hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オール液体ソースを用いる減圧有機金属気相成長 不純物ドープGaNの低温成長

トリメチルガリウム-モノメチルヒドラジン系ソース、或いは、トリエチルガリウム-モノメチルヒドラジン系ソースを用いて有機金属気相成長法により160Torrの減圧下で(001)GaAs基板上にGaN結晶の成長を行い、成長層をX線回折法で調べた。その結果、立方晶系GaN結晶は、基板温度が650°Cのとき成長することが初めて分かった。それより低温では、安定系の六方晶系GaN結晶が成長した。GaN結晶の成長前に、GaAs基板をモノメチルヒドラジン雰囲気中で熱処理するだけで、成長層と基板結晶の格子不整合を緩和することに効果があることが判明した。また、液体ソースであるテトラエチルシリコンをドーパントとして用い、n形不純物として有用なことが分かった。上述のソースを結晶成長室に供給し、生成する反応ガスを四重極質量分析計で測定した結果、トリメチルガリウム-モノメチルヒドラジン系ソースの最低分解温度は、トリメチルガリウムの分解温度で定まり、トリエチルガリウム-モノメチルヒドラジン系ソースの分解温度はトリモノメチルヒドラジンの分解温度で定まる事が分かり、生成分子種として、メチルヒドラゾンが新たに見いだされた。
プラスミドRts1の複製必須蛋白の野生型と変異型の比較研究

温度感受性プラスミドRts1の複製に必須なRepA蛋白の機能について主に実験を行っている。今までに、変異型RepA蛋白のうち、特に興味深いz279と命名されたもの(不和合性はあるが、ori-activation活性を持たない。)の部分精製標品を用いて、DNA結合能及び結合パターンを、Gel shift assay法で解析した。次に示す様な、5つのフラグメント、即ち(1)Rts1のorigin及びincII領域を含むフラグメント、(2)Rts1のorigin及びincII領域さらにoperater promoter領域を含むフラグメント、(3)incl領域を含むフラグメント、(4)RepA遺伝子のoperater promoter領域を含むフラグメント、いづれのフラグメントを用いた場合においても、野生型RepA蛋白とほぼ同様の結合パターンを示し、さらに、変異RepA蛋白z279のRts1のoriginフラグメントへの結合が、野生型RepA蛋白と同様なベンディングをもたらすものであることが示唆された。以上の事から、変異RepA蛋白z279のアミノ酸の変異、即ち279番目のアリギニンのグリシンへの変異は、そのautorepressor活性及びDNA結合能には何ら影響を与えないという結論に導かれた。そこで、C末端領域にある279番目のアリギニンのグリシンへの変異が重要であることから、C末端領域の機能に関して研究するために、Rts1とhomologyの高いP1プラスミドの複製に必須なRepA蛋白との間でいくつかのハイブリッド蛋白(N末側はRts1由来、C末側はP1由来)を作成し、特にC末端で組変わったものについて研究を勧めた。興味深い事には、C末側、25個のアミノ酸が組変わったものは、autorepressor活性を有するが、C末側、80個のアミノ酸が組変わったものは、autorepressor活性を失っていた。autorepressor活性発現には、二量体形成が不可欠と言う他のRepA蛋白の報告を考えあわせると、C末側はとくに二量体形成に重要でありC末端領域が変異している変異RepA蛋白z279は二量体形成に働く蛋白間の相互作用が野生型RepA蛋白とは異なっていると考えられる。次に示す様な、5つのフラグメントをDNAプローブとして用いた。(2)Rts1のorigin及びincII領域さらにRepA蛋白をコードする遺伝子のoperator promoter領域を含む420bpのBg〓I-EcoT14Iフラグメント(3)incI領域を含む350bpのEcoRV-EcoRIフラグメント(4)RepA遺伝子のoperator promoter領域を含む190bpのHindIII-EcoT14Iフラグメントその結果、いづれのフラグメントを用いた場合においても、野生型RepA蛋白とほぼ同様の結合パターンを示した。RepA蛋白構造遺伝子のプロモーター領域をlac遺伝子上流にクローニングしたlac-

fusionを用いて、変異型RepAz279蛋白のrepressor活性を調べた結果、野生型とほぼ同様のrepressor活性を示したという成績を既に得ているが、あわせ考慮すると、変異RepA蛋白z279のアミノ酸の変異、即ち279番目のアルギニンのグリシンへの変異は、そのautorepressor活性及びDNA結合能には何ら影響を与えないという結論に導かれる。それでは、観察上、そのconformation及びDNA結合能に、wild-typeとは大きな違いの認められない変異RepAz279蛋白が、なぜRts1 oriを活性化しないか、そのfactorを見い出すことが、今後の興味深い焦点の1つとなった。温度感受性プラスミドRts1の複製に必須なRepA蛋白の機能について主に実験を行っている。今までに、変異型RepA蛋白のうち、特に興味深いz279と命名されたもの(不和合性はあるが、ori-activation活性を持たない。)の部分精製標品を用いて、DNA結合能及び結合パターンを、Gel shift assay法で解析した。次に示す様な、5つのフラグメント、即ち(1)Rts1のorigin及びincII領域を含むフラグメント、(2)Rts1のorigin及びincII領域さらにoperater promoter領域を含むフラグメント、(3)incI領域を含むフラグメント、(4)RepA遺伝子のoperater promoter領域を含むフラグメント、いづれのフラグメントを用いた場合においても、野生型RepA蛋白とほぼ同様の結合パターンを示し、さらに、変異RepA蛋白z279のRts1のoriginフラグメントへの結合が、野生型RepA蛋白と同様なベンディングをもたらすものであることが示唆された。以上の事から、変異RepA蛋白z279のアミノ酸の変異、即ち279番目のアルギニンのグリシンへの変異は、そのautorepressor活性及びDNA結合能には何ら影響を与えないという結論に導かれた。そこで、C末端領域にある279番目のアルギニンのグリシンへの変異が重要であることから、C末端領域の機能に関して研究するために、Rts1とhomologyの高いP1プラスミドの複製に必須なRepA蛋白との間でいくつかのハイブリッド蛋白(N末側はRts1由来、C末側はP1由来)を作成し、特にC末端で組変わったものについて、研究を勧めた。興味深い事には、C末側、25個のアミノ酸が組変わったものは、autorepressor活性を有するが、C末側、80個のアミノ酸が組変わったものは、autorepressor活性を失っていた。autorepressor活性発現には、二量体形成が不可欠と言う他のRepA蛋白の報告を考えあわせると、C末側はとくに二量体形成に重要であり、C末端領域が変異している変異RepA蛋白z279は二量体形成に働く蛋白間の相互作用が野生型RepA蛋白とは異っていると考えられる。
イオン輸送体における機能部位の改変と耐塩性植物への応用

