間プラズマを模擬した中型スペースチェンバー内に設置し、正及び負電圧を印加してプラズマどの干渉を調べた。また電子ビームによるパネルの帯電についても実験を行った。その結果、多電極を用いた太陽電池模擬アレイと実際の太陽電池パネルのプラズマ電流特性の比較を行うことが可能となり、多電極模擬アレイの実験で得られた知見(I-V特性は3つのフェーズを持つこと、捕集電流の急増はパネル温度の上昇に伴うアウトガスによる電離に起因する、アレイの電位分布と放電との関係)は実際の太陽電池にも適用可能であるという結論が得られた。宇宙用太陽発電パネルではセル同士を接続するインターコネクタ部(導電部)が宇宙空間に露出し宇宙空間プラズマと干渉する。電位の異なる多数の小電極が分布する平板と周辺プラズマとの干渉は、最大電圧が同じでも電位の分布に強く依存する。太陽電池パネルのセルの配列にはある程度の設計上の任意性があるため、適切なセル配列を選ぶことにより衛星の故障に直結する太陽電池パネル面での放電を抑止できる可能性がある。本年度は、各種の絶縁物上の単電極及びポリイミド上に配置した3x3ヶの電極アレイを持つ疑似太陽電池パネルを、宇宙空間プラズマを模擬した大型・中型スペースチェンバー内に設置し、正電圧を印加した電極とプラズマとの干渉を調べた。アレイ電極は高電圧太陽電池のインターコネクタ部を模擬している。絶縁物上の電極では一般に絶縁物が無い場合と比較して電流が抑圧されることが観測された。これは絶縁物が電極により加速された電子により帯電するためと考えられる。一方絶縁物がある場合でも印加電圧が高い場合には電極電流が急増する現象(snap-over現象)が見られた。二次電子放出量の小さなTi板(電極及びグランドとは絶縁)を後方においた場合はこのような電極電流の増加が見られなかった。このことからsnap-over現象には電極周辺物質の二次電子放出が本質的な役割を果たしていることが分かった。電位の異なる多数の小電極が分布する平板と周辺プラズマとの干渉は、最大電圧が同じでも電位の分布に強く依存することがこれまでの研究で分かっている。本年度は、各種の絶縁物上の単電極及びポリイミド上に配置した3×3及び10×10ヶの電極アレイを持つ疑似太陽電池パネルを、宇宙空間プラズマを模擬した大型・中型スペースチェンバー内に設置し、正及び負電圧を印加した電極アレイとプラズマとの干渉を調べた。その結果、絶縁体を周囲に持っ電極のI-V特性は絶縁体の二次電子放出率に強く影響されることが明らかとなった。また、アレイ電極におけるI-V特性は3つのフェーズを持つことが観測された。捕集電流の急増はパネル温度の上昇に伴うアウトガスによる電離に起因することが分かり、アレイ電極のプラズマ電流捕集のメカニズムが解明された。アレイの電位分布は電流捕集に影響を及ぼし、放電を避けるためには、パネル中央に電位の高い部分を配置し、パネル端に電位の低い部分を配置する必要があるという結論が得られた。