hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地震はなぜ起こるのか?-地殻流体の真の役割の解明-

地震発生における水の真の役割を解明するために,長野県西部地域において3次元地震波速度・比抵抗構造と地震発生との関係を詳細に調べた.地震は,大規模な低速度・低比抵抗領域に囲まれた高速度領域の中の小規模な低速度異常域に沿って分布していることが分かった.低速度・低比抵抗領域では低い水圧の下で非弾性変形が進んで周囲に応力集中を及ぼし,小規模な低速度異常域では高い水圧の下で断層が高速すべりを起こして地震が発生していると考えられる.地震発生における水の真の役割を解明するために,長野県西部地域において3次元地震波速度・比抵抗構造と地震発生との関係を詳細に調べた.地震は,大規模な低速度・低比抵抗領域に囲まれた高速度領域の中の小規模な低速度異常域に沿って分布していることが分かった.低速度・低比抵抗領域では低い水圧の下で非弾性変形が進んで周囲に応力集中を及ぼし,小規模な低速度異常域では高い水圧の下で断層が高速すべりを起こして地震が発生していると考えられる.既存地震観測網のデータの処理・解析を進め,約1万個の地震の震源とメカニズム解を再決定した.観測点補正値を精度良く決定することにより,P波の0-CのRMSは,20ms弱から10ms未満と千分の一秒の桁まで減少し,震源精度は水平で20m,深さで50m程度と向上した.これら大量の精度良いデータを用いて,主圧縮軸の方位分布等を精細に解析し,以前の解析により検知されていた,深さ2,3kmの浅い部分の低速度異常の周辺で,応力場の局所的な乱れを見出した.低速度異常域以外では,ほぼ西北西-東南東の主圧縮軸となっているが,低速度異常域の近傍では,南北に近い主圧縮軸となっている.低速度異常域内には地震が少なく,その周辺で集中して発生していることと合わせると,低速度異常域で非弾性的な変形が起こっていることが推定された.また,S波速度構造を精度良く求めるために,radialとtransverseの波形の振幅比を活用することにより,S波の到着時刻の自動および手動読み取り精度の向上を計り,プログラムの整備により処理能力が向上した.扇型の断層モデルに基づく新たな波形解析手法を開発して,低速度異常の周辺において微小地震の破壊伝播速度と応力降下量を見積もった.高サンプリングの波形データを活用して,マグニチュード0程度の極微小地震による,50Hz100Hzという高周波の地震波を断層モデルにより説明することに成功した.結果としては,破壊伝播速度と応力降下量ともに,大地震について知られているものと同程度であることが分かった.○地震観測地震観測点を27ヵ所に増設し,低速度異常域の直上では,観測点の間隔は500m1km程度,その周辺でも2km程度と,高密度の観測網を構築することができた.観測を継続して新たなデータを蓄積するとともに,既存データの処理・解析を進め,より多くの読み取りデータを用いて,速度構造の推定を行った.また,昨年度の解析により,低速度異常の周辺で応力場の局所的な乱れを見出しているが,より広い領域のデータを用いることにより,応力場の異常が低速度異常域の近傍に特徴的なものであることが分かった.また,スペクトル解析により,微小地震の応力降下量の空間変化を見積もった.これまでの解析によると,低速度異常の近傍において,周辺よりも応力降下量が小さい可能性が示唆されている.○比抵抗構造解析浅部(5km以浅)比抵抗構造の精密化・3次元モデルを構築し、速度構造と比較検討するために、Audio-frequencyMT(AMT)観測を34点において実施した。AMT観測(10k0.1Hz)は、短周期側に特化した測定であるが、面的な測線網構築には有用である。新規のAMT観測は、低速度異常域を中心に、長野県西部地震震源断層の北東端を中心に配した。得られた電磁場データに対して、時系列解析を行ったところ、良質なMT応答が得られたが、観測域全域に共通する人工ノイズの混入が見られた。このノイズの影響は、5.6Hzから長周期に現れるが、ファーリモートリファレンスにより減ぜられることを確認した。予備的解析として,特徴的な地震波速度の低速度異常が推定されている樽沢測線における2次元構造解析を行ったところ、震源断層面に沿って低比抵抗体が推定され、また浅部に低比抵抗領域がパッチ状に存在することが分かった。長野県西部地域において,1kmメッシュの詳細な3次元地震波速度構造を推定することが出来た.高精度の震源分布と比較することにより,地震は,規模の大きな低速度域には少なく,その周辺の相対的に高速度域となっている領域中の局所的な低速度域の極近傍で数多く発生していることが分かった.このことは,規模の大きな低速度域を通して深部から供給された水が,局所的な低速度域において高い間隙水圧となり,その近傍で地震を引き起こしたことを示唆している.深さ2km程度と最も浅く,また速度低下の量が大きい低速度域付近では,応力逆解析により,最大主圧縮応力の向きが乱れること,および水平面内の圧縮応力の差が小さくなることが分かった.このことは,顕著な低速度域付近において,応力緩和が発生していることを示しており,水の存在により,非弾性変形が進行して応力緩和が起こった可能性が考えられる.さらに,詳細な3次元比抵抗構造を推定し,深部の比較的広い範囲の低比抵抗異常,および浅部の局所的な低比抵抗異常を見出した.地震は,浅部の低比抵抗異常域を取り巻くように発生していることが分かった.