イオン輸送体は、膜を介した情報伝達や物質の輸送など生命活動を維持していくうえで非常に重要な機能を担っている。本研究では、HKT1系タンパク質構造と機能の相関及び、植物のナトリウム、カリウム吸収機構について解明することで、耐塩性植物の知見を得ることを目的としている。申請者が決定したシロイヌナズナ由来の高親和性Na^+/K^+トランスポーター(AtHKT1)の膜貫通構造モデルから、進化上の起点となる他のK^+チャネルに比べ、細胞内に露出する末端部分の長さが異なっていた。そこで、AtHKT1の両末端にGFPやFLAGタグを導入し、AtHKT1のイオン取り込み活性への影響を検証した。また、イオンとの相互作用が関与すると思われる膜貫通領域内に存在する電荷を持ったアミノ酸を部位特異的変異によって別のアミノ酸に置換し、イオン輸送活性に影響を及ぼすかを検証した。その結果、アフリカツメガエル卵母細胞を用いた電気生理学的手法による解析では、このトランスポーターの8つの膜貫通領域は、イオン透過孔を軸に半時計回りに配置され、この構造を維持するために膜の両末端部位が関与していることが明らかとなった。また、イオン輸送活性に影響を及ぼすアミノ酸を同定し、そのイオン取込み活性の影響を評価した。K^+輸送活性に影響を及ぼすこのアミノ酸は、膜貫通部位に存在するにも関わらず、電荷を持った性質のアミノ酸であり、この電荷が、イオン透過に影響を及ぼすことを示唆した。申請者が決定したシロイヌナズナ由来の高親和性Na^+/K^+トランスポーター(AtHKT1)の膜貫通構造モデルから、イオンとの相互作用が関与すると思われる、膜貫通領域内に存在する電荷を持ったアミノ酸を部位特異的変異によって別のアミノ酸に置換し、イオン輸送活性に影響を及ぼすかを検証した。その結果、アフリカツメガエル卵母細胞を用いた電気生理学的手法による解析では、イオン輸送活性に影響を及ぼすアミノ酸を同定し、そのイオン取込み活性の影響を評価した。しかし、酵母のNa^+排出系欠損株、K^+取り込み系欠損株をそれぞれ用いた相補性テストからは、この電荷を持ったアミノ酸が、イオン選択性および取込み活性に影響をおよぼすような変化をもたらさなかった。このようなアミノ酸置換によるイオン取り込み能への影響、ならびに、植物におけるNa^+取り込み機構に関する知識は乏しい。今後は、イオン改変による耐塩性植物産出のための基礎データの収集を行い、植物体での影響を評価する。
誘電体立体回路で構成される高性能ミリ波フィルタの開発

本研究では,低損失なフィルタ性能を実現するために,その構成要素として有効な高Q共振器の一形式を提案した.初年度は,電磁界解析に基づく精密なフィルタ用共振器設計手法を確立した.さらに設計した共振器を用いた多段フィルタを試作し,60GHz帯において挿入損失1dB程度の狭帯域フィルタ特性を実現し,本フィルタの低損失性を実証した.次年度には,他の無線システム等との相互干渉を抑制するという要求に応えるべく,フィルタ回路構成法に工夫を加え,動作周波数以外の信号に対してほとんど無応答なフィルタ特性を実現した.本研究で得られた成果は以下のようにまとめられる。1)高Q値を有すると同時に,一部の不要共振モードの発生を抑制するのに適した共振器寸法が存在することを実証し,その具体的な寸法決定の手順を示し,汎用性の高い共振器設計チャートとして整理した.2)2個の共振器が立体的に配置構成された結合共振器の共振器間結合係数の数値計算手法ならびに計算結果を示し,回路論的なフィルタ設計を行うための基礎資料を得た.3)提案するフィルタ構造では,構成要素である共振器の高Q性が活かされ,従来方式のフィルタに比べ低損失性が数倍向上することを示した.4)フィルタ回路構成法の工夫や,配列する共振器個数(フィルタ段数)の増加により,動作周波数以外の不要応答が,数十GHzの広帯域にわたって抑制可能となることを実証した.本研究では,低損失なフィルタ性能を実現するために,その構成要素として有効な高Q共振器の一形式を提案した.初年度は,電磁界解析に基づく精密なフィルタ用共振器設計手法を確立した.さらに設計した共振器を用いた多段フィルタを試作し,60GHz帯において挿入損失1dB程度の狭帯域フィルタ特性を実現し,本フィルタの低損失性を実証した.次年度には,他の無線システム等との相互干渉を抑制するという要求に応えるべく,フィルタ回路構成法に工夫を加え,動作周波数以外の信号に対してほとんど無応答なフィルタ特性を実現した.本研究で得られた成果は以下のようにまとめられる。1)高Q値を有すると同時に,一部の不要共振モードの発生を抑制するのに適した共振器寸法が存在することを実証し,その具体的な寸法決定の手順を示し,汎用性の高い共振器設計チャートとして整理した.2)2個の共振器が立体的に配置構成された結合共振器の共振器間結合係数の数値計算手法ならびに計算結果を示し,回路論的なフィルタ設計を行うための基礎資料を得た.3)提案するフィルタ構造では,構成要素である共振器の高Q性が活かされ,従来方式のフィルタに比べ低損失性が数倍向上することを示した.4)フィルタ回路構成法の工夫や,配列する共振器個数(フィルタ段数)の増加により,動作周波数以外の不要応答が,数十GHzの広帯域にわたって抑制可能となることを実証した.本年度は、フィルタ構成用誘電体円板共振器の設計に関する検討を行った。低損失性を実現することを目的として、使用共振モードに対しては高いQ値を持たせると同時に、フィルタのスプリアス特性を改善することを目的とし、不要となる一部の高次共振モードのQ値を抑え、その励振の抑制を図ることのできる共振器寸法の決定方法を模索した。その結果、使用する誘電体共振器材料、周波数帯に応じて、最適な共振器寸法および周方向共振次数が、定まることを見いだし、これを手順化した共振器設計手法を確立した。設計された共振器を用いて帯域通過フィルタを構成し、その低損失性と、設計において抑制を図ったスプリアス応答が、実際に低減されることを確認した。具体的には、中心周波数60GHz、帯域幅200MHzから500MHzの3段帯域通過フィルタを構成し、中心周波数における挿入損失1dB以下を実現した。また、3つの共振器にまったく同じものを用いる代わりに、使用共振モードの共振周波数のみが一致し、その他の共振モードの共振周波数が一致しないよう、各共振器に異なる寸法、誘電率をもたせた場合、さらにスプリアス特性の改善が図れることを実験により実証した。最後に、上の検討では排除し切れなかった、他のタイプの不要応答の抑制に取り組んだ。すなわち、励振用誘電体線路にステップ状の周期的不連続構造を持たせ、共振器の不要モードの共振周波数の信号を遮断する帯域阻止特性を付加させることにより、フィルタのスプリアス特性の改善を試みた。現在まで、本年度導入した計算機を用いたFDTDシミュレーションにより、所望の特性を実現するための励振線路の不連続構造に関する検討を行い、本方式が、スプリアス特性の改善に有効であることを実証し、さらに実験による検証のための準備を進めている。本研究では,低損失なフィルタ性能を実現するために,その構成要素として有効な高Q共振器の一形式を提案した。昨年度までに、電磁界解析に基づく精密なフィルタ用共振器設計手法を確立した.さらに設計した共振器を用いた多段フィルタを試作し、60GHz帯において挿入損失1dB程度の狭帯域フィルタ特性を実現し、本フィルタの低損失性を実証した。本年度は,他の無線システム等との相互干渉を抑制するという要求に応えるべく,フィルタ回路構成法に工夫を加え,動作周波数以外の信号に対してほとんど無応答なフィルタ特性を実現した.本研究で得られた成果は以下のようにまとめられる。1)高Q値を有すると同時に,一部の不要共振モードの発生を抑制するのに適した共振器寸法が存在することを実証し,その具体的な寸法決定の手順を示し,汎用性の高い共振器設計チャートとして整理した.

