hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二重Ｎ－混乱ヘキサフィリン（１．１．１．１．１．０）を用いた有機ラジカルの安定化

得られたノンオキソ型及びモノオキソ型二核パラジウム錯体の物性を比較したところ、NMRおよびEPRスペクトル測定から有機ラジカル種様の磁気化学的特徴が観測された。また、量子化学計算(DFT)により2種類のパラジウム錯体はともに環全体にスピン密度が非局在化しているπラジカル錯体であることが明らかとなった。ヘキサフィリン配位子からパラジウム中心への一電子移動により、安定な二価パラジウムが形成されたことがπラジカルを安定化した原因であると考えられる。ノンオキソ型ヘキサフィリン二核パラジウム錯体はラジカル種でありながら高い安定性を有しており、トルエン溶液中、空気条件下で遮光せずに放置していたところ、5時間は安定に存在し、変化していないことがUVスペクトル変化を測定していった結果、明らかとなった。初年度得られた結果に基づいて、安定生成物であるモノオキソ型ヘキサフィリン二核パラジウム錯体の構造解析や磁気特性、非線形光学特性の詳細を明らかにしていく。また、既報のジオキソ型πラジカル錯体との比較を行うことで芳香族性と物性相関の解明や、酸素原子の数の違いによる配位子構造と物性相関の解明を行う。また、それにより得られるパラジウムπラジカル錯体の配位構造と物性の知見に基づいて、ヘキサフィリン配位子に対して別種類の金属イオンを作用させることで、配位子のノンイノセント性と金属の安定酸化数との組み合わせを考慮した柔軟な電子構造を持つ金属錯体の合成を行う。具体的には、パラジウムの同族元素であるNi(II)やPt(II)イオンを作用させ、軌道相互作用の度合いの違いに起因した物性変調を指向した新規な開殻分子の創製を行う。それぞれの錯化反応条件の最適化を行い、同様に分光、電気化学、磁気物性測定、並びに理論計算を行うことで、金属ー配位子の構造物性相関について統一的な理解を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。
微小環境液性因子に着目した難治性卵巣癌腹膜播種機構の解明

1)卵巣癌における腹膜中皮細胞の活性化について解析を行った。手術検体の大網組織より腹膜中皮細胞を分取し、TGF-β、卵巣癌細胞株SKOV3, ES2の培養上清、癌性腹水を添加すると、敷石状から紡錘形の線維芽細胞様に形態変化した。この変化により、Eカドヘリンは低下、Nカドヘリンは上昇することを、ウエスタンブロットにて確認した。またcancer-associated fibroblastのマーカーであるαSMAの発現は上昇した。2)正常の中皮細胞とTGF-βの添加により形態変化した中皮細胞において、mRNAレベルの発現をreal time PCRにて評価した。TGF-βの添加により、TGF-β1、VEGF-A、IGF-1,2、MMP-2,9の有意な上昇が認められ、時間依存性に上昇、またTGF-βの濃度依存性に上昇がみられた。正常の中皮細胞とTGF-βの添加により形態変化した中皮細胞のTGF-β1、VEGF-A、MMP-2,9の分泌を、それぞれの培養上清を用いELISA法にて評価した。形態変化した腹膜中皮細胞では、正常の中皮細胞と比較して、これらの分泌が有意に上昇していた。
絶縁被覆型導電性高分子を用いた単分子電界発光デバイスの構築

本研究では、光機能性を有する導電性高分子と絶縁性分子から構成される絶縁被覆型の1次元超分子構造体を作製し、これを微細電極間に配線してその単一分子発光素子としての有用性を実証することを目指した。絶縁被覆型高分子ナノワイヤーの作製については、シクロデキストリンなどの環状分子とポリチオフェンなどの電界発光性を有する導電性を用いた分子被覆導線の作製や、高分子の自己組織化を利用したナノワイヤーの構築、陽極酸化多孔質アルミナの鋳型に絶縁性分子の溶液に電界発光性を有する導電性高分子の溶液を順に流し込むというテンプレート・ウェッティング法などについて研究を行った。また、特に金属電極と導電性高分子の電気的接触が電気特性や発光特性においてきわめて重要なことから、ポリチオフェンを用いて金属電極との接触に関する研究を進めた結果、トルエン溶液中のポリチオフェンが金基板上で開環し金と特異的な結合を形成することを世界で初めて見出すとともに、セレノールなどの金属と特異的に結合する官能基でポリチオフェン両末端を修飾することに成功し、これを用いて導電性高分子1本鎖の形態と光学特性の相関についての基礎的知見を得ることができた。本研究において得られたポリチオフェンを中心とする導電性高分子に関する様々な知見は、現在ナノテクノロジーの中心課題である分子素子作製において問題となっている機能性分子間の配線材料に新しい方向性を与えるものである。我々は最近,シクロデキストリン(CD)という環状分子を可溶性導電性高分子であるポリアニリン(PANI)と溶液中で混合すると,紐状の導電性高分子の回りを環状分子が包み込み,超分子構造体いわば分子被覆導線が形成される現象を見出した。本研究ではPANIの代わりに光機能性をもつ導電性高分子ポリチオフェン(PT)を用いることで,単一分子で電界発光効率の高い絶縁被覆型導電性分子を作製し,これを微細電極間に配線してその単一分子発光素子としての有用性を実証することを目指す。本年度はまず,CDで絶縁被覆されたPTの合成を試みた。PTはPANIと異なり溶媒への可溶性がないため,モノマーであるチオフェンをCDで包接してから重合を行う手法(包接重合)を採用した。ビチオフェンをメチル-β-CDに包接させたものと,3,4-エチレンジオキシチオフェンを交互に重合し,分子鎖末端を嵩高い分子であるアントラセンでキャップした。得られた合成物はクロロホルムなどの有機溶媒に可溶であり,また^1H-NMRによりPTがCDに包接された分子被覆導線であることを確認した。次に,合成した分子の共役長を評価するため紫外可視吸収スペクトルを測定した。得られた結果からは,モノマー由来の320nm付近の吸収ピークの他に,より長波長側にシフトした400nm付近のピークの存在が確認された。これは包接錯体が重合して高分子となり,π共役長が伸びたことを示している。しかし,CDの包接率は20%と低く,分子鎖長も10nm程度と短いため,高い電界発光効率が期待できず,微細電極間への配線も現状では不可能である。分子設計や合成手法などのさらなる改良が必要である。これと平行して,多孔質アルミナテンプレートを用いた絶縁被覆型導電性高分子ナノワイヤの作製も進めている。この手法では絶縁被覆型の低次元ナノ構造体を簡便かつ大量に作製できると期待される。本研究はシクロデキストリン(CD)という環状分子に光機能性をもつ導電性高分子ポリチオフェン(PT)を包接させた超分子構造体を用いて,単一分子で電界発光効率の高い絶縁被覆型導電性分子を作製し,これを微細電極間に配線してその単一分子発光素子としての有用性を実証することを目指すものである。前年度までに、CDで被覆されたPTの包接重合による合成には成功したが、微細電極間に配線しても電極間の導電性の増加は見られなかった。これは、CDの包接率が低く、分子鎖長が短いために、微細電極間の配線に多数の欠陥が出来てしまい、導電パスが断絶しているためと考えている。

