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特定領域研究「古典学の再構築」の成果取りまとめ

本年度の主要実績は以下のとおりである。1.とりまとめ会議:平成15年7月13日(東京・学術総合センター特別会議室)議事:(1)研究計画、(2)討論会「古典の価値と古典学の未来」の開催について、(3)研究成果の商業出版の準備について、(4)文科省に対する研究成果報告について、(5)古典学連絡協議会(仮称)の設立について、などについて協議した。古典学連絡協議会は、現在の「古典学再構築」ホームページhttp://www.classics.jpを継続しつつ、会の立ち上げと運営を目指す。2.総括座談会「古典の価値と古典学の未来」:平成15年12月26日(東京・アワーズイン阪急大井町)以下の項目について調整班代表その他の計画研究代表が話し合い、以下のような結論を得た。(1)古典における新しい価値の発見-現代日本に対する古典からの視点(2)古典学の未来像i.古典学のあり方に対する異なる立場-古典の評価・解読と解釈・古典学は科学かii.日本における古典学の未来像-統計学・情報処理・「人間統合科学」の提案-高度な情報処理による自動テキスト分析の可能性。-古典は直接的に役立つことは少ないが、その教養を持つことによって個々の問題に対する総合的視野が得られるという間接的仕方で貢献すること。-古典に対する誤解とより正確な解釈はともに現代に対して力を持ちうること。-日本語に漢語と和語の復権を図る必要があること。-古典の教育は制度化することが困難で、むしろさまざまな機会を捉えて柔軟に古典に触れる機会を作ることを考えたほうがよい。-翻訳を通じて諸文明の古典の視野の融合が可能となる。-古典学は「解読」にとどまらず、「解釈」をすることによって、自分自身を変えてゆく学問である。-「解釈」の可能性を探求する学問としての古典学をつねに再構築してゆく必要がある。本年度の研究は以下のとおり。1.総括班会議の開催平成10年8月,12月,平成11年3月の3回総括班会議を開き,研究計画を立案した。2,公開シンポジウムの開催(平成10年12月27日・12月28日・於京都大学芝蘭会館)M.Witzel Harvard大教授,E.Craik京大教授,評論家加藤周一氏,上山春平京大名誉教授の基調講演を始めとし,13人が講演し,またパネルディスカッションを行い,80余名が参加した。古典学を日本,中国,インド,西洋,イスラエル,イスラムなどの分野ごとに概括し,過去・現状の問題点と将来的展望を検討した。3.ニューズレター『古典学の再構築』1号3号の刊行第1号(平成10年10月1日,32頁)第2号(平成11年2月28日,32頁),第3号(平成11年3月25日,64頁)を発行し,全国の研究者に配布。4.本特定領域内の7調整班は,それぞれ会議を開き,研究計画を検討した。5.総括班研究費による海外出張(1)各国における古典学の現状調査,(2)シンポジウム講演者としてふさわしい研究者の調査,(3)写本・口頭伝承の現状調査,(4)古典テキストの電子化の委託条件調査,を目的として,ヨーロッパ,中国,インド,ネパールにおける5件の調査を実施した。本年度の主要な研究実績は以下のとおりである。1総括班会議開催:平成11年6月26日(京都),7月18日(東京),10月24日(京都),平成12年2月20日(東京)(以上4回)2調製班会議・調整班研究会:(15回)3「古典学研究所」構想:本特定領域総括班は,日本学術会議の3研究連絡委員会(言語文学・東洋学・西洋古典学)に「新しい価値観の構築と古典学研究所について」を提案し,報告案として採択された。この報告案は,3研連の提案を受け,学術会議第1部において審議中である。4出版委員会:平成11年11月23日・東京。『講座古典学』(岩波書店)の企画および雑誌『文学』(岩波書店)の「古典学特集」の企画について討議。5東西古典学会準備委員会:古典学を統合する「東西古典学会」(仮称)の発足に向けて平成12年2月23日京都において初会合を開いた。6古典参考書編集委員会:数度の会合を開き,古典学参考書編集方針を話し合った。8公開シンポジウムの開催:1.II.「いま古典を問う」(平成11年7月17・18日於統計数理研究所),2.III.「文明と古典」(平成12年3月24・25日於日本学術会議・東京大学文学部;日本学術会議と共催)9出版物:(1)『古典学の現在I』(平成12年3月)(2)『郭店楚簡老子研究』(平成12年・東京);『郭店楚簡の思想史的研究』(平成12年・東京)(3)ニューズレター『古典学の再構築』:4号(平成11年9月),5号(平成12年1月),6号(平成12年3月)10データベース構築:1.文部省学研究費研究成果公開促進費(データベース)申請2.サンスクリットテキストデータベース公開(『シャクンタラー』,『ニルクタ』)本年度の主要な研究実績は以下のとおりである。

1総括班会議:平成12年5月21日(京都),7月30日(浜松),9月23日(京都),11月26日(東京),12月27日(京都)平成13年3月27日(東京)(以上6回)2調整班会議・調整班研究会:(14回)3「古典学研究所」構想:本特定領域総括班は,昨年日本学術会議の3研究連絡委員会(語学文学・東洋学・西洋古典学)に提案して対外報告として採択された「新しい価値観の構築と古典学研究所について」をさらに検討して改善を加え,広く学術会議の中で検討してもらうことを推進している。5公開シンポジウムの開催(1)中国学分野国際シンポジウム「文化的制度としての中国古典」(平成12年7月15・16日於京大会館)(2)第4回公開シンポジウム「現代世界と古典学」(平成12年9月22・23日於芝蘭会館・京大会館)(3)第5回公開シンポジウム「新しい古典学」(平成13年3月27・28日於日本学術会議,日本学術会議3研究連絡委員会(語学文学・情報学・西洋古典学)との共同主催)6出版物(1)『古典学の現在II・特集:文化的制度としての中国古典』(平成13年2月・神戸)(2)『郭店楚簡の思想史的研究』第4巻(平成12年8月・東京)(3)ニューズレター『古典学の再構築』:7号(平成12年7月),8号(平成12年11月)7データベース構築:サンスクリットテキストデータベース公開(1)徳永宗雄ほか作成「ウパニシャッド」15点)8雑誌における古典学特集(1)『文学』岩波書店・平成12年7・8月号(4名執筆・3名座談会出席)(2)『学術月報』日本学術振興会・平成12年11月号(14名執筆・4名座談会出席)本年度の主要な研究実績は以下のとおりである。1総括班会議:平成13年5月4日(京都),6月17日(東京),9月8日(東京),11月25日(京都),平成14年3月21日(東京)(以上5回)2調整班会議・調整班研究会:(15回)3全体会議:平成13年6月17日(東京),平成14年3月21日(東京)(以上2回)4古典学研究所構想ワーキング・グループ会合:平成13年7月29日(京都),9月7日(東京),11月25日(東京)(以上3回):本特定領域総括班は本ワーキンググループの決定に基づき、平成13年9月25日、日本学術会議の第一部会に「21世紀の世界における古典学の重要性と国際ネットワークの必要性について」を提案した。6公開シンポジウムの開催:第6回公開国際シンポジウム「古典における新しい価値の発見」(平成13年9月68日於学術総合センター一橋記念講堂)7出版物(1)『古典学の現在III』(堀池信夫「ヘーゲルと老子」・中田考「イスラームの存立構造)(平成13年9月)(2)『古典学の現在IV』(朝倉尚「前輪における詩の総集について」(平成13年11月)(3)池田知久監修『郭店楚簡の思想史的研究』第5巻(平成13年4月・東京)(4)渡邊雅弘編『日本西洋古典学文献史』(一)(平成13年4月・京都)(5)渡邊雅弘編『日本西洋古典学文献史』(二)(平成14年3月・京都)(6)ニューズレター『古典学の再構築』:9号(平成13年7月),10号(平成14年1月),11号(平成14年3月)8新聞記事の掲載(1)『読売新聞』(大阪版)
ループス腎炎原性抗体の血管内皮細胞に対する新たな傷害機構の解析