2)2個の共振器が立体的に配置構成された結合共振器の共振器間結合係数の数値計算手法ならびに計算結果を示し,回路論的なフィルタ設計を行うための基礎資料を得た.3)提案するフィルタ構造では,構成要素である共振器の高Q性が活かされ,従来方式のフィルタに比べ低損失性が数倍向上することを示した.4)フィルタ回路構成法の工夫や,配列する共振器個数(フィルタ段数)の増加により,動作周波数以外の不要応答が,数十GHzの広帯域にわたって抑制可能となることを実証した.
窒素及び炭素含有高強度低熱膨張セラミックスの開発に関する基礎的研究

本年度は、窒素含有コーディエライトガラスから窒素含有α-コーディエライト液晶単相を得るための熱処理条件を確立するとともに、窒素含有α-コーディエライト結晶の粉末を焼結して作製した窒素含有コーディエライトセラミックスの物性値の測定を行った。窒素を1.47mass%含有するコーディエライトセラミックスのヤング率および曲げ強度は、それぞれ153.0(GPa)および0.23(GPa)であり、窒素を含有しないコーディエライトセラミックスのそれらと同程度であり、窒素の導入による向上は認められなかった。しかし、1.47mass%窒素含有コーディエライトセラミックスのビッカーズ硬度は8.65(GPa)であり、窒素を導入することにより0.50(GPa)の向上が認められた。また、熱膨張係数は-0.270.32×10^<-6>であり、窒素を含有しないコーディエライトセラミックスのそれと同程度の低熱膨張を維持していた。コーディエライトセラミックス中での窒素の存在形態は今のところ不明であるが、コーディエライトセラミックス中にさらに多量の窒素を導入することにより、機械的強度(ヤング率および曲げ強度)の向上が期待できる。本年度は、コーディエライトガラス融液中への窒素を導入実験を行い、窒素含有コーディエライトガラスの作製条件を決定した。また、窒素含有コーディエライトガラスから窒素含有α-コーディエライト結晶を得るための熱処理条件を決定した。コーディエライト(2MgO-2Al_2O_3-5SiO_2)粉末にSi_3N_4粉末(6.25mass%)を混合した試料を、窒素雰囲気(200ml/min)中の1873K(1600°C)で溶融後、氷上で急冷することにより、窒素を含有したコーディエライトガラスを得ることができた。キエルダール法によりガラス中の窒素含有量を測定した結果、1.73mass%の窒素がガラス中に存在することが確認できた。コーディエライトガラスに窒素を1.73mass%添加することにより、ガラスのビッカース硬度は650kg/mm^2から740kg/mm^2まで上昇することが明らかとなった。得られた窒素含有コーディエライトガラスを5K/minから20K/minの加熱速度で室温から連続加熱すると1235Kから1270Kの温度域でガラスからμ-コーディエライトが結晶化し、更に加熱を続けると、1270Kから1300Kの温度域でμ-コーディエライトがα-コーディエライトに相変態することが明らかとなった。いずれの加熱速度においても、室温から1300K以上まで加熱することで、低熱膨張率を示す窒素含有α-コーディエライト結晶単相を得ることができた。また、1123Kから1573Kの温度で等温保持した場合は、1473Kで10^3秒保持することで窒素含有α-コーディエライト結晶単相を得ることができた。
発達障害児の自立活動のカリキュラム開発に関する研究