一方、研究を進める過程で、PTのトルエン溶液に金基板を浸漬するだけでPT主鎖のチオフェン環が金基板表面上で開環し、基板と化学的な結合を形成することが新たに発見された。X線光電子分光により金基板上での分子の結合状態を詳しく調べ、その特異的吸着を確認した。従来、良好なデバイス特性を実現するためには分子と金属との接続状態が非常に重要であることが指摘されており、本手法は分子-金属間の良好な接続を容易に実現する基本技術として位置づけられる。これと平行して、テンプレート・ウェッティング(TW)法という、分子被覆導線を簡便かつ大量に作製できる手法が見出された。TW法では、陽極酸化多孔質アルミナをテンプレートとして、これを導電性高分子の溶液や溶融体で濡らすだけでナノチューブ形成が可能である。導電性高分子や機能性低分子の単体では再現性のよいナノチューブ作製が可能となり、電気物性の評価を行うことに成功した。本研究課題を6ケ月延長してさらに実験を進めた結果、テンプレートに絶縁性分子の溶液、電界発光性を有する導電性高分子の溶液を順に流し込むことで絶縁被覆型の分子ナノ構造体を作製することが可能になり、ナノスケール電界発光デバイスの構築に道筋をつけることができた。
近代日本における機密費制度の形成と改革に関する基礎的研究

第二年次(平成30年度)の研究活動は、本研究の目的である「機密費制度の形成と改革」を解明するため、次の3点を中心に行った。1わが国の情報活動や機密活動に使用されてきた「機密費」の来歴および内実を示すことができる、具体的な歴史史料を探索・調査した上で、可能なかぎり原本に近い形で入手し、文書学的な検討などを用いて制度変遷の経緯を調べること。2近代のわが国における「機密費」の制度的な契機・変遷を追うことができる史料について、二次的な文献を含めて幅広く収集すること。3収集した資料について、個別的および数値的なデータをふくめて、整理分析を行うこと、である。とくに本年度は、1については海外に残る日本人活動史料の調査も行い、研究協力者とともに上海図書館などにおいて調査を行い、成果物を得ることができた。また京都立命館大学所蔵「西園寺公望文書」に関する追補的調査なども行った。このほか、主たる収集史料には、地方に残る資金供給関連の公文書や、戦後占領期におけるGHQの機密費制度に関する調査資料なども含まれる。23については、研究代表者のほか、研究分担者および3名の研究協力者にも依頼し、収集資料の解析などの作業分担を実施した。分析にあたっては計画に示した通り、資金の多額な省庁を中心に、資金の交付・報告等に関する運用上の法令・内規類、および実態を示す史料との相互確認などを進めた。それとともに、新規史料の紹介・翻刻作業にも力を入れており、研究協力者などの助力を得たことで作業の著しい進展をみた。ほかに参加学会などにおいても貴重な情報交換を行えた。総じて研究に必要な作業自体は順調に進展しているが、研究代表者の史料分析および成果執筆が遅れている。最終年度は成果のとりまとめに向けて、研究全体のアウトラインを検証し、史料整理および分析・執筆を中心とする予定である。本年度の計画のうち、史料収集は順調に進展しており、今後も必要に応じて継続する。また史料整理および分析を進め、成果報告に向けての準備も整えていく。収集資料の整理解析および成果発表に向けて、データや収集文書の整理について、協力者等に依頼しやすいシンプルなフォーマットを設定し、時間短縮にむけて努力したい。第一年次(平成29年度)の研究活動は、本研究の目的である「機密費制度の形成と改革」を解明するため、次の3点を中心に行った。とくに本年度は、1について京都の立命館大学所蔵「西園寺公望文書」について、原本の閲覧調査をふくむ会合を行い、研究協力者などの同行支援を仰いだ。また、研究代表者は「機密費」関係資料を含む同文書群、および京都府立歴彩館・京都学の所蔵する「京都府行政文書」などを中心に、京都での調査を数回にかけて行った。23については、研究代表者のほか、研究分担者および2名の研究協力者にも依頼し、収集資料の解析などの作業分担を実施した。参加学会などにおいても貴重な情報交換を行えたことも収穫であった。また史料自体も収集予定のものが残されており、そのため来年度についてもほぼ同様の計画および人員の態勢で臨む予定である。本年度の計画のうち、各収集史料の収集作業は順調に進展している。今後は収集作業を進めつつ、整理解析を重点的に行えるように時間的配分を考えていきたい。

ほかに参加学会などにおいても貴重な情報交換を行えた。総じて研究に必要な作業自体は順調に進展しているが、研究代表者の史料分析および成果執筆が遅れている。最終年度は成果のとりまとめに向けて、研究全体のアウトラインを検証し、史料整理および分析・執筆を中心とする予定である。本年度の計画のうち、史料収集は順調に進展しており、今後も必要に応じて継続する。また史料整理および分析を進め、成果報告に向けての準備も整えていく。収集資料の整理解析および成果発表に向けて、可能であれば論文執筆や史料刊行の遂行を目指したい。そのためにデータや収集文書の整理について、協力者に依頼しやすい環境を作り、時間短縮にむけて努力したい。収集資料の整理解析および成果発表に向けて、データや収集文書の整理について、協力者等に依頼しやすいシンプルなフォーマットを設定し、時間短縮にむけて努力したい。史料調査を目的とする出張費用が、予定よりも多額となったため。物品費の削減などでの対応をめざしたが、円滑な調査推進のためには次年度予算使用を行うほうが適切と判断し、次年度・次々年度より各50000円(計100000円)を前倒して使用した。一部作業を翌年度に繰り越し、人件費支払相当額が予定より若干減少したため。次年度以降の作業にて使用する予定である。
ホスピタリティ・デザインを用いた商店街・観光地の活性化方策

