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抗がん剤による副作用症状としての便秘症状に対する温罨法の効果に関する研究

本研究は、がん化学療法中の成人女性に対して、便秘症状の改善効果と安全性が確認された看護技術である温罨法技術による便秘症状とQOLへの効果について検討するものである。平成30年度は産前産後休暇および育児休暇を含め1年間取得したため、本研究の具体的な進捗はなかった。本研究の研究期間である、平成28年9月末より平成28年11月まで産前休暇を取得し、また平成28年11月平成29年3月まで育児休暇を取得したため、その期間中、研究を中断した。また、平成30年度も産前産後休暇および育児休業含めて1年間、研究を中断した。そのため、「遅れている」と判断した。平成28年度中に進める予定であったパイロットスタディを今年度中に実施する。また、平成27年度に実施した、がん化学療法中の成人女性を対象とした便秘症状による身体・精神・社会的影響と日常生活行動への影響についてのインタビュー調査の結果について、論文化を進める予定である。パイロットスタディでは、平成27年度に実施したがん化学療法中の成人女性を対象とした便秘症状による身体・精神・社会的影響および日常生活行動への影響についてのインタビュー調査の結果から得られた効果測定の指標を基に、1がん化学療法中の成人女性を対象に、温罨法による便秘症状とQOLへの効果が測定可能か、また、効果的な温罨法の貼用時間はどのくらいかを検討する。そのため、対象施設を選定するとともに具体的に研究計画を作成し研究倫理審査委員会の承認を得た後、対象施設と研究の打ち合わせを行う。対象者が決定したら速やかに研究を開始する。また、パイロットスタディの結果をもとに本研究を進める。本研究は、がん化学療法中の患者の便秘症状とQOLについて調査し、できるだけ自然に近い形で排便が行える様に、侵襲性が低く便秘症状の改善効果と安全性が確認された看護技術である温罨法技術によって、がん化学療法中の成人女性への便秘症状とQOLへの効果について検討するものである。本年度は、第1段階として「目的1がん化学療法中の対象者の便秘症状とQOLの実態」と、「目的2効果測定の指標の抽出」について、がん化学療法中で便秘症状がある対象者へインタビュー調査を行った。目的1については、以下の結果が得られた。便秘症状は、抗がん剤の使用前、直後、1週間後等で大きく変動していた。また、化学療法に使用する薬剤の影響や対症療法としての便秘薬等の使用により、便秘だけでなく下痢を併発することや、化学療法の実施回数や経過によって排便状態が変化していることが示唆された。QOLについては、化学療法の治療期間が長期にわたることから、治療効果を最優先に体調を管理することで外出などの社会的な行動が制限されるなど、身体的な影響だけでなく心理社会的なストレスが排便に影響していることが示唆された。また、長期的な治療が予測される中で、便秘薬を使用し続けなければならないことへの不安や、コントロールの状況によって便秘や下痢になることが課題になっていた。目的2については、以下の結果が得られた。自覚的な便秘症状については、抗がん剤の使用前、直後、1週間後等で大きく変動することが予測された。そのため、継続的に便秘症状を測定できる尺度の使用と、客観的な排便状態測定のための数量データの必要性が示唆された。合わせて、化学療法の前後での一定期間の調査が必要であることも示唆された。QOLは、便秘症状に生活行動への影響だけでなく、心理社会的な側面からの効果測定指標や、便秘薬を選択することへの満足感についても測定する必要があることが示唆された。本年度の進捗状況は、予定していた第一段階の「目的1がん化学療法中の対象者の便秘症状とQOLの実態と、2効果測定の指標の抽出」について概ね計画通り実施した。その結果、化学療法中の対象者の具体的な排便状況や日常生活への影響および、排便管理における課題も明らかになった。また、第2段階のプレテストで使用する介入効果の測定項目についても、測定項目と測定時期及び、測定期間の決定に繋がる重要な示唆を得ることができ、第2段階へとつながる結果を得ることができた。本年度の研究費の使用については、当初予定していた海外への学会参加は行わず、国内の学会への参加及び発表を行った。また、物品費として計上していた予算について、インタビュー調査に必要な物品購入費の不足があり、未消費となった予算分を物品費に使用し、年度内の予定額は概ね研究費内で運用することができた。以上のことから、全般的に研究は順調に進行していると判断した。尚、これらの結果については、論文執筆中である。平成28年度は、平成27年度に実施した、がん化学療法中の成人女性の化学療法の副作用症状による便秘症状とそれによる日常生活行動および身体・精神・社会的影響に関するインタビュー調査の結果から得られた効果測定の指標について、研究の第2段階として「がん化学療法中の対象者の便秘症状とQOLの測定指標の妥当性と温罨法方法の確認」のため、パイロットスタディにより検証する予定であった。しかし、平成28年9月末より平成28年11月まで産前休暇を取得し、また平成28年11月平成29年3月まで育児休暇を取得したため、その期間中、研究を中断した。

温罨法は季節柄、夏に実施すると十分な効果が測定できない可能性があるため、平成28年度の前期には研究を進めることができなかった。そのため、関連する論文の作成および、平成27年度に実施したインタビュー調査の結果について論文化を進めた(論文作成中、投稿未)。平成28年度中に進める予定であったパイロットスタディは平成29年度に実施する予定である。平成28年9月末より平成28年11月まで産前休暇を取得し、また平成28年11月平成29年3月まで育児休暇を取得したため、その期間中、研究を中断した。そのため、「やや遅れている」と判断した。平成28年前期は、平成27年度に実施したがん化学療法中の成人女性への化学療法の副作用症状による便秘症状による身体・精神・社会的影響と、日常生活行動への影響についてのインタビュー調査の結果について、論文化を進めた(論文作成中、投稿未)。本研究は、がん化学療法中の患者の便秘症状とQOLについて調査し、できるだけ自然に近い形で排便が行える様に、侵襲性が低く便秘症状の改善効果と安全性が確認された看護技術である温罨法技術によって、がん化学療法中の成人女性への便秘症状とQOLへの効果について検討するものである。本年度は、1第1段階で実施した「がん化学療法中の対象者の便秘症状とQOLの実態」についての対象者へインタビュー調査の結果の学会発表および、2第2段階の「温罨法の方法と測定用具の妥当性の検討」を目的とした。目的1については、研究協力者であるがん看護の専門家の意見も踏まえて結果をまとめ、日本がん看護学会で発表を行った。目的2については、第1段階で得られた結果をもとに、継続的に便秘症状を測定できる尺度の使用と、客観的な排便状態測定のための数量データの測定内容について文献をもとに検討した。調査期間や生活行動への影響および、心理社会的な側面からの効果測定指標についても検討を行った。本年度の進捗状況として、目的1は予定通り研究結果について学会発表を行い、計画通り実施でできた。目的2の「温罨法の方法と測定用具の妥当性の検討」については、当初第3段階の本研究である温罨法技術の介入によるランダム化比較試の実施に向けて、介入効果の測定項目の検討のためのプレテストを実施する予定であった。しかし、平成30年度は1年間産休・育休を取得することになったため、プレテストと本研究の期間が1年間の期間が開いてしまうことから、研究協力施設での対象者の状況や臨床の実施状況等が変更される可能性があると考えた。そのため、プレテストの実施は育児休業を終了したのちに実施することに変更し、今年度は文献での検討を主に行った。本年度の研究費の使用については、国内の学会への参加及び発表の旅費や、研究結果の処理および保管のための物品費等、年度内の予定額は概ね研究費内で運用することができた。以上のことから、研究はやや遅れていると判断した。尚、目的1については、論文執筆中である。本研究は、がん化学療法中の成人女性に対して、便秘症状の改善効果と安全性が確認された看護技術である温罨法技術による便秘症状とQOLへの効果について検討するものである。平成30年度は産前産後休暇および育児休暇を含め1年間取得したため、本研究の具体的な進捗はなかった。
日中感情表現の対照研究―選好される言語形式からみるコミュニケーションの志向性