本研究は知的障害児を含む発達障害児に対する自立活動のカリキュラム開発を目的とする実践研究である。本研究の結果,特別支援学校(知的障害)において自立活動を提供する際には,子どもの障害特性のみならず,発達段階や興味・関心を考慮して授業を展開することが重要であるということが明らかになった。この目的を達成するため,研究初年度の今年度は,自立活動の研究を進めるための実践基盤を強固なものにすることを第一の課題として研究を進めた。実践研究を推進するために,茨城大学教育学部附属特別支援学校小学部・中学部と連携し,研究体制を構築した。その上で,特別支援学校に多く在籍する自閉症スペクトラム障害児,ダウン症児,動きのぎこちない知的障害児,多動傾向のある期的障害児を研究対象として,自立活動の教材開発および授業展開の方法について研究を進めた。その結果,自立活動を「自閉症児のコミュニケーション指導」「ダウン症児の発音・発語指導」「動きのきこちない知的障害児に対する運動・動作の指導」「多動傾向のある知的障害児に対するムーブメント教育」の4つの柱を立てて自立活動を組織的・体系的に実践することができることを明らかにした。この研究を進める中で,今年度の研究成果の一部を書籍『障害特性に応じた指導と自立活動』(新井英靖・茨城大学教育学部特別支援学校編著/松村多美恵・東條吉邦研究協力)としてまとめ, 2009年1月に刊行した。こうした研究成果を受けて,次年度は,今年度の研究で体制づくりができた4つの柱について,アセスメントから指導課題の析出,実践展開,評価に至るまでの「自立活動の体系化」について検討すること炉必要であると考えた0また,自立活動を特別支援学校や特別支援学級で実践するために,教師がどのように自立活動を指導する力量を形成していくかについても課題として挙げられた。次年度以降に,教師の資質向上のためのプログラムなどについても検討していくことが必要であると考えた。この目的を達成するため,平成21年度は研究初年度の研究成果を踏まえて,自立活動の内容の体系化を行うことを中心に進めた。特に,自閉症児その他の発達障害児に対するムーブメント教育の方法と,運動面で配慮が必要な知的障害児に対する自立活動の教育方法および教材を体系的に整理し,まとめた。その結果,ムーブメント教育では,社会的・情緒的な発達過程をふまえて,アタッチメント理論や情動的コミュニケーションの理論をベースに,教師と子どもの関係性を発展させていくことが重要であることが示唆された。このとき,教師は子どもの言葉に注目するのではなく,表情やしぐさなど,身体的な変化を通して理解することが重要であると明らかになった。また,体の動きがぎこちなく,運動面で配慮が必要な知的障害児に対しては,理学療法やリハビリテーションの分野で築き上げられてきたアセスメント方法をそのまま利用するのではなく,運動に興味をもつような遊びや課題を提示して,子どもの運動面の実態を把握することが重要であることが示唆された。自立活動の授業展開では,運動面の困難の克服・軽減が教師の意図であったとしても,子どもが課題に集中し,取り組めるように興味を引くようなゲーム等を考え,実践することが重要であり,教材開発が重要であることが明らかになった。次年度は,こうした研究の知見を言語障害を伴う知的障害児への自立活動にも応用し,あらゆる障害特性に応じて自立活動を実践できるように体系化するとともに,知的障害児を担当する教師が学級で自立活動を容易に実践することができるように,「自立活動実践マニュアル」を作成していきたい。この目的を達成するため,平成22年度は研究初年度および平成21年度の研究成果を踏まえて,自立活動の内容と方法の体系化をまとめた。特に,特別支援学校(知的障害)の教育課程の中に自立活動をどのように位置づけるかについての検討を中心に進めた。その結果,特別支援学校(知的障害)では保護者の要望と教師の願いを一致させながら,子どもの障害特性に応じたグループ編成を行うことが重要であることが示唆された。このとき、教師は子どもの障害特性と発達段階を考慮して応じて自立活動を展開しなければならず,相応の専門性が必要となることが示唆された。そのため,教師は障害特性について幅広く知識を吸収するとともに,理学療法やリハビリテーション,あるいは言語療法などの分野の専門家と協働して実践していく力量も必要であることが示唆された。さらに、自立活動の授業では,子どもの障害にばかり目を向けるのではなく,将来の自立した生活に必要な課題や日重要生活で活用できるスキルへと般化させていく方法などを考慮しながら授業展開を検討しなければならないことがわかった。特に知的障害児に対しては授業に集中し,取り組めるように興味を引くようなゲーム等を考え,実践することが重要であり,教材開発の重要性が明らかになった。こうした研究成果をもとに自立活動の実践プログラムを整理し,研究のまとめとした。
低次元時空における場の量子論

低次元時空における量子論には、通常の理論には全く見られぬ興味ある構造が発現し、しばしばこれが物理学に新しい視点を提供してきた。本研究は、これまでの研究実績にもとづき研究期間を一応1年間に限定して、特に素粒子論の面から見た低次元を中心とする量子論および場の量子論について、集中的に行なった諸検討の結果である。得られた成果は以下の通りである。大貫は、2+1次元における可能な相対論的粒子像を網羅すべく、同時空間におけるポアンカレ群のユニタリーな既約表現をことごとく決定し、とくに有限質量のフラクショナル・スピンをもつ粒子の振舞いを詳細に検討した。まずこの種の粒子の従う共変的な波動方程式が導かれ、波動関数は必然的に無限成分になることが証明された。次にこれに第2量子化の手法が施され、場の変換関係が吟味された結果、場の量子論の枠内において、因果律と無矛盾な理論形式の存在し得ないことが明らかにされた。同様にして質量ゼロの場合の吟味もなされ、このときに限りスピンの現われ方に理論に特有のトポロジーが関係することが明らかにされた。さらに、大貫は北門とともに、1次元円環状の量子論を定式化し、これをD次元球面上の理論に拡張し、モノポール型のベクトル・ポテンシャルが内在することを示すとともに、基本代数の表現を完全に決定した。また、長谷部は中谷、野々山とともに2+1次元における誘導電荷の振舞を詳しく吟味し、とくにフラクショナルな誘導電荷に対してはその固有状態が存在し得ないことを明らかにした。森田は伊藤とともに確率量子化における対称性の自発的な破れに関する研究を行なった。
家兎眼毛様体無色素上皮細胞によるwater channel proteinの研究

白色家兎genomic DNAを抽出してtemplateとし、水選択性チャンネル蛋白(water channel protein)であるaquaporin1(Channel-formingintegralpotein,CHIP)およびaquaporin4(mercuryinsensitive waterchannel protein,MIWC)について、すでに報告されているヒトおよびラットの共通アミス酸配列、cDNA配列よりdegenerateprimerを作成し、これを用いてpolymerase chain reaction(PCR)を行うことにより、白色家兎におけるCHIPおよびMIWCに相当すると思われる遺伝子配列の一部を増幅した。PCR産物をcycle sequenceによりその塩基配列を決定したところ、それぞれヒトおよびラットのCHIP、MIWCと相同性が高く、白色家兎におけるCHIPおよびMIWCの遺伝子配列の一部であると結論した。次に白色家兎眼球組織(網膜、虹彩ー毛様体、脈絡膜、角膜上皮)よりmRNAを抽出し、RT-PCR法によって、それぞれの組織にCHIPおよびMIWCが発現していることを確認した。また、5′-RACE法および3′-RACE法によりそれぞれのcDNA配列を広い範囲で決定した。さらに、判明したMIWCのcDNA西びりを元に螢光プローブを作成し、それぞれの組織におけるmRNA発現量をリアルタイム検出による定量的RT-PCR法によって解析し比較検討したうその結果、白色家兎ではMIWCは網膜に比べ虹彩一毛様体、脈絡膜において多く発現しており、一方、角膜上皮ではほとんど発現していないことが明らかとなった。以上より毛様体における房水産生を含む眼組織の水輸送にwater channel proteinが関与していることが示唆された。1.白色家兎肝臓よりgenomic DNAをフェノール-クロロホルムにより抽出してtemplateとした。channel-forming integralprotein(CHIP)およびmercury-insensitive water channel(MIWC)の2種のwater channel proteinそれぞれについて、すでに報告されているヒトおよびratの共通アミノ酸配列、cDNA配列よりdegenerateprimerを作成し、これを用いてPolymerase chainreaction(PCR)を行うことにより、白色家兎におけるCHIPおよびMIWCに相当する遺伝子配列の一部を増幅した。PCR productをアガロースゲル電気泳動およびcycle sequenceによりその塩基配列を決定したところ、白色家兎genomic DNA中にヒトおよびratのCHIP、MIWCに相同性が高く、白色家兎におけるCHIPおよびMIWCの遺伝子配列の一部であると結論した。2.白色家兎眼球組織(網膜、虹彩-毛様体、角膜上皮)よりmRNAを抽出し、逆転写酵素でcDNAを作らせ、それに対し上記で決定したCHIPおよびMIWCの塩基配列の一部より作成したprimerでPCRを行い、アガロースゲル電気泳動したところ、それぞれの組織にCHIPおよびMIWCが発現していることを確認した。
明治期ドイツ学の成立と展開

