hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
文化の多様性にひらかれた大学教師とその授業に関する研究:日米の日本語教育

米国では多文化教育の研究成果は膨大にあるが、(1)多文化的な感受性(multi-cultural sensitivity)を有し、文化の多様性に柔軟に対応できる教師は極めて少数であり、(2)そうした少数の教員の文化に対する態度がいつ、どこで、何を契機に形成され、周囲のどんなサポートを得てそれを維持し続けているのか、(3)彼らの学生は日本をどのようにイメージし、日本語学習に何を求めているのかを明らかにすることは、日米両国の学術交流やグローバル時代の人材育成・教員養成のあり方を模索する上で有益である。そこで本研究では、前の科研で実施した国内での調査結果を踏まえ、米国の大学で日本語教育に携わる教師に対する民族誌的インタビュー、授業観察、学生への質問紙調査を実施し、(1)文化中心主義に基づく偏見やステレオタイプ形成の危険性を認識し、文化の多様性に柔軟に対応できる教師が、いつ、どこで、何を契機にそのような態度を獲得し、(2)現在どのような職場環境の中でそれを維持しているのか分析した。一方、本研究では、フィールドワークの過程、及び結果分析の段階(調査対象者に対するインタビュー、授業観察、学習者に対する質問紙・面接調査の過程やデータ分析の段階)において、いかに調査者の背景、哲学、価値観が分析・考察に反映しているかをより鮮明にするために、研究協力者と研究者が相互にインタビューを行い、お互いの背景や文化観、価値観がどのようなものであるのか、研究者自身の認知枠や文化観及びその背景を明らかにするための新しい研究手法として「3者間インタビュー」を考案し、その第一段階の施行を試みた。本研究は質的研究におけるより有効な手法を開発・提案すると言う点においても創発的であり、研究領域を超えた新しい研究方法の開発は、学術的にも大きな意味をもつものと考えられる。
建物と地盤で同時観測された強震記録を用いた構造物に対する入力損失の経験的評価

この2年間の最大の成果は,建物と地盤で同時観測された強震記録を用いて,構造物に対する地震動の入力損失(建物に到達した地震動の一部が建物を振動させる有効な成分とならないこと)を経験的に評価するための合理的な信号処理方法を確立したことである.この成果は,今後,建物の耐震設計の合理化を図る上で有益なものと考えられる.研究成果は論文にまとめ,国際ジャーナル(Soil Dynamics and Earthquake Engineering)に投稿し, 2008年に掲載された.この2年間の最大の成果は,建物と地盤で同時観測された強震記録を用いて,構造物に対する地震動の入力損失(建物に到達した地震動の一部が建物を振動させる有効な成分とならないこと)を経験的に評価するための合理的な信号処理方法を確立したことである.この成果は,今後,建物の耐震設計の合理化を図る上で有益なものと考えられる.研究成果は論文にまとめ,国際ジャーナル(Soil Dynamics and Earthquake Engineering)に投稿し, 2008年に掲載された.検討対象サイトである東北工業大学の建物・地盤系において、申請書に記載の予定通りPS検層による地盤調査を行った。建物建築時のデータから15mのボーリングを予定していたが明瞭な基盤が現れず、実際には、25m必要となった。また、現地へ赴いた機会を利用し、建物と地盤の常時微動観測を行った。これにより、検討対象建物及び地盤情報は信頼性の高いものとなった。併行して、東北工業大学で観測された記録を処理し、基礎と地盤の伝達関数から構造物に対する入力損失を評価するためのプロトコルの構築を行った。その結果、ホワイトノイズ信号においても存在するコヒーレンス値(0.3-0.4程度)をコヒーレンスの下限値とし、これを上回るコヒーレンスが得られるような周波数領域の伝達関数信号を用いることとした。これを含む成果は、三神がUCLAのStewart教授と打ち合わせを重ねながら平成19年の夏までにまとめ、国際ジャーナル(Soil Dynamics and Earthquake Engineering,Elsevier Science)へ投稿した。その後、アクセプトされ、現在印刷中である。以上に加えて、東北工業大学で得られている100記録のうち、S/N比に問題がないと判断される約30記録を用いて、震源特性が入力損失に与える影響についての検討を始めた。これまでの検討によれば、内陸型の地震と海洋型の地震で若干異なった基礎/地盤の伝達関数を示す傾向が認められるが、これに関する詳細な検討は、平成20年度に行う。平成20年度の研究目的は,以下の2つである.1.SASSIおよびKim & Stewart(2003)のにおいて,低周波数帯では基礎/地盤の伝達関数にバイアスが見られる原因について,杭の影響,上部構造物による慣性力の影響という観点から検討する.2.埋設のない建物への入力損失に対する震源特性の影響を明らかにする.入力損失に影響を及ぼす(1)地震波の斜め入射,(2)地震波動伝播経路の不均質性,(3)震源の広がり,について,入力損失を代表するパラメーターと震源特性との関係を統計学的に調べる.以上の検討は,東北工業大学提供の地震観測記録他を用いる.1について,まず,杭が基礎/地盤の伝達関数に影響を及ぼすかについて,実サイトに対して検討を行ったところ,無視できない程度の影響が認められた.しかし,杭の影響をもって,基礎/地盤の伝達関数の低周波数領域のバイアスを十分に説明できなかった.そこで,慣性力の影響について引き続き,検討している.2次に,Base Slab Averaging効果による入力損失に対する震源特性の影響について検討した.震源特性を代表させるパラメーターとして,震源深さ,震源距離,マグニチュードなどを選択し,実記録による伝達関数に対し,解析モデルをベストフィットさせた時のインコヒーレンスパラメーターで評価した.しかしながら,これらの震源特性に関わるパラメーターによる明瞭な影響は認めちれなかった.よって,今後,他の方面からの検討も必要である.
低酸素環境下での血流制限を伴う有酸素性運動の効果に関する研究

運動中における「活動筋の低酸素化」に伴う生理刺激は、身体へ様々な生理適応をもたらす。この応答の増幅を狙いとして、従来単体で用いられてきた「低酸素環境下でのトレーニング」と「加圧トレーニング」を組み合わせることは、短時間・低負荷の運動であっても、代謝(耐糖能の改善)や循環機能(動脈スティフネスの低下)、骨格筋の適応(筋肥大・筋力向上)に対して優れた効果がもたらされると推察した。したがって、本研究では、「低酸素環境」と「加圧」を有酸素性運動時に併用した際の生理応答(血圧、循環、代謝、筋活動)およびトレーニング効果(代謝・循環応答の改善、骨格筋の適応)を明らかにすることを目的とする。
予算設定者による公会計情報の活用：質問紙実験と実証分析の混合研究