従来、ループス腎炎の発症機序における抗体分子の役割については、II型、III型アレルギーの概念の中で捉えられてきた。我々はループス腎炎類似の糸球体病変を発症するMRL/lprループスマウスからワイヤーループ型や管内増殖型糸球体病変をそれぞれ個別に誘導する単クローン性抗体を得、その発症機序を明らかにする目的でこれらの抗体と血管内皮細胞との相互反応を解析した。ワイヤーループ型病変を誘導する抗体は、少なくとも血管内皮細胞膜成分に対する結合活性を有さず、細胞のFcレセプターや酸化LDLレセプターを介さずにendocytosisされtransendot helial transportおよびリソソーム系にて処理されることが明らかとなった。臨床応用を目的として、特定のreno-vascular diseaseの患者血清lgGがendocytosisされることを見出し、新たな疾患カテゴリーを提唱し得る糸口を得た。管内増殖型病変を誘導する抗体は、血管内皮細胞にE-selectinの発現をtranscriptionレベルで誘導していること、TNFによる機序とは異なり、endocytosisがそのシグナルとして作用していることが判明した。正常マウスにこの抗体を投与すると糸球体内皮細胞にE-selectinが誘導され糸球体腎炎が発症すること、soulible E-selectinトランスジェニックマウスではその発症が抑制されることから、この抗体による糸球体内皮細胞のE-selecinの発現が糸球体腎炎の発症のinitiationとなっていることを明らかにした。この事実は、より普遍的に、抗体による細胞傷害機序において、従来のII型、III型アレルギー反応の概念では説明できない機序の存在を示すものであり、さらには血管内皮細胞のendocytosisおよびE-selectinの誘導にそれぞれ関わる新たなレセプター分子やそのシグナル伝達機構が存在する可能性を示唆している。従来、ループス腎炎の発症機序における抗体の役割については、II型あるいはIII型アレルギーの概念の中で捉えられてきた。しかし、近年、我々がループスマウスより得た腎炎原性単クローン性抗体は、各々血管内皮細胞に対してendocytosis、あるいは接着分子であるE-selectinの発現を誘導し、その結果、それぞれ、抗体の血管内皮下沈着や、炎症細胞の浸潤を招き、腎糸球体や微小血管を傷害せしめるという事実を見出した。この傷害機構および臨床病理学的意義を明らかにすることを目的として、今年度は以下の事実を明らかにした。1。血管内皮細胞に積極的なendocytosisを誘導せしめる抗体の構造は、抗体の抗原結合特異性とは無関係な、特定の3次元構造に規定される。2。このendocytosisにより補足される抗体は、transendothelial transportのみならず、その一部は、血管内皮細胞のリソソーム系により処理されることを見出し、それ故、抗体の種類によっては血管内細胞に貧食活性を発現せしめる。3。特定のヒト膠原病室患者、難治性炎症性疾患患者の血清中に、血管内皮細胞にendocytosisを誘導するIgG抗体が存在する。この事実は、これらの疾患の予後の決定、あるいは新たな疾患カテゴリーの設定の可能性を示唆する。4。血管内皮細胞にE-selectinを誘導する抗体は、endocytosisを通じて、かつtranscriptionレベルで、その発現を誘導する。昨年度に引き続き、MRL/lprループスマウスから得た腎炎原性単クローン性抗体が血管内皮細胞の傷害を介して糸球体病変を発症する機構を解析し、新たに以下の成果を得た。1。

ループス腎炎原性抗体B1が血管内皮細胞に積極的なendocytosisを誘導せしめる機構:B1抗体は少なくとも血管内皮細胞膜成分に対する抗原結合活性を有さず、細胞のFcレセプターや酸化LDLレセプターを介さずにmicrofilamentの機能を介してendocytosisされ、transendothelial transportおよびリソソーム系にて処理されることが明らかとなった。臨床応用を目的として、reno-vascular diseaseを有する患者中の一部の患者血清lgGがendocytosisされることを見出し、新たな疾患カテゴリーの提唱、病理発生の解明の糸口を得た。2。ループス腎炎原性抗体2B11.3が血管内皮細胞にE-selectinの発現を誘導する機構:2B11.3抗体によるE-selectinの発現誘導はTNFによる機序とは異なるもので、endocytosisがシグナルとして作用し、transcriptionレベルで誘導していることが判明した。正常マウスにこの抗体を投与すると糸球体内皮細胞にE-selectinが誘導され、糸球体腎炎が発症すること、soulible E-selectinトランスジェニックマウスでは腎炎発症が抑制されたことから、この抗体によるE-selecinの誘導そのものが、糸球体腎炎の発症のinitiationとなってことを明らかにした。
高度にキラル制御された乳酸ポリマー創製を目指した生体触媒開発