本研究は、(1)日本におけるドイツ文学やドイツ関係の研究書の翻訳書誌を再検討し、また(2)明治時代においてドイツ学に関心を示した人物像の研究を目的とした。ドイツ文学の日本における翻訳を分析した結果、明治時代にドイツ文化がどのように受容されたのかという傾向性が明らかになり、またドイツ文化受容の人的側面を考察することにより、ドイツ学の成立に対して政治家による影響が存在することが明らかになった。また明治時代の日本におけるドイツ学と英学を対比的に比較することにより、日本におけるドイツ文化受容の特質が解明された。1、資料の電子データ(PDF資料)化ドイツ学およびドイツ学に影響を与えた英学に関する貴重資料として、以下の書籍を電子データ(PDF資料)化した:『和訳獨逸辞典』(春風社)、『英和字彙』、『英和対訳袖珍辞書(全)』、『和譯英辞書』、澁江保『獨佛學史』(明25)、久松定弘『獨逸戯曲太意』(明20)、村田勤『路錫』(明23)、寺田勇吉・保志虎吉『獨英和三對小字彙』(1983)。またすでに画像データを所持しているもののうち、以下のものをPDF資料化した:中村順一郎『獨逸辨語啓蒙』、福富淡水『獨逸英吉利洋學訓蒙』、Die ersten Lectionendes deutschen Sprachunterrichts(大學南校)、『獨逸訳附軍語篇』(明4)、『英獨横文字早學』(明4)、前田利器『註解獨逸軍語篇』(明4)、中村順一郎『獨逸軍語篇和解』(明4)、『獨逸語學篇』(明4)、森田靖之『獨逸捷径七以呂波』(明4)、(大櫪逸人『日耳曼字十躰いろは』(明4)など。2、明治期ドイツ文学翻訳の特質の解明明治期の翻訳作品の特質を解明するため、森鴎外『玉を懐いて罪あり』を対象として、原文および現代語訳、英語訳を対比して研究を進めた。その結果、鴎外がかなり大幅な省略を行って翻訳していること、またその際原文の複数の文章をまとめて一つの訳文にしたり、あるいは原文の後ろの部分に出てくる事柄を敢えて訳文では前に出していることなどの特質が明らかになった。1資料の電子データ(PDF資料)化前年度に引き続き、ドイツ学およびドイツ学に影響を与えた英学に関する貴重資料として、以下の書籍を電子データ(PDF資料)化した:雑誌『獨逸語初歩』、雑誌『獨逸語学雑誌』(第11年、第13年第22年)、雑誌『獨逸語』、日本独文学会学会誌『獨逸文學』(第1号第20号)、『日本学士院紀要』、『「市川文吉送別文集」について』、『エルンテ』(全21冊)、『諳厄利亜興学小筌』等。なお『日本学士院紀要』、『「市川文吉送別文集」について』は、幕末・明治初期のドイツ学者である市川齋宮が書いたドイツ語文の翻刻およびその解説文である。2ドイツ学を推進した人物についての研究明治時代を中心に、ドイツ学を推進した人物についての調査を行った。その結果、文部官僚である井上毅が明治10年代に積極的にドイツ学を推進する立場を取ったことが明らかになった。井上毅は、自由民権運動に対抗する立場を取っていたが、彼によれば自由民権運動の背後には英学やフランス学といった学問があるとされた。英学やフランス学に対抗し、日本の政治風土にあった学問として、井上はドイツ学を推進した。第二に、ドイツ文学の導入に大きな功績を残した森鴎外について、とくにその翻訳に着目し、彼の翻訳技法が時代によってどのように変化したかを調査した。その結果、日本の大学で独文学科が成立する以前の段階では鴎外の翻訳も大意を大づかみにするという態度に導かれていたが、明治後期にいたると、鴎外の翻訳もきわめて厳密なものとなったという実態が明らかになった。本年度の研究では、井上毅や森鴎外の他、独逸学協会学校で実際にドイツ語を教授した大村仁太郎、日本で初めてのドイツ文学概説書を書いた澁江保の事績もあわせて調査し、彼らについての伝記的情報を収集した。当該年度においては、ドイツ学のみに焦点をあてるのでなく、英学とドイツ学の相互関係について調査を進めた。ドイツ学と英学の関係については、従来ほとんど研究がなされていない。したがって、本研究においては、さまざまな問題点を指摘し、とりわけ英学畑の人々がドイツ文学をどのように翻訳したかについて調査を進めた。その結果、英学関係者である井上勤がゲーテの『ライネッケ・フックス』を『独逸奇書狐の裁判』と題して訳した翻訳書が、翻訳技法の点で注目に値する、という結論を得た。

また引き続き、ドイツ学関係の貴重書の電子データ化を図った。平成22年度、23年度に於いてすでにかなり多くのドイツ学関係書籍のPDF化を果たしたが、当該年度も、散逸の危機にある明治期のドイツ文学翻訳書や古い雑誌などの点検を行い、電子データ化しうるものを電子データ化した。電子データ化したものには以下のようなものがある。(1)日本独文学会『ゲーテ生誕200年記念ドイツ文学特輯』、(2)『独逸文学』(東京帝国大学独文学科/郁文堂版)13号、(3)レーマン校閲『和独対訳字林』(明治9年)、(4)雑誌『カスタニエン』第1号第19号、及び同雑誌改巻第1号第6号、(5)ゲーテ原著『獨逸奇書狐の裁判』(明治17年)、(6)ゲーテ原著『禽獣世界狐の裁判』(明治19年)、(7)シラー原著『春雪瑪列御最期』(明治21年)、(8)ハウフ原著『妖怪船』(明治20年)(9)『獨逸文壇六大家列傳』(明治26年)、(10)高木伊作『ゲーテ』(明治26年)、(11)『欧米名家詩集』(明治27年)、(12)『ヘルマン、ウント、ドロテヤ』(明治34年)、(13)登張竹風『ニイチェと二詩人』(明治35年)。本研究では、散逸の危機にある明治時代のドイツ文学の翻訳書や学習書を電子データ化することが大きな目的であるが、本年度は予算の許す範囲で可能な限り、古書籍・雑誌のPDF化を行えた。それゆえ、本年度の達成度は「おおむね順調に進展している」と評価しうる。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究に引き続き、今後も明治時代を中心に、ドイツ学に関する古書籍の電子データ化を図る予定である。これまでは特にドイツ文学の翻訳書や明治初期のドイツ語教科書、学習書の電子データ化を遂行してきたが、今後は、語学文学以外の領域、たとえば社会科学の分野での明治初期のドイツ学関係書籍の電子データ化を図りたい。
介護用無線医療センサーネットワークの原理と設計に関する研究