地方公会計の有用性は地方公会計をめぐる国際的な研究課題のひとつである。本研究は地方公会計の予算設定に対する有用性に着眼し、「前年度の予算を基準にしながら限界的に上積みできる金額を考える」(Wildavsky 1964)という増分主義に対して、その抑制に公会計情報が機能しているか否かについて明らかにすることを目的とする。増分主義は地方公共団体の部局のほか、独立行政法人や公的医療機関など、どこまで当てはめることが可能であるかについては実証しなければならない課題である(黒川2013: 39-40)。本年度は、地方公共団体や独立行政法人等を対象として、予算を首長に提案し、官僚のあいだで予算額の調整をおこなう予算設定者(budgeteer) (Thurmaier 1991; 1992)が公会計情報を有用に用いることができるのかについて実験を行うための下準備を行った。第1に、質問紙実験で用いる質問紙のバージョンアップを検討した。これまで会計学および行政管理学では、予算設定者と予算要求者という区分を用いず、両者のインセンティブを混同した議論が行われていた。両者のインセンティブ、とりわけ予算設定者について、均衡予算・報告という制度的なプレッシャーと、リスク感度の2点から説明をすることによって、予算増分に対する抑制がインセンティブとなっていることを明らかにした。第2に、本研究はアーカイバル・データを用いた実証分析を組み合わせるという混合研究法を行いるが、本年度はe-Statを用いた地域データをデータベースとして完備するとともに、効果的なデータ取得に向けたコード開発を行った。さらに、地方公会計の一部分でもある独立行政法人財務データベースを構築した。次年度は地方公会計の構成要素をすべてデータベース化する予定である。本年度はに1,788地方公共団体の財務部/財務課担当者を対象とした質問紙実験を実施する予定であったが、プレ実験の担当者が2度行うことによる効果を避けるために、プレ実験から3年経過した令和元年度に実施することが適切であるという結論に至った。質問紙は事業別行政コストを報告するか否か、成果情報を報告するか否か、さらには成果情報の高低を定めた2×3の6つのトリートメントを設定し、都道府県・政令市・中核市・市・区・町・村ごとにランダムに6つの質問紙を分け実施する準備を整えている。さらに、本研究の中核であるアーカイバル・データとの組み合わせという観点では、本年度はe-Statを用いた地域データをデータベースとして完備するとともに、効果的なデータ取得に向けたコード開発を行い、データを有効に用いることができる環境整備を行うことができた。とりわけ地方公会計の一部分でもある独立行政法人財務データベースを構築したことにより、多数の業績を報告することができる環境を整えることができた。今後の研究の推進方策は次のとおりである。1質問紙実験の実施:本年度準備した質問紙を用いて、全国1,788の地方公共団体を対象とした実験を実施する。地方公共団体の業務が落ち着いている2019年8月9月に実施予定であり、回収率は50%を見込んでいる。加えて、地方公共団体の関連諸機関であり、発生主義会計が導入されている独立行政法人と公的医療機関に対しても同様の実験を行い、増分主義の適用範囲についての解明をめざす。2予算データの整備:本研究を実現するうえでは地方公共団体の属性を統制することによって回答バイアスを調整する。とりわけ重要であるのはe-Statにも完備されていない予算データであり、事業者と協力のうえで全市町村の取得可能な予算データをすべて取得する。

質問紙は事業別行政コストを報告するか否か、成果情報を報告するか否か、さらには成果情報の高低を定めた2×3の6つのトリートメントを設定し、都道府県・政令市・中核市・市・区・町・村ごとにランダムに6つの質問紙を分け実施する準備を整えている。さらに、本研究の中核であるアーカイバル・データとの組み合わせという観点では、本年度はe-Statを用いた地域データをデータベースとして完備するとともに、効果的なデータ取得に向けたコード開発を行い、データを有効に用いることができる環境整備を行うことができた。とりわけ地方公会計の一部分でもある独立行政法人財務データベースを構築したことにより、多数の業績を報告することができる環境を整えることができた。今後の研究の推進方策は次のとおりである。1質問紙実験の実施:本年度準備した質問紙を用いて、全国1,788の地方公共団体を対象とした実験を実施する。地方公共団体の業務が落ち着いている2019年8月9月に実施予定であり、回収率は50%を見込んでいる。加えて、地方公共団体の関連諸機関であり、発生主義会計が導入されている独立行政法人と公的医療機関に対しても同様の実験を行い、増分主義の適用範囲についての解明をめざす。2予算データの整備:本研究を実現するうえでは地方公共団体の属性を統制することによって回答バイアスを調整する。とりわけ重要であるのはe-Statにも完備されていない予算データであり、事業者と協力のうえで全市町村の取得可能な予算データをすべて取得する。質問紙実験の実施年度が実験の妥当性の観点から令和元年度にずれたため。本年度は独立基盤形成型科研費を頂くことができ、環境整備に特に力を入れた。
スカシユリのアントシアニン生合成を制御しているMYB遺伝子の機能解析