再生可能バイオマス原料から高性能バイオポリマーを微生物生産させるシステム(微生物工場)の開発を行った。最も大きなブレイクスルーは、「乳酸重合酵素=LPE」の発見である。今回、ポリマー合成において、R体の乳酸モノマーからS体の乳酸モノマーへ変換するために、関与する2つの酵素(CoA転移酵素と重合酵素)の分子改変に着目した。前準備として、S体乳酸が合成可能である組換え大腸菌をS体選択的LDHを遺伝子導入することで分子育種した。また、代謝と酵素の複合改変を試みたところ、ポリマー中の乳酸分率が6%から47%に上昇した。さらに、合成ポリマーの基礎物性を調べ、従来のポリ乳酸(PLA)と微生物ポリマーPHB(ポリヒドロキシブタン酸)との比較において、ユニーク性を見出した。2種酵素のS体モノマーに対する選択性付与の進化工学実験が本格的に実施できるステージまで整備できた。バイオマスを高度利用して生産できる環境調和型バイオプラスチックの生合成酵素の進化工学的改変を実施することで、バイオポリエステルの生産性・物性を積極的に改善する研究を展開している。今年度は、乳酸モノマーベースとした共重合体を合成できるPseudomnas sp.61-3重合酵素(PhaC_<ps>)を対象に、特に共重合組成(乳酸ユニットとそれ以外のモノマーユニットとのモル比)と分子量の精密制御可能なPHAの合成進化酵素を多数創出し、それら構造機能相関解析から優良変異効果の総括的考察および、乳酸モノマーの光学異性体(キラル)認識への関与の解析に移行した。ターゲット酵素PhaC_<ps>は、乳酸ベースのPHA共重合体を合成できるが、コポリマー中の乳酸基質取り込み能力が6%と微弱であった。そこで、人工進化システムから得られた複数の優良変異部位4箇所(130,325,477,481)のうち、130番目と325番目は酵素活性そのもののに関与し、477番目と481番目は基質特異性に関与することが明らかとなった。この知見に基づき、組換え大腸菌(β酸化系変異株を使用し、C4からC12までのモノマー基質を供給できる酵素遺伝子(phaA_<Re>B_<Re>J_<Pa>)を補強した状態)によって生成されるポリマーの解析から、優良変異の組み合わせから共重合体中の3HB分率が広域幅(数%から70数%)で制御できる進化酵素群を取り揃えることができた。本結果は、側鎖のサイズを系統的に変えたCoA体脂肪酸モノマーを化学合成し、インビトロでの活性試験をした結果とよく符合し、生成ポリマーのインビボ解析結果とよい相関を示すことがわかった。これら進化酵素の基質特異性に着眼した機能マッピング解析データは、乳酸モノマーユニットのD体とL体認識に関与する変異の類型化のライブラリー基盤となる。我々が開発した乳酸ポリマー合成プロセスを基盤にして、ポリマー合成の要である乳酸重合酵素のキラル認識に着目した。全てD体から成る乳酸ポリマーに光学異性体であるL体乳酸モノマーを取り込めるような酵素を開発できれば、それは世界初のキラル制御可能な乳酸ポリマーの微生物重合システムとなる。すでに、両キラルモノマーが個別に供給されるプラットフォーム作りの基礎が大腸菌の発現系で整備できた。D体乳酸に関しては、組換え大腸菌の外から添加することで、細胞内部に取り込まれ、外来酵素のCoA転移酵素により乳酸CoA(モノマー基質)が合成される基礎データを取得できた。また、そのモノマー基質が乳酸重合酵素によりポリマー鎖内に取り込まれることも確認できている。そこで、内在性で生合成されるD体乳酸からの干渉を極力回避する培養条件を最適化し、高純度光学異性モノマーの供給経路を構築している。一方、プロトタイプ乳酸重合酵素は、その分子内に二重変異を有しており、乳酸重合に関与する部位特定のベースとした。さらに、乳酸の供給量を強化した代謝経路に順次以下に示す酵素変異体を投入している。本系は、特異的に染色される色素を含有したプレート上で簡便にスクリーニングできるアッセイ系となっており、酵素活性の機能評価が可能である。ポジティブクローンを取得後、DNA配列分析し、キラル認識に関与する部位の特定に移行している。逐次生合成されるポリマーサンプルの光学異性分析は、NMRおよび加水分解物の光学分割カラム搭載HPLCによって行うことで、本プロジェクトの実効性が検証されることになる。
前立腺がん進行機序の解明と食品成分による抑制作用の解析

ホルモン療法後、前立腺がんが再発する機構について検討した結果、ホルモン療法に類似した状態では、アンドロゲン受容体(AR)がプロセッシングされ、C末端領域を欠く短鎖型ARが産生されることを見出した。この短鎖型ARは、リガンド非依存的な転写活性を持つことが予想された。また、レスベラトロールのAR機能抑制にはARのDNA結合を抑制することとARのアセチル化を減少させることが重要であった。さらに、レスベラトロールは短鎖型ARの機能も抑制することが推察された。(1)男性ホルモンをリガンドとしたアンドロゲン受容体(AR)の転写因子としての機能は,前立腺がん予防や治療の標的として考えられている.抗アンドロゲン治療後に再発した前立腺がんにおいては,リガンド非依存的なARの活性が認められるが,その活性化機構に関しては不明な点が多い.本研究により,前立腺がん細胞株LNCaPにおいて,ARのC末端側に位置するリガンド結合ドメイン(LBD)を欠損したARΔLBDの発現を見出した.このARΔLBDは,これまでの研究からリガンド非依存的に核局在し,恒常的転写活性型として機能すると予想された.ARΔLBDはリガンド非存在下やアンタゴニスト存在下でのみ産生され,アゴニストであるテストステロンやジヒドロテストステロン存在下では産生されなかったことから,ARΔLBDの産生は,抗アンドロゲン治療後の前立腺がんの再発に関与することが示唆された.ARΔLBDは野生型ARからプロテアーゼによる切断により産生されると考えられたため,切断部位に関して検討した結果,現在,約20アミノ酸までの範囲で絞り込むことができた.(2)ブドウの果皮に含まれるポリフェノールの一種であるレスベラトロールは,ARのLBDに結合することなくARの転写活性を抑制する.この機構に関して検討した結果,レスベラトロールが核に局在するARを減少させることが判明し,この局在制御にアセチル化修飾の関与が示唆された.ヒト前立腺がん細胞株であるLNCaP細胞において,C末端のリガンド結合ドメイン(LBD)を欠いたアンドロゲン受容体(ARΔLBD)が,SDS-PAGEにおいて90kDaに検出された.ARΔLBDは,プロテアソーム阻害剤(MG132とPS341)依存的に蓄積したことから,通常,プロテアソーム系により速やかに分解されることが示唆された.阻害剤を用いた検討から,ARΔLBDはセリンプロテアーゼによるプロセッシングを受けて産生され,産生にはタンパク質の新規合成を必要とすることが判明した.野生型ARからARΔLBDが産生される切断部位を検討したところ,LBDに存在するHelix1近傍が切断部位となっていることが推測された.また,ARΔLBDの産生はリガンド依存的であり,リガンド非存在下やアンタゴニスト存在下でのみ産生され,アゴニストであるテストステロンやジヒドロテストステロン存在下では産生されなかったことから,LBDのHelix1はリガンドの結合により構造変化を起こすことが予想された.プロテアソームによる分解のターゲットとなる^<23>FQNLF^<27>モチーフに変異を導入した配列変異体AR(L26A/F27A)を用いて,ARΔLBDは核に局在することを明らかにし,さらに,ARΔLBDはリガンドに依存しない転写活性を持つことを間接的に証明した.これらの結果から,ホルモン療法に類似した環境で産生されるARΔLBDが治療耐性の前立腺がんの再発に関与する機構が考えられた.さらに,このARΔLBDに対してアンタゴニストは結合できないため作用しないが,食品成分であるのレスベラトロールはARΔLBDの転写活性を抑制したため,レスベラトロールは前立腺がん再発に有効であると考えられた.
不連続性岩盤構造物に対する解析手法の確立と設計法の提案

