hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新調理システムを用いた介護食の品質評価

鶏ムネ肉の室温冷却の硬さは各々、6.27(×105N/m2)、5.15(×105N/m2)、8.79(×105N/m2)、3.92(×105N/m2)で、サバの加熱時間1時間・10時間・15時間の室温冷却の硬さは5.15(×105N/m2)、11.43(×105N/m2)、5.67(×105N/m2;)で、鶏ムネ肉・牛もも肉など脂身の少ない食品とサバでは15時間が1番軟らかくなった。更に高齢者福祉施設(特別養護老人ホーム)の了承の得られた入所者と介護従事者及び給食業務従事者に食味評価を行った。結果は鶏ムネ肉、豚モモ肉は長時間加熱するほど好まれていたが、サバは1時間加熱したものが好まれた。長時間加熱調理の有効性が確認できた。但し、肉類は長時間加熱で軟化したが、テクスチャーが悪くなることが問題点として挙げられ、対象者に合った介護食と調理方法の検討が必要である。高齢者福祉施設の介護食製造は、調理担当者は3.1±2.1人/回、1.0±0.6時間/回、2.8±1.7時間/日を要していた。病院は福祉施設に比べ、1回の調理時間が有意に長くなっていた(p<0.05)。真空長時間加熱食品の高齢者での食味評価では、魚は短時間(1時間)が好まれ、肉類は1015時間が好まれた。この結果は硬さ測定とも合致していた。健常者への同様の調査では魚と肉は長時間加熱が好まれた。物性分析等を行う食品の種類を多くする為、やや遅れている。たんぱく質食品や炭水化物食品の調理品製造と、その物性分析が不十分である。凍結含浸法の実験も途中であるが、この方法を用いた調理品及び新調理システムを用いた調理品の官能検査を高齢者へ実施する。施設への依頼調整がやや遅くなったが、施設入所高齢者や若年者についても食味検査などの官能評価を計画している。給食経営管理新調理システムで製造した調理品、食品の物性分析に加え、官能評価を高齢者の方へも広げ、マニュアル作成の検討・調整を行う。凍結含浸法での実験をさらに進め、組織観察の結果を製造工程と食味などとも関連づけて検討する。クックチルシンクなどの導入が非常に遅れたため、クックチルシンクを使用した真空調理の検証については始めたところである。凍結含浸法を用いた調理品の作成には、酵素剤の使用が不可欠であるが、販売会社との共同研究になるためにこれから契約等を行う予定である。研究初年度(平成25年)の作業量の配分がやや多かった為、全てを実施しきれなかった。調理実験等の予定に必要な機器が揃わず、研究実施がやや遅れた。新調理システムに必要な調理器具(スービークッカー)を調達するには、平成26年度分の額面が不足したため、ひとまず残して、平成27年度分と合わせて購入することとした。前倒し請求をするには時間的に遅くなった為、平成27年度へ繰り越した。計画的な費用の使用が不十分な対応であった。この点については今後注意したい。調理品の作成については、現在研究室学生の協力を得て実施中である。このため計画していた実験的に介護食製造を順次行うことができる。凍結含浸法の検討は事前に情報は得ており6月頃を目処に研究を進めていく計画である。今年度に前年度で未使用分と今年度費用を合わせて、必要な調理器具(スービークッカー)を揃える予定である。既に発注し研究の更なる遂行を計画している。新調理システムの実施には、関連する調理機器が必須であり、この度の購入予定によって、小規模であるが必要な機器をほぼ揃えることができる。当初予定のクックチルシンクの大きさが製造中止となっていたため、サイズの大きいものに変更した事で、使用金額に変更が生じた。コンパクトサーモロガーも国産品に変更し、センサーが特注品となり、予定額よりも高くなったため。測定機器はほぼ揃ったので今後は、食材の分析を進めていきたい。
盲学校の授業における盲聾二重障害生徒にとって有効なICT機器の活用法の研究

1.研究目的本研究では、本校在籍の盲聾二重障害生徒が利用可能なICT機器類を整備し、教科の別や授業場面の設定において、どのような機器が有効に活用できるのかを、機能の種類や使用方法も含めて明らかにし、指導者の配慮点を明確にすることで、障害の特性に配慮した学習環境を保障することを目的とする。〔研究方法〕(1)コンピュータと点字ディスプレイの組み合わせ、(2)点字電子手帳、(3)点字PDAのシステムを実際に使用して、それぞれの特性について調査分析を行った。また、教科情報の授業において、(1)から(3)の機器を盲聾二重障害生徒が実際に使用する場面を設定して、その有効性の分析を行った。当該生徒にも聞き取り調査を行った。明らかになったこと(1)の有効な点は、様々なソフトウェアが動作することである。課題は、キーボードが煩雑・機動性が低い・システムが複雑、すべてが点字になる訳ではないことである。(2)の有効な点は、機動性が高いこと・点字のメモや読書ができること・チャットやメールが可能であること・無線機能があること・電卓やスケジュール管理ができることである。課題は、ファイルの管理が難しいところである。(3)の有効な点は、(1)とほぼ同等の機能を実現できること・入出力がすべて点字で行えること・プログラムもシンプルに設計されていること・機動性が高いこと・無線機能も追加できることである。課題は、新たなソフトウェアを動かすことが難しいので、提供されるものだけに依存すること・処理速度が遅いことである。当該生徒とは、現在、(3)を中心に利用している。(2)のシステムもコミュニケーション手段として無くてはならないものになっている。(3)により、漢字を含んだメールや文章の作成、点字の編集、ウェブの利用、ファイルの階層的な管理を行っている。処理速度は遅いが、安心して利用できるので、満足できると感じている。(2)で、携帯メール、電卓、チャット、メモ、読書などに利用している。各機器の操作法の習得は負担が大きいので、目的によって、(2)か(3)のいずれかから始めることが望ましい。
人間関係を理解する対話ロボットの実現

