hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超電導エネルギ-貯蔵装置による風力発電機を含む電力系統の安定化に関する研究

本年度の研究の結果得られた結果を以下に箇条書きに記す。1.同期発電機1台が2回線送電線を通して無限大母線に接続されている1機無限大母線系統の同期発電機端子から配電線を通した先に風力発電機が接続されているモデル系統を構築し、風力発電機端子に超電導エネルギー貯蔵装置(SMES)を設置して以下の検討を行った。(1)GTOコンバータ並びにGTOチョッパの先にSMESインダクタンスを接続したSMESモデルを電力系統汎用シミュレーションソフトPSCAD/EMTDC上で構築し、ファジィ制御に基づくコンバータ並びにチョッパ制御系を構築した。(2)風力発電機の風車モデルに入力する風速データとしてランダムに変化する自然風速データを用い、風力発電機出力および端子電圧の平滑化制御に関するシミュレーションを行い、SMESによる平滑化効果を確認した。(3)同期発電機至近端での地絡故障を想定した過渡安定度シミュレーション解析を行い、ファジィ制御SMESによる風力発電機の安定化効果を確認した。2.更に、本研究に関連して以下の成果も得られた。(1)同期発電機とSMESから成るモデル系統を基礎として、発電機至近端での地絡故障時における安定度並びに発電機タービン軸系におけるねじれトルクに関する解析を行い、ファジィ制御SMESが大きな安定化効果を有することを確認した。(2)SMESと類似の安定化機器として制動抵抗装置のファジィ制御による同期発電機安定化効果に関する検討も行い、通常の安定化効果に加えて再閉路失敗時においても大きな安定化効果を有することを確認した。(1)風力発電機1台が送電線を通して無限大母線に接続されている1機無限大母線系統の風力機端子に超電導エネルギー貯蔵装置(SMES)を設置したモデル系統を設定し、以下に示すような検討を行った。1a)6パルス・サイリスタブリッジコンバータの直流側にインダクタンスを接続したSMESモデルを電力系統汎用シミュレーションソフトPSCAD/EMTDC上で構築した。1b)風力発電機とSMESから成るモデル系統を基礎として、発電機至近端での地絡故障を想定した過渡安定度シミュレーション解析を行い、SMESによる風力機安定化効果を確認した。この際、サイリスタブリッジのゲート制御系にはファジィ制御器を適用し、一方伝統的なPI制御器による解析も合わせて行い、ファジィ制御器がより優れた性能を有することを確認した。(2)SMES用コンバータとして、より高性能なIGBTによるPWM制御コンバータ回路の適用に関して、回路構成、制御系構成等の基礎的な検討を行った。1.同期発電機1台が送電線を通して無限大母線に接続されている1機無限大母線系統の発電機端子に超電導エネルギー貯蔵装置(SMES)を設置したモデル系統を設定し、以下の検討を行った。(1)6パルス・サイリスタブリッジコンバータの直流側にインダクタンスを接続したSMESモデルを電力系統汎用シミュレーションソフトPSCAD/EMTDC上で構築し、更にファジィ制御に基づくサイリスタ制御系も構築した。(2)同期発電機とSMESから成るモデル系統を基礎として、発電機至近端での地絡故障を想定した過渡安定度シミュレーション解析を行い、ファジィ制御SMESによる同期発電機安定化効果を確認した。この際、サイリスタブリッジのゲート制御系に伝統的なPI制御を用いた解析も合わせて行い、ファジィ制御器がより優れた性能を有することを確認した。2.上記(1)のモデルで同期発電機端子から配電線を通した先に風力発電機が接続されているモデルを構築し、風力発電機端子に超電導エネルギー貯蔵装置(SMES)を設置して以下の検討を行った。(1)同期発電機至近端での地絡故障を想定した過渡安定度シミュレーション解析を行い、ファジィ制御SMESによる風力発電機の安定化効果を確認した。3.SMES用コンバータとして、より高性能なIGBTによるPWM制御コンバータ回路の適用に関して、回路構成、制御系構成等の検討を行った。

(2)SMESと類似の安定化機器として制動抵抗装置のファジィ制御による同期発電機安定化効果に関する検討も行い、通常の安定化効果に加えて再閉路失敗時においても大きな安定化効果を有することを確認した。
アフリカツメガエル胚の神経分化におけるMEK5-ERK5経路の機能解析

アフリカツメガエル胚の神経分化において、MEK5-ERK5経路が重要な役割を果たしていることを以前に見出し、その制御因子の候補としてFGF13を同定した。FGF13がMEK5-ERK5経路と同様に、転写因子SoxDの下流で神経分化を制御することは前年度に見出していたため、さらに詳細なFGF13の機能解析を行った。FGF13の発現は2細胞期にすでに見られ、その後一旦発現量は下がるが、ステージ19あたりから再び発現しはじめる。さらに、FGF13の3つのアイソフォームの発現を解析したところ、xFGF13-Vが強く発現していることを見出した。また、SoxDをアフリカツメガエル胚の予定外胚葉領域(アニマル・キャップ)に発現させたところ、ステージ13からFGF13の発現の誘導が観察された。SoxDをアニマルキャップに過剰発現させると、神経分化を進めることがしられている。このとき、FGF13モルフォリノ・オリゴヌクレオチド(MO)を用いてFGF13の翻訳を阻害すると、SoxDによる神経分化が阻害される。さらに、SoxDの下流で働くXngnr1を過剰発現させた場合にも神経分化が進むが、この場合もFGF13の翻訳を阻害すると神経分化の阻害が観察された。SoxDによる神経分化をFGF13MOが阻害する際には、Xngnr1の発現誘導も抑制されるため、FGF13はSoxDの下流かつXngnr1の上流と、Xngnr1のさらに下流の2箇所で神経分化の制御に関与しているものと考えられる。アフリカツメガエル胚の神経分化の際に、MEK5-ERK5経路が制御される仕組みを解明するために、MEK5-ERK5経路の制御因子の探索を行った。以前に候補因子としてFGF13を同定していたが、FGF13が神経分化を制御するのかについては知られていなかった。そのため、FGF13のアンチセンス・モルフォリノ・オリゴヌクレオチドを用いてFGF13の翻訳を阻害した結果、頭部形成が阻害され、眼の形成に異常がみられるなど、ERK5モルフォリノを用いた場合と似た表現形が観察された。さらに、マーカー遺伝子の発現を解析したところ、FGF13もMEK5-ERK5経路と同様、神経分化を制御することを見出した。このとき初期の神経マーカーの発現はFGF13モルフォリノによって抑制されなかったことから、FGF13はアフリカツメガエル胚の神経分化において、神経分化を制御するものの、神経誘導などの神経発生の初期のステップには関与しないと考えられる。さらに、神経分化を制御するその他の因子との上下関係について検討を行った。アフリカツメガエル胚の予定外胚葉領域(アニマルキャップ)にSoxDを過剰発現させるとXngnr1の発現が誘導されることが知られている。このとき、SoxDと共にFGF13のモルフォリノをインジェクションしたところ、Xngnr1の誘導は観察されなかった。この結果より、FGF13はMEK5-ERK5経路と同様、SoxDの下流かつXngnr1の上流で機能すると考えられる。さらに、神経誘導を起こした際のERK5の活性化はFGF13のモルフォリノにより阻害されることを見出した。これらの結果より、FGF13は神経分化の際にMEK5-ERK5経路を制御していると考えられる。
局部座屈を考慮した大型断面橋梁構造物の効率的な構造解析法の研究