解析手法の改良:基質岩盤の破壊解析既存の不連続面のせん断・開口だけでなく、基質岩盤の破壊もモデル化し、解析手法に含めた。破壊条件が満足された場合、変位の不連続面が発生するものとし、その不連続面では破壊面の構成則が満足されるものとした。不連続面を有する有限要素を開発し、有限要素解析プログラムに組み込み、空洞の終局限界状態の解析を可能とした。確保される安全率を解析結果として求め、空洞の形状・支保を変化させたときの安全率の変化を計算し、最適設計を行う手法を提示した。解析パラメータの同定法の提案:解析手法が利用可能となるためには、その入力データを地質調査結果や原位置試験の結果から客観的に決定できなくてはならない。本坑堀削に先行しておこなわれる機器搬入坑・ケーブル坑の堀削を原位置応力開放試験と捉え、内空変位の計測結果から解析に必要なパラメータの同定する方法を開発し、実測データに適用しその妥当性を示した。解析手法の開発と既存の地下発電所の掘削解析マイクロメカニクスに基づく連続体理論による岩盤の解析手法を2次元から3次元に拡張した。その解析法を用い、既存の地下発電所の掘削解析を行い、解析結果とその計測結果との比較を行った。卓越するジョイントの走向がトンネル軸と平行でないケースの計測データ、地下空洞棲側の計測データなど、3次元性が現れている実測データと解析結果を比較することにより、3次元解析の妥当性を検証した。計測法の開発・実証:現場計測ボアホールスキャニングシステム(BSS)とマッチング法を組み合わせた計測システムを開発した。ボアホールスキャナーの位置確定には高精度リニアエンコーダーを用いた。開発した計測法の有効性を実証するために、地下空洞掘削の現場で計測を行った。掘削の各段階で画像を取得し、それをマッチング法により比較することにより測線に沿った変位場を計測した。その不連続量としてジョイントの開口変位を求め、解析結果と比較した。本坑掘削に先行しておこなわれる機器搬入坑・ケーブル坑の掘削を原位置応力解放試験と捉え、内空変位の計測結果から解析に必要なパラメータの同定する方法を開発し、実測データに適用しその妥当性を示した。
火災風洞実験とCFD解析を用いた市街地火災時の火の粉による延焼メカニズム

1.本研究の目的有風下の火災家屋から発生する火の粉の性状や挙動を解明するために火災風洞実験を実施し、実験結果を、CFD(計算流体力学)と組み合わせて、火の粉による延焼シミュレーションモデルを構築する。2.研究成果(1)火の粉の発生に関して建築研究所の火災風洞に防火木造家屋を設置し、流入風速等を系統的に変化させ、発生する火の粉の量、形状、大きさ等を時系列的に計測した。これらの実験結果を基に、有風火災家屋からの火の粉の発生量等を一般化した。(2)火の粉の飛散に関して火の粉の飛散範囲を予測するために、米国NISTのFDS(Fire Dynamics Simulator)をベースに改良を加え、数値シミュレーションモデルを構築した。火災による急激な温度変化、密度変化に対応するほか、飛散粒子に作用する抗力、揚力なども考慮されている。当該モデルは、和歌山県白浜温泉火災での火の粉の飛散範囲に関する実態調査結果を基に、十分な検証が行われた。この他に、火の粉に見立てた木片を試験体として、コーンカロリーメータ試験を実施し、発熱速度や質量変化を基に、火の粉飛散時の熱的挙動を明らかにした。(3)落下火の粉の熱的加害性について地震直後の屋根瓦の脱落した状況では、屋根を構成する木材が露出するため、飛び火被害の潜在的危険性が高くなる。これを鑑み、阪神淡路大震災後の神戸市内を対象にして、航空写真とフィールド調査結果を基に、木造建物の構造被害程度別の屋根瓦脱落棟数を明らかにした。さらに、地震直後の屋根瓦の脱落を予測するための一般式を提案した。瓦の脱落状況や風速をパラメータとして火災風洞実験を行い、飛び火による屋根の火災性状を明らかにした。(4)火の粉による延焼シミュレーションモデルの構築(1)(3)を融合し、火の粉による延焼シミュレーションモデルを構築した。また、実際の市街地を対象に、ケーススタディを実施した。市街地火災に備えて、延焼防止策を講じたり、広域避難場所の安全性について確認しておく必要があるが、まず初めに、市街地火災性状そのものを把握しておかなければならない。市街地火災は、強風下で被害を増大させるため、火災性状と風との関係を把握することが特に重要となる。有風下の市街地火災の延焼要因としては、開口噴出火炎などからの接炎、火炎からの放射伝熱、熱気流からの対流伝熱のほか、火の粉による跳躍延焼を挙げることができる。この内、火の粉による延焼加害性については、火の粉が発生し、延焼に至るまでの過程に、工学的にはモデル化しにくい多くの要因があり、系統的、工学的研究が十分に進められてきたとは言えない。火の粉は、(1)発生、(2)飛散、(3)着床着火の3つのフェーズに分類される。この中で、飛散に関しては、火炎から遠く離れた領域までが視野に入ってくるが、このような領域では、気流温度はそれほど高くはなく、ほとんど流れ性状だけが問題となることから、火の粉の飛散範囲を予測するには、CFD(計算流体力学)の適用が有効と考えられる。以上を踏まえ、平成14年度は、火の粉の飛散範囲をCFDを用いて予測し、火の粉飛散に関する実態調査を参照しながら考察を行った。飛散中の火の粉の運動に関しては、乱流拡散による確率論的挙動を記述するために、火の粉の運動をランダムウォークとみなし、速度ベクトルで決まる決定論的軌跡からずれる確率を乱流エネルギーから算定し、モンテカルロ法でモデル化を行った。

火の粉を重力沈降する通常の気中浮遊微粒子として連続体近似によってモデル化する従来の方法に比べて、実際状況に即して、5cm30cmの火の粉が数十m数百mの範囲で飛散する状況を予測することが可能になった。また、平行して、実スケールの防火木造家屋を用いた火災風洞実験を実施し、火災進展と火の粉発生との時系列的な関係を定量的かつ定性的に把握した。1.本研究の目的有風下の火災家屋から発生する火の粉の性状や挙動を解明するために火災風洞実験を実施し、実験結果を、CFD(計算流体力学)と組み合わせて、火の粉による延焼シミュレーションモデルを構築する。2.研究成果(1)火の粉の発生に関して建築研究所の火災風洞に防火木造家屋を設置し、流入風速等を系統的に変化させ、発生する火の粉の量、形状、大きさ等を時系列的に計測した。これらの実験結果を基に、有風火災家屋からの火の粉の発生量等を一般化した。(2)火の粉の飛散に関して火の粉の飛散範囲を予測するために、米国NISTのFDS(Fire Dynamics Simulator)をベースに改良を加え、数値シミュレーションモデルを構築した。火災による急激な温度変化・密度変化に対応するほか、飛散粒子に作用する抗力、揚力なども考慮されている。当該モデルは、和歌山県白浜温泉火災での火の粉の飛散範囲に関する実態調査結果を基に、十分な検証が行われた。火の粉に見立てた木片を試験体として、コーンカロリーメータ試験を実施し、発熱速度や質量変化を基に、火の粉飛散時の熱的挙動を明らかにした。(3)落下火の粉の熱的加害性について地震直後の屋根瓦の脱落した状況では、屋根を構成する木材が露出するため、飛び火被害の潜在的危険性が高くなる。これを鑑み、阪神淡路大震災後の神戸市内を対象にして、航空写真とフィールド調査結果を基に、木造建物の構造被害程度別の屋根瓦脱落棟数を明らかにした。さらに、地震直後の屋根瓦の脱落を予測するための一般式を提案した。瓦の脱落状況や風速をパラメータとして火災風洞実験を行い、飛び火による屋根の火災性状を明らかにした。(4)火の粉による延焼シミュレーションモデルの構築(1)(3)を融合し、火の粉による延焼シミュレーションモデルを構築した。また、実際の市街地を対象に、ケーススタディを実施した。
大脳基底核被殻の顎運動再現領域の破壊による咀嚼運動の異常の解析