対話型のロボットが人間社会へ参加することをめざした研究を進めた。センサネットワークを用いて、教室内の子供たちの行動を観測して、社会的地位を認識する技術を実現した。「ロボットいじめ現象」の分析から、子供たちは楽しさや好奇心のために「いじめ」行動を引き起こしている様相を明らかにした。センサネットワークを用いて指さしを認識するロボットと、それが子供たちの質問行為を促すことを明らかにした.本研究は,対話型のロボットが人間社会へ参加することをめざし,子供たちの人間関係の認識技術,関係が「いじめ」へ移るプロセスのモデル化,子供たちと友好的な関係を築く対話ロボットの構築,の3つの基礎技術を確立することを目的としている.1年目である本年度は,認識技術に関しては,教室内にマイクロホンアレイ,測距センサによる人位置・向き計測システム,カメラ画像などによる個人同定システムを組み合わせたセンサネットワークを構築した.すでに,1か月にわたるデータ収集を行い,この先の研究を進めるための基礎データを収集することができた.また,そのデータを用いて,音源アクティビティの分析を開始し、授業中に発生した笑いのイベントを抽出し、笑いの生成、笑い方の種類、音色、機能、および授業との関係性を分析した.関係が「いじめ」へと移るプロセスのモデル化に関しては,「ロボットいじめ」の生起・維持のメカニズムを解明することで,人間の「いじめ」のメカニズム解明の手がかりを得て,そして「いじめ」の予防・解消に役立てるための研究を進めるための研究を進めている.擬人的な部分もありながら,人よりも対話能力が劣るロボットは,いわゆる社会的弱者であり,自らが,「いじめ」の被害者となることが分かっている.この,いわゆる「ロボットいじめ」のデータを,子供の集まりやすい場所(商業施設の広場)で収集した.臨床心理学的な視点からも検討した結果,観察データのみでなく,子供へのインタビューも収集することにした.収集には多くの試行錯誤が必要であったが,最終的に,インタビューまで含めたデータを12例集めることができた.今後,データ数を増やしつつ,得られたデータに基づき,やり取りが「いじめ」へと変容するプロセスを分析する予定である.本研究は、対話型のロボットが人間社会へ参加することをめざし、子供たちの人間関係の認識技術、関係が「いじめ」へ移るプロセスのモデル化、子供たちと友好的な関係を築く対話ロボットの構築、の3つの基礎技術を確立することを目的としている。本年度は、引き続き認識技術の研究を進めた。既に教室内にマイクロホンアレイ、人位置計測システム、カメラ画像からの個人同定システムを組み合わせたセンサネットワークを構築済みであるが、このシステム上での処理に関して研究を進め、教室内の子供たちの行動に関するデータ収集を行った。理科室内で収集された5年生の理科授業の人位置・画像・音声データを用いて,授業中に行われるグループワークと授業後の自由時間における子どもたちの振る舞いに関する特徴量を抽出し,サポートベクターマシンを用いて個人の性格を予測する技術を確立した.その結果,いじめに関係の深い社会的地位の高低を,71.4%の精度で推定することが出来た.音環境分析の研究も進め、複数のマイクロホンアレイのデータに基づいて検出される音源アクティベティのうち、教室内で起きる笑いイベントに焦点を当て、笑い方の種類、笑いがもたらす機能、および授業との関係性について分析を進めた。関係が「いじめ」へと移るプロセスのモデル化に関して、「ロボットいじめ」の生起・維持のメカニズムを解明し、人間の「いじめ」メカニズム解明の手がかりを得る研究を進めている。昨年度に引き続き、子供へのインタビューデータを収集し、最終的に23例のデータを収集した。これらを分析した結果、子供たちの多くはロボットにある種のヒト性を見出しているものの、楽しさや好奇心のために「いじめ」行動を引き起こしていることが分かった。引き続き、ロボットの行動の違いが起こす影響など、原因をより明らかにする研究を進める。本研究は、対話型のロボットが人間社会へ参加することをめざし、子供たちの人間関係の認識技術、関係が「いじめ」へ移るプロセスのモデル化、子供たちと友好的な関係を築く対話ロボットの構築、の3つの基礎技術を確立することを目的として進めた。認識技術に関しては、教室内で生起した子どもの笑い声という音情報から彼/彼女らの交友関係を解明することを目的として,笑いの生起数とスタイルを子どもごとに観察し,それが指標化された交友関係にどのように反映するのかについて分析した.交友関係が豊かな児童は,そうでない児童に比べて授業中における笑いの頻度が多く,彼/彼女らの笑いが周囲と共有される傾向がみられた.そして,交友関係が少ない児童は,授業中に一人で笑う割合が多くみられた.これらは「他者指向性」や「演技性」といった児童の気質に起因すると考えられる.プロセスのモデル化については、昨年度までの分析結果をまとめて論文に投稿するとともに、分析も引き続き進めている。これまで蓄積してきたフィールド実験での子供とロボットの触れ合い場面をロボットの振る舞いごとに分析し、どのようなタイプのいじめ行動がどの程度の頻度で発生しているか、ロボット側の振る舞いによってこの発生頻度が変わるかについての分析を進めている。対話ロボットの構築に関しては、ロボットが子どもたちの指さしを認識する能力を備えることで,子どもたちが自発的に学ぶために重要となる,他者への非言語な質問行為を促すことができるかを検証した.小学校1年生から6年生を対象に行った実験の結果,ロボットが指さしを認識する能力を備えることでより子どもたちの非言語な質問行為を促すこと,および年齢が低い子供ほどその効果が高いこと,を明らかにした.

さらに,実験を通じて取得した距離画像データを利用し,子どもたちの指さし動作を65.9%の精度で認識する技術を確立した.対話型のロボットが人間社会へ参加することをめざした研究を進めた。センサネットワークを用いて、教室内の子供たちの行動を観測して、社会的地位を認識する技術を実現した。「ロボットいじめ現象」の分析から、子供たちは楽しさや好奇心のために「いじめ」行動を引き起こしている様相を明らかにした。センサネットワークを用いて指さしを認識するロボットと、それが子供たちの質問行為を促すことを明らかにした.2年度に実施予定だった研究課題をいずれも計画通り進めることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。情報学計画通り、認識技術、モデル化の研究を進め、研究課題3の取り組みも進める。初年度に実施予定だった研究課題をいずれも計画通り進めることができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。計画通り,認識技術,モデル化の研究を進め,研究課題3への取り組みも開始する予定である.
アカハライモリのモデル動物化を加速する分野横断研究：技術・情報基盤構築と実践適用

