hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
在宅高齢者の嚥下障害援助システム開発に関する基礎的研究

その結果、249名が協力の意思を示し、研究参加の再確認と日程調整などから最終的に71名の在宅高齢者から同意書でもって同意を得た。引き続き、平成15年9月平成16年3月までに客観的テストを実施した。さらに、二次スクリーニング参加者を対象として、質問紙調査12ヶ月後の再テストを行った結果、有効回答は高齢者では69名、家族では31名であった。二次スクリーニングの客観テストにおいで、高齢者が参加可能な日程を調整するために、研究実施スケジュールが3ヶ月遅れた。データ収集は完了したが、現在データを分析中である。嚥下に問題のある在宅高齢者1次スクリーニングするための自己評価尺度について、2次スクリーニングテストを至適基準として精緻化すること、声門上嚥下バイオフィードバック訓練の効果を明らかにすることが研究目的である。在宅高齢者2528人に対して自己評価の尺度について質問紙調査を実施し、759人の有効回答を得た。2次スクリーニングテストとして、反復唾液嚥下テスト、改訂水飲みテスト、フードテスト、舌骨上筋群表面筋電図と呼吸測定、及び嚥下造影検査を71人の高齢者に実施した。さらに、バイオフィードバック訓練を、若齢者5人(29±6.2歳)、高齢者1人(76歳)に実施した。自己評価尺度は再テストや内容妥当性の検討により、23項目が選定された。因子分析により4因子が抽出され、順に、咽頭期の嚥下障害、誤嚥、準備・口腔期の嚥下障害、食道期の嚥下障害であり構成概念妥当性を確認した。Cronback'sα係数は0.92、再テスト法による信頼性はr=0.85であり、信頼性を確認した。自己評価尺度の合計得点と反復唾液嚥下テストの結果によるROC曲線からcut-off pointを6点とし、敏感度64.3%、特異度は56.1%であった。同様に、嚥下造影検査からは、敏感度57.1%、特異度は56.1%であった。バイオフィードバック訓練には、吸気終了時に嚥下を音で知らせる訓練器を使用した。被験者は音を聞いたとき正門上嚥下を実施するように教示された。3回の唾液嚥下を1セッションとし、ベースライン期(BL)に1セッション、フィードバック期に5セッションを行い、これを数日間隔で3回繰り返した。正門上嚥下が成功した回数をグラフ化し、ABABデザインに基づき判定した。若齢者では、3人が効果あり、1人がBLで目標到達、1人は呼吸軌跡の判定ができなかった。高齢者では効果を認めた。今後、高齢者の対象者数を増やして確認したい。
ナノ分子導体の合成化学的アプローチ

新規ナノ分子の薄膜デバイス化を検討し,特に有機薄膜トランジスタの材料開発とデバイス作製・評価を中心に研究を行った.その結果,主に以下の成果を得ることが出来た.1.長鎖オリゴチオフェンの有機FET:従来から開発してきた単分散巨大分子である一連の鎖長を持つオリゴチオフェンを半導体層にもつ薄膜トランジスタを作製し,その特性を評価した.その結果,20量体以上の鎖長のもので良好なトランジスタ特性を示し,電界効果移動度は鎖長の伸長に伴い向上することが明らかとなった.また,薄膜中での分子の配向を調査するためXRDを測定したところ,ポリチオフェン薄膜に見られるようなラメラ構造が確認できた.2.含ヘテロ縮合多環芳香族を用いた有機FET:チオフェンンを縮合芳香族中に組み込んだ新規化合物であるジフェニルベンゾチエノベンゾチオフェン(DPh-BTBT)とアルキルベンゾチエノベンゾチオフェン(R_2-BTBT)を開発し,それらを活性層に用いた有機FETを作製・評価した.これらの材料はポリアセン系材料とは大きく異なり,大気中でも極めて安定であった.さらに,この安定性のため,作製したトランジスタも大気中でも安定に駆動でき,また,電界効果移動度は最高で2.0cm^2/Vsに達することが明らかとなった.この移動度は,現在,世界最高レベルであるだけでなく,大気に対しても安定であることから有機FETの実用化に資する材料として注目される.3.拡張含ヘテロ縮合多環芳香族の開発:上記の結果をうけ,さらにπ電子系を拡張したπ電子系であるジナフトチエノチオフェン(DNTT)を開発した.この化合物も期待通り,有機FETにおいて優れた半導体材料として作用し,その電界効果移動度は最高で3.0cm^2/Vsに達した.新規ナノ分子の薄膜デバイス化を検討し,特に有機薄膜トランジスタの材料開発とデバイス作製・評価を中心に研究を行った.その結果,主に以下の成果を得ることが出来た.1.長鎖オリゴチオフェンの有機FET:従来から開発してきた単分散巨大分子である一連の鎖長を持つオリゴチオフェンを半導体層にもつ薄膜トランジスタを作製し,その特性を評価した.その結果,20量体以上の鎖長のもので良好なトランジスタ特性を示し,電界効果移動度は鎖長の伸長に伴い向上することが明らかとなった.また,薄膜中での分子の配向を調査するためXRDを測定したところ,ポリチオフェン薄膜に見られるようなラメラ構造が確認できた.2.含ヘテロ縮合多環芳香族を用いた有機FET:チオフェンンを縮合芳香族中に組み込んだ新規化合物であるジフェニルベンゾチエノベンゾチオフェン(DPh-BTBT)とアルキルベンゾチエノベンゾチオフェン(R_2-BTBT)を開発し,それらを活性層に用いた有機FETを作製・評価した.これらの材料はポリアセン系材料とは大きく異なり,大気中でも極めて安定であった.さらに,この安定性のため,作製したトランジスタも大気中でも安定に駆動でき,また,電界効果移動度は最高で2.0cm^2/Vsに達することが明らかとなった.この移動度は,現在,世界最高レベルであるだけでなく,大気に対しても安定であることから有機FETの実用化に資する材料として注目される.3.拡張含ヘテロ縮合多環芳香族の開発:上記の結果をうけ,さらにπ電子系を拡張したπ電子系であるジナフトチエノチオフェン(DNTT)を開発した.この化合物も期待通り,有機FETにおいて優れた半導体材料として作用し,その電界効果移動度は最高で3.0cm^2/Vsに達した.分子性導体は、ドナー・アクセプターの電荷移動錯体の固体を形成して電導性を発現させるという点で超分子機能材料の代表的なものであるといえる。現在まで数多くのドナーおよびアクセプターが合成され、それらの組み合わせによる多種多様な電荷移動錯体が開発されている。また、ドナーあるいはアクセプターの個々の成分の電解条件下でのラジカルイオン塩の作成から分子性導体も開発されている。これらの中から、極低温ではあるが最初の有機超伝導体が誕生し、臨界温度の向上した超伝導体や集合体構造が多彩な超伝導体が続いて開発されている。その中には、強磁性超伝導ハイブリッドなどユニークな超伝導体も見いだされている。しかし、超伝導性を示すもの数は依然として限られており、高温超伝導を示すものを目指した研究が強く求められている。研究代表者らは、超伝導性を示す新しいドナーの開発を目指して、テトラチアフルバレン系ドナーの系統的な開発を行っている。その成果として、メチレンジチア-テトラセレナフルバレン(MDT-TSF)のラジカルカチオン塩が新規超伝導であることを見いだした。それらの塩の特徴は室温電導度が2000Scm^<-1>と分子性導体にしては異常に高く、かつ、臨界温度が5Kとかなり高いことである。また、塩の固体構造は一次元性の強い積層構造を有し、対イオンはドナーと束縛されていない点で前例がないものである。さらに、MDT-TSFの構造をもつものを追究した結果、メチレンジチア-ジセレナジチアフルバレン(MDT-ST)が同様な超伝導錯体を形成する優れたドナーであることを見いだした。本研究では、従来の有機導体には見出されていない新たな機能性発現を目指して、ナノサイズの構成単位からなる分子性導体、超伝導体の開発を研究の目的としている。

