hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
耐塩性植物創製をめざした微生物酵素遺伝子の探索および利用・開発

コリンを炭素および窒素源としたpH10の培地を用いて土壌試料より微生物を114株(細菌53株,放線菌14株,糸状菌47株)分離した.細菌,放線菌は液体培地中での生育は非常に遅かった.生育の良好であった糸状菌3株について酵素活性を測定したところNAD(P)依存性およびPMS依存性コリン脱水素酵素活性はなく,強い酸化酵素活性が見られた.酸化酵素活性が最も強かったV-2株を選定し,本菌の生産するコリン酸化酵素を硫安分画,イオン交換およびゲル濾過クロマトグラフィーで精製した.精製酵素標品の純度をNative-PAGEで検討したところ約95%の純度であった.この標品を用いて酵素の性質を検討した.本酵素はコリン以外にベタインアルデヒド,Trimethylamino-1-propanol,Dimethylamino-1-propanol,Dimethylaminoethanolを酸化した.コリン,ベタインアルデヒドに対するKm値は0.28,0.30mMであった.本酵素反応の最適pHは910.5,最適温度は3540°Cであった.酵素を各pHで30°C,10分間の処理を行い,残存活性を測定したところ,pH8.59.5付近で安定であった.また,pH9.5で各温度で10分間処理したところ30°Cまでは安定であったが,40°Cで60%,45°Cで10%の活性となった.ゲル濾過法で求めた分子量は128,000であった.また,フラビン特有の吸収スペクトルを示し,その極大吸収は340,450nmであった.γ-ブチロベタイン生合成酵素を探索するため初めにトリメチルアミノ-1-ブタノール(TMAB)を炭素源,窒素源とする培地を用いてTMAB分解菌のスクリーニングを行った.研究室保存の糸状菌(Fusarium属,Rhizopus属,Aspergillus属,Keratinomyces属)が良好な育成を示した.また,190箇所の土壌サンプルから約400菌株の細菌を分離し,生育良好な菌として30菌株を選択した.選抜した糸状菌,土壌分離細菌の無細胞抽出液を調製し,TMAB分解酵素活性(NAD依存性脱水素酵素,PMS依存性脱水素酵素;酸化酵素)の検出を行った.NAD依存性脱水素酵素活性は土壌からの分離菌6株に強い活性が見いだされたがPMS依存性脱水素酵素活性はどの菌株にも検出できなかった.さらに,TMAB酸化酵素活性はFusarium属糸状菌,分離菌6株に強い活性が存在していた.NAD依存性脱水素酵素精製のための予備的検討といして,無細胞抽出液を用いて酵素活性のpH安定性を検討し,使用緩衝液・SH基保護剤を決定した.一方,グリシンベタイン生合成酵素としてNAD依存性コリン脱水素酵素の探索を行った.コリン酸化に関与する酵素としてコリン酸化酵素とPMS依存性コリン脱水素酵素が知られている.スクリーニングにあたっては,これらの酵素生産菌を排除するため,新たにアルカリ条件下(pH10.2)でコリンを炭素源,窒素源とした培地に生育できる菌の分離を行い,14株を取得した.これらの菌は形態学的観察から放射菌に属するものと考えられる.分離菌のほとんどは菌体反応において反応液中にコリンの代謝産物であるベタインアルデヒドを生成していた.これは,アルカリ条件下で作用する新規なコリン代謝系酵素の存在を示唆するものである.コリンを炭素および窒素源としたpH10の培地を用いて土壌試料より微生物を114株(細菌53株,放線菌14株,糸状菌47株)分離した.細菌,放線菌は液体培地中での生育は非常に遅かった.生育の良好であった糸状菌3株について酵素活性を測定したところNAD(P)依存性およびPMS依存性コリン脱水素酵素活性はなく,強い酸化酵素活性が見られた.酸化酵素活性が最も強かったV-2株を選定し,本菌の生産するコリン酸化酵素を硫安分画,イオン交換およびゲル濾過クロマトグラフィーで精製した.精製酵素標品の純度をNative-PAGEで検討したところ約95%の純度であった.この標品を用いて酵素の性質を検討した.本酵素はコリン以外にベタインアルデヒド,Trimethylamino-1-propanol,Dimethylamino-1-propanol,Dimethylaminoethanolを酸化した.コリン,ベタインアルデヒドに対するKm値は0.28,0.30mMであった.本酵素反応の最適pHは910.5,最適温度は3540°Cであった.酵素を各pHで30°C,10分間の処理を行い,残存活性を測定したところ,pH8.59.5付近で安定であった.また,pH9.5で各温度で10分間処理したところ30°Cまでは安定であったが,40°Cで60%,45°Cで10%の活性となった.ゲル濾過法で求めた分子量は128,000であった.また,フラビン特有の吸収スペクトルを示し,その極大吸収は340,450nmであった.