アカハライモリの資源・技術・情報基盤研究を様々な研究分野に展開するため、1)トランスジェニック個体の組織移植や細胞特異的プロモーターを利用した細胞追跡と条件付き遺伝子発現制御技術を確立し、再生分野を含む様々な研究分野に実践適用することに成功した。また、ゲノム編集技術を導入し、様々な研究に適用可能なイモリ系統を産出した。2)アカハライモリの転写産物データベース`MORI'を構築し、公開した。これを基盤として、様々な分野において遺伝子発現解析が効率化した。3)屋外自然繁殖施設において卵から変態後の幼体までの効率のよい飼育が可能になった。一部の幼生や幼体を研究用に提供することを始めた。アカハライモリの資源・技術・情報基盤研究を様々な研究分野に展開するため、以下の3つの項目について研究を行った。1.トランスジェニック(TG)適用技術の開発/実践適用:生殖細胞の遺伝子機能を解析する技術として、TG幼生・幼体から摘出した始原生殖細胞を野生型成体の精巣や卵巣に移植する実験について、手技を確立し移植自体が可能であることを明らかにした。移植用mCherryイモリが少ないため現在作製中である。再生芽細胞をその由来組織ごと分けて追跡する技術については、骨格筋や衛星細胞を追跡できるコンストラクトを作製しTG個体を生産中である。また、移植用のGFPイモリを分担者[有泉(玉川大)]に供与した。嗅受容体のスクリーニングについては、嗅上皮とジョビ上皮からcDNAライブラリーを作製した。なお、今年度予定していた細胞内Ca2+動態や膜電位振動、細胞周期をlive観察するTGシステムについては、遺伝子解析に多くの予算を必要としたため、顕微鏡システムの構築のみにとどめた。2.遺伝子情報の集積・解析/データベース:網膜・水晶体再生眼球と胚3ステージ、精巣・卵巣・輸卵管について次世代シーケンスを完了し、アセンブル、Unigene構築、アノテーション付加を進めており、一部についてはすでに研究者がweb上で閲覧できる状態にした。その他の組織についても準備を整えている。3.イモリの保護・保全/資源化:研究・教育用イモリの屋外養殖について、継続調査の結果、2011年11月に導入したイモリ975匹のうち、約1割が定着したと推定できた。しかし、東北地方太平洋沖地震(平成23年3月)以来、養殖田に流れ込む湧水の著しい水量の減少と水質の悪化が顕著になってきたことから、流路の変更等の対策が必要となった。地元のいもりの里協議会とともに市民向けイベントや公開講座を開催した。アカハライモリの資源・技術・情報基盤研究を様々な分野に展開するため、以下の3つの項目について研究を行った。1.トランスジェニック(TG)適用技術の開発/実践適用:生殖分野において、TG精子やTG卵を生産する技術として、TG幼生(mCherry発現)の始原生殖細胞を野生型成体の精巣や卵巣に移植する実験を進めたが、術後の生存率が低く未だ成功に至っていない。一方、TGイモリ系統を1年以内に産卵可能な状態にまで成長させることに成功した。再生分野(特に網膜と肢の再生)において、I-SceI TG技術と条件付き発現システムを適用した再生起源細胞の追跡実験と遺伝子機能解析を前進させた。また、再生芽細胞の分化能を評価する目的で、肢再生芽細胞を胞胚腔内に移植する実験系を確立した。生理分野において、嗅受容体の遺伝子候補を嗅/ジョビ上皮de novo assemblyデータベース(実績2)からリストアップし、cDNAクローニングを進めた。2.遺伝子情報の集積・解析/データベース:胚、および成体の正常な組織・器官(生殖器官、内臓器官、嗅/ジョビ上皮)と再生中の組織・器官(網膜、水晶体、脳、心臓、肢)のmRNA seq/de novo assemblyを完了し、それぞれのトランスクリプトームとアノテーション情報を研究者が閲覧できる状態にした。生殖・発生・再生・生理のすべての分野において有用性が評価され、生殖分野と再生分野が論文を投稿中である。3.イモリの保護・保全/資源化:地震後の湧水の減少と水質悪化に対処するため、屋外自然繁殖施設(いもりの里)内の利用範囲と構造を改良した。個体数の維持と自然繁殖に必要な条件を明らかにするために行動観察区域を新たに設置した。これにより、捕食者(ザリガニや鳥)の影響を防げば、現在の環境下でも幼生から成体までの飼育が十分可能であることが分かった。1.トランスジェニック(TG)適用技術の開発/実践適用1)イモリbody-parts再生研究への適用:網膜を再生する網膜色素上皮細胞がユニークな多能性細胞にリプログラムされることを証明した;骨格筋細胞への遺伝子導入を可能にし、肢再生における遺伝子の機能解析を開始した;ガン遺伝子の導入に成功し、体細胞の多能化と癌化に関する研究を開始した。2)Cell tracking系統をF1世代を含め量産している。3)体細胞核移植によるTG生殖細胞の生産の研究は、研究者の転出により進まなかった。4)ゲノム編集の導入により遺伝子ノックアウトを可能にした。2.遺伝子情報の集積・解析/データベース1)眼組織再生初期のトランスクリプトームを公開した;アカハライモリ遺伝子データサイトIMORIを公開した;全転写産物情報を包括したアカハライモリ参照トランスクリプトームを構築し、公開に向け準備中である。

2)データベースを利用した遺伝子のスクリーニングを進めている。再生分野において、すでに肢再生芽に発現するイモリ固有遺伝子を見出している。3.イモリの保護・保全/資源化1)屋外自然繁殖施設(いもりの里)内に設置した行動観察区画を利用することで、実験室で得た卵を亜成体(変態後の幼体)まで効率よく成長させることに成功した。今後は、これらの個体を成長させ、自然繁殖を試みる予定である。2)いもりの里の環境・生物相、およびイモリの行動・生活史を継続して調査し、その結果はJNRCのホームページで公開した。3)調査市民向けイベントや講座を開催した。アカハライモリの資源・技術・情報基盤研究を様々な研究分野に展開するために、以下の項目について研究を行った。1.トランスジェニック(TG)適用技術の開発/実践適用1)イモリの再生モデルとしての地位を確立すべく、眼と肢の再生について、TG技術を駆使した細胞追跡および遺伝子解析を実践した。肢再生について、イモリが他の両生類と異なり、幼生期と変態後の成体で再生メカニズムを転換することを明らかにした。成体イモリの高い網膜再生能力が網膜外傷性疾患の初期メカニズムを改変することで進化した可能性を明らかにした。水晶体の遺伝子発現が繰り返し再生によって影響を受けない(若い状態を維持する)ことを明らかにした。水晶体再生過程において虹彩細胞を追跡する実験系を確立した。以上の結果から、イモリの特殊性と有用性があらためて示された。2)遺伝子編集技術も導入し、アルビノイモリなど様々な分野に利用可能なイモリ系統を生産した。2.遺伝子情報の集積・解析/データベース1)アカハライモリの全転写産物(mRNA)情報ーTOTAL transcriptomeーを、他の脊椎動物の遺伝子情報と比較することで特徴づけた(イモリはヒトの約90%の遺伝子に対応する相同遺伝子をもつ)。データベースIMORIにおいて組織特異的な遺伝子発現情報を公開した。2)比較transcriptome解析により、肢再生過程で発現するイモリ固有遺伝子の単離に成功した。再生、精子形成、嗅受容、胚発生において単一細胞レベルの遺伝子発現解析を始めた。今後、これらの成果を国際誌で発表することによるIMORIの有用性を示す。3.イモリの保護・保全/資源化1)屋外自然繁殖施設(いもりの里)において、卵から亜成体まで効率よく飼育することが可能になった。今後、成体の維持条件を改善し、自然繁殖を試みる。2)研究活動への理解を深めてもらうため、市民向けイベントや公開講座を開催した。アカハライモリの資源・技術・情報基盤研究を様々な研究分野に展開するため、1)トランスジェニック個体の組織移植や細胞特異的プロモーターを利用した細胞追跡と条件付き遺伝子発現制御技術を確立し、再生分野を含む様々な研究分野に実践適用することに成功した。また、ゲノム編集技術を導入し、様々な研究に適用可能なイモリ系統を産出した。2)アカハライモリの転写産物データベース`MORI'を構築し、公開した。
日食のインターネット中継を使った新しい天文教材〜宇宙の中の地球の再確認〜