誰でもプラスに評価するホスピタリティ表現を商店街等の整備に使うため、本研究はそれを「ホスピタリティ・デザイン」に整理し活性化方策として構築することを目的とした。商店街を、公共空間と沿道商業施設とに分け、それぞれについてホスピタリティ表現を型として整理した。また、建物よりも演出の設置物の方がより客の評価に効き、従ってコストのかかる建物ではなく低コストの演出物の整備が重要と言えるなど、様々な知見を整理した。商店街の活性化戦略では建物ではなく店前演出に焦点を絞り、多くの店が高質のホスピタリティ表現により演出をすることが重要で、それには各演出物について質の見極めが重要であることがあらためてわかった。地域を支えてきた商店街や観光地の多くが集客に苦戦しているが、集客に成功している商店街などを観察すると、「人をもてなす表現」すなわち「ホスピタリティ表現」が町全体に多く、逆に集客していない所ではホスピタリティ表現が弱く、少ないことがわかる。つまり「人をもてなす表現」の有無や量や質が、集客地の魅力、集客にかかわっていると考えられる。そこで本研究は「ホスピタリティ表現」を使ったまちづくりの方策を考究しようとするものである。まちは道と沿道からなるが、両者は管理主体、整備方法などが全く異なるのでこれらを分け、本年度は今まで調査をしてきた多客商店街、観光地を対象に、両者のホスピタリティ表現の分析をおこなった。道については、平面線形(等・不等幅員状況、曲線路・直線路、スラローム、シケイン、交差部など)、横断構成(歩車境界状況、歩車幅員、施設帯と設置物の有無など)、要素デザイン(歩車道舗装、着座装置、縁石、横断防止柵、車止め、照明柱、地上器、樹木など)を整理した。その結果、平面図で把握できる型の基本形状や幅員などの数値よりも、その型をその場にきめ細かく合わせた形の丁寧さがより重要であることが分かってきた。沿道は集客に関係する店舗を対象に、店前スペース(有無と広さ、特に奥行き幅、舗装)、店前演出物(挨拶・迎客・集客の各装置の種類、数量と質)、店内の見え(壁など見えない部分と見える部分との割合、見え方など)などを整理した。その結果、「手抜いているか、丁寧にやっているか」、の判断にかかわるようなところの数量や質が重要であることが改めてわかってきた。これまでにストックしてきた画像データが多くあったために、今回の現地調査事例の分析に比較検討が可能で、各事例の特徴抽出がより正確に、より速く出来た。これが、当初計画以上に進展している大きな要因である。まちは道と沿道からなるが、両者は管理主体、整備方法などが全く異なるのでこれらを分け、本年度は昨年度に引き続き、多客商店街、観光地を対象に、両者のホスピタリティ表現の分析をおこなった。道については、平面線形(等・不等幅員状況、曲線路・直線路、スラローム、シケイン、交差部など)、横断構成(歩車境界状況、歩車幅員、施設帯と設置物の有無など)、要素デザイン(歩車道舗装、着座装置、縁石、横断防止柵、車止め、照明柱、地上器、樹木など)をより詳細に整理した。特に舗装について多くの事例を分析し、ゲシュタルトデザインの重要性を明らかにした。沿道は集客に関係する店舗を対象に、店前スペース(有無と広さ、特に奥行き幅、舗装)、店前演出物(挨拶・迎客・集客の各装置の種類、数量と質)、店内の見えなどをより詳細に整理した。特にベンチや縁台などの着座装置について多くの事例を分析し、向き、配置などのデザイン・ポイントを明らかにした。地域を支えてきた商店街や観光地の多くが集客に苦戦しているが、集客に成功している商店街などを観察すると「人をもてなす表現」すなわち「ホスピタリティ表現」が町全体に多く、逆に集客していない所ではホスピタリティ表現が弱く少ないことがわかる。そこで本研究は「ホスピタリティ表現」を使ったまちづくり方策を考究しようとした。まちは道と沿道からなるが、両者は管理主体、整備方法などが全く異なるのでこれらを分け、本年度は昨年度、一昨年度に引き続き、多客商店街、観光地を対象に、両者のホスピタリティ表現の分析をおこない、魅力につながるポイントを整理した。

道について、平面線形では車が通りにくい不等幅員、曲線路、強いスラローム、強いシケイン、ハンプ化した交差部などがホスピタリティが高く、横断構成では歩車境界が弱く、歩車幅員比は歩道が大きく、施設帯への設置物では歩車を分断する街路樹や街路灯が無い方がよく、ベンチや低位置照明は多い方がよく、要素デザインでは歩車道舗装はゲシュタルト(図)がよく、着座装置は自己領域が形成されているものが良く、樹木は良く目立つ単木がよいことなどがわかった。集客に関係する店舗を中心に沿道は、店前スペースは広く、舗装がゲシュタルトで、店前演出物は挨拶・迎客・集客の各装置のバランスがよく、数が多く密度が高く、店内がよく見えることなどが魅力を高めることがわかった。まちづくりの戦略的には、中央にあり目立つ道路の役割が大きく、特にベンチ・休憩スペースと舗装が重要で、それらのクオリティをあげることがまず求められ、丁寧に全体のバランスを取るとさらに魅力が高まる。沿道は複数の店舗が同時にホスピタリティの演出をおこなうことが重要である。道と沿道が整ってくればまちの魅力が高まり、集客につながると纏められる。誰でもプラスに評価するホスピタリティ表現を商店街等の整備に使うため、本研究はそれを「ホスピタリティ・デザイン」に整理し活性化方策として構築することを目的とした。商店街を、公共空間と沿道商業施設とに分け、それぞれについてホスピタリティ表現を型として整理した。また、建物よりも演出の設置物の方がより客の評価に効き、従ってコストのかかる建物ではなく低コストの演出物の整備が重要と言えるなど、様々な知見を整理した。商店街の活性化戦略では建物ではなく店前演出に焦点を絞り、多くの店が高質のホスピタリティ表現により演出をすることが重要で、それには各演出物について質の見極めが重要であることがあらためてわかった。本年度は既存資料の整理・分析に追われ、現地調査は近場しか行えなかったが、整理分析にあたってのポイントがかなりわかってきたので、次年度は遠隔地の現地調査もおこない、道路については空間の分析を進め、沿道については店前演出の分析を進め、さらには「まちづくり」の観点から両者を整理していく。また、公共空間については、道路だけでなく、ポケットパークや小公園など、休憩施設の重要性もわかってきたので、この分析も進めていく予定である。ほぼ分析は終了し、整理も目途がついた。今年度はそれらを取りまとめる予定である。景観工学現地調査よりも今までにストックしてきたデータの整理・分析が先行的に必要と判断して、近場以外の現地調査は行わなかった。そのため、旅費を使わなかった。また、現地調査補助員の雇用もそれに合わせて必要がなくなり、また分析補助員の雇用がうまくいかず、そのぶん人件費が使えなかった。以上の状況もあって、ホスピタリティ表現の重要なポイントが整理されてから現地調査と分析補助員雇用をおこなった方が良いと年度途中に判断し、当初計画を組み替えた。前倒し支払請求を余裕をもった額としたため、余ったものである。ホスピタリティ表現の整理手法や勘どころについてかなり分わかってきたので、次年度は、遠隔地の現地調査を進め、それに伴い現地調査と分析の補助員の雇用をおこない、旅費90万円、人件費100万円を使用する予定である。とりまとめ整理の人件費として全て使う予定である。
差分法, 同期運動法を用いた陽電子消滅による物質構造の研究