構造トポロジーと制御の同時最適設計及びコンプライアント機構への応用に関する研究

本研究課題において、以下の研究成果が得られた。コンプライアント機構の構造トポロジーと制御器の同時最適設計問題の制御方法,目的関数,設計パラメータ,拘束条件を選定し,定式化を行った.同時最適化問題を解くために,既存の構造解析アルゴリズムと制御設計法を用いて,構造設計を主ループ,制御設計を従属ループとした繰り返し計算アルゴリズムを確立した.確立した同時最適設計法を自動車ハンドルの振動の抑制のための構造設計とコントローラの設計に応用し,良い制御効果が得られた.また,閉じられた空間の内に構造振動により発生する騒音を抑制するために,確立した同時最適設計法を制御コントローラの設計と構造物の厚さを設計し,騒音を有効に抑制した.アクチュエータとして利用される壁の周波数応答から,同時最適設計によって,アクチュエータの振動数特性を騒音源となる構造の周波数特性に合わせることで,制御の効率が向上されていることが分かった.トポロジー設計でよく起きるチェックボードという特殊な形状を消すためのアルゴリズムを確立し,設計ソフトウェアを改良した.確立した同時最適法をハードディスクヘッドアームとして使用できる片持板のコンプライアント機構の設計へ応用し,最適な機構トポロジーと制御コントローラを設計した.同時最適設計することによって,機構の重量が減少したと共に,過渡応答の速度が向上され,振動も抑制された.更に,動物の骨の適応を模倣した設計法を動的な設計問題へ拡張し,ハードディスクヘッドアームのサスペンションの振動制御のためのトポロジー同時最適設計を行った.シミュレーション結果から,この設計方法を用いることにより合理的な構造トポロジーが得られ、システムの特性が向上されることを明らかにした.本研究課題において、以下の研究成果が得られた。コンプライアント機構の構造トポロジーと制御器の同時最適設計問題の制御方法,目的関数,設計パラメータ,拘束条件を選定し,定式化を行った.同時最適化問題を解くために,既存の構造解析アルゴリズムと制御設計法を用いて,構造設計を主ループ,制御設計を従属ループとした繰り返し計算アルゴリズムを確立した.確立した同時最適設計法を自動車ハンドルの振動の抑制のための構造設計とコントローラの設計に応用し,良い制御効果が得られた.また,閉じられた空間の内に構造振動により発生する騒音を抑制するために,確立した同時最適設計法を制御コントローラの設計と構造物の厚さを設計し,騒音を有効に抑制した.アクチュエータとして利用される壁の周波数応答から,同時最適設計によって,アクチュエータの振動数特性を騒音源となる構造の周波数特性に合わせることで,制御の効率が向上されていることが分かった.トポロジー設計でよく起きるチェックボードという特殊な形状を消すためのアルゴリズムを確立し,設計ソフトウェアを改良した.確立した同時最適法をハードディスクヘッドアームとして使用できる片持板のコンプライアント機構の設計へ応用し,最適な機構トポロジーと制御コントローラを設計した.同時最適設計することによって,機構の重量が減少したと共に,過渡応答の速度が向上され,振動も抑制された.更に,動物の骨の適応を模倣した設計法を動的な設計問題へ拡張し,ハードディスクヘッドアームのサスペンションの振動制御のためのトポロジー同時最適設計を行った.シミュレーション結果から,この設計方法を用いることにより合理的な構造トポロジーが得られ、システムの特性が向上されることを明らかにした.コンプライアント機構の動的応答と振動抑制の性能を目的関数とした機構の構造トポロジーと制御器の同時最適設計のアルゴリズムを確立し,同時最適化に適したトポロジー最適化サブシステムと制御器設計サブシステムを構築し,実装した.具体的には,下記のことを行った.(1)コンプライアント機構の構造トポロジーと制御器の同時最適設計問題の制御方法,目的関数,設計パラメータ,拘束条件を選定し,定式化を行った.(2)同時最適化問題を解くために,既存の構造解析アルゴリズムと制御設計法を用いて,構造設計を主ループ,制御設計を従属ループとした繰り返し計算アルゴリズムを確立した.(3)確立した同時最適設計法を自動車ハンドルの振動の抑制のための構造設計とコントローラの設計に応用し,良い制御効果が得られた.(4)また,閉じられた空間の内に構造振動により発生する騒音を抑制するために,確立した同時最適設計法を制御コントローラの設計と構造物の厚さを設計し,騒音を有効に抑制した.また,アクチュエータとして利用される壁の周波数応答から,同時最適設計によって,アクチュエータの振動数特性を騒音源となる構造の周波数特性に合わせることで,制御の効率が向上されていることが分かった.(5)更に,確立した同時最適法をハードディスクヘッドアームとして使用できるコンプライアント機構の設計へ応用し,最適な機構トポロジーと制御コントローラを設計した.同時最適設計することによって,機構の重量が減少したと共に,過渡応答の速度が向上され,振動も抑制された.15年度には,まず前年度で作成した設計システムを用いて,ハードディスクヘッドアームのサスペンションの設計に応用し,及び板の振動及び騒音制御のための同時最適に応用し,その有効性を実証した.具体的には,下記の研究内容を実施した.(1)ハードディスクヘッドアームのサスペンションの振動抑制とトラッキング位置制御の設計目標値を設定し,前年度作成したソフトウェアを用いて,サスペンションのトポロジーと制御器を設計した.(2)設計したサスペンションのトポロジーには中間厚さの要素が存在したため,それを消去するアルゴリズムを確立し,ソフトウェアを改良した.(3)設計結果にはチェックボードという特殊な形状を消すためのアルゴリズムを確立し,ソフトウェアを改良した.(4)設計したサスペンションの性能が向上され,提案した設計方法が有効であることが確認された.

