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水銀汚染指標としての底生有孔虫群集変化に関する研究

水銀汚染物質が、1968年まで長期間にわたって化学工場から水俣湾へ排出された。その後、1977年から14年間にわたって25ppmをこえる水俣湾の海底汚染堆積物は浚渫され取り除かれた。本研究の目的は、水俣湾と袋湾から採取した海底表層堆積物(コア)に含まれる底生有孔虫と水銀の時空分布を把握し、水銀汚染が底生有孔虫群集に与えた影響や水銀汚染指標種を特定して今後の環境汚染に対する基礎的なデータを供することである。浚渫された水俣湾、浚渫されなかった袋湾とも、ほとんどのコアの下部でバックグラウンドの値を示した総水銀濃度が上位に向かって高くなり、上部でやや下がる傾向が認められた。7地点で調べたメチル水銀濃度もほぼ同じ傾向を示したが、浚渫されていない袋湾が水俣湾に比べて高い値を示した。また、表層堆積物の間隙水、海底直上水、底層水に含まれる総水銀濃度とメチル水銀濃度の分析結果から、海底ふきんの水銀濃度が高く、海底堆積物からの溶出が水中の水銀の起源であること、溶出の際にはメチル水銀が主要な化学形であることが示唆された。一方で、13地点から採取したコアの、それぞれの全層準271試料について粒度分析を行ない、水銀汚染前と後、浚渫後の粒度組成、その他の粒度分析結果に違いが認められなかったことから、底層流が極めて弱い(堆積物の75%以上を泥が占める)この海域の堆積環境が、水銀汚染前から現在までまったくと言ってよいほど変わらなかったことが明らかになった。底生有孔虫群集の解析から、南部八代海と同様に、Bulimina denudataのみが総水銀濃度が高い層準で産出頻度が高くなり、水銀汚染の指標となりうる可能性がさらに高まった。総水銀濃度の高い層準ほど底生有孔虫の総個体数が少ない傾向が認められたが、解析した層準が少ないために明確には言えない。今後、底生有孔虫群集解析を急がなければならない。初年度である平成17年度は、4月20日に水俣湾において、25''間隔のグリッドを設定し、12点の柱状試料(コア)を採取した。なお、この採泥調査は年度初めであったため、通常経費を使用した。また、この調査で礫が分布する海底に柱状採泥器を落としたために採泥器のパイプが曲がり、その後の採泥調査の中止を余儀なくされたが、今回、柱状採泥器を新たに購入した。本年度は12点のコアの処理、粒度組成の分析、底生有孔虫殻の拾い出し、水銀含有量の測定を進めた。底生有孔虫のシャープな画像を得るために、すべてにピントのあうマイクロスコープを購入し、底生有孔虫殻の観察および撮影を行った。底生有孔虫の処理はすべて終わっていないが、予察的に表層堆積物中の底生有孔虫群集組成を調べた結果、水俣湾の5地点ではガラス質殻有孔虫が大半を占め、還元的な環境悪化は認められなかった。とくに水俣湾の北部の1地点では貝形虫が多く、環境の悪化は認められない。ただ、水銀汚染後の海底表層堆積物の浚渫が行われていない南の袋湾では、水俣湾の地点に比べて膠着質殻有孔虫の割合が高く、やや還元的な環境にある可能性が高い。

水銀との関係は、コアにおける水銀含有量と底生有孔虫群集の垂直変化を調べる必要がある。その結果は、漸次、公表する予定である。また、海底表層堆積物と海底直上水中の水銀の測定結果から、メチル水銀が海底表層堆積物から海水中へ放出されていることが今回明らかになった。この研究結果は化学学会で発表し、国際学会誌に投稿した。一方で、これまで行ってきた、南部八代海の水銀汚染と海底表層堆積物の動き、底生有孔虫群集の関係については日本地質学会西日本支部例会(2月)、底生有孔虫研究集会(3月)で発表し、共立出版の「日本の地質増補版」に概要を載せ、月刊海洋に投稿した。なお、南部八代海の研究結果は、イギリスから出版された「The Evolution of Clastic Sedimentology」に紹介された。これまでに科研費による水俣湾の採泥調査は,平成12年11月、平成13年3月、さらに緯度経度25秒のグリッドを設定し、湾内の15地点と湾外の2地点において平成17年4月20日、平成18年度6月26日に採泥調査を行った。とくに平成17年4月の調査は、水俣湾の海水中の水銀と海底表層堆積物との関係、溶け出す水銀の優勢な化学形、水銀移動の実態の解明、水銀汚染と底生有孔虫との相関の解明を目的とし、水銀濃度に関する研究結果を報告した(Tomiyasu et al.,2006)。柱状試料(コア)による総水銀・メチル水銀の垂直変化から、表層では総水銀量が1mg/kgを超えて高いこと;水俣湾では浚渫による混合や再堆積によって、コアの上部における水銀濃度はあまり変化しないこと;浚渫した水俣湾のメチル水銀は、浚渫が行われなかった南部の袋湾に比べて低い値を示し、浚渫による混濁によってメチル水銀が海水中に溶出したと考えられること;さらに、水中生物によって吸収され、蓄積された、袋湾の堆積物に含まれるメチル水銀の高い濃縮が明らかになった。一方で、水俣湾・袋湾の10地点で採取したコアの表層1cmに含まれる底生有孔虫群集を調べ、袋湾の最奥部(地点11)を除く9地点で石灰質ガラス殻を持つ有孔虫がほとんどを占め、袋湾奥部に位置する地点11では、他の地点に比べ膠着質殻有孔虫の産出頻度が高かったことがわかった。また、5地点は下位の層準についても底生有孔虫を調べ、袋湾奥部の地点11を除く4地点では、堆積物10cc中の底生有孔虫個体数は、水銀汚染前と考えられる層準に比べ、高い水銀の値を示す層準で減少傾向にあり、とくに高濃度の水銀を含む層準ではその数が激減し、南部八代海で汚染後に産出頻度が増加したBulimina denudataが、この4地点でも、唯一、汚染後の層準で増加し、高い産出頻度を示すことがわかった。浚渫しなかった袋奥部に位置する地点11はB.denudataが優勢種として産出しなかった。この地点の表層の優勢種は、汚染前と考えられる下位の層準でも変わらなかった。Trochamminaの2種が優勢で、底質が腐泥で石灰質ガラス殻有孔虫の殻が白化あるいは一部溶解していることから、この地点の特異な有孔虫群集は水銀量よりも還元的な環境を強く反影していると考えられる。この結果は北海道大学(MRC研究発表会)で発表した(大木ほか、2007)。水俣湾と袋湾の9地点から採取した海底表層堆積物(コア)について総水銀濃度の分析を行い、すべての地点で底質中の総水銀濃度は上位へ高くなることがわかった。平行して水銀汚染前と汚染後の堆積環境の変化の有無を調べるため、この海域の13地点から採取したコアの、それぞれの全層準271試料について粒度分析を行った。その結果、集中豪雨等のイベント(2試料)を除いて全ての堆積物が粗粒シルト中粒シルトから成り、淘汰度も悪い非常に悪い(1.232.55)で、この海域の底層流は汚染前、汚染後を通じて変化がなく、泥質堆積物の堆積する流れの弱い環境下にあったことが明らかになった。
うつ病患者における認知障害メカニズムに関する精神生理学的検討