また,それは低速度異常域と調和的であり,水の存在を強く示唆している.このように,長野県西部地域において,他に例を見ない詳細な地震波速度・比抵抗構造を推定することに成功した.低速度・低比抵抗異常域は地震の活動域と住み分けているように見えることから,水が多く存在する領域では,むしろ地震は起こりにくいものと考えられる.このことは,地震と水の関係を再考する必要を示しており大変重要な結果である.小さな地震の断層そのものにおいて,間隙水圧が高いのか低いのかという問題は,さらに詳細な解析を必要とする.
レーザーアブレーションの初期過程

シリコンでは不純物のドープ量によってCO_2レーザーの吸収係数が大きく変化する。従って、p^-,p,p^+の3種のシリコンウエハ-のCO_2レーザーによるアブレーションを研究することにより、レーザー光の共鳴的吸収がアブレーションにどのように影響するかを評価できる。ここでは、これらの試料について放出物質種及びその運動エネルギーを測定し、アブレーションのメカニズムについて考察した。(1)放出物質種の同定とその荷電状態四重極質量分析計により放出種の質量分析を行ったところ、Si^+,Si^<2+>,Si^<3+>,Si^<4+>のイオンが検出され、ドープ量が多いほど多価イオンの割合が多かった。クラスターは中性、イオンともに検出されなかった。(2)放出種のエネルギーの測定放出イオンの飛行経路中に2個のイオン検出器を置き、イオンが到着する時間の差より、飛行速度を求め、運動エネルギーを計算したところ、ドープ量が多いほど運動エネルギーが小さく、照射パルス数に依存していた。(3)その他の測定レーザー照射による試料の電位の変化を測定すると、照射中は試料が正に帯電していた。このことは、アブレーション初期における電子の放出を示している。(4)モデルとの比較CO_2レーザーは波長が長く、その光子は直接シリコン中の電子を励起することはできない。従って、ここでは上記(1)、(2)の結果を、光電場が材料中の電子を加速し、そのエネルギーにより次々と電子を励起させるアバランシェ励起モデルと比較した。ドープ量の多い試料では固体中で電子とホールの再結合が容易であり、ホール間のクーロン反発のエネルギーが運動エネルギーに変換する前に緩和すると考えることにより(2)の結果が説明される。また、電子の移動度が小さいときには表面が正に帯電し、放出された電子が表面近傍に滞留するため、放出イオンがそれらの電子と再結合し価数が減少すると考えると(1)の結果を説明できる。
多発性脳梗塞後の認知障害に対する高強度インターバルトレーニングの予防効果

平成30年度はラットに対する2か月間の短時間かつ高強度なインターバルトレーニング(HIIT)が、多発性脳梗塞モデルラットの認知障害を予防しうるか、モリス水迷路試験を用いて検証した.実験群は2か月間HIITを行った後に麻酔下で右内頚動脈に生理食塩水を注入したsham群(n=4)、2か月間HIITを行った後に麻酔下で右内頚動脈に塞栓物質である約50μmのマイクロスフェア(MS)を注入したMS-ex群(n=5)、2か月間安静にした後に麻酔下で右内頚動脈にMSを注入したMS-非ex群(n=4)とした。手術翌日に神経欠損症状を検討するためにロータロッド試験を行った。ロータロッド試験は、回転するロッド上でラットが走行を維持できる時間を計測するもので、脳梗塞後には走行時間が短縮することが報告されている。MS-ex群、MS-非ex群はsham群と比較して有意に走行時間が低下していたことから、MS注入によって多発性脳梗塞を作成できたことが示された。その3日後から認知機能を検討するためにモリス水迷路試験を行った。モリス水迷路試験は、プール内の決められたスタート位置からゴールまで辿り着く時間を計測し、認知機能が低下すると辿り着くまでの時間が延長すると報告されている。3群間で比較したところ、sham群とMS-ex群に比較してMS-rest群はゴールまでの時間が延長する傾向にあった(p<0.1)。本研究の結果、平成28-29年度の実験によって2か月間のHIITは遅筋の筋重量を増大させるとともに心肺機能を向上させることが明らかになり、更に平成30年度の実験によって脳梗塞前のHIITの実施は脳梗塞後の認知機能の低下を抑制する可能性があることが明らかとなった。平成28年度の計画は,ラットに対する短時間かつ高強度なインターバルトレーニングが,心肺機能,長趾伸筋およびヒラメ筋の重量に,どのように影響するかを検討することであった.トレーニングとしての運動負荷は,傾斜角度を20度に設定したトレッドミルを用いて行い,週3回の運動を8週間継続した.1回の運動は,ウォーミングアップ走行を5分行った後に,高強度運動3分間に続けて低強度運動2分間を1セットして計3セット行った.ウォーミングアップは最大トレッドミル走行速度の60%,高強度運動は80%,低強度運動は50%に設定した.以上の運動を実施した群を運動群(n=9)とした.コントロール群(n=9)は運動を行わず,運動群と同期間飼育した後に身体機能の評価を行った.心肺機能を評価するために行ったトレッドミル走行耐久試験の結果は,コントロール群の1284.6±189.6秒と比較して運動群は1934.4±17.9秒と走行時間が有意に延長していた.また,ヒラメ筋の体重100g当りの相対的筋重量はコントロール群の33.1±3.3mg/100gbody weightと比較して運動群は38.1±4.7 mg/100gbody weightと有意に大きかった.長趾伸筋の体重100g当りの相対的筋重量を比較したところ両群に有意な差はなかった.したがって,ラットに対して短時間かつ高強度なインターバルトレーニングを8週間行うことで,心肺機能が向上し,遅筋の相対的筋重量が増大することが明らかとなった.ラットに対する有酸素運動負荷は心肺機能を向上させることが広く知られており,また認知機能を向上させることも明らかにされている.本研究における短時間かつ高強度なインターバルトレーニングは心肺機能を向上させており,認知機能を向上させる可能性が示唆された.平成28年度の実験では,ラットに対する短時間かつ高強度なインターバルトレーニングが,心肺機能,長趾伸筋およびヒラメ筋の重量,更に心臓交感神経および副交感神経の緊張度に及ぼす影響を検討する予定であった.しかしながら,ラット運動時心電図計測用のトランスミッターの価格が前回購入時よりも上昇していたため前倒し支払い請求が必要となった.その結果,トランスミッターの入手が遅れ,平成28年度内に終える予定であった短時間かつ高強度なインターバルトレーニングが心臓交感神経および副交感神経の緊張度に及ぼす影響については実験を継続中である.平成29年度は脳梗塞ラットの認知障害に対する短時間かつ高強度なインターバルトレーニングの予防効果を検討する予定である.ラットの認知障害は麻酔下で微小球の塞栓物質であるマイクロスフェアを注入することで誘発する.この技術はすでに習得済みである.マイクロスフェアを始めとする備品が購入出来次第,平成29年度の実験を開始する予定である.平成29年度までに高負荷インターバルトレーニング(HIIT)が下肢筋重量、耐久性、空間記憶能力に及ぼす影響を検討した。HIITは下肢筋力に加えて心肺機能を向上させることが知られている。また、HIITは認知機能の向上と関係の強い脳由来神経栄養因子の発現を増強することが明らかにされている。そこで、ラットに対するHIITが認知機能を向上させるか検討した。実験は2か月間飼育室で飼育したコントロール群(n=9)と、2か月間週3回のHIITを行ったHIIT群(n=9)の2群に分けて行った。ラットに対するHIITは傾斜角度15度のトレッドミルを用いて行った。HIIT時のトレッドミル走行は最大心拍数の80%の速度で2分間、最大心拍数の50%の速度で3分間として、この運動を3回繰り返した。