本研究では、大型断面を有する橋梁構造物の全体解析を効率よく行なうために、従来の有限帯板法と有限プリズム法に、それぞれ節点自由度を付加した節点帯板法と節点プリズム法を開発するものである。節点帯板法は長大な帯板要素を用いて薄肉構造物を解析するものであり、節点プリズム法はソリッド要素を用いて長大なコンクリート構造物などの3次元応力解析を行うものである。これらの解析法では、粗い要素分割を行うことによって長大構造物の全体解析を効率よく行うことができるとともに、変位を級数展開して得られた高精度の要素を用いることによって局部応力解析も同時に行うことができる長所がある。本研究で得られた主な成果は次の通りである。(1)大型構造物の全体解析に適用できる汎用的な構造解析法を開発した。(2)これらの解析法は、有限要素法に比べて自由度数は数分の一、要素数はさらに少なくなるので、計算時間と入力データの作成に関して効率がよい。(3)自由度数が少ないにも拘らず、精度の良い応力を求めることができる。また、要素内の任意点の応力を計算できる長所があるので、局部応力解析に適した解析法である。(4)節点帯板要素は任意形状の平板の平面応力解析とともに、厚板及び薄板の曲げ解析にも適用できる利点がある。本解析法は、種々の非線形問題、固有振動問題などにおいて、構造物の全体解析に容易に拡張することができる。本研究では,大型断面を有する橋梁構造物の全体解析を解率よく行うための構造解析法として,有限帯板法に節点自由度を付加した節点帯板法を開発するものである.節点帯板法の概念は過去に発表したものであるが,本年度では,写像変換の手脇を用いて任意形状の節点帯板要素を研究した.得られた成果は次のようである。(1)有限要素法や有限帯板法で用いられているMindlin要素に新しい自由度を加え,変位関数の改良を行って長方形厚板の節点帯板要素を定式化した。(2)この要素を写像して,任意形状の厚板要素を求めた。(3)さらに,これらの厚板要素を薄板要素に変換するための数値積分法を研究し,種々の積分法を組合せた数値計算の結果から,新しい次数低減積分法を開発して,任意形状の薄板の曲げ解析に適用できる節点帯板要素を求めた.また,上記の研究とは別に,長大なコンクリ-ト構造物などの3次元応力解析に適した節点プリズムを開発した。この要素も節点自由度と級数展開した節線自由度を有するので,長大要素を用いることができる。したがって,コンクリ-ト橋の全体解析を効率よく行うことができ,数値計算の結果では,有限要素法の数分の1の自由度数で精度のよい値が得られた。なお,本解析法は,前述の節点帯板法の変位関数を求めるための基礎研究として開発したものである。本年度では,板の曲げ解析のために前年度で開発した節点帯板法を,平面応力解析に用いてその有効性を調べた.この場合の節点帯板要素も曲げ解析の場合と同じく,節点自由度と節線自由度を有する要素であり,節線上で変位を級数展開しているので長大要素として使用することができる。また,任意形状に適用するためにサブパラメトリック要素として定式化しており,要素内の任意な点で高精度の応力が求められる長所がある.数値計算結果から,以下のことが確められた.(1)節点帯板法は,平面応力解析においても大型要素を用いて計算することができる効率的な構造解析法である.(2)粗い要素分割を用いることができるので,有限要素法よりも自由度数は少なくなる.(3)特に,応力集中の問題では,少ない要素で極めて精度のよい値が得られる.(4)前年度で開発したMindlin要素と組合せることにより,平面シェル要素として使用することができる.

上記の節点帯板法と前年度で開発した節点プリズム法を改良して,さらに計算効率に優れたハイアラーキ帯板法とハイアラーキプリズム法を定式化したが,プログラムに組込むまでには至っていない.これらの解折法は,今後,引続いて研究を行う予定である.
ユビキチンリガーゼRNF183の生理的機能の解明および新規炎症性腸疾患治療薬開発

潰瘍性大腸炎やクローン病を含む炎症性腸疾患(IBD; inflammatory bowel disease)は、最も患者数が多い指定難病であり、その患者数は増加の一途をたどっている。また、IBD発症の原因は不明であり、根治療法は確立されていない。そのため、IBD発症の原因解明とそれに基づく治療薬の開発が急務である。最近、IBD患者において、大腸でのユビキチンリガーゼRNF183の発現が亢進していることが判明した。そこで、本研究では、RNF183の生理的機能を解明することでIBDの発症機構を明らかにし、RNF183を標的としたIBD治療薬の開発のためのスクリーニング系の構築および薬物評価を行う。
司法書士の成年後見を主軸とした紛争処理活動の研究

認定司法書士が司法書士人口の75%を超え、訴訟の内外で紛争処理活動を行えるようになった司法書士が増加した。他方、司法書士は、高齢者を主たる対象とする成年後見業務にも積極的に取り組み、専門職後見人として最も多く選任されている。新しく確立されてきた司法書士の成年後見業務と簡裁代理等関係業務とを組み合わせた高齢者支援活動の特徴を、解釈法社会学の方法を用いて、具体的な事例に即して経験的に明らかにする。
血族婚のある多系統萎縮症の遺伝学的研究