最終年度である本年度において、前年度に続いて、感情表出の感動詞の使用に焦点をあて、日中の感情表現の分析を深めた。分析は、1.映画のセリフにみられた感動詞の比較、2.自然会話での感動詞の使用実態の比較、という2つの観点からアプローチした。研究業績は、学会発表2回、研究誌での論文発表1本、論文集書籍の論文(年度末に脱稿)執筆1本であった。以下ではこれらの研究で得られた結果の概要を報告する。日本語の映画のセリフ及びその中国語吹き替え版を対象に、日中で用いられる感動詞の対応関係を分析し、日本語及び中国語における感情表出の感動詞の形式と機能の整理を行った結果、日本語では、26種の感動詞がみられ、そのうちの約8割が「あー」、「えー」、「へー」という3つの感動詞であった。これら3つの感動詞とその吹き替え版で用いられる中国語訳を対照分析し、日中の驚きを示す感動詞の対応関係を明らかにした。また、会話における感情表出の感動詞の日中比較については、初対面会話における「へー」と「えー」の働きを分析し、中国語の驚きの感動詞との対照を行った。その結果、初対面会話における感情表出の感動詞の生起頻度に日中の間で大差がみられ、中国語の生起頻度は低い。また、感動詞ではほとんど行われていない相互行為分析を取り入れ、会話における「へー」「えー」の相互行為上の働きの相違点を示した。感情表出の感動詞全体における使用頻度の違いや、単独での反応としての生起の違いは、日本語母語話者の聞き手としての感情表出を伴う反応の多さを示した。また日本語では、主に聞き手として相手の発話への反応として産出しているが、中国語では、語りの方向付けや、説明や主張をする際に、相手を惹きつける話し手の会話ストラテジーとしても感動詞が用いられる。以上のように驚きの感動詞の使用から、日中の母語話者のコミュニケーションスタイルの異なる特徴が示唆された。本研究は、日常生活を営む際に生まれる様々な感情表現に着目し、日中間の対照研究を行うことにより、同じ感情を表現するための言語形式の相違を明らかにすることを目的としている。本年度は、中国で発売/放送された日本の映画・ドラマ及び日本で発売/放送された中国の映画・ドラマのうち、現代の日常生活を題材としたもので、音声の吹き替えが作成されたものを対象としてデータ収集を行った。収集したデータのうち、シナリオが出版されたものは、シナリオを補助資料に音声から文字化資料を作成した。シナリオが入手できなかったものは、音声情報のみから文字起こしをして文字化資料を作成した。また、吹き替え版の映像も同様の手順で文字化資料を作成した。文字化作業完了のデータを分析資料として、本年度では、不満表現および引用表現に焦点を当て、日本語の引用表現が感情を表す用法や日中間の不満の表し方の相違を明らかにした。具体的には以下の口頭発表2件、論文発表1件の成果を挙げてきた。(1)論文「引用表現『って』の談話機能ー『ビールと餃子だって』がなぜ問題になったかー」は、日本語の引用表現「って+φ」は、伝達者の評価は引用句の命題内容とは対立的、あるいは意外であること、親密な人間関係の間で交わされる間主観的な表現であると指摘した。(2)口頭発表「映画・ドラマにみられる文末の引用表現『って』の分析ー日本語教育の観点からー」は、「って」の談話機能の分析を通して、日本語教育では、「引用表現」の導入や練習の方法に対する提案を行った。(3)口頭発表「不満表現に関する日中対照研究ー映画・ドラマを素材にー」は、日中間の不満表現で用いる言語形式の違いから、相手とやり取りや交渉を志向するようなコミュニケーションの仕方か否かで日中間の相違を考察した。国際シンポジウムでの発表や論文発表を行い、初年度から成果を挙げているので、おおむね順調に進展していると思われます。本年度は、引き続き日本と中国の映画・テレビドラマを素材として、日中の感情表現の分析を行い、その成果を国内外学会で口頭発表(3本)を行った。また、昨年口頭発表を行った内容を論文(2本)にまとめ、公表している。以下では今年度新たな分析で得られたデータに基づき行った口頭発表の概要を報告する。1前年度行った不満表現の分析を深め、違いが大きく見られた間接的不満表現に焦点を当て、日中における間接的不満表現の表現形式を比較した。その結果、日本語では、不満表出における聞き手への働きかけの度合いが低いものが多く見られるのに対し、中国語では、聞き手に理由を尋ね、説明を求める形で、なんらかの申し開きや弁解の機会を相手に与える働きかけの度合いが高いことが明らかになった。日本語と比べて、中国語では、不満を述べる側と述べられる側の間にやり取りが生まれ、対話的な要素が強いことが示唆された。2感情を表現する際に見られる感動詞(中国語では感嘆詞)の日中比較を行った。意味機能が類似する中国語の感嘆詞“あい"“あいや"“あいよ"に焦点を当て、この3つの感嘆詞の生起する場面の特徴を分析し、さらに中国語とその日本語訳出と対照して、日中間の共通点と相違点を考察した。分析の結果、中国語では、これらの感嘆詞は多様な文脈で使用され、話者の感情表出か、相手への働きかけを意図した場合かによって使い分けがされていることが明らかになった。