1.形状記憶Cu-Sn合金の顕著な室温時効効果の原因を陽電子消滅寿命測定,電気抵抗測定,電顕によって調べた.陽電子寿命の変化は電気抵抗変化と良く対応したが,変化量が非常に少さく,繰り返し測定と差分によるデータ整理で初めてそれが本質的な現象であることが明らかになり,時効に関与するSn原子の移動の活性化エネルギーとして0.89eVを得た.また, Sn原子の高速拡散にはこの合金に多量に含まれる構造空孔が関係していることが示唆された.2.Au中の原子空孔とCo原子との相互作用および凍結原子空孔の回復過程の知見を得ることを目的として急冷処理した希薄Au-Co合金の等時焼鈍による陽電子寿命の変化を測定した. Auの原子空孔はCo原子と強い結合力を示し,結合エネルギーは0.33eVというかなり大きな値を持つことが分かった.また空孔-Co原子対がそのまま長距離の移動拡散を行うことが分かった.3.局部的に電気抵抗異常を示す6インチSiウエファについて試料の位置を変えながら陽電子寿命測定を行ったが有意の変化は観測されなかった.X線トポグラフで明かな欠陥コントラストを示し空孔濃度の高い領域と報告されているSiウエファについて陽電子寿命測定を行ったが他の領域との差は殆んど見いだせなかった.一方, D-T中性子(14MeV)照射を行ったSiには明瞭な長寿命成分が存在することが明かになり,それは複空孔型欠陥の形成によると解釈出来た.この成分は10分間の等時焼鈍を行うと, 160゚C付近から寿命増大し, 300゚C以上では再び焼鈍前の値に戻る.4.低温及び高温用測定装置に関しては陽電子線源と試料との間隔を可能な限り接近させそれを一定に保持しつつ試料のみを安定に移動させる機構が未解決で今後の検討課題として残った.1.形状記憶Cu-Sn合金の顕著な室温時効効果の原因を陽電子消滅寿命測定,電気抵抗測定,電顕によって調べた.陽電子寿命の変化は電気抵抗変化と良く対応したが,変化量が非常に少さく,繰り返し測定と差分によるデータ整理で初めてそれが本質的な現象であることが明らかになり,時効に関与するSn原子の移動の活性化エネルギーとして0.89eVを得た.また, Sn原子の高速拡散にはこの合金に多量に含まれる構造空孔が関係していることが示唆された.2.Au中の原子空孔とCo原子との相互作用および凍結原子空孔の回復過程の知見を得ることを目的として急冷処理した希薄Au-Co合金の等時焼鈍による陽電子寿命の変化を測定した. Auの原子空孔はCo原子と強い結合力を示し,結合エネルギーは0.33eVというかなり大きな値を持つことが分かった.また空孔-Co原子対がそのまま長距離の移動拡散を行うことが分かった.3.局部的に電気抵抗異常を示す6インチSiウエファについて試料の位置を変えながら陽電子寿命測定を行ったが有意の変化は観測されなかった.X線トポグラフで明かな欠陥コントラストを示し空孔濃度の高い領域と報告されているSiウエファについて陽電子寿命測定を行ったが他の領域との差は殆んど見いだせなかった.一方, D-T中性子(14MeV)照射を行ったSiには明瞭な長寿命成分が存在することが明かになり,それは複空孔型欠陥の形成によると解釈出来た.この成分は10分間の等時焼鈍を行うと, 160゚C付近から寿命増大し, 300゚C以上では再び焼鈍前の値に戻る.4.低温及び高温用測定装置に関しては陽電子線源と試料との間隔を可能な限り接近させそれを一定に保持しつつ試料のみを安定に移動させる機構が未解決で今後の検討課題として残った.昨年度から引き続いて行ったβ相Cu-Sn合金の時効過程における陽電子寿命測定結果から、これまで示唆はされていたが明らかにされていなかったこの合金の顕著な時効効果に関与する原子空孔の振舞いの知見が得られ、また構造原子空孔の存在も重要な因子であることが分かった。この研究の成果は1986年9月、中国で開催された「形状記憶効果」国際シンポジウムで発表した。その後、Auに3d遷移金属元素のFe,Co及びNiを微量添加した希薄合金を高温から急冷し、それにより凍結された原子空孔の回復過程について、電気低抗の高精度測定と並行して陽電子寿命測定を行い、Auの原子空孔と溶質原子との相互作用について新しい知見を得た。従来の理論においてはこれらの元素はAuの原子空孔と負の結合エネルギーすなわち反発力を持つと考えられていたが、本実験の結果、それとは反対にFe,Co及びNiについてそれぞれ0.35,0.33及び0.20eVの強い結合力の存在が結論された。またこれらの合金の回復過程において、電気低抗変化と陽電子寿命変化で観察される数個のステージは、強く結合した空孔-容質原子対がそのまま長距離の移動拡散を行うというモデルに基づいて定量的に解釈出来た。さらに陽電子寿命測定結果の多成分解析に成功し、各ステージで形成される空孔-溶質原子複合体の大きさと形態が明かにされた。このような微小空孔凝集体に関する知見は他の手法から得ることは困難であり、陽電子寿命測定が極わめて有効であることが確認された。また近年、高集積度回路素子の製造上Siウエファ中に存在する微小欠陥が重要な問題になっているが、その微小欠陥の性質については不明の点が多い。

現在、予め電気抵抗測定により局部的に異常の存在が確認されているウエファを準備して、その陽電子寿命の測定を行い電気抵抗異常との対比を行う実験の準備を行いつつある。
摂動角関法による金属人工格子固相反応による非晶質化の研究