本研究では介護用センサーネットワークの原理と設計に関する技術課題を解決することが目的である。具体的には以下の3つの課題について検討した。1)ヘルスケアのための無線センサーネットワークのネットワークライフタイムの最適化問題ユーザ(患者)が移動しながら、自らの健康情報を定期的に送信するようなシナリオを想定している。ネットワークトポロジーの時間的変化に対応すべく、本研究では、ユーザの移動が既知である(オフラインの)場合、多項式複雑度で最適化問題の解を得ることが可能であることを示した。一方、オンラインの場合、問題の複雑度が大幅に上昇し、オフラインと同じような性能を得ることが困難であり、ユーザの移動性を一定のパターンに限定し、移動性の予測を利用することで性能の向上が得られることを示した。2)ボディセンサーネットワークにおける優先通信の実現方法の検討ボディセンサーネットワークは人間の体の異なる位置から健康情報を収集し、一定の処理を行い、さらに伝送することによって、ヘルスケアの機能を提供するものである。本研究では、バースト的に発生するデータのための通信制御を行うことによって、エネルギーの消費を削減し、持続的なサービスを提供可能にするアルゴリズムについて検討し、さらに異なるデータのためのサービス品質を保証できる優先制御機構の検討を行った。クリティカルな要求に対応できる高信頼性、実時間性、患者の安全性を確保できるような通信プロトコルについて提案した。3)無線監視センサーシステムにおける目標追跡の問題本研究では、患者の移動によるネットワークのトポロジーの変化に適応し、新しい経路を自動的に生成、制御するネットワークサービスのための理論および実現方法を検討し、携帯センサーノードの移動性に考慮し、周辺に設置した非移動性センサーとの連携による目標追跡の実現方法について検討を行った。研究は当初の計画通り、ステップバイステップに進められた。それぞれのステップにおいて、研究結果を国際会議や、国際学術雑誌に発表した。したがって、当初の計画での目標が達成出来たと考えている。平成22年度では、本研究計画の第1段階として、介護・医療用センサーネットワークに関する課題を整理し、無線監視システムの構造、物理ターゲットのカバレッジとモビリティ対応の基本的な課題を解決することが目的である。監視システムの構造としては既存の研究を広く調査した結果、フラットな構造よりも階層的な構造を取ることが考えられる。また、センサとシンクのモビリティによる物理ターゲットのカバレッジへの影響について検討し、遅延などの負の影響を回避する一方、移動による負荷の分散によってネットワークのライフタイムを向上できる利点を生かすことが可能である。具体的な検討内容は以下の通りである。まずはシンクがただ一つ存在する時のシンク・モビリティの問題について検討を行い、そのための多項式時間最適化アルゴリズムを開発した。本研究の独創的な点は、オリジナルの問題を、タイムドメインからロケーションドメインに変換したことにある。これにより、シンク・モビリティ問題を高効率に解決する新たな方法が得られた。また、このような変換方法を、単一シンクから複数のシンクへ適用した。これを基に、列生成(Column Generation, CG)ベースのアルゴリズムを開発し、元の最適化問題を2つの関連するサブ問題に分解することが可能となった。この2つのサブ問題を繰り返し解決することで、最適解に近づくことができる。提案アルゴリズムに性能の保証を与えたことが本研究の貢献である。さらに、開発されたCGベースのアルゴリズムは、比較的複雑度が高いため、緩和技術を基にして、ネットワークライフタイムの上限を把握するための多項式複雑度を有するアルゴリズムを開発した。CGベースのアルゴリズムと比較することで、本アルゴリズムの有効性を証明した。平成23年度では、研究の第2段階として、無線センサーネットワークを用いた監視システムを構築するための理論と実践的な課題として、ターゲットのモニタリングの問題とボディセンサーネットワークにおけるバースト通信の問題について検討を行った。様々な監視アプリケーションがターゲットのモニタリングの問題として考えられる。本研究では、あるエリアに配置された監視用センサーシステムで、一連の物理ターゲットを持続的にモニタリングするような環境のための一般化モデルを提案し、それを使って、実世界における監視用センサーシステムに関する理論的に検討を行った。まず、時間ドメインを空間ドメインに変換するという独特な発想に基づき、移動性、経路選択、遅延、エネルギー消費などの要求条件を数式で一般的に表すことでネットワークライフタイムの上限の算出方法について検討し、多項式複雑度で求められるようにした。また、空間ドメインにおいて、非線形列生成問題に基づく解決方法を導入し、解の最適性を保証している。シミュレーションによる評価の結果、提案アルゴリズムは単純なサーチや他のヒューリスティックアルゴリズムよりもネットワークライフタイムを改善できることがわかった。また、クリティカルなターゲットのカバレッジ、キースポットの監視などの実世界のアプリケーションに理論的結果の利用について検討した。また、ボディセンサーネットワークは人体の各部位に配置されたセンサーから得られるデータを協調的に処理することによって医療や介護の機能を果たすものである。他のセンサーネットワークに比べ、小型化と着用性が求められ、電力供給の制限がより強い。電力消費を減らし、持続的なサービスができるように、通信回数を減らすためのバッファリング技術について検討し、異なるサービス品質要求のデータにも対応するように伝送の優先度を動的に決めるアルゴリズムについて検討した。ネットワークトポロジーの時間的変化に対応すべく、本研究では、ユーザの移動が既知である(オフラインの)

場合、多項式複雑度で最適化問題の解を得ることが可能であることを示した。一方、オンラインの場合、問題の複雑度が大幅に上昇し、オフラインと同じような性能を得ることが困難であり、ユーザの移動性を一定のパターンに限定し、移動性の予測を利用することで性能の向上が得られることを示した。2)ボディセンサーネットワークにおける優先通信の実現方法の検討ボディセンサーネットワークは人間の体の異なる位置から健康情報を収集し、一定の処理を行い、さらに伝送することによって、ヘルスケアの機能を提供するものである。本研究では、バースト的に発生するデータのための通信制御を行うことによって、エネルギーの消費を削減し、持続的なサービスを提供可能にするアルゴリズムについて検討し、さらに異なるデータのためのサービス品質を保証できる優先制御機構の検討を行った。クリティカルな要求に対応できる高信頼性、実時間性、患者の安全性を確保できるような通信プロトコルについて提案した。3)無線監視センサーシステムにおける目標追跡の問題本研究では、患者の移動によるネットワークのトポロジーの変化に適応し、新しい経路を自動的に生成、制御するネットワークサービスのための理論および実現方法を検討し、携帯センサーノードの移動性に考慮し、周辺に設置した非移動性センサーとの連携による目標追跡の実現方法について検討を行った。本研究の目的は高齢者介護のような応用において無線監視システムの構築のための技術問題を解決することであり、これまでに行った研究と結果はその基礎をなすものであり、監視システムの構築のための重要な理解を与えるものである。研究は当初の計画通り、ステップバイステップに進められた。それぞれのステップにおいて、研究結果を国際会議や、国際学術雑誌に発表した。したがって、当初の計画での目標が達成出来たと考えている。無線監視システムにおける様々な問題、例えば、ターゲットのモニタリング、移動の追跡、バースト通信のためのスケジューリングなどがあり、今後はこれらの問題の解決に向けて、提案手法の実現を行っていく予定であり、それらの理論的および実際の性能についても考えていく予定である。
市民―行政関係の争訟化と日本型「法化」社会の展望