研究期間中,親がいとこ同士で多系統萎縮症の発症者を新たに2家系収集し,既存の4家系と合わせて合計で6家系を解析対象とした.パラメトリック連鎖解析による検討では,遺伝的異質性を許容したHLODスコアの計算でも,有意と思われる候補領域の絞り込みができなかった.続いて,それぞれの家系の発端者,計6例についてエクソーム解析を行った.インハウスの日本人健常者600例を対照として,アレル頻度が0.1%未満のホモ接合性変異を抽出したが,複数家系に共通する遺伝子の変異は検出できなかった.以上の結果より,常染色体劣性遺伝形式で発症する多系統萎縮症はあったとしても稀であることが推測された.研究期間中,親がいとこ同士で多系統萎縮症の発症者を新たに2家系収集し,既存の4家系と合わせて合計で6家系を解析対象とした.パラメトリック連鎖解析による検討では,遺伝的異質性を許容したHLODスコアの計算でも,有意と思われる候補領域の絞り込みができなかった.続いて,それぞれの家系の発端者,計6例についてエクソーム解析を行った.インハウスの日本人健常者600例を対照として,アレル頻度が0.1%未満のホモ接合性変異を抽出したが,複数家系に共通する遺伝子の変異は検出できなかった.以上の結果より,常染色体劣性遺伝形式で発症する多系統萎縮症はあったとしても稀であることが推測された.平成25年度は,両親がいとこ同士で多系統萎縮症の発症者が1例の家系を収集し,合計5家系についてパラメトリック連鎖解析を行った.単独の遺伝子座への連鎖を仮定するとLODスコアの高い領域は得られず,常染色体劣性遺伝性疾患を仮定した場合,遺伝的異質性が示唆された.連鎖解析において,遺伝的異質性を許容したHLODスコアを計算したが,候補として可能性が十分に高い領域の選択が困難であった.続いて,5家系の発端者についてエクソーム解析を行った.データは質の確認を行い,標準的なデータであることを確認した.bwaを用いて参照ゲノムにアライメントを行い,samtoolsにて変異のコールを行った.アミノ酸置換やスプライシング変異のみを抽出した.この結果,1サンプルあたり10,00011,000個程度の変異が得られた.インハウスに健常者514例のエクソームのデータが利用可能であったため,MAF < 0.5%を満たす変異で患者が少なくとも1アレル以上もっている変異を抽出したところ,1439個の変異が得られた.このうち,患者がホモ接合性に持っている変異は1個あり,1家系のみに見られた.患者がヘテロ接合性に持っていて,複数の家系に見られる変異は5個見られた.これらの候補となる変異で共通する遺伝子は認められなかった.以上より,複数家系に共通して常染色体劣性遺伝形式を満たす病原性遺伝子はエクソームのデータからは抽出できなかった.本研究期間中,両親がいとこ婚で,子供に多系統萎縮症の発症者が1名いるという小家系を新たに2家系収集し,既存の4家系と合わせて合計で6家系を解析対象とした.内訳は,家系1:親1例,発症者1例,同胞非発症者2例;家系2:発症者1例,同胞非発症者3例;家系3:発症者1例,同胞非発症者1例;家系4:発症者1例;家系5:発症者1例;家系6:発症者1例,同胞非発症者2例である.パラメトリック連鎖解析による検討では,単一の遺伝子座を仮定した場合,LODスコアがポジティブになる候補領域は得られなかった.また,遺伝的異質性を許容したHLODスコアの計算でも,候補領域の絞り込みが得られなかった.続いて,それぞれの家系の発端者についてエクソーム解析を行った.翻訳されるタンパク質のアミノ酸配列に変化をもたらす変異(非同義置換変異,スプライシング変異)のみを対象とし,常染色体上にあるホモ接合性変異を検索したところ,延べ7,276個の変異が得られた.このうち,インハウスの日本人健常者600例を対照として,アレル頻度が0.1%未満のホモ接合性変異を抽出したところ,家系1で7個,家系2で5個,家系3で4個,家系4で3個,家系5で3個,家系6で3個の変異が候補として抽出された.残念ながら,各家系で抽出された変異のうち,2家系以上の複数家系で共通する変異,もしくは胸中する遺伝子は指摘できなかった.これらの結果から,両親が血族婚で同胞内発症者1例の家系において,常染色体劣性遺伝性の遺伝因子の存在を仮定した場合,遺伝的異質性が強い,もしくは遺伝因子の関与が強くない,などの可能性が想定された.神経内科学当初の予定より1家系多い5家系について検討できた.連鎖解析によって,候補領域が複数家系で重なり,候補領域の絞り込みが十分に行えることを期待していたが,それは難しかった.しかし,健常者のエクソームデータを利用できたことから,MAFの低い変異を十分に絞り込み,検討することができた.候補となる遺伝子について,孤発性MSAサンプルの規模を拡大して,正常対照者群と合わせて関連解析を進める.申請者らが別プロジェクトで同定したCOQ12遺伝子についても合わせて検討する.複数家系の連鎖解析で共通する候補領域が得られると仮定していたが,共通するような候補領域が得られず,候補となる遺伝子の絞り込みが困難であった.

そのため,プライマーの作成などの実験計画に遅延が生じた.候補となる遺伝子については,申請者らが別プロジェクトで同定したCOQ2遺伝子に関連した遺伝子群に計画を変更し,関連解析の準備・遂行を次年度に行うこととし,未使用額はその経費に充てることとしたい.
手がかり情報のやり取りでつながり感を醸成するアニマルコンピュータインタラクション