N1/Hf多層膜は、λ>440Åにおいて、X線回折では、Ni,H5の結晶のピークが現れたにもかかわらず、R(+)からは、結晶というより、むしろ、アモルファス的といって良いほどのスペクトルを観測した。これは、マグネトロンスパッタリングによって作成されたHf相は、多くの欠陥により短範囲的にかなり乱れていることを示す。R(t)を周波数分解した結果、λ2000Åの多層膜にHfのhcpに相当するものとおもわれる3つの周波数が現れた。膜の方向依存は、それぞれのωの強度に関係し、hcpのc軸が膜の法線方向に平行な成分と、ランダムな成分が、混合すると仮定するとうまく結果にあう。一方、λ<110ÅになるとX線回折は結晶性の鋭いピークが現れるかわりに、非晶質に相当するブロードなピークが現れた。TDPAC測定の周波数成分は一つのブロードな山になり、また、方向依存性もなくなる。これより、既に成膜時にアモルファス化していると考えることができる。アモルファス化のため焼鈍した試料のX線回折実験では、λ2000Åの試料は、340度(C)焼鈍にてブロードなピークが現れたが、Hf,Niのピークは残り完全にはアモルファス化しなかった。アモルファス化の温度は膜厚が薄くなるにしたがってやや下がっている。TDPAC測定では、θ45°で、徐々にS_2が小さくなり、260°C焼鈍にて膜の方向性がなくなる。これはX線回折のHf(002)面の減少と一致する。焼鈍によりβ40°C付近でフーリエ変換による周波数が一つになる。このとき、ν,ηは、成膜時における数値より増加し、液体急冷により作成したアモルファスの値に近くなった。λ110Åの薄膜では580°Cと、620°Cの焼鈍により、二段階の再結晶と思われる変化が現れた。急冷によって作成した試料とほぼ一致する。本年度における研究実績は以下の如くである。即ちCu-Hf人工格子及びNi-Hf人工格子中のHf層内の、摂動角相関測定によりHf層内のHf局所構造はhcp構造から局所的に大きくゆらいだ構造を示していた。さらにその局所構造はC軸方向にある程度配向した構造とより乱れた構造の混成であることがわかった。またHf層の厚さが小さい場合Hf核周辺の電場勾配が大幅に上昇することがわかった。アニーリングによりCu-Hf,Ni-Hf人工格子とも固相反応により非晶質かがすすむことがわかった。非晶質化にともない電場勾配分析のブロードニング化が進行した。Ni-Hf人工格子の場合はアニーリング途中段階で複雑な金属間化合物をへて、非晶質構造に進行し、最終的に微結晶金属間化合物構造をとった。Ni/Hf多層膜はλ>440ÅにおいてX線回折ではNi,Hfの結晶のピークが現れたにもかかわらず、R(+)からは、結晶というより、むしろアモルファス的といって良いほどのスペクトルを観測した。これはマグネトロンスパッタリングによって作成されたHf相は多くの欠陥により短範囲的にかなり乱れていることを示す。R(+)を周波数分解した結果、λ2000Åの多層膜にHfのhcpに相当すると思われる3つの周波数が現れた。

膜の方向依存はそれぞれのωの強度に関係し、hcpのc軸が膜の法線方向に平行な成分とランダムな成分が混合すると仮定するとうまく結果にあう。一方、λ<110ÅになるとX線回折は結晶性の鋭いピークが現れるかわりに、非晶質に相当するブロードなピークが現れた。TDPAC測定の周波数成分は一つのブロードな山になり、また方向依存性もなくなる。これにより、既に成膜時にアモルファス化していると考えることができる。アモルファス化のため焼鈍した試料のX線回折実験では、λ2000Åの試料は340°Cの焼鈍にてブロードなピークが現れたが、Hf,Niのピークは残り、完全にはアモルファス化しなかった。アモルファス化の温度は膜厚が薄くなるにしたがってやや下っている.TDPAC測定ではθ45度で徐々にS_2が小さくなり、260°C焼鈍にて膜の方向性がなくなる。これはX線回折のHf(002)面の減少と一致する。焼鈍により340°C付近でフーリエ変換による周波数が一つになる。このときVzz,ζは成膜時における数値より増加し、液体急冷により作成したアモルファスの値に近くなった。λ110Åの薄膜では580°Cと620°Cの焼鈍により、二段階の再結晶と思われる変化が現れた。この傾向は急冷によって作成した試料とほぼ一致する。
グローバル化における農村ツーリズム市場拡大に関する経済学的研究

わが国の農村ツーリズムは,食文化保全機能,伝統的景観保全機能,農業・農村の有するレクリエーション機能や教育機能など,多面的機能を活用した取り組みが行われている。多様な展開がみられるわが国の農村ツーリズムのうち,本研究では酪農ツーリズムを分析対象として取り上げる。酪農家を対象としたアンケート調査,およびインタビュー調査から酪農ツーリズムの特徴について整理し,酪農ツーリズムの持続的経営のための社会的・経済的条件について分析を行なった。グローバル化の進展,経済摩擦問題への対応により,日本人海外旅行者数は飛躍的に増大している.しかし,一方で,訪日外国人旅行者数は伸び悩んでおり,アウトバウンド数とインバウンド数の格差が拡大している.わが国では,国家政策として観光立国に向けた取り組みを強化しており,外国人旅行者受け入れ態勢の整備に着手しているところである.その一つの取り組みとして,文化観光の推進を提唱しており,訪日外国人旅行者が,日本の歴史・伝統文化に触れ,日本に対する理解を深められるような観光地づくりが進められている.農村ツーリズムは,このような文化観光の舞台として,重要な役割を果たすものと思われる.「インバウンド対応型農村ツーリズム」の推進が求められている.本研究では,インバウンド対応型農村ツーリズムの発展条件を明らかにすることを目的としている.分析課題は, (1)訪日外国人観光客の農村ツーリズムへの需要に関する分析,(2)インバウンド対応型農村ツーリズムの成立条件の分析の二つである.課題(1)では,外国人観光客の農村の多面的機能への評価分析,外国人客の観光行動分析を行なう.課題(2)では,インバウンド対応型農村ツーリズム経営体の経営条件の解明,インバウンド対応型農村ツーリズム経営体の地域経済へのインパクト評価を行なう.本年度は,インバウンド対応型農村ツーリズムの議論が未整理のため,その具体的な検討課題について明確にして,その内容と特徴について整理した.次に,その整理に基づき,観光経済学,環境経済学,社会心理学の分析ツールを導入して,外国人観光客の需要構造の把握,農村ツーリズムの成立条件の解明に必要な分析フレームワークについて検討を行なった.グローバル化の進展,経済摩擦問題への対応により,日本人海外旅行者数は飛躍的に増大している.しかし,一方で,訪日外国人旅行者数は伸び悩んでおり,アウトバウンド数とインバウンド数の格差が拡大している.わが国では,国家政策として観光立国に向けた取り組みを強化しており,外国人旅行者受け入れ態勢の整備に着手しているところである.その一つの取り組みとして,文化観光の推進を提唱しており,訪日外国人旅行者が,日本の歴史・伝統文化に触れ,日本に対する理解を深められるような観光地づくりが進められている.農村ツーリズムは,このような文化観光の舞台として,重要な役割を果たすものと思われる.「インバウンド対応型農村ツーリズム」の推進が求められている.本研究では,インバウンド対応型農村ツーリズムの発展条件を明らかにすることを目的としている.分析課題は,(1)訪日外国人観光客の農村ツーリズムへの需要に関する分析,(2)インバウンド対応型農村ツーリズムの成立条件の分析の二つである.課題(1)では,外国人観光客の農村の多面的機能への評価分析,外国人客の観光行動分析を行なう.課題(2)では,インバウンド対応型農村ツーリズム経営体の経営条件の解明,インバウンド対応型農村ツーリズム経営体の地域経済へのインパクト評価を行なう.本年度は,観光経済学,環境経済学,社会心理学の分析ツールを導入して,外国人観光客の需要構造の統計的整理,農村ツーリズムの成立条件について経営な側面に着目した分析を行なった.
n個の名詞が連接した日本語複合名詞の解析