このような新規機能性が期待できる分子系としてオリゴチオフェン誘導体、含セレン系パイ共役系分子、および、複素多環縮合芳香族化合物などに着目し、その基本構成分子のナノ構造化による新機能の発現とそれに付随する機能集積化の追究が本研究の真髄となる。本年度の研究成果として以下のものが挙げられる。1)長鎖オリゴチオフェンの末端官能化を利用して、種々の置換構造が異なるオリゴチオフェン12量体の合成に成功し、ドープ下での伝導度の比較と電子スベクトルの測定からキャリヤー種の特定を行い、伝導性ポリマー(オリゴマー)の伝導機構の解明に成功した。2)キノイド系オリゴチオフェンを基盤とする両性レドックス系の開発に成功し、閉殻電子構造としては稀な、1500nmの波長に達する近赤外色素の開発に成功した。3)アニオンナノワイヤー構造を持つTTF基盤有機超伝導体の構成分子の選択的重水素化に成功し、超伝導臨界温度測定においてTcが上昇することを見出し、この負の同位体効果は有機超伝導体の構造異方性と大きく関係していると推論した。4)近年注目を集めている有機電界効果トランジスター材料の開発に関して、含セレン複素多環芳香族であるベンゾジセレノフェン誘導体が0.1cm^2/Vsを超える高いホール移動をもつことを見出した。これまで我々のグループにおいて、有機超伝導体探索の中心的な役割を果たしてきたMDT-TSFの重水素化に成功し、この系の超伝導体の同位体効果を検証した。その結果、重水素化によりTcがわずかではあるが上昇することが示された。また、新たな含セレンドナーとして、エチレンチオTSFを開発し、そのラジカル塩を作製した。X線構造解析、抵抗測定の結果、MDT-TSF系と等構造を持つものの、ドナーの低い対象性により超伝導転移を示さないことを見出した。これらに加え、TSF誘導体の合成には、従来、二セレン化炭素やセレン化水素などの入手の困難なセレン試薬が必要であったが、本年度において、粉末セレンと市販のナトリウムアセチリドよりわずか二段階で無置換TSFを簡便に合成する方法を確立した。一方、新たなナノ伝導体の構成分子として六量体までの一連のジシアノメチレンで修飾したチエノキノイド分子の開発に成功した。これは従来低溶解性のために34量体程度が限界だったこの系の開発において、高溶解性チオフェンユニットを用いることで、溶解性の問題を克服できたためである。合成に成功した一連の化合物の光・電気化学的測定から、共役拡張により順次吸収の長波長シフトがみられ、4量体以上では近赤外領域まで強い吸収が見られた。さらに、5量体、6量体では基底状態において開核構造の寄与が見られ、ラジカル種となることがESR測定により確認された。これらに加えて、オリゴチオフェンの積層型二量体やゲート機能を付与したオリゴチオフェン系の開発にも成功し、チオフェン多量体の伝導機構の解明や、電子またはエネルギー移動におけるスイッチ機能付き分子ワイヤとしての機能評価を行った。新規ナノ分子の薄膜デバイス化に本格的に着手し,特に有機薄膜トランジスタの材料開発とデバイス作製・評価を中心に検討を行った.その結果,主に以下の成果を得ることが出来た.1.長鎖オリゴチオフェンの有機FET:従来から開発してきた単分散巨大分子である一連の鎖長を持つオリゴチオフェンを半導体層にもつ薄膜トランジスタを作製し,その特性を評価した.
蛍光顕微鏡画像の高速・高品位3次元映像化と3次元生体構造との自動照合

本課題では、研究代表者らが開発した蛍光顕微鏡観察画像の高速3次元再構成手法を、実データによって評価し、特にその精度を中心に改良を加えると共に、断面画像を層状に積み上げた形式で表現されている蛍光顕微鏡の3次元画像と3Dコンピュータグラフィクスや各種CADによって構成されるポリゴンや多項式メタボールなどで表現される3次元形状モデルとを照合、比較するためのアルゴリズムを開発した。蛍光顕微鏡観察画像から得られる3次元映像は表面だけでなく、その内部の3次元構造も含んでいる。しかしながら、こうした形で表されている3次元画像とポリゴン等で表現された3次元形状を照合することは困難である。そこで後者のポリゴンの形式で表された表面形状モデルから、特定の視点から観察される前者の形式の表現を生成するニューラルネットを構成し、このニューラルネットで形式変換をしながら逐次形状を比較して照合する方式を考案し、プログラムとして実装して、各種実データを用いてその性能を評価した。この形式変換の際には、特に生体組織の特徴である半透明性を想定した新しい変換方式を考案して、半透明の対象形状を精度良く復元できることを実験的に確認した。また表面形状を再構成する場合には、組織の内部構造は無視して、対象と背景の境界を検出する必要があるため、色情報を用いて領域とその境界を精度良く検出する方式を開発した。現状では、形式変換とその際に必要になる領域抽出方法の開発が完了しているが、事前に登録した3次元形状モデルと蛍光顕微鏡観察画像から得られる内部構造も含む3次元映像と登録された3次元表面形状モデルを照合・探索するアルゴリズムについては、まだ開発途上であり、単純な形状しか照合できていない状況である。平成17年度中に以下の成果を得た。(1)蛍光顕微鏡で観察した各種実データを用いて、提案手法の有効性を検証した結果、提案手法は、被写界深度が浅く、異なる焦点面から回り込む光量が多い場合に、従来手法であるNearest Neighbor法よりも、高品位の再構成画像を与えることが明らかになった。(2)PSF (Point Spread Function)のパラメータ値を各種変更して再構成実験を行い、パラメータ値が実際のPSFのパラメータ値と異なる場合に、どの程度再構成画像が影響を受けるか調べた。その結果、PSFのパラメータ値の相違が予期していた程には画質にクリティカルな影響を及ぼさないことが判明した。(3)再構成アルゴリズムの基礎となるデコンボリューションはノイズに敏感で、微小なノイズが拡大されて画質が大きく劣化することが知られているが、実データを用いてノイズの影響を評価したところ、提案アルゴリズムがNearest Neighbor法と同等のノイズ耐性を備えていることが判明した。(4)観察資料が理想的に半透明であれば、蛍光染料から放射される光は単純に加算によって合成されて観測されるが、実際には資料は完全に半透明でなく、光を遮断する部位は理論に適合しないため再構成画像に誤差を生じることになる。この誤差の影響を実画像で評価したところ、相当量の影響が観測された。今後は、この影響を軽減する方法を検討する必要がある。(5)3次元形状モデリングの手法を改良し、生体組織に代表される半透明3次元構造物を自動形状モデリングする手法を開発した。