本研究では実際にプロトタイプを実装構築し,インフラの存在しない中山森林間(東京大学演習林内)での評価を行った。ここは野生動物が多く生息し,人の立ち入ることが困難な場所(標高1200M付近)である。そして“手がかり情報"のやり取りを実現するインタフェース機構を実装した。2014年度は群馬県立自然史博物館第47回企画展「闇夜の動物たち」で発表し・2014年度電気通信普及財団賞テレコムシステム技術賞(奨励賞)を受賞した。2015年度にはルテ・ラグーナ国際美術賞展(イタリア・ベネチア)に入選し、2016年度にはアルテ・ラグーナ国際美術賞を日本人で初めて受賞した。本研究は「手がかり情報のやり取りでつながり感を醸成するアニマルコンピュータインタラクション」の実現を目的とする。従来のアニマルコンピュータインタラクションでは,ユーザーが実際の自然環境で感じる茂みのざわめきや動物の気配といった“手がかり情報"のやり取りが困難であった。そこで本研究では,A)実際に生息する野生動物の生態・手がかり情報をリアルタイムに取得するシステムB)ユーザーと野生動物の間の手がかり情報のリアルタイムなやり取りから,つながり感を醸成するインタフェース,C)醸成されたつながり感によるアニマルコンピュータインタラクションの有効性,を明らかにして目的を達成する。H26年度は、A)について、実際に生息する野生動物の生態・手がかり情報をリアルタイムに取得するシステムを構築するために、A1)野生動物の手がかり情報検出のための野生動物の中距離接検知システムの構築およびA2)野生動物の存在情報に応じて観測システムをも動的制御する電源・情報インフラ基盤構築を行った。これにより、電源・情報インフラの存在しない野生動物の生息地に電源・情報インフラ機材や野生動物調査機器を準備し,代表者が事前研究で確立したa)野生動物の生態情報(鳴き声)のリアルタイム配信システムと手がかり情報のリアルタイム取得システムを統合構築を実現した。また、本技術を活用した「テレヤッホーシステム:遠隔やまびこ装置」を、2014年10月11月に群馬県立自然史博物館第47回企画展「闇夜の動物たち」で発表したところ、約3万人の来客があった。従来のアニマルコンピュータインタラクションでは、ユーザーが実際の自然環境で感じる茂みのざわめきや動物の気配といった“手がかり情報"のやり取りが困難であった。そこで本研究では、A)実際に生息する野生動物の生態・手がかり情報をリアルタイムに取得するシステムB)ユーザーと野生動物の間の手がかり情報のリアルタイムなやり取りから、つながり感を醸成するインタフェース,C)醸成されたつながり感によるアニマルコンピュータインタラクションの有効性、を明らかにして目的を達成する。H27年度は、まずB)について、ユーザーと野生動物との間のつながり感をリアルタイムに醸成するインタフェースを実現するために、B1)つながり感をリアルタイムに醸成するための野生動物の近接検知システムの構築およびB2)つながり感をリアルタイムに醸成するためのインタラクションシステムの構築を行った。これにより、電源・情報インフラの存在しない野生動物の生息地に電源・情報インフラ機材や野生動物調査機器を準備した。こうした成果を用いて実際に野生動物調査を実施した。これによりC)の有効性を実証した。また、本技術を活用した「テレヤッホーシステム:遠隔やまびこ装置」が第10回アルテ・ラグーナ国際美術賞展で入選し2016年3月19日4月3日にイタリア・ベネチアで発表した。研究協力機関側のスケジュール調節に困難が生じ、結果として全体の進捗が遅れた。H28年度は、C)について、醸成されたつながり感によるアニマルコンピュータインタラクションの有効性評価を実施するために、A)とB)で実装したシステムを用いて野生動物調査を前年度に引き続いて継続しておこなった。また、本技術を活用した作品「Radioactive Live Soundscape」は、日本科学未来館で3月1日(水)-27日(月)開催の特別展示「Lesson#3.11学びとる教訓とは何か」にて初公開された。第11回アルテ・ラグーナ国際美術賞を受賞し、2017年3月25日4月9日にイタリア・ベネチアで展示された。以上により本研究課題のすべての目標を達成した。構築したシステムは引き続き運用を続け、野生動物調査支援を継続する。

2015年度にはルテ・ラグーナ国際美術賞展(イタリア・ベネチア)に入選し、2016年度にはアルテ・ラグーナ国際美術賞を日本人で初めて受賞した。2014年度では、実際に生息する野生動物の生態・手がかり情報をリアルタイムに取得するためのシステム構築を行、手がかり情報の数値化ソフト開発や野外での評価実験を行った。そしてこれらの成果をとりまとめ、実際に査読付き論文・博物館展示・応用プロトタイプ(入選)として発表した。これらは、当初の計画通りに進行していることを示しており、計画に遅れはなく、順調に進展している。しかし、拠点側で"A2)部品を接続する電源,通信ケーブルの敷設"の作業が天候不順(雪)に伴う安全対応として一時中断した。計画通りに次の課題を推進する。C)醸成されたつながり感によるアニマルコンピュータインタラクションの有効性28年度が最終年度であるため、記入しない。B)ユーザーと野生動物との間のつながり感をリアルタイムに醸成するインタフェース拠点にユーザーと野生動物との間のつながり感をリアルタイムに醸成するインタフェースを実装する。但し,プロトタイプは事前研究で整っている。まず、2014年で行う実施予定だった"A2)部品を接続する電源,通信ケーブルの敷設"の作業を行う。B1)事前研究で開発・実証した静電容量型野生動物近接検知センサをさらに単純化し,基盤の観測拠点に配置する。野生動物接近情報は2014年度で構築した電源用ネットワークを通じ給電・データ取得を行う。得られた野生動物席接近情報はインタラクションのための手がかり情報だけでなく,基盤と連動することで電源・情報インフラの制御として活用する。B2)つながり感をリアルタイムに醸成するためのインタラクションシステムの構築については事前研究を参考に時分割多重化(マルチユーザー化対応)することで実現する。時分割多重化を実現するには、ネットワーク配信の遅延時間を固定化する必要があるため,SoundWire技術によりIPv6環境上でQos制御したUDPストリームによる音響リアルタイム配信技術を実装する。MTU,RWIN値などを調整しネットワーク占有率を極限まで引き上げ,配信遅延の最小化とインタラクションの時分割多重化実現する方法を模索する。そのため本年度は静電容量センサ,ソフトウェア開発,山岳地帯の工事費,システムの24時間×1年間の評価並びに利用ユーザー支援のための人件費を計上している。順調に進展しない場合はリアルタイム性を下げ難易度を下げる。協力機関側のスケジュールを優先する必要があり、また、現地作業判断も協力機関側で行うため、思うように作業が進捗せず、実装機関を延長せざるを得なかった。28年度が最終年度であるため、記入しない。
公共交通機関と盲人歩行者の事故-事故原因の分析と対策-

平成4年度から5年度にわたって,当該研究テーマに関して,駅プラットホームからの転落事故を中心として研究を実施した。2カ年の間に6件の転落事例が寄せられ,調査の結果,うち2例に関しては詳細な分析ができ,その結果は学会等で報告した。この2例はいずれもわずかに視覚が残っている障害者(弱視)の事例である。視覚を利用できることはその分,移動に関して安全性が高いと考えられがちであるが,不十分な照明条件や時間的に切迫した状況では事故が起こりうることが明らかとなった。弱視の事故に関しては今後も注意を払っておく必要がある。この2カ年において,事故の事例研究と並行して,これまでに収集された十数例の事故例について再整理し,視覚障害者の基本的な歩行特性(オリエンテーションとモビリティ,OM)との関連で事故原因を吟味した。視覚障害者のOM特性に関しては,音源定位,エコー定位,偏軌傾向,square-off effectと慣性力の影響,不確定性の高い聴覚情報に基づく判断,記憶依存性,強い心理的ストレスなどが指摘されているが,事故例を分析すると,事故原因にこれらの特性が深く関与していることが明らかとなった。事故防止に関しては,これらの特性を十分考慮して対策を立てる必要がある。また,視覚障害者の安全移動を支援する設備として,最も普及している点字ブロックに関して,新しい形状や素材に関して実験的検討も実施した。形状に関しては線状ブロックについて従来のものより突起部の幅が狭いものを試作し,評価した。また,道路横断を支援するための横断歩道上に敷くブロックの素材について検討し,実験的に敷設して,その効果を確かめた。さらに,ゴムチップを利用した第三の点字ブロックというべきものを試作し,評価した。いずれの試作品も良好な結果が得られた。【はじめに】本年度はつごう4件の転落事故について調査を実施したが,うち2件について詳細な分析ができた。この2件は事故者が残存視力を有するという共通点である。以下に概要を記す。【事例1】事故者は40才(当時)の男性で,視力は右光覚,左0.01であった。事故は1985年6月29日午前8時頃,JR秋葉原駅3番線(山手線外回り)で発生した。当駅山手線ホームへ到着後,下車駅での利便を考え,ホームを長軸方向へ移動した。事故者は普段,白杖はシンボルとしてのみ保持し,残存視力を頼りにホーム縁端部を手がかりにして移動していたが,あいにく当日は雨天で,十分な照度が得られず,なかなか縁端部を発見できなかった。そして縁端部をさがすべく,さらにそちらに接近し,そのまま左足から転落した。【事例2】事故者は45才(当時)の女性で,視力は両眼で0.050.06程度あった。普段の単独行動には大きな支障がなかったため歩行訓練は受けておらず,白杖もシンボルとしてのみ保持していた。事故は10年ほど前のある日,午前10時頃,京王井の頭線下北沢駅1番線で発生した。事故者が当ホームに到着した時,既に電車が入線し,まもなく発車するところであった。事故者は間に合わないと思い,次の電車にすることを決めて,ホーム上を長軸方向に移動していた。ところが後ろから女性客が駆けてきて,その電車に乗車した。事故者はそれを察知して自分も乗れると判断し,急いで乗車しようとした。ところが事故者がドアと思ったところは実は車両間の連結部であった。連結部の幅(60cm)はドア部(130cm)より狭いのであるが,事故者はこのときドアが閉まりかけていると判断し,乗り込もうとしてそのまま路線上に転落した。【対策】