1.サル被殻の咀嚼関連領域の位置と広がり被殻のニューロンのスパイク発射活動を記録し、この活動をオ-ディオスピーカーでモニターしながら、サルの唇や舌に軽く触る、下顎を上下、左右に動かすなどによりニューロンのスパイク発射活動に変化があるかどうかを調べた。またサルに食物の小片を与えて自発的に咀嚼運動を起こさせて、被殻ニューロンの活動の変化を調べた。さらに、同じ電極で微少電流刺激(40マイクロアンペア、0.2ミリ秒幅、2.5ミリ秒間隔、40パルス)を行い誘発される運動を調べた。吻側尾側方向に12ミリ、内側外側方向に11ミリにわたって1ミリ間隔の格子状にエルジロイ記録電極を刺入し、被殻の広い範囲を調べた。電極トラックの深さ方向には、250ミクロンごとに上記の3つのテストを行なって応答の有無を調べた。口に応答するニューロンの領域は被穀内では核の腹側部にかたまっており、その背側に手の領域、さらに背側に足の領域が広がっていた。口の検査に応答したニューロンは前後に少なくとも10ミリ、内側から外側にかけて8ミリ、厚さ3ミリ以上の範囲に分布していた。そして、背側の手領域との間にははっきりした境界があり、両者が混在することは無かった。口の領域では、顎の運動に関係したニューロンがより背側に、舌の運動に関係したニューロンがより腹側に見つかった。口に関係した被殻領域は、検査への応答性によって3つに分割できた。(1)サルの自発的な咀嚼運動でニューロンのスパイク発射が増加する、(2)唇、舌、顎などの体性感覚刺激に応答を示す。(3)微小電流刺激で顎、口、唇の運動がおこる、のすべてを満たした領域。(1)と(2)を満たした領域。(1)のみを満たした領域。
放射線DNA損傷への新規防護作用:上皮-間質細胞間傍分泌を介した新規因子の同定

正常な上皮および間葉細胞は分泌される液性因子を通じてパラクライン・クロストークを行っている。このクロストークの結果、放射線照射後のDNA損傷が軽減されることが明らかになっている。培地に分泌された液性因子は、導入に際し特別な細胞処置を必要としないバックグランドモードで作用するパラクライン因子ネットワークの一部であろうと推定される。本研究は、特に上皮初代培養甲状腺細胞により生成されたサイトカイン、モデルとしての正常ヒト線維芽細胞、および遺伝毒性が軽減されるメカニズムの解明にフォーカスしつつ液性因子を特定することを試みるものである。本研究は、上皮細胞-間質細胞間の何らかの相互作用によってもたらされる放射線照射後のDNA損傷軽減を引き起こす因子を同定し、そのメカニズムを解明するために計画されたものである。本年度に施行された実験とその結果は以下の通りである。1.ヒト正常甲状腺初代培養細胞、ヒト正常線維芽細胞BJ、ヒト血管内皮細胞HUV-EC-CよりRNAを推出し、Agilent 2100 Bioanalyzerによってその質を検証、すべてRIN>8である事を確認した。2. Affymetrix Human Genome U133+2.0Arrayを用いて、発現遺伝子の網羅的な検出を行い、得られたデータをGeneSpring Softwareで解析した。Flag scoreがPresentもしくはMarginalのもの(Absent callを除く)、さらに4倍以上の発現量の差がある遺伝子をピックアップした。その中で、Gene Ontologyでcytokinesに分類される遺伝子、21種類を同定した。3.甲状腺初代培養細胞、BJ細胞よりタンパク質を抽出し、Ray Bio Human Cytokine AntibodyArrayを用いて解析した。8種類の発現量の異なるサイトカイン、またはそのレセプターを同定した。4.現在、上記3で同定した因子について、個々の添加実験を行い、目的の因子の同定を試みている。本研究は、上皮細胞-間質細胞間に存在する何らかの相互作用によってもたらされる放射線照射後のDNA損傷軽減を引き起こす液性因子を同定し、そのメカニズムを解明するために計画されたものである。昨年度までに施行された実験の結果、8種類のサイトカインをその候補として同定したが、本年度はそれら候補因子についての実験を引き続き行った。得られた結果は以下の通りである。1)候補となった全ての8種類の因子を単独で使用した。具体的には、放射線照射前に候補因子を細胞の培地に加え、その効果(放射線によるDNA損傷の低減効果)を観察した。検討した8種類全ての因子で、単独では効果を現さなかった。目的の効果を発揮するためには、いくつかの因子の組み合わせが必要である可能性が考えられ、現在その検討中である。2)バセドウ病患者より手術時に摘出された組織を用いて単離された甲状腺初代培養細胞を用いた。この甲状腺初代培養細胞の培養上清でBJ線維芽細胞を処理し、放射線照射を行ったが、DNA損傷の低減は観察されなかった。3)逆に、放射線により処理し老化させたBJ線維芽細胞の培養上清で甲状腺初代培養細胞を処理したが、こちらも効果は認められなかった。4)現在、昨年度に施行したAffymetrixの遺伝子発現アレイによって得られたデータとGene ontologyアノテーションを用いた解析を用い、サイトカイン以外の分泌因子候補の同定を試みている。本年度の研究においては、以下の結果が得られた。1.これらのサイトカインは、すべての組み合わせのペアでテストされた。どの組み合わせのペアも、DNA損傷を多大に軽減させなかった。2.他の細胞因子の影響をチェックするために、氷上超音波処理および遠心分離により全細胞抽出物を用意した。この細胞抽出物は、異なるカットオフ分子量をもつ被膜を用い透析され、異なる希釈率で培地に添加された後に放射線照射された。透析されたBJ細胞抽出物が添加された甲状腺初代培養細胞のDNA損傷は照射放射線量に応じて軽減する傾向は見られたものの、リン酸化ヒストンH2AXフォーカス形成では、その傾向は十分に明らかではなかった。3.細胞培地への添加実験を、DNAコメットをエンドポイントとして用いて再び行った。同様の傾向が観察されたが、統計的に有意なものではなかった。透析後の低いタンパク質濃度およびプロテアーゼやホスファターゼ阻害因子などの添加物が保護効果を低減させた可能性もある。
工学的実用を目指した超高分解能強震動情報データベースシステムの構築