臨床研究において,うつ病患者は周りの環境や将来についてネガティブに考えるなどの認知障害がみられることが明らかになっている.しかし,その生理学的基盤となる脳内障害メカニズムは明らかになっていない.本研究は,うつ病患者を対象として前頭葉機能検査である言語流暢性課題遂行時の脳活動を機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて検討した(分子精神医学,2,83-84).その結果,うつ病患者では,健常者と比較して左前頭前野や帯状回前部を中心とした前頭前野の領域で活動が低下していることが示された.このことから,うつ病患者の将来に対するネガティブな認知に関しても前頭前野の機能障害によるものとする病態仮説をたて検証を行った.まず,健常者を対象として情動予期課題遂行時の脳活動をfMRIを用いて検討した結果,ポジティブ事象の予期には左前頭前野が関連しており,ネガティブ事象の予期には右前頭前野・帯状回前部を含む領域が関連していることが示された(NeuroReport,14,51-55).一方で,うつ病患者では,ポジティブ事象の予期に関連した左前頭前野の活動は低下しており,ネガティブ事象の予期に関連した右前頭前野・帯状回前部の活動は亢進していた.これらのことから,うつ病患者は前頭前野の機能障害により,将来に生じる事象のポジティブな評価が困難であり,また,将来のネガティブ事象に対する感受性が亢進しており,結果として将来に対するネガティブな認知が生じていると考えられる.この研究の一部は,日本心理学会第67回大会(2003年9月)において発表した.うつ病は、環境や将来をネガティブに考えるなどの認知障害がみられる。また、ヒトの心理・行動実験や動物のうつモデル実験では、うつの認知処理にネガティブバイアスがみられることが示唆されている。これらより、うつ病では、事象の認知情報処理に障害があると推測できる。将来の情動事象の処理に関する脳内機構を明らかにするため、情動刺激を用いた予期的反応課題を行い、fMRIを用いて脳活動を計測した。本年度は、健常者の検討を行った。方法:健常者15名の予期的反応課題遂行時のfMRIを撮像した。課題は、二つ1組の刺激(S1:幾何学図形、S2:快/不快/中性の情動スライド)を一定の間隔でモニターに呈示した。被験者は、S1-S2の組み合わせを固定した条件(予期可能条件)と、組み合わせがランダムな条件(予期不可能条件)を行った。結果:予期可能条件では予期不可能条件と比較して、前頭前野で活動が上昇した。快刺激を予期している時では、左背外側前頭前野、左内側前頭前野の活動がみられた。不快刺激を予期している時では、右下前頭前野、右内側前頭前野、右扁桃体、左前帯状回、視覚野の活動がみられた。考察:将来の情動刺激予期における前頭前野の役割が示唆された。また、左前頭葉は快刺激の予期と関連し、右前頭葉は不快刺激の予期と関連することが示唆された。扁桃体、前帯状回は、不快刺激の予期に重要な役割を果たしており、視覚野におけるネガティブな情報入力を調節していると考えられる。先行研究では、うつ病患者で、安静時の左背外側前頭前野、前帯状回の血流低下が報告されている。以上のことより、うつ病は、快刺激の予期や不快刺激の入力調節に障害があるため、将来をネガティブに考えるなどの臨床症状がみられるのではないかと推測できる。今後は、うつ病患者における検討を行う。臨床研究において,うつ病患者は周りの環境や将来についてネガティブに考えるなどの認知障害がみられることが明らかになっている.しかし,その生理学的基盤となる脳内障害メカニズムは明らかになっていない.本研究は,うつ病患者を対象として前頭葉機能検査である言語流暢性課題遂行時の脳活動を機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて検討した(分子精神医学,2,83-84).その結果,うつ病患者では,健常者と比較して左前頭前野や帯状回前部を中心とした前頭前野の領域で活動が低下していることが示された.このことから,うつ病患者の将来に対するネガティブな認知に関しても前頭前野の機能障害によるものとする病態仮説をたて検証を行った.まず,健常者を対象として情動予期課題遂行時の脳活動をfMRIを用いて検討した結果,ポジティブ事象の予期には左前頭前野が関連しており,ネガティブ事象の予期には右前頭前野・帯状回前部を含む領域が関連していることが示された(NeuroReport,14,51-55).一方で,うつ病患者では,ポジティブ事象の予期に関連した左前頭前野の活動は低下しており,ネガティブ事象の予期に関連した右前頭前野・帯状回前部の活動は亢進していた.これらのことから,うつ病患者は前頭前野の機能障害により,将来に生じる事象のポジティブな評価が困難であり,また,将来のネガティブ事象に対する感受性が亢進しており,結果として将来に対するネガティブな認知が生じていると考えられる.この研究の一部は,日本心理学会第67回大会(2003年9月)において発表した.
ホーソーン文学における歴史と詩学の位相-独立期アメリカの精神と文化の表象を読む

