hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
陽電子消滅法を用いたペロブスカイト型プロトン導電体のヘテロ界面の原子レベル分析

高性能燃料電池の実現には優れたプロトン伝導性固体電解質の開発が必要であり、ペロブスカイト型酸化物はその有力候補である。特に、ペロブスカイト型酸化物SrZrO_3はプロトン導電性が発見されており、注目を集めている。しかし、プロブスカイト型酸化物SrZrO_3の欠陥構造については、プロトン導電性に影響を与えるにもかかわらず、不明な点が多い。そこで、本研究では、SrとZrの組成比を様々に変えたSr_<1+x>Zr_<1-x>O_<3-δ>中に存在するカチオン空孔濃度について明らかにするために、陽電子寿命測定を行った。SrCO_3粉、ZrO_2粉、Y_2O_3粉を秤量し、部分安定化ジルコニア製の乳鉢内でエタノールを加えて混合した。乾燥させた後、1623K、10時間空気中でか焼した。その後、試料を再び乳鉢で混合し、265MPaの圧力を加えて直径17.2mmのディスクに圧粉した。ディスクは1923Kで50時間焼鈍を施し、焼結された。得られた焼結体のX線回折測定を行い、試料中に存在する結晶相の同定を行った。陽電子寿命測定は、線源に30μCiの^<22>Naを用いて、fast-fast timing coincidence systemにより室温で行った。得られた陽電子寿命スペクトルは、RESOLUTIONおよびPOSITRONFITEXTENDEDを用いて解析した。本研究で作製したSr_<1+x>Zr_<1-x>O_<3-δ>試料のX線回折測定を行ったところ、いずれの試料においても、ペロブスカイト構造を持つ相がただ一つだけ観測された。化学量論組成よりSr-richなSr_<1+x>Zr_<1-x>O_<3-δ>試料を作製したところ陽電子平均寿命は190ピコ秒を超える長い値を示した。これに対して、Sr-poorなSr_<1+x>Zr_<1-x>O_<3-δ>試料の陽電子平均寿命は180ピコ秒に満たない短い値であった。この結果により、Sr-poor組成において、陽電子を捕獲するカチオン空孔濃度は少ないが、Sr-rich組成においては陽電子を捕獲するカチオン空孔濃度は高いことが明らかになった.プロトン導電体BaZrO_3はペロブスカイト(perovskite)構造を有している。すなわち、比較的大きい陽イオン(Baイオン)と酸素イオンで最密充填構造を作り、小さくて電荷の大きい陽イオン(Zrイオン)が酸素6配位の位置を占めている。ペロブスカイト構造は一般に格子欠陥を有しやすい構造として知られており、BaZrO_3についても酸素欠損を生じやすいことが既に報告されているが、カチオン空孔については不明な点が多い。陽電子は電子の反粒子であり、その質量は電子と同じであるが、正の素電荷を有している。そのため、酸素空孔にはトラップされず、カチオン空孔に優先的にトラップされ、そこで消滅すると考えられる。そこで、本研究では、陽電子を用いて、ペロブスカイト型プロトン導電体BaZrO_3の原子レベル分析を行うにあたり、まずはじめに第一原理に基づいて完全結晶、Ba空孔、Zr空孔中の陽電子の寿命計算を行った。完全結晶中の陽電子寿命およびBa空孔にトラップされた陽電子の寿命計算は、Ba原子を中心にした約180個の原子クラスターを作成して、Zr空孔にトラップされた陽電子の寿命計算はZr原子を中心にした約140個の原子クラスターを作成してDV-Xα分子軌道法を用いて電子状態を求め、陽電子寿命を算出した。DV-Xα分子軌道法は基底関数に数値原子軌道を用い全電子を含めた計算を行う手法で、Xαポテンシャルを用いるので計算時間が短縮でき、複雑な系の計算も現実的な時間で行えるため利用した。計算の結果、BaZrO_3完全結晶中の陽電子寿命は約1.4×10^-10秒、Ba空孔中の陽電子寿命は約2.6×10^-10秒、Zr空孔中の陽電子寿命は約1.8×10^-10秒であることが明らかになった。

SrCO_3粉、ZrO_2粉、Y_2O_3粉を秤量し、部分安定化ジルコニア製の乳鉢内でエタノールを加えて混合した。乾燥させた後、1623K、10時間空気中でか焼した。その後、試料を再び乳鉢で混合し、265MPaの圧力を加えて直径17.2mmのディスクに圧粉した。ディスクは1923Kで50時間焼鈍を施し、焼結された。得られた焼結体のX線回折測定を行い、試料中に存在する結晶相の同定を行った。陽電子寿命測定は、線源に30μCiの^<22>Naを用いて、fast-fast timing coincidence systemにより室温で行った。得られた陽電子寿命スペクトルは、RESOLUTIONおよびPOSITRONFITEXTENDEDを用いて解析した。本研究で作製したSr_<1+x>Zr_<1-x>O_<3-δ>試料のX線回折測定を行ったところ、いずれの試料においても、ペロブスカイト構造を持つ相がただ一つだけ観測された。化学量論組成よりSr-richなSr_<1+x>Zr_<1-x>O_<3-δ>試料を作製したところ陽電子平均寿命は190ピコ秒を超える長い値を示した。これに対して、Sr-poorなSr_<1+x>Zr_<1-x>O_<3-δ>試料の陽電子平均寿命は180ピコ秒に満たない短い値であった。この結果により、Sr-poor組成において、陽電子を捕獲するカチオン空孔濃度は少ないが、Sr-rich組成においては陽電子を捕獲するカチオン空孔濃度は高いことが明らかになった.
前方後円墳の編年・分布に基づく古墳時代の政治史的研究