更に,動物の骨の適応を模倣した設計法を動的な設計問題へ拡張し,ハードディスクヘッドアームのサスペンションの振動制御のためのトポロジー同時最適設計を行った。シミュレーション結果から,この設計方法を用いることにより合理的な構造トポロジーが得られ、システムの特性が向上されることを明らかにした。
茨城県霞ヶ浦北岸地域における古噴時代在地首長層の政治的諸関係理解のための基礎研究

本研究では、茨城県新治郡玉里村所在の前方後円墳、帆立貝形前方後円墳、大型円墳の測量調査と一部試掘調査を行った。測量の結果、次のような成果を得た(以下、調査順に;数値は約)。桃山古墳の規模は墳丘裾4カ所にトレンチ(試掘溝)をいれた成果である。雷電山古墳(帆立貝形前方後円墳):全長55.8m、後円部径48m、後円部高さ(即ち古墳の高さ)9.0m、後円部墳頂平坦面径16m、前方部長7.8m、前方部高さ4.8m、くびれ部(前方部と後円部の接合部分)幅16.4m(前方部前端幅は不明)桃山古墳(前方後円墳):全長53.3m、後円部径30.0m、前方部長23.3m、前方部前端幅37.4m、前方部高さ5.3m、くびれ部幅22.0m滝台古墳(前方後円墳):全長84.4m、後円部径41.0m、後円部高さ(即ち古墳の高さ)7.94m、前方部長43.4m、前方部高さ7.2m、前方部前端幅42.5m、くびれ部幅28.6m山田峰古墳(前方後円墳;墳丘破壊著しく、以下の数値は仮説的復原値):全長78.8m、後円部径39.4m、後円部高さ(即ち古墳の高さ)8.03m、前方部長39.4m、その他の数値は不明愛宕塚(帆立貝形前方後円墳):全長63.4m、後円部径49.8m、後円部高さ(即ち古墳の高さ)10.1m、前方部残存長13.6m、前方部高さ2.8m、くびれ部残存幅19.0m、周溝幅18.925.0、周溝深さ1.3m塚山古墳(円墳):直径49.6m、高さ7.9m桃山古墳(円墳;帆立貝形前方後円墳の可能性も否定できない):直径39m測量、試掘調査では数多くの埴輪を採集し、それに基づき、ある程度の編年も組むことが可能となった。塚山古墳は5世紀中葉で、石岡市舟塚山古墳と同時期である。それに続くのが桃山古墳で、5世紀後葉。その他はすべて6世紀の古墳で、発掘を経ていないので、未確定要素が多いが、雷電山、愛宕塚、山由峯、滝台、桃山の順になろうか築造規格と埴輪の分析から、これら近接して所在する古墳同士、関連性がみられたが、桃山古墳だけは別系統に属する可能性が高い。今年度は、茨城県新治郡玉里村所在の雷電山古墳と桃山古墳の測量調査を実施した。前者は「帆立貝式」と呼ばれ、前方後円墳であるが、大変狭小な前方部を有するのが特徴である。

後者は一般的な前方後円墳である。測量の結果、雷電山古墳は全長55.8m(数値は約)、後円部径48m、後円部高さ(即ち古墳の高さ)9.0m、後円部墳頂平坦面径16m、前方部長7.8m、前方部高さ4.8m、くびれ部(前方部と後円部の接合部分)幅16.4mであることがわかった。後世の撹乱により、前方部前端幅は不明である。桃山古墳は全長(残存長)51.2m(復原長52.7m以上)、後円部径30.4m、後円部高さ5.5m、後円部墳頂平坦面径5.6m、前方部長22.3m以上、前方部前端幅30.8m以上、前方部高さ5.3m、くびれ部幅19.8mであることがわかった。調査の結果、雷電山は大きな帆立貝式古墳であることが確認できた。その後円部の形態と規模(径、墳頂平坦面径、高さ、断面の傾斜)は玉里村に所在し、明治大学で以前調査した権現山古墳(前方後円墳)に極めて類似しており、両古墳の間に一定の築造規格が共有されていた可能性を示唆する。これは今後発掘を実施する場合の最重要検証課題である。また桃山古墳は墳丘の裾が前方部後円部とも殆ど撹乱を受けており、築造当時の正確な規模と形態は、今後の発掘調査に委ねられた。したがって、現時点では桃山古墳の歴史的意義付けは保留したい。なお桃山古墳測量作業中に若干の埴輪片を採集することができた。今年度は、茨城県新治郡玉里村所在の滝台山古墳、山田峰古墳の測量調査、及び昨年度測量した桃山古墳の試掘調査を実施した。これはすべて一般的な前方後円墳である。測量成果は次の通りである。滝台古墳:全長84.4m(数値は約)、後円部径41.0m、後円部高さ(即ち古墳の高さ)7.94m、前方部長43.4m、前方部高さ7.2m、前方部前端幅42.5m、くびれ部(前方部と後円部の接合部分)幅28.6m山田峰古墳(近世、近代における墳丘の破壊が激しく、以下の数値は仮説的復原値であって、復原案によっては若干異なる数値もあり得る):全長78.8m、後円部径39.4m、後円部高さ(即jち古墳の高さ)8.03m、前方部長39.4m、その他の数値は不明また滝台、山田峰古墳測量作業中に若干の埴輪片を採集することができた。桃山古墳は墳丘裾4カ所にトレンチ(試掘溝)をいれ、築造当初の規模解明を目指したところ、次のような成果を得られた。全長53.3m、後円部径30.0m、前方部長23.3m、前方部前端幅37.4m、前方部高さ5.3m、くびれ部幅22.0m。図化できる程の大きさの円筒埴輪片を多数、また形象埴輪と思われる破片も検出した。これらの前方後円墳は全て違って規格で築造されたことが明らかとなった。また埴輪の個性も考え併せ、この同一古墳群内の多様性をどう解釈するかは今後の研究に委ねられる。今年度は、茨城県新治郡玉里村所在の、昨年度測量した愛宕塚古墳の補足測量調査、及び塚山古墳の測量調査を実施した。愛宕塚は「帆立貝式」と呼ばれ、前方後円墳であるが、大変狭小な前方部を有するのが特徴である。