スカシユリ花弁におけるアントシアニン色素の蓄積は優性の一遺伝子に支配されている.生合成遺伝子の転写を制御している転写調節因子の発現を解析したところ,色素が蓄積している花弁でのみLhMYBI2転写調節因子の発現が認められることより,肋M}IB12遺伝子が品種問差異を決めていると予測された.しかし五んMγB12の優性対立遺伝子と色素の蓄積が共分離することはまだ示されていない.'モントルー'と'ルノアール'の交雑に由来するFl集団を用いて遺伝分析を行ったところ色素発現とMYBI2遺伝子は共分離したことより, MYBI2遺伝子が品種間差異の原因になっていることを確かめた.五烈4} B12遺伝子を増幅するために用いたPCRprimerはピンク花のDNAマーカー選抜に応用できる.一方で,スカシユリ花弁のピンク色には, lightpink, pinkred, chocolatebrownなどの違いが認められる.この色調の違いはアントシアニンの組成の違いではなく,主にアントシアニンの蓄積量の差によること,色素の蓄積量とLhMYBI2の発現量には正の相関が認められることを明らかにした.色素の蓄積がMYBI2の発現量を介して調節されていることは興味深い.さらに本研究では,顕微鏡を用いてアントシアニンスポットの切片を経時的に観察することによって,スポットの発生機構を形態学的に解明した.スポットの形成に必要な細胞分裂がいつどこで起こるのか明らかにした.スカシユリ花弁におけるアントシアニン色素の蓄積は優性の一遺伝子に支配されている.生合成遺伝子の転写を制御している転写調節因子の発現を解析したところ,色素が蓄積している花弁でのみLhMYBI2転写調節因子の発現が認められることより,肋M}IB12遺伝子が品種問差異を決めていると予測された.しかし五んMγB12の優性対立遺伝子と色素の蓄積が共分離することはまだ示されていない.'モントルー'と'ルノアール'の交雑に由来するFl集団を用いて遺伝分析を行ったところ色素発現とMYBI2遺伝子は共分離したことより, MYBI2遺伝子が品種間差異の原因になっていることを確かめた.五烈4} B12遺伝子を増幅するために用いたPCRprimerはピンク花のDNAマーカー選抜に応用できる.一方で,スカシユリ花弁のピンク色には, lightpink, pinkred, chocolatebrownなどの違いが認められる.この色調の違いはアントシアニンの組成の違いではなく,主にアントシアニンの蓄積量の差によること,色素の蓄積量とLhMYBI2の発現量には正の相関が認められることを明らかにした.色素の蓄積がMYBI2の発現量を介して調節されていることは興味深い.さらに本研究では,顕微鏡を用いてアントシアニンスポットの切片を経時的に観察することによって,スポットの発生機構を形態学的に解明した.スポットの形成に必要な細胞分裂がいつどこで起こるのか明らかにした.スカシユリ花弁におけるアントシアニン色素の蓄積は優性の一遺伝子に支配されている.生合成遺伝子の転写を制御している転写調節因子の発現を解析したところ,色素が蓄積している花弁でのみLhMYB12転写調節因子の発現が認められることより,LhMYB12遺伝子が品種間差異を決めていると予測された.しかしLhMYB12の優性対立遺伝子と色素の蓄積が共分離することはまだ示されていない.'モントルー'と'ルノアール'の交雑に由来するF1集団を用いて遺伝分析を行ったところ色素発現とMYB12遺伝子は共分離したことより,MYB12遺伝子が品種間差異の原因になっていることを確かめた。LhMYB12遺伝子を増幅するために用いたPCR primerはピンク花のDNAマーカー選抜に応用できる.一方で,スカシユリ花弁のピンク色には,light pink, pink red, chocolate brownなどの違いが認められる.この色調の違いはアントシアニンの組成の違いではなく,主に,アントシアニンの蓄積量の差によること,色素の蓄積量とLhMYB12の発現量には正の相関が認められること,さらにcDNAの解析からlight pinkの品種にはLhMYB12-Ren対立遺伝子が、pink redの品種にはLhMYB12-Mon対立遺伝子があること、しかし対立遺伝子と色調には関連が無いことを確かめた.色素の蓄積がMYB12の発現量を介して調節されていることは興味深いスカシユリ花弁におけるアントシアニン色素の蓄積は優性の一遺伝子に支配されている.生合成遺伝子の転写を制御している転写調節因子の発現を解析したところ,色素が蓄積している花弁でのみLhMYB12転写調節因子の発現が認められることより,LhMYB12遺伝子が品種間差異を決めていると予測された.しかしLhMYB12の優性対立遺伝子と色素の蓄積が共分離することはまだ示されていない.'モントルー'と'ルノアール'の交雑に由来するF1集団を用いて遺伝分析を行ったところ色素発現とMYB12遺伝子は共分離したことより,MYBI2遺伝子が品種間差異の原因になっていることを確かめた.LhMYB12遺伝子を増幅するために用いたPCR primerはピンク花のDNAマーカー選抜に応用できる.一方で,スカシユリ花弁のピンク色には,light pink, pink red, chocolate brownなどの違いが認められる.

この色調の違いはアントシアニンの組成の違いではなく,主にアントシアニンの蓄積量の差によること,色素の蓄積量とLhMYB12の発現量には正の相関が認められることを明らかにした.色素の蓄積がMYB12の発現量を介して調節されていることは興味深い.さらに本研究では,顕微鏡を用いてアントシアニンスポットの切片を経時的に観察することによって,スポットの発生機構を形態学的に解明した.スポットの形成に必要な細胞分裂がいつどこで起こるのか明らかにした.
光パラメトリック発振用マイクロ単結晶の研究

1.マイクロ引下げ法によるKLNマイクロ単結晶の作製新たに開発したマイクロ引き下げ装置を用いて,K_2CO_3, Li_2CO_3, Nb_2O_5を仮焼したものを出発原料として大気中でa軸及びc軸引下げを行った。結晶育成に使用した坩堝は,直径0.51.2mmφ,長さ1mmのマイクロノズルを有する白金坩堝に直接通電を行うことにより結晶育成を行った結果,長さ150mm以上のクラックフリーのKLNマイクロ単結晶の作製に成功した。直径0.4-0.8mmのマイクロ単結晶の屈折率分布を明らかにするために,半径方向及び引き下げ方向のSHG位相整合波長の測定を行った。半径方向に関しては,中心部分と外周部の位相整合波長の変動は結晶サイズが0.8mm径のものは最大16nm,結晶サイズを0.5mm径のものは3nm以下の波長変動が生じていることが分かった。また,結晶育成速度を80-120mm/hの範囲で変化させ引下げ方向のSHG位相整合波長の分布を測定した結果,30mmの範囲で3nm以下であり,光パラメトリック発振用に使用可能な結晶特性を有していることを確認することができた。2.KLNマイクロ単結晶を用いたパラメトリック発振の研究KLNマイクロ単結晶の屈折率からSellmeierの式(屈折率分散)を求め,光パラメトリック発振に必要な波長と屈折率の関係を求める計算プログラムを作成し,励起波長430, 532, 1064nmにおけるKLNの光パラメトリック発振条件を初めて明らかにした。KLNマイクロ単結晶の基本的光学特性として,組成と透過スペクトルの関係を明らかにした。組成により吸収端は360-380nmの範囲で変化するが,430nm以上の長波側ではほとんどフラットな透過特性を示すことが明らかになった。また,パラメトリック発振に重要となるKLNマイクロ単結晶の温度特性の測定を行った結果,0.9°C・cmであることを確認し,従来青色SHGに用いられているKNbO_3のほぼ3倍の温度許容度を有しており,実用上有利であることを見いだした。
動脈硬化進展における内皮機能阻害物質とその加水分解酵素群の意義