1.派生名詞・複合名詞の文法を構築仮名漢字変換・形態素解析の高精度化のために,シソーラスと用例による手法に基づいて派生名詞・複合名詞を解析する手法を提案し,その文法を確率文脈自由文法(PCFG)で構築した.また,RWCテキストデータベースより派生名詞と複合名詞の用例を抽出し,EDR概念体系を組み込んだ大規模な文法を試作した.2.学習用例数の増加による認識率変動の調査シソーラスと用例に基づく本手法において学習用例が少ない時には,一般に再現率が低く,かといってルールを一般化すると適合率が下がり,再現率と適合率のいずれか一方が従来手法(品詞や粗い意味分類レベルで連接可能性を判定するもの)より劣る場合がある.そこでどの程度用例を学習すれば従来手法を越えられるかを調査した.比較実験の内容は,新聞記事に対する1文単位の形態素解析において生じる全ての派生語候補に対する仮名漢字変換であり,様々な学習条件下で適合率と再現率の計測を行った.その結果,我々の手法が従来手法よりも優れた適合率・再現率を示すための条件は,一般化段数(ルールの抽象化)を1段程度に押さえ,少なくとも10万語以上の用例を学習することだと判明した.こうすれば,登録語と意味的にもっともらしい未登録語のみをうまく受理できるのである.また,充分に多くの用例(100万語以上)を学習した後では,むやみにルールを一般化するよりも,1段だけ一般化したルールを用いた場合に,適合率と再現率の両方で最も良い値が得られた.一方,複合名詞に関しては未だ単純な従来手法を越えるまでに至っていない.これは複合名詞の用例の量が十分でないためであると考えられる.今後は,さらなる用例の収集を計り,解析の高速化手法の研究が必要である.1.派生語・複合語用例の収集EDR日本語コーパスから,「名詞+接尾語」型の派生語や,「名詞+名詞+・・・」型の複合名詞部分などを抽出し,概念番号を含んだ構文木集合の形で収集した.次に,その構文木を様々な条件で一般化した学習サンプルを作成した.一般化の際のオプションには,一般化の段数,子孫数の下限,複数の一般化段数の用例の累積,等があり,様々なバリエーションが考えられる.また,適合率を求める実験の試験入力とするために,EDR日本語コーパス中のべた書きの文章を文節数最小法で形態素解析し,派生語あるいは複合語として解釈されうる単語候補を収集した.2.汎用確率文脈自由文法パ-ザの作成派生語,複合語に限らず,ほぼ任意の確率文脈自由文法を取り扱うことのできるボトムアップパ-ザを開発した.文法規則数は,計算機のメモリ容量とディスク容量が許す限り無制限であり,巨大なサイズの文法について構文解析を行うことが可能である.3.派生語の形態素解析実験コーパスから収集した派生語用例と,EDR概念辞書概念体系を学習サンプルとして確率文脈自由文法の最尤推定法を用いて学習し,様々な条件下における文法データベースを構築した.比較のため,粗い意味分類に基づく文法や,名詞と接尾の任意の連接を受理する文法等,シソ-ラスを使用しない従来手法をシミュレートするような文法も用意した.派生語の形態素解析(表記を与えて単語列を得る),及び仮名漢字変換(読み仮名を与えて漢字表記列を得る)の実験を行い,適合率と再現率を計測し,良好な結果を得ている.1.派生名詞・複合名詞の文法を構築仮名漢字変換・形態素解析の高精度化のために,シソーラスと用例による手法に基づいて派生名詞・複合名詞を解析する手法を提案し,その文法を確率文脈自由文法(PCFG)で構築した.また,RWCテキストデータベースより派生名詞と複合名詞の用例を抽出し,EDR概念体系を組み込んだ大規模な文法を試作した.2.学習用例数の増加による認識率変動の調査シソーラスと用例に基づく本手法において学習用例が少ない時には,一般に再現率が低く,かといってルールを一般化すると適合率が下がり,再現率と適合率のいずれか一方が従来手法(品詞や粗い意味分類レベルで連接可能性を判定するもの)より劣る場合がある.そこでどの程度用例を学習すれば従来手法を越えられるかを調査した.比較実験の内容は,新聞記事に対する1文単位の形態素解析において生じる全ての派生語候補に対する仮名漢字変換であり,様々な学習条件下で適合率と再現率の計測を行った.その結果,我々の手法が従来手法よりも優れた適合率・再現率を示すための条件は,一般化段数(ルールの抽象化)を1段程度に押さえ,少なくとも10万語以上の用例を学習することだと判明した.こうすれば,登録語と意味的にもっともらしい未登録語のみをうまく受理できるのである.また,充分に多くの用例(100万語以上)を学習した後では,むやみにルールを一般化するよりも,1段だけ一般化したルールを用いた場合に,適合率と再現率の両方で最も良い値が得られた.一方,複合名詞に関しては未だ単純な従来手法を越えるまでに至っていない.これは複合名詞の用例の量が十分でないためであると考えられる.今後は,さらなる用例の収集を計り,解析の高速化手法の研究が必要である.
数種のアリと任意共生を行うシジミチョウ幼虫の化学的適応様式の解明