理科教育の中での天文分野の特徴は、その観察対象のスケールが桁違いに大きいことである。そのため、天文現象を理解するときには、学習者の視点を自身から遠く離れた宇宙空間に置く必要がある。この視点移動は、理科教育だけでなく、大人になるために非常に重要な概念の獲得であるが、子どもたちにとっては難しいとされてきた。そこで、我々は、身近な天体である地球、金星、太陽の位置関係を学ぶ教材として、金星の太陽面通過のインターネット中継とe-learning教材を、また、地球、月、太陽の位置関係を学ぶ教材として、日食の全天周映像のインターネット中継を使った教材を開発し、教育実践した。金星の太陽面通過の教材では、視点を太陽系内に置き、地球上の離れた2点からの観測データから、宇宙のスケールの基本単位である、地球=太陽間の平均距離(1天文単位)を求める教材を開発した。また、日食教材では、現地にいる観測者にしか経験できない、月の影に入るという感覚を、疑似体験できるよう、観測地の全天周映像をすべて、インターネットで遠隔地のプラネタリウムドームで再現するという実験を行った。その結果、ほとんどの被験者が、日食は月の影に入る現象であることを認識し、視点を地球から離れた宇宙空間に容易に移動することができた。また、同時に取得した気温や地表面温度のデータから、よりリアルな疑似体験の実現についても方向性を示すことができた。この成果から、今後はプラネタリウムが星座の動きを学習するだけの施設ではなく、様々な疑似体験が可能な空間であることを示すことができた。今年度は、まず、金星の太陽面通過の現象を国内外で観測、中継し、その教育効果を調べた。観測は、国内では青森南高校、葛飾郷土と天文の博物館、国立天文台三鷹、同乗鞍観測所、京都大学付属飛騨天文台、岡山商科大学付属高校で、国外はイランのイスファハン工科大学で行った。あいにく、国内に配置した我々の観測点は天候に恵まれなかったが、協力して観測網を作った全国の高校において、観測に成功した。海外では、我々の観測点であるイランと、協力団体であるオーストラリア・パース天文台において観測に成功した。また、金星の太陽面通過の観測の意義やそこから地球と太陽の平均距離である1天文単位を測定するための手法について解説する教材ページを制作し、公開した。これらのページを見た全国の中高生の中から、3件の研究発表が、2005年春日本天文学会ジュニアセッションであったことから、この教材が生徒の自主的な学習活動を支援したと言えるだろう。また、中継を見た高校生に対して、事後のアンケートを行い、中継が生徒に与えた効果を確認している。さらに、これらの観測画像を用いて、1天文単位を測定するためのe-learning教材を開発し、Webページで公開した。このページを、用いた実験授業を2005年2月に和歌山県立桐蔭高校において2コマ実施し、その際の生徒の意識調査の他に、理解を確認するための試験を行った。これらの集計と解析を現在行っており、今後、学会誌で発表する予定である。また、来年度の日食中継と、その教材化のための準備として、全天周の微速度撮影装置を準備し、その撮影実験を行った。この機材を用いて、2005年4月の日食を観測する予定である。本年度は、昨年度行った金星の太陽面通過のインターネット中継とその教材化について、データ制約や、教材の評価などを行い、論文化し、投稿した。現在、査読中である。また、本年度は、2005年10月3日にスペイン・マドリッドで観測された金環日食をインターネット中継する実験を行った。本中継では、従来の太陽拡大像の中継だけではなく、魚眼レンズを使った全天の様子を、日本国内のデジタル式プラネタリウムで、リアルタイムに投影した。撮影には、高解像度のデジタルカメラを使用し、30秒に1枚のペースで、自動撮影し、その映像を国内のサーバに自動転送した。また、プラネタリウムでの投影には、専用のソフトを書き、自動表示するようにした。

さらに、プラネタリウムの床面には、プラズマディスプレイを用意し、太陽の拡大像を同時に投影した。プラネタリウム会場には、市民に参加してもらい、日食によって、周囲が暗くなることが理解できるかなど、アンケートに協力してもらった。その結果、ほとんどの参加者が、周囲が暗くなることをプラネタリウム内で認識することができ、日食が、月の影に入る現象であることを理解できた。また、その理解に、この全天中継が役立ったと回答した。現在、本実験で得られたデータを論文化に向けて整理中である。さらに、本実験は、金環日食であり、太陽面が完全に隠されることはないが、2006年3月29日にエジプトで起こった皆既日食でも同様の実験を行い、中継に成功している。本日食のデータ解析や教材としての効果の評価については、来年度行う予定である。来年度は、これら3つの中継実験によって、市民が宇宙からの視点で、天文現象を見ることができたか、評価を行う予定である。本年度は、過去2年間に行なったシステムの開発、観測、教育実践を論文化することに力を注いだ。まず、昨年度に「地学教育」に投稿した教育実践論文「金星太陽面通過のインターネット中継とその教材化」の査読意見に対して、修正を行い、再投稿し2006年9月に受理された。これによって、宇宙の視点から太陽系を俯瞰し、そのスケールを知ることができる教材が完成した。続いて、2005年4月のパナマ金環皆既日食、2005年10月のマドリッド金環日食、2006年3月のエジプト皆既日食の3回の日食において行なった魚眼レンズを使った全天周映像の撮影と、後の2回の日食において行なった全天周映像のプラネタリウムにおける生投影について、データを整理し、論文化し、2007年1月に「地学教育」に教育実践論文「プラネタリウムにおける日食の全天周生中継」を投稿し、2007年3月に受理された。これによって、本課題の最終目標である「宇宙の中の地球の再認識」を可能にする教材を完成するととができた。また、エジプト皆既日食の際に行なったサイエンスカフェの効果について、2006年12月に、「和歌山大学国際教育研究センター年報」に、論文「皆既日食の生中継を利用したサイエンスカフェの実施とその効果」を投稿し、受理された。さらに、本課題のテーマである日食などのコンテンツの収集と配信を行なっている公開天文台ネットワークの活動について、2006年6月に行なわれた25th International Symposium on Space Technology and Scienceで講演し、その論文がSelected PaperとしてProceedingsで出版された。
食品および食品成分からの口腔保湿剤のための水分保持剤の開発