合理的な震災対策を考える上で,高分解能地震動情報が果たす役割は大きいと考えられる.近年の観測により,断層の破壊過程・地殻内の波動伝播・地表付近の増幅効果が地震動分布に及ぼす影響が大きいことがわかってきた.地震動分布を高分解能で定量的に予測するためには,これらを考慮した三次元数値シミュレーションが有効な方法と考えられるが,膨大な計算量・地盤情報の不確実性・地盤のモデル化の困難さなどから実現が難しいとされている.これらの問題を解決するために,計算量を軽減可能な階層型解析手法と曖昧さに対処しうるバウンディングメディア理論を組み合わせたマクロ・ミクロ解析手法を提案・検証を行った.また,地理情報システム(GIS)に南関東エリアのボーリングデータ及びモデリングツールを実装した三次元地盤構造を自動的に作成可能なツールと,より効率的に波動場を計算するために並列化効率の高いボクセル有限要素法コードの開発を行ってきている.今年度は,上記で開発した手法の改良と応用の可能性を探り,その応用のための検討事項の整理を試みた.具体的な応用として,計算機上に各種構造物を含む都市を構築しその都市系全体の動的応答をもとめ,それを評価するシステムが考えられ,そのプロトタイプの開発を行ってきている.今年度は,神戸等の実際の都市データを用いて本システムの構築を試み実現可能性を検討した.また,十勝沖地震等で新たに重要課題となった長周期地震動の数値シミュレーションのための基礎ソフトウェアの開発も行った.今後は,本手法の高度化を図るとともに,都市地震災害軽減のために,どのような情報が必要とされているのかについて精査することを考えている.工学的応用を踏まえた高分解能かつ高精度な強震動情報を提供しうるシステムの構築を試みている.本年度は,全体仕様の検討,各要素技術の開発,本システムの応用に関する基礎検討を行った.本システムは,強震動計算ソフトウェア・波動計算のための地盤・地殻構造モデリングツールからなる.従来,強震動は立方体格子に基づいて計算される事が多いが,地表・地下幾何形状が複雑に変化しているところでは誤差が生じうることが知られている.この誤差の程度について,多くの数値実験を行い誤差のオーダー及び誤差の軽減手法について検討した.また,高分解能に強震動を計算するためには,高分解能な地盤・地殻構造が数値解析モデルを作成するために必要であるが,膨大なデータを取り扱うこと,地盤情報の瞬昧さなども考慮しなければならないため多くの困難がある.ここでは,膨大なボーリングデータを効率的に管理するために地理情報システムとボーリングデータベースを連成させたシステムを構築した.さらに,地盤の自動構造モデリングツールとこのシステムを連成させることにより,自動的に任意地点の三次元地盤構造を効率的に作成することを可能とした.強震動を効率的に高分解能に計算するためには,これらの要素技術を効率的に組み合わせて,用いることが肝要である.そこで,これらの要素技術をつなぎ合わせるプロトコルについて検討を行い,全体仕様の基礎的な検討を行った.また,本システムの応用として,高分解能な強震動情報に基づいて震災の評価を行う「統合震災シミュレータ」の開発のための基礎検討を行った.合理的な震災対策を考える上で,高分解能地震動情報が果たす役割は大きいと考えられる.近年の観測により,断層の破壊過程・地殻内の波動伝播・地表付近の増幅効果が地震動分布に及ぼす影響が大きいことがわかってきた.地震動分布を高分解能で定量的に予測するためには,これらを考慮した三次元数値シミュレーションが有効な方法と考えられるが,膨大な計算量・地盤情報の不確実性・地盤のモデル化の困難さなどから実現が難しいとされている.これらの問題を解決するために,計算量を軽減可能な階層型解析手法と曖昧さに対処しうるバウンディングメディア理論を組み合わせたマクロ・ミクロ解析手法を提案・検証を行った.また,地理情報システム(GIS)に南関東エリアのボーリングデータ及びモデリングツールを実装した三次元地盤構造を自動的に作成可能なツールと,より効率的に波動場を計算するために並列化効率の高いボクセル有限要素法コードの開発を行った.以上を組み合わせることにより,上記の問題点の解決を図り,高分解能地震動予測システムの開発を行っている.開発したシステムの有効性を検討するため,横浜市で観測された微小地震・宮城県沖地震等の再現を試み,最大速度等の地震被害を表す指標などでの比較を行い,本アプローチの有効性を検証した.さらに,このような強震動情報のひとつの利用例として,計算機上に各種構造物を含む都市を構築しその都市系全体の動的応答をもとめ,それを評価するシステムのプロトタイプの開発も行った.今後は,本手法の高精度化を図るとともに,都市地震災害軽減のために,どのような情報が必要とされているのかについて精査することを考えている.合理的な震災対策を考える上で,高分解能地震動情報が果たす役割は大きいと考えられる.近年の観測により,断層の破壊過程・地殻内の波動伝播・地表付近の増幅効果が地震動分布に及ぼす影響が大きいことがわかってきた.地震動分布を高分解能で定量的に予測するためには,これらを考慮した三次元数値シミュレーションが有効な方法と考えられるが,膨大な計算量・地盤情報の不確実性・地盤のモデル化の困難さなどから実現が難しいとされている.これらの問題を解決するために,計算量を軽減可能な階層型解析手法と曖昧さに対処しうるバウンディングメディア理論を組み合わせたマクロ・ミクロ解析手法を提案・検証を行った.

また,地理情報システム(GIS)に南関東エリアのボーリングデータ及びモデリングツールを実装した三次元地盤構造を自動的に作成可能なツールと,より効率的に波動場を計算するために並列化効率の高いボクセル有限要素法コードの開発を行ってきている.今年度は,上記で開発した手法の改良と応用の可能性を探り,その応用のための検討事項の整理を試みた.具体的な応用として,計算機上に各種構造物を含む都市を構築しその都市系全体の動的応答をもとめ,それを評価するシステムが考えられ,そのプロトタイプの開発を行ってきている.今年度は,神戸等の実際の都市データを用いて本システムの構築を試み実現可能性を検討した.また,十勝沖地震等で新たに重要課題となった長周期地震動の数値シミュレーションのための基礎ソフトウェアの開発も行った.今後は,本手法の高度化を図るとともに,都市地震災害軽減のために,どのような情報が必要とされているのかについて精査することを考えている.
高エネルギー電磁ビームに誘起される放電とその工学的応用