また、日本語では働きかけ要素の感動詞だけでのは訳出が困難な場合があることも明らかになった。3呼びかけについては、日本語と比較して、中国語では,呼びかけを多用すること、また発話に伴うなんらかの気持ち,感情的な要素を伝える装置として,呼びかけ語が重要な役割を担うということを指摘した。前年度ではやや遅れているデータ収集およびデータベースの構築に力を入れ、データの充実を図ったことにより、より多様な視点からデータを分析することができた。また、感情表現に関する先行研究を整理し、日本国内外の学会発表を複数回行い、今後の研究方向について、多角的に検証することもできた。本年度、研究代表者は、日本と中国の映画・テレビドラマを素材として、日中の感情表現の分析を行い、その成果を「感動詞ワークショップ」で口頭発表を行った。また、分担者は、学習者の物語文におけるトピック管理や、学習者の第一言語(中国語)と第二言語(日本語)による指示表現の比較について、口頭発表を行った。以下ではこれらの研究の概要を報告する。日中の感情表現の分析は、前年度行った感情表現として用いられる感動詞の分析を深めた。前年度は、意味機能が類似する中国語の3つの感動詞の生起する場面の特徴を分析し、さらに中国語とその日本語訳出と対照して、日中間の共通点と相違点を考察した。今年度は、日本語の映画及びその吹き替え版を対象に、日中で用いられる感動詞の対応関係を分析し、日本語及び中国語における感情表出の感動詞の形式と機能の整理を行った。分析の結果、日本語では、「あー」、「えー」、「へー」という3つの感動詞が多く用いられ、これら3つの感動詞は、中国語では、a, ai, aiya, aiyo, wa, wao, ngなどで訳されている。「あー」、「えー」「へー」は、生起する文脈により、賛嘆/感心などポジティブな感情表出と、不満/落胆といったネガティブな感情表現のいずれにも用いられるが、吹き替え版で用いられる中国語の感動詞と日本語の対応関係を分析した結果、一定の対応関係が明らかになった。また、言語類型論の観点から、中国人学習者の第一言語と第二言語による指示表現の比較をした結果、複数の登場者が同じ場面にいる場合のように、情報の提示の仕方そのものが難しい箇所に、学習者の第一言語の談話パターンが第二言語使用場面に転移する可能性が見られた。感情表現に関する先行研究を整理し、日本国内外の学会発表を複数回行い、今後の研究方向について、多角的に検証することもできた。専門分野の研究者が集まる研究集会、ワークショップなどで口頭発表を行い、その成果を本の一部にまとめる作業を進めているが、最終年度に行うべき研究全体の総括はまだできていない状況である。最終年度である本年度において、前年度に続いて、感情表出の感動詞の使用に焦点をあて、日中の感情表現の分析を深めた。分析は、1.映画のセリフにみられた感動詞の比較、2.自然会話での感動詞の使用実態の比較、という2つの観点からアプローチした。研究業績は、学会発表2回、研究誌での論文発表1本、論文集書籍の論文(年度末に脱稿)執筆1本であった。以下ではこれらの研究で得られた結果の概要を報告する。日本語の映画のセリフ及びその中国語吹き替え版を対象に、日中で用いられる感動詞の対応関係を分析し、日本語及び中国語における感情表出の感動詞の形式と機能の整理を行った結果、日本語では、26種の感動詞がみられ、そのうちの約8割が「あー」、「えー」、「へー」という3つの感動詞であった。
癌の悪性度、特に転移能に関与する遺伝子の検索・同定とその生物学的機能解析

(1)マウスB16黒色腫に発現する新種アクチン(A^x)の研究(a)マウスB16黒色腫において、その転移能及び浸潤能の増加、細胞骨格構築低下に伴って発現低下するA^xのcDNAクローニングを行い、その構造を決定した。A^xは従来知られているβ-アクチン(β)に極めて類似しており、28番目のアミノ酸がβにおいてアルギニンである一方、A^xではロイシンであった。尚、3'、5'非翻訳領域において、塩基置換、挿入、欠失がβに比べて6ヵ所ありA^xはβに類似しているものの、独立の遺伝子にコードされていることが示唆された。(b)クローン化したA^xcDNAを適当なプロモーターにつなぎ、A^xを発現せず高転移性のB16-F10細胞に導入し、A^xを発現させた。その結果、細胞骨格の回復、in vitroの浸潤能低下、C57BL/6マウスにおける肺転移能の低下が観察された。この結果は、A^xがB16黒色腫において、転移抑制的に働くことを示唆している。(2)ヒト良性色素組織におけるアクチン発現(a)ヒト良性色素組織には、β-、γ-アクチン以外に第3のアクチンが検出され、悪性黒色腫ではその検出頻度が低下することを観察してきたが、その第3アクチンが、Western及びNorthern blot解析の結果、平滑筋型α-アクチンであることが分かった。(3)ラット形質転換3vl細胞へのv-fos導入による、転移能増強のメカニズム。(a)src及びrasで形質転換した3Y1細胞にv-fosを導入し、肺転移能増強を観察してきたが、前者においては、浸潤能及び運動性の増強が、後者においては、NKに対する感受性低下が転移能増強の主要因と考えられた。尚、srcに、v-fosを導入した細胞において、運動性の変化に対応するアクチン関連分子の発現変化が観察された。
国際微生物データセンター(WDCM)のデータ獲得と提供に関する研究