1.血管壁細胞におけるDDAH IおよびDDAH II遺伝子発現調節の検討1)DDAH IおよびDDAH IIに対して作成した抗体を用いて、ラット頸動脈擦過モデルによる新生内膜の免疫組織染色を行い、脱分化しているとされる新生内膜の平滑筋細胞におけるこれら酵素の発現増加を認めたこと、中膜平滑筋層から培養系に移した血管平滑筋細胞において両者の発現が著明に上昇したことから、血管平滑筋細胞脱分化と両酵素の発現の関連を詳細に検討した。脱分化度を上昇させSMembの発現が亢進する条件下ではDDAH IおよびDDAH IIの発現も上昇し、両者の発現が脱分化と何らかの関連があることが示唆された。2.内因性NOS阻害物質ADMA定量による検討2)本研究において確立した内因性NOS阻害物質ADMAを高速液体クロマトグラフィー蛍光検出法により定量する系を用い、ラットにおいて血圧と血中ADMA濃度の関係を検討した。高血圧自然発症ラットの血中ADMA濃度は対照と差を認めず、また薬剤によって降圧した場合にも血中ADMA濃度に変化を認めなかった。一方、アンジオテンシンIIの昇圧モデルにおいては、血圧と血中ADMA濃度に有意の相関を認めた。3)睡眠時無呼吸症候群と診断され、持続陽圧呼吸療法により無呼吸発作の改善を図っている患者において、血管内皮機能検査と血中のADMA濃度の両者を検討したところ、持続陽圧呼吸療法により血管内皮機能の有意な改善を認めたが血中ADMA濃度の低下は有意ではなかった。しかし、この対象患者において血管内皮機能と血中ADMA濃度には有意の負の相関が認められた。1.血管におけるDDAH IおよびDDAH II遺伝子発現調節の検討1)ヒト血管内皮細胞および血管平滑筋細胞、ラット血管平滑筋細胞およびラット大動脈組織におけるDDAH(DDAH I)およびDDAH homolog(DDAH II)遺伝子の発現調節をmRNAレベルで検討した。Rat DDAH IIのノーザン解析用のcDNA断片は、マウスとヒトの配列に基づいてPCRにて作成した。その結果、血清存在下で通常の状況で培養している血管平滑筋細胞においてはサイトカイン刺激を含む広範な刺激では、これらの酵素の著明な変動は認めなかった。2)一方、DDAH IおよびDDAH IIに対して作成した抗体を用いて、ラット頸動脈擦過モデルによる新生内膜の免疫組織染色を行い、これら酵素の新生内膜の内膜平滑筋細胞における発現を認めた。また、中膜平滑筋層から培養系に移した培養血管平滑筋細胞において発現が著明に上昇した。現在、培養血管平滑筋細胞の脱分化の程度を変化させて、両遺伝子の発現を詳細に検討している。また、高血圧自然発症ラットなどの病態モデルの大動脈組織における両遺伝子の発現の検討も継続して行っている。2.内因性NOS阻害物質定量法の確立3)まず培養系において、培養上清中の内因性NOS阻害物質を高速液体クロマトグラフィー-蛍光検出法により定量する系を確立し、DDAH IおよびDDAH IIの発現が、培養上清中の内因性NOS阻害物質の量におよぼす影響を検討している。また、臨床検体中の内因性NOS阻害物質の定量も行っている。1.血管壁細胞におけるDDAHIおよびDDAHII遺伝子発現調節の検討1)DDAHIおよびDDAHIIに対して作成した抗体を用いて、ラット頸動脈擦過モデルによる新生内膜の免疫組織染色を行い、脱分化しているとされる新生内膜の平滑筋細胞におけるこれら酵素の発現増加を認めたこと、中膜平滑筋層から培養系に移した血管平滑筋細胞において両者の発現が著明に上昇したことから、血管平滑筋細胞脱分化と両酵素の発現の関連を詳細に検討した。脱分化度を上昇させSMembの発現が亢進する条件下ではDDAHIおよびDDAHIIの発現も上昇し、両者の発現が脱分化と何らかの関連があることが示唆された。2.内因性NOS阻害物質ADMA定量による検討

2)本研究において確立した内因性NOS阻害物質ADMAを高速液体クロマトグラフィー蛍光検出法により定量する系を用い、ラットにおいて血圧と血中ADMA濃度の関係を検討した。高血圧自然発症ラットの血中ADMA濃度は対照と差を認めず、また薬剤によって降圧した場合にも血中ADMA濃度に変化を認めなかった。一方、アンジオテンシンIIの昇圧モデルにおいては、血圧と血中ADMA濃度に有意の相関を認めた。3)睡眠時無呼吸症候群と診断され、持続陽圧呼吸療法により無呼吸発作の改善を図っている患者において、血管内皮機能検査と血中のADMA濃度の両者を検討したところ、持続陽圧呼吸療法により血管内皮機能の有意な改善を認めたが血中ADMA濃度の低下は有意ではなかった。しかし、この対象患者において血管内皮機能と血中ADMA濃度には有意の負の相関が認められた。
細胞小器官レベルの鉄代謝機構解明を目指す二価鉄イオン蛍光プローブの開発

前年度までに、細胞膜、小胞体、ミトコンドリア、リソソーム、および細胞質を標的とした多様なオルガネラ標的二価鉄蛍光プローブの開発を達成した。当該年度では、これらを応用した蛍光イメージング研究に加え、二価鉄イオンに対してレシオ型の蛍光応答を示す細胞質拡散型プローブや、ヘム選択的な蛍光プローブの開発を実施した。(1)小胞体局在型の二価鉄蛍光プローブ(RhoNox-4)を応用し、細胞内二価鉄イオン濃度の変動を引き起こす化合物を探索するためのハイスループットアッセイを実施した。薬効既知の3399化合物に関して調査したところ、最終的に7種のヒット化合物を得た。以上より、RhoNox-4は鉄代謝の変動を引き起こす化合物を探索するための研究ツールとして有用であり、基礎研究から創薬研究まで幅広い分野での貢献が期待される。(2)細胞質拡散型のレシオ型二価鉄蛍光プローブの開発を実施したが、プローブの細胞内動態の問題から、有用なプローブ創出には至らなかった。しかしながらこの研究過程で、二価鉄イオンではなく遊離ヘムに対して選択的な蛍光応答を示すプローブ(HP1)を偶発的に見出した。生体内におけるヘムの挙動は、鉄代謝と密接な関係にあることに加え、鉄代謝と同様にその詳細な挙動は未解明であり興味深い。そこで、有用なヘム検出手段の確立を目的とし、HP1を基盤とした構造展開を実施した結果、よりヘム選択性の高いプローブ(HP5)を見出すことに成功した。本プローブは生体内における遊離ヘムの挙動を解明するための有用な研究ツールに成り得る。29年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度においては、鉄(II)イオン選択的OFF-ONスイッチングシステムであるN-オキシドの化学を基盤とし、(1)細胞膜、(2)小胞体、および(3)細胞質に局在するプローブの開発を実施した。(1)細胞膜局在型:細胞膜局在型鉄(II)イオンプローブは、8段階でその合成を達成し、種々のスペクトル測定により鉄(II)イオン選択的な発蛍光応答を示すことを確認した。生細胞イメージングへと応用したところ、設計通りに本プローブが細胞膜上に局在することが見出された。さらに、本プローブを用いて、トランスフェリンエンドサイトーシスの過程で放出される鉄(II)イオンの可視化にも成功した。以上の結果から、今回開発した細胞膜局在型鉄(II)イオンプローブは、細胞膜における鉄が関与する事象を解析する上で有用な検出ツールとなると考えられる。(2)小胞体局在型プローブ:鉄(II)イオンに対する応答性を向上させるためのプローブの構造展開を実施した結果、高い検出感度と反応速度を示し、また、小胞体への局在性を有するプローブの開発に成功した。生細胞における機能を評価したところ、本プローブは当研究室で開発した既存の鉄(II)イオン蛍光プローブでは検出困難な、極低濃度領域における細胞内在性二価鉄イオンの増減を検出することが可能であった。(3)細胞質局在型プローブ:まず、細胞質拡散性を期待して4種類のローダミンを蛍光団とするプローブの設計・合成を行ったところ、いずれもゴルジ体やミトコンドリア等、他の細胞内小器官への局在を示した。続いて、ロドールを蛍光団として細胞質拡散型プローブを分子設計し、全8種のプローブの合成と評価を実施した。その結果、1種の誘導体が試験管内において鉄(II)イオンに対する発蛍光応答を示し、さらに生細胞イメージングに関する種々の検討において、細胞質全体に拡散・滞留することが明らかになった。細胞質局在型プローブについては局在性と鉄応答性に関して、さらなる構造最適化が必要であるが、現段階においても十分に有用なプローブが得られた。小胞体への局在性を有するプローブは当初の計画に記載していなかったが、プローブの鉄応答性を向上させるための構造展開研究を行なう過程で小胞体への局在性を持ち、さらに鉄応答性に優れているプローブを見出した。また、細胞膜局在型プローブについては、現在、良好な膜局在性および鉄応答性を示すプローブを得た。また、これらの機能性プローブを用いて細胞内鉄動態に関する種々の解析研究も進めている。以上の成果を統合的に判断して、研究計画は当初の計画以上に進展していると判断した。(1)細胞膜局在型プローブ:前年度に合成を達成した細胞膜局在型プローブを用いて、細胞膜上で鉄(III)イオンが鉄(II)イオンに還元される様子をタイムラプスイメージングで観察することに成功した。さらに、マウス由来初代神経細胞を用いて、神経細胞におけるトランスフェリンを介した鉄取り込み過程を可視化することにも成功した。(2)小胞体局在型プローブ:前年度に開発した小胞体局在型プローブのさらなる構造展開研究を実施したところ、試験管内でより高い鉄応答性を示すプローブを数種開発することに成功した。しかしながら、これらのプローブは全て生細胞への取り込みが悪いことが分かった。そこで、前年度開発した生細胞中で機能するプローブを用いた詳細な生細胞実験を行なった。