細かいデータは次の通りである。愛宕塚:全長63.4m(数値は約)、後円部径49.8m、後円部高さ(即ち古墳の高さ)10.1m、前方部残存長13.6m、前方部高さ2.8m、ぐびれ部(前方部と後円部の接合部分)残存幅19.0m、周溝幅18.925.0、周溝深さ1.3m塚山古墳は円墳であるが、直径50mと推測されるが、大型円墳のこれまで出版された集成からは漏れており、正確な測量図は、古墳旧寺代研究に大きな貢献となる。測量の結果、現存直径は約48mであるが、近代の農作業により裾を大きく削られており、直径はやはり50mを越えるのではないかと推測する。また幅10m以上の、広い周壕が回っていることもわかった。また調査中に埴輪を数片採集することができた。その埴輪は5世紀代のものと考えられる。もしこの埴輪の年代がこの古墳の年代を示すとすると、一昨年度、昨年度と調査してきた雷電山、桃山、滝台、山田峰、愛宕塚の前方後円墳より、塚山は一世代古い古墳となる。ということは、玉里古墳群は、前方後円墳から円墳へという変遷を辿るのではなく、当初円墳が出現し、6世紀になって前方後円墳が築造されるようになったと考えることも可能である。今年度は3月に、茨城県新治郡玉里村所在の桜塚古墳の測量調査を実施した。
磁気力顕微鏡を用いた疲労損傷評価法の開発

1.SUS304鋼における疲労過程の漏洩磁界分布の観察疲労過程における磁気特性変化を調べるために,SUS304鋼についての平面曲げ疲労試験を行い,漏洩磁界分布の変化を観察した.平成18年度では両振り(R=-1)で実験を行った.平成19年度では応力比を変化させて疲労試験を行い,応力比による影響を検討した結果,次のような知見を得た.(1)応力比R=-0.5の場合においてもR=-1の場合と同様に,負荷繰返し数の増加と伴に応力集中部において漏洩磁界の増加または減少が観察された.(2)疲労過程における繰返し変形によるマルテンサイト変態への影響を調べるために,ひずみゲージを用いてひずみ幅の変化を測定したところ,ひずみ幅の増加および減少と磁界変化率の変化に対応関係が見られた.(3)R=-1の場合と比較して,R=-0.5の場合における疲労過程初期段階の漏洩磁界の変化は小さい.ひずみ変化と磁気特性変化に対応関係が見られることから,疲労過程における加工硬化および加工軟化などの組織変化を磁気特性変化により評価できる可能性があることがわかった.2.SQUIDを用いた磁界分布の測定SQUID(超伝導量子干渉素子)は,地磁気の5000万分の1以下の磁界を検出できる高感度磁気センサであり,従来の磁気センサでは検出できなかった欠陥による微小な磁界変化を捉えることが出来る可能性がある.本研究では,SQUIDを用いた計測システムを構築し,その動作特性について検討を行った.その結果,SQUIDを用いて得られた200μm幅の電流路およびそのなかの欠陥の影響による磁界変化を検出できることがわかった.SQUIDを用いれば,高感度かつ高分解能でSUS304鋼内の磁性相を検出できると考えられる.1.SUS304鋼における疲労過程の漏洩磁界分布の観察SUS304鋼について両振り(R=-1)の平面曲げ疲労試験を行い,疲労過程の磁気特性の変化を観察した,実験では,規定繰返し数に達することに疲労試験を中断し,試験片の漏洩磁界分布をMI(Magneto-impidance)センサを用いて測定した.その結果,負荷繰返し数の増加と伴に,応力集中部において漏洩磁界の増加または減少が観察された,変化の増加および減少の傾向は試料の着磁方向に依存した.またこの漏洩磁界分布の変化が最も大きな位置において,き裂が発生した.荷重振幅が疲労限度以下,すなわち負荷繰返し数1.0×10^7回に達した時点で試験片が破断しなかった場合では,負荷繰返し数の増加と伴に次第に漏洩磁界分布の変化は小さくなり,安定化することがわかった.また,き裂が発生し破断に至った場合では,き裂発生以前の漏洩磁界の変化速度はき裂が発生しない場合と比較して大きいことがわかった.これらの結果より,この漏洩磁界分布の変化を用いた疲労損傷の評価が可能となるものと考えられる.2.SQUIDを用いた磁界分布の測定SQUID(超伝導量子干渉素子)は,地磁気の5000万分の1以下の磁界を検出できる高感度磁気センサであり,従来の磁気センサでは検出できなかった欠陥による微小な磁界変化を捉えることが出来る可能性がある.本研究では,SQUIDを用いた計測システムを構築し,その動作特性について検討を行った.その結果,SQUIDを用いて得られた磁界分布の変化から10μm程度の微小な磁性体の検出が可能であることがわかった.また電流が作る磁界分布の測定を行い,欠陥を模擬した半円状の切欠きによって生じる磁界の変化を検出できることがわかった.1.SUS304鋼における疲労過程の漏洩磁界分布の観察疲労過程における磁気特性変化を調べるために,SUS304鋼についての平面曲げ疲労試験を行い,漏洩磁界分布の変化を観察した.平成18年度では両振り(R=-1)で実験を行った.平成19年度では応力比を変化させて疲労試験を行い,応力比による影響を検討した結果,次のような知見を得た.(1)応力比R=-0.5の場合においてもR=-1の場合と同様に,負荷繰返し数の増加と伴に応力集中部において漏洩磁界の増加または減少が観察された.(2)疲労過程における繰返し変形によるマルテンサイト変態への影響を調べるために,ひずみゲージを用いてひずみ幅の変化を測定したところ,ひずみ幅の増加および減少と磁界変化率の変化に対応関係が見られた.(3)R=-1の場合と比較して,R=-0.5の場合における疲労過程初期段階の漏洩磁界の変化は小さい.ひずみ変化と磁気特性変化に対応関係が見られることから,疲労過程における加工硬化および加工軟化などの組織変化を磁気特性変化により評価できる可能性があることがわかった.2.SQUIDを用いた磁界分布の測定SQUID(超伝導量子干渉素子)は,地磁気の5000万分の1以下の磁界を検出できる高感度磁気センサであり,従来の磁気センサでは検出できなかった欠陥による微小な磁界変化を捉えることが出来る可能性がある.本研究では,SQUIDを用いた計測システムを構築し,その動作特性について検討を行った.その結果,SQUIDを用いて得られた200μm幅の電流路およびそのなかの欠陥の影響による磁界変化を検出できることがわかった.SQUIDを用いれば,高感度かつ高分解能でSUS304鋼内の磁性相を検出できると考えられる.