1.研究実施計画にもとづき、昭和63年度重点地域の前方後円墳(前方後方墳および帆立貝形古墳をふくむ)の、立地・墳丘・埴輪・葺石・内部構造・副葬品等の諸要素の実態調査に基づく編年的研究および分布的研究をおこなった。すなはち、九州地方においては主に佐賀県、長崎県、四国地方においては主に香川県、中国地方においては山口県、近畿地方においては和歌山県、三重県、中部地方においては長野県、山梨県、関東地方において埼玉県、東京都、東北地方において昨年度にひきつづいて宮城県について、以上の実態調査の成果をカード化しつつある。またその成果にもとづいて、地方別地域別の編年的研究を進めている。2.研究の遂行のため、研究代表者と研究分担者は三回にわたり、岡山大学文学部に集まり、成果の交換および討議をおこなつた。3.また国土地理院発行の二万五千分の一地図を使用し、河川水系ないし平野ごとに前方後円墳(前方後方墳などを含む)の位置を記入し、政治的単位地域を設定し、各地域勢力の消長を把握し、政治的動向を考究する基礎的資料を作成しつつある。昭和61年度はまず、9月23日および7月18日の両日、岡山大学文学部考古学研究室において、研究打合せ会議を開催し、研究推進のための技術方法について討議をおこなった。とくに、前方後円墳の編年に関する諸要素,遺構についていえば、前方後円墳の墳丘の形態,立地,規模,群在の有無,葺石,埴輪の配列状況と種類,周構と周堤,内部構造の種類と数と構造,副葬品の組み合わせと配列状況等について、遺物については、土器類,埴輪,金属武器類,馬具類,装飾品類,腕飾類等について、統一的な見解をまとめるようつとめた。またそれにもとづいて全国の前方後円墳に適用できるカードを作成し、統一的な記載についてのマニアルを作成した。具体的な調査としては、既往の文献・各自のこれまでの研究に加え、実際の踏査をおこなった。九州地方では主として熊本県・鹿児島県・宮崎県について実施し、宮崎県・熊本県の一部を残し、実態のおよそを把握し、さらに大分県の一部にも及んだ。四国地方では主に高知県・徳島県が調査され、そのほとんどを終了した。山陰地方では島根県の過半と鳥取県の一部の実態を把握した。山陽地方では岡山県のすべての前方後円墳について調査を終了した。近畿地方は大阪府・奈良県についてそのほとんどの実態を記録及び踏査によって検討した。中部地方では、北陸の三県、福井県・石川県・富山県について調査を実施し、石川・富山両県についてはほぼ終了した。関東地方においては、千葉県・茨木県について既発表文献からリストを作成し、不足部分について実査を心がけ、ほぼ終了した。東北地方では、新潟県・福島県の実態がほぼ把握された。以上の成果は、各研究分担者の手もとで、カードに記載され、研究代表者の許によせられつつある。1.研究実施計画にもとづき,昭和62年度重点地域の前方後円墳(前方後方墳および帆立貝形古墳をふくむ)の,立地・墳丘・埴輪・内部構造・副葬品等の諸要素の調査研究に基づく編年的研究及び分布研究をおこなった.すなはち,九州いおにては主に福岡県・大分県,四国地方においては主に愛媛県,静岡県,中国地方においては鳥取県・広島県・近畿地方においては主に京都府・兵庫県,中部地方においては主に愛知県,関東地方においては主に栃木県,群馬県,東北地方においては主に宮城県について,以上の研究の成果をカード化し,その規模・構造出土遺物について統計・図表を作成しつつある.2.研究の遂行のため,研究代表者と研究分担者は二回にわたり岡山大学文学部に集り,成果の交換および討議をおこなった.3.また国土地理院発行の二万五千分の一地図を使用し,河川れ系ないし平野ごとに前方後円墳(前方後方墳などを含む)の位置を記入し,政治的単位地域を設定し,各地域勢力の消長を把握し,政治的動向を考究する基礎的資料を作成しつつある.1.研究実施計画にもとづき、昭和63年度重点地域の前方後円墳(前方後方墳および帆立貝形古墳をふくむ)の、立地・墳丘・埴輪・葺石・内部構造・副葬品等の諸要素の実態調査に基づく編年的研究および分布的研究をおこなった。
持続的研究の効率化を支援するシステムの研究

本研究は,持続的研究の効率化を支援するシステムについての研究である。H30年度では,本研究目的に対して,先行研究課題「15K12168」の成果を活用し,次のシステムの試作・構築・評価を実施した。1以前より構築中であったオープンソースのeポートフォリオシステムMaharaを機能拡張した「研究成果情報管理と関係性可視化」システムを構築した。これはMaharaに蓄積された研究成果物(論文,スライド,議事録等)にメタ情報を付与する情報入力機能と,その入力されたメタ情報の活用例として類似度による関係性可視化機能から構成される。前者の情報入力機能はメタ情報をRDF化し,Linked dataとして再利用可能とし,SPARQLインタフェイスを経由してメタデータ検索を可能とした。後者の入力されたメタ情報の活用として,メタ情報をFastTextを用いた類似度分類により関連度が高い研究成果物をブラウザ上で可視化し,利用者が蓄積された成果物を効率的に再利用するためのUIを開発した。前者はSUSとユーザアンケートを用いた評価で有用性を確認し,後者は関係性の把握や有用性についてユーザアンケートによる評価で確認した。2研究論文間の関係性を可視化する手法として,論文題目や抄録をLDAを用いた分類手法による,検索・可視化システムを試作した。このシステムではCiNiiArticlesの論文情報から,引用情報を基にした関係性,抄録からLDAにより求めた類似度情報を基にした関係性,および時系列情報を2次元上に可視化する。3学生のモチベーションがより高くなることを支援するシステムとして「研究室選択時の意思決定システム」の開発と評価を先行研究課題「15K12168」より継続して行っており,同システムの機能強化(英語対応)や同システム利用者の追跡調査を実施し,一定の評価結果を得た。支援活動の中核となる,メタ情報蓄積機能と利活用機能(利活用機能は利活用の一例として実装,今後,利活用の展開に応じて機能実装する)の構築と評価を実施した。また,利活用の異なる機能としての,研究論文間の関係性を可視化する手法についても実装とその基本的な評価を実施した(標本数が少ないため継続的な評価は必用)。加えて,以前より評価を行っている「研究室選択時の意思決定システム」では,システム利用者,非利用者における追跡調査を実施した。構築したシステム(現在構築・実装中システムを含む)を使用し,平成31年度に研究室配属される学生を対象に評価実験を実施する。実験と平行して,設計・開発する機能の問題点の見直しや改良について検討し,改修を加える。得られた成果は随時発表等を行う。当初の予定どおり,平成31年度から平成33年度の期間を前後に分け,構築したシステムを活用して実験を実施する予定である。なお,機能実装が遅れている部分については実装を進め,保管済みおよびこれからの研究活動で保管されるデータを用いた評価を行う。

当初の予定どおり,平成31年度から平成33年度の期間を前後に分け,構築したシステムを活用して実験を実施する予定である。なお,機能実装が遅れている部分については実装を進め,保管済みおよびこれからの研究活動で保管されるデータを用いた評価を行う。購入予定のハードウエアが販売修了となり後継機器を調達したところ,価格改定等により当初見積もりよりも所要額が減少した。残額は当該ハードウエアに必用となる周辺装置等の購入に当てる。また,人件費については,蓄積しているデータの登録作業やデータ整理,実験補助等に当てる。
４枚の形状可変ミラーを用いた硬Ｘ線アダプティブ集光光学系の開発