(1)菌株保存機関の状況把握OECDのWorking Party for BiotechnologyにおけるBiological Resources Centers調査、OECDのMega-science Forumに端を発したGlobal Biodiversity Information Facility(GBIF)の活動、World Federation for Culture Collections(WFCC)の状況ならびに国内外の代表的な系統保存機関について現状を調査した。その結果、各機関とも、ゲノムプロジェクトの進展と生物多様性研究からの衝撃と情報技術の応用に真剣に対処しようとしていることが分かった。ゲノムプロジェクトは、分類学や応用研究への影響と、ゲノムプロジェクト由来の膨大なライブラリーという系統保存事業への影響がある。生物多様性は、難培養性微生物のカタログ化と培養技術の開発といった研究開発とともに、やはり、膨大な多様な材料の系統保存事業の観点の議論が行われていた。情報技術の応用については個々の機関におけるデータ公開が進むとともに、地域的なネットワークの構築も進む傾向がみられた。(2)WDCMの機能強化WDCMのデータベースCCINFOに登録されている機関について調査を行い1998年に第1回目のデータ更新を行った。続いて、2001年に2月に調査を行い第2回目のデータ更新を行った。また、いわゆる発展途上国へのインターネットの普及が進んでいることから、Webブラウザーとインターネットを介して登録情報をオンラインで追加更新できるシステムの開発に着手した。分類同定システムについては、経済的にも技術的にも可搬性を高めるために、これまで以上に徹底してパブリックドメインのツールだけを使って構築することとした。(1)菌株保存機関の状況把握OECDのWorking Party for BiotechnologyにおけるBiological Resourccs Ccnters調査ならびにMegascience Forumによる報告に基づいて設立が予定されているGlobal Biodiversity Infbrmation Facility(GBIF)の活動に関する情報を収集し「菌株保存機関(すなわち、微生物資源センター)」の現状を調査した。その結果、米国ATCCのようにスタッフ200名余りのうち10%強を情報技術担当に当てて自らデータ活動を強化する機関や、欧州のCABRIプロジェクトや英国のUKNCC(United Kingdom National Culture Collection)のように複数機関の連携によるデータ活動が行われ、我が国の代表的な機関である(財)発酵研究所が所内データベースと所外情報提供用サーバーを整備するなど、菌株系統保存機関の情報化が本格的に進行していることがあきらかになつた。一方、責任者の引退などによって活動を停止する機関もあり貴重な資源を保全活用するために、情報ネットワークにとどまらず、包括的な資源の維持を可能とする国際的なネットワークの必要性も明らかになった。(2)WDCMの機能強化はじめに、WDCMデータベースに登録されている機関に対してアンケート調査を実施し、1998年度末に調査した結果に基づいて構築提供していた菌株保存機関データベースを更新した。また、複数機関のデータベースを一括検索できるサーチエンジンAHMIIの機能を強化した。これらの機能を提供しているWDCMサーバーには月平均4万件のアクセスがあったが、約50%が国内から、約25%が国外から、その他がcomまたはドメイン名からは解析不能な箇所からのアクセスであった。さらに、微生物の系統分類に有用かつ重要なRibosomal Data Projectデータベースのミラリングの準備を進め、国内主要機関のメンバーによる「微生物情報システム研究会」を国立遺伝学研究所で開催した。2000年7月にオーストラリアQueenslandで開催された第9回国際菌株保存会議(International Congress for Culture Collections)に出席しWFCC MIRCEN World Data Centre for Microorganisms (WDCM)の活動を報告し、また、我々が開発中の表現形質と分子データを統合した分類同定システムを紹介した。また、2月に国立遺伝学研究所で開催した微生物情報システム研究会においても分類同定システムを紹介した。それらに対する反応をもとに、WDCMシステムならびに分類同定システムの改良を進めた。WDCMシステムについては、いわゆる発展途上国へのインターネットの普及が進んでいることから、Webブラウザーとインターネットを介して登録情報をオンラインで追加更新できるシステムの開発に着手した。

系統保存事業を巡る情報化、事業と研究のバランスなどの問題については、ドイツDSMZ所長、英国CABIの微生物系統保存事業担当者などが来日した際にヨーロッパの状況を聴取し、また、発酵研究所とも情報交換を行った。その結果、各機関とも、ゲノムプロジェクトの進展と生物多様性研究からの衝撃と情報技術の応用に真剣に対応しようとしていることが分かった。ゲノムプロジェクトは、分類学や応用研究への影響と、ゲノムプロジェクト由来の膨大なライブラリーという系統保存事業への影響がある。生物多様性は、難培養性微生物のカタログ化と培養技術の開発といった研究開発とともに、やはり、膨大な多様な材料の系統保存事業の観点の議論が行われていた。情報技術の応用については個々の機関におけるデータ公開が進むとともに、地域的なネットワークの構築も進む傾向がみられた。
種々のバイポーラ―膜を用いる新規電気透析プロセスの開発とLi電池再生工程への応用

水解用バイポーラー膜および1価陽イオン選択性バイポーラー膜を用いる電気透析法により,リチウムイオンとコバルトイオンの分離ならびに硝酸の再生を行った。1価陽イオン選択性を付与したバイポーラー膜を用いる電気透析法ではリチウムイオンの選択性が29程度を示し,リチウムとコバルトが良好に分離された。また,上記電気透析槽中に水解用のバイポーラー膜をさらに設置すると,リチウムとコバルトの分離と同時に硝酸の再生が進行した。これらの結果より,1価陽イオン選択性バイポーラー膜ならびに水解用バイポーラー膜から成る電気透析法は,リチウムとコバルトの分離と硝酸の再生に関して有効な手法であることが明らかとなった。Liイオンバッテリー硝酸浸出液からのLiとCoの分離回収を目指したバイポーラー膜を用いる新規分離システムの構築を目的とし,今年度はバイポーラー膜の分離特性の測定,さらには処理能力の向上を目指したスタック化に関する検討を行った。はじめに,標準的なイオン交換膜におけるLiとCoの分離能を測定するために,SELEMIN CMVを用いて種々の条件におけるLiとCoの膜透過速度を測定した。その結果,LiあるいはCo単成分系で膜透過速度を測定した場合には,いずれのイオンについても膜透過速度は電流密度の増加に伴って増加し,輸率はほぼ100%であることが分かった。次にLiとCo混合系において,種々の条件の下で膜透過速度を測定すると共に分離係数を求めたところ,標準的なイオン交換膜における分離係数は3程度を示し,この結果から分離能を上げるには多段化による運転が不可欠であることが分かった。次に,カチオン層とアニオン層の荷電密度が異なるバイポーラー膜(NEOSEPTA CIMS)を用いて先の実験と同様にLiとCoの膜透過速度ならびに分離係数の測定を行った。はじめに,LiあるいはCo単成分系における膜透過速度の電流密度依存性を測定したところ,どちらのイオン種とも電流密度の増加に伴い膜透過速度も増加したが,Coの場合には槽電圧が2倍となる結果を得た。次にCo-Li混合系でバイポーラー膜を用いた電気透析法により実験を行った。その結果,LiとCoの分離挙動は単成分系の結果とは大きく異なり,単膜で分離を行った場合でも両イオン種の選択的な分離が行われた。さらに,処理量の増加を目的としスタック化を行って実験を行った。その結果,単膜の場合と同様に高い分離係数の下で分離が進行するとともに,理論解析の結果とほぼ同様の結果が得られた。このことから,スタック化の効果が実験的ならびに理論的にも明らかとなった。当期における計画通りに研究が進行し,システム設計に係る基本データが得られている。特に,バイポーラー膜を用いた場合のLiとCoの分離係数は比較的高く,当初の期待通りの性能が得られた。Liイオンバッテリー硝酸浸出液からのLiとCoさらには硝酸の回収を目的とした,バイポーラー膜を用いる新規分離システムの構築を目指し,今年度は主に硝酸イオンの分離回収,硝酸製造のためのバイポーラー膜の水解特性の測定,さらにはリチウムと硝酸の同時回収に関する検討を行った。はじめに,硝酸イオンを回収することを目的とし,汎用の陰イオン交換膜を用いて硝酸イオンの膜透過特性に及ぼす操作条件の影響について検討を行った。その結果,硝酸イオンの膜透過速度は電流密度に比例して増加し,硝酸イオン回収側のストリップ室に蓄積した。この結果より,硝酸回収側のストリップ室にバイポーラー膜を用いて水素イオンを生成することで硝酸の再生が可能であることが示唆された。次に,硝酸の再生を目的とし,水解用のバイポーラー膜を用いて実験を行い,水素イオンの生成速度に及ぼす操作条件の影響について検討を行った。その結果,本研究で使用した国産の水解用バイポーラー膜は,電流密度の増加と共に水素イオンおよび水酸化物イオンの生成速度が増加し,また,電流効率はほぼ100%であることが明らかとなった。これらの結果を基に,硝酸コバルト,硝酸リチウム混合溶液から硝酸ならびに水酸化リチウムを得ることを目的とし,リチウムとコバルトを分離するためのバイポーラー膜さらには硝酸再生用の水素イオン,水酸化リチウム製造のための水解用バイポーラー膜を利用した新しい分離装置の設計を行うとともに,基本原理,性能の確認を行った。その結果,新規に考案,設計した装置は,硝酸の再生ならびに水酸化リチウムの生成に関し,ほぼ所定の性能が発揮できることが確認された。28年度は,前年度のLi/Coの分離に加えて,今年度硝酸の再生,硝酸リチウムの水酸化リチウムへの転換を目的とした手法の考案,設計,加えて性能評価を行った。その結果,新規分離システムがほぼ原理通りに運転できることが明らかとなり,予定通り最終年度の計画を遂行できる見通しが得られた。リチウムイオンバッテリーからのリチウムとコバルトの分離を目的とし,リチウムイオンバッテリー硝酸浸出液からのリチウムとコバルトの分離,さらには硝酸の回収・再生を行う,種々のバイポーラー膜を用いた新規電気透析システムの開発を行った。初めに,リチウムイオンとコバルトイオンの分離の鍵となる,1価陽イオン選択性が付与されたバイポーラー膜におけるリチウムイオンとコバルトイオンの分離特性を調べるとともに硝酸再生用の水解用バイポーラー膜の水解特性について検討を行ない,分離膜に関する基本的な情報を得た。これらの結果を基にコバルト,リチウムの分離さらには硝酸を同時に回収する基本ユニットからなる装置を試作すると共に,あわせて基本ユニットをスタック化しスケールアップを行ったシステムの開発を行い,分離特性,硝酸回収特性に及ぼす電流密度他各種操作条件の影響について検討を行った。