本研究は、地域住民と地方自治体ととの関係が、協調的なものから争訟的なものへと変化してきているという認識のもとに、そうした市民-自治体関係の争訟化を最も端的なかたちで示している、市民オンブズマン組織による全国各地の自治体に対する争訟の提起について検討するものである。研究に際しては、市民オンブズマンの争訟提起活動とそれが自治体行政におよぼす影響について、可能な限り定量的な把握を行うことを目指し、数値的なデータの収集に努めるとともに、数値的データの解釈を社会的現実や人々の意識を十分に踏まえた正確なものとするために、全国各地で市民オンブズマン活動にかかわる人々や自治体職員等を対象として、聞き取り調査を実施した。本研究によって得られた知見は、以下の通りである。まず第1に、市民オンブズマン活動は、一部の地域においては、1980年代から行われているものの、全国的な盛り上がりを見せるのは、1990年代中盤以降のことである。第2に、この市民オンブズマン活動の全国的な盛り上がりは、自然発生的なものではなく、弁護士を中心とする先駆的に市民オンブズマン活動をってきた人々の働きかけによるものである。第3に、市民オンブズマン欠堂の全国的な盛り上がりによって、1990年代中盤以降、住民監査請求、住民訴訟、情報公開請求訴訟等の、地域住民が自治体を相手取って提起する争訟が大幅に増加している。第4に、市民オンブズマン活動の全国展開により、全国各地に、法律家ではないものの、自治体を相手取って独力で争訟を遂行していけるだけの、高度な法的知識を備えた住民を多数生み出している。第5に、こうした傾向は、自治体職員にもある認知されており、その結果として、地域住民に対する説明責任を重視する意識が自治体職員の間に醸成されつつある。本年度は主として、地方自治体を相手に情報公開請求や住民監査請求を積極的に行っている「市民オンブズマン」の活動の実態把握に取り組んだ。まず7月31日・8月1日の両日に横浜で開催された「市民オンブズマン全国大会」を傍聴し、活動報告を聞くとともに、同大会に参加していた全国各地の市民オンブズマン・グループのメンバー数名に個別に聞き取り調査を行った。そこでは、具体的な活動の実態についての情報を得るとともに、市民オンブズマン・グループには、大別するならば、弁護士が中心的役割を担っているものと、法の素人である一般市民が中心的役割を担っているものとの2つがあることを知ることができた。そこで、弁護士中心の場合と一般市民中心の場合とで、市民オンブズマンの活動形態、とりわけ法制度の利用の仕方に、どのような相違があるのかを明らかにすることが必要であると考え、さしあたり、弁護士中心の市民オンブズマン・グループとして大阪と名古屋の市民オンブズマン・グループ、一般市民中心の市民オンブズマン・グループとして高知と徳島の市民オンブズマン・グループを、それぞれサンプルとして選び、計4つの市民オンブズマン・グループの代表者ないしは中心的メンバーを個別に訪問し、聞き取り調査を実施した。また、こうした聞き取り調査に並行して、市民運動や社会の「法化」に関して論じた国内外の文献の収集にも努めた。以上のように、本年度の研究は、理論的分析を行うための素材となる基礎資料の収集を目的としたものであり、聞き取り調査の記録を含む収集した資料の本格的な分析は、来年度以降の課題である。本年度は、昨年に引き続いて、地方自治体を相手に情報公開請求や住民監査請求を積極的に行っている「市民オンブズマン」の活動の実態把握に努めるとともに、自治体側の行政争訟への対応についての調査もあわせて行った。

まず8月19日・20日の両日に東京で開催された「市民オンブズマン全国大会」を傍聴し、活動報告を聞くとともに、同大会に参加していた全国各地の市民オンブズマン・グループのメンバー数名に個別に聞き取り調査を行った。とりわけ重視したのは、自治体を相手とした法的争訟を、弁護士に依頼せずに行うことがどこまで可能かという点である。市民オンブズマン・グループのメンバーの意見からは、まったくの法の素人であっても、数年間にわたって市民オンブズマン活動に取り組んできた人々の間には、本人訴訟を遂行していくだけの法的能力が十分に身についているという印象を受けた。市民オンブズマンの活動に関してはまた、過去数年間に市民オンブズマン・グループが提起した情報公開請求訴訟や住民訴訟について、新聞記事等を手がかりにピック・アップし、その動向やマス・メディアの報道姿勢等を検討した。行政争訟への自治体の対応体制に関しては、近年における地方分権の推進や「自治体政策法務」の提唱と、争訟対応の問題とが、どのように関連しているのかという問題を中心に、既存文献の検討を行うとともに、いくつかの自治体の法務担当者に対して、簡単な聞き取り調査を行った。こうした調査に並行して、「法化」に関して論じた国内外の文献の検討もあわせて行ってきたが、アメリカやドイツを起源とする「法化」論が我が国の実態を分析するための理論枠組としてどの程度まで有効なものなのか、また必ずしも有効なものではないとしたならばそれはどうしてなのかを明らかにすることは、来年度の課題としたい。本年度も、一昨年度および昨年度に引き続いて、「市民オンブズマン」の活動の実態把握と自治体側の行政争訟への対応についての調査を行った。ただし、過去2年間の調査が、主として、地域住民と自治体との間の争訟の質的な把握を目的としたものであったのに対して、本年度は、1990年以降の地域住民と自治体との間の争訟の増大傾向を、可能な限り量的に把握するために、数値的なデータの収集と分析に主眼を置いた。具体的には、情報公開請求訴訟、住民監査請求、住民訴訟の件数の経年的な変化を示す公刊のデータを多数収集するとともに、各地の自治体や市民オンブズマン組織が収集した未公刊のデータも提供してもらい、それらを通して、地域住民と自治体との関係の争訟化のトレンドを分析した。その結果、1990年代の中盤以降に、市民オンブズマン組織の数が大幅に増大するとともに、それと相関するかたちで、情報公開訴訟、住民監査請求、住民訴訟の件数も大幅に増加していることが統計的に有意なかたちで示された。また、近年、自治体と地域住民との「協働」の必要性が多くの自治体で強調されていることを踏まえて、この「協働」論議と争訟化の進展とがどのような関係にあるのか、「協働」論は、市民オンブズマンの活動に対して、それを否定するような効果を持つ可能性はないのか等を、各地の自治体の「協働の指針」等を手掛かりとして検討した。こうした実態分析に並行して、「法化」に関して論じた文献の検討もあわせて行ってきたが、欧米を起源とする「法化」論は、我が国の実態を把握するための道具概念としては、それほど有効なものではないという感触を強めた。それゆえ、「法化」という言葉に固執せず、「争訟化」という概念を基本概念として本調査の取りまとめを行うことにし、そうした方向で報告書を執筆しているところである。
硫化物系フラックスによる屑鉄中トランプエレメント除去に関する熱力学的基礎研究