結果として、二価鉄イオン以外の金属イオンや各種酸化剤を添加した細胞において、細胞内二価鉄イオン濃度の変動が起こる知見を得ることができた。(3)細胞質拡散型プローブ:前年度において、発蛍光型の細胞質拡散型プローブの開発に成功した。当該年度においては、細胞質中の鉄(II)イオンの挙動をより厳密に議論するべく、細胞質全体に拡散するレシオメトリック型鉄(II)イオンプローブの開発に着手した。14種のプローブ群を合成したが、それらは全て細胞質全体への拡散性と滞留性に問題があり、今後も検討が必要である。細胞質局在型プローブについては細胞内での拡散性と滞留性に関して課題があり、今後も構造最適化が必要である。その一方で、小胞体局在型プローブおよび細胞膜局在型プローブについては、それらを用いたイメージング実験により、鉄(II)イオンの輸送や恒常性維持に関わる知見を得ることに成功している。以上より、局在型プローブ群は生細胞への応用面では課題が残っているものの、開発したプローブ群を用いることで新しい生物学的知見を得ることができた。よって、研究計画はおおむね順調に進展していると判断した。前年度までに、細胞膜、小胞体、ミトコンドリア、リソソーム、および細胞質を標的とした多様なオルガネラ標的二価鉄蛍光プローブの開発を達成した。当該年度では、これらを応用した蛍光イメージング研究に加え、二価鉄イオンに対してレシオ型の蛍光応答を示す細胞質拡散型プローブや、ヘム選択的な蛍光プローブの開発を実施した。(1)小胞体局在型の二価鉄蛍光プローブ(RhoNox-4)を応用し、細胞内二価鉄イオン濃度の変動を引き起こす化合物を探索するためのハイスループットアッセイを実施した。薬効既知の3399化合物に関して調査したところ、最終的に7種のヒット化合物を得た。以上より、RhoNox-4は鉄代謝の変動を引き起こす化合物を探索するための研究ツールとして有用であり、基礎研究から創薬研究まで幅広い分野での貢献が期待される。(2)細胞質拡散型のレシオ型二価鉄蛍光プローブの開発を実施したが、プローブの細胞内動態の問題から、有用なプローブ創出には至らなかった。しかしながらこの研究過程で、二価鉄イオンではなく遊離ヘムに対して選択的な蛍光応答を示すプローブ(HP1)を偶発的に見出した。生体内におけるヘムの挙動は、鉄代謝と密接な関係にあることに加え、鉄代謝と同様にその詳細な挙動は未解明であり興味深い。そこで、有用なヘム検出手段の確立を目的とし、HP1を基盤とした構造展開を実施した結果、よりヘム選択性の高いプローブ(HP5)を見出すことに成功した。本プローブは生体内における遊離ヘムの挙動を解明するための有用な研究ツールに成り得る。今後は、細胞質局在型プローブのさらなる構造最適化を実施すると同時に、核局在型プローブ等、他の細胞小器官を標的とした鉄(II)イオン蛍光プローブ群の開発を実施する予定である。さらに、初年度において得られた細胞膜局在型プローブと小胞体局在型プローブを用いて、詳細な蛍光イメージングによる細胞内の鉄動態解析研究を展開する予定である。今後は、細胞質拡散型プローブの細胞内拡散性および滞留性を改善するための構造最適化研究を実施し、最終的に得られたプローブを用いて細胞質中における鉄(II)イオンの動態を解析する予定である。また、小胞体局在型プローブについては、それを用いたスクリーニング研究へと展開し、細胞内鉄代謝を制御する化合物の探索を実施する。
コロニーの色判別に基づく腸内細菌検査における病原性菌の自動判別法の開発