HIITが筋重量に及ぼす影響を評価するために、体重当たりの長趾伸筋重量、ヒラメ筋重量を計測した。また、HIITが耐久性に及ぼす影響を検討するためにトレッドミル走行耐久性試験を行った。さらに、HIITが認知機能に及ぼす影響を検討するために、空間記憶能力を評価することが出来るモリス水迷路試験を行った。長趾伸筋の体重当たり重量はコントロール群とHIIT群間で有意な差はなかった。ヒラメ筋の体重当たり重量はコントロール群0.33±0.03mg/g、HIIT群0.38±0.05mg/gであり、HIIT群で有意に大きかった(p<0.05)。トレッドミル走行耐久性試験の結果はコントロール群1284.6±189.6sec、HIIT群1934.4±17.9secであり、HIIT群で有意に耐久性が向上していた(p<0.05)。モリス水迷路試験の結果はコントロール群とHIIT群間で有意な差はなかった。本研究の結果、HIITによって体重当たりのヒラメ筋重量は増大し耐久性も向上したが、空間記憶が有意に向上することはなかった。平成28年度の実験は終えており、研究成果を第12回国際リハビリテーション医学会で発表予定である。また、発表後早期に論文を投稿する予定である。平成29年度の実験は、実験開始後に実験法の一部を修正する必要が生じたため中断した。これは、実験中ラットにトレッドミル走行を学習させるため先行研究に基づき電気刺激装置を用いたが、電気刺激は不要なストレス刺激となりうると判断し、刺激法の再考が必要となったためである。そして、新しい刺激装置として電気刺激と比較して低ストレスとされているエアポンプ刺激装置を購入する必要が生じたため実験に遅れが生じた。平成30年3月に延長申請が認められており、現在実験遂行中である。平成30年度はラットに対する2か月間の短時間かつ高強度なインターバルトレーニング(HIIT)が、多発性脳梗塞モデルラットの認知障害を予防しうるか、モリス水迷路試験を用いて検証した.実験群は2か月間HIITを行った後に麻酔下で右内頚動脈に生理食塩水を注入したsham群(n=4)、2か月間HIITを行った後に麻酔下で右内頚動脈に塞栓物質である約50μmのマイクロスフェア(MS)を注入したMS-ex群(n=5)、2か月間安静にした後に麻酔下で右内頚動脈にMSを注入したMS-非ex群(n=4)とした。手術翌日に神経欠損症状を検討するためにロータロッド試験を行った。ロータロッド試験は、回転するロッド上でラットが走行を維持できる時間を計測するもので、脳梗塞後には走行時間が短縮することが報告されている。MS-ex群、MS-非ex群はsham群と比較して有意に走行時間が低下していたことから、MS注入によって多発性脳梗塞を作成できたことが示された。その3日後から認知機能を検討するためにモリス水迷路試験を行った。モリス水迷路試験は、プール内の決められたスタート位置からゴールまで辿り着く時間を計測し、認知機能が低下すると辿り着くまでの時間が延長すると報告されている。3群間で比較したところ、sham群とMS-ex群に比較してMS-rest群はゴールまでの時間が延長する傾向にあった(p<0.1)。
法と手続きに関する基礎的研究ーとくに日独においてー