ホーソーン研究において従来盲点であった、アメリカ独立期をめぐる政治・社会の公的主題に絞り、詩的想像力という伝統的な詩学のテーマを散文において考察する総合的研究を目指した。本研究は学際的研究でもある。アメリカ文学はとかくアメリカだけを切り離してローカルに見る見方に偏るが、ホーソーンのテクストは明らかにアメリカが接触した先住民やヨーロッパなど、他の文化への理解をも促すからである。関連する表象を扱う際には、私のこれまでの図像学的研究方法を継承した。(1)本研究はホーソーンの文学テクストに現れた、独立戦争を中心として形成された広義の独立期アメリカの精神と文化の表象を、従来の表象研究をさらに進展させた視点-新歴史主義的史学と詩学の手法を融合させる視点-で読み、ホーソーン研究にあらたな批評方法<新しい詩学>を構築することを目的とする総合的研究である。(2)本研究は批評の昨今の動きとも連動する。我が国の内外におびただしいイデオロギー批評を生み出した文学研究での新歴史主義の旗手たちは、ミレニアムを機に古典や美の価値、文学の伝統、作者の復活を主張して、行き過ぎた新歴史主義に歯止めをかけた。本研究はこの新たな方向へとホーソーン研究を活性化する一つの企てである。まとまった形で取り上げられることのなかった、アメリカ独立期をめぐるホーソーン作品の総合的研究のための基礎的準備を心がけた。(1)全集、短編集に未収録の文献の内、国内で収集可能なものを他大学やウェッブ上で入手し整備した。(2)夏期休暇にカナダ国境近くのメイン州に現地調査も兼ねて出かけ、国内では入手困難な文献・資料を収集した。アメリカの広義の独立戦争におけるフランス側、イギリス側の資料、現地の地理的状況などを把握した。特にホーソーンが「ある鐘の伝記」のソースとした「ラール神父の鐘」を実際に目で確認し、その歴史上の記録にも接することができた。この結果を進行中の共編著『独立の時代-アメリカ古典文学は語る』の、「ある鐘の伝記を読む」に反映させた。(3)フレンチ・インディアン戦争を背景にしたホーソーンの短編を分析する過程で、英米の軍人についての歴史的背景を調査した。その成果はヴィクトリア朝文化研究学会から依頼された特別研究発表「ホーソーンの<みた>二つのイングランド」と、アメリカ学会から依頼された『アメリカ研究』の特集「大統領」での「ホーソーンの<ジョージ・ワシントン>に反映させた。(4)戦争をめぐる研究として、関大英文学会で企画したシンポジウム『英米文学と戦争』を実施し、司会・講師をつとめた。この成果を共著の形で発表する計画をたてている。(5)春期休暇にイングランドで図像資料を収集した。その成果は進行中の山下昇氏編の共著論文「ホーソーンの<みた>二つのイングランド--蔦をめぐる瞑想」に反映させた。(1)研究テーマ「ホーソーン文学における歴史と詩学の位相--独立期アメリカの精神と文化の表象を読む」に従って二つの論文を発表した。その内訳は(1)2007年度日本アメリカ文学会関西支部シンポジウム(司会・講師)を発展させた編著『独立の時代--アメリカ古典文学は語る』(2009)で「【ある鐘の伝記】を読むーホーソーンにおける歴史と詩学の交錯」を執筆。(2)2008年度の日本ヴィクトリア朝文化研究学会特別講演(招待)の原稿を元に「ホーソーンの<みた>二つのイングランドー蔦を巡る瞑想」『メディアと文学が表象するアメリカ』(2009)を執筆した。(2)資料収集(1)国内における資料収集--最近進んでいる古い出版物の復刻やウェッブ上の資料、他大学からの借り入れにより、ジョージ・ワシントンの著作集、北アメリカ英仏戦争、独立戦争関係の書物、辞典類などを入手した。(2)海外における資料収集--ホーソーンの『英国ノート』に描写される古戦場や軍人の記述を現地で実際に確認し、資料を入手した。9月1927日にカナダに出張し、北アメリカ英仏戦争の古戦場を訪れ、現地の地勢、川、高原、町、建物、要塞、記念碑の様子を見聞し、教会、博物館等で文献資料を収集した。また2010年2月253月6日にイギリスに出張し、北ウェールズやイングランド東部を訪れ、教会や古城で現地調査と文献収集を行った。現地ならではの知識を得た。(3)関西大学英文学会2008年度大会でのシンポジウム「英米文学と戦争」を発展させるべく『英米文学と戦争』出版を企画、原稿募集、査読の上、2010年度予算を申請し受理された。(1)本研究は、ホーソーンの中でも従来本格的な研究がほとんどなされてこなかった独立期アメリカをめぐる作品を総合的に研究するものである。当該年度は、その一環として広義の独立戦争ともいえるフレンチ・アンド・インディアン戦争に焦点を当て、『英国ノート』やスケッチ、エッセイといった、これまで研究の対象となりにくかった、扱いの難しい作品を取り上げた。

なかでも、イギリスの軍人ジェイムズ・ウルフに捧げるホーソーンのオマージュに着目し、その理由を歴史や表象、詩的表現などから考察した。(2) 19世紀当時のイギリス人は、ホーソーンの表現を借りれば「ネルソンさえあればシェイクスピアもニュートンもベイコンも不要」というほど、ネルソン贔屓であった。しかしホーソーンはネルソンを「胡散臭い偉人」と退け、ウルフを高く評価した。それは必ずしもウルフがフランスをアメリカ大陸から追い出し、結果的にアメリカに独立をもたらすことになったとだけのいう理由ではなかった。この仮説を確かなものにするため、ホーソーンの作品の精読はもちろん、『英国ノート』に描写されるスコットランドや北アメリカの、ウルフに関する古戦場や記念碑を訪れ、現地での資料収集も行った。(3)すでに2008年度にシンポジウム「英米文学と戦争」を組織していたが、さらに充実発展させて『英米文学と戦争の断層』(関西大学出版部2011)を企画・出版した。研究テーマ「ホーソーン文学における歴史と詩学の位相--独立期アメリカの精神と文化の表象を読む」に従って、平成2022年度の3年間はアメリカ独立戦争と、その前哨戦としてのフレンチ・アメリカン戦争、さらに遡ってカナダ国境におけるアメリカ東部地方のピューリタンとカトリックの小競り合いについての、これまで詳細に論じられなかったホーソーン作品を取り上げた。そこに登場するジョージ・ワシントンやジェイムズ・ウルフ、ラール神父を通して、歴史を神話化するホーソーンの詩的想像力のあり方を考察した。そのため舞台となった現場に出向き、現地の地勢、水(海、川、湖)、風光などを肌で捕らえ、要塞、記念碑、彫像、鐘などを調べ、かつ現地でしか入手できない資料を収集した。研究成果は雑誌論文、書物の形で発表したが、結果的にトランス・アトランティックな視座が特徴となった。これに対し、本課題での研究の最終年に当たる23年度は、独立戦争を中心とする、いわゆる独立期アメリカそのものから時代的に遡り、マサチューセッツ湾第一世代植民地に軸足を移した。それは決して本研究課題から逸脱するものではなく、独立期アメリカの自由の精神と文化の原点が17世期前半にこそあることを、ホーソーンの『緋文字』が提示しているからである。大幅な時代錯誤が誤読を生むことをあれほど戒めたこの作品の語り手の言葉に今一度素直に従い、この作品の未だ解明されない摩訶不思議な表現を19世紀半ばではなく17世紀前半の英米の思想、歴史、宗教を背景にして読み直すことを試みている。糸口はホーソーンが初期構想として抱いていたアイディアを破棄した理由の考察にあった。その過程で、ホーソーンがカトリックをどう考えていたか、さらにいえば17世紀第一世代植民地のピューリタンとカトリックとの関係をホーソーンはいかにトランス・アトランティックにとらえ、いかに詩的想像力と交錯させて作品に仕上げているかを明らかにしようとした。その成果は23年度の論文だけでなく、24年度の二つのシンポジウム(ホーソーン協会、日本英文学会関西支部)での発表にも持ち越される。
ターボ機械の異常流動現象の総合的抑制法に関する研究