新総観気象学:傾圧波・中間規模波・重力波の力学的研究

1.大規模現象解析:全球観測・再解析データの充実をふまえ,解析期間を最大約40年間に延長し,南北両半球の対流圏・成層圏大循環の年々変動を詳しく調べた.特に,各種波動が帯状平均流の生成・維持・変化に及ぼす力学効果を重点的に解析した.これらの統計解析の結果,下層大気(対流圏)と中層大気(成層圏)の力学結合,および赤道大気と中高緯度大気の長周期変動の関係に関し幾つかの新しい知見と問題提起が与えられた.2.中小規模現象解析:MUレーダー,ラジオゾンデ,気象庁予報結果,ECMWF全球解析等のデータを複合的に活用し,成層圏大気重力波および中緯度対流圏界面に卓越する中間規模東進波の力学特性を詳しく調べた.3週間連続特別観測を行ない,下部成層圏弱風層に卓越する単色的な慣性重力波を発見した.また,中間規模東進波のクライマトロジーを作りあげ,さらに力学解析を行なうことによってその成因・維持機構を明らかにした.3.大規模現象数値実験:2次元および3次元の全球大気モデルを開発・整備して,総観規模波動と惑星規模の流れが相互作用して大気循環の長期変動をつくりだすメカニズムを調べた.地形により強制されたプラネタリー波と帯状平均流の相互作用,傾圧擾乱と帯状平均流の相互作用,傾圧擾乱-強制プラネタリー波-帯状平均流の相互作用に分離し,それぞれの理想化した状況における長期変動の力学を明らかにした.4.中小規模現象理論・数値実験:準地衡方程式系を用いて中間規模波動の存在メカニズムに関する理論的考察を行ない,この波動が中緯度対流圏界面付近に局在する大きな正の渦位勾配に捕捉された中立モードであることを初めて示した.また,高分解能気候モデルを用いて現実的な大気重力波をシミュレートすることに成功し,統計解析により,全球的な背景場の中における重力波の生成・伝播・作用の新しい知見を得た.1.大規模現象解析:全球観測・再解析データの充実をふまえ,解析期間を最大約40年間に延長し,南北両半球の対流圏・成層圏大循環の年々変動を詳しく調べた.特に,各種波動が帯状平均流の生成・維持・変化に及ぼす力学効果を重点的に解析した.これらの統計解析の結果,下層大気(対流圏)と中層大気(成層圏)の力学結合,および赤道大気と中高緯度大気の長周期変動の関係に関し幾つかの新しい知見と問題提起が与えられた.2.中小規模現象解析:MUレーダー,ラジオゾンデ,気象庁予報結果,ECMWF全球解析等のデータを複合的に活用し,成層圏大気重力波および中緯度対流圏界面に卓越する中間規模東進波の力学特性を詳しく調べた.3週間連続特別観測を行ない,下部成層圏弱風層に卓越する単色的な慣性重力波を発見した.また,中間規模東進波のクライマトロジーを作りあげ,さらに力学解析を行なうことによってその成因・維持機構を明らかにした.3.大規模現象数値実験:2次元および3次元の全球大気モデルを開発・整備して,総観規模波動と惑星規模の流れが相互作用して大気循環の長期変動をつくりだすメカニズムを調べた.地形により強制されたプラネタリー波と帯状平均流の相互作用,傾圧擾乱と帯状平均流の相互作用,傾圧擾乱-強制プラネタリー波-帯状平均流の相互作用に分離し,それぞれの理想化した状況における長期変動の力学を明らかにした.4.中小規模現象理論・数値実験:準地衡方程式系を用いて中間規模波動の存在メカニズムに関する理論的考察を行ない,この波動が中緯度対流圏界面付近に局在する大きな正の渦位勾配に捕捉された中立モードであることを初めて示した.また,高分解能気候モデルを用いて現実的な大気重力波をシミュレートすることに成功し,統計解析により,全球的な背景場の中における重力波の生成・伝播・作用の新しい知見を得た.圏界面中間規模波動のデータ解析:局地気候モデルデータ1年分を用いて,西太平洋域の中間規模波動の季節特性,鉛直構造を解析した.波動の振幅は圏界面で極大となり地表付近には構造ガ見られないこと,活動度は春に極大となること,などが明らかになった。また,ECMWF客観解析データ4年分をもとに,グローバルな力学特性を調べた.波動は等温位面での渦位解析により波打つ対流圏界面として捉えられた.北太平洋の春,北大西洋の冬,南インド洋の秋に卓越し,亜熱帯ジェットの極側,風下側で振幅が大きいこともわかった.重力波のデータ解析:1995年4月に行った19日間連続MUレーダー観測データの一時処理に工夫をし,標準処理よりも2km高い領域まで風のデータを得た.そして,この領域に卓越し,西向き伝播する慣性重力波を発見した.また,MUレーダー過去三年のデータを基に推定した1万個近い重力波のレイトレーシング解析を行なった.起源は亜熱帯ジェット領域と地上付近とがあり,MU上空を通貨して亜熱帯ジェットに捕捉されるものと中間圏へ到達するものが多いこと等が分かった.特に注目すべきは,位相速度ゼロでないために,水平にも遠距離伝播可能な山岳起源の重力波が多かったことである.