そこで後者のポリゴンの形式で表された表面形状モデルから、特定の視点から観察される前者の形式の表現を生成するニューラルネットを構成し、このニューラルネットで形式変換をしながら逐次形状を比較して照合する方式を考案し、プログラムとして実装して、各種実データを用いてその性能を評価した。この形式変換の際には、特に生体組織の特徴である半透明性を想定した新しい変換方式を考案して、半透明の対象形状を精度良く復元できることを実験的に確認した。また表面形状を再構成する場合には、組織の内部構造は無視して、対象と背景の境界を検出する必要があるため、色情報を用いて領域とその境界を精度良く検出する方式を開発した。現状では、形式変換とその際に必要になる領域抽出方法の開発が完了しているが、事前に登録した3次元形状モデルと蛍光顕微鏡観察画像から得られる内部構造も含む3次元映像と登録された3次元表面形状モデルを照合・探索するアルゴリズムについては、まだ開発途上であり、単純な形状しか照合できていない状況である。
逆転写酵素阻害剤EFdAに対するHIVの耐性発現機序の構造学的解析と新薬開発

本研究では現在臨床開発段階にある強力なNRTI(逆転写酵素阻害剤):EFdA/MK8591を出発点として薬剤耐性に関わる構造学的解析を行った。EFdAは薬剤耐性HIVに対して極めて強力な効果を維持しているが、その一方で構造的に似た構造を有する類似体には薬剤耐性株に対して活性のないものも存在する。EFdAと野生株HIV-RTとの結晶構造を鋳型とした構造モデリングの検討では、EFdAのように4'位にエチニル基あるいはシアノ基を有する化合物に関してはM184Vなどの薬剤耐性変異を有するHIV-RTに対しても非常に強力な親和性を有することが分かった。それに対して4'位にその他の構造を有する類似化合物は薬剤耐性RTに対しては結合を維持できないことをEFdAとHIV-RTとの結晶構造および構造モデリングにより明らかにした(Cell Chem. Biol. 2018)。その一方でHIV-RTと同じくRT(DNAポリメラーゼ)が治療のターゲットとして有効であるB型肝炎ウイルス(HBV)のRTの構造学的比較解析研究も進めた。HIV-RTの薬剤耐性関連変異であるQ151Mに関して、Q151MのM(メチオニン)はHBVのアミノ酸に対応する変異であるとともにQ151M変異を有するHIV-RTに対して本来はHBVにしか活性を有しないエンテカビル(ETV)が強い活性を持つことが明らかとなった。この機序についてQ151M変異を有するHIV-RTの結晶構造解析を行いその活性獲得機序を構造学的に説明することに成功した(Sci. Rep. 2018)。本研究で得られた成果は、薬剤耐性HIV株に有効な新規抗HIV薬のデザインに有効であるとともに、異なるウイルスのRTおよびDNAポリメラーゼとその阻害剤に関する構造・活性比較解析研究の進展と新たな治療薬開発が期待される。研究者は臨床試験段階にある核酸系逆転写酵素阻害剤(NRTI):EFdA(4'-Ethnyl-2-fluoro-2' -deoxyadenosine)/MK-8591およびその誘導体の耐性HIVに対する活性の検討を進めて来た。これまでにこれらのNRTIでは糖の4'位の修飾基の違いにより多剤耐性HIVに対する活性が大きく異なるだけでなく、4'位の構造が薬剤のHIV逆転写酵素(HIV-RT)とHBV-RTに対する親和性の違いを決定づける要素にもなっている事も明らかにしている(Antiviral Therapy 19:179-89,2014; Hepatology 62:1024-36,2015)。本研究ではこれらの基礎的所見をより詳細に解析、本年度はその機序について野生型逆転写酵素(RT)とEFdAの結晶構造を元にしたモデリング解析などを進めた。具体的には4'位の修飾基を置換したEFdA誘導体のうち、薬剤耐性HIVに対して効果の強い化合物、あるいは逆に活性を示さなかった化合物に対して逆転写酵素と化合物の結合様式の解明を結晶解析コンピューターモデリングの手法を用いて行った。EFdAの4'エチニルは逆転写酵素の活性部位を形成するcavityに極めて強固に結合、さらにこの結合(相互作用)はRTの薬剤耐性変異であるM184V(cavity内に存在)を持つRTに対しても強固な結合を維持する結合様式を取っていることが分かった。それに対して、薬剤耐性HIV、特にM184Vの存在で活性が減弱するグループに属するEFdA類似体(SK13ー204)はその4'位にメチル基を有しており、構造モデリングによる結合様式解析で野生型RTのcavityでは活性部位と4'位メチルの結合は維持されているものの、M184Vを含む薬剤耐性型RTの活性部位に対して4'位メチルの結合力が大きく減弱することが明らかとなった。平成29年度の成果として、まずはEFdAと同様に糖の4'位に修飾基を有する多数のEFdA誘導体の詳細な抗HIV活性評価を行った。4'位にエチニル基を有する化合物の他に、シアノ基、メチル基、フルオロメチル基など複数の異なる修飾基を持つ化合物(15種類)に関して野生株HIVおよび各種の薬剤耐性変異をRT領域に有する薬剤耐性HIV株に対する活性の評価を行った。評価したいずれの薬剤も野生株HIVに対して活性を有し(IC50: 0.2247 nM)、エチニル基以外の修飾基を有する化合物でも強い活性(IC50: 3 nM程度)を有するものが認められた。これらの薬剤の耐性ウイルスに対する活性評価を行った。具体的にはK65R, D67Δ/T69G/K70R/L74I/V75T, M184V, T215Fなど既存のRTIsに耐性を示すとされる変異を有する株が用いられた。EFdAに関しては野生株に対してIC50: 0.3 nMと強い活性を示し、かつこれらの薬剤耐性株に対しても活性の減弱がほとんど見られず(12倍の活性低下)、IC50値は0.13.7 nMと良好な数字を維持していた。そのほかの薬剤でEFdAと同じく4'位にエチニル基を有する薬剤、さらには4'位にシアノ基を有する化合物に関してはEFdAと同じく薬剤耐性株に対しても非常に良好な活性を維持していたが、メチル基などそれ以外の修飾基を持つものに関しては薬剤耐性変異、特にM184Vを持つウイルス株に対して活性が大きく減弱、多くの化合物でIC50: 1 μM以上となった。