本年度は,機械曲げ機構と圧電素子駆動型バイモルフミラーを組み合わせたハイブリッド型変形機構を持つ長尺形状可変ミラーの開発に取り組んだ.開発したミラーは,まず機械曲げ機構によりミラー基板両端に異なる曲げモーメントを与え,ミラーを近似的な非球面形状へと変形させ,その後残った高周期の形状誤差を圧電素子駆動型バイモルフミラーにより回折限界集光を達成可能な精度で形状を修正する.このようなシステムをとることで,圧電素子の担う変形量が減るため,圧電素子のドリフト量を減らし,形状の時間安定性が向上する.開発した長尺形状可変ミラーを用いて,変形テストを行ったところ,PV4 nmの精度で楕円形状を創成することに成功した.また,ミラー形状は2時間以上安定していることを確認し,高精度変形かつ長時間の安定性を有するミラーの変形機構の開発に成功した.開発した長尺形状可変ミラーを用いてSPring-8にて一次元可変集光および,二次元集光実験を行った.一次元可変集光実験は,ミラーの入射角を変更することで,ミラーの開口数を変化させ異なる2つのサイズのX線集光ビームの形成を試みた.明視野ナイフエッジスキャン法により,集光径を評価したところ半値全幅で127 nmと253 nmという回折限界条件と同じサイズの集光ビームの形成に成功した.また,長尺形状可変ミラーを用いてKirkpatrick-Baezミラー集光光学系を構築し,二次元集光実験を行った.集光径の評価を行った結果156 nm (垂直) ×175 nm (水平)の回折限界条件とほぼ同等な大きさのX線二次元集光ビームの形成に成功した.また,集光ビームの形成後走査透過型顕微法を用いてTa製のスターチャートの計測を行ったところ,1時間の計測中もビームは安定しており,最小で100nmの構造を分解することに成功した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究はX線自由電子レーザーや次世代放射光光源の高度利用に不可欠である多機能集光光学光学系の構築を目的に,4枚の形状可変ミラーによって構成される二段Kirkpatrick-Baez(K-B)ミラー集光光学系の開発を行っている.本年度は,独自に開発した4枚の圧電素子駆動型形状可変ミラーを用い,SPring-8において二段K-Bミラー集光光学系を構築し,ミラーの形状を変形させることで光学系の開口数を任意にコントロールし,装置構成を変更することなく異なるサイズの二次元X線集光ビームの形成を試みた.集光実験はSPring-8 BL29XUL EH3にて行い,10keVのX線をミラーの開口数を変化させ,3つの異なるサイズの二次元集光ビームの形成を試みた.形状可変ミラーの形状制御は,次に示す二段階のプロセスで行った.まず実験室で干渉計を用いて変形量を計測しながら,圧電素子に印加する電圧パターンを作成する.その後,放射光施設内で先ほど作成した電圧パターンを再度印加する.そして,X線を用いた形状計測法であるペンシルビーム法を用いて形状を計測し,生じた変形誤差を修正する.上記の形状制御を行うことでPV(Peak-to-Valley)値で2 nm以下の精度でミラー形状を変形することに成功した.形状の変形が完了後,焦点位置で暗視野ナイフエッジスキャン法を用いて集光径の評価を行ったところ,108 nm (Horizontal) ×165 nm (Vertical), 220 nm (H) ×375 nm (V), 560 nm (H) ×1434 nm (V)という3つの異なるサイズの二次元集光ビームの形成に成功した.これらの集光径は,波動光学的に決定される回折限界集光径とほぼ等しい値であり,設定した開口数の比率とも一致する値である.以上の結果から形状可変ミラーを用いて構築した二段K-Bミラー集光光学系を用いて,開口数制御により任意サイズの回折限界集光径を形成できることを実証した.本年度は,本研究の根幹である,形状可変ミラーによって構築した二段KBミラー集光光学系を用いて開口数制御による任意サイズの回折限界集光ビームの形成が可能であることを実証することができた.X線領域では回折限界集光を維持しつつ集光径を変更可能なシステムは,報告されておらず,本研究の成果は次世代のX線集光光学系の構築に向けて非常に有用な成果であるといえる.以上のように研究は順調に進展している.

本年度は,開発した形状可変ミラー4枚を用いて,2段のK-Bミラー集光光学系を構築し,X線のコリメート光形成実験を行った.コリメート光形成実験はSPring-8 BL29XUL EH3にて行い,10keVのX線を,後段KBミラーの放物面とすることで二次元コリメート光の形成を試みた.4枚のミラーは,独自に開発した二段階の形状制御プロセスにより制御することでPeak-to-Valley値で2nm以下の精度で制御することに成功した.形状の変形が完了後,後段ミラー後方に配置した2台のX線ビームモニターでコリメート光のサイズをその強度プロファイルから計測した.その結果,ビームモニター間の距離2450mmではX線のビームサイズの変化はなく,314 μm (水平) ×358 μm (垂直)かつ0.1μradの平行度をもつコリメート光の形成に成功した.また後段ミラーの照射領域を制限することで,127μm (水平) ×65μm (垂直)のコリメート光の形成に成功した.また,本年度はX線自由電子レーザー用の長尺形状可変ミラーの開発を開始し,変形を圧電素子のみに頼らない,弾性ヒンジを用いたミラーベンダーとバイモルフミラーを組み合わせた新たなアダプティブミラーシステムを考案した.有限要素法を用いた変形解析と波動光学計算による集光シミュレーションから必要となる工作精度や,ミラーのパラメータなどを見積もり,ミラーベンダーおよびバイモルフミラーの設計・製作までを本年度までに完了した.本年度は, X線集光光学系の性能評価およびX線自由電子レーザーへ応用が可能な長尺形状可変ミラーの開発を行った.SPring-8にて4枚の形状可変ミラーによって,2段のKirkpatrick-Baezミラー集光光学系を構築し,コリメート光を形成した実験では,314 μm ×358 μmと127μm ×65μmの2つの異なるサイズかつ0.1μradという高い平行度を持つビームの形成に成功しており,昨年度の成果とあわせて,開発した光学系はナノメートルから数百マイクロメートルオーダーのX線ビームを任意のサイズでコントロール可能であることを実証した.また,これまで実現していなかった,長尺の高精度形状可変ミラーの開発にも着手し,シミュレーション結果に基づき設計を行い,装置の製作も完了している.以上のように,多機能なX線集光光学系の構築に成功し,次世代光源へ向けた新規光学素子の開発も進んでおり,研究は期待通り進展しているといえる.本年度は,機械曲げ機構と圧電素子駆動型バイモルフミラーを組み合わせたハイブリッド型変形機構を持つ長尺形状可変ミラーの開発に取り組んだ.開発したミラーは,まず機械曲げ機構によりミラー基板両端に異なる曲げモーメントを与え,ミラーを近似的な非球面形状へと変形させ,その後残った高周期の形状誤差を圧電素子駆動型バイモルフミラーにより回折限界集光を達成可能な精度で形状を修正する.このようなシステムをとることで,圧電素子の担う変形量が減るため,圧電素子のドリフト量を減らし,形状の時間安定性が向上する.開発した長尺形状可変ミラーを用いて,変形テストを行ったところ,PV4 nmの精度で楕円形状を創成することに成功した.また,ミラー形状は2時間以上安定していることを確認し,高精度変形かつ長時間の安定性を有するミラーの変形機構の開発に成功した.開発した長尺形状可変ミラーを用いてSPring-8にて一次元可変集光および,二次元集光実験を行った.一次元可変集光実験は,ミラーの入射角を変更することで,ミラーの開口数を変化させ異なる2つのサイズのX線集光ビームの形成を試みた.明視野ナイフエッジスキャン法により,集光径を評価したところ半値全幅で127 nmと253 nmという回折限界条件と同じサイズの集光ビームの形成に成功した.また,長尺形状可変ミラーを用いてKirkpatrick-Baezミラー集光光学系を構築し,二次元集光実験を行った.集光径の評価を行った結果156 nm (垂直) ×175 nm (水平)の回折限界条件とほぼ同等な大きさのX線二次元集光ビームの形成に成功した.また,集光ビームの形成後走査透過型顕微法を用いてTa製のスターチャートの計測を行ったところ,1時間の計測中もビームは安定しており,最小で100nmの構造を分解することに成功した.今後の研究として,1形状可変ミラーの形状制御技術の高度化,2大開口数をもつ形状可変ミラーの開発を進めていく予定である.
CD40リガンドを用いたヒト白血病に対する遺伝子治療の研究