市販の口腔保湿剤には化学薬品が含まれており口に対する副作用が懸念される。そこで今回、副作用がない(あっても少ない)植物性及び動物性食品の口腔保湿剤としての可能性を調べるため、水分保持能力と粘度を測定した。植物性で5種類、動物性で2種類の食品がヒアルロン酸と同程度か、より強い水分保持能力を示した。オクラはその粘液成分が強い水分保持効果を発揮すると推測された。梅果およびデンプン含有の自然薯、ジャガイモ、里イモが高い粘度と強い水分保持能力の両方を有していた。動物性食品では卵黄と魚粉が低粘度で、やや強い水分保持能力を有していた。食品及び食品成分から水分保持物質を探すに当たって、市販口腔保湿剤のオーラルバランス®とリフレケア®H、さらに両保湿剤が含有する20%加水分解水添デンプン(高分子物質の加水分解物、多価アルコール)、30%(w/w)グリセリン(多価アルコール)、1.53.0%(w/w)ヒアルロン酸(ムコ多糖)の水分保持能をin vitroろ紙試験法を用いて、水分量と重量の変化の測定を行った。温風処理15分後の0%(w/w)グリセリン、20%加水分解水添デンプン、1.53.0%(w/w)ヒアルロン酸のろ紙表面の残存水分量率は3.0%(w/w)ヒアルロン酸>1.5%(w/w)ヒアルロン酸>20%加水分解水添デンプン>蒸留水、30%(w/w)グリセリンの順であった。温風処理16分間にわたる残存重量に対するろ紙表面の残存水分量カーブに見られるパターンでは、蒸留水のパターンI、ヒアルロン酸のパターンII、ヒアルロン酸よりも高い保湿能を有するパターンIIIとなり、市販保湿剤のリキッドタイプはパターンII、ジェルタイプはパターンII・IIIに分類された。これにより、食品および食品成分の保湿能力を比較する際の基準を確立した。次に、比較物質実験より、食品分類表の14群のうち、19種類の植物性食品の口腔内保湿能力の可能性についてろ紙試験法を用いて評価した。残存重量に対する残存水分量カーブのパターンは蜂蜜、オレンジ、ザクロ、緑茶、紅茶、3種類のハーブティが蒸留水と同じのパターンIであった。青梅はパターンIよりも保水能力の強いヒアルロン酸と同じのパターンIIであった。自然薯、里イモ、オクラ、ネギ、ジャガイモ、トウモロコシ、3種類のきのこ類、ワカメはパターンIIよりも保水能力の強いパターンIIIであった。これらのことから,パターンIIIに属する植物性食品が高い口腔内水分保持能力を保有している可能性が示唆された。市販の口腔保湿剤や洗口剤には化学薬品が含まれているため口腔に対する副作用が懸念されている。蒸留水とヒアルロン酸を比較物質として、乾燥食品の自然薯、ジャガイモ、里イモ、オクラ、シイタケ、ワカメ、青梅の抽出液、オレンジとザクロの果汁、緑茶とシナモンの浸出液、及び生鮮食品の牛乳、卵白、卵黄、市販ゼラチン粉と魚粉を用いた。In vitro水分保持能力の測定はろ紙試験法で、粘度は粘度測定装置SV-10を用いて、温度37°Cで測定した。水分保持能力を示す残存重量6.0 mgの時のろ紙表面の残存水分量は蒸留水、オレンジ、ザクロ、シイタケ、ワカメ、緑茶、シナモン<牛乳、卵白、ゼラチン<ヒアルロン酸、卵黄<青梅<魚粉、オクラ<自然薯<ジャガイモ<里イモ、熱処理ジャガイモ、熱処理里イモの順だった。ヒアルロン酸よりも弱い9種類の食品の粘度は0.7019.3 mPa・s、強い9種類は0.7810.8 mPa・sの範囲であった。残存重量6.0 mgの時の残存水分量で比較すると、植物性で5種類、動物性で2種類の食品がヒアルロン酸と同程度か、より強い水分保持能力を示した。デンプン含有の自然薯、熱処理ジャガイモ、熱処理里イモが高い粘度と強い水分保持能力の両方を有していた。これらのことから、オクラ、自然薯、熱処理ジャガイモ、熱処理里イモが強い水分保持能力ととろみ度を有することが示唆された。口腔保湿剤平成25年度の研究計画として立案していた「食品及び食品成分から水分保持物質を探すに当たって、まず、比較のために化学合成物質を用いた実験を行う」については、市販口腔保湿剤に含まれる成分のin vitro

ろ紙試験法を用いて、水分量と重量の変化の測定を行い、水分量の変化のパターンを見つけ出し、市販保湿剤をパターンに分類した。さらに、食品および食品成分の保湿能力を比較する際の基準の確立が出来た。また、「比較物質実験の進捗次第で、植物性、動物性食品およびそれらの成分につき、水分保持能の測定をin vitroろ紙試験法により実験を行う」計画については、食品分類表19種類の植物性食品の口腔内保湿能力の可能性についてろ紙試験法を用いて評価し、高い口腔内水分保持能力を保有している可能性が高い植物性食品を絞り込むことできた。平成25年度の結果の進捗状況を踏まえて前年度の追加の実験を行いながら814群の食品と成分につき実験を行う。ムチンのような粘性に富む、または脂質性の食品(または成分)を優先的に選択する。上記のIn vitroろ紙試験法を使用して、食品を加熱または生のままの固形食品の重量(g)に4倍量の蒸留水を加えて、フードプロセッサーまたは乳鉢で破砕、すり潰してけん濁液を調製し、液状食品は原液を、またそれらを希釈して用いる。食品とその成分の得られた水分保持能を、化学合成物の比較物質(口腔保湿剤と湿潤剤)との比較のうえで、次に2項目について結果まとめる。1)温風乾燥16分後の残存水分量率と残存重量率の値。高い残存重量率(即ち、乾燥した時に残渣が多い)と高い残存水分量率を同時に有することは、水分蒸散後の持続的な水分保持能を示す。2)水分蒸散途中の、温風処理6分から16分の間のカーブのパターンがヒアルロン酸型かそれとも蒸留水型であるのか。ヒアルロン酸型であれば唾液の水分保持機能に類似することを示唆する。これら1)2)に関する比較により、化学合成物質、食品とその成分の水分保持能力を比較することで、副作用が無いか有っても少ない水分保持能物質を見つけ出す。この結果を発表し、論文としてまとめる。投稿論文の学会誌掲載が、査読結果の遅延により遅れてしまったため、次年度使用額が生じてしまった。26年度の学会誌掲載費用および印刷費用に充てる計画である。
日本のスクールソーシャルワーカーに求められる専門的知識・技術に関する調査研究