このように4'位の修飾基の違いだけで耐性株に対する活性が大きく変わる機序について4'エチニルを有するEFdAと4'メチルを持つSK13-204についてRT活性化部位との結合様式の比較を構造モデリングの手法を用いて行い、これらの薬剤についての構造モデルでの比較に成功した。本研究では新規の核酸系逆転写酵素阻害剤(NRTI)であるEFdA/MK-8591(現在海外にて臨床試験中)に関する薬剤耐性機序の構造学的解析を進めてきた。EFdAと野生株HIV-RTとの結晶構造を鋳型とした構造モデリングを行い、ウイルス学的解析を加味した検討を論文化、投稿段階にある。具体的にはEFdAのように4'位にエチニル基あるいはシアノ基を有する化合物に関しては薬剤耐性株に対しても非常に良好な活性を維持、その構造学的メカニズムとして4'エチニル基は野生株だけでなくM184Vなどの耐性RTに関してもRTの活性化部位、特にF160(フェニルアラニン)などRTの活性上、非常に重要なアミノ酸に対して強固な活性を維持していることを明らかとした(Takamatsu et al. Cell Chem. Biol. under revision)。さらに研究者らは4プライムの側鎖の構造がHIV逆転写酵素(HIV-RT)とB型肝炎ウイルスのHBV-RTに対する親和性の違いを決定づける要素にもなっている事も明らかにしている(Hepatology 62:1024-36,2015)。本研究ではこのようなRTに関する構造解析の一環として、本来はHBVに対する活性しか有さないNRTIであるエンテカビル(ETV)がQ151M変異を有するHIV-RTには強力に結合することを明らかにした(Yasutake et al. Sci. Rep. 2018 8:19602-9)。本研究ではこれらの研究結果からHIV-RTの耐性化のメカニズムを構造学的に明らかにするとともに、これらの構造学的変化が種の異なるHBV-RTとHIV-RTの構造学的な違いに関連していることを示すことに成功しており、今後はHIV耐性化だけでなく異なる種間(HIV vs. HBVなど)の逆転写酵素の構造・活性の比較解析をさらに進展させることを検討している。EFdAおよび誘導体は4'位にエチニル基を有する化合物の他に、シアノ基、メチル基、フルオロメチル基など複数の異なる修飾基を持つ化合物(15種類)が含まれ、多くが野生株HIVに対しては強力な活性を示した。その一方でこれらの薬剤の耐性ウイルス(K65R, D67Δ/T69G/K70R/L74I/V75T, M184V, T215Fなどの変異を含む)に対する活性は大きく2分された。さらにEFdAを含む耐性株に有効な群とそうでない群とでは4'位の側鎖の種類が大きく関与していた。具体的には4'位にエチニル基あるいはシアノ基を有する化合物に関しては薬剤耐性株に対しても非常に良好な活性を維持していたが、その構造学的メカニズムとして4'エチニル基は野生株だけでなくM184Vなどの耐性RTに関してもRTの活性化部位、特にF160(フェニルアラニン)などRTの活性上、非常に重要なアミノ酸に対して強固な活性を維持していることを明らかとした。本研究では現在臨床開発段階にある強力なNRTI(逆転写酵素阻害剤):EFdA/MK8591を出発点として薬剤耐性に関わる構造学的解析を行った。EFdAは薬剤耐性HIVに対して極めて強力な効果を維持しているが、その一方で構造的に似た構造を有する類似体には薬剤耐性株に対して活性のないものも存在する。
金融制度改革後の物価安定期における金融政策運営とインフレーション目標

金融制度改革によって資金の調達・運用が顕著に自由化された国々の多くは、資産価格高騰・下落や銀行危機を経験した。ほぼ同時期に物価面では、多くの国々においてインフレ率の低下と低位での安定が実現された。日米を顕著な例外として、各国のほとんどはインフレ目標制を金融政策運営の枠組みとして、採用している。インフレ目標制下では政策情報の公開が促進されることが多いし、他の金融政策運営方法の下でも、将来の政策行動の予測可能性を高めることのメリットが注目されて、金融政策の運営が伝統的秘密主義から大転換しつつある。本研究における成果は、次のようにまとめられる。(1)アメリカは、インフレ目標制を採用せずに、80年代後半から90年代初頭の金融危機を乗り切り、インフレ率の低位安定化にも成功した。当時の実質ゼロ金利政策の実施において、緩和・引締め両プロセス間に顕著な非対称性が存在する。(2)インフレ目標制と比べると限定的でしかないが、この時期の米国では金融政策情報の公開も促進された。その効果は必ずしも明らかではない。(3)日本も「バブル」崩壊後において金融・財政両政策の大胆な緩和策を採ってきたと考えられがちだが、ポリシー・ミックスを検討すると、199798年の金融危機に至るまでは両政策が同時期に緩和されてはいないことが判明する。(4)日本もインフレ目標制を導入していないので政策情報の公開程度は高くないので比較は難しいが、日本銀行の経済予測は民間シンクタンクの大勢よりも精度が高い。(5)政策運営ルールに関する不確実性が低い方が、フォワード・ルッキング型のモデルでは、マクロ経済パフォーマンスが向上する。(1)金融政策のシミュレーション分析:アルゴリズム・プログラムの作成Ken JuddのNumerical Methods in Economicsを主なガイドブックとしながら、ソフトウェアとしてはMatlabを用いて、ミクロ的基礎付けをもったforward-lookingな合理的期待モデルの数値解析アルゴリズムを作成中である。(1)恒常状態に辿り着くことを前提に無限期間の問題を有限期間に短縮すること、(2)将来の恒常状態から逆に現時点へとbackwardに解くこと、(3)期待値の仮径路を想定して現実値の径路を算出し、期待値の仮径路を修正して収束させること(Fair-Taylorの方法)などの、細部を習得してきた。現在は、小国開放モデルにおいて為替レートを金融政策ルールに導入した場合の経済パフォーマンスを調べている。この為替レートを導入したバージョンの数値解析結果を、3月17日に広島大学金融研究会にて報告する予定である。(2)アメリカ=先行例の金融政策運営の検討アメリカは、直接金融の発展や金融制度改革に関しては、多くの点で日本に先行してきた。さらに、アメリカが、1990年代初頭に経験した状況は、インフレがかなり鎮静化した下で、資産価格が低落し、数多くの金融機関が困難に直面したもので、きわめて興味深い。当時の政策決定会合の詳細な議事録に基づいて、その金融政策運営を検討した。本年度初期は、昨年度末から継続して、政策シミュレーション分析の準備を行い、シンプルなマクロ・モデルによるシミュレーションの準備は完了した(地主敏樹、「金融政策のシミュレーション分析: forward-looking vs. backward-looking」、神戸大学mimeo、2001年)。本年度の中盤以後は、金融政策のより短期的な運営と、財政政策とのポリシー・ミックスとを検討した。短期的運営に関しては、政策情報の公開促進が政策効果にどう影響しているかに焦点をあてた。金融政策運営の秘密主義からの転換は、先進各国に共通したトレンドであり、革命的であるとも考えられている。金融制度改革の自由化が進展しかつ物価が安定しているというデリケートな状況においては、金融政策行動に対する誤解を回避しかつ意図を理解されることが重要となる。アメリカのケースの実証分析では、・注目された1994年2月の改革(金融政策変更の即時発表)