基本ユニットを2Uとしてコバルトとリチウムの分離を行った場合,一価陽イオン選択性を有するバイポーラー膜のイオン選択性により,リチウムイオンがコバルトイオンよりも優先的にバイポーラー膜を透過し,隣室において水酸化リチウム水溶液として回収された。一方,原料溶液中に含まれる硝酸イオンは陰イオン交換膜を介して水解用のバイポーラー膜から生成する水素イオンが蓄積する室に透過し,硝酸として再生された。これらの分離特性は,1Uと場合とほぼ同じ挙動を示し,また,試作した装置のユニット数の増加に比例して処理量が増加し,所定の性能が発揮されることが明らかとなった。以上の結果より,一価陽イオン選択性が付与されたバイポーラー膜,ならびに水解用バイポーラー膜を用いた電気透析ユニットにより,リチウムイオンバッテリー硝酸浸出水溶液からのリチウムとコバルトの分離を行うと同時に,浸出用の硝酸の再生をおこなうシステムの構築が可能であることが明らかとなった。水解用バイポーラー膜および1価陽イオン選択性バイポーラー膜を用いる電気透析法により,リチウムイオンとコバルトイオンの分離ならびに硝酸の再生を行った。1価陽イオン選択性を付与したバイポーラー膜を用いる電気透析法ではリチウムイオンの選択性が29程度を示し,リチウムとコバルトが良好に分離された。また,上記電気透析槽中に水解用のバイポーラー膜をさらに設置すると,リチウムとコバルトの分離と同時に硝酸の再生が進行した。これらの結果より,1価陽イオン選択性バイポーラー膜ならびに水解用バイポーラー膜から成る電気透析法は,リチウムとコバルトの分離と硝酸の再生に関して有効な手法であることが明らかとなった。今年度は,CoとLi混合液から分離を行った得られるLiCl水溶液あるいはLiNO3水溶液から,水解促進型のバイポーラー膜ならびに陰イオン交換膜を用いてLiOHさらにはHClあるいはHNO3を製造するプロセスの検討に入る。主な項目として,1)水解促進用バイポーラー膜の水解速度の測定,2)膜の配置とセル構造の決定,3)速度論解析を予定している。基本ユニット1Uにおけるコバルトとリチウムの分離特性,さらには硝酸の再生特性,水酸化リチウムへの転換が可能になったことから,分離システムのスケールアップを目指した研究に移行する。具体的には,1Uのデータを基に複数のユニットをスタック化した複合的な装置を設計,製作すると共に,分離度,硝酸再生速度等に与える操作条件の影響等に関し定量的な評価を行う。化学工学実験装置製作に係るアクリル部材ならびに電極材に関し,一部調達コストが低下したこと,また,原子吸光分析で使用するホローカソードランプに関し,以前使用していた機種からの流用を行ったことが主な要因である。実験装置製作費を圧縮できたため。今年度,新たな装置の設計,製作に入るため,アクリル部材,電極,配管部材等の新たな調達,さらには旧機種で使用していたランプの点灯時間が保証時間に達することが予測されることから,今年度これらに関する支出に主に充当する予定である。今年度はスケールアップを目指してユニット数を増加させてスタック化した装置を設計,製作することから,前年度よりも圧縮して予算化していた実験装置製作費に上乗せして使用する予定である。
構造変換によって自己機能を制御する蛋白質の機能制御様式の立証

大腸菌K12株はそのDNAに傷害を受けると、SOS機能と呼ばれる一連の機能を発現してこれらの傷害を除く。このSOS機能の発現は活性化されたRecA蛋白質がSOS遺伝子の発現を調節しているLexAリプレッサーを不活化することによって起るが、この不活化反応には単鎖DNA(SSDNA)とATPが補助因子として要求される。一方RecA蛋白質は正常細胞でDNAの遺伝的組換え反応もおこなうが、この反応の補助因子もSSDNAとATPである。このように、RecA蛋白質は同一の補助因子を用いて性質の全く異なる二つの反応をおこなうが、この事はRecA蛋白-SSDNA-ATP複合体に活性の異なる二つの形体があることを意味している。そこで、SOS誘導が構成的になったRecA5327蛋白質(野性型RecAのC末端アミノ酸25残基を欠失したもの)と野性型RecA蛋白質の性質を調べ、RecA蛋白質の活性化の機構を、これらの複合体形成過程と機能の関係を解析することで、明らかにすることを試みた。その結果(1)RecA5327はポリヌクレオチドとの結合の特異性が変化している。またSSDNAに対する親和性が増し、高いリプレッサー切断活性を持つ。(2)RecA5327のSSDNAに対する親和性の高い原因は、SSDNAとの結合速度が速く、かつ形成された複合体の解離速度が遅いためである。(3)野性型RecA蛋白質とSSDNA複合体の解離反応の解析の結果、RecA-SSDNA-ATP複合体には性質の異なる二種類(解離反応の速いものと遅いもの)が存在する。(4)リプレッサー切断活性の高いRecA蛋白質複合体はRecA5327蛋白質とSSDNA複合体にATPが相互作用してできた複合体と、野性型RecA蛋白質-SSDNA複合体にATP-rSが相互作用したものである。(5)一方、RecA蛋白質とATPが相互作用した後にSSDNAに結合してできた複合体はDNA鎖交換反応を効率よくおこなう。野性型蛋白では(4)の複合体は不安定で(5)の複合体は安定に存在する。
農村域の両生類保全における水田景観の形態と生態的機能評価に関する研究