本研究では難治性のヒト白血病に対する新たな免疫療法「CD40リガンドを用いた遺伝子免疫療法」の基盤開発を目的とした。以前までの研究結果によりCD40陽性であるBリンパ球性白血病細胞(B-CLL,ALL,HCL)はCD40リガンド刺激に対して感受性が高く、容易にCD80,CD86等の補助刺激分子を発現誘導し自己T細胞を活性化する事実が報告され、これを基としたCD40リガンド遺伝子治療が開発されている。本年度の本研究組織において研究代表者および分担者はCD40陰性もしくは弱陽性の慢性骨髄性白血病(CML)、急性骨髄性白血病(AML)、前骨髄性白血病(APL)に対しても効率的にCD40リガンドを作用させることを目的として、分化誘導剤とCD40リガンドの相互作用による免疫反応増強効果を検討した。ぞの結果、急性前骨髄性白血病の分化誘導療法に用いられているレチノイン酸ATRA(all-trans retinoic acid)前処理により骨髄性白血病細胞上にCD40を発現させることを確認した。機能的な受容体CD40を発現誘導された結果、骨髄性白血病細胞はCD40リガンドによる刺激を受け、各種細胞表面抗原、特にT細胞認識に重要な補助刺激分子(CD54,CD80,CD83,CD86等)の発現が増加し、効率的に抗白血病T細胞を刺激することをT細胞増殖・サイトカイン(IFN-γ)産生から確認した。以上の結果は従来の分化誘導療法耐性白血病に対してもCD40リガンド遺伝子導入白血病療法が応用できる可能性を示している。現在、分化誘導前後の骨髄性白血病細胞へのCD40リガンド遺伝子導入効率に関して検討を行い、白血病細胞の形質変化について検討中である。
下痢症ウイルスの分子疫学研究(国際間の比較)

ウイルス性下痢症の乳幼児死亡が開発途上国では大きな問題となっている。早期診断と治療が重要である。また新しいタイプの流行を調べることは、新興・再興感染症が問題になっている現在重要である。下痢症ウイルスには、ロタウイルス(RV)、アデノウイルス(Ad)。アストロウイルス(AV)、カリシウイルス(CV)などがある。(1)AVのラテックス試薬を開発し、臨床応用を可能とした。AVの型別のプライマーを作製し、RT-PCRによる型別を可能とし、わが国と海外の比較が出来た。いずれの国でも1型が多かった。しかし、北京での流行は5型であった。(2)RVはこの2年に1型が総じて主流を占めるが、世界的な傾向として9型が特に増えてきた。しかし韓国では4型が多かった。またこの数年ロタウイルスの流行が韓国、日本では1ヶ月ほど遅れ、2-3月にずれてきた。タイ国では年間を通じてロタウイルスが見られるようになった。遺伝子で比較すると同じ血清型でも国によって変異がみられた。また、中国でP[8]G1が主で、P[4]G1,P[4]G2などが見られた。リアソータントウイルスが出現していた。(3)アデノウイルスはPCR産物を制限酵素で切断することにより、容易に型別が可能となった。酵素抗体法で陽性の検体において、新しくデザインしたプラーマーを用いて行っている。41型以外も見られた。(4)カリシウイルスはわが国では初冬に多くみられた。韓国でも同様である。G2がどの国でも多い印象を得た。(5)中国ではドクダミが胃腸炎の治療に用いられている。抗ロタウイルス活性を調べたが有効ではなかった。ドイツとの共同研究で硫酸化コロミン酸およびカカオの成分に抗ロタウイルス活性があった。(6)日本、北京、ソウル、チェンマイ、タイでのロタウイルスの流行疫学を、2000年に特集としてまとめる予定である。(7)ロタウイルスワクチンは特に開発途上国で必要とされている。ワクチンが経済的の割に合うかを調べた。わが国では米国と同様なワクチンの経済的有益性が見られた。(8)カリシウイルスG2をバキュロウイルスを用いて蛾細胞に蛋白質発現可能となった。またアストロウイルスでは1-8型の共通エピトープ部分を用いて合成ペプチドを作製した。いずれも抗原・抗体の検出系の開発をワクチン開発を目的としており、今後進展させる必要がある。韓国でも同様である。現在、非細菌性下痢症ウイルスの診断は、ロタウイルス、アデノウイルスではラテックス凝集法・酵素抗体法で、アストロウイルスおよびカリシウイルスはRT-PCRでスクリーニングを行っている。また型決定は型特異モノクローナル抗体を用いた酵素抗体法、型特異プライマーを用いたRT-PCRで行っている。我々はアストロウイルスの1-8型特異プライマーを開発した。またカリシウイルスウイルスにも新しいプライマーを作製した。

また、アストロウイルスの簡易診断のためラテックス凝集法を開発した。これらを用いて国内外の糞便検体からウイルス診断と分子疫学を行った。1)1984年から1997年の我が国7地域のロタウイルスの血清疫学では3756検体中1型が2649検体、2型が362検体、3型が232検体、4型が196検体であった。1型が優位である。1995年から1997年で9型も見出された。2)中国の小児におけるロタウイルスのVP4遺伝子、VP7遺伝子の分布を調べたところP[8]Glが主で、P[4]G2, P[4]Glなどがみられた。またP[4]Glなどのリアソータントウイルスも見られた。3)1997年から1998年のタイ国におけるロタウイルスは1型が多いものの2、3、4型も見出された。9型もわずかにあった。アストロウイルス、カリシウイルスの頻度は日本より少なかった。4)韓国に関しては今年度研究分担者を訪問し、採取を依頼した。台湾に関しては来年度に協力を得られるように検討中である。5)アデノウイルスの型別をPCR産物の制限酵素による切断パターンから行い40、41型が我国の糞便から見出された。現在国外の検体に関しても検討中である。6)日本、中国の下痢症ウイルスの月別の変動を見ると我国ではカリシウイルスが年の終わり(11-12月)に、ロタウイルスが(2月-3月)にピークが見られた。しかし中国ではロタウイルスは12月-2月を中心としており、日本の10年前の様な変動パターンであった。7)これらの成果は感染症学会、小児感染症学会、日米ウイルス専門部会などで報告した。ウイルス性下痢症で死亡する乳幼児が開発途上国では大きな問題となっている。早期診断と治療が重要である。また新しいタイプの流行を調べることは、新興・再興感染症が問題になっている現在重要である。幾つかの新しい事を行った。(1)韓国からSeo教授下のSim先生を招聘し、韓国で検査し得ていない材料について、特にカリシウイルスについて、検査を行った。その結果ロタウイルスでは4型が多いこと(日本ではほとんど1型)と、アストロウイルスはないもカリシウイルス2属が見られた。わが国と同様にロタウイルスの流行のピークが2・3月になっていた。(2)タイのSupawadee講師の上司Maneekarn教授を招聘し、今まの共同研究の結果を報告するとともに今後の計画を話した。また結果を論文とした。ロタウイルスは9型が多かった。(3)中国のFang教授から、北京で流行したアストロウイルスを頂き、遺伝子解析行い5型であった。ロタウイルスは12-2月にかけて流行していた。(4)抗ロタウイルス薬の開発についてドイツのミューラー博士と共同研究をおこなった。新しく硫酸化コロミンを見出した。(5)ホーチミン市および雲南省において下痢症の調査を始めた。糞便検体を我々が開発したラテックス試薬で迅速診断をするとともに、検体を保存してもらい日本での分子疫学調査を行うこととした。(6)シンガポールにおける下痢症ウイルス研究打ち合わせを当地で行った。
生産現場における人とモノの関係性にみる社会主義経験の多様性と普遍性