以後に、短期金利の目標からの乖離が減少していることが、観察された。・しかし、政策行動から諸金利への波及スピードは、この改革以前の1980年代後半に早まっていたこと、が検出された。米国の短期金融市場において、1994年2月の改革は改善ではあったが、すでに進行していた政策情報公開促進の基本方針上の1ステップに過ぎなかったと評価できよう。財政政策とのポリシー・ミックスに関しては、日本の1980年代後半以後の政策運営ルールをそれ以前と比較する手法を用いた。・バブル期は財政引締め+金融緩和、バブル崩壊後は金融緩和不足なのに、財政政策は90年代前半は普通、後半も緩和→引締め→緩和と変転した。・両政策の相互関係を調べると、バブル前にはほぼ独立に運営されており、バブル以後には、相互に他方の不足分を補うような運営が部分的には実施されてきたことが、検出された。「補完性」は、バブル生成と崩壊という大きな経済変動とその後の長期停滞期において、金融政策と財政政策とが一致して引締め・緩和を実施したことがほとんどないことを意味している。金融政策の現実の運営は、ほとんどのシミュレーション分析が仮定している単純な世界とは大きく異なる。論文「金融政策ルールの現実的側面:学説の展望と日本銀行の情報優位?」では、金融政策ルールが一見単純でありながら自然率水準のGDPや自然利子率といった観察不可能な変数を含むために現実への適用が意外に難しいことを指摘し、リアルタイムデータの重要性や金融政策の慣性の解釈と構造変化の影響を論じて、最後に金融政策当局が政策実施時点で有している情報を評価した。経済予測の精度を民間シンクタンクと比較すると、日本銀行は自ら作成しているWPIについては情報優位をもち、実質GDPについても優れており、CPIについてもほぼ互角であるとの結果になった。近年の金融政策運営は、過去と比べて、大きな変化を遂げた。論文「金融政策の革命=秘密主義との訣別;日米欧の経験と学説の展開」では、カナダのインフレ目標の経験から始めて、金融政策に関する学説の変遷と主要3極の金融政策運営の経験を検討した。インフォーマルな形ではあるが、近年の主流となった動学的一般均衡モデルにおけるクレディビリティについて考察し、金融政策行動に関するクレディビリティの向上がマクロ経済パフォーマンスを改善することを示した。秘密主義の金融政策運営を想定していた時間非整合性モデルからの学説の転換が、インフレ目標制度を正当化することを論じ、主要3極においても金融政策に関する情報開示が物価安定化とともに進展しつつあることを示した。デフレーション下の金融政策運営は困難であり、財政政策との協調が望ましい。「ポリシー・ミックスの検討-1980年代後半以後の日本マクロ経済政策-」では、1990年代の日本において、両政策が同時に通常以上の拡張を志向しなかったことを示している。デフレーションの克服には不十分な政策運営だったと評価できよう。
乳牛の低カルシウム血症に対する1,25(OH)2D3の臨床薬理学的研究

1.分娩誘起剤を併用して分娩前12-48時間に1,25(OH)2D3を乳牛12頭に1回筋肉内投与し、血液生化学的に検討した。その結果、以下の成績が得られた。1,25(OH)2D3群では血漿1,25(OH)2D3濃度は分娩前1日から分娩後0.5日にかけて対照群に比較して高値を示し、血漿CaとiP濃度は分娩前0.5日から分娩後2日にかけて高い値で推移した。分娩直前(分娩4時間)の投与では分娩後の血漿Ca濃度は上昇せず、分娩前3日の投与では分娩後の血漿Ca濃度が低く推移した。投与群の1例が分娩後4日に、また対照群の1例が分娩後0.5日にそれぞれ起立不能となったが、いずれもCa治療によって起立した。以上より、分娩前12-48時間の1,25(OH)2D3の1回筋肉内投与は高い血漿Ca濃度を保ったまま分娩し、分娩直後の低Ca血症の予防に効果を有することが示唆された。2.昨年度の成果を踏まえて低カルシウム(Ca)血症の骨代謝との関係を明らかにするために骨代謝マーカーである血漿の酒石酸耐性酸ホスファターゼ(TRAP)濃度を測定し、牛の骨におけるCa代謝を応用的な面から検討した結果、以下の成績が得られた。低Ca血症の発生率の低い農家と発生率の高い農家で飼養されている乳牛83頭について、乾乳期、泌乳期、泌乳最盛期、泌乳中期および泌乳後期におけるTRAP活性値を比較検討した。その結果、低Ca血症の発生率の高い農家ではTRAP活性値が低い値を示し、とくに乾乳期の骨吸収の低下が低Ca血症発生の一因であることが示唆された。これらの結果から、乳牛の低カルシウム血症の予防に活性型ビタミンD3である1,25(OH)2D3は有効であり、また低Ca血症(乳熱)発生農家を予測するには、血漿TRAP活性値を測定することが有用であることが本研究により明らかにされた。【背景】乳牛における分娩前後低Ca血症の新しい予防法の開発を目的として、ビタミンD_3(VD_3)の前駆物質であり、Ca恒常性維持に直接関与している1,25-dihydroxycholecalciferol[1,25-(OH)_2D_3]の製剤を用いて1,25-(OH)_2D_3の1回筋肉内投与による無機物代謝への影響について血液生化学的検討を行った。【材料と方法】ホルスタイン種牛7頭(46ヶ月齢;体重90150kg)を実験に供した。6頭(投与群)にエタノールに溶解した1,25-(OH)_2D_3を筋肉内投与(1μg/kg)し、1頭(対照牛)にエタノールのみを筋肉内投与した。投与直前と投与後6、12、24、48および72時間に採血し、血漿1,25-(OH)_2D_3、Ca、P、Mg、Na、KならびにCl濃度を測定した。【成績】対照牛ではいずれの項目にも顕著な変動はなかった。いっぽう、投与群では対照牛と異なり、血漿1,25-(OH)_2D_3、Ca、PならびにMg濃度において有意な変動が認められた。