視覚障害者は,わずかな程度でも視力が残っていれば,白杖からの触覚情報に頼らず,視覚情報に依存して行動するのが一般的である。ところが,慣れた駅においても,事例Iにみられるような普段とは違った光環境に出くわした場合や,事例IIのような限られた時間内に迅速な行動を求められる場合には,残存視力は必ずしも正確な情報を与えないことに注意を払う必要がある。適切な照明や連結部遮蔽板などのハード的な改善に加え,要所では視覚のみに頼らず白杖によってきちんと安全を確認するという手続きが障害者側にも必要であろう。当該年度は,各方面と絶え間ない連絡を保ったが,新しい事故の情報は一例も寄せられなかった。これは研究者にとっては残念なことであるが,障害者の側からすると,事故がないことはたいへん結構なことであるので,複雑な気持ちで一年を過ごした。そこで,本年度はかねての計画通り,これまでに収集した事例をデータベース化のためにコンピュータへ入力するとともに,視覚障害者のオリエンテーションとモビリティ(OM)の特性と事故原因の関連を詳細に検討した。視覚障害者のOM特性に関しては,音源定位,エコー定位,偏執傾向,square-off effectと慣性力の影響,不確定性の高い聴覚情報に基づく判断,記憶依存性,強い心理的ストレスなどが指摘されているが,事故例を分析すると,事故原因にこれらの特性が深く関与していることが明らかとなった。事故防止に関しては,これらの特性を十分考慮して対策を立てる必要がある。今年度は視覚障害者の安全移動を支援する設備として,最も普及している点字ブロックに関して,新しい形状や素材に関して実験的検討も実施した。形状に関しては線状ブロックについて従来のものより突起部の幅が狭いものを試作し,評価した。また,道路横断を支援するための横断歩道上に敷くブロックの素材について検討し,実験的に敷設して,その効果を確かめた。さらに,ゴムチップを利用した第三の点字ブロックというべきものを試作し,評価した。いずれの試作品も良好な結果が得られた。
動機づけに基づく目標指向行動の脳内情報処理メカニズムの解明

目標指向行動において目標となる報酬到達までの労働負荷、報酬価値の情報処理が脳内でどのようになされているかを、サルの脳より単一ニューロン活動を記録して調べた。前部帯状皮質吻側部では報酬に向かってスケジュールが進行するに従って徐々に反応が小さくなるニューロン、前部島皮質では、報酬の可能性に対して反応するニューロン、背側縫線核では、無報酬試行で反応するニューロンが見つかった。報酬の価値とそれを獲得するためのコストの兼ね合いをどう選択するかという行動決定の過程を調べると、サルの選択行動は報酬価値の指数関数減衰モデルによってうまく説明できることがわかってきた。目標指向行動において報酬到達までの労働負荷、報酬価値、報酬確率の情報処理が脳内でどのようになされているかを調べるために動物に学習させる課題である「多試行報酬スケジュール課題」遂行のための新実験制御装置セットを作成した。装置はスケジュール課題を制御しながら、同時にデータを取得し、かつ、データのヒストグラム等による閲覧も同時にオンラインでマルチウィンドウ表示できるものであり、課題制御とデータ取得を行う本体部分、視覚刺激装置、単一ユニット連続記録装置から成る。本体部分の構築を完成し、この本体に繋ぐ視覚刺激装置、および単一ユニット連続記録装置のパーツを購入し組み立てた。一方、報酬価値を変化させる実験の前段階として、報酬量一定の多試行報酬スケジュール課題を用いてサルの島皮質のニューロン活動を調べた。多試行報酬スケジュール課題では、報酬の獲得に達するのに複数回試行を正解する必要があるが、この時、報酬までの距離(スケジュール進行)をキューによって示す条件(キュー条件)と、キューを提示する順序をランダムにして、報酬がいつ得られるかをキューによって示さない条件(ランダム条件)を設定した。この両方の条件で記録を行った前部島皮質のニューロンのうち、70%はランダム条件のすべての試行で反応した。このうち、60%は、キュー条件では報酬試行のみで反応した。このことは、前部島皮質の多くのニューロンは報酬が得られるかもしれないという期待に関する情報を持っており、ランダム条件では報酬獲得が不確実な条件での報酬期待、キュー条件では報酬獲得が確実な時の報酬期待の情報を持つと言うことになる。前部島皮質は、ヒトを被験者にしたfMRI研究で、ギャンブル課題や行動決定課題を行わせたときに強く反応することが報告されているが、それが前部島皮質ニューロンの「報酬への期待」による反応であることが示唆された。目標指向行動において報酬到達までの労働負荷、報酬価値、報酬確率の情報処理が脳内でどのようになされているかを調べるために動物に学習させる課題である「多試行報酬スケジュール課題」遂行のための新実験制御装置セットを筑波大学生命科学動物資源センターに新たに作成した。この装置を使用し、防音箱内でサルに報酬スケジュール課題のトレーニングを開始した。一方、報酬価値を変化させる実験の前段階としての報酬量一定の多試行報酬スケジュール課題を用いてサルの島皮質のニューロン活動をさらに詳細に調べた。この両方の条件で記録を行った前部島皮質のニューロンのうち、半数程度は、ランダム条件のすべての試行で反応するが、キュー条件では報酬試行のみで反応するというタイプであった。一方、後部島皮質では、これまでのところ、このようなタイプは殆どなく、試行の各イベントに対する反応が主だった。このことは、前部島皮質の多くのニューロンは報酬が得られるかもしれないという期待に関する情報を持っているが、後部島皮質では報酬期待とは別の処理を担っているということがわかってきた。目標指向行動において報酬到達までの労働負荷、報酬価値、報酬確率の情報処理が脳内でどのようになされているかを調べるために動物に学習させる課題である「多試行報酬スケジュール課題」を5頭のサルにトレーニングした。この内1頭は、報酬価値および労働負荷を変化させる条件を設定し、課題遂行時のサルの行動学的パラメターをまず記録・解析した。報酬価値はサルに与える水分の量により3段階にコントロールし、労働負荷は報酬到達までの試行数を最大4回まで設定することで、スケジュール状態で合計10、水分量のパラメーターを合わせると合計30の状態をチェックし、サルが報酬の水分の量が多いほど、また、報酬に近づくほ課題のエラー率が下がること、また、実験に用いたサルでは、報酬獲得の履歴の影響がほとんど無いことがわかった。次に、頭部MRIによりニューロン活動記録部位(前部帯状皮質の前方部)の座標を決定し、ニューロン活動記録用チェンバーを取り付けた。報酬価値と報酬獲得までの労働負荷を色々変化させた時の単一ニューロン活動の記録・解析を行いつつある。