モンゴルをはじめとするポスト社会主義諸地域において、ローカルな自然・社会に根ざしたモノの生産・流通・消費のあり方とそのグローバルな変化を、国家の影響・社会変化・人びとの移動に注目して検討し、以下の2点が明らかになった。〈1〉移動式住居「ゲル」・フェルト・銀製品・食べ物は、製作技術・ローカルな社会関係・国家の政策の3つが絡むことで20世紀を通して変化してきた。〈2〉モンゴル国では20世紀以降に都市化が進んできたが、人びとのライフコースは草原と都市を往還するものであった。ゲルは、空間移動のほか、時間とともにサイズを拡大・縮小できる柔軟性を特徴とし、人びとの移動性と定住地での居住性を支えていた。当該年度に実施した研究の具体的な内容は、6月に文化人類学会加し、口頭発表「モンゴルにおけるフェルト製作の技術と社会的背景ー『母フェルト』をめぐって」をおこない、モンゴルのフェルト製作のあり方を、その技術的側面に加えて、ローカルな社会関係の側面から明らかにした。7月から9月には、モンゴル国の遊牧地域においてフィールドワークをおこない、移動式住居「ゲル」とその部品であるフェルトなどの作り方と使い方について聞き取り調査した。出版成果としては、風戸(2013)はカザフスタンにおける職業選択を中心とする人生選択に焦点を当て、社会主義期とポスト社会主義期の労働と生活のあり方およびその理念を検討した。風戸(2012)の4回の連載は、変化するモンゴル国における不変項である畜産物に依存した食生活のあり方や食事のメニューに関するモンゴルの内的な論理について論じた。Kazato, M.(2012)では、「母フェルト」が、巨大フェルトを大量に複製する合理的な手段であり、かつフェルト製作に関する在来知識が家族や世帯間で継承される手がかりとなっていることを指摘した。執筆中の成果として、ゲルの生産・使用・補修に関する調査結果がある。ゲルは、社会主義期以前、社会主義期、体制変化後という時代の変化と、個人のライフサイクルに応じて、その素材、使い方、補修のしかたが変わっていた。すなわちゲルは、移動性の高さに加えて、素材やサイズ、使い方を使い手の都合や時代状況に合わせて変えられるという自在性を特徴とするといえるだろう。以上の成果の意義と重要性は、ポスト社会主義諸社会のモノ生産の場における人間とモノとの関係を時代ごとに比較検討し、モノにまつわる記憶を手がかりとして、ふつうの人びとから見たポスト社会主義の歴史を描き進めた点にある。20世紀のモンゴルでは工業化と人口増加、その結果としての都市化が急激に進んできた。当該年度の研究の最大の成果は、国家統計からは読みとれないふつうの人びとの生活のリアリティーと彼らの指向性を、居所の選択とそこで従事する生産活動を分析することで明らかにしたことにある。主な結果は次の2点である。第一に、20世紀以降のモンゴル人の生活空間と人生経験を、人類学的なミクロかつ長期的な視点でみると、彼らは地方から都市を一方向的に指向しているのではなく、むしろ彼らのライフコース(人の一生)とファミリー・ヒストリー(4世代の100年史)は両空間を往還するものであった。第二に、人びとは夏に草原の年長者のもとに集まり、自然に埋め込まれた生活に親しみ、家畜生産技術を習得し、地縁・血縁にもとづく社会関係を構築していた。とくに、子どもにとって夏に長時間にわたって草原で生活する経験は、牧畜というライフスタイルや牧畜地域の社会関係に対する原初的な愛着を形成していると考えられる。今日のモンゴル国では鉱山開発による経済発展と都市化の進展がめざましく、これに呼応して都市研究の成果が蓄積されている。しかしながら、都市と、20世紀末までモンゴルの主要産業であった農牧業を支えてきた草原地域との関係は不明であった。本研究の意義は、都市とその近郊の草原に暮らすモンゴル人の居所選択に焦点をあて、彼らがノマド的な行動様式によって現代的な諸変化に対応してきたことを実証的に解明した点にある。以上に加えて、ノマド的で牧畜的な行動理念と実践が都市生活およびグローバルなサービス産業と接合するプロセスの調査を進めてきた。モンゴル遊牧民の昔ながらの財である畜産物・住居・貴金属というモノの生産・流通・消費の時代変化と、無形財であるホスピタリティ、つまり客人をもてなす習慣と現代の観光業・飲食業との関係に着眼して分析をおこなっている。本研究の目的は、ポスト社会主義の諸社会におけるモノ生産の場において、生産者である人と生産されるモノとのあいだにどのような関係が取り結ばれてきたのかを、マクロな政治経済との関連のなかで究明するものである。当該年度における研究実施計画として、社会主義化をはじめとする国家の政治経済の変化が、モノ生産の現場における人とモノの関係に与えた影響を明らかにするため、同じ国家内部での異なる業種の生産現場での経験を比較検討することを予定した。