すなわち、血漿1,25-(OH)_2D_3濃度は投与後6および12時間(p<0.01)、Ca濃度は投与後24および48時間(p<0.01)、さらにP濃度は投与後48時間(P<0.05)で投与直前値よりも有意に高く、血漿Mg濃度は投与後24、48および72時間(p<0.01)で有意に低値であった。【結論】1,25-(OH)_2D_3の筋肉内投与後24時間以降にMg濃度が低下するのに対して、血漿CaおよびP濃度は上昇することが明らかになった。以上の成績を踏まえ、さらに分娩前の乳牛に対する投与試験を行い、1,25-(OH)_2D_3による低Ca血症予防の可能性について検討した。今年度は、昨年度の成果を踏まえて低カルシウム(Ca)血症の骨代謝との関係を明らかにするために骨代謝マーカーである血漿の酒石酸耐性酸ホスファターゼ(TRAP)濃度を測定し、牛の骨におけるCa代謝を応用的な面から検討した結果、以下の成績が得られた。1.乳牛の血液中に存在する骨代謝マーカーの有用性とその測定法をTRAPと骨アルカリフォスファターゼ(BALP)を用いて比較検討した。その結果、骨代謝の指標としてTRAPが乳腺からの影響を受けずにより正確な骨代謝活性を把握できること、さらに乾乳期と泌乳期の骨代謝の比較においてもTRAPがより有用であることを明らかにした。2.低Ca血症の発生率の低い農家と発生率の高い農家で飼養されている乳牛83頭について、乾乳期、泌乳期、泌乳最盛期、泌乳中期および泌乳後期におけるTRAP活性値を比較検討した。その結果、低Ca血症の発生率の高い農家ではTRAP活性値が低い値を示し、とくに乾乳期の骨吸収の低下が低Ca血症発生の一因であることが示唆された。
K0稀崩壊実験の次期計画実現に向けた新素材を用いた長尺カロリメーターの基礎開発

J-PARC E14STEP2実現に向けて,K0崩壊領域側面部をカバーするBarrel Counterと呼ばれる15m超のγ線VETO検出器の構成要素(シンチレーター,集光系,光センサ等)に関して基礎研究をおこなった。PEN樹脂ベースの新素材シンチレーター「シンチレックス」の可能性を探る研究をおこない,放射長7.5X0のサンドイッチカロリメーターを試作し,2015年11月には東北大学電子光理学研究センター(ELPH)でビーム実験をおこなった。入射エネルギーに対する応答の直線性やエネルギー分解能について良好な性能を有することが確認できた。平成25年度は以下にあげる項目について研究をおこなった。(1) J-PARC E14検出器のFront Barrel (FB)そのものの現時点での宇宙線等による性能評価。カロリメーター輻射体の経年劣化等のスタディを目的とする。(2)それに合わせて、集光系を構成しているWLS Fiberの経年劣化についての評価。(3)いくつかの検出器デザインを評価するためのシーズデータの整備。(4) GEANT4シミュレーションのための計算機の準備。(5)単純構造のサンドイッチカロリメーターのシミュレーションによる実測データとの食い違いの検証。(6)東北大学電子光理学研究センター(ELPH)のポジトロンビームを使って「鉛+プラスティック+鉛ガラスのシンプルな系の応答を測定し、数百MeV領域におけるGEANT4計算のリファレンスデータの取得。また次年度以降にELPHのGeV-γビームを試作機のテスト実験等に利用できるよう、そこにおける新型の光子標識化装置の開発も推進した。それはエネルギー分解能1MeV以下、角度分解能5 deg以下を目指したMWDCとシンチレータホドスコープを組み合わせたシステムであり、MWDCフレームの製作、32chReadout boardの試作、装置組上げのためのクリーンブースの整備等をおこなった。平成26年度には装置を組み上げシンチレーターホドスコープともども電子シンクロトロンに組み込む予定である。平成26年度は以下にあげる項目について研究をおこなった。GEANT4によるサンドイッチカロリメーターのシミュレーション。輻射体として、新素材であるシンチレックスを使用することを想定して、実機のビームテストに必要な最小限のサイズ等を求めるための諸計算。(1)鉛orプラスティックの厚さを変えたときの検出器奥行き方向の獲得エネルギー(2)ビームの入射角度に対する応答特性(3)テスト検出器をコンパクトにした場合のエネルギープロファイル等。上記の計算結果をもとに、鉛板とシンチレックスの最小サイズを決定し、テスト検出器を構成するのに最低限必要な材料を調達した。鉛については、アンチモンを4%添加し硬くした硬鉛板とした。シンチレックスについては発光特性、透過特性等についての測定をおこなった。とくに装置の中核を構成するMWDCについては、全ワイヤーを張り終え、電気配線、ガス系配管についても概ね整備が完了した。32ch Readout boardについても設計が確定し量産に入った。平成27年度には装置を組み上げ性能評価試験をビームを用いておこなう予定である。PET樹脂をベースにしたプラスティックシンチレーターであるシンチレックスを輻射体とし、鉛板と組み合わせてサンドイッチカロリメーターを構成し、東北大学電子光理学研究センター(ELPH)の陽電子ビーム(100-800MeV)を用いて検出器の応答性能に関する実験をおこなった。テストモジュールを支えるフレームには汎用性の高い構造を持たせ,様々な種類の金属輻射体、シンチレーター、集光系デバイス、フォトン・カウンティング・デバイスを組み合わせて実験がおこなえるようにした。2015年度は2台製作した。1台は「鉛板2mm+シンチレックス1mmx5」20層(7.5X0)、もう1台は「鉛板2mm+プレスティックシンチレーターEJ-200 5mm」20層(7.4X0)という構成を取り、検出器サイズ、ライトガイド、光電子増倍管は2台とも同仕様とし、輻射体の違いによる応答性能等の比較実験がおこなえるようにした。また、ビームに対してカスケードに配置したときには、2台あわせて輻射長が14.9X0程度となり、通常のカロリメーターとして利用できるように設計した。宇宙線および陽電子線を照射したときの輻射体のシグナルの時間応答を比較した。立ち上がり時間はほぼ同様の特性を示したが、減衰時間については60-100nsほどシンチレックスの方が長く、シンチレーターに含まれている波長変換剤の影響を強く示唆するものであった。陽電子線に対する応答の線形性はEJ200、シンチレックスともに良好で、原点でのずれも定性的にはシミュレーションを再現していた。エネルギー分解能についてはEJ200で13%、シンチレックス15%であった。両者の獲得光量の差からすると、分解能の差は小さいものであったが、それは検出器からの漏れ出しによるものと推測された。またGeV-γビームラインの中核を構成するMWDCの開発を継続した。