モンスーン気候下の我が国の農村景観を特徴付ける水田生態系においては、水田と周囲の樹林の両方にまたがる生活環を持つ生物も多く、水田一樹林複合環境の視点が重要であり、その配置関係も含めた緑地資源評価や保全計画が求められる。そこで、樹林性両生類としてトウキョウサンショウウオを指標に、繁殖期における非樹林環境としての棚田への水平的な移動能を明らかにした。伝統的な土披型の棚田(千葉県鴨川市大山千枚田)において、早春期の産卵状況の調査を行ない、20042006年の3年間で140400個体の産卵箇所を記録した。本棚田では1側面を除き移動阻害はなく、特定の場所の水田への選択性はほとんど認められなかった。GISのバッファー機能により周囲の樹林地から繁殖利用水田までの距離を求めると、平均は50m強、90%値では80-100mであった。樹林性両生類の生息においては、上下方向の大きな段差、あるいは交通量の多い道路、または垂直面のある水路等の線状の移動阻害要因が無い場合、樹林地から100(150)mの範囲内の水田が繁殖上重要なビオトープ接続、すなわち水田-樹林地複合環境となることを明らかにした。また、伝統的な石垣棚田(大分県院内町両合棚田)での継続的な管理下での石垣植生の実態、そして粗放管理化や管理放棄に伴う植生の変化を明らかにした。年二回の草刈という中庸な攪乱状況となる粗放管理地で植物多様性が最も高くなり、より農的な攪乱の頻度が増す耕作区、あるいは人為攪乱が廃されて遷移が進んだ放棄区ではその多様性は低下した。特に放棄区における石垣而でのブッシュの育成は棚田景観そのものを覆い隠し見えない状態にしていた。対照的に、耕作区の度重なり草刈が行なわれる石垣面では、粗放管理区に比較し若干値は低くなるものの、石垣面に沿った矮小な壁面上の二次草原が成立していた。地勢的な景観構造と両生類の対応関係を通して、その分布パターンを把握することは、その保全上重要な情報となる。特に水田を有する農村域では、近代集約管理型水田耕作の浸透、あるいは後継者不足による耕作管理の粗放化・放棄等、両極端に特徴的な農村景観の著しい変容が生じており、両生類の安定した生息が危惧される。そこで平成16年度の研究では、大規模河川の中流部に発達する山麓の棚田地域を対象に調査を行い、生息分布とその多寡から景観構造との関連を考察した。大分川中流部左岸側の棚田景観域を対象に、250m四方のグリッド・セル単位で3支河川流域の面的な悉皆調査を実施した。その際、卵塊数、幼生・幼体および成体の数、鳴き声の重複程度をそれぞれ3区分の階級値で記録し、成長段階別の補完的な指標として最も高い階級値をセル単位の生息量に用いた。流水域では、源流部の細流にブチサンショウウオとタゴガエルが、大分川本川にカジカガエルが生息した。止水域では、広範分布種(ニホンアマガエル、シュレーゲルアオガエル、トノサマガエル)、偏在分布種(ツチガエル、ヌマガエル)、局所分布種(アカハライモリ、ヤマアカガエル)等に区分された。特徴的な動向を示した種は、広く確認されたヌマガエルが、概ね標高400mを越えると生息量が下がり、550mを越えると生息しなくなった。一方、ツチガエルは支流域間で分布上限となる標高が異なっていた。トノサマガエルは広く分布するが、生息量が高い値を示すセルは少なかった。高い生息量を示すセルは、土坡型方形水田、石垣積型不定形水田の両タイプにまたがる等、今回、本種が高い生息量で維持されることの要因は把握できなかった。それぞれの種の生息分布は、山腹から大分川にかけての水域に関わる景観要素に対応しており、対象とした3支河川流域とも概ね同様な傾向を示した。1.マイクロハビタットとしての畦畔:扇状地水田域(岩手県)においてトウキョウダルマガエルの利用密度等を調査し、素堀水路脇の畦畔に強い選好性を持つとともに、コンクリート水路への置換による負の影響が示された。水田に挟まれる畦畔では、湛水域内の水域近接地として畦畔の重要性が示された。本種の畦畔利用の規定要因は、畦畔の形態面が主、管理面が従となっていた。2.集居集落の生態的機能:平野水田(新潟県)のカエル類の分布状況から集居集落の生息パッチとしての生態的機能を考察し、ニホンアカガエルとシュレーゲルアオガエルの生息に必要なまとまりのある草原・樹林環境を集居集落は提供してきたものと推察された。3.棚田の管理形態と両生類相:山腹の石積み棚田景観域(大分県)における管理形態と両生類相の関係を調査した。耕作管理される棚田では多様なカエル相の存在が明らかになり、その際、山側にある素堀の溝が、その両生類相を維持する上で重要な景観構成要素と考えられた。耕作放棄されるとニホンアマガエル、ツチガエル、ヌマガエルの生息は激減したが、過湿となる凹地の粗放管理地では湿生草原が長期間維持され、比較的多様な両生類相が形成されていた。4.水辺の生き物像と計画指標:水辺遊びの生き物体験を実態把握し、現代の児童が抱く"水辺の生き物像"を考察した。