別のサルには、背側縫線核からのセロトニンニューロンの活動の記録を試みた。頭部MRIからニューロン活動記録部位の座標を決定し、ニューロン活動記録用チェンバーを取り付けた。背側縫線核付近より、セロトニンニューロンの可能性の高い、幅の広いスパイクを記録することに成功した。予備的解析では、これらのニューロンが課題のさまざまなフェーズで反応し、これまで報告されているような単調な反応では必ずしも無いことがわかりつつある。目標指向行動において報酬到達までの労働負荷、報酬価値、報酬確率の情報処理が脳内でどのようになされているかを調べるために「多試行報酬スケジュール課題」をトレーニングしたサルの前部帯状皮質吻側部および背側縫線核よりニューロン活動を記録した。前部帯状皮質吻側部よりニューロン活動を記録しているサルでは、報酬価値および労働負荷を変化させる条件を設定し、報酬価値はサルに与える水分の量により3段階にコントロールし、労働負荷は報酬到達までの試行数を最大4回まで設定することで、スケジュール状態で合計10、水分量のパラメーターを合わせると合計30の状態でチェックした。その結果、スケジュール状態に関わらず特定のタスクイベントで反応するニューロン、報酬試行に向かってスケジュールが進行するに従って徐々に反応が大きくなるニューロンと、徐々に反応が小さくなるニューロンが見られた。別のサルには、報酬スケジュール課題遂行時の背側縫線核からのニューロンの活動の記録を試みた。現在では、スパイクの幅だけではセロトニンニューロンである確証はないという報告があるため、記録したニューロン群はセロトニンニューロンとノンセロトニンニューロン両方を含むと考えられる。予備的解析では、これらのニューロンが課題のさまざまなフェーズで反応し、報酬試行で反応するものと無報酬試行で反応するものがあるなど、これまで報告されているような単調な反応では無いことがわかってきた。目標指向行動において報酬到達までの労働負荷、報酬価値の情報処理が脳内でどのようになされているかを調べるために「報酬量可変型多試行報酬スケジュール課題」をトレーニングしたサルの前部帯状皮質吻側部および背側縫線核よりニューロン活動を記録した。その結果、スケジュール状態に関わらず特定のタスクイベントで反応するニューロン、報酬試行に向かってスケジュールが進行するに従って徐々に反応が大きくなるニューロンと、徐々に反応が小さくなるニューロンが見られたが、後者の割合の方が多いという点が、前部帯状皮質尾側部とは異なっていた。
脂質特異的プローブを用いた脂質ラフトの細胞内動態の検討

本研究課題の助成期間内に以下の成果が得られた。1.脂質プローブの結合性の検討:培養細胞に蛍光標識PEG-コレステロール(fPEG-Chol)あるいはライセニンを結合させた結果、fPEG-Cholは脂質ラフトマーカーと共局在していたが、ライセニンは共局在していなかった。2.PEF-Cholの赤血球膜上での分布:未固定の赤血球にPEG-Cholを加えると有棘化した。PEG-Cholの有棘赤血球膜上の分布を急速凍結・ディープエッチンク法を用いて検討した。その結果、PEG-コレステロールは細胞突起部に凝集しており、それにより細胞膜の突出が誘発されたことが示唆された。3.脂質ラフトの細胞内取り込みの検討:F592細胞にライセニンを結合させ、電顕観察した。ライセニンは37°Cで5分以内の加温では細胞内には取り込まれなかった。しかし、30分以上加温した細胞ではエンドソーム内に取り込まれていた。4.スフィンゴミエリンの細胞表面での二次元分布の検討:Jurkat細胞表面のスフィンゴミエリンとガングリオシドGM1をそれぞれライセニンとコレラトキシンで標識し、細胞膜断片を剥離回収して電顕観察した。その結果、両者ともにドメインを形成していたが、互いの分布には関連性が認められなかった。このことはRipley's K-functiontestを用いた形態解析により確認された。構成脂質の分布に差があることより、ラフトにも多様性が存在することが示唆された。5.スフィンゴミエリンの細胞内動態の検討:コロイド金直接標識ライセニンを用いることで凝集の少ない状態でのスフィンゴミエリンの動態を検討した。その結果、プローブの凝集にかかわらず細胞内取り込み像は認められなかった。細胞膜を構成している脂質は均質ではなく、脂質ラフトなどの膜微小領域がモザイク状に混在しており、それが膜タンパク質の局在や細胞の形態・機能を制御していることが明らかになってきた。本研の目的は脂質ラフトの超微形態学的局在および細胞内動態を脂質特異的なプローブを用いて明らかにすることであり、平成15年度には以下の成果が得られた。1.脂質プローブの結合性の検討:ヒト培養細胞(F592細胞およびJurkat細胞)に蛍光標識PEG-コレステロールあるいはVenus標識ライセニンおよび脂質ラフトのタンパク質マーカーを結合させ、固定・染色後に共焦点レーザー顕微鏡で観察した。その結果、蛍光標識PEG-Cholは脂質ラフトマーカーと共局在していることが明らかになった。また、Venus標識ライセニンは4°Cでは細胞面に均質に分布していたが、コレラトキシンのとの共局在は認められなかった。2.脂質ラフトの細胞内取り込みの検討:F592細胞にVenus標識ライセニンを結合させ37°Cに加温し、経時的に固定し型通りエポン包埋し電顕で観察した。ライセニンは4°Cでは細胞表面に存在していたが、37°Cで5分以内の加温では細胞内には取り込まれなかった。しかし、30分以上加温した細胞では細胞内に取り込まれ、エンドソーム内に存在していた。3.脂質ラフト構成脂質の局在の検討:F592細胞にVenus標識ライセニンを4°Cで結合させ、試料を凍結した。新規購入した凍結試料用ダイヤモンドナイフを用いて凍結超薄切試料を作製し、イムノゴールド法でライセニンの局在を検討した。その結果、ラベルは細胞表面に均等に分布していた。