数種のアリと任意共生するシジミチョウ幼虫について、アリによる補食を回避し、アリを随伴させるための化学的適応機構を調べた。幼虫の体表脂質にはアリの攻撃を誘導するアルケン成分が含まれておらず、生得的にアリから発見されにくくなっていることがわかった。幼虫の伸縮突起に含まれるスクアレンは、アリに対する弱い忌避作用をもっていた。アリに強く随伴されるミヤマシジミの蜜腺分泌物は、ヤマトシジミに比べて総糖濃度が30倍以上あることに加え、天然での存在が希な三糖類を含んでいた。アリとの共生関係が強いシジミチョウほど、アリが高い摂食選好性を示す蜜を提供することで長時間の随伴行動を引き出していると考えられた。1)シジミチョウ幼虫・蛹の体表脂質組成:半自然条件でアリと接触させずに飼育したツバメシジミ(ツバメ)、ヤマトシジミ(ヤマト)、ベニシジミ(ベニ)の3・4齢幼虫および蛹から体表脂質を溶媒抽出し、GC-MSで化学分析を行った。幼虫からは炭素数25, 27, 29の直鎖アルカンが主要成分として検出され、この特徴は3種に共通であった。蛹からは、量的には少ないが、炭素数2531の奇数の直鎖アルカンが主要成分として検出された。これらは先行研究のミヤマシジミ(ミヤマ)の結果と酷似しており、アリと任意的共生を行うシジミチョウ幼虫は体表脂質組成に共通形質をもつことが推察された。2)ナミアゲハ・シロオビアゲハの体表脂質組成:アリに捕食されやすいアゲハチョウの3齢幼虫の体表脂質から、直鎖アルカンに加え、多数のアルケンを主要成分として検出した。アルケンはシジミチョウ幼虫の体表脂質からは検出されず、この成分がアリの攻撃を誘導している可能性が推察された。3)生物試験:アルカンまたはアルケン標品110μgを塗布したミヤマ、ヤマト4齢幼虫にクロヤマアリ野外個体を接触させ、化学物質によるアリの行動への影響を調査した。ミヤマではアルケン処理によって幼虫を攻撃するアリの割合が有意に増加した。ヤマトではアルケンだけでなくアルカン処理でもアリの攻撃が誘発された。これより、アルケンはアリの攻撃を誘発すること、アルケンを持たないシジミチョウ幼虫の体表脂質は生得的にアリの攻撃を惹起しにくいこと、アリとの相互作用が弱いヤマトでは体表脂質組成が崩れるとアリの攻撃をうけることが示唆された。4)蜜腺分泌物の分析:ミヤマ・ヤマト幼虫蜜腺分泌物の採集を試みたが、極めて微量しか回収することができず、HPLCでの糖・アミノ酸の検出限界以下であった。このためLC-MS分析を依頼し、ミヤマ・ヤマトで糖組成が異なることを確認した。1)幼虫伸縮突起分泌物の化学分析:ミヤマシジミ(ミヤマ)幼虫から伸縮突起15本を摘出・溶媒抽出してGC-MSで化学分析した。主成分の一つとして、幼虫の体表脂質中にはほとんど含まれないスクアレンを検出した。2)幼虫蜜腺分泌物の化学分析:ミヤマ、ツバメシジミ(ツバメ)、ヤマトシジミ(ヤマト)幼虫から蜜腺分泌物を採取し、LC-MSで糖の組成分析を行った。ツバメ・ヤマトと比較してミヤマの蜜腺分泌物はトレハロース量が相対的に高く、特徴的な成分としてマルトトリオースを含んでいた。アミノ酸分析も同時に行ったが、採取したサンプル量が極めて少なく、アミノ酸は検出できなかった。3)生物試験1:体表炭化水素組成が異なるクロヤマアリ個体群(広島、山梨A、山梨B)のワーカーを用いてミヤマ幼虫に対する行動を調べたところ、山梨Aがすぐ随伴行動を示したのに対し、広島・山梨Bは幼虫への随伴行動が総じて低かった。これより、同一種のアリであっても幼虫に対する随伴行動・適合性は個体群ごとに大きく異なることがわかった。また、典型的な小型アリであるアミメアリはクロヤマアリにくらべてシジミチョウ幼虫に対する随伴行動は弱く、アリの種類によって幼虫との相互作用に違いが認められた。4)生物試験2:ミヤマ、ツバメ、ベニシジミ(ベニ)幼虫に直鎖・分枝アルカンまたはアルケン、スクアレン標品0.1, 1, 10μgを塗布し、生得的な体表脂質組成を操作した幼虫に対するクロヤマアリの反応を調べた。直鎖・分枝アルカンに比べ、アルケン・スクアレンは塗布量が増加するにつれ幼虫を攻撃するアリの割合が増加した。幼虫にくらべて体表脂質が量的に少ない蛹に幼虫を模した直鎖アルカン混合物を塗布したが、クロヤマアリは攻撃を示さなかった。これより幼虫の生得的な体表脂質はアリの攻撃を惹起しないことを確認した。「伸縮突起の化学分析」ミヤマシジミ幼虫10個体より摘出した伸縮突起をジクロロメタンで3分間抽出してGC-MS分析を行い、幼虫1個体あたり約10ngのスクアレンが存在することを確認した。「蜜腺分泌物の化学分析」ミヤマシジミ・ヤマトシジミの蜜腺分泌物数10100ngを水溶液に調製し、LC-APCI-MSを用いて[M+Cl]-イオンを手がかりに糖成分の同定および定量を行った。ヤマト蜜腺分泌物は総糖濃度0.3mM、構成糖はショ糖・果糖・ブドウ糖の常在3糖で全糖の95%を占めていた。

一方、ミヤマ蜜腺分泌物は総糖濃度8.9mMとヤマトにくらべて30倍もの高濃度糖溶液であり、構成糖は常在3糖61%に加えて特殊な三糖類であるマルトトリオースを27%、メレジトースを7%も含んでいた。「体表成分に対するアリの反応」シジミチョウ幼虫に塗布した体表炭化水素およびスクアレンに対するクロヤマアリ野外個体の行動を調べた。ミヤマシジミ幼虫を薬品処理した場合、山梨のアリの行動は全く変化しなかったが、広島のアリではアルケン・スクアレン塗布時に攻撃性が高まった。同様の結果はヤマトシジミ・ベニシジミ幼虫を薬品処理したときにも認められ、二重結合を含む炭化水素はアリの攻撃性を惹起することを確認した。「糖に対するアリの反応」蜜腺分泌物の主要5糖に対する広島のクロヤマアリ野外個体の摂食反応を調べたところ、果糖=マルトトリオース>ショ糖=メレジトース>ブドウ糖であった。果糖・マルトトリオースは蜜腺分泌物中の濃度でアリの摂食行動を十分に刺激する効果があった。「アリの電気生理学的試験」クロヤマアリ、クロオオアリを材料にシジミチョウ幼虫の体表炭化水素に対する触角鐘状感覚子の味覚応答を調べた。機械刺激受容細胞由来と考えられる緊張性応答は記録できたが、先行研究にあるようなリガンドに対するバースト様応答は確認できなかった。数種のアリと任意共生するシジミチョウ幼虫について、アリによる補食を回避し、アリを随伴させるための化学的適応機構を調べた。幼虫の体表脂質にはアリの攻撃を誘導するアルケン成分が含まれておらず、生得的にアリから発見されにくくなっていることがわかった。幼虫の伸縮突起に含まれるスクアレンは、アリに対する弱い忌避作用をもっていた。アリに強く随伴されるミヤマシジミの蜜腺分泌物は、ヤマトシジミに比べて総糖濃度が30倍以上あることに加え、天然での存在が希な三糖類を含んでいた。アリとの共生関係が強いシジミチョウほど、アリが高い摂食選好性を示す蜜を提供することで長時間の随伴行動を引き出していると考えられた。「化学分析」3種のシジミチョウ幼虫・蛹の体表脂質組成については分析を完了した。伸縮突起分泌物の分析において、ミヤマシジミ幼虫の特徴的な成分としてスクアレンを見いだした。SPMEサンプルにおいてスクアレンは検出されなかったことから、本成分は伸縮突起から揮発するのではなく、分泌液および組織中に含まれると考えられる。蜜腺分泌物の化学分析は予定通り進んでいない。新規サンプリング法で蜜腺分泌物を採取したが、採取量は0.1 mg下限の電子天秤で測定できないほど微量であった。このため、分泌物の糖濃度に関する定量的な情報が得られていない。また、分泌物のアミノ酸分析を外部機関に委託したが、アミノ酸は検出できなかった。「生物試験」体表脂質および伸縮突起の主要成分を用いた生物試験は順調に推移しており、各成分の量的試験は8割方完了した。一方、幼虫に対するクロヤマアリの随伴行動はアリの個体群毎に違いのあることが新たにわかった。よって、これまでの試験結果をアリの個体群毎に分割し、それぞれの個体群で試験回数を増やす必要が生じている。蜜腺分泌物の主要な糖成分については、クロヤマアリ広島個体群を用いて糖応答を調べる予備試験をほぼ完了した。「電気生理学的試験」ミヤマシジミ体表脂質を使って予備検討を行ったが、再現性のある電気信号が得られず、実験プロトコルの確立に至っていない。供試した味覚感覚子のうち反応(電気信号)が記録されるものは15%以下であった。
非接触充電機能を持つ故障診断装置の開発・研究