農村・都市部を問わず"水田にカエル"が最も現代的な水辺での生き物体験の内実であった。これらは、児童らが水辺での接触体験(目視・捕獲等)を期待する生物種であり、計画指標種としてその生息空間の確保が水辺環境の整備・復元において重要と考えられた。5.小流域での生息適地評価:丘陵地域(神奈川県)のビオトープ地図を用い、小流域単位でカエル類の生息適地評価を行った。繁殖期と非繁殖期に必要なビオトープタイプの組み合わせより、4563%の的中率で評価可能であり、緑地計画への応用が可能となった。モンスーン気候下の我が国の農村景観を特徴付ける水田生態系においては、水田と周囲の樹林の両方にまたがる生活環を持つ生物も多く、水田一樹林複合環境の視点が重要であり、その配置関係も含めた緑地資源評価や保全計画が求められる。そこで、樹林性両生類としてトウキョウサンショウウオを指標に、繁殖期における非樹林環境としての棚田への水平的な移動能を明らかにした。伝統的な土披型の棚田(千葉県鴨川市大山千枚田)において、早春期の産卵状況の調査を行ない、20042006年の3年間で140400個体の産卵箇所を記録した。本棚田では1側面を除き移動阻害はなく、特定の場所の水田への選択性はほとんど認められなかった。GISのバッファー機能により周囲の樹林地から繁殖利用水田までの距離を求めると、平均は50m強、90%値では80-100mであった。樹林性両生類の生息においては、上下方向の大きな段差、あるいは交通量の多い道路、または垂直面のある水路等の線状の移動阻害要因が無い場合、樹林地から100(150)mの範囲内の水田が繁殖上重要なビオトープ接続、すなわち水田-樹林地複合環境となることを明らかにした。また、伝統的な石垣棚田(大分県院内町両合棚田)での継続的な管理下での石垣植生の実態、そして粗放管理化や管理放棄に伴う植生の変化を明らかにした。年二回の草刈という中庸な攪乱状況となる粗放管理地で植物多様性が最も高くなり、より農的な攪乱の頻度が増す耕作区、あるいは人為攪乱が廃されて遷移が進んだ放棄区ではその多様性は低下した。特に放棄区における石垣而でのブッシュの育成は棚田景観そのものを覆い隠し見えない状態にしていた。対照的に、耕作区の度重なり草刈が行なわれる石垣面では、粗放管理区に比較し若干値は低くなるものの、石垣面に沿った矮小な壁面上の二次草原が成立していた。
関係計算に基づくグラフ変換システムの基礎研究

以下のような研究を行った。・基礎理論である関係計算のファジイ版である「ファジイ関係代数の公理的定式化(斉次型)」(昨年の成果)を発展させ、論理学者A.Tarski等が示した関係代数の表現定理をカテゴリーにまで拡張し、デデキント圏、ザデェ-圏の表現定理にまで拡張し、証明した。(河原・古澤・森との協同研究)・「ファジイグラフ」のファジイ関係計算に基づくファジイグラフ変換理論の基礎理論として、ファジイグラフに関する照合理論を提案し、さらに、プルバックグラフ変換のための基礎となるファジイグラフの圏の種々の性質を考察を証明した。(河原・森との協同研究)・グラフ変換のみならず数学・理論情報科学の基礎理論となる「関係集合論」を提案し、そのグラフ変換理論への応用を検討した。(河原)・これで本研究は終了するが、その詳細は研究成果報告書(冊子)に述べている。研究代表者として本研究に対して補助を賜ったことに感謝する。本年度は,以下のような研究を行った。・基礎理論である関係計算のファジィ版である「ファジィ関係代数の公理的定式化」を得た。即ち、理論学者A. Tarski等が示した関係代数の表現定理を、フィジィ関係についての代数的特徴を解析・抽象しファジィ関係の表現定理にまで拡張し、証明した。(河原・古沢との協同研究)・「ファジィグラフ」のグラフ変換理論について、その問題点を検討しその基礎理論と応用の分野の検討を行行い、現在論文の執筆中である。(河原・森との協同研究)・トポスにおける部分対象器のグラフ構造にヒントを得て、関数型言語のストリクトネス解析により有効なグラフ構造を提案した。現在、この方法がデータ型スタックに有効であるか検討中である。(大塚)・グラフ変換のみならず数学・理論情報科学の基礎理論として、伝統的な公理的集合論(ZFC)のすべての公理系、Aczelの反整礎公理(auti-foundation axiom)を「関係理論」の範躊において定式化し、「関係集合論」を提案した。(河原)本年度は,以下のような研究を行った。・基礎理論である関係計算のファジィ版である「ファジィ関係代数の公理的定式化(斉次型)」(昨年の成果)を発展させ、論理学者A.Tarski等が示した関係代数の表現定理をカテゴリーにまで拡張し、デデキント園、ザデェ-圈の表現定理にまで拡張し、証明した。(河原・古沢・森との協同研究)・「ファジィグラフ」のファジイ関係計算に基づくファジイグラフ変換理論の基礎理論として、ファジイグラフに関する照合理論を提案し、さらに、プルバックグラフ変換のための基礎となるファジイグラフの圈がプルバックをもつことを証明した。(河原・森との協同研究)グラフ変換のみならず数学・理論情報科学の基礎理論となる「関係集合論」を提案し、そのグラフ変換システムへの応用に付いて考察した。・基礎理論である関係計算のファジィ版である「ファジィ関係代数の公理的定式化(斉次型)」(昨年の成果)を発展させ、論理学者A.Tarski等が示した関係代数の表現定理をカテゴリーにまで拡張し、デデキント圏、ザデェ-圏の表現定理にまで拡張し、証明した。(河原・古沢・森との協同研究)・「ファジィグラフ」のファジイ関係計算に基づくファジイグラフ変換理論の基礎理論として、ファジイグラフに関する照合理論を提案し、さらに、プルバックグラフ変換のための基礎となるファジイグラフの圏の種々の性質を考察を証明した。
ノンフォスター整合を用いた広帯域アンテナおよび円偏波超広帯域無線アンテナの設計