昨年度では、本研究の主目的である硫化物フラックスによる溶鉄からの脱Cuについての実験を予定通り終了した。最年度である平成2年度では、Cuと同様の有害元本であるSn、Sb及び有価元素であるNi、Cr、Mn、MoのFesーNa_2Sフラックスー炭素飽和溶鉄間における分配挙動を調べた。また、熱力学的考察の際に基礎となる、炭素飽溶鉄中のSn、Sbの活量を実測した。平成2年度の研究結果を要約すると以下のようである。1)FeSーNa_2Sフラックスと炭素飽和溶鉄間のSn、Sb、Ni、Cb、Ni、Mn及びMoの平衡分配比を1673Kで測定した。FeSー溶鉄間のSn、Sbの分配比はそれぞれ1.2、1.6であり、FeSへのNa_2Sの添加によってこれらの分配比は低下した。すなわち、硫化物フラックス処理法による溶鉄の脱Sn、脱Sbは期待できないことが明らかになった。また、Ni、Cr、Moの分配比はいずれも小さく、本法によるこれら合金素のロスは問題にならない。これに対してMn分配は400以上と非常に大きく、溶鉄からのMnロスは避けられないことがわかった、2)炭素飽和溶融FeーS合金中のSn及びSbの活量を用いた分配平衡法によって実測し、これらの活量係数を溶鉄組成と温度の関数として表わした、得られた知見を用いて、先に測定したフラックスー溶鉄間のSn、Sbの分配挙動を熱力学的に考察した。また、Snの活量値より溶鉄の平衡SnS分圧を計算し、溶鉄中のSnをSnSガスの形で揮発除去できる可能性が高いことを定量的に示した。本研究結果を総括し、硫化反応による溶鉄からのトランプエレメント除去の可能性について熱力学的に検討した。その結果、硫化物フラックスによる溶鉄の脱Cu可能であるとの結論を得たが、その脱銅効率は実用上十分高いとは言えない。また、SnはSnSとした工業的に除去できる可能性があるが、本法による脱Sbは困難である。従って、今後もより効率的なこれら不純物除去法の開発研究を継続していくことが必要である。平成元年度の研究計画は、当初の予定通り順調に消化されており、実験遂行上の問題点は特に生じていない。研究初年度の実施計画のうち、最重点課題であった2つのテ-マ、すなわち、〔1〕鉄-炭素-硫黄三元系の相平衡と熱力学的性質に関する研究、及び〔2〕硫化鉄-アルカリ、アルカリ土類金属硫化物系フラックスと溶鉄間の銅の分配平衡に関する研究は、既に大部分の測定、解析を終了し、その研究結果を平成元年度日本鉄鋼協会秋季講演大会で発表した。〔1〕の課題については、侵入型溶体モデルを適用し、鉄-炭素-硫黄三元系融体の全組成範囲における成分活量と相平衡を計算により求めることに成功した。これより、溶鉄-硫化物系フラックス間のトランプエレメントの挙動を熱力学的に考察する場合に必要な基礎デ-タを評価することが可能となった。

〔2)の課題では、まず、溶融FeS-炭素飽和溶鉄間の銅分配を実測し、1400°Cで平衡銅分配比、約10を得た。また、硫化物系フラックスを用いた際に懸念される溶鉄中硫黄濃度は、約2%と高い値を示した。これらの脱銅条件を改善するために、フラックス中へアルカリ、アルカリ土類金属硫化物を添加し、銅分配に及ぼす影響を調べた。その結果、MgS、CaSはフラックス中のCu_2Sの活量係数を増大させるために、銅分配比はその添加によって減少するが、その他の硫化物、Na_2S、Li_2S、K_<2S>、SrS,BaSは、Cu_2Sの活量係数を減少させるため、銅分配比を増加させることがわかった。本研究で得られた最大銅分配比は、約30であった。また、溶鉄中の硫黄濃度は約0.1%以下にまで低減させることが可能である。すなわち、従来非常に困難とされていた溶鉄からの脱銅が、硫化物系フラックスを用いることによって可能となることを実験的に明らかとした。鉄スクラップの蓄積が進む今日において、スクラップ中のCu、Sn、Sbなどのトランプエレメントと呼ばれる不純物の除去は工業的に重要である。これら不純物は、現在の主流である酸化精錬法では除去困難であり、新しい除去技術の開発が必要である。本研究では、硫化物フラックス処理法による溶鉄から脱Cuを中心にトランプエレメント除去の可能性を熱力学的に検討した。本研究内容は、次の4つの部分よりなる。1)FeーSーC基本3元系融体の相平衡を実測し、本融体の熱力学的性質を定量的に評価した。2)熱力学的考察の際に基礎となる、炭素飽和溶鉄中のCu、Su、Sbの活量を、化学平衡法によって実測した。3)FeSーNa_2Sフラックスと炭素飽和溶鉄間のCu、Sn、Sb等の不純物、Ni、Cr、Mn、Mo等の有価元素の分配を1673Kで測定した。FeSへのNa_2Sの添加は、Cu分配比、Lcu、を増加させ、Lcuは9から最大24まで向上した。同時にNa_2Sは、溶鉄中の硫黄濃度を著しく低下させる。脱Cu生成物であるフラックス中のCu_2Sの活量系数を求め、熱力学的に考察した結果、Na_2Sはγcusを低下させ、そのために硫黄活量の低下にもかかわらずLcuが向上されることが明らかになった。なお、Sn、Sb、Ni、Cr、Mo分配化は小さいが、Mn分配比は400以上と非常に大きいことがわかった。4)Lcuに及ぼすFeS中への種々の硫化物添加の影響を測定した。Na_2Sと同様に、Li_2S、K_2S、SrS、BaSの添加は、Lcuの向上と同時に溶鉄中の硫黄濃度の低下に有効である。各系で得られるLcuの最大値は20から30の範囲であった。本研究結果を総括し、硫化物フラックスによる溶鉄からの脱Cu限界について熱力学的に検討した結果、本法による溶鉄からの脱Cuは何能であるという結論を得た。しかし、本法によって得られる脱Cu効率は工業的には十分ではない。従って、今後もより効率的な脱Cu法の開発研究を継続する必要がある。