ターボ形流体機械は、設計点から外れた運転をすると様々な異常流動現象が発生し、振動・騒音を誘発する。世界に発信できる技術として、ターボ機械の効率を落とすことなく、これらの異常流動現象を総合的かつ簡便に抑制することができる方法を完成させる事を目的として、実験および数値解析により研究した。先ず、最も厳しいキャビテーション状態で運転されるインデューサを取り上げ、本研究担当者らが開発して来たJグループ技術を適用した結果、その形状を最適化することにより、低流量時のキャビテーションを抑制し吸込み比速度を従来よりも2倍程度向上させ、さらに旋回止めと併用する方法を開発し、これまで困難であった過大流量時の吸込性能を従来の1.5倍に向上させることに成功した。次に、遠心ポンプを取り上げ、セミオープン羽根車にJグルーブを適用した結果、効率を落とさずに吸込み性能を飛躍的に向上させることに成功した。クローズド羽根車では構造上Jグルーブを適用困難なので、羽根入ロシュラウド壁を除去したセミクローズド羽根車を新たに提案してJグルーブを適用した結果、最高効率を落とすことなく不安定性能を完全に抑制し、さらにグルーブ形状を最適化することにより、過大流量を含む全流量域で吸込み性能の向上に成功した。研究の第2ステップとして、最も厳しいサージが発生する遠心圧縮機を採り上げ、Jグルーブ技術を適用した結果、サージ抑制に大変効果的であることを実験的に確認した。数値解析による検討から、サージ抑制には旋回失速の初生を遅らせ全圧-流量曲線の右上がり不安定をなくすことが重要であること、そしてJグループをディフューザ入口付近に装着するとその効果は低いが、ディフューザ出口付近に装着すると、旋回失速の初生を抑制して最高効率をほとんど低下させることなく全圧曲線を安定化させ、サージマージンを著しく拡大できる画期的な方法であることを見出した。本年度は、遠心形式および軸流形式のポンプのキャビテーション性能の飛躍的向上を図り、同時に翌年度研究する遠心圧縮機のサージ抑制試験用の実験装置を設計製作した。先ず、最も厳しいキャビテーション状態で運転される軸流形式の代表として、インデューサを取り上げ、本研究担当者らが開発して来たJグルーブをケーシング壁に装着して、キャビテーション試験を行った。その結果、Jグルーブの形状を最適化することにより、低流量域でキャビテーションを抑制し吸込み比速度を従来よりも2倍程度向上させることに成功した。次に、これまで困難であった過大流量域の吸込性能を向上させるために,旋回止めとJグルーブを併用する方法を考案し、実験およびCFDにより、過大流量域におけるキャビテーションをも抑制できることを解明し、吸込み性能を従来の1.5倍に向上させることに成功した。また、旋回止めの併用は逆に低流量域における吸込性能を多少低下させたが、全流量域で吸込み性能を1.5倍程度向上させることに成功した。本研究の第2ステップとして、遠心ポンプを採り上げ、効率を低下させることなく吸込み性能を全運転範囲で向上できるような抑制法を探求した。先ず、Jグルーブをセミオープン形の羽根車に適用した結果、効率を落とさずに吸込み性能を向上させることに成功した。次に、クローズド形の羽根車にはJ-グルーブが適用できないため、新たにセミクローズド形式の羽根車を開発し、キャビテーション抑制効果を実験的に検討したが、吸込み性能の向上はわずかであった。そこで羽根を上流側に延伸した新たな羽根車を開発したが、吸込み性能は却って低下してしまった。これは、上流側に延伸した部分で発生したキャビテーションが主羽根まで到達した事が原因と判明したので、次年度に羽根車を改善し、吸込み性能の向上を目指す予定である。

本年度は、遠心圧縮機のサージと旋回失速、そして遠心ポンプの不安定性能と吸込み性能を採りよげ、最高効率をほとんど低下させることなく、これらの異常流動現象を抑制する方法を実験および数値解析を用いて解明した。先ず、最も厳しいサージが発生する遠心圧縮機を取り上げ、最高効率を落とすことなくサージマージンを拡大する方法を、数値解析及び実験により検討した。Jグルーブとして、ラジアルグルーブ及びスパイラルグルーブを平行壁ディフューザに装着した実験を行い、サージマージンがかなり伸びることを確認したが、最高効率も低下してしまった。そこで、数値シミュレーションにより、Jグルーブの深さ、幅、取り付け位置を広範囲に変化させ、Jグルーブの最適形状を探求した。その結果、Jグルーブを平行壁羽根なしディフューザ入口付近に装着すると、旋回失速を抑制することは困難であるが、ディフューザの出口付近に装着すると、旋回失速を著しく抑制することが出来るので、最高効率をほとんど低下させることなく全圧曲線を安定化させ、サージマージンを著しく拡大できる画期的な方法を見出した。次に、遠心ポンプを用いて、機械の性能を殆んど低下させることなく不安定性能及びキャビテーション性能を向上させる方法を、実験及び数値シミュレーションにより検討した。セミオープン羽根車における実験の結果、Jグルーブを羽根車入口付近のケーシング壁に装着すれば、キャビテーション性能が著しく向上し、最高効率も多少上昇することが判明した。一方、クローズド羽根車では構造上Jグルーブを有効に作動させ得ないので、新たに羽根入口付近のシュラウド壁を取り除いたセミクローズド羽根車を提案し、Jグルーブを装着した結果、最高効率を殆んど落とすことなく不安定性能を全流量範囲で完全に抑制することに成功し、吸込み性能も多少上昇した。
伝統産業が連携したエシカルフードチェーンにおける多様な農資源の活用方策

EUでは、ロンドン五輪を機に人・社会・環境・地域への倫理的配慮に基づくモノづくりや消費行動としてエシカル消費を推進している。日本国内でも、農畜産業と酒造業が地域内で生産される原料を調達して優先的に地域内で消費されるようなフードチェーンを構築し、エシカル消費を牽引している事例が見られる。本研究では、エシカル消費に関わる農畜産業と酒造業の生産段階から加工・流通段階までをエシカルフードチェーンとして捉え、各段階における費用負担の実態解明とエシカル消費の動機づけとなるラベル認証・法制度のあり方を検討する。
農山漁村におけるインバウンド需要の潜在力と社会的受容性の解明

本研究は、農山漁村に蓄積されている自然資本を地域の魅力の源泉とみなし、それが湧出する生態系サービスを高度に活用し、農山漁村へのインバウンド需要を拡大させうる条件を実証的に解明し、地方創生の新たな展開戦略を構築しようとするものである。具体的には、1農山漁村における潜在的なインバウンド需要を地域間比較が可能な形で定量化する手法を開発し、経済波及効果を試算するとともに、2インバウンドの増加に対する農山漁村の社会的受容性を分析する。
高スピン偏極物質およびナノ構造の形成とスピン依存伝導現象の研究