6月に文化人類学会に参加してモンゴル遊牧社会の家畜生産に関する研究情報を収集し、8月には、国際モンゴル学会(ウランバートル市)にてモンゴル独自のフェルト製作技術の意味とその社会的な背景について研究成果を発表した。9月には、モンゴル国ウムヌゴビ県でフィールドワークをおこない、フェルト製作およびにそれに関連する羊毛を用いたさまざまな手工芸品の製作技術に関する聞き取り調査をおこなうとともに、モノ生産の具体的なあり方を映像に記録、編集し、分析した。また、ウランバートルの職人街においても、その規模やそこで活躍する職人の職種について総合的な調査をおこなった。11月にはひとつの銀鍛冶工房で定点調査をおこない、顧客と職人とのあいだのコミュニケーションを分析することで、鍛冶師に求められる機能と対価の決定過程について考察した。9月-翌年1月にかけて、モンゴルのフェルト製作について染織技術の見地からレポートをまとめ『染織情報α』に3回の連載として発表した。国際学会と『染織情報α』誌上におけるフェルト製作技術についての研究発表は、モノ生産における「道具」の意味と社会関係を明らかにした点で、重要な知見を提供した。また、モンゴル国での現地調査は、フェルトと銀製品の生産過程をめぐる人とモノとの関係について、現場におけるミクロな交渉を明らかにした点で研究目的達成の重要な材料を提供した。本研究の目的は、ポスト社会主義の諸社会におけるモノの生産・流通・消費の場における人間とモノの関係を、マクロな政治経済と関連づけながら検討することで、ふつうの人びとの視点による多声的な社会史を記述することである。■最終年度の成果モンゴル・カザフスタン他アジア諸国を事例として、古くから使われてきたモノの生産・流通・消費のあり方の変化、社会に新たに移入されたモノの受容、国家の政治経済体制の変化による人間=モノ関係への影響、を記述・分析し、口頭報告8件、論文等5本を発表した。また、これまでの総括として、「畜産物の流通にみるモンゴル高原のグローバリゼーション」およびワークショップ「アジアにおけるグローバリゼーション:衣食住から社会史を記述する」を研究代表として企画し、4年間の研究成果を社会に還元した。■研究期間全体の成果ユーラシアの諸地域においてポスト社会主義諸国とそれ以外を比較しながら、地域の自然・社会に根ざしたモノの20世紀以降の生産・流通・消費のあり方とその変化、とくにグローバリゼーションによる影響を検討した。モノとしてはモンゴルの移動式住居「ゲル」やその壁フェルトなどを取りあげた。壁フェルトの生産は、国家の経済体制の変化にともない、家内制手工業と工場生産の間で揺れていた。牧民の手作業によるフェルト生産はローカルな社会・文化に埋めこまれており、ユネスコの無形文化遺産に登録された。しかし近年は外国人観光客のための小物フェルト生産が盛んで、これは個人生産される商品である。ゲルは革命前には職人の手作りであったが、社会主義期に工業製品としてモンゴル国家規格MNSにより標準化された。住み手は世帯の発展サイクルに合わせてゲルのサイズを縮小・拡大しながら使用していた。
コピー数多型解析によるトラスツズマブ誘発心毒性の発症予測

分子標的薬トラスツズマブは難治性乳がん患者の生命予後を著明に改善したが、一方でその副作用である心毒性が予後改善効果を減弱させているという問題がある。トラスツズマブ誘発心毒性の発症には遺伝因子が関与している可能性があるが、本研究は、個人間で遺伝子コピー数の差異を認めるコピー数多型がトラスツズマブ誘発心毒性発症に寄与しているかどうかを明らかにする。コピー数多型の下流遺伝子発現、機能への影響を検証することにより、トラスツズマブ誘発心毒性に関与する遺伝因子の解明や心毒性発症リスクの同定により、個々のがんに対し、適切な薬剤選択や予防治療を行うテーラーメイド治療を実現することに貢献できると考えられる。
阿蘇中岳第一火口における熱水流入過程の解明と、土砂噴出、水蒸気爆発発生の事前評価

本研究課題の開始直後以降、阿蘇火山の活動が活発化し、湯だまりのない状態のまま2014年1月に火孔が開口し、11月25日からは、約20年ぶりとなる本格的な噴火活動が始まった。そのため、阿蘇火山の噴火活動推移に柔軟に対応しながら、高周波連続微動やモノトニック空振の発振源推定など、本研究課題の究極目標である水蒸気爆発現象の理解に資するいくつかの項目を実施し、一定の成果を得た。本研究では、阿蘇山中岳第一火口の湯だまり底下で、平時から恒常的に発生しているごく小規模な熱水流入現象のプロセスとそのダイナミクスを理解することで、その上位規模である土砂噴出や水蒸気爆発の現象理解、事前評価につなげることを目指す。本年度では、まず、既存空振観測網を増強し、また、FDTD法による周囲地形を考慮した空振伝播プログラムを作成した。これにより、空振放射時刻およびその波源をより精度よく推定できる体制を整えることができた。2014年1月の小規模噴火活動の地震記録の解析を行い、主・副火孔のそれぞれの開口前後で連続微動の卓越周波数が変化することを見いだした。また、観測された空振シグナルは地震記録と強くカップルしたものであることも確認した。他方、レーザー距離計を用いた水位変動観測装置を作成した。本装置のセンサー部は市販品を改造したものであり、これをマイコンボードで制御することで、データを10秒に一度の間隔で内蔵SDカードへ収録する機構とした。防水防ガス対策を施していないこと、2014年1月の噴火活動に至る過程で湯だまりが消滅したことから、本装置の第一火口縁への設置はまだ行っていない。2014年1月の噴火活動に前駆して、連続微動の顕著な振幅増加が確認された。増加した振幅値は、火孔が開口することで、平時の値にまで瞬間的に減少した。2011年の活動と同様に、熱水流体の通路拡大過程として説明される微動震源の移動があったことが示唆されるため、具体的な解析作業は次年度以降に実施する。本研究は、阿蘇山中岳第一火口に存在していた湯だまり下で恒常的に発生しているごく小規模な熱水流入現象を明らかにし、その上位規模現象である土砂噴出や水蒸気爆発の現象理解を進めようとしたものである。しかし、本研究課題の開始直後以降火山活動の活発化が見られ、湯だまりがほとんどない状態で推移した。そして、2014年1月に火孔開口があり、その後小規模噴火活動を繰り返す中、前回の1989年1995年の噴火活動からおよそ20年ぶりとなる本格的な噴火活動が2014年11月25日から始まった。2015年4月現在,噴火活動は第一火口底中央部に開いた141火孔に限定されており,第一火口南壁における熱活動は従来と変わらない.今回の一連の噴火活動の諸端は、2014年1月の火孔開口イベントだという見方もできる。そこで、2013年11月から3ヶ月間の連続微動の解析を行い、その震源位置を明らかにした。解析には510 Hzバンドパス波形の微動振幅を使用した。振幅微増期には火口下に推定されているクラック状火道上端部およそ300 mほどにあった震源が、振幅急増期には火口直下100 mほどの位置にまで上昇する。震源分布には若干の空間的なギャップがあり、熱水たまりに相当する領域であると考えられる。火孔開口、表面現象開始と同時に微動振幅は急減しバックグラウンドレベルにまで戻る。これらのことから、噴火に向けた熱流体の流量フラックス増加をまかなうために、火道の拡大が起きていたものと考えられる。なお、現在継続中の噴火活動についても、個々のイベント把握、ならびに現象の特徴抽出が重要であることから、噴火活動モニタリングには、これまでに構築・増強した空振観測網を利用した。また、レーザー距離計を使用した火口内地形測量も行い、現在の活動火孔のサイズを50 m、火砕丘リム直径を120130 mであることを明らかにした。本研究では、阿蘇火山中岳第一火口の湯だまり底下で平時から恒常的に発生しているごく小規模な熱水流入現象のプロセスとそのダイナミクスを明らかにすることで、その上位規模である土砂噴出や水蒸気爆発の現象理解を目指したものである。本研究課題の開始直後以降、阿蘇火山の活動が活発化し、湯だまりのない状態のまま2014年1月の火孔開口、そして、11月25日からは約20年ぶりとなる本格的な噴火活動の開始へと至った。2015年5月の火口底陥没イベントによって一連の噴火活動は一時的に終息したものの、9月14日、10月23日と相次いで大規模なマグマ水蒸気爆発が発生し、その後も規模の小さい水蒸気爆発が繰り返されている。噴火活動活発化の端緒であった2013年末から始まった短周期連続微動の振幅増加は、クラック状火道と火口底直下とをつなぐ領域で発生しており、火山性熱流体のフラックス増加による火道形成・拡大過程であったと理解された。時間経過とともに変化する振幅・卓越周波数に対して、Julian (1996)による非線形振動モデルを適用し、火道サイズ・流体圧力の変遷についての検討を行った。