アンテナの広帯域化を主なキーワードとして2つの研究に取り組んだ.一つは,UWBハイバンドを円偏波でカバーするアンテナであり,導波管にL形プローブを組み合わせた構造である.さらに導波管の短絡壁の形状や,開口形状の工夫により,UWBハイバンド帯域をほぼカバーし,さらに従来の円偏波アンテナより広角に円偏波の放射が可能であることが示された.また,小形で背面金属板を備えた小形アンテナの広帯域の検討を行った.この種のアンテナは,帯域が狭くなることが知られているが,負インピーダンスコンバータを用いることで,負のインピーダンスを実現し,小形アンテナの整合回路として用いて小形化が可能であることを示した.本研究では、無線通信の性能を決定づけるアンテナの広帯域化をめざし,新しい通信方式の実現化を検討することを主な目的とする.従来の広帯域化法と比べ以下のような2つの新しい挑戦を含む.1. UWB(超広帯域無線)をカバーできる円偏波アンテナの設計方法.2.負のキャパシタないしはインダクタの性質を持つNon-Foster整合回路による電気的小形アンテナの帯域を広げることであり,最終的に数GHz程度の帯域での実現をめざす.まず、広帯域円偏波の研究であるが、2つのアプローチをおこなっている。一つはUWB帯域を目指したアンテナであるが、本研究で提案しているL形のプローブで導波管形アンテナの給電した場合、高次モードによる軸比の悪化と、断面積内の構造が非対称であるために、ボアサイト方向以外の角度における交差偏波が周波数の上昇に伴って大きくなることである。これを防ぐために、導波管の開口面を反対の短絡壁に金属リングを取り付けた場合と、放物面状にした場合について検討した。さらに、開口面の形状の工夫により、内部の電磁界分布を制御することで、高次モードを効果的に減らすことと、高い周波数においても、交差偏波を減らすことができることを確認した。さらに、このアンテナについて、L形プローブを2つ挿入してデュアル偏波対応の設計も試みている。次に、Non-foster回路を用いたアンテナの設計である。小形でありながら帯域を広げるニーズがあるが、アンテナについては、素子を層状に近い距離で重ねることで、効果的に放射効率が向上することが分かり、十分な性能が実現できることが分かった。しかし、大きさ、帯域、放射効率間のトレードオフ関係を解消するために、アクティブ回路を給電回路に入れる予定で有ったが、現在はアンテナに端子を設けて、そこの挿入するやり方をとる。また、現在はスタビリティの問題に取組中である。本年度は,まず,低姿勢かつ小形なアンテナをいくつか作成した.一つは,ドッグボーンペア構造と呼ばれるI型の素子を平衡に並べた単体素子を平面方向に周期的に並べた構造である.これにより指向性を持たせる平面アンテナが可能になった.但し帯域が狭いため広げることが必要である.次にノンフォスター回路であるNegative Impedance Convertor(NIC)を作成した.高周波数で動作するトランジスタ2個を備えた発信器であるが,現在のところ.300MHz帯での動作を確認した.現状では,安定性の問題が有り,周波数を高くするのは困難である.これを解決するためには,回路のプロセスを細かいものにする必要がある.この過程において,ミドルブロック法による安定条件を検討した.今後,安定性についてさらに検討し,高い周波数での動作を検討する.現在,メアンダアンテナの入力ポート部分にNICを取り付け,高さが4分の1波長に比べてかなり低いアンテナで背面金属板を備え,かつ電気的に小形(ka<0.5, k:波数,a:アンテナを囲む球の半径)がアンテナで,かつ広帯域なアンテナを実現することができた.さらに,広帯域円偏波アンテナについて検討した.L形のプローブを備えた導波管形アンテナであるが.短絡壁をパラボラ壁に変更し,かつ,開口付近の形状を工夫することで,広帯域であつ,広い角度に亘って低い交差偏波で円偏波を発生できるアンテナを開発した.これは,UWBハイバンドのほとんどをカバーできるほどの帯域である.これを来年度に広帯域化することを考える.また,小形アンテナについてもいくつか検討し,無指向性で円偏波を出す電気的小形アンテナや,低姿勢で広帯域なアンテナについて動作原理や設計方法について検討することができた.狭帯域な小形アンテナにおいて,帯域を広げるのに有用なNegative Impedance Converter (NIC)の高周波数化を目指した.研究の過程において,昨年度までに安定性の問題が発生し,それに取り組んでいる.H27年度においては,安定性の解決方法として,NICを構成するトランジスタのコレクターベース間にキャパシタを付加し,この値を制御することで安定性を見出すことを提案する.実際,回路シミュレーションにおいては,300MHz帯から1GHz帯までNIC動作の可能性を見出した.一部整合がとれない帯域も存在したが,1GHz帯まで使用できる可能性を見出したことで,UHF帯のRFID等への応用の可能性を見出すことができた.現状では,安定性の向上法の検討に重点を置いたためシミュレーションのみであるが,作成までには至っていない.しかし,安定性については,理論的に検討しており,今後,作成においても良い結果を期待できる.一方,広帯域な円偏波アンテナの開発についてである.まず,円形導波管型のアンテナは,UWBハイバンドをカバーでき,140度程度の方位角範囲において円偏波の送受信が可能である.また,導波管型であるために,高利得化も可能である.さらに,周期構造を適用したメタ表面について広帯域な形状を見出した.これらは,近いうちに発表予定である.

さらに,低姿勢アンテナとして,グラウンドプレーンに平行に円偏波の送受信を行う,ノーマルモードヘリカルアンテナに似た構造や,低姿勢ながら,垂直偏波を発生させる新しいアンテナ構造を提案した,これらはNICとの組み合わせで広帯域の可能性を持っていると考えられる.アンテナの広帯域化を主なキーワードとして2つの研究に取り組んだ.一つは,UWBハイバンドを円偏波でカバーするアンテナであり,導波管にL形プローブを組み合わせた構造である.さらに導波管の短絡壁の形状や,開口形状の工夫により,UWBハイバンド帯域をほぼカバーし,さらに従来の円偏波アンテナより広角に円偏波の放射が可能であることが示された.また,小形で背面金属板を備えた小形アンテナの広帯域の検討を行った.この種のアンテナは,帯域が狭くなることが知られているが,負インピーダンスコンバータを用いることで,負のインピーダンスを実現し,小形アンテナの整合回路として用いて小形化が可能であることを示した.ノンフォスター回路については,本年度に設計と作成ができた.しかし,動作周波数が低いため,今後高い周波数化を検討したい.安定条件と向かいながら慎重な設計方法を考えて行きたい.その他の小形アンテナや広帯域アンテナは,いくつかの形状を開発した.これは予想以上の成果である.以上,ノンフォスター回路の進捗とアンテナの進捗を総合的に考え,概ね順調に進展していると考えられる.アンテナ工学今後はノンフォスター回路の高周波数化を考えたい.かなり挑戦的な課題であることが本年度の研究で分かったが,安定条件の詳細な検討から可能性を見つけて行きたいと考えている.その他のアンテナについては,予想以上にいろいろなアイデアで様々な形状を検討した.順次発表して行きたいと考えているが,最終的にはノンフォスター回路との組み合わせを検討したい.そのためには,周波数を少し下げる必要があると考えている.3年計画の一年目である。広帯域円偏波アンテナは、高次モードと交差偏波を効果的に抑える目途がたち、この時点では予定どおりである。さらに非フォスター回路については、アンテナの給電点以外の場所にアクティブ回路を挿入することとが分かり、当初から予想されていたスタビリティの問題については、困難が予想されるため、現在、その取り組みをおこなっている段階であり、予定通りと言える。広帯域円偏波については、少なくとも、2つ作成予定である。さらに、帯域を広げるためには、TE01/10による円偏波発生のみならず、TE20/02の利用を検討する。また、非フォスター回路においては、スタビリティの問題解決方法を確立させて、試作し、周波数向上の道筋を検討する。