小型精密旋盤の切削工具の摩耗を原因とする不良品の生産が問題になっている.平成14年度,切削工具の摩耗を自動で検出し警告する小型の摩耗診断装置の設計・試作・評価を行った.本年度は,この装置に非接触(開磁路)で電力供給する方法について検討した.磨耗診断装置に搭載する二次電池(25mAh,3V)に1時間で充電することを目標としている.一次コイル材質と巻き数,二次コイル材質と巻き数,伝送周波数を変化させた場合の伝送効率と入出力電圧の関係を解析し,入力電圧が小さく(3V未満),かつ,高効率得られる条件を見積もり,その条件で実測を行った.トランスには,φ30mm×厚さ5mmの空心型コイル(一次用)とφ30mm×厚さ2mmの空心型コイル(二次用)を用いる方式(Type A),直径30mm×厚さ5mmの空心コイル(一次用)とφ5mm×厚さ2.7mmのフェライトコアに巻いたコイル(二次用)を用いる方式(Type B),直径30mm×厚さ5mmの空心コイル(一次用)と直径12mm×厚さ1mmの空心コイル(二次用)を用いる方式(Type C)を提案した.コイル間の間隔を5mm離した状態における伝送効率の測定実験において,いずれのTypeも1MHz(実測で可能な最大周波数)で最大効率が得られ,TypeAで81%以上,TypeBで17%,Type Cでは35%以上を得ることができた(入力電圧:0.61V).バイトに二次コイルを接触させた場合においては,伝送効率は,TypeAで44%以上,TypeBとTypeCで5%程度であった.TypeAは,バイト取り付け時も二次電池を急速充電するための十分な能力を有することを確認し,小型磨耗診断装置等の小型装置への非接触電力伝送が可能であることを確認した.小型精密旋盤の切削工具の摩耗を原因とする不良品の生産が問題になっている.ここでは,切削工具の摩耗を自動で検出し警告する小型の摩耗診断装置の設計・試作・評価を行った.摩耗診断装置は,正確に診断ができ,切削工具に貼り付けることができる程度に小型で,消費電力も小さいことが望まれている.ここではこれを実現するために,センサには小型で大きな出力が得られる圧電ユニモルフ振動子を用い,電子回路にはアナログスイッチによる省電力機能を装備し,故障の警告には消費電力が非常に小さい微弱電波通信を介して行うことにした.その結果,寸法は30mm×30mm,消費電流は6181μAの摩耗診断装置の開発に成功した.実際に,機械工作室内に設置した小型旋盤に摩耗診断装置を取り付け摩耗検出試験を行ったところ,問題なく検出が可能で,20日間以上連続動作が可能であることを確認した.次に,この装置に非接触で充電する装置の開発を行った.本年は,1次コイルを巻いたコの字型磁性体と二次コイルを巻いた切削工具の一部分が閉磁路となるようにした閉磁路型非接触エネルギー伝送装置を設計・開発した.切削工具は高い導電率を持つので,トランスとして利用すると鉄損が大きくなる.鉄損を如何に小さくするかが重要である.伝送電力一定の条件で,1次及び2次コイル巻き数,伝送周波数,出力電圧の値を変えた場合について,伝送効率を解析し最適設計を行ったところ,出力電圧1V,伝送周波数150kHz,一次コイル巻き数60回,二次コイル巻き数180回において,最も高い伝送効率が得られることが明らかとなった.実物モデルを試作し伝送実験を行ったところ,上記設計で最も高い伝送効率(約30%)が得られることが明らかになった.さらに,試作した倍電圧型昇圧回路と組み合わせることで,小型コイン型リチウムイオン二次電池に問題なく充電できることを確認した.小型精密旋盤の切削工具の摩耗を原因とする不良品の生産が問題になっている.平成14年度,切削工具の摩耗を自動で検出し警告する小型の摩耗診断装置の設計・試作・評価を行った.本年度は,この装置に非接触(開磁路)で電力供給する方法について検討した.磨耗診断装置に搭載する二次電池(25mAh,3V)に1時間で充電することを目標としている.一次コイル材質と巻き数,二次コイル材質と巻き数,伝送周波数を変化させた場合の伝送効率と入出力電圧の関係を解析し,入力電圧が小さく(3V未満),かつ,高効率得られる条件を見積もり,その条件で実測を行った.トランスには,φ30mm×厚さ5mmの空心型コイル(一次用)とφ30mm×厚さ2mmの空心型コイル(二次用)を用いる方式(Type A),直径30mm×厚さ5mmの空心コイル(一次用)とφ5mm×厚さ2.7mmのフェライトコアに巻いたコイル(二次用)を用いる方式(Type B),直径30mm×厚さ5mmの空心コイル(一次用)と直径12mm×厚さ1mmの空心コイル(二次用)を用いる方式(Type C)を提案した.コイル間の間隔を5mm離した状態における伝送効率の測定実験において,いずれのTypeも1MHz(実測で可能な最大周波数)で最大効率が得られ,TypeAで81%以上,TypeBで17%,Type Cでは35%以上を得ることができた(入力電圧:0.61V).

バイトに二次コイルを接触させた場合においては,伝送効率は,TypeAで44%以上,TypeBとTypeCで5%程度であった.TypeAは,バイト取り付け時も二次電池を急速充電するための十分な能力を有することを確認し,小型磨耗診断装置等の小型装置への非接触電力伝送が可能であることを確認した.