2015年9月、10月に相次いで発生したマグマ水蒸気爆発の直前にも連続微動の振幅変化が観測されていることから、火口浅部における火山性流体の挙動をリアルタイムで推定することで噴火活動予測の精度を高めることができるようになると期待される。他方、増強した空振観測点網により明らかになった0.5 Hz近傍にピークを持つモノトニック空振も、一連の噴火活動における特徴のひとつとして挙げられる。噴出する火山ガスや火山灰噴煙に駆動されるヘルムホルツ共鳴現象であると考えられ、卓越周波数の時間変化はた火道内空間スケール、すなわち、火孔拡大および破砕面深度の変化で説明される。本研究課題の開始直後以降、阿蘇火山の活動が活発化し、湯だまりのない状態のまま2014年1月に火孔が開口し、11月25日からは、約20年ぶりとなる本格的な噴火活動が始まった。そのため、阿蘇火山の噴火活動推移に柔軟に対応しながら、高周波連続微動やモノトニック空振の発振源推定など、本研究課題の究極目標である水蒸気爆発現象の理解に資するいくつかの項目を実施し、一定の成果を得た。本研究課題の開始直後以降火山活動の活発化が見られ、湯だまりがほとんどない状態で推移した。そして、2014年1月に火孔開口があり、その後小規模噴火活動を繰り返す中、前回の1989年1995年の噴火活動からおよそ20年ぶりとなる本格的な噴火活動が2014年11月25日から始まった。実施内容を変更せざるを得ない状況ではあるが、2014年1月に発生した小規模噴火活動に前駆する微動発生位置の推定を行い、火孔開口に至った状況を推定するなど、研究目的の達成に貢献できる成果をあがることができている。火山物理学本研究課題で構築した観測体制を維持しつつ、現在進行中の噴火現象についての理解をすすめる。特に、地震・空振記録の解析作業に注力し、中岳第一火口底浅部の火道内プロセスについての理解を深める。一部の観測記録の解析作業がやや遅れているものの、おおむね順調に進んでいる。特に、既存空振観測網を増強し、また、FDTD法による周囲地形を考慮した空振伝播プログラムを作成し、これらによって、空振放射時刻およびその波源をより精度よく推定できる体制を整えることができたことは大きい。また、レーザー距離計を用いた水位変動観測装置についても、現地への設置作業を除いておおむね完了している。当初の研究計画に従って粛々と実施していく。特に空振・地震記録の解析作業に注力する。
減数分裂期組換えにおける2つのRecA様蛋白質の機能分化の解析

出芽酵母では体細胞分裂期の組換えにはrecA様遺伝子RAD51のみが関与するのに対し、減数分裂期組換えには2つのrecA様遺伝子DMC1,RAD51が必要である。近年、我々、あるいは他の研究室の研究から2つのrecA様遺伝子が減数分裂期には別々の機能を持つことが示唆された。しかし、2つのrecA様遺伝子の機能の違いは明らかになっていない、これらの2つの蛋白質の機能は自身の活性の違いや相互作用する因子の違いにより与えられると考えられる。本年度はDMC1,RAD51に相互作用因子の機能を生化学的、あるいは遺伝的解析を用い明らかにした。Rad51蛋白質と相互作用する蛋白質の1つRad52蛋白質を精製し、その生化学的性質、特にRad51蛋白質の組換え活性に対する影響を調べた。Rad52蛋白質はRad51の組換え活性を増大させること、単鎖DNA結合蛋白質RPAによるRad51活性の阻害を解除すること、Rad52,RPAは相乗的にRad51蛋白質の組換え活性を強めることを示した。このことはRad52,RPAがRad51-DNA複合体形成を補助していることを示している。さらに、in vivoでRad51-DNA複合体と対応していると考えられるRad51 foci形成を蛍光顕微鏡で観察したところ、rad52,-55,-57変異株でRad51 fociの形成は観察されずに、かわりにRad52 fociの蓄積が観察できた。このことはRad51複合体形成にはRad52のみならず、Rad55,-57の機能が必要なこと、Rad51複合体形成の前駆体としてRad52-DNA複合体が存在することを示している。また、Rad51と相互作用するRAD54の相同遺伝子RDH54/TID1を同定し、その遺伝的解析よりこの遺伝子が減数分裂期組換えに重要な役割を持つこと、Dmc1と機能的に関連が深いことが明らかにできた。
脂肪由来幹細胞のリンパ管新性能に着眼した皮膚がん転移機構の解明

8週齢雄の近交系(C57BL/6)マウスを用いた。同マウス由来の脂肪幹細胞は通常の培養で増殖スピードが遅かったため、FGFなどの増殖因子を付与すると培養が安定化した。マウス左下肢にリンパ浮腫状態を作成し、培養した脂肪由来幹細胞を投与して検討した。リンパ浮腫作成後に経時的に、組織を採取してRT-PCRとELISAを用いて、発現しているサイトカイン(VEGFやProx-1など)を計測し、サイトカインの発現のピークとなる日時が同定できた。しかしながら、リンパ管新生のイニシエーター候補と考えられるサイトカインは同定できておらず、検討が必要である。候補サイトカインが同定できれば、その中和抗体を投与することで、リンパ管再生の阻害効果も検討できる。同時に、採取組織をLYVE-1とCD31を用いて免疫染色を行い、リンパ管を同定し、電子顕微鏡によりリンパ管の新生・再生程度を確認した。電子顕微鏡による解析では、リンパ管内皮細胞が内腔に向かって、新生増殖している様子が経時的に観察され、リンパ管の再生程度を3次元的に解析した。今後は電子顕微鏡での解剖学的な解析結果を定量的に解析する予定である。また皮膚がんの転移を評価するために、ルシフェラーゼ発現B16メラノーマ細胞をリンパ浮腫マウス足背へ移植後に、IVISを用いてリンパ管を介した転移の評価を行っているが、リンパ節転移や肺転移の描出が不良であるため、メラノーマ細胞の投与数を変更するか、幹細胞の投与量の変更または、IVISの設定変更を考えている。リンパ浮腫モデルマウスでのリンパ管新生に関する検討は、概ね予定通り進行中である。電子顕微鏡での解析結果はほぼ終了した。今後は皮膚がんのリンパ管を介した転移メカニズム解析と、サイトカイン投与による転移予防について検討予定である。
確率過程モデルによるトライボロジー問題に関する逆問題的アプローチ