わが国とアメリカのスクールソーシャルワーカーに対するアンケートや聞き取り調査によって、わが国のスクールソーシャルワーカーに必要な専門的知識として、(1)活動領域を理解するための知識、(2)子どもや家族等の理解を深めるための知識、(3)効果的な支援に繋げるための知識の3領域が整理された。専門的技術については、アセスメントやファシリテーション等が挙げられるが、いずれもスクールソーシャルワークの価値と大きく連動することから、まずはスクールソーシャルワーク実践のミッションの整理が必要であり、その上で、単なる技術の伝達ではなく、価値と連動させることができる力量が身につく研修内容の構築が必要であることが示唆された。本研究は、4年計画にて、日本、アメリカ、カナダ、韓国のスクールソーシャルワーカーに対してアンケート調査を行い、それぞれの調査結果を比較分析して、日本のスクールソーシャルワーカーに求められる専門的知識や技術の抽出を行い、日本のスクールソーシャルワーカー養成や継続研修のカリキュラムを提示することを目的としている。初年度である平成21年度は、平成22年度から順次行う予定である4カ国でのアンケート調査をより有効なものとするために、アンケート用紙の項目づくりのための基礎データの収集を行った。具体的には、研究協力に了承を得られた北海道、東京、滋賀、兵庫、岡山、香川、佐賀、沖縄の現役スクールソーシャルワーカー計15名に対して、それぞれ約3時間のインタビュー調査を行った。インタビューでは、個人が特定されないように配慮しながら、それぞれのスクールソーシャルワーカーが担当したケースについて、そのケースに対する見立て、具体的な動き(活動内容)、活用したもしくは必要とした理論・知識・技術・職業倫理等について、丁寧な聞き取りを行った。インタビューで聴取した内容は逐語記録におこし、グラウンデッドセオリーを用いた分析に着手している。この分析は平成22年度も継続して行い、アンケート調査項目に発展させる。インタビュー調査と並行して、平成22年度から24年度にかけてアメリカ、カナダ、韓国でアンケート調査を実施していくための下準備にも着手した。具体的には、各国のスクールソーシャルワーカー協会もしくはそれに準ずる団体の代表等と連絡を取り合い、調査協力を得るための交渉および調整を行った。各国からはおおむね調査協力に対する了解を得られている。平成22年度も引き続き調査実施に向けての調整(時期、規模、回収方法等)を行う。本研究は、4カ年計画にて日本・アメリカ・カナダ・韓国のスクールソーシャルワーカーに対してアンケート調査を行い、それぞれの調査結果を比較分析して、日本のスクールソーシャルワーカーに求められる専門的知識や技術の抽出を行い、日本のスクールソーシャルワーカー養成や現任者への継続研修のカリキュラムを提示することを目的としている。また、海外でも調査を行うことで、国際交流を深めることも期待している。2年目となる平成22年度は、平成21年度に行った日本の現役スクールソーシャルワーカーに対する聞き取り調査の結果を分析し、それをもとにアンケート調査項目を作成した。海外事情にも配慮するため、調査対象者が最も多いアメリカの状況を把握することを目的に、全米スクールソーシャルワーカー協会(以下、SSWAA)の会長をはじめ、数名の現役スクールソーシャルワーカーに対しても聞き取り調査を実施した。アンケート調査項目の作成と並行して、主に韓国とアメリカでの調査実施に向けての具体的な調整を行った。韓国においては、韓国スクールソーシャルワーカー協会に全面的に協力をいただき、郵送によるアンケートの実施について話し合った。アメリカにおいては、SSWAAとの協議の結果、電子メールを利用して調査を行うこととなった。当初は23州のみに絞って調査を行う予定であったが、回収率等を考慮した結果、SSWAAの提案により全州を対象とすることと、費用が抑えられる電子メールを利用することが決定した。調査対象者の電子メールアドレスはすでにSSWAAより入手した。また、平成23年秋に調査を実施することでSSWAAとの合意を得ることができ、それに向けて広報等の協力を得られることも確認した。本研究は、4ヵ年計画にて日本・アメリカ・カナダ・韓国のスクールソーシャルワーカー(以下、SSWerとする)に対して質問紙調査を実施し、それぞれの調査結果を比較して、日本のSSWerに求められる専門的知識や技術の抽出を行い、日本のSSWer養成や現任者への継続研修のカリキュラムを提示することを目的としている。3年目となる平成23度は、平成22年度に作成した質問紙を用いて、アメリカ、韓国、日本において調査を実施する予定であったが、アメリカにおいては調査実施において不都合が生じ調整が間に合わなかったこと、日本においては東日本大震災の影響で東北地方のSSWerへの調査が困難であったこと、SSWerの活動内容に震災対応という新たな視点が加わり質問項目の追加が必要となったこと等の事情により、調査実施は平成24年度に持ち越すこととした。一方、初年度におけるSSWerの活動に関する研究については一定の成果が見られた。現役SSWerを対象に4回の勉強会を実施し、初年度における活動についての報告とディスカッションを行う中で、初年度におけるSSWerが準備すべきことや実施すべきこと等を整理することができた。

また、参加者に毎回アンケートを取り、勉強会の効果について調査したところ、継続的な研修の必要性を再確認することができた。質問紙調査の延期に伴い、質問紙調査の代わりとして今年度は新たな研究に着手した。SSWerのピアスーパービジョンのあり方(方法)についての検討である。現役で勤務年数が3年以上のSSWer6名を対象にKJ法や模擬スーパービジョンを行うことで、スーパービジョンの傾向や視点についての整理を行った。6名のスーパービジョンには共通項が多く見られた一方で、バックグラウンドの違いによる相違点が明確にみられ、今後SSWerのピアスーパービジョンの質を担保するための具体的な方法を提示していくうえで、重要な示唆を得ることができた。本研究は、国際比較を通じて、日本のスクールソーシャルワーカーに求められる専門的知識や技術を明らかにし、スクールソーシャルワーカーの養成や現任者を対象とした研修プログラムを提示することを目的として実施した。平成24年度においては、平成21年度に実施した国内のスクールソーシャルワーカーから6名を抽出し、平成21年度とほぼ同様の質問内容で聞き取り調査を実施した。この聞き取り調査の目的は、スクールソーシャルワーカーとしての経験値が蓄積されることによる実践への影響や専門職としての意識の変化等について整理するとともに、経験値に応じた現任者研修のあり方を明らかにすることであった。個人差はあるものの、いずれの調査対象者も経験年数を重ねることで、より専門職としての意識が高まり、それに応じた研修やスーパービジョンを求めていることが明らかになった。さらに、今回は3地域(福岡、香川、東京)で調査を実施したが、地域ごとに研修のもち方や内容に特徴があることや、その研修が実際の各スクールソーシャルワーカーの実践内容に大きな影響を及ぼしていることも明らかになった。この国内の聞き取り調査に加え、平成22年度および今年度に行ったアメリカのスクールソーシャルワーカーへの聞き取り調査の内容を踏まえ、国際比較のための質問紙を作成し、日本とアメリカのスクールソーシャルワーカーを対象にWebアンケート調査を実施した。調査からは、スクールソーシャルワーカーとしての知識・技術・価値をある程度備えていると感じていても、研修やスーパービジョンを必要としている現任者の姿が浮き彫りとなった。しかし、今回の調査では回答数が少なく、対象者のバックグラウンドや勤務形態等と研修に求める内容の関連や国際間の違いを明らかにするには至らなかった。そこで、平成25年度も自費によりこの調査を継続し、更なる分析を加える予定である。アメリカでの調査については、その実施方法について調査協力者との調整が予定通り進まなかった。
小腸粘膜由来の肝細胞増殖因子の肝再生促進作用に関する研究