これらの結果より、脂質特異的プローブの細胞結合性が明らかになったが、細胞内取り込み過程は今後の課題であり、来年度は、これらの詳細な局在を種々の凍結技法を用いて検討する予定である。脂質ラフトを構成する主要な脂質はコレステロールとスフィンゴミエリンであることが知られているが、それらの脂質の細胞内局在と動態は、適切なプローブが存在しなかったためほとんど明らかになっていない。本研究の目的はスフィンゴミエリン特異的プローブ、ライセニンを用いて脂質ラフトの細胞内動態を検討することであり、平成16年度に新たに作成したコロイド金直接標識ライセニンを用いて以下の成果が得られた。1.スフィンゴミエリンの細胞表面での二次元分布の検討:ヒト培養細胞Jurkat細胞の細胞表面におけるラフト関連脂質、スフィンゴミエリンとガングリオシドGM1をそれぞれコロイド金標識ライセニンとコレラトキシンで4°Cで標識し、ポリ-L-リジン処理スライドグラスに遠心付着させた。細胞膜断片をポリ-L-リジン処理カバーグラスを細胞に被せて剥がすことで回収した。細胞膜断片は可視化処理を行い、透過型電子顕微鏡で観察した。その結果スフィンゴミエリン、GM1ともに細胞膜上でドメインを形成していたが、互いの分布には関連性が認められなかった。このことはRipley's K-functiontestを用いた形態解析により確認された。ラフト構成脂質の分布に差があることより、ラフトにも多様性が存在することが示唆された。2.スフィンゴミエリンの細胞内動態の検討:コロイド金直接標識ライセニンを用いることでプローブによる凝集のないnativeに近い状態でのスフィンゴミエリンの動態を検討した。ヒト線維芽細胞F592細胞を金標識ライセニンと4°Cでインキュベートし、37°Cに加温して経時的に固定、電顕試料を作成して観察した。その結果、プローブの凝集の有無にかかわらず、スフィンゴミエリンの細胞内取り込み像はあまり認められなかった。また、スフィンゴミエリンはクラスリン被覆ピットやカベオラなどの取り込み構造には集積していなかった。
日独「句例」対訳データベースの構築

「『レストランを予約する』ー'einen Tisch im Restaurant reservieren'」のように,句レベルで日本語とドイツ語を対応付けた「句例」は,我々日本人が日本語の語感に頼りつつドイツ語の文をつくろうとした場合,とりわけ,ドイツ語教育の分野における作文指導などにおいて,非常に有用であると考えられる。このような見込みに基づいて,本研究ではコーパス言語学などの知見を援用しつつ,効率的にドイツ語句例を収集し,日本語の句例と対応付ける方法論の検討を行った。なお,その成果として,パイロット版「日独句例パラレルコーパス」を構築し,オンライン公開している。我々日本人が,ドイツ語の文を書く場合,不完全に習得したドイツ語の語感を補うため,日本語の語感にも頼りつつ書くことになるだろう。日本語の語感に頼りながらドイツ語の文を書こうとする場合,日本語からドイツ語にできる,「新しい家への転居」"der Umzug in ein neues Haus"のような句例が,使いやすい形で提供されていると便利である。本研究の目的は,このような「句例」を収集するための手法を確立し,かつその成果をインターネット上などで公開することである。今年度は,ドイツ語コーパスDWDS,Decowを利用して,データ収集を行いつつ,手法の検討を行った。また,試験的にTwitterおよび,新聞からのドイツ語データの収集手法についても検討を行った。データ収集の手法としては,「Tisch + reservierenテーブル+予約する」のような,コロケーションに着目する手法を検討した。これにより,ドイツ語データを効率的に収集することが可能であることが確かめられた。しかし一方で,ドイツ語を書くための句例として利用するためには,名詞の冠詞や単数・複数の違いなどにも注意を払う必要があることや,日本語の対訳の付け方でも工夫が必要になることが,さらなる課題として確認された。研究の中間報告は,ドイツから講師を招聘し行い,最近のドイツ語研究の状況に照らして助言をいただき,結果的にDGfSでの海外研究発表が実現した。本研究の意義は,従来のドイツ語(理論)研究の知見を活用し,かつ実際の言語使用に着目し,日本人がドイツ語を使うというニーズに応えるための成果を上げている点である。そして,本研究の重要性は,コーパスや,自然言語処理といったICTの発達により可能になった技術を積極的に援用する研究手法を検討し,一定の成果を上げるものとして確立した点であると言える。本研究は,ドイツ語を書くために,日本語とドイツ語の交換可能な表現対としてどのようなものが適当かを検討し,実例を収集し,句例データベースを構築しオンライン公開することを目指すものである。データベースをオンライン公開するために,インフラを整備する必要がある。そのために研究用サーバーを立て,mongodbをバックエンドにしたWebアプリケーション公開用の環境を構築した。なお,計画当初はXMLデータベースの使用を想定していたが,mongodbを使用することによりインピーダンス・ミスマッチを大幅に軽減できるというメリットがあり,導入に踏み切った次第である。句例データを収集するためのコーパスとして,当初予定していたDeReKo以外に,ベルリン自由大学が公開しているdecow,ベルリン・ブランデンブルク科学アカデミーが公開しているDWDSの使用も視野に入れ,収集方法の検討を行っている。様々な収集方法を検討することで,方法論研究の観点からも,リスク回避の観点からも可能性が広がったと言える。なお,decowについては開発者を訪問し,貴重な技術報告を受ける機会があった。句例のデータ構造および公開方法については,2回の研究会参加(ドイツ語事典研究会)1回の学会発表を行い,研究協力者の助言を仰ぎながら進めている。また,アルバイトの助けを借りて,日本語の句例辞典(「てにをは辞典」)から,句例データを収集しているところである。当初計画では,1小規模データに基づいたパイロットスタディによるデータ構造の決定,2大規模コーパスDeReKoなどからの動詞の「句例」の抽出とその使用頻度分析,3データベース公開用のサーバー構築を行う予定であった。1については在間進氏作成の日独対訳事例集を用いて分析を行った。その成果は日本独2012年度文学会秋季研究発表会(中央大学八王子キャンパス),および跡見学園女子大学文学部紀要で報告した。2については,DeReKoと並行して,decow,DWDS(2者とも既出)に基づいて作業を行った。特にDWDSは,句例と密接な関係のあるコロケーション抽出のための優れた機能を備えており,作業が著しく軽減した。3については,上で述べたとおり構築作業は終了し,現在運用中である。上で,DWDSの利便性について述べたが,同時に限界も見えている。何よりも,レディ・メイドのコーパスでは,研究者のニーズに合わせ検索方法やコロケーションの抽出方法が調整できない。