PEN樹脂ベースの新素材シンチレーター「シンチレックス」の可能性を探る研究をおこない,放射長7.5X0のサンドイッチカロリメーターを試作し,2015年11月には東北大学電子光理学研究センター(ELPH)でビーム実験をおこなった。入射エネルギーに対する応答の直線性やエネルギー分解能について良好な性能を有することが確認できた。大きく進展を見たのは以下の点である。(1)前年度手間取った数値シミュレーションのための環境構築が整い、新素材を利用した検出器のべーデザインの根拠となる数値データを蓄積していくことが可能になったこと。そのデータをもとに、テスト用検出器の概略をデザインし、その構成材料を揃えることができたこと。(2)新素材のシンチレックスを新規に同じロットで製造でき、今後の研究に必要な量を確保することができたこと。(3)テスト用カロリメーターのビームテストが想定されている、東北大学電子光理学研究センターのGeV-γビームライン用の光子標識化装置の中核を構成するMWPCの製造がほぼ完了し、平成27年度のビームライン利用について目処が立ったこと。一方、研究の進捗の障害となったのは、シンチレックスの製造仕様とその量産について製造メーカーとの調整が難航し、納品までに期間を要したことである。総合的に勘案して標記の評価とした。数物系科学硬鉛板及びシンチレックスを組み合わせてテスト用カロリメーターを組み上げる。と同時に、性能比較のために購入したプラスティックシンチレーターEJ-200についても、硬鉛板と組み合わせてサンドイッチカロリメーターを構成する。(1)放射線源に対する応答(2)宇宙線に対する応答等のベンチテストをおこなった上で、平成27年度の後半には(3)東北大学電子光理学研究センターにおいてビームテストをおこない、カロリメーターとしての総合的な評価実験をおこなう。本番用のフルサイズの検出器の性能が十分に評価できるように集光系の構造を工夫しておく。また通常のPET樹脂同様にシンチレックスも変形が容易であることから、曲面の輻射体を有するサンドイッチカロリメーターについても、その特性を種々GEANT4シミュレーションで研究し、曲面をもつVETOカウンターの試作およびベンチテストへとつなげていく。また東北大学電子光理学研究センターGeV-γビームライン用光子標識化装置についても、加速器のビームを用いて試験をおこなう。(MWDCのテスト実験については課題採択済み。)大きく研究の進展を見たのは以下の二点である。1.KEK E391aからJ-PARC E14にかけて使用されているサンドイッチカロリメーターの輻射体や集光系の性能について、経年劣化等も含めて理解が進んだこと。2.次年度以降におこなう試作カロリメーターのビームテストについて、その実施が想定されている東北大学電子光理学研究センターのGeV-γビームライン用の新型の光子標識化装置の開発が大きく進展したこと。エネルギー分解能1MeV以下のγビームが実用になれば、検出器の詳細なテストが可能になる。
近赤外高分散エシェル分光器の開発による木星熱圏ダイナミクスの観測的研究

昨年度に国立天文台Subaru/IRCSを用いて実施した木星観測では、新たな展望として、Subaru/IRCSに取り付けられた補償光学を用いて、地球大気のゆらぎを補正し、望遠鏡の回折限界に迫る高い空間分解能のオーロラ観測を実施した。高い空間分解能でオーロラ帯の木星ディスク辺縁付近を観測することにより、H_2とH_3^+のオーロラ発光高度を直接導出することが可能となる。本年度は、このデータを画像解析することで、これまで未知であった赤外のH_2とH_3^+(振動準位ν_2=2→0,およびν_2=3→1)のオーロラ発光高度を直接導出した。発光高度の導出には、先行研究に習いオニオンピーリングと呼ばれる手法を用いた。これは、オーロラ発光層を複数の薄い層に区切り、上層から順に単位体積あたりの発光強度を導出する手法である。本研究で用いたオニオンピーリングの手法には2つの仮定が置かれている。一つ目は、オーロラ発光層が光学的に十分薄く、視線方向で最も奥の大気から放出された光も、途中で吸収されることなく観測者に到達する、という仮定である。二つ目の仮定は、オーロラが水平方向に一様である、というものである。私はオーロラ発光の構造をモデリングし、水平構造の影響を調べた。その結果、今回のオーロラ観測ジオメトリの条件に置いては、オニオンピーリングで得られる高度分布は、もとの高度分布をよく再現することが分かった。従って、今回の観測に対してオニオンピーリングを適用することは妥当であるという結論が得られた。近赤外高分散エシェル分光器の開発においては、昨年度新たに開発、導入した回折格子駆動機構に再現性の課題が見つかり、これを改善するための改修を施した。また、フィルター交換機構や画像・分光切替機構をはじめとする各コンポーネントを製作し、赤外分光器の完成に目処をつけた。本研究は、1.木星極域熱圏ダイナミクス、すなわちオーロラ発光、温度、速度の空間構造と長期にわたる変動の描像を得ること、2.H2とH3+の発光分布が異なる原因を明らかにすること、さらに3.木星MIT結合系の時間変動、経度変化の解明を目的としている。本年度は、より運用性を高めるための回折格子駆動機構を分光器の設計に追加し、コスト削減のために設計の一部変更を行った。回折格子駆動機構を新たに作成し、この安定性試験を実施し、目標とする安定精度を得られていることを確認した。本年度はまた、NASA IRTF/CSHELLを利用した電離圏プラズマ速度観測および、国立天文台Subaru/IRCSによる熱圏温度場観測を実施した。特にSubaru/IRCSでは、H2とH3+それぞれについて、複数の輝線を同時に捉え、その強度比から木星熱圏の温度導出を行なった。また、新たな展望として、Subaru/IRCSに新たに取り付けられた補償光学を用いて、地球大気のゆらぎを補正し、望遠鏡の回折限界に迫る高い空間分解能のオーロラ観測を実施した。高い空間分解能でオーロラ発光高度を直接観測することにより、H2とH3+の発光分布の違いについてさらに理解が深まった。観測で得られた温度分布と、申請者の所属するグループで開発が進められたMIT結合モデル結果との比較を行った結果、粒子降り込みが活発な領域と、加熱が活発な領域とが異なることが示唆された。これらの観測で得られた木星オーロラ帯の描像を国内外の学会発表を通して公表し、国内外の研究者と議論を行なった。

分光器開発は、設計の一部変更により当初予定よりやや遅れているものの、公開望遠鏡による熱圏観測は順調に進展しており、特にSubaru/IRCSでは、補償光学装置を用いた高空間分解能のオーロラ観測を実施し、惑星観測の新しい展望を切り拓いた。設計の一部変更により分光器開発が当初予定よりやや遅れているため、本年度の前半は分光器開発に注力する。2012年は11月末が木星の衝であり、その前後で集中的に観測を行なう。これらの成果を国内外の学会発表を通して公表する。観測、モデル、理論研究者との幅広い議論を通して研究の完成度を高め、木星の磁気圏-電離圏-熱圏結合に伴うエネルギー、運動量輸送の空間分布と時間変化、およびその変動メカニズムを解明する。これらの成果を木星オーロラ帯変動の描像として論文にまとめ、博士論文として発表するとともに、国際専門誌へ投稿する。
メゾスコピック極低温アルゴンガスの分子動力学的研究