表題についての研究成果のうち,若干の点を以下に摘記する。(1)民事裁判による法形成について。(a)法源論の観点から、法形成のメカニズムを再検討した結果,法発見手続のイニシャティブを訴訟当事者に担当させる必要性が指摘され、これを実現する方策として,法廷での法的討論の実施を保障するための手続改革が提案された。(b)法形成を行った判決の拘束力については,同種の別の事件の裁判官はこの判決によって発見された法から離反しようとする場合,十分な理由を要求されるという意味での拘束力ということができる,という見解が述べられた。(2)消費者粉争について。少額被害事件を効率的に処理するためのシステムとして,消費者団体,業界代表,第三者から構成された粉争解決機関の構想が提案され,機関の人的経費的コストを業界から独立させる必要が指摘された。(3)労働粉争について。粉争処理機関としての民事裁判所や労働委員会の手続上の欠陥のため,労働者の権利の救済に遅延が生じていること、労働関係の多くが権利義務関係として不明暸な点を残していることが相乗的に作用して,非法的粉争解決方法への依存を高めていることが指摘され,労働関係の法化を促進すべきことが提唱された。(4)調停制度について。比較法的歴史考察から,わが国調停制度の成立と実施の成功は,日本人の国民性や権利意識の希薄のみでは説明しえず,多元的要因が働いており,制度の改善は個々の要因の検討より始める必要があることが指摘された。また,調停制度が実体法と社会の要求のギャップをうめる機能とともに,新しい法形成の方向を指示する機能を果たしてきたことが考察された。標記の課題について、研究代表者はじめ各担当者は、資料収集と調査を行い、研究内容を深めるとともに、全体として、三回の合宿研究会を開催した。(1)7月の研究会では、基礎法学・民事法・刑事法・労働法の分野で個別に研究構想を発表し、討議を行った。2名のドイツ人法律家と1名の裁判官の参加をえて、日独裁判実務の情報を交換した。そのうち、A.シュヴァルツ氏(神戸大学助教授)の報告「論証と手続き」は、「法学雑誌」37巻3号に掲載されている。(2)10月の研究会では、フライブルク大学教授、K.クレッシェル氏の来日を機に報告をお願いすると同時に、1991年の夏に企画されているフライブルク大学法学部とのシンポジウムにおける報告予定者の間でレジュメを交換し、かつシンポジウムの実施につき綿密な打ち合わせを行った。(3)2月の研究会では、7月研究会の構想に基づきその後の研究において得られた成果を各自が発表し討論を行い、さらにドイツにおける裁判所その他紛争処理機関の調査に臨む際の質問項目表を作成した。合宿研究会のほかに、2月には実務家を交えて家事調停および民事調停の最近の実情とその問題点につき情報を得、また民事裁判の改善の方法について検討した。現在まで実務家との接触を通じ、わが国における裁判と和解・調停の実情がかなり明確に把握されるとともに、ドイツの法律家との意見交換によって双方の問題意識の相違も次第に明らかになってきている。目下、諸手続きの変化が実体法の在り方およびその新形成とどのように関連するか、という観点から、論文を執筆し、それをフライブルク・シンポジウムにおいて報告するため独文に翻訳中である。因に同シンポジウムは本年7月第一週に開催されるが、大阪市とバ-デン・ヴュルッテンベルク州より渡航費・滞在費の援助を受けることができ、実現が可能になった。前年度の報告で予告したように,1991年7月にドイツ・フライブルクにおいて同大学法学部との合同シンポジウムを行った。本研究の参加者から7名がそれぞれ発表し,フライブルク側も同数の報告者を立て,3日間にわたって討議した。

(この報告記事は,浅田,法律時報1991年12月号,Cordes,JZ Nr51992)これは大阪市,バ-デンヴェルュッテンベルク州およびフンボルト財団の援助により可能となったものであるが,それに向けての準備作業は,本研究の枠内で行われた。成果は,1993年度中に,ドイツ語版はフライブルク大学法学厳書(CFMuller社)として,日本語版は,信山社より出版される予定である。こののシンポジウムの前後,フライブルク地方裁判所,高裁支部,さらにはカ-ルスル-エの連邦通常裁判所を訪問し,それぞれの裁判官団と日独司法の問題点につき立ち入って討論する機会をもった。さらに,ハンブルク法務省を訪問し,これまで大きな実績を挙げてきた同布の公的調停制度や自動車業界の調停所の実情を探った。9月には,独日法律家協会々長レ-ル博士(ハンブルク)の来日を機に,研究会を開催した。10月の合宿研究会では,シンポジウムの総括と反省を行うとともに,公刑する個別報告書の準備作業に入った。1月および3月にも合宿研究会を行い,刑事手続の形成と法の変化,慣習法・慣曹法をめぐる法源理論,法曹養成の改革の法と手続に及ぼす影響につき,ドイツ法を素材にして,個別報告を行ったほか,わがくにで,現在論議されている民事裁判の改善の方法について法制審議会の意見につき,個々に検討を重ねた。個別報告は,いずれもすでに発表されたか,近く公刊される予定である。
人工的な環境における単一光子波束の伝搬と自然放出過程の研究

本研究は、真空中および人工的な環境下での原子系からの光子の放出過程および単一光子のランダム媒質中の伝搬の問題、単一光子状態の検出などの量子力学的な理論の構築とそれらの実験的な研究を目的としている。本年度は以下の研究成果があった。1光子状態のように電場の確定していない量子状態の光ヘテロダイン検出は不可能である。しかしながら、信号光子と局部発振光子(光電子)の検出過程おける多重検出(光子の多重散乱)確率を量子論的に計算すると、1光子状態の強度スペクトラムに対応する情報を得る事が可能であることを我々は示し、これを量子ヘテロダインと名付けた(投稿準備中)。多重散乱体中(ポリスチレンコロイド)を伝搬するバリスティック(弾道)光子だけを測定できる光ヘテロダイン計測装置を作製した。弾道光子の伝搬には3つの様式があることを遅延光ヘテロダイン法により発見した。ランダム媒体に単一光子波束を入射した場合のバリスティック光子伝搬の量子論を構築したいと考えている。半導体レーザーで励起されたZOTトラップ中のRbからの散乱蛍光を光学的ヘテロダイン法で検出するためにZOTトラップを作製中である。また、極低温原子のトラップには成功していない。極低温原子トラップために、RF電場がdressedされた原子の光暗共鳴の理論的研究を行い、通常の暗共鳴よりも鋭い共鳴となることを見つけた(印刷中)。理論の検証として半導体レーザー+RF電場とカリウムを用いた5準位系でのRF-Dressed光暗共鳴の実験に成功した(投稿準備中)。
高鉄含有野菜の栽培と育成