数値実験:簡略化した非線型大気モデルを用いて,地形に強制されたロスビー波と帯状流の相互作用により出現する準定常状態の力学を明らかにし,予測可能性の変動との関連を調べた.また,3次元全球プリミティブモデルを用いて,平均帯状流の季節内変動と傾圧性擾乱の相互作用に関する数値実験を行い,ダブルジェット型とシングルジェット型の2つのレジーム間の不規則変動に伴って各レジーム毎に異なった温帯低気圧ライフサイクルがあることを明らかにした.圏界面中間規模波動の解析:・中間規模波動が、中緯度対流圏界面付近の渦位勾配の極大にトラップされた内部モードであると考え、準地衡風方程式系多層モデルを用いた数値解析を行なった。波動特性の、大気安定度の鉛直変化、平均流の鉛直シア-、圏界面の深さなどの依存性を明らかにした。・1995年のMUレーダー3週間連続観測データと、気象庁高層観測データ、客観解析データを用いて、中間規模波動と対流圏界面付近の渦位勾配との対応を調べた。渦位勾配の総観規模波動の位相により変化しており、中間規模波動は勾配の大きくなるリッジ付近に現れていた。渦位勾配の極大は鉛直だけでなく南北にも狭い領域で存在しており、これを中心に南北に節のあるモードの存在も明らかになった。成層圏循環の年々変化に関する解析:・NCEPとベルリン自由大学のグローバルデータを用い、北半球成層圏帯状流と波動強度の年々変化に関する統計解析を赤道風準2年周期振動と太陽活動に関連づけて行なった。数値実験:・2次元ブシネスクモデルを開発し、シア-不安定領域からの重力波の発生メカニズムを研究した。不安定モードの振幅は初期擾乱の位相に依り不安定領域で不均一であり、発生した重力波の波長、位相とよい対応があった。したがって、重力波は不安定モードによる非一様性な平均流加速によって発生したと考えられる。・地形強制を含む球面順圧モデルを用いて大気の長周期変動に関する数値実験を行った。不規則変動を特徴づける擾乱の急激な発達は、時間平気場の最適励起モードにより説明できることがわかった。また、この系での予測可能性の変動について調べた。・1995年から細かいサンプル間隔で保存されるようになった気象庁高層気象データ3年分を用いて、短い鉛直波長重力波成分の解析を行なったところ、亜熱帯ジェットの強い冬期、広い緯度帯で停滞性の重力波が存在することが明らかになった。速報を日本気象学会にて発表、来年度詳しい力学特性を解析予定である。・中間規模波動の起源を特定するための解析方法を吟味した。波動の力学特性を記述するのに適当な量として、波動の強さをwave activity density、定常な場合の保存量として、wave activity fluxを用いることにし、現在ECMWF4年分により解析中である。・Sato et-al(1999)により現実的な重力波が再現されていることを確認された高分解能気候モデルデータを用いて、重力波、中間規模波、傾圧波、中緯度ジェットの関係を動画等の手法により解析中である。プラネタリー波、帯状流変動の解析:・NCEP再解析データ17年分のEOF解析により、南半球上部対流圏における準定常プラネタリー波と単一ジェットおよび二重ジェット構造との対応関係を明らかにした。3次元全球プリミティブモデルを用いた数値実験:・東西に一様な外部条件のモデルで平均帯状流と傾圧性擾乱の相互作用により得られる季節内変動を、等渦位面と等温位面に沿って平均操作をする修正ラグランジュ平均の方法により詳細に解析し、それが一種の緩和振動であることをより直截的に示した。・サイン型の仮想的な地形強制を含むモデルで、平均帯状流、強制プラネタリー波、傾圧性擾乱の相互作用により得られる準平衡状態を求めた。
希ガスおよび窒素と炭素の安定同位体を用いた陸上および海底の火山・熱水系の研究

本研究の目的は、我が国近海の海底熱水系および陸上の火山周辺の温泉・地熱地帯において、温泉・鉱泉・熱水試料を採取して、その希ガス濃度およびヘリウム同位体組成、また二酸化炭素および窒素濃度とそれらの同位体組成を測定し、沈み込み帯の海底および陸上火山から放出される揮発性成分の起源と時間進化について議論することである。本年度は、すでに提出した研究実施計画に従って、鹿児島県の桜島火山周囲の温泉、鉱泉、海水試料を採取し、溶存する気体中のヘリウム同位体比と化学組成を分析した。また、学術研究船・淡青丸の研究航海に参加して、鹿児島湾内奥部に存在する海底熱水系-若神子カルデラにて熱水試料と堆積物間隙水を採取した。そして、ヘリウム同位体比と化学組成を分析した。これらの結果に基づき、桜島火山周囲の地熱系の地球化学的モデルを構築した。この結果については、Journal of Volcanology and Geothermal Research誌に投稿し、受理の段階にある。さらに2013年3月17日-22日には、台湾国立大学地質系・楊教授との共同研究として、台湾北部の火山・温泉地帯において、15の火山ガス、温泉ガスおよび鉱泉水試料を採取した。これは昨年の観測の継続である。試料の希ガス濃度、ヘリウム同位体比、化学組成については、2013年4月に分析された。今後解析を進めるとともに、2013年7月に鹿児島市で開催される国際火山学および地球内部化学会(IAVCEI)で発表する予定である。桜島火山周囲の温泉・鉱泉試料を採取し、ヘリウム同位体比などを測定した。学術研究船・淡青丸により、鹿児島湾奥部にある海底熱水系で試料を採取し、分析した。今後は、得られたデータをまとめて、学会発表や論文としてまとめる。特に問題はない。本研究の目的は、我が国近海の海底熱水系および陸上の火山周辺の地熱地帯において、熱水試料を採取して、その希ガス濃度およびヘリウム同位体組成、また二酸化炭素および窒素濃度とそれらの同位体組成を測定し、沈み込み帯の海底および陸上火山から放出される揮発性成分の起源と時間進化について議論することである。本年度は、すでに提出した研究実施計画に従って、火山ガスおよび熱水試料中の希ガス濃度とヘリウム同位体比を測定するための基礎的技術を学んだ。その結果、本研究所の教員あるいは技術職員の補助のもとに、十分な分析精度で測定できるようになった。特にヘリウム同位体比については、フェムトモル・レベルのヘリウム-3を高精度に分析する手法を学んだ。また、野外活動としては鹿児島県の桜島火山周囲の温泉、鉱泉、海水試料を採取し、溶存する気体中のヘリウム同位体比と化学組成を分析した。この結果については、2012年6月25日-29日にカナダ・モントリオールにて開催されるゴールドシュミット会議において発表される予定であり、そのアブストラクトは学会の実行委員会により、すでに受理されている。さらに2012年3月26日-30日には、台湾国立大学地質系・楊教授との共同研究として、台湾北部の火山・温泉地帯において、19の温泉ガスおよび鉱泉水試料を採取した。これらの試料の希ガス濃度、ヘリウム同位体比、化学組成については、2012年度に分析される予定である。採取した試料中の希ガス濃度、ヘリウム同位体、化学組成を分析する技術を習得できた。また、鹿児島県の桜島火山周囲の温泉・地熱系で試料を採取し、ヘリウム同位体比などを測定した。このまま研究課題を進めることで、問題はないと判断する。特に問題はない。
「新旧論争」に顧みる進歩史観の意義と限界、並びにそれに代わり得る歴史モデルの研究