GeにMnをドープしたGe1-xMnxについて、Ge(111)基板上への成長でどのようにMnドープ濃度に対して構造・磁性が依存するかは今まで未解明であった。分子線エピタキシー法によってGe1-xMnx成膜を行い、評価をした結果、Mnのドーピング濃度を高くするにつれ、Mn濃度の高い領域が分散してできることがX線小角散乱法や透過電子顕微鏡観察によって分かった。そのMnリッチ領域は、Mnドーピング濃度を高くするにつれ広がってゆき、それによって膜に構造的不均一性が現れることがわかった。そしてそれが磁性に強く影響を与える事を明らかにした。具体的には、Mnが低濃度領域(9%)においては磁気ポーラロンがパーコレートすることで強磁性クラスターが大きくなり、やがて相関長が長距離となって10K付近において強磁性転移を起こすことが、磁化測定や伝導測定の理論との良い一致などから示唆された。一方、Mn濃度が14%程度の高濃度になると、Mn原子同士の直接交換相互作用の存在や、高い構造的不均一性によって磁気転移が緩慢になり、75K以下付近から徐々に磁気ポーラロンの核ができ始め、段階的に強磁性転移してゆき、10Kで転移が完了する振舞いを示すことが伝導・磁化測定から分かった。これらは単純な磁気パーコレーションモデルだけでは説明できず、不均一性の高いdisorderな構造を持つ物質で見られる現象で、グリフィス相に類似した振舞いとして興味深い現象である。Ge(111)上において均一性の高い磁性半導体を作るのにはどのような条件が必要なのかを探るのが本研究の一つの目的であったが、研究が進につれ不均一性の高い構造ができやすく、均一膜の作製は困難であることが判明した。しかし、不均一膜の示す物性が非常に興味深いもので、伝導測定などから磁気ポーラロンがパーコレーションを引き起こし強磁性を発現していることを明らかにできた点は、計画にない進展部分であった。GeMn磁性半導体の研究の方向としては大きく分けて2つある。一つは基板方位や成長温度、成長フラックス速度などを最適化することによってより均一な作製膜を作ること、もう一つは不均一膜ができる成長条件で成膜し、その物性の探求を行うことである。前者の場合は、Geに対するMnの固溶度が低いことからかなりウィンドウが狭いと考えられる。工夫すべき点があるとすれば、格子定数の大きな面方位を用いて、オフ基板によってテラス構造的に成長してゆくモードを探すことである。後者の場合は、すでにGe(001)基板上で多くの研究があるが、Ge(111)基板上においては未だにどういった成長モードが存在するのかが不明で、従ってその磁性を始めとした物性もよく分かっていないため、研究の余地がある。構造的均一性が磁性にどのような影響を与えるかという点については違う物質系でも共通の依存性が見られる可能性があり、より広い観点からの研究を行いたい。本年度の研究においては、強磁性微粒子を含むナノ構造において生じる興味深い伝導現象について、研究を行った。微粒子系においては、そのナノオーダーのサイズから生じる単電子効果のような様々な現象、例えばクーロンブロッケードやコトンネル伝導などが観測されている。そのナノ微粒子が強磁性体であった場合、さらに磁気依存伝導という側面が加わり物理学的な側面と電子工学的な側面の両方から注目を集めている。磁気依存伝導を測る手段として磁気抵抗(MR)測定があるが、MRが生じる原因はさまざまであり活発な議論を呼んでいる。例えば、強磁性体に絶縁体障壁が挟まれた構造をもつ場合に生じるトンネル磁気抵抗効果や、強磁性微粒子間のトンネルで生じる磁気抵抗などである。原因はさまざまであり、一筋縄ではない。本研究で扱ったサンプルでは非磁性体に強磁性微粒子1つが挟まれた経路を取るのであるが、そのモデルではシンプルなトンネル磁気抵抗は生じない。しかし、低温で負の磁気抵抗が観測されて、その温度依存の増大傾向が非弾性コトンネル伝導の強さと一致した。この事実から、我々は非弾性コトンネルの状況下で起きたつ伝導が磁気抵抗を生じさせたと考えた。またMnAs強磁性微粒予は非常に異方性が高いことから、磁気抵抗の起源がトンネル異方性磁気抵抗TAMRである可能性があると提唱した。強磁性微粒子系におけるTAMRの報告はなく、非常に興味深い結果であると考えている。さらに研究が進めば、微粒子系における異方性と磁気抵抗の関係が明らかにできると考えている。

一方、Mn濃度が14%程度の高濃度になると、Mn原子同士の直接交換相互作用の存在や、高い構造的不均一性によって磁気転移が緩慢になり、75K以下付近から徐々に磁気ポーラロンの核ができ始め、段階的に強磁性転移してゆき、10Kで転移が完了する振舞いを示すことが伝導・磁化測定から分かった。これらは単純な磁気パーコレーションモデルだけでは説明できず、不均一性の高いdisorderな構造を持つ物質で見られる現象で、グリフィス相に類似した振舞いとして興味深い現象である。Ge(111)上において均一性の高い磁性半導体を作るのにはどのような条件が必要なのかを探るのが本研究の一つの目的であったが、研究が進につれ不均一性の高い構造ができやすく、均一膜の作製は困難であることが判明した。しかし、不均一膜の示す物性が非常に興味深いもので、伝導測定などから磁気ポーラロンがパーコレーションを引き起こし強磁性を発現していることを明らかにできた点は、計画にない進展部分であった。GeMn磁性半導体の研究の方向としては大きく分けて2つある。一つは基板方位や成長温度、成長フラックス速度などを最適化することによってより均一な作製膜を作ること、もう一つは不均一膜ができる成長条件で成膜し、その物性の探求を行うことである。前者の場合は、Geに対するMnの固溶度が低いことからかなりウィンドウが狭いと考えられる。工夫すべき点があるとすれば、格子定数の大きな面方位を用いて、オフ基板によってテラス構造的に成長してゆくモードを探すことである。後者の場合は、すでにGe(001)基板上で多くの研究があるが、Ge(111)基板上においては未だにどういった成長モードが存在するのかが不明で、従ってその磁性を始めとした物性もよく分かっていないため、研究の余地がある。構造的均一性が磁性にどのような影響を与えるかという点については違う物質系でも共通の依存性が見られる可能性があり、より広い観点からの研究を行いたい。
時空間様相論理に基づくシステム記述言語の設計とその回路自動設計問題への応用

本研究は、時空間様相論理に基づいた回路記述言語を設計し、論理の枠組のなかで回路の自動設計の実現を目的としたもので、次の具体的研究課題について研究を行なった。(1)時空間様相論理の研究、(2)論理に基づいた推論・検証機構の研究、(3)定理証明的手法による回路自動合成システムの開発、(4)回路レイアウトシステムの開発。(1)の時空間様相論理については、決定手続き、公理系の完全性や無矛盾性といった理論的性質および回路記述言語や知識表現言語としての諸性質が明らかになった。(2)については、定理証明手法の基本である導出アルゴリズムが、様相述語論理でも論理式の構文を様相ホーン節に制限すれば、適用可能な事等を示している。以上の結果をふまえて(3)の問題を研究した。まず様相ホーン節を構文とする回路の構造と動作を記述できる回路実現言語を設計した。ついで、回路仕様記述言語として簡潔で分り易くしかも理論的ベースのしっかりしている再帰方程式を採用し、回路自動合成問題を回路仕様記述からこの回路実現言語への変換という形で定式化している。再帰方程式から回路実現言語への自動変換には、多くのヒューリスティクな面や非決定的な要素があるため、変換規則やその知識としての表現法や処理の効率化等についても種々の工夫を行なっている。又この回路自動合成システムのプロトタイプを論理型言語Prologを用いて作成している。最終出力である回路レイアウトシステムについては、素子およびその接続情報を述語の形で与えたとき、自動的に配線を行ない表示する簡単なシステムを作成した。以上の結果から、高レベル記述から知識工学的手法を用いた回路自動設計が基本的には可能であるとの結論を得ることができた。この手法を発展させるためには処理の効率化と関連して知識の表現や高階論理の概念を用いたメタ推論機構等が重要な研究課題である。
レーザー照射による肝硬変治療の開発