本研究では、磁気光学トラップ中に捕獲された冷却原子を主な研究対象として、特に原子が高励起状態へ励起された場合に原子の間に働く遠距離相互作用を理解すること、及びそれを利用した新しい分子の創成や原子を用いた量子情報処理の実現の可能性などを追求するため、幾つかの装置を開発し、それを使った独自性に富む実験を行い興味深い結果を得た。磁気光学トラップ中に冷却された原子をリュードベリ状態に励起するためには通常波長可変レーザーが必要となる。この場合高い繰り返し数を持つレーザーを使用することでデータの取得を迅速化できる。本年では、1kHzの高繰り返し数を持つ波長可変色素レーザーシステムの開発を行った。この結果は論文として発表した。更に、トラップされた極低温高励起原子のマイクロ波精密分光を実行するための予備実験として、マイクロ波による高励起原子のイオン化実験を行った。実際高励起原子はマイクロ波の強度に鋭敏に反応し、条件によってはいとも簡単に多光子イオン化してしまう場合がある。本実験ではイオン化の条件及びイオン化の物理を定量的に把握することを目的とした。得られた結果は論文として発表した。また、高励起リュードベリ原子の内部状態を大きく変化させることを目論んで、高励起原子の多光子高速断熱遷移を誘起する実験を行った。極低温リュードベリガスでは原子間に働く長距離相互作用が系の物理状態を支配することが知られている。この原子間相互作用は原子の内部状態を変化させることにより制御することが可能と考えられる。従って、内部状態の制御は極低温リュードベリ原子ガスを制御する上で必要不可欠な量子操作である。この背景の下に本実験は行われ、得られた結果は論文として発表した。その他、磁気光学トラップに利用する外部共振器型半導体レーザーの出力の高安定化やトラップ磁場のパルス化など、トラップ装置の最適化を行った。まず、磁気光学トラップ中に冷却されたRb原子を空間的、エネルギー的に素性の明らか(即ちwell-defined)なリュードベリ状態に励起するためのシングルモード波長可変レーザーの開発を行った。これはwell-defined状態の生成が、メゾスコピックガスの動力学を支配する原子間相互作用を精密制御するためには必須であることが判明したことに基づく。この場合、必要とされる励起レーザーの波長が460nm付近にあることから、920nmの外部共振器型ダイオードレーザーの出力の倍波を、色素により原子励起に十分の強度まで増幅させる作業を行った。この作業は現在も進行中であり、近い将来には完成することが見込まれる。更に、トラップ極低温高励起原子のマイクロ波精密分光、或いは量子状態の精密制御を実行するための準備実験として、周波数チャープマイクロ波を用いたリュードベリ原子の多光子遷移実験を行った。ここではチャープマイクロ波によりリュードベリ準位間に多光子断熱高速遷移が誘起される条件を定量的に解明することに主眼をおき、得られた研究成果は論文として発表した。本実験により長距離原子間相互作用をnsオーダーの短時間内に変化させることができることが明らかにされた。また、この方法により通常は生成に大きな困難の伴う高い軌道角運動量状態への励起が可能であることが判った、直角運動量状態にあるトラップ原子の精密分光は殆ど行われておらず、新たな高精度データの取得が期待される。最後に、二つの軌道角運動量状態のみから成る量子重ねあわせ状態(波束)の生成をリュードベリ原子を用いて試みた。この様な状態の生成と観測は、原理的には冷却リュードベリガスから多原子分子を生成する手段の一つとなり得、実験で確認することが強く望まれるものであった。この様な背景の下に本実験は行われた結果、波束の生成とその制御に成功を修め論文として発表した。本研究は磁気光学トラップ(MOT)中に捕獲された冷却希ガス原子やアルカリ金属原子を対象に、トラップ原子間の相互作用の理解、及びそれに基づく反応の制御を試みることを目指して行うものである。とりわけ、トラップされた冷却原子を高励起状態へ励起し高励起原子間の強い相互作用を利用して行う量子コンピュータの原理実験研究は世界的に注目されている研究テーマの一つであり、その他、冷却トラップ原子に波束を励起しそれを量子メモリーとして利用する研究なども、中性原子を利用した量子情報処理の可能性を探索する分野での興味深いテーマである。量子メモリー研究に関して、我々は独自の手法に基づいた原理実験を行い成果を修めることができた。具体的には、「発散しない波束」と呼ばれる特殊な波束を原子に励起することで、本来、外界からの擾乱に対して極めて脆弱である原子波束がその欠点から免れ得ることを提示し、量子メモリーとしての波束利用の可能性を明らかにした。さらに、たくさんの準位から構成される高励起原子に強い近共鳴電磁波を照射することで生成される「光(電磁波)の衣をまとった高励起原子」について、実験と理論の双方から研究し、幾つかの新しい現象の発見や理解に成果を修めた。

この成果は、捕獲された冷却高励起原子のエネルギー状態や多光子イオン化の制御や極低温プラズマの三体クーロン結合の研究に直接関連するものであり、今後の更なる展開が期待される。震災の影響でしばらくの間本研究に関する実験ができない状況が続いた。また、甚大な被害では無いものの研究室にある他の実験装置の修復や本実験装置全体の再アライメント等々の作業に予期せぬ時間をとられたため、当初描いていた計画達成度に対して多少の遅れがあることは否めない状況である。24年度が最終年度であるため、記入しない。「9.研究実績の概要」で述べた波長可変レーザーシステムの作成を早急に終え、その後にまずはそれを用いて高角運動量状態の精密分光や人工分子の生成実験を行う予定である。また、準備実験として一つの軌道角運動量状態からなる波束の生成およびその観測、リュードベリ原子の多光子イオン化の制御実験などを同時に遂行することで、本研究の目的である、MOT中で強い原子間相互作用に基づいく新奇な原子・分子反応のメカニズムの原理の幾つかを詳細に解明することを目論む。
対外接触による近現代日中言語表現の変遷

本研究の目的は,近現代中国語に起こった文法の変化及び変遷を,日本や欧米諸国といった国家及びその言語との対外接触という角度から明らかにすることである。中国語は本来孤立語とされるが,特に19世紀末から20世紀初頭以降,形態変化を持つ外国語の影響で“性",“的"などを用いて品詞変化を行うようになった。このような最も根本的な言語特質に関わる変化に関しても一歩踏み込んだ考察を加えたい。