高鉄含有コマツナを栽培するための施肥条件を検討するため、各種有機質肥料を検索した。栽培跡地土壌のpHを下げる傾向にある硫安に、ブドウ粕堆肥や牛糞堆肥を併用することにより可食部の鉄含量を増加させることが可能であった。(日本土壌肥料学雑誌、75巻1号87ページ)鉄の移行能力を高めることを目的として、ニコチアナミン合成酵素遺伝子と三価鉄還元酵素遺伝子を、維管束で恒常的に高発現する遺伝子AtXyn1のプロモーターの下流につなぎ、イネとタバコに導入した。現在、再生体から種子を採取中である。体内鉄移行能力の植物種による違いを解析するため、新葉に鉄欠乏症状が現われやすいイネと現れにくいオオムギで葉位別の鉄含量を測定した。オオムギでは鉄欠乏時に下位葉から最新葉へ鉄を転流させているが、イネではそれができないという可能性が示唆された。(平成15年度日本土壌肥料学会関東支部大会発表)7種の葉菜を鉄濃度を変えて水耕栽培し、地上部の3価鉄還元活性を、鉄含量が高い植物と低い植物で比較した。過剰の鉄による鉄含量の増加程度は種により異なった。主脈の3価鉄還元活性は鉄含量と相関がなかった。3価鉄還元活性はどの種でも鉄過剰により若干増加する傾向があり、また新葉より古葉で低かったがその程度は種により異なった。ホウレンソウは過剰の140μMEDTA-Fe^<3+>により生育が促進され、鉄含量が2倍以上に増加した。また3価鉄還元活性が高く、新葉に比べ古葉で活性が半分近くに減少していたという点で他の葉菜とは異なっていた。3価鉄還元活性が高い種の方が鉄含量の増加が期待できるが、鉄が蓄積する古葉で活性が高いと過剰害が出る可能性があると考えられた。(平成14年4月日本土壌肥料学会年会発表)高鉄含量コマツナを栽培するための施肥条件を検討するため、各種有機質肥料を検索した。ホウレンソウでも同じ肥料で鉄濃度増加が見られた。(平成14年9月日本土壌肥料学会関東支部会発表、日本土壌肥料学会誌に投稿準備中)ニコチアナミンのin vitro合成系を用いて、市販の^<14>C-メチオニンから^<14>C-ニコチアナミンを合成しTLCにより精製した。今後、鉄とともに^<14>C-ニコチアナミンを植物に吸収させてトレーサー実験を行う予定である。鉄の移行能力を高めることを目的として、ニコチアナミン合成酵素遺伝子と3価鉄還元酵素遺伝子を維管束で恒常的に高発現させるために融合させるプロモーターとして、維管束で恒常的に高発現する遺伝子AtXyn1のプロモーターを選定し、遺伝子導入用のベクターを構築中である。(平成15年度日本土壌肥料学会関東支部大会発表)
共感的対話の基盤となる認知的プロセスのモデル化-心理臨床対話を例として-