Giancarlo Ugazioらが考案した方法で、家兎に四塩化炭素を投与し肝硬変を作成した。肝硬変作成後、ネンブタールによる静脈麻酔を行い開腹した。肉眼的に肝硬変であることを確認の上、回結腸静脈からカテーテルを挿入し、門脈圧を測定した。左室内に留置したカテーテルからマイクロスフェアを注入し、大腿動脈内に留置したカテーテルからレファレンスの採血を行った。10羽に対しては、肝臓全体に高エネルギーレーザー照射を行い、直径1mmのレーザー孔を多数開けた。残り10羽に対しては、レーザー照射はせず対照群とした。閉腹し、2ヶ月後に再度静脈麻酔下に開腹した。前回と同様に門脈圧を測定した。左室内に留置したカテーテルから前回と異なるマイクロスフェアを注入し、大腿動脈内に留置したカテーテルからレファレンスの採血をした。肝臓を摘出し、肝動脈にカテーテルを挿入し、ヨードのk吸収端の直上のエネルギーに単色化した放射光をX線源として、肝動脈造影を行った。肝臓内の2種類のマイクロスフェア量を蛍光X線分析器で測定した。レーザー照射群のレーザー照射後の門脈圧は、対照群より若干高くなっていった。単色放射光を用いた肝動脈造影では、レーザー照射群の方がhypervazcularであるように見えたが、肝臓の厚みのため際立った差は指摘できなかった。マイクロスフェアのカウントは、照射群の方が高い傾向があった。レーザー照射のために、微小血管増生が促進されたかもしれないが、圧勾配を考えると、動脈門脈シャントが作られ、そのためむしろ門脈圧を高めた可能性が示唆された。家兎の正常肝に対してレーザーの出力、露光時間等の条件を変えてTMRレーザー照射を行い、至適条件を決めた。家兎(NewZealand White Rabbit)に対してネンブタールを静脈注射し麻酔した。開腹し、レーザーの出力、パルス幅等条件を変えてレーザー照射し、肝臓の1葉に対して複数の小孔を作成した。2カ月後に再度静脈麻酔を行い開腹した。頚動脈から左室内にカテーテルを挿入し、マイクロスフェア(Zr)を注入した。大腿動脈内にカテーテルを留置し、これよりレファレンスの採血を行った。肝臓を摘出し、in vitroで微小血管造影を行った後、レーザー照射した肝葉とそれ以外の肝葉に分けて固定し、それぞれのマイクロスフェア量を蛍光X線分析器で測定した。血管造影は、摘出した肝臓の肝動脈にカテーテルを挿入し肝動脈造影を行った。線源は高エネルギー物理学研究所の白色光をヨードのk吸収端直上のエネルギーレベルに単色化したもの(33.3keVの単色放射光)を用い、乳腺撮影用の蛍光板上に蛍光像を作った。この像をアヴァランシェ型ハイビジョンカメラで撮影し画像処理を行った。心臓のレーザー照射では、左室壁を貫通したレーザー光は心室腔内の血液によって減衰し、対側の心筋壁を障害することはないが、肝臓においては容易に貫通し周囲の臓器を障害する。肝臓の厚さによって貫通しないように出力を変えるのは実際的ではなく、重要臓器を損傷しないようにレーザーの方向を決め、貫通させてしまう方が容易であった。レーザー照射した肝葉の血流が増えていることはマイクロスフェアのカウントでは明らかにできたが、血管造影では組織の厚さが障害となってレーザー照射の効果を証明できなかった。
ワン・ストップ超平滑研磨能を有する有機/無機コアシェル型弾性球状投射材の開発

硬い材料の表面にコアシェル粒子を衝突→滑走させながら、研削→研磨を同時に行う弾性投射材料の開発を目指した。コアシェル粒子はコアが親水性材料であれば、表面のCOOHやOH, NH2などとの反応によって容易に異種材料を固定化できるが、コアが疎水性材料の場合、表面に活性な反応点がないため、ハロゲン化など、煩雑なプロセスが必要となる。コア材料として、二重結合を有する疎水性ポリマー、ポリブタジエンに着目し、弾性を有するコア粒子の調製とその力学特性の制御を検討した。その結果、エラストマーによる柔軟相と無機粒子による剛直相を併せもつ二層構造コアシェル粒子をすることができ、球状弾性投射材の開発に成功した。シリコンウエハなどの硬質基板の表面研磨加工は,スライス後、固定砥粒や遊離砥粒によるラッピング・ポリッシングプロセスにより、ナノ以下まで平滑化するが,ブラスト技術を用いてウエハを平滑化した報告例はない。申請者らは、1シェルが硬質無機材料で、コアがポリマー材料で構成されたコアシェル粒子の調製を検討し、2粒子物性のキャラクタリゼーション、表面硬度の制御および弾力性の制御・最適化を行う。3シリコンウエハなどの硬い材料の表面にコアシェル粒子を衝突→滑走させながら、研削→研磨を同時(One-Stop)に行う新規投射材料の開発を目指した。1球状粒子:水系粘性媒体中で、ポリブタジエンの有機溶液の液滴を形成させ、加熱しながら、溶媒を蒸発させることにより、球状粒子を得た。2有機/無機コアシェル:チオール基を導入した無機微粒子を粒子表面に接触させ、エン-チオール反応により、固定化した。チオール化合物を用いて、1)粒子化した後、チオール化合物を導入した無機粒子を固定化する方法、2)チオール化合物をポリブタジエンに導入しながら、粒子化する方法、3)チオール化合物を無機物に導入して、それをOne Potで粒子化する方法を行った。1)の方法で、ブラスト効果を試したところ、良好な結果が得られた。しかしながら、60回までは、耐久性があるものの、それ以上になると耐久性がないことがわかり、以上、2)、3)と検討を行い、粒子化を再度、調査することとした。その結果、3)の方法により、チオール化合物の導入量により、表面分散型、内包型の制御が可能となった。しかしながら、60回までは、耐久性があるものの、それ以上になると耐久性がないことがわかり、以上、2)、3)と粒子化を再度検討することとした。3)の方法により、チオール化合物の導入量により、表面分散型、内包型の制御が可能となった。企業2社との共同研究に発展している関係から、知財関係で、発表が多少、遅れることが考えられる。コアシェル粒子のコア部とシェル部の異種材料の組み合わせることにより、多種、多様な構造および機能を設計することができる。本研究では、コア材料として、反応性に富む二重結合を有する疎水性ポリマーとして、syndiotatic 1,2-polybutadiene (SPBD)およびcis-1,4-polybutadiene (CPBD)からなるエラストマーに着目し、弾性を有するコア粒子の作製とその力学特性の制御を目指した。さらに、メルカプト基が導入されたAl2O3と二重結合とのThiol-ene反応により、エラストマーコアによる柔軟相とAl2O3による剛直相を併せもつ二層構造コアシェル粒子を開発することも検討した。SPBD/CPBD粒子の調製は既報の懸濁蒸発法を用いて、仕込み比を変えて、実施した。SPBD及びCPBDを塩化メチレンに混合、溶解させ、ポリビニルアルコール水溶液に投与し、40°Cでかき混ぜ、塩化メチレンを蒸発させた後、4月14日、4.16に発生した熊本地震により、熊本県産業技術センターおよび熊本大学所有の装置・設備の故障により、2ヶ月間遅れている。しかしながら、研究の主題であるsyndiotatic 1,2-polybutadiene (SPBD)およびcis-1,4-polybutadiene (CPBD)からなるポリブタジエン複合粒子を調製し、機械的強度の測定を完了させることができた。また、無機材料の固定化の条件まで、確立させることができた。コアシェル粒子は、コアが親水性材料であれば、表面のCOOHやOH, NH2などとの反応によって容易に、異種材料を固定化できるが、コアが疎水性材料の場合、表面に活性な反応点がないため、ハロゲン化やラジカル生成など、煩雑なプロセスが必要となる1)。我々は、コア材料として、反応性を有する疎水性ポリマー、syndiotactic 1,2-polybutadiene (SPBD)およびcis-1,4-polybutadiene (CPBD)に着目し、弾性を有するコア粒子の調製とその力学特性の制御を検討した。メルカプト基が導入された無機材料(ダイヤ、SiC、およびAl2O3)と二重結合とのThiol-ene反応により、エラストマーによる柔軟相と無機材料による剛直相を併せもつ二層構造コアシェル粒子を開発することも検討した。