ランダム三次元表面形状を,非因果的二次元自己回帰モデルと呼ばれる確率的モデルを用いてモデル化し,データを生成する手法をオブジェクト指向プログラミングによって確立した.そして,種々の特性を有するデータの生成の検討を行った.非因果的二次元自己回帰モデルは,モデルとしての優れた特性を有する反面,計算アルゴリズムが複雑で計算時間も長くなってしまう欠点があるが,オブジェクト指向を用いることによってコードの見通しを良くすることによって保守性を改善し,さらにモデルから導かれる計算時間短縮アルゴリズムを適用することによって欠点をある程度まで補うことができた.生成したデータはトライボ現象のシミュレーションだけでなく,ランダム三次元表面形状の標準片のマスターデータとしての活用も検討されている.また,ランダム三次元表面形状の評価手法として,従来から用いられている算術平均粗さRaなどでは十分に現象を説明できない場合があるため,接触状態を考慮した手法を提案した.接触状態を考慮することによって,実際に接触に関与する部分のみの特徴を抽出することができる.この方法の概要は,粗さを有する二面間の距離Δを仮定し,その状態における接触突起を抽出し,接触荷重の総和を計算し,所定の接触面圧になるまでΔを変更しながら繰返し計算するものである.この手法を実際のダイアモンドライクカーボン及び硬質クロムメッキに対する樹脂材料のトライボ現象との関係に適用し,表面形状の違いによる接触状態の違いを検討した.その結果,コーティング材の製膜方法による形状の違いと,摩耗の相関を検討するパラメータとして,局部接触面圧が有効という結果を得た.本研究における解析の対象として,環境負荷や火災事故など低減のための次世代技術として必要とされている水潤滑環境下でのトライボロジー特性を取り上げて実験・解析を進めてきた.実験方法は,全国5箇所より集められた水道水と純水の計6種類の作動水中におけるSUS304材とAl_2O_3またはSi_3N_4による摩擦摩耗試験である.この実験では,摩擦係数と摩耗量に加えて,SUS304試験片の自然電位を3電極式の電気化学的測定によってIn-situで測定した.作動水分析を行った結果,水道水の種類によって電気伝導率や溶存イオン量が異なり,摩擦時の試験荷重が比較的小さい場合は電気化学的溶出が支配的であるため電気伝導率が高いほど摩耗が大きく,試験荷重が大きくなると反対に保護膜が生成されにくい電気伝導率が低い作動水中で大きな摩耗を生じた.このことは,電気伝導率が比較的高い作動水中では高荷重域でも摩擦係数が安定していることや,摩耗面のSEMやEPMA観察によって裏付けられた.このようなトライボロジー現象をモデル化するため,確率過程モデルの非因果的二次元自己回帰モデルを用いて接触状態に対する三次元表面形状の影響を考察した.このモデルにおいて,表面形状の長周期成分と短周期成分の混合度を示す相関パワー係数というパラメータを世界ではじめて提案した.このシミュレーションによって,任意荷重における接触部分布,局部的な接触圧力などの推定が可能となり,提案した相関パワー係数の重要性が明らかとなった.以上の結果,逆問題の課題として取り上げた水環境中のトライボロジー現象では,摩擦材料や荷重だけでなく,反応膜の生成に影響を及ぼす水の電気伝導率,反応膜の物理的強度,接触面形状によって変動する局部接触圧力などをパラメータとして考慮する必要があることが明らかとなった.それらを考慮した逆問題としての数式化が次年度の課題である.前年度に引き続き、環境負荷や火災事故などの低減のための技術として必要とされている水潤滑環境下でのトライボロジー問題を取り上げて実験・解析を進めた。今年度は、特に水中の微量溶存イオンの影響に着目した。実験では、摩擦部が水中に浸漬されたピンオンディスク型の摩擦摩耗試験機を用い、種々の溶液中における摩擦摩耗試験を実施した。試験材料としては、SUS304 vs.Al_2O_3、電磁SUS vs.Al_2O_3を用いた。実験の結果、SUS304の摩耗に関するイオンの影響としては、酸化剤であるNO3^-が摩耗を促進し、Cl^-とSO_4^<2->のような静的な腐食環境下では悪影響をおよぼすイオンがトライボ環境下では潤滑性を向上することが明らかとなった。また、良好な潤滑状態が保たれている間は摩擦表面のNi濃度が通常の面よりも約2倍程度に増加していることがわかった。著者の知る範囲で同様な実験はこれまで行われてきておらず、この事実は今回の実験により初めて明らかになったものと思われる。また、摩擦表面の自然電位変化については、摩擦係数の変動と自然電位変化、摩耗量と自然電位降下量には明確な相関が見られ、電気化学的手法の有効性が明らかとなった。トライボロジー特性に及ぼす表面形状の影響を詳細にモデル化および検討するため、三次元表面形状の評価プログラムを開発した。このプログラムでは、凹凸の大きさだけでなく、三元的な傾斜やひずみ度などのパラメータや確率密度関数などを算出することができる。さらに、著者らが提案している三次元表面形状モデルのソフトウェアゲージとしての有効性を検討し、国際学会において提案した。今後は、逆問題解析に必要となる摩擦表面に生成されている潤滑膜の組成および特性を明らかとする。また局部的な接触圧力、オイルピッドの体積などのパラメータの計算アルゴリズムを追加したいと考えている。ランダム三次元表面形状を,非因果的二次元自己回帰モデルと呼ばれる確率的モデルを用いてモデル化し,データを生成する手法をオブジェクト指向プログラミングによって確立した.

そして,種々の特性を有するデータの生成の検討を行った.非因果的二次元自己回帰モデルは,モデルとしての優れた特性を有する反面,計算アルゴリズムが複雑で計算時間も長くなってしまう欠点があるが,オブジェクト指向を用いることによってコードの見通しを良くすることによって保守性を改善し,さらにモデルから導かれる計算時間短縮アルゴリズムを適用することによって欠点をある程度まで補うことができた.生成したデータはトライボ現象のシミュレーションだけでなく,ランダム三次元表面形状の標準片のマスターデータとしての活用も検討されている.また,ランダム三次元表面形状の評価手法として,従来から用いられている算術平均粗さRaなどでは十分に現象を説明できない場合があるため,接触状態を考慮した手法を提案した.接触状態を考慮することによって,実際に接触に関与する部分のみの特徴を抽出することができる.この方法の概要は,粗さを有する二面間の距離Δを仮定し,その状態における接触突起を抽出し,接触荷重の総和を計算し,所定の接触面圧になるまでΔを変更しながら繰返し計算するものである.この手法を実際のダイアモンドライクカーボン及び硬質クロムメッキに対する樹脂材料のトライボ現象との関係に適用し,表面形状の違いによる接触状態の違いを検討した.その結果,コーティング材の製膜方法による形状の違いと,摩耗の相関を検討するパラメータとして,局部接触面圧が有効という結果を得た.