1.共同研究の討議を通して、ヨーロッパにあっては、「古代」と「近代」との対比が、南方と北方、全一性と主観性との対比としても重層していたことを確認するとともに、近代の始まりがデカルトよりも早く、既に15世紀の初期フランドル絵画から、<近代絵画>の特徴を捉えることができることが明らかになった。一連の研究会の成果は、『ヘーゲル哲学研究』12号或いは13号淫発表された栗原隆や伊坂青司、小田部胤久による論考として結実した。2.進歩史観は、近代における進歩を謳う思想ではなく、むしろ<近代>を超克せんとする発想がその根本にあって、それを裏返しに表現したのがロマン主義であったことも明らかにされることになった。こうした研究の成果は、小田部胤久並びに栗原隆が寄稿し、伊坂青司が編集した『ドイツ・ロマン派研究』(御茶の水書房)として結実した。3.「古代」と「近代」のそれぞれに、「芸術」と「哲学」を対応させようとするのが、ヘーゲルのいわゆる「芸術終焉論」の枠組みであった。「芸術終焉論」は、人々の精神が主観主義化、アトム化した<近代>にあっては、「芸術」さえも個人の興味・関心に貶められることになりかねないので、「哲学」を通して精神の自己認識を回復せんとする、いわば近代の超克の必然性を明かすものであった。こうした知見は、栗原隆が編集した『芸術の始まる時、尽きる時』(東北大学出版会)に収録された栗原隆の論考「芸術が<興味をそそるもの>になった時」を始め、収載された山内志朗、佐藤透、加藤尚武、小田部胤久、森本浩一、城戸淳、伊坂青司、座小田豊による論考として結実した。4.外面的に量的に成果を蓄積するモデルとしての進歩史観に対抗し、歴史が自己意識の歴史として「知」内面化されることを通して、「自覚の展開」としての歴史モデルが構想され、超越論的観念論として実現されたことが、栗原隆、伊坂青司、加藤尚武の研究論文が明らかにした。知を基礎づける超越論的観念論は、知の体系を内部から支えるなかで「自覚の展開」としての歴史にとっては「自らの限界を知る」ことがまず必要であることを物語っている。1.近代における進歩史観の成り立ちを考究するために、「<近代性>の原理を捉え直す」というテーマで、2006年8月18日、19日に、新潟大学で公開研究会を実施した。そこでの討議を通して、ヨーロッパにあっては、「古代」と「近代」との対比が、南方と北方、全一性と主観性との対比としても重層していたことを確認するとともに、近代の始まりがデカルトよりも早く、既に15世紀の初期フランドル絵画から、<近代絵画>の特徴を捉えることができることが明らかになった。この研究会の成果の一部は、『ヘーゲル哲学研究』12号に発表された、栗原隆の「意識と無-シュルツェとドイツ観念論」、ならびに同誌に発表された伊坂青司の「シェリング同一哲学とヘーゲル初期哲学体系構想の差異」として結実した。

2.さらには、これにより、進歩史観は、近代における進歩を謳う思想ではなく、むしろ<近代>を超克せんとする発想がその根本にあって、それを裏返しに表現したのがロマン主義であったことも明らかにされることになった。こうした研究の成果は、伊坂青司が編集した『ドイツ・ロマン派研究』(御茶の水書房)に掲載された小田部胤久の「ロマン主義の美学を突き動かしていたもの」、ならびに栗原隆の「虚無への供物としての知」、そして小田部胤久の編著『交響するロマン主義』(晃洋書房)における小田部の論考「近代的理念としての『さすらい』--一つのロマン主義的主題とその変奏」として発表された。3.「古代」と「近代」のそれぞれに、「芸術」と「哲学」を対応させようとするのが、ヘーゲルのいわゆる「芸術終焉論」の枠組みであったが、この「芸術終焉論」は、古代の芸銃よりも近代の哲学が優れているという認識を示すものでは決してなく、むしろ、その時代の人々の精神が主観主義化、アトム化した<近代>にあっては、「芸術」さえも個人の慰みごとに貶められることになりかねないので、「哲学」を通して精神の自己認識を回復せんとする、いわば近代の超克を目指すものであったことが明らかにされた。こうした知見は、栗原隆が編集した『芸術の始まる時、尽きる時』(東北大学出版会)に収録された論考、山内志朗「arsから芸術が分離する時」、佐藤透「芸術が体験される時」、加藤尚武「絶対精神の日常性」、小田部胤久「『人間的』芸術の行方あるいは芸術の『非人間化』をめぐって」、栗原隆「芸術が<興味をそそるもの>になった時」、森本浩一「『批評』の位相」、城戸淳「カントの崇高論」、伊坂青司「神話と芸術」、座小田豊「芸術と無限」として結実した。平成19年度の研究展開は、「新旧論争」の背景にあった「進歩史観」とは別の歴史観から18世紀末のドイツの思想界で要請された「新しい神話」について分析を試みることを中心になされた。従来はややもすると、ロマン派の復古趣味として語られてきた「新しい神話」を創出する要請は、外面的・量的に、成果を蓄積してゆくモデルで語られる「進歩史観」を乗り越えるために持ち出された標語である、という分析である。そうした共同研究の成果は、2007年6月17日、名古屋市立大学で開かれた日本ヘーゲル学会のジンポジウム「歴史意識について」において、栗原は、「精神と世界-歴史的世界を創建する神話としての超越論的観念論」を発表。歴史が、自己意識の歴史として「知」に内面化されることを通して、量的な蓄積を重ねる進歩ではなく自覚の深化としての「歴史」モデルを、超越論的観念論が実現したことを明らかにした。伊坂青司は、2007年12月8日、日本女子大学で開かれた日本ヘーゲル学会+シェリング協会合同のクロス討論「神話・宗教論」において、「『新しい神話』構想とキリスト教-シェリングとヘーゲルの分岐」を発表。「神話」を実現しようとするシェリングの超越論的観念論と、「神話」を合理化して歴史哲学を構築しようとしてヘーゲルとの違いを際立たせることで、「変化」としての「進歩史観」、さらに「新旧論争」とは別のパラダイムである「展開」としての「自己意識の歴史」を際立たせることが出来た。さらに、ヨーロッパでの実地研修を通して、古代から中世にかけての芸術作品が「物語」を具現化しようとしているのに対し、近世初頭の作品は「理念」を表現しようとしていて、さらに近代の作品は「興味・関心」を惹くことを目的として、現代にあっては、「形・デザイン・格好」が自立化していることを確認、芸術のパラダイムが大きく変貌している以上、「新旧論争」におけるような古代と近代の優劣比較は成り立たないことを、共同研究の共通了解とした。本研究を通して、「知の基礎づけ」とみなされてきた超越論的観念論が、実は知の「基礎づけ」ではなく、「知の「自己組織化」であることを明らかにしたことは大きな成果だと信じる。
視触覚センサの統融合化処理機構に関する研究

本研究は視触覚センサの統融合化処理機構を解明するために、視触覚センサシステムの研究開発、ならびに統融合化処理システムの構築を目的として実施し、以下の成果が得られた.1.視触覚センサシステムの研究開発触覚センサは従来より各種タイプのものが開発されているが、視覚センサに比して実用化されたものが極端に少ない.この様な現況から本研究では視覚センサを市販のものを購入して用いることとし、触覚センサをあらたに光導波形式による分布形触覚センサとして試作することとした.試作された触覚センサはその基本特性、物体表面形状の取得実験がなされ、当初の結果を得ることができた.2.触像アスペクト法各種の物体形状は、触覚センサによってその触覚像が取得される.そこで、物体はその形状に応じて特有な触覚像を有するものと考え、物体形状の構造に応じて取得される触覚像を触像アスペクトと定義し、その表示を触像アスペクトグラフとしてグラフ表現する手法を提案し、その妥当性について検証を行った.3.統融合化処理システムの構築統融合化処理システムの構築は、物体形状の重心にガウス球を想定し、視覚センサと触覚センサによるデータをこのガウス球を介して評価する統融合化システムをSUNワークステーション上に構築した.現在、このシステムを用い、与えられた物体に対する視覚ならびに触覚像の取得、触像アスペクトの自動生成について研究を継続している.本研究は視触覚センサの統融合化処理機構を解明するために、視触覚センサシステムの研究開発、ならびに統融合化処理システムの構築を目的として実施し、以下の成果が得られた.1.視触覚センサシステムの研究開発触覚センサは従来より各種タイプのものが開発されているが、視覚センサに比して実用化されたものが極端に少ない.この様な現況から本研究では視覚センサを市販のものを購入して用いることとし、触覚センサをあらたに光導波形式による分布形触覚センサとして試作することとした.試作された触覚センサはその基本特性、物体表面形状の取得実験がなされ、当初の結果を得ることができた.2.触像アスペクト法各種の物体形状は、触覚センサによってその触覚像が取得される.そこで、物体はその形状に応じて特有な触覚像を有するものと考え、物体形状の構造に応じて取得される触覚像を触像アスペクトと定義し、その表示を触像アスペクトグラフとしてグラフ表現する手法を提案し、その妥当性について検証を行った.3.統融合化処理システムの構築統融合化処理システムの構築は、物体形状の重心にガウス球を想定し、視覚センサと触覚センサによるデータをこのガウス球を介して評価する統融合化システムをSUNワークステーション上に構築した.現在、このシステムを用い、与えられた物体に対する視覚ならびに触覚像の取得、触像アスペクトの自動生成について研究を継続している.