小腸粘膜に含まれる肝再生増殖因子を部分精製し、in vitroで肝細胞培養に添加し増殖効果について検討した。またin vivoで肝切除や小腸切除を行い、肝再生促進効果について検討した。(方法)1.小腸粘膜内の肝再生因子の部分精製:wistar系のラットの小腸粘膜を剥離し、ホモジネートを作り、超遠心、加熱処理を行い部分精製した。2.肝細胞培養:肝細胞は、Seglenらの方法に準じコラゲナーゼを用い分離し、williams培地で培養した。培養液に小腸粘膜因子を1mg/mlの濃度で添加し、1カ月後まで形態および機能(GOT,GPT)を測定した。3.肝切除実験:Higgins and Andersonに従い70%肝切除を行った。以下の3群に分け検討した。I)小腸粘膜因子投与群:肝切除と70%小腸切除を同時に行い、その後連日1週間部分精製した小腸粘膜因子(1mg)を腹腔内投与した。(n=7)II)生食投与群:肝切除と70%小腸切除を同時に行い、その後1週間連日生食(1ml)を腹腔内投与した。(n-6)III)肝切除単独群:肝切除のみを行った。(n=8)以上3群とも、手術後、8時間、1日、2日、一週間後に屠殺し抗BrdUモノクロナール抗体でS期細胞を同定し肝再生能を比較検討した。(結果)1)肝細胞培養実験:小腸粘膜因子を添加しない肝細胞は、約1週間で変性し培養の維持は困難であったが、添加したものでは、1カ月間も肝細胞は生着し培養上清中のGOT,GPTも検出され、機能も維持された。2)肝切除実験:S期細胞の標識率のピークは肝切除単独群で6時間から1日にあり、各々40.2±9.5%,53.1±10%であった。生食を投与した小腸切除を伴った肝切除群は、14.1±4.9%,19.5±7.1%と有意に肝再生は悪化した。それに対して小腸粘膜因子を投与した小腸切除を伴った肝切除群では、52.4±11.5%,62.4±5.9%に有意に肝再生は回復した。(結語)小腸粘膜因子は、in vitroの肝細胞培養肝細胞増殖作用を認め、またin vivoでは、小腸切除により低下した肝再生能を回復させた。(方法)1.小腸粘膜内の肝再生因子の部分精製:Wistar系のラットの小腸粘膜を剥離し、ホモジネ-トを作り、高橋(明大、農学)の方法に準じ超遠心、加熱処理を行い部分精製した。2.肝細胞培養:肝細胞は、Seglenらの方法に準じコラゲナ-ゼを用い分離し、Williams培地で培養した。I)小腸粘膜因子投与群:肝切除と70%小腸切除を同時に行い、そのご連日1週間部分精製した小腸粘膜因子(1mg)を膜腔内投与した。(n=5)II)生食投与群:肝切除と70%小腸切除を同時に行い、その後1週間連日生食(1ml)を腹腔内投与した。(n=5)III)肝切除単独群:肝切除のみを行った。(n=6)以上3群とも、手術後、8時間、1日、2日、一週間後に屠殺し坑BrdUモノクロナ-ル抗体でS期細胞を同定し肝再生能を比較検討した。(結果)1)肝細胞培養実験:小腸粘膜因子を添加しない肝細胞は、約1週間で変性し培養の維持は困難であった。それに対して、添加したものでは、1カ月間肝細胞は生着し培養上清中のGOT,GPTも検出され、機能も維持された。2)肝切除実験:S期細胞の標識率のピ-クは肝切除単独群で6時間から1日にあり、各々50.2±7.5%,60.1±10%であった。生食を投与した小腸切除を伴った肝切除群は、20.1±5.9%,25.1±6.1%と有意に肝再生は悪化した。それに対して小腸粘膜因子を投与した小腸切除を伴った肝切除群では、60.5±10.3%,70.1±3.5%に有意に肝再生は回復した。(結語)小腸粘膜因子は、肝細胞培養肝細胞増殖作用を認め、またin vivoでは、小腸切除により低下した肝再生能を回復させた。肝切除の再生に門脈を介する体液因子や血清因子などが報告されている。しかし門脈の源である小腸の意義についての報告は少ない。小腸粘膜に含まれる肝再生増殖因子を部分精製し、in vivoで肝切除や小腸切除を行った後に投与し、肝再生促進効果について検討した。また、Dガラクトサミン(GalN)による肝障害に対しての抑制効果についても検討した。(方法)1.小腸粘膜内の肝再生因子の部分

精製:Wistar系のラットの小腸粘膜を剥離し、ホモジネ-トを作り、超遠心、加熱処理を行い部分精製した。2.肝切除実験:Higgins and Andcrsonに従い70%肝切除を行った。以下の3群に分け検討した。I)小腸粘膜因子投与群:肝切除と70%小腸切除を同時に行い、その後連日1週間部分精製した小腸粘膜因子(1mg)を腹腔内投与した。(n=7)II)生食投与群:肝切除と70%小腸切除を同時に行い、その後1週間連日生食(1ml)を腹腔内投与した。(n=6)III)肝切除単独群:肝切除のみを行った。(n=8)以上3群とも、手術後、8時間、1日、2日、週間後に屠殺し坑Brduモノクロナ-ル抗体でS期細胞を同定し肝再生能を比較検討した。ラットにたいして小腸粘膜因子を投与しその後にD GalNを250mgを投与しその後血清中のGOT,GPTを測定した。(結果)1)肝切除実験:S期細胞の標識率のピ-クは肝切除単独群で6時間から1日にあり、各々40.2±9.5%,53.1±10%であった。生食を投与した小腸切除を伴った肝切除群は、14.1±4.9%,19.5±7.1%と有意に肝再生は悪化した。それに対して小腸粘膜因子を投与した小腸切除を伴った肝切除群では、52.4±11.5%,62.4±5.9%有意に肝再生は回復した。2)小腸由来に肝再生因子を投与すると、DーGalN投与による肝障害は有意に抑制された。(結語)小腸粘膜因子は、in vivoでは、小腸切除により低下した肝再生能を回復させた。また、その前投与により肝障害は、抑制された。小腸粘膜に含まれる肝再生増殖因子を部分精製し、in vitroで肝細胞培養に添加し増殖効果について検討した。またin vivoで肝切除や小腸切除を行い、肝再生促進効果について検討した。(方法)1.小腸粘膜内の肝再生因子の部分精製:wistar系のラットの小腸粘膜を剥離し、ホモジネートを作り、超遠心、加熱処理を行い部分精製した。2.肝細胞培養:肝細胞は、Seglenらの方法に準じコラゲナーゼを用い分離し、williams培地で培養した。培養液に小腸粘膜因子を1mg/mlの濃度で添加し、1カ月後まで形態および機能(GOT,GPT)を測定した。3.肝切除実験:Higgins and Andersonに従い70%肝切除を行った。(n-6)III)肝切除単独群:肝切除のみを行った。(n=8)以上3群とも、手術後、8時間、1日、2日、一週間後に屠殺し抗BrdUモノクロナール抗体でS期細胞を同定し肝再生能を比較検討した。(結果)1)肝細胞培養実験:小腸粘膜因子を添加しない肝細胞は、約1週間で変性し培養の維持は困難であったが、添加したものでは、1カ月間も肝細胞は生着し培養上清中のGOT,GPTも検出され、機能も維持された。2)肝切除実験:S期細胞の標識率のピークは肝切除単独群で6時間から1日にあり、各々40.2±9.5%,53.1±10%であった。
天文衛星搭載に向けたSISフォトン検出器の超高感度化