一方、酸化チタンの固定化はMPSをエラストマー側に反応させ、粒子化と同時に固定化を試み、表面に酸化チタンが出現する現象を見出した。SPBD/CPBD粒子の調製は既報の懸濁蒸発法により、実施した。SPBD及びCPBDを塩化メチレンに溶解し、ポリビニルアルコール水溶液に投与、所定時間、かき混ぜて、ろ過および洗浄により、球状粒子を得た。3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(MPS)を導入したMPS-Al2O3により、Al2O3の粒子への固定化を行った。粒子の強度曲線を測定した結果、SPBD100%配合粒子はエラストマー由来の力学的挙動を示した。それに対して、Al2O3固定化粒子は、圧力とともにAl2O3の力学挙動が出現し、続いてエラストマーの力学挙動を示すことが確認された。またダイヤ固定化粒子が最も、強度が高く、エラストマーの特性が出ないこともわかった。これらの粒子を用いて、パワー半導体の精密研磨も実施し、その高い研磨能を確認した。硬い材料の表面にコアシェル粒子を衝突→滑走させながら、研削→研磨を同時に行う弾性投射材料の開発を目指した。コアシェル粒子はコアが親水性材料であれば、表面のCOOHやOH, NH2などとの反応によって容易に異種材料を固定化できるが、コアが疎水性材料の場合、表面に活性な反応点がないため、ハロゲン化など、煩雑なプロセスが必要となる。コア材料として、二重結合を有する疎水性ポリマー、ポリブタジエンに着目し、弾性を有するコア粒子の調製とその力学特性の制御を検討した。その結果、エラストマーによる柔軟相と無機粒子による剛直相を併せもつ二層構造コアシェル粒子をすることができ、球状弾性投射材の開発に成功した。企業2社との共同研究に発展しており、ブラスト機能の確認と耐久性の確認を行う。特許出願は、昨年度、実施することができ、発表は、公開時まで、遅らせる必要があるが、産学官連携で実施する。また、今回、熊本地震により、建屋への半壊等により、X線関係の機器類、熱天秤等の利用に支障が出ているため、研究に遅れが出てくることが予想される。今後、産総研つくばセンターや共同研究先の企業2社と連携して、研究の遅れを補完する必要性が出てくることが予想される。上記の遅れを取り戻すために、次年度は研究内容の中で、6月から研究補助員を雇用し、研究の進み具合を加速することとしている。無機材料が表面に固定化されたポリブタジエン球状粒子の造粒におけるスケールアップ化を行う。スケールアップで得られた粒子の物性を改めて、測定する。無機材料として、アルミナや酸化チタン、セリアに加えて、酸化鉄の固定化も試みる。また、最終的に投射材としての性能評価を行う予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。高分子材料29年度が最終年度であるため、記入しない。
平行二線線路による電波吸収リサイクルボードの開発

本研究は、電波吸収リサイクルボードを実際の建築物の壁面に使用するために、現状の地上デジタル放送の電波の実態を知ることにある。この結果(1)デジタルタワーからの距離が離れると電界強度レベルは減少し、さらに電波の伝搬経路上の建物や地形などの周囲の環境によって異なる都市減衰を示し、電界強度レベルは小さくなる。(2)受信高さが高くなるにつれて建物の影響が少なくなるため、都市減衰は小さくなり、自由空間の計算値より減衰量Lの1020dB程度小さくなる。これらの知見は、電波吸収リサイクルボードの減衰量の推移を計算する回線設計において役立つ本研究は、電波吸収リサイクルボードを実際の建築物の壁面に使用するために、現状の地上デジタル放送の電波の実態を知ることにある。これらの知見は、電波吸収リサイクルボードの減衰量の推移を計算する回線設計において役立つ建築空間で使用される電波利用機器の普及は、拡大しかつ多様化している。建築空間内に地上デジタルTV、コードレス電話の親機と子機、電子レンジなど多くの電波利用機器があり、我々はそれらの恩恵を受けている。一方で、建築材料によって電波が減衰したり、漏洩電波が干渉したりして他の機器の誤動作を招くなど障害も存在している。快適な電波利用機器使用のためには、建築材料の電波特性の研究が重要である。一般的な建築材料を対象に建築空間に主に用いられる重要な2つの周波数帯である600MHz付近のUHF帯と2450MHz付近の準マイクロ波帯について平行二線線路測定法で垂直入射の反射減衰量の測定を行い、以下のことが分かった。1)UHF帯での反射減衰量は、格子型フェライト電波吸収体で大きくなり、瓦とカーペットで少々大きくなった。2)準マイクロ波帯での反射減衰量は格子型フェライト電波吸収体、岩綿吸音材、アルミ断熱材で大きくなった。3)今回測定した建築材料は、UHF帯で反射減衰量を有する材料、準マイクロ波帯で反射減衰量を有する材料、両方の周波数帯ともに反射減衰量を有しない材料に分かれた建築空間で使用される電波利用機器の普及は、拡大しかつ多様化している。一般的な建築材料を対象に建築空間に主に用いられる重要な2つの周波数帯である600MHz付近のUHF帯と2450MHz付近の準マイクロ波帯について平行二線線路測定法で垂直入射の反射減衰量の測定を行い、検討を行っている。電子レンジなどから発生する準マイクロ波帯(2450MHz)の電磁波を対象とする電波吸収リサイクルボードを開発しこの電波吸収特性を向上させ、さらに地上デジタル放送に使用されるUHF帯(600MHz)の電波吸収体の研究を行っている。本年度は下記の2点について、特に検討を行った。(1)準マイクロ波帯用(2450MHz)と地上デジタル放送に使用されるUHF帯用(600MHz)の建築材料の電波特性を測定するシールドボックス測定装置を作製した。(2)準マイクロ波帯(2450MHz)におけるフレッシュコンクリートの電波吸収特性を測定した。シールドボックス測定装置を作製することにより、電波暗室内の測定から、外部の自由空間の測定が可能となり、現場における建築材料の電波特性の測定が可能となった。地上デジタル放送の電波を受信する際に、受信アンテナの高さとデジタルタワーからの距離の違いによる影響、さらに市街地・都市内における電波の都市減衰の影響を測定することにより、建築空間における電波の遮蔽・反射・回折の特性を知るとともに、さまざまな建築環境と電波の減衰量の関係について考察をした。本研究の成果は、建築空間における地上デジタル放送の電波の電界強度レベルと受信状態の基礎的データとなり、建築物と電波の良好な共存を図ることを目的とする。本研究の結論は以下である。(1)デジタルタワーからの距離が離れると電界強度レベルは減少し、さらに電波の伝搬経路上の建物や地形などの周囲の環壌によって異なる都市減衰を示し、電界強度レベルは小さくなる。(2)受信高さが高くなるにつれて建物の影響が少なくなるため、都市減衰は小さくなり、式(3)による自由空間の計算値より減衰量Lの1020dB程度小さくなる。(3)電波の回折により建物からの距離や電波の到来方向との位置関係が電界強度レベルに影響を与える。(4)都市部では建物の規模が大きく、密集が高いため都市減衰が大きくなり、自由空間の計算値より減衰量Lの4060dB程度小さくなる。地上デジタル放送の電波伝搬においては、地形や建物の影響が複雑であり、理論的に正確な値を知ることは困難である。実際の建築空間において地上デジタル放送の受信状態を測定したデータは重要であり、電波吸収リサイクルボードの減衰量の推移を計算する回線設計において役立つ。
ライフスタイルを考慮した大陸規模の土地環境資源の保全・利用計画に関する研究