主に3つの研究テーマに並行して取り組み、以下の成果を得た。1)ミリ波放電シミュレーションコードの開発と実験結果を用いた検証:実験で観測される放電進展速度を計算シミュレーションで再現するには、放電先端部における中性粒子の励起反応とそれに伴う累積電離が大きな役割を果たしているとの理解に達し、大西、小紫はそれぞれ異なった励起モデルを組み込む試みを行ってその効果を評価した。その結果、効果は見られたが、さらに励起モデルを見直さないと測定された進展速度に達することはできないことが解った。2)レーザー放電シミュレーションコードの開発と実験結果を用いた検証:放電進展速度とプラズマ密度の1次元分布を比較した。その結果、葛山、白石の数値シミュレーションコードはそれぞれ、放電先端部の微細な構造を除けば、観測されたプラズマ密度の1次元分布を正しく再現していることが示された。放電進展速度やそのレーザー強度依存性は未だ再現できていないが、それらは放電先端部の電離機構に強く依存するというところまで原因を絞ることができた。さらにミリ波放電と同様に放電先端部の励起・累積電離モデルの導入が有効ではないかとの示唆が得られた。3)レーザー放電爆轟波の伝播実験:レーザー径が細くなると放電進展速度が低下するという2次元的現象のメカニズムを、放電先端部の形状をとらえた高速度カメラ画像を解析することにより説明を試みた。その結果、先端部の弧形状はレーザー強度の径方向分布で明快に説明できることが示された。これは世界で初めての成果であり、速度低下の原因の説明につなげることができると期待される。ミリ波放電・レーザー放電の実験と計算シミュレーションの比較検証を行う段階にまでそれぞれの質を高めることができた。また、一見大きく異なったプラズマ構造を持つそれぞれの放電が、実は同じようなメカニズム(先端部での積算電離)で放電進展速度が律速されているのではないかとの示唆が得られた。これは本事業でミリ波放電とレーザー放電の両方を扱い、研究分担者同士が密に情報交換を行ってきた成果の一つである。新規ジャイロトロンも昨年度にほぼ納品を終え、今年度から徐々に出力を上げて作動を行い定格出力(600 kW)を達成し、研究に供することができる予定である。数値シミュレーションコードの開発において、放電先端部での励起・累積電離モデルの改善に取り組む。また、数値シミュレーションにおいて、励起・累積電離をチューニングパラメータとして調整することにより、放電誘起爆轟波の再現することが可能となったので、工学的な応用として、例えばマイクロ波ロケットの繰り返し作動の数値シミュレーションを行って、その性能を評価する。新規ジャイロトロンに関しては、600 kW出力での作動を達成し、放電実験を行う。放電先端部での励起・累積電離モデルの正しさ示す証拠を得るには必要不可欠な装置であり、今後の分野の発展に資する装置として整備を進める。1)レーザー放電爆轟波の1次元伝播実験: TEA炭酸ガスレーザーを用い、非常に焦点距離の長い集光系を構築して、ほぼ1次元のレーザー爆轟波伝播を実現し、伝播速度を計測した。その結果、従来は集光の幾何的形状により爆轟波伝播速度はまちまちであったが、理想的な1次元集光系ではビーム径が4 mm以上の太さであれば伝播速度と局所レーザー強度の関係が一意に定まることを発見した。またこのビーム径の閾値に関して、プラズマからの真空紫外光とプリカーサ電子生成のモデルを用いて説明を試みており、数値計算にフィードバックを試みている。2)レーザー放電モデルの構築と数値シミュレーション:小紫、白石、葛山のそれぞれの電子輸送・電離モデルに基づく結果の比較を行った。それぞれに再現できる現象とできない現象があるが、レーザー爆轟波終了条件付近の低強度域は小紫のモデルのみ再現できることがわかった。実験値を定量的に再現することが次の課題である。3)レーザー放電爆轟波の1次元伝播実験:筑波大学の28GHzジャイロトロンを用いた。これまで行ってきた170 GHzの実験では、粒状のプラズマがビーム入射方向に伸展し、ミリ波の電界面と磁場面で有意な違いは見えなかったが、28 GHzジャイロトロンの場合はフィラメント状のプラズマが電界方向に伸び、波長の1/4程度のピッチを持つ構造が見られた。この違いが何に起因しているのか現在解析を行っている。4)ミリ波放電モデルの構築と数値シミュレーション: 2次元詳細シミュレーションで、170GHz放電で見られた粒状プラズマ構造を再現し、その間隔がミリ波波長や電離周波数に依存することなく、波長の0.9倍であることを明らかにした。低強度域での電離モデルは引き続き模索中である。(理由)レーザー放電爆轟波の伝播実験において、自信を持って検証に使える伝播速度特性を得ることができたことは、今後のレーザー放電物理モデルを構築する上で大変心強い。また、ミリ波放電爆轟波に関しては、粒状プラズマの構造が電離速度や電子輸送のモデルによらず、入射波と反射波の干渉の幾何形状で決定されることが示唆された。今後は伝播速度の再現に注力すれば良いことが明らとなり、因果関係について見通しが立ってきた。1)レーザー放電爆轟波の1次元伝播実験:高速度カメラを用いた空気中のレーザー放電爆轟波の観測を行った結果、レーザービーム径を7mm以上に拡大すると、放電伝播速度がレーザー強度に対して一意に定まることを発見した。

これまでに世界で行われた空気中のレーザー放電の実験例と比較して最も高い伝播速度を示すものであり、2次元的な散逸効果を排除することに成功したと考えられ、今後の1次元計算シミュレーションで再現すべき貴重なデータが得られた。2)ミリ波放電爆轟波の1次元伝播実験:筑波大学が開発した28 GHzジャイロトロンを用い、圧力容器内で絶縁破壊閾値よりも数桁低いミリ波強度領域で放電実験を行ない、伝播速度計測および放電プラズマ形状の撮影を行った。これまでに報告されている4分の1波長間隔のプラズマフィラメント構造の他に、それとは異なる特徴的な3つのプラズマ構造が観測された。構造変化とミリ波強度、あるいは伝播速度の関係は興味深く、今後考察が必要であろう。3)ミリ波・レーザー放電シミュレーションコードの開発と検証:ミリ波放電二次元数値計算を行った結果、ビームと垂直方向に等間隔に並ぶプラズモイドのピッチは、ミリ波の入射はと反射波の干渉で生じる空間的なわずかな強弱に従って決定されることが示唆された。まだ、実験で使われたミリ波強度で計測された伝播速度を再現することには成功しておらず、電離モデルの改良が課題である。既存のレーザー、ジャイロトロンを用いた放電実験と、それらを再現する数値計算モデルの見直しは順調に進んでいる。実験結果と計算結果を定量的に比較するためには、純粋な1次元伝播での比較が望ましいが、レーザー放電では、その1次元伸展を実現する実験条件を見出した。ミリ波放電では、3次元のプラズマの複雑な構造が空間的にわずかな電界の強弱で生じていることが分かった。このことと同時に、3次元構造が伝播速度にそれほど影響を与えていないことも示唆された。主に3つの研究テーマに並行して取り組み、以下の成果を得た。1)レーザー放電爆轟波の1次元伝播実験:1次元伝播を実現するにはビーム径の拡大が非常に有効であり、その際放電伝播速度がレーザー強度に対して一意に定まることを発見した。以降の全ての実験は十分なレーザー径を用いて行った。レーザー強度依存性(はガス種によって大きく異なることが明らかとなった。(デトネーション理論では普遍)また発光分光計測も行い、中性粒子の励起温度、電子密度も取得し、計算シミュレーションで再現すべき貴重なデータが得られた。2)ミリ波放電爆轟波の1次元伝播実験:筑波大学の28 GHzジャイロトロンを用いた放電実験を行ない、放電閾値よりも数桁低いミリ波強度領域を世界で初めて探索した。この強度領域で放電が維持される物理的メカニズムがまだ提案されていないが、現在は交流電場の中でのタウンゼント放電という考え方に代わって、電子衝突や逆制動放射によって励起された中性粒子が低い電界強度でタウンゼント放電を維持するという累積電離が候補である。それを議論する材料として、中性粒子励起温度を測定することにも成功した。3)ミリ波・レーザー放電シミュレーションコードの開発と検証:ミリ波放電二次元数値計算を行った結果、電界集中の値は小さく、2次元的な構造は伝播速度に影響しないことがわかった。さらに、意図的に高い電離周波数を仮定しないと計測された伝播速度を再現できなかった。
放射光X線による金197のNEET確率精密測定