近年では、観測周波数5-10 THz(30-60μm)帯での天体観測の実現が特に重要視されている。本研究の目的は、超高感度テラヘルツ波検出器の開発である。MBE(Molecular Beam Epitaxy)技術を導入し、BIB型Ge検出器の1.5-10 THz帯の光検出の超高感度化を目指した。BIB型Ge検出器の超高感度化への2大課題点である(1)超高純度かつ極薄なGe膜の形成および、(2)高性能な透明電極の形成に対して、MBE技術を導入したことで、初めて要求を満たすことができた。分子線エピタキシー(MBE)技術による高品質な(高純度・良好な結晶性)結晶膜の形成に向けて、MBE装置の整備、結晶成長の技術習得を行った。特に、電子銃が使用可能になったことで、Nb等の高融点金属でも高品質な結晶成長が可能となった。当初の計画では、SIS検出器の超高感度化を目指し、MBE技術によるNb膜の形成を予定していた。しかし、今後のテラヘルツ波帯での観測において、特に未開拓な観測周波数帯である10THz帯での観測が重要視されている。この天文学的背景に加え、その後の検出器開発研究の進展から、10THz帯においては、MBE技術によって製作されたBIB(Blocked Impurity Band)型ゲルマニム(Ge)検出器がSISよりも感度を大きく凌駕する性能を示すことが明らかになりつつある。そこで、超高感度テラヘルツ波検出器の開発という同一研究目的の下で、BIB型Ge検出器の開発の急展開を考慮し、MBE技術を用いたBIB型Ge検出器の超高感度化を目指す。具体的な技術課題点として、(1)GeにGaを高濃度(10^16/cc)にドーピングした基板(=受光層)上に、極薄(100nm)・高純度(常温キャリア密度10^14/cc)なGe膜(=ブロック層)をエピタキシャル成長させる、(2)受光層とブロック層の界面で急峻なGa濃度プロファイルを実現する、である。これらは、液相エピタキシー等の従来法では実現困難な技術的課題点であるが、MBE技術を用いることでブレークスルーとなる。さらに、(3)大規模アレイ化を見越し、MBE技術にて透明電極を形成する。透明電極は、従来、イオン打ち込み法で形成される。しかし、ドーピング濃度プロファイルの制御性が優れているMBE技術を採用することで、透明電極での光吸収率が従来比で1/5程度まで抑制できると期待される。3つの技術課題点において、(1)の極薄で高品質なブロック層の形成に成功、(2)をクリア、(3)のドーピング濃度プロファイルが設計通りに得られ、良好な電気特徃(オーミック接触)が実証された。本研究の目的は、MBE技術を用いたBIB(Blocked Impurity Band)型Geの検出器の超高感度化を目指すことである。そして、本年度の研究計画の達成項目である高性能な透明電極の開発に世界で初めて成功した。BIB型Ge検出器は、典型的な素子サイズが数100ミクロンであるのに対し、電極直下に数ミクロン厚程度しか光感受層を形成しない。従って、Transverse型電極では物理サイズの僅か1%程度の受光面積で赤外線を受けることになり、光感度の高感度化が困難である。ほぼ100%の光受光面積を得るためには、Longitudinal型電極(以下、透明電極)の形成が必須となる。さらに、検出器アレイ型化には、構造上、透明電極の形成が必然となる。透明電極に求められる性能要求は、極低温下(2-4K)で(1)高い赤外線(90%以上@波長40-100μm)透過率、(2)低い比抵抗,(3)良好なオーミック接触である。従来の透明電極では、イオン注入法によりGeに不純物をドープした層が形成されてきた。しかし、同手法では全ての条件を満たすことが技術的に不可能である。特に、ドーピング濃度の低制御性が透明電極の性能を大きく劣化させている。本研究では、分子線エピタキシー(MBE)技術を導入し、ドーピング濃度の高い制御性を確保した。本年度は、実際に透明電極を試作した。具体的には、高純度Ge素子の上にAlを高濃度(4x1O^<16>/cc)にドーピングしたGe層(Ge:Al層)をエピタキシャル結晶成長させた。Ge:Al層のAl濃度および、層厚を高精度に制御することで、透明電極に課せられる要求:(1)ほぼ100%の赤外線透過率、(2)十分低い比抵抗5Ωcm(要求値40Ωcm)、そして(3)良好なオーミック接触全てを達成した。遠赤外線帯における高性能透明電極の実証は本研究が世界初である。
シンクロトロン輻射エックス線を検出して素粒子反応から発生する電子を同定する方法

ゼノンガスのドリフトチェンバーとしての特性を調べるための小型チェンバー,およびジェットセル型のチェンバーを試作した。ゼノンガス特性のうち、ガス増巾率とドリフト速度の測定結果はこれまでに文献に発表されているデータとほぼ一致している。一方磁場の影響によるドリフト方向の電場方向からのづれ(ロレンツ角度)についてはこれまでに系統的な測定結果が存在しないが、我々の測定方法が正しいかどうかチェックするためまず結果が発表されているアルゴンとエタンが50%づつ混合したガスを用いて実験を行った。我々の方法が正しいことを確かめた上でゼノンガスに少量のプロパン,エタン,メタン等のクエンチガスを混合してロレンツ角度を測定した。結果は簡単なガスドリフトのモデルから予想されるよりかなり大きな値となることがわかった。これは磁場中で作動するゼノンガスを用いたドリフトチェンバーを設計する際に重要な事である。ジェットセル型ドリフトチェンバーの電場形成は宇宙線テストで行ったがチェンバーの端の方でのゆがみがあることがわかったがそれ以外ではコンピューター計算とよく合っている。このテストはゼノンにくらべて安価なアルゴンガスを用いて行った。ゼノンガスを用いて同じ測定を行うことはゼノンガスを回収することが出来ない限り非現実的である。またこのチェンバーからの信号読み出しは100MHZで波型を記憶するフラッシュADCを用いたが宇宙線トラックに関しては予想通りの精度が得られた。しかしエックス線の吸収によって出来るクラスターの測定はゼノンガスを使用したいと無理であり今度に残された課題である。