1)成長・資源・環境のトレードオフを考慮した土地環境資源賦存量の推定成長、資源、環境を表すパラメータ各々に必要な土地利用面積に反映させ、土地利用の制約条件を満足させつつ最適解が得られるように、非線形形最適化問題として定式化し、非線形最適化ソフトウェアにてモデル化を行った。得られた結果は、申請者が既に作成しているシステムダイナミックスを用いた線形モデルで行われている結果によりOECD地域、非OECD地域において検証を行った。2)ライフスタイルを考慮した土地利用変化の予測および精度の向上平成9年度作成した1960年代の土地利用図と人工衛星データから得られた土地利用現況図とを比較し、土地利用の変化と地域の食料消費、エネルギー消費、森林資源消費のライフスタイルが反映される社会情報をパラメータとし、システムダイナミックスモデルに組み込みOECD地域、非OECD地域においてモデル化を行った。その結果、OECD地域、非OECD地域のライフスタイルにより、土地利用変化が異なり、土地利用を介してCO2の排出量にも地域特性が抽出できることを明らかにした。また、土地利用変化の地域特性を説明すべく、非集計ロジットモデルを用いて説明を試みたが、土地利用の変化に及ぼす、人間活動のドライビングフォースの特定がキーポイントであり、今後、この部分を充実させ、モデルに組み込んで行きたい。1.地球環境に関するデータベースシステムの構築1)1960年代の土地利用図の作成1960年代の土地利用図であるWorld Atlas of Agricultureをデジタイズし、1960年代の世界の土地利用分布図を作成した。2)グローバルな社会情報の収集、およびデータベース化国連関連、FAOより、国別の人口データ、GNP、穀物別食料生産量、食料消費量原単位、穀物の輸出入量、家畜数などの社会情報をデータベース化3)マレーシアにおける土地利用図、社会情報の収集、およびデータベース化申請者はNASAとの共同プロジェクトによりマレーシアにおける植生分布図を作成している。この過程で土地利用図、およびライフスタイルを含む社会情報を収集し、データベース化した。2.成長・資源・環境のトレードオフを考慮した土地利用面積の推定モデルの作成成長、資源、および環境を表す指標としてCO2排出量・食料消費量、食料生産量、気候変動を選択する。気候変動の影響は大気中のCO2が増すことによって生じる気温変化をMastersのモデルで表現して考慮する。各々のパラメータを土地利用面積に結びつけ、土地利用の制約条件を満足しつつ最適化問題として定式化し、非線形最適化ソフトウェアであるGAMS(General Algebraic Modeling System)によりモデル化を行う。ここでの計算は既存のワークステーション上で作成され、得られる結果は、申請者が既に作成しているシステムダイナミックスによる世界を先進国、後進国の2地域に分けた線形モデルにより検証中である。3.ライフスタイルを考慮した土地利用変化予測モデルの作成ライフスタイルを考慮し、地域別の土地利用特性を社会情報と1.で作成されたデータベースから得られる土地利用の変化との関係を抽出し、非集計ロジットモデルを適用しモデル化の検討を行った。
好中球の細胞膜表面上の遊走および活性酸素産生担当分子の遺伝子学的解析

マウス腹腔内に、ヒト顆粒球を注入した後、脾細胞を取り出し、腫瘍細胞と反応させ融合細胞を作製した。次いで、蛍光抗体法を用いて顆粒球に特異的な抗体を産生する細胞を選び出し、大量のモノクロ-ナルな抗ヒト顆粒球抗体を得た。その中から顆粒球の遊走能または、活性酸素産生能を抑制するモノクロ-ナル抗体(mAb)TM316、及びTM2を得た。TM316は顆粒球機能において遊走能のみを特異的に抑制する抗体で、3種類の遊走因子に対する遊走能を抗体濃度依存性に抑制し、各遊走因子に対する抑制において、同程度の抑制率を示した。しかし、TM316は顆粒球の自動能は抑制しなかった。このことからTM316は遊走能に関連する膜表面抗原を認識する抗体であることが示唆された。一方、TM2と名付けた抗体は、顆粒球の遊走能抑制に加え、活性酸素産生能を抑制した。これらの抗体と反応する膜表面抗原の精製は、不平衡pH勾配電気泳動(nonーequilibrium pH gradient electrophoresis. NEPHGE)法を用いた、2次元電気泳動や、CNBrーactivated sepharose 4BにmAbをコ-トしこれに、ヒト顆粒球膜成分を反応させることにより行った。得られた精製蛋白(TM316対応抗原)をウサギに繰り返し免疫し、ポリクロ-ナル抗体を得た。フロ-サイトメトリ-解析の結果このポリクロ-ナル抗体は、顆粒球と反応し、さらに、ヒト顆粒球の3種類の遊走因子に対する遊走能を抑制した。また顆粒球膜蛋白をニトロセルロ-ス膜に転写し、ウサギ抗血清をプロ-プとしたWestern Blottingにおいて、mAbTM316と同じ分子量の場所に発色を認めた。現在は、この抗原分子の超微量アミノ酸配列解析機によりアミノ酸配列を決定中である。一方、顆粒球のcDNAライブラリ-より、TM316と反応する抗原を規定している遺伝子のクロ-ニングをモノクロ-ナル抗体およびポリクロ-ナル抗体をプロ-プにして行った。その結果目的の遺伝子を有するクロ-ンを多数得た。現在各クロ-ンについて解析中である。またTM2対応抗原については現在精製中である。