本研究の目的は,共感的対話(対話者の共感性や受容性によって,対話者が自律的に新しい視点を獲得するなどといった変化を成し遂げられる対話)における,認知的プロセスをモデル化することである.本研究では特に,心理臨床対話を例として検討を進めている.本年度は,(1)異なる理論的背景を持つ臨床対話を含めた検討,(2)非言語行動と発話の意味内容との対応づけによるクラエイントの変化に関する検討を主に行った.(1)では,深層心理学的アプローチのカウンセリングと認知行動療法のカウンセリングを取り上げた.両アプローチは,その人間観や心理療法観が異なることが多いことで知られているためである.各事例における発話と沈黙,身体動作の同調性,カウンセラーの相槌的表現や視線を分析した結果,カウンセラーの視線や,発話と沈黙の構造や同調性に関しては両アプローチ間の顕著な相違が示された。例えば,深層心理学的アプローチの事例のカウンセラーがクラエイント直視している時間は,全体の約90%を示すのに対して,認知行動療法のカウンセラーは記録用紙を見ている時間がより長いことが示された.しかし,カウンセラーの相槌的表現を分析した結果,両アプローチとも共通してカウンセラーは約45%の話者交替に相槌的表現を発していることが示された.(2)では,(2)これまで分析した非言語行動を,発話内容やその臨床心理学的観点から解釈,およびクライエントやカウンセラーの内観に対応づけることにより,クライエントの内面的変化とそのきっかけとなるカウンセラーの言動を明らかにし,カウンセラーの技能について考察した.この取り組みは当初予定していなかったものではあるが,共感的対話の基盤について議論するうえで大きな手がかりを得た.本研究の目的は,共感的対話(対話者の共感性や受容性によって,対話者が自律的に新しい視点を獲得するなどといった変化を成し遂げられる対話)における,認知的プロセスをモデル化することである.本研究では特に,心理臨床対話を例として検討を進めている.平成20年度は,本研究の計画の最初の段階である(A)聴き手の発話形式を指標とした検討,および(B)聴き手と話し手の身体動作の同調性を指標とした検討を,主として進めることに加え,(C)カウンセラーの記憶に関する検討を行うことにより,モデルの構築に近づいている.たとえば(A)では,心理臨床対話や日常的な悩み相談の対話において,聴き手がいかに応答するか,そしてその方法が時系列的にいかに変化するかを明らかにするため.話者交替時の聴き手の発話形式(たとえば話者交替の初めに置かれる相槌的表現)に関する分析を行った.結果から,高評価カウンセリングにおけるカウンセラーの発話冒頭形式は,2事例間で共通するパターンで時系列的に変化することが示された.さらにそのパターンは,後述の身体動作の同調性における時系列的パターンに対応することが認められた.これらの結果を踏まえ,カウンセラーによるクライエント理解の深化やクライエントの変化などのプロセスに関係する,カウンセリング対話の特有の時間的構造に関する考察を行った.本研究の目的は,共感的対話(対話者の共感性や受容性によって,対話者が自律的に新しい視点を獲得するなどといった変化を成し遂げられる対話)における,認知的プロセスをモデル化することである.本研究では特に,心理臨床対話を例として検討を進めている.本年度は,(1)聴き手の瞬目と頷きを指標とした検討,(2)非言語的行動のマルチチャネル対応付けによる臨床対話のダイナミックな構造に関する検討,(3)話し手理解の認知的枠組みに関する検討を主に行った.(1)では,心理臨床対話とその比較対象である日常的な悩み相談の対話を収録し,そこで観察されるカウンセラーの瞬きや頷きを定量的に分析した,結果から,専門家と非専門家の明らかな差異を示す結果を得た.さらに(2)複数の非言語的行動と発話内容を時系列的に対応づけることにより,心理臨床対話のダイナミックな構造について考察した.(3)では,心理臨床の専門家によるクライエント理解,すなわち,どのような情報を選択的に拾うか(重要視するか)を調べることを目的とした検討をおこなった.心理面接ビデオの視聴後の再生課題を用いて,非専門家との比較から,専門家によるクライエントに関する記憶の仕方について検討した.結果,臨床家と非臨床家とは記憶表象が異なる可能性があることが示された.こうした検討の結果は,(1)や(2)のように非言語行動の分析を用いた対話の認知的プロセスの動的変化に関わる検討から得られた結果と統合することによって,本研究の最終目的に向けて有効な知見をもたらすと考えている.今後,この検討をより詳細に行うことで,本研究の最終目的を達成する予定である.本研究の目的は,共感的対話(対話者の共感性や受容性によって,対話者が自律的に新しい視点を獲得するなどといった変化を成し遂げられる対話)における,認知的プロセスをモデル化することである.本研究では特に,心理臨床対話を例として検討を進めている.本年度は,(1)異なる理論的背景を持つ臨床対話を含めた検討,(2)非言語行動と発話の意味内容との対応づけによるクラエイントの変化に関する検討を主に行った.(1)では,深層心理学的アプローチのカウンセリングと認知行動療法のカウンセリングを取り上げた.両アプローチは,その人間観や心理療法観が異なることが多いことで知られているためである.各事例における発話と沈黙,身体動作の同調性,カウンセラーの相槌的表現や視線を分析した結果,カウンセラーの視線や,発話と沈黙の構造や同調性に関しては両アプローチ間の顕著な相違が示された。

例えば,深層心理学的アプローチの事例のカウンセラーがクラエイント直視している時間は,全体の約90%を示すのに対して,認知行動療法のカウンセラーは記録用紙を見ている時間がより長いことが示された.しかし,カウンセラーの相槌的表現を分析した結果,両アプローチとも共通してカウンセラーは約45%の話者交替に相槌的表現を発していることが示された.(2)では,(2)これまで分析した非言語行動を,発話内容やその臨床心理学的観点から解釈,およびクライエントやカウンセラーの内観に対応づけることにより,クライエントの内面的変化とそのきっかけとなるカウンセラーの言動を明らかにし,カウンセラーの技能について考察した.この取り組みは当初予定していなかったものではあるが,共感的対話の基盤について議論するうえで大きな手がかりを得た.
高頻度脳波(600Hz)の臨床麻酔への応用に関する研究