企業の資本政策とディスクロージャーに関する理論的・実証的研究

本研究は,企業の資本政策に関して,欧米とわが国の法・会計制度の比較分析を基礎として,わが国のつぎを中心とする特徴を実証研究によって抽出した.すなわち,合併・買収について,企業再編の法整備に伴うグループ再編によるリストラクチャリングが企業価値を高めること;新株予約権について,ストック・オプション費用の強制適用後もその支給によって企業価値が向上すること;自社株買いについて,そのアナウンスメントが公表企業の株価が割安であるシグナルとなっていることを発見した.本研究は,企業の資本政策に関して,欧米とわが国の法・会計制度の比較分析を基礎として,わが国のつぎを中心とする特徴を実証研究によって抽出した.すなわち,合併・買収について,企業再編の法整備に伴うグループ再編によるリストラクチャリングが企業価値を高めること;新株予約権について,ストック・オプション費用の強制適用後もその支給によって企業価値が向上すること;自社株買いについて,そのアナウンスメントが公表企業の株価が割安であるシグナルとなっていることを発見した.平成20年度は,企業の(1)自社株の取得と売却,(2)買収・合併,および,(3)新株予約権制度の導入および廃止,といった資本政策の背景と理論的分析を行うとともに,国内のイベント・財務・株式のデータベースの構築を完了した.海外データベースについては,現在,進捗中である.最後にどのようなリスク属性をもった企業が(1)(3)の資本政策を積極的に導入しているかについては,現在,統計モデルを作成して実証的に調べている.平成22年度は,第1に,過去2年間にわたる研究成果をひろく海外で報告した.ここでは,5月のEuropean Accounting Association, 6月のEuropean Financial Management Association,および10月の米国でのFinancial Management Associationを中心とする発表機会を活かして,わが国のみならず,EuropeおよびUnited Statesの資本政策の実態を研究成果に反映し,研究成果のReviseを実施した(研究成果(1),(2),(3),(4),(5)).これらは国内外の査読付きジャーナルに投稿中,および投稿準備が整っている.ここでは,わが国での資本政策に関して,適時開示制度および財務報告についての制度的整備という観点から,会社法および企業会計基準の改善について提言を実施している.また,国内外の関係諸機関および研究者を通じてひろく経済社会への成果還元も実施を図った第2に,企業の資本政策に関して,欧米と比較した場合のわが国のつぎを中心とする特徴を実証研究によって抽出した。すなわち,合併・買収について,わが国では1995年以降の不況下での企業再編の法整備に伴うグループ再編によるリストラクチャリングが企業価値を高めること,買収先の経営陣や親会社の事前の同意がある株式交換による買収や合併が企業価値を高めること,および成長企業ではなく割安な企業の合併や買収が企業価値を高めることを発見した.また新株予約権については,ストック・オプション費用の強制適用後もその支給によって企業価値が向上することを発見した.自社株買いについては,そのアナウンスメントが公表企業の株価が割安であるシグナルとなっていることを発見した
高抵抗シリコンプロセスと容量結合を用いた超高速X線撮像・分光装置の開発

平成30年度の開発では高速の分光イメージング検出器の主構成要素である、ピクセルセンサーからの信号をデジタル化するための多チャンネルADCチップをTSMC社の65 nm CMOSプロセスを用いて製作した。本チップは、100ミクロン角のピクセル面積中に8 bitの逐次近侍型アナログ-デジタル変換器をレイアウトし、それを1チップ中に20チャンネル(4x5に配置)含めたものである。このチップを別途製作するセンサー・アナログチップと接合することで、各ピクセルセンサーで得られる信号の波高情報の取得が可能となる。また本開発ではADCチップと相乗りする形で、65 nm CMOSの放射線耐性を測定するために、トランジスタ単体を複数個含めた試作チップをサブミットした。さらに、X線イメージングをはじめとする放射線信号処理回路として、3桁という広帯域の入力信号に対応できる回路を考案し、その基本動作を実証した。センサー・アナログ信号処理チップとデジタル信号処理チップを接合する手法に関しては、当初の計画に記載した、インハウスでの容量結合による手法だけでなく、オフセット印刷技術を応用することでより高精度に接合できる可能性を見出し、KEKと産総研で共同研究を開始した。センサーチップに関しては、平成29年度にサブミットしたXFABの高抵抗シリコンプロセスで製作したチップの試験を行なったが、バイアス電圧が印加できず、目標であったダイオード特性が得られないという事態が生じた。そのため不具合の要因と思われる箇所を修正したものを再度サブミットするとともに、プロセスの基本特性を評価するための3トランジスタで構成した回路を新たにサブミットした。また高抵抗シリコンプロセスとしてL-Foundry社と交渉し、NDAを締結した。これによって欧米のプロジェクトの相乗りをしなくても、センサーチップを製作できる見通しが立った。高抵抗シリコンプロセスを用いたセンサーチップをXFABの180 nm SOI CMOSプロセスを用いて製作したが、センサーダイオードに電圧が印加できないという事態が生じた。これはファウンダリから提供されるプロセスパラメータとデザインルールに変更があったために、過去の設計で実証されていたセンサー部のレイアウトが使えなくなったために起こった問題である。高抵抗シリコンプロセスは、最近になって利用が可能となった新しいテクノロジーであるため、プロセスの予期せぬ変更はやむを得ないと考える。本研究では、不具合箇所に該当しそうな部分を修正するしたチップを再度サブミットするとともに、より簡単な回路構成によってプロセス自体の特性を評価できるようなチップをサブミットした。出来上がったチップを評価することで、ダイオードを形成するレイアウトや回路を最適化したセンサーチップの製作が可能になると期待される。センサーチップの製作に際し、プロセスパラメータの変動やサブミットのスケジュールの観点から1つのテクノロジーだけを用いて開発を進めるのでは不十分であると判断し、平成30年度中に新たにL-Foundry社と高抵抗シリコンプロセスを用いたチップの開発に関して交渉を行い、これまでは欧州の原子力研究機構(CERN)を通してのみサブミットされていたLF18Aと呼ばれる180nm CMOSプロセスを用いた開発に関してNDAを締結した。これによってXFABのSOIプロセスとは違ったテクノロジーでセンサーとCMOSを組み込んだ1チップに作り込んだセンサーチップを製作できる見通しが立った。今後は、このプロセスを用いてX線で発生する電荷信号を検知できるようなセンサー・アナログチップを設計する。センサーチップの製作が遅れている理由から接合技術の実証試験までは至っていないが、産総研で技術開発しているオフセット印刷技術を応用することで、当初の容量結合を用いた接合よりも高精度かつ低インピーダンスでハイブリッド化できる可能性を見いだすことができたため、こちらに関しても今後試作チップを用いて接合手法の実証試験を行う予定である。平成29年度の研究では1. ASIC評価に必要となる汎用的なデータ取得システムの開発を行った。プリント基板の設計とレイアウトを、外注ではなく自分の手で行うことで、コストの削減だけでなく、デザインの洗練化(アップデート)やIP化(実績のある回路方式やレイアウトを別のプロジェクトに応用するなど)を踏まえた共通基盤の構築を目指した。2.高耐圧プロセスであるXFAB180 nmSOI-CMOSを用いたピクセルセンサーチップを試作した。当初は、高抵抗のL-Foundryの180 nm CMOSを検討していたが、ヨーロッパのグループとの相乗りのスケジュールとマッチしないことからXFABを選択した。このプロセスには、従来の高抵抗プロセスにはない"高耐圧"という特徴がある。そこでピクセルセンサー自体に静電破壊防止用のダイオードを作り込み、X線検出器としてだけでなく、放電が問題となっているマイクロパターンガス検出器の読み出しとしても使用できる構造にした。3.センサーからの信号処理アーキテクチャとして、回路の増幅率を入力信号の大きさによって自動で切り替えるダイナミックスイッチング方式を導入し、その性能評価を実施した。このチップの開発は、本研究以外のプロジェクトの資金で実施されたものであるが、新しい回路方式は、本研究の目指す新しいX線イメージング検出装置の開発、とりわけセンサーからの読み出し回路部分への応用が可能である。4. Bonn大学と共同で開発した65 nm CMOSを用いたギガビットトランシーバ回路の評価を行なった。本研究との関連では、大量のイメージングデータを後段のエレクトロニクスへと高速にデータ転送を行うために必須となる回路である。また、設計した回路は0.5 Gradという高放射線下で動作することが確認され、本研究の装置に高放射線耐性という新たな付加価値が加わる可能性が出てきた。XFAB 180 nmCMOSプロセスを用いてデザインしたセンサーチップを2017年9月にファウンダリーの方へサブミットした。