腸内細菌検査の5菌検査における5種の病原菌(サルモネラ,赤痢,O26,O111,O157)の検出ために,SS寒天培地とEMACII寒天培地が利用されるが,これまでに撮影された画像の多くは,その特徴を病原菌の判別プログラムに反映させてきたため,自動判別実験用にBMLフードサイエンスの協力を得て新たに検体の撮影を行った。また,判別プログラムに関しては,昨年度SS寒天培地について実現したシャーレ内部および菌集落の自動抽出を,EMACII寒天培地でも実行できるようにした。菌集落の抽出により病原菌の判別精度の向上が得られた。EMACII寒天培地によるEHEC(O26,O111,O157)の判別は,EHECとそれ以外の菌集落の発色が中心部分の色調だけだと似ているものがあるため,集落中心付近と集落周辺部の両方の色情報を用いて判別する方法が有効であった。なお,菌集落自動抽出段階等で抽出処理に失敗して判別不能となるケースがあったが,致命的である陽性検体の見落としを避けるため,判別不能な場合は全て「陽性」疑いとして処理するアルゴリズムとした。自動判別実験では,サルモネラおよびEHECの各陽性検体と陰性検体をそれぞれ20検体以上用意して用いた。赤痢については,大手検査センターでも発生率がほぼ0(10年間に1件あるかどうかのレベル)であり,検体の入手ができなかったため実施していない。陽性検体を陽性と判定した割合(感度と呼ぶ)と陰性検体を陰性と判定した割合(特異度と呼ぶ)についてまとめた結果は,サルモネラでは感度100%,特異度87%,EHECでは感度100%,特異度60%であった。H28年度には,主に次の検討課題14について検討を進めた。1SS,CT-SMAC,EMACIIの各寒天培地において,生育したコロニーの発色の観察と撮影,2検体撮影時の光源形状および配光の検討,3判別のためのアルゴリズムの検討ならびにプログラムの開発,4培養された病原菌および非病原菌を対象とした識別の予備実験検討課題1の実験として,BMLフードサイエンスの協力を得て,同社の検査センターで検査終了後の実検体の観察ならびに撮影を行った。陰性検体,陽性検体を併せて1000検体程度撮影し,病原性が疑われるコロニーと疑いのないコロニーについて,基本的な発色の特徴を得ることができた。検討課題2については,光源の形状および透過・反射などの配光方法の違いにより,取得される画像の見え方の違いを比較検討し,適当と考えられる光の当て方を決定した。検討課題3に関しては,撮影した検体画像における各コロニーの色相値と輝度値を詳しく調べ,その結果を基に判別に適する方法を検討し,基本的な判別方針を決定した。その方針に沿った判別プログラムを作成した。現時点では,撮影画像からの培地部分の切り出しなどは手動でおこなっている。検討課題4について,課題1で撮影した画像に対して識別の予備実験をおこなった。現状の基本的な判別方法では,感度を100%にすると,特異度が非常に低い問題があることがわかったため,病原性・非病原性のコロニーの特徴を詳細に調査して,判別方法の改善をおこなう必要がある。H28年度の予定は,主に次の1および2の項目について検討を進めることであった。1コロニーの色の違いをより鮮明にするための配光および光源波長などの撮影方法の検討,2コロニーの色の特徴を明確にする解析方法の検討このうち項目1における配光の検討に関しては,光源形状による取得画像への影響,および透過型照明と反射型照明の発色に違いや反射型照明においては背景の色の違いによる取得画像の特徴などを詳細に検討した。一方,光源波長に関しては,当初は発光波長可変の光源を購入して,光源の波長の違いまでも検討する予定だった。しかし,特にEMACII培地上では多様に発色するコロニーがあることがわかったため,先にコロニーの発色を計測すること先決と考え,H28年度に分光器を購入して,それを用いたコロニーの色の分析方法について検討中である。関連して,波長可変光源を用いた実験は行わずに基本的な白色光源のみを使用して,撮影された画像の特徴の解析に留めた。次に,項目2に関しては,撮影した検体画像における各コロニーの色相値と輝度値を詳しく調べ,その結果を基に判別に適する方法を検討した。その結果,SS培地におけるサルモネラの判別については,輝度情報だけを用いることで対処できることがわかったが,検出されることはほとんどない赤痢菌にも対応可能とするためには,今後色相も判定条件に加える必要がある。CT-SMAC培地におけるO157の判別は,主に純粋菌を混入した疑似検体を対象として検討において,色相値により判別が可能であることがわかった。EMACII培地におけるEHECの判定については,当初の予想以上に発色のパターンが様々であったため,より多くの陽性検体の観察が必要であることがわかった。以上のように,一部に当初の予定とは異なった進捗となった部分があるものの,全体的にはおおむね順調な進捗状況と考えられる。検体撮影によって得られる病原性の陽性/陰性画像の収集に関しては,H28年度から引き続きBMLフードサイエンスの協力を得て,同社の検査センター内で検査終了後の実検体の観察ならびに撮影を行った。

SS,CT-SMAC,EMACIIの各寒天培地を合わせて,H29年度には約1000検体の撮影を行い,陰性検体については十分な検体数を入手できた。一方,陽性の実検体は,その当日に当検査センターに検査依頼を受けた検体の中で専門の検査技師によって陽性が疑われたものであり,発生割合は低い。そのため,陽性の実検体のほかに,陽性として冷凍保存された菌株を陰性便に混入して作成した疑似陽性検体も加え,サルモネラ,EHEC,O157それぞれについて陽性検体を総数で約120枚,60枚,20枚ほど撮影できた。陽性/陰性の判別アルゴリズムの検討ならびにプログラムの開発に関しては,まずH28年度に実現していなかった撮影画像の中からシャーレ部分の自動抽出を実現した。また,抽出されたシャーレ内部について培地部分とコロニー部分を自動で区別する方法を検討した。まだSS培地だけで動作確認できた段階であるが,コロニー部分は多少培地も含めて広めに抽出できている。このコロニー部分を切り出した後で陽性/陰性の判別をすることによって判別精度が上がり,感度100%を保ちつつ特異度を向上させることができた。陽性/陰性を判別するための特徴量については,データベースの形態を取ってはいないが,プログラムに組み込むことができた。次の検討課題16の中で,H29年度には主に4と5について検討しつつ3に立ち戻ってプログラムの見直しを行うことを予定しており,概ねその方針に即して進めることができた。1SS,CT-SMAC,EMACIIの各寒天培地において,生育したコロニーの発色の観察と撮影,2検体撮影時の光源形状および配光の検討,3判別のためのアルゴリズムの検討ならびにプログラムの開発,4培養された病原菌および非病原菌を対象とした識別の予備実験,5陽性菌と陰性菌ごとの色特徴データベースの作成,6実際の腸内細菌検査の検体を用いた陰性の判別実験まず,検討課題1の検体画像サンプル数の確保に関して,陽性の実検体はわずかしか存在しないため,当日検査分の陽性の実検体のほかに,陽性菌株を陰性便に混入した疑似陽性検体を作成して,陽性検体サンプルとしたが,最終的な陽性検体画像数は,まだ十分ではない。特に出現確率がほぼ0である赤痢に関しては全くない。検討課題3に関しては,H28年度に実現していなかった処理を追加することに成功し,判別精度の向上を図れたが,SS,CT-SMAC,EMACIIのそれぞれの培地に対して,対応するターゲット菌種の判別を別個のプログラムで行っている状況である。検討課題4と5に関しては,判別に必要な特徴量について検討し,データベースの形態を取ってはいないがプログラムに組み込むことができた。以上のように,順調に進捗している面もあるものの,判別プログラムが培地ごとにばらばらであり,一連の判別処理が行える状態になっていないことや,EMACII培地におけるEHECの判別の動作が不十分であるなどの理由から,全体としては計画と比べてやや遅れていると判断した。腸内細菌検査の5菌検査における5種の病原菌(サルモネラ,赤痢,O26,O111,O157)の検出ために,SS寒天培地とEMACII寒天培地が利用されるが,これまでに撮影された画像の多くは,その特徴を病原菌の判別プログラムに反映させてきたため,自動判別実験用にBMLフードサイエンスの協力を得て新たに検体の撮影を行った。また,判別プログラムに関しては,昨年度SS寒天培地について実現したシャーレ内部および菌集落の自動抽出を,EMACII寒天培地でも実行できるようにした。
e-learningを導入した高等教育の組織運営に関する評価研究