高頻度脳波(高頻度振幅,high frequency oscillation;HFOs)は,体性感覚誘発電位(somatosensory evoked potentials;SEPs)に重畳する誘発電位成分であり,SEPsが椎体細胞の興奮性シナプス後電位の集合と考えられるのに対して,HFOsは抑制性介在ニューロンの活動を示していると考えられている.麻酔薬はGABAの作用増強により抑制性介在ニューロンの賦活化し,麻酔作用を発現しているという仮説も提唱されていることから,本研究はセボフルランおよびミダゾラムがSEPsおよびHFOsに与える影響を調べることを目的とした.対象としてウィスター系雄性ラットを用いた.左坐骨神経を刺激し,右体性感覚野でSEPsおよびHFOsを記録し,以下のような知見を得た.1.ケタミンの持続静注による麻酔方法の鎮痛効果は足底熱刺激法にて確認した.この麻酔はSEPsおよびHFOsに影響を与えず,この麻酔方法はSEPsおよびHFOsの測定に適していると考えられた.坐骨神経の直接刺激によるSEPsは主に位置,触覚など温痛覚以外の感覚を伝える上行性伝導の反映であると考えられた.2.セボフルランはSEPsの潜時を濃度依存性に延長した.振幅に関しては,1%セボフルランはSEPsの振幅を増大させ,その後,濃度依存性に振幅を減少させるという二相性を示した.また,セボフルランは,HFOsの潜時はSEPs同様に濃度依存性に延長した.振幅に関しても濃度依存性に減少させた.低濃度セボフルランによる振幅増加は皮質レベルでのGABAの作用によるものであり,その後の振幅の減少は視床レベルでのGABA作用によると推測された.一方,HFOsは二相性を示さなかったことから皮質下で発生している可能性が考えられた.3.ミダゾラムは,SEPsおよびHFOsの潜時を一律に延長した.また,SEPsの前期成分の振幅には影響がなかったのに対して,後期成分の振幅を減少させた.ミダゾラムによりすべてのHFOsの振幅は著明に減少した.ミダゾラムの作用は,主として視床レベルでのGABA作用増強であると考えられた.高頻度脳波(高頻度振幅,high frequency oscillation;HFOs)は,体性感覚誘発電位(somatosensory evoked potentials;SEPs)に重畳する誘発電位成分であり,SEPsが椎体細胞の興奮性シナプス後電位の集合と考えられるのに対して,HFOsは抑制性介在ニューロンの活動を示していると考えられている.麻酔薬はGABAの作用増強により抑制性介在ニューロンの賦活化し,麻酔作用を発現しているという仮説も提唱されていることから,本研究はセボフルランおよびミダゾラムがSEPsおよびHFOsに与える影響を調べることを目的とした.対象としてウィスター系雄性ラットを用いた.左坐骨神経を刺激し,右体性感覚野でSEPsおよびHFOsを記録し,以下のような知見を得た.1.ケタミンの持続静注による麻酔方法の鎮痛効果は足底熱刺激法にて確認した.この麻酔はSEPsおよびHFOsに影響を与えず,この麻酔方法はSEPsおよびHFOsの測定に適していると考えられた.坐骨神経の直接刺激によるSEPsは主に位置,触覚など温痛覚以外の感覚を伝える上行性伝導の反映であると考えられた.2.セボフルランはSEPsの潜時を濃度依存性に延長した.振幅に関しては,1%セボフルランはSEPsの振幅を増大させ,その後,濃度依存性に振幅を減少させるという二相性を示した.また,セボフルランは,HFOsの潜時はSEPs同様に濃度依存性に延長した.振幅に関しても濃度依存性に減少させた.低濃度セボフルランによる振幅増加は皮質レベルでのGABAの作用によるものであり,その後の振幅の減少は視床レベルでのGABA作用によると推測された.一方,HFOsは二相性を示さなかったことから皮質下で発生している可能性が考えられた.3.ミダゾラムは,SEPsおよびHFOsの潜時を一律に延長した.また,SEPsの前期成分の振幅には影響がなかったのに対して,後期成分の振幅を減少させた.ミダゾラムによりすべてのHFOsの振幅は著明に減少した.ミダゾラムの作用は,主として視床レベルでのGABA作用増強であると考えられた.平成13年度は,まずラットを用いて高頻度脳波(High Frequency Sensory Evoked Potential : hf-SEP)の基礎的実験をおこなった.その結果,高頻度(600Hz)の自発脳波は,非常に電位が小さいため,われわれの実験室および手術室では測定が困難であることが判明した.しかし,同時に検討した短潜時体性感覚誘発電位(Short Sensory Evoked Potential ; SSEP)は,そのような環境でも測定可能であること,また研究の目的である"痛みの定量"に有望である印象を受けことから,研究の対象をSSEPとして継続してきた.基礎的実験としては,現在までにラットの大脳感覚野での観測に適した部位の同定(マッピング)と刺激方法の検討を終えた.その結果,ラットでは個体差を減少させ,ほぼ同一の波形を記録することが可能となった.また,知覚野に投影される神経(Aβ, Aδ, C-fiber)の閾値の違いを利用した研究により,最も早期に誘発される活動波はAβ-線維を上行する刺激によるものであることが明らかとなった.

現在,静脈麻酔薬プロポフォールと吸入麻酔薬セボフルラン,イソフルランの投与下での濃度依存性の波形の変化について研究をすすめている.現在までのところプロポフォールの濃度を増加させてもSSEPの潜時および波高はほとんど変化しないこと,それに対して吸入麻酔薬では濃度依存性にSSEPの潜時を延長し,波高を減少させることがわかってきた.プロポフォールには鎮痛作用は全くないのに対して,吸入麻酔薬には鎮痛作用がある.この鎮痛作用の有無の差がSSEPに与える影響を調べるため,今後はオピオイド投与がSSEPに与える影響を調べる予定である.以上の研究結果から,SSEPの波形変化によって鎮痛を評価することが可能であるかどうかを検討したい.われわれは,2年間の研究期間中に主としてラットを用いて高頻度脳波(high frequency oscillation HFO)の基礎的な性質,とくに麻酔関連薬剤との関連を中心に実験を進めてきた.ラットでは,坐骨神経刺激時の高頻度脳波は,潜時が1025msの5峰性のスパイク様波形を示す.一連の実験により以下のような知見を得た.1.セボフルランなど吸入麻酔薬を投与すると,HFOは二相性の変化を示す.吸入気中濃度が13%の間では,潜時は次第に延長し振幅は増大する.濃度が3%を超えると潜時はさらに延長し,振幅も減少してやがて平坦化する.2.フェンタニルなど麻薬では,非常に低濃度でHFOは消失する.このことは,C線維を介する痛みの伝達とHFOには,何らかの関連があることを示していると考えられた.3.静脈麻酔薬プロポフォールはHFOに影響をあたえなかった.非常に高濃度にするとHFOの潜時は変化せずに振幅が減少した.しかし,この振幅の減少が薬剤の直接的な脳への作用によるものか,血圧低下などを介した間接的な作用であるのかは現在のところ不明である.4.鎮静剤ミダゾラムは,低濃度では潜時を短縮し振幅を減少させた.その後は薬物濃度をあげてもHFOに変化は見られなかった.5.ケタミンはHFOには,影響を与えなかった.このことはケタミンの作用部位が視床よりも上位にあることを示していると考えられる.以上より,HFOは脊髄レベルでの鎮痛作用を持つ薬剤により強い影響をうけることから,痛みの伝達と深い関わりがあることが示唆された.
退職金年金政策をともなう企業行動とその影響に関する実証研究