この問題点を改善するために,ベルリン自由大学のdecowを使って,コロケーション・句例抽出システムの構築が喫緊の課題であると認識しているので,これを行う。そのために,decowプロジェクトのアドバイザー的立場にある,シュテファン・ミュラー博士を招聘し,現在までの成果の評価を行い,今後の研究推進の検討を行う。句例データベースの格納データは,現在上述の用例集のみである。今年度は,これを実際に収集した句例データで補い,データ面での大幅な拡充を行う。そのために,現在推進中である日本語句例集の分析を完遂させ,摺合せを行いながら作業を行う。データベース公開用のインフラや,ユーザーインターフェースについては,今後も国内外の協力者と情報交換を行いながら進めていく。なお,2012年度の成果と今後の方針について,2013年度日本独文学会春季研究発表会で報告を行う。上述のシュテファン・ミュラー氏招聘および国内研究旅行費用に4割程度の予算額を充当する。句例データ収集作業のため,アルバイト謝金や作業用消耗品購入用に2割程度の予算額を充当する。国内外の研究者との情報交換のための出張費用として,予算額の2割程度の予算額を充当する。その他研究を推進するために必要となる,書籍・消耗品に2割程度の予算額を充当する。
プラズマ・カーボン壁相互作用による微粒子形成機構の研究

近年,核融合実験装置内で発見されているカーボンダストは,トリチウムを吸蔵し装置内に残留するため問題視されているものの,その発生起源は不明である.本研究は,水素プラズマ・壁相互作用によるカーボンダスト発生のモデル実験を行い,この発生起源を検討することを目的としたもので,以下の成果を得た.1.水素プラズマ・壁相互作用により,サイズ10nm程度と,300nm程度以上の2種類のダストが発生する.前者はほぼ球形で,気相で発生・成長したと考えられる.後者は不規則形状で,壁面堆積物の剥離に起因していると考えられる.また,10nm程度のダストの密度は,300nm程度以上のダストより3桁以上高く,トリチウム吸蔵の問題に関してより重要であると予想される.2.カーボン壁への入射イオンエネルギーが15eVから200eVへ増加するにつれて,カーボン壁への水素吸蔵量が増加すること,カーボン壁からのカーボン系原子・分子の放出量が減少すること,10nm程度のダストの平均サイズと総体積がカーボンファイバコンポジットでは1/2,3/5,グラファイトでは1/3,1/5に減少することが分かった.3.カーボンファイバコンポジットに比べてグラファイトでは,ダストの平均サイズと総体積がそれぞれ1/2,1/3になることが分かった.本研究で用いた水素プラズマは,電子温度5eV,イオン密度10^<17>m^<-3>,水素原子密度は10^<18>m^<-3>程度である.今後,10^<19>m^<-3>以上のイオン密度を実現し核融合実験装置のダイバータ近傍に近い条件で,カーボンダスト発生起源を解明する必要がある.近年,核融合装置のダイバータ近傍で発見されているカーボンダストは,トリチウムを吸蔵し炉内に残留するため問題視されているものの,その発生起源は不明である.本研究では,水素プラズマ壁相互作用によるカーボンダスト発生のモデル実験を行い,この発生起源を検討することを目的としている.本年度は,周辺プラズマを模擬するECR放電装置を開発した.ダイバータ板を模擬するカーボンファイバーコンポジット(CFC)を設置したRF電極を容器の一端に配置し,壁面温度と入射イオンエネルギーを制御可能にしている.容器底部で捕集したダストの透過型電子顕微鏡写真から,1)数nm程度の球形ダスト,及び2)数百nm以上のダストが観測された.ダスト形状から,1)は気相成長したもの,2)は1)のダストが合体成長したものである可能が高い.シース電圧Vs<200VではVsの増加とともに,C,C_2,CH等のカーボン系原子・分子の発光強度,及び,CFC壁からのカーボン系粒子放出量は減少した.これは,入射イオンのエネルギーが増加すると,炭化水素分子がCFCのより深い領域で形成され,結果として表面から放出されにくくなるためであると考えられる.さらに,CFCターゲットへの顕著な水素吸蔵を観測した.気相に存在するC,C_2,CH等が,1)のダストの発生・成長に寄与していると推測される.現在,生成しているプラズマのパラメータは,イオン密度は10^<17>m^<-3>,電子温度は5eV,水素原子密度は10^<18>m^<-3>程度である.次年度以降,プラズマ密度を1-2桁高めた実際の周辺プラズマに近い条件で,ダストのその場計測に用いるレーザ散乱法と水素原子密度測定に用いる真空紫外吸収分光法により,シース電圧,カーボン壁表面状態とカーボンダストの発生との関係について検討する予定である.近年,核融合実験装置内で発見されているカーボンダストは,トリチウムを吸蔵し装置内に残留するため問題視されているものの,その発生起源は不明である.本研究は,水素プラズマ・壁相互作用によるカーボンダスト発生のモデル実験を行い,この発生起源を検討することを目的としたもので,以下の成果を得た.1.水素プラズマ・壁相互作用により,サイズ10nm程度と,300nm程度以上の2種類のダストが発生する.前者はほぼ球形で,気相で発生・成長したと考えられる.後者は不規則形状で,壁面堆積物の剥離に起因していると考えられる.また,10nm程度のダストの密度は,300nm程度以上のダストより3桁以上高く,トリチウム吸蔵の問題に関してより重要であると予想される.2.カーボン壁への入射イオンエネルギーが15eVから200eVへ増加するにつれて,カーボン壁への水素吸蔵量が増加すること,カーボン壁からのカーボン系原子・分子の放出量が減少すること,10nm程度のダストの平均サイズと総体積がカーボンファイバコンポジットでは1/2,3/5,グラファイトでは1/3,1/5に減少することが分かった.3.カーボンファイバコンポジットに比べてグラファイトでは,ダストの平均サイズと総体積がそれぞれ1/2,1/3になることが分かった.本研究で用いた水素プラズマは,電子温度5eV,イオン密度10^<17>m^<-3>,水素原子密度は10^<18>m^<-3>程度である.今後,10^<19>m^<-3>以上のイオン密度を実現し核融合実験装置のダイバータ近傍に近い条件で,カーボンダスト発生起源を解明する必要がある.