本研究は、e-learningを用いて通信制大学として成功した早稲田大学e-schoolの教員、職員、教育コーチ、卒業生の13名にインタビュー調査を行い、組織内部者の視点から課題と成功要因を明らかにした事例研究である。研究の結果、認識されていた問題は、教育課程の年次に合わせて時系列で変化していた。主な課題は、教員組織の認識、学生の特徴、e-learningによる学びに関するものの3点が明らかになった。本研究は、e-learningを用いて通信制大学として成功した早稲田大学e-schoolの設立当初のメンバーをインタビュー対象者として、その実態と課題、成功要因を組織内部者の視点により明らかにするものである。1)経営層(教員):e-school教育の狙い、組織運営上の問題、2)スタッフ層・実務層(職員・教育コーチ):授業運営等の問題、3)学生層(卒業生):学生側からみた問題の別に、TOC (Theory of Constraints)理論を用いて、問題の中核的な要因と成功要因を検討する。本年度は、資料収集とインタビュー調査の第1段階を終了した。データ分析の結果、経営層の教員が認識している課題は、教育課程の年次に合わせて時系列により変化していた。とりわけ、授業・カリキュラム上の課題として挙げられたものは、演習型の授業の充実(開発・研究)であった。講義型授業は成功と認識されている一方、演習型授業(ゼミ・卒業研究)の課題は残ったままであると認識されていた。つまり、講義型授業は学生が受動的であっても成立するが、演習型授業は学生自身が能動的に学ばないと成立しない。e-learningの学生が孤立しやすく、雑談が成立しにくいという傾向を解消する仕組みを更に充実させる必要があるとされていた。また、授業運営等の工夫や知恵が、個別の教員レベルに留まる傾向があるため、組織レベルでいかに共有し、蓄積するかという課題認識もあった。組織運営上の主な成功要因としては、社会的ニーズに迅速に応えたこと、また、通学制と通信制を兼務する教員の負担を最小限に抑える仕組み作りであったと認識されていた。今後は引き続き職員、教育コーチ、卒業生にインタビューを行う。本事例の問題点・成功要因を可視化することで、本研究がグローバル化社会における日本の高等教育の新しい組織運営に何らかの示唆を与えうると考えられる。本研究は、e-leamingを用いて通信制大学として成功した早稲田大学e-schoolの設立当初のメンバーにインタビュー調査を行い、組織内部者の視点から課題と成功要因を明らかにする事例研究である。教員、職員、教育コーチ、卒業生の13名を対象者とし、それぞれ1)経営層、2)スタッフ層・実務層、3)学生層の別に、e-school教育の狙い、組織運営上の問題、授業運営等の問題、学生側からみた問題等について聞き取りを行った。インタビューデータはTOC(Theory of Constraints)を用いて分析し、問題の中核的な要因(課題)と成功要因を明らかにした。その結果、インタビュイーが認識している問題は、教育課程の年次に合わせて時系列で変化しており、特に組織運営等のソフト面の課題3点が明らかになった。1点目は、e-learningでの学びに関するもので、具体的には講義、実験、フィールドワーク、ゼミ、卒論といった、学びのスタイルの違いとオンキャンパス(対面)かオフキャンパス(非対面)かといった、コミュニケーションモードの違いをいかに工夫して豊かな学びを提供するかという課題である。2点目は、教員(学部)の認識に関するもので、具体的には学部の共通認識形成の困難さや、教員の従来(通学制)の授業スタイルをいかに通信制にマッチさせるかという課題である。3点目は、学生を取り巻く環境に関するもので、具体的には社会人学生の様々なバックグラウンドに対応し、多様な要求水準の高いニーズ応え、効果的な授業デザインをいかに作るかという課題である。また、成功要因は、主に7つの領域において明らかになったが、とりわけ重要な要因は、学生、教育コーチ、職員、教員の人と人の繋がりをいかに作るかという点や、授業をしながら現実的な運用システムを再構築して運営するといった、学生のニーズに対応する迅速さが明らかになった。
ドメスティック バイオレンスについての調査研究-D.V.に関する意識と実態およびシェルターへの入所経路の視点から-

本研究は、子から親への暴力に限らず、家庭内に発生するいろいろな形態の暴力を家庭内暴力(Violence in the Family)と理解し、D.V.は、家庭内で起こるあらゆる暴力の中の一環として考える。即ち、D.Vは、暴力を温床とした家庭内では、児童虐待や老人虐待など他の暴力と同時に起こりやすいという考え方に基づく。本研究は、アンケート調査と事例研究をあわせて行なった。これらの研究はD.V.だけに限らず、家庭内で起こる様々な暴力ということをテーマにしたため、D.V.研究だけでは見えてこなかった家庭内での暴力について、いくつかの点が明らかになった。その一つが、"暴力の連鎖"である。二つ目は"暴力のシンクロ(同時多発)現象"と"暴力の双方向性"である。三つ目は"暴力のスパイラル"現象である。このように暴力は、個人のライフコースを通じて連鎖し、また双方向性を持うことが分かった。また、家庭内暴力の被害者が、公的な保護機関へ自ら出かけてゆき、救済を申し出ることはまれであることは、今回の県内調査でも明らかとなった。そのためには、身近な住民が、相談を逡巡する被害者の背中を押すことが必要になってくる。これらの身近な住民が、コミュニティーの中で相談員としての力を発揮するために、社会福祉援助技術演習の手法を取り入れた講座を行い、相談員のエンパワメントをはかった。事例研究を通して、保護するためのアクセスがバラバラであり、D.V.をはじめ、「家庭内の暴力」全体を統括する部署がないことが分かった。また保護したあとも、これらの施設間の連携や情報交換などはみられなかった。今後の課題として、家族の中に専門的に介入していくことと、家族の力を信じて回復のプログラムを提供していくことで、「家族の保全」をはかるシステム作りが早急に必要であると考える。本研究は、ドメスティック・バイオレンスや老人虐待は、児童虐待や子どもから親への暴力など家庭内で起こるあらゆるの暴力のなかの一環として考える。そしてこれら家庭内での暴力を家庭内暴力(Violence in the Family)として広く捉える。即ち、ドメスティック・バイオレンスや老人虐待は、暴力を温床とした家庭内では児童虐待など他の暴力と同時に起こりやすいという考え方に基づいており、またこれらの個々の暴力に対しバラバラに張られたネットを統括的に整理する必要があると考えるものである。そのため研究一年目の平成13年度は、ドメスティック・バィオレンスや老人虐待について既に報告された報告書や調査書などの資料や文献を入手し研究するとともに、一般の人々の生活における家庭内での暴力(身体的・精神的・社会的・経済的・性的暴力およびネグレクトを含む)の実態と対象者について、またそうした被害を受けた場合の相談相手・機関について、そしてドメスティック・バイオレンスや老人虐待についての認知度など一般意識について尋ねたアンケート用紙を作成し調査を行った。サンプリング対象は宮崎県北を中心として一般の家庭を対象に1000件を抽出し、配布回収ともに郵送法にて実施した。回収した質問用紙は、PCを用いての統計分析作業用に随時データとして入力し、すると同時に、より精度の高い分析のためにデータクリーニングを行っている。当初本年度に予定していた、ドメスティック・バイオレンスや老人虐待被害者のシェルターへの入所経路などについてケース研究は、対象者との接触上の困難が生じたため次年度に持ち越す形となった。宮崎県下4市内で実施したドメステイツク・バイオレンスを中心とした家庭内における暴力についてのアンケート調査結果より、地方においてもD.Vや家庭内暴力は発生していることが理解できた。