(1)モノリシック・シリコン・アバランシェダイオード(Si-AD)アレイ検出器による^<197>AuのL内部転換電子検出^<197>AuのL-内部転換電子線の検出を行うため、Si-ADアレイ(ピクセル:^H6×^V1mm、垂直方向にピッチ:1.1mmで3列配置)を新たに製作(浜松ホトニクス(株))した。散乱X線の影響をさけるために垂直方向の立体角を小さく、内部転換電子線検出の効率を高めるため水平方向の立体角が大きくなるように設計されている。この素子を使った測定装置の評価を、高エネルギー加速器研究機構・放射光科学研究施設BL-14Aにて行い、77.35keVのX線によって金箔から放出されるL光電子を使ってエネルギー分解能のバイアス電圧依存性、時間分解能などを調べた(課題番号:2004GO31)。そのうえで、2004年10月にSPring-8 BL09XUにてNEET観測実験を行った(課題番号:2004B0783-ND3b-np)。Si-AD2個のうち1個は、ノイズパルスを生じて不安定となった。これは、電子線の照射を受けたSi-AD表面の酸化シリコン層で帯電が生じ、その結果、有感部周囲などで放電が発生、過大な入力による増幅器の損傷が生じることが原因と推定され、帯電緩和が期待される窒化シリコン膜によるSi-AD素子製作などを検討中である。(2)金K吸収端近傍における発光スペクトル測定SPring-8実験では金K吸収端近傍で吸収スペクトルとともに入射X線エネルギーに対する金の特性X線強度も測定した。純ゲルマニウム検出器を用い弾性散乱の影響を避けて入射ビーム偏光面上に配置、入射X線エネルギーを変えながら金箔からのKX線のピーク位置・強度を調べた。これらの結果から、NEETによる核励起はK吸収端を40eV越えて始まること、NEET端エネルギー幅はK殻エネルギー幅の約3分の1であることを確認した。(3)新たなNEETモデルの検討(1),(2)の実験で観測された入射X線エネルギーに対するNEET確率変化の結果をまとめPhys.Rev.Lett.に投稿した。また測定されたNEET確率変化を説明できるようなNEETモデルを検討中である。(1)モノリシックAPDアレイ検出器による^<197>AuのL-内部転換電子検出^<197>AuのL-内部転換電子線(エネルギー63keV以下)の検出を行うため、モノリシックシリコン製アバランシェ・ダイオード(Si-AD)アレイ(ピクセルサイズ:^H6×^V1mm、垂直方向にピッチ:1.1mmで3列配置)を新たに製作(浜松ホトニクス(株)に特注)した。これまで使用していた素子と比べて、散乱X線の影響をさけるために垂直方向の立体角をなるべく小さく、一方、内部転換電子線検出の効率を高めるため水平方向の立体角が大きくなるように設計されたものである。

この測定装置の評価を、高エネルギー加速器研究機構・放射光科学研究施設(PF)・垂直ウィグラービームラインBL-14Aにて行い、エネルギー分解能のバイアス電圧依存性、時間分解能などを77.35keVのX線ビームによって金箔から放出されるL光電子(L-内部転換電子のエネルギー分布を模擬できる)を使って調べた(課題番号:2004G031)。そのうえで、2004年10月にSPring-8 BL09XUにてNEET観測実験を行った(課題番号:2004B0783-ND3b-np)。現在NEET確率の値とその入射エネルギー依存性について、データ解析中である。また2個のアレイのうちの1個の動作が不安定だったので原因調査の上で今後さらに改良する必要がある。(2)金K吸収端近傍における発光スペクトル測定上記SPring-8での実験において、金K吸収端近傍の入射X線エネルギーに対する金の特性X線強度を測定した。検出器としてX線用純ゲルマニウム検出器(BL09XU備品)を用い弾性散乱の影響を避けて入射ビーム偏光面上に配置して、入射X線エネルギーを変えながら金箔からのK□、K□線のピーク位置、ピーク形状、強度を調べた。このうちK□_<1,3>(77.98keV,77.58keV)はK殻電子空孔状態からM_2、M_3殻電子空孔状態への遷移である。^<197>Au-NEETにかかわるM_1殻電子空孔状態と関係が深いので、実験によって得られたK□_<1,3>ピーク強度変化とNEET確率の変化との関係を今後調べる予定である。1.モノリシック・シリコン・アバランシェダイオード(Si-AD)アレイ検出器の改良H16年度で製作したモノリシックSi-ADアレイ(ピクセルサイズ:^H6×^V1mm、垂直方向にピッチ:1.1mmで3列配置)2個のうちの1個は、逆バイアス電圧印可時に不規則にノイズパルスを生じて不安定となった。これは、電子線の照射を受けたSi-AD表面の酸化シリコン層で帯電が生じ、その結果、有感部周囲などでランダムな放電が発生、過大な入力による増幅器の損傷が生じることが原因と推定された。帯電の緩和が期待される窒化シリコン膜によるSi-AD素子製作と増幅器入力部の過大入力からの保護対策を検討中である。2.新たなNEETモデルの検討2004年10月SPring-8 BL09XUにおいて実施した、金-197のNEET確率を測定する実験(課題番号:2004B0753-ND3-np)の結果を解析し(Phys.Rev.Lett.に投稿済み)、実験で観測された入射X線エネルギーに対するNEET確率の変化を考慮してモデル化、NEET確率の計算(研究協力者となるE.V.Tkalyaによる)をあらためて行い、測定されたNEET確率について検討した(Tkalyaとの共著による論文準備中)。この結果を確かめ、応用研究に発展させるべくH18年度以後の研究課題として申請中である(H18年度基盤研究(B))。3.NEET実験およびSi-AD検出器に関するESRFでの発表