また、被害者は、友人・知人に相談することが多く、公的機関や福祉関係者、弁護士、民生委員などに相談することは少ないという実態が明らかになった。DV被害者の早期救済のためには、身近なコミュニティの中に細かなネットを張るべきであり、そのためには相談可能なボランティアのエンパワメントをはかる必要がある。適切な研修を受けエンパワメントされた地域住民と専門機関が連携、情報の交換を行うことによってDV被害者の救済がはかられることが判明したので、調査対象地区内で地元住民のボランティアを対象とした相談援助技術についての講習会を6回にわたって行った。また、実際にDV被害者がどのように救済されているのかその経路を調べるため、上記のボランティアが行っている女性相談窓口での保護事例や、その他シェルターへの避難経路についてケース研究を行った。また、DVだけではなく同じ家庭内でおこる暴力である児童虐待については児童相談所の扱ったケースについて、老人虐待についても市の福祉課や老人福祉施設関係者への聴き取り調査による保護事例について研究を行った。その結果、児童虐待や老人虐待は、DVと同時にまた原因として幼児期にあるいは延長上に発生し、家庭内おける暴力は、個人のライフコースを通じて連鎖すると同時に、被害者がまた加害者にもなりながら変化していくことが分かった。しかも発見・通報はおもに近所の人や民生員、ヘルパーなどコミュニテイの住民によるものが事例的にも多くあったことから、アンケート調査結果ともあわせ、地域住民による情報の伝達と連携が必要不可欠であることが分かった。
宇宙往還機・惑星探査機の極超音速空力特性解明の為の極超音速ルートヴィーク管の試作

航空宇宙工学分野において我が国にとって最も重要な「再使用型宇宙輸送機や帰還型惑星探査機の自主開発」に資することを狙って、これらの機体が大気飛行する際に周囲の空気流からどのような力およびモーメントを受けるか(空気力学的特性)を詳細に同定するために最適な「無隔膜式ルートヴィーク管」の試作を進めた。本研究で試作したルートヴィーク管の構成としては、長さ12m程度の貯気管の一端に高速開閉弁、ラバルノズル、測定胴、およびダンプタンクを取り付ける事を想定している。高圧空気を貯気管に蓄え、測定胴を真空ポンプによって低圧に保ち、高速開閉弁を開いて貯気管の高圧空気をノズルに導くことにより、低乱れ・高レイノルズ数の極超音速流が測定胴内に生成される。その構成要素のうち、貯気管と高速開閉弁は平成11年度に設計製作された。平成12年度は、残りの基本構成要素の設計・製作を進めると共に、それらを接続してルートヴィーク管としてまとめるために必要な補器類の設計・製作・調整を行った。則ち、1.貯気管と高速開閉弁を接続するためのジョイントを設計・製作した。2.貯気管内の圧力波伝播を捉えるための圧力センサーの取付プラグを設計・製作した。3.高速開閉弁の作動特性試験を実施した。4.貯気管、高速開閉弁、およびマッハ3円錐ノズルを組み上げることにより、ルートヴィーク管の超音速作動を確認した。5.機体サブスケール模型に働く空気力・空力モーメントのすべてを同時計測するための「6分力天秤」の設計・特注製作を行った。航空宇宙工学分野において我が国にとって最も重要な「再使用型宇宙往還機や帰還型惑星探査機の自主開発」に資することを狙って,これらの機体が大気飛行する際に周囲の空気流からどのような力およびモーメントを受けるか(空気力学的特性)を詳細に同定するために最適な「無隔膜式ルートヴィーク管」の試作を進めている.本研究で試作されるルートヴィーク管は,長さ12m程度の貯気管の一瑞に高速開閉弁,ラバルノズル,および測定洞を取り付け,さらにこれをダンプタンクに連結した構成である.高圧空気を貯気管に蓄え,高速開閉弁を開いてこれをノズルに導くことにより,低乱れ・高レイノルズ数の極超音速流が測定胴内に生成される.その構成要素のうち高速開閉弁はすでに作製されている.平成11年度は,のこりの基本構成要素のうち超音速作動に必要な部分を設計し,その製作を進めた.則ち,1.諸外国の宇宙往還機の飛行条件を調査し,準一次元流れ解析に基づいてルートヴィーク管の代表的な設計点を決定した.調査のための海外旅費を本補助金から支出した.2.決定された設計点について貯気管およびその架台を設計し,製作発注した.貯気管に設置される安全リリーフ弁と架台の製作購入費用を本補助金から支出した.貯気管の製作費用は別途国立学校校費より支出された.3.マッハ2,4,5の軸対称コンタードノズルを設計した.次年度以降,これら貯気管,高速開閉弁,およびノズルを接続し,さらに空気源,測定胴,ダンプタンク,および真空ポンプを付加してルートヴィーク管の基本構成部分を作り上げ,超音速流作動を達成する予定である.さらに,貯気管空気を暖めるための「加熱貯気層」を設計製作し,極超音速作動を試みる.航空宇宙工学分野において我が国にとって最も重要な「再使用型宇宙輸送機や帰還型惑星探査機の自主開発」に資することを狙って、これらの機体が大気飛行する際に周囲の空気流からどのような力およびモーメントを受けるか(空気力学的特性)を詳細に同定するために最適な「無隔膜式ルートヴィーク管」の試作を進めた。