日本企業はそれぞれ独自の年金および退職一時金による従業員退職給付制度を持つている。しかし,年金債務に関してはずっと開示されていなかった。1998年に日本の大蔵省企業会計審議会は「退職給付に係る会計基準の設定に関する意見書」「退職給付に係る会計基準」を公表し,すべての退職給付にかかわる債務を開示するようにした。2000年会計年度は新しい退職給付会計基準が適用される最初の年である。本研究は3つの主題を研究するものである。企業が年金および退職金制度を決定する際にキャッシュフローあるいはそのほか何らかの要因が存在するのか。企業は新退職給付会計基準にどのように対応したか。株式市場は退職給付情報の開示を評価しているか。1984年から2001年にわたり,東京証券市場に上場している企業が継続的に調査された。退職給付を推定するために構築された退職給付債務推定モデルを詳細な検討から,企業を評する差異に,その従業員平均年齢と退職給付の割引率との関係が重要であることがわかった。従業員が若いほど,割引率引き下げの退職給付にもたらす影響が悪くなるのである。新退職給付会計基準適用に先立って,多くの企業が2000年度以前に会計基準変更時差異を縮小するための選考行動を起こしていた。変更時差異を縮小するためには退職給付信託を設立することが非常に効果的である。1998年の公開以後滲み出した退職給付に関する開示情報を株式市場は評価していることがわかった。活動を開示しないものは証券市場では過小(より悪く)評価されることをも示している。経営開示に適切な会計システムの下では市場は適当にバランスの取れたキャッシュフロー政策をとる企業を評価するであろう。日本の企業の退職給付に関する会計基準は,平成11年に大幅に改正される.それにとしない,多くの企業が新たな選択行動をおこなうと予測される.本研究では今年度は改正に先立つデータ収集とともに,理論と実証の両面から退職金年金政策をともなう企業行動とその影響に関する実証準備をおこなった.まず,平成10年6月16日に公表されたわが国の退職給付会計基準に関する理論上の問題点を明らかにした.すなわち,資産・負債,費用・収益の総額・両建て計上方式ではなく純額・差額計上方式を基準に採用したことによる経営分析的観点からの問題,将来支給額の割引現在価値を測定する際の利子率にリスクを考慮する問題,発生給付評価方式と期末要支給額方式との関係,数理計算上の差異の処理方法に関する問題である.次に,企業の経営目標が近年の企業外部の評価基準の変化,株主重視および企業が稼いだキャッシュフロー重視とにともなって変化しており,その経営目標が企業行動を決定するひとつの要因であることを,退職給付と同様に利益に対する影響の大きな減価償却方法の選択問題において明らかにした.さらに,会計基準にしたがって開示された財務会計情報はデータベース化され,市販されて,最も一般的な企業情報となるが,データベース化にともなう情報の取捨選択,統計的分析手法の高度化によるブラックボックス化が,企業評価が企業実態と乖離する危険について考察した.こうした結果をふまえて,平成10年までの日本の上場および店頭公開企業の会計手続およびキャッシュフローを中心に企業行動に関するデータを収集し,独自のデータベースの充実を図った.日本の企業の退職給付に関する会計基準は,大幅に改正され今年度の決算(平成12年3月期以降発表)報告から適用される.それにともない,多くの企業が新たな選択行動をおこなうと予測される.本研究では,今年度は昨年度に引き続き,改正に先立つデータ収集とともに,理論と実証の両面から退職金年金(退職給付)政策をともなう企業行動とその影響に関する実証準備をおこなった.実証面では,まず,昨年度までに収集した企業の「資金収支の状況」データを分析することにより,企業の退職給付政策の違いがもたらすキャシュフロー上への影響を検討した.

これは,近年とくに重要性が指摘されている,企業評価におけるキャッシュフロー分析の考え方くをより精緻にするものである.さらに,企業の退職給付政策が全体として費用と支出の乖離を小さくする方向へ変化していることを認識し,その結果として,設備が収益の稼得に貢献する度合いにしたがって,その設備投資の減価償却をおこなう場合の,減価償却方法の選択モデルを国際会議で発表した.このモデルは,国際会計基準を導入する際のひとつの考え方を提案するものである.こうした結果をふまえて,今年度は引き続き,日本の上場および店頭公開企業の会計手続およびキャッシュフローを中心に企業行動に関するデータを収集し,独自ノデータベースの充実を図った.日本の企業の退職給付に関する会計基準は,大幅に改正され今年度の決算報告から適用される.それにともない,一部の企業は前年度から新たな会計手続の選択行動をおこない,また,他の企業は今年度中に改正に対する会計手続の選択および処理方法が意思決定され発表される.本研究では,今年度は昨年度に引き続き,改正に伴うデータ収集とともに,理論と実証の両面から退職金年金(退職給付)政策をともなう企業行動とその影響に関する実証準備をおこなった.今年度はとくに,日本の国内証券市場で資本調達を行っている全ての企業(銀行証券保険業を除く)に実施したアンケートにおいて,退職給付債務測定の会計基準の変更新設がどの程度、企業の経営方法・方針に変化を及ぼすか、またその内容についての調査をおこなった.この調査から会計手続の選択のみならず,退職金制度,さらに人事制度の見直しにつながる影響が読み取れたことにより,影響に関する収集データの範囲を広げることとした.これらにもとづき平成12年度上期までに退職給付積立債務不足の処理をおこなった,あるいは処理方法を決定した企業の行動を分析した結果,人件費キャッシュフロー支出の分析の必要性が認められた.こうした結果をふまえて,今年度は引き続き,日本の上場および店頭公開,さらに新設のナスダック・ジャパンおよび東京マザーズ企業の会計手続およびキャッシュフローを中心に企業行動に関するデータを収集し,独自のデータベースの充実を図った.「退職給付に係わる会計基準」(新会計基準)の適用を最初に受ける2001年3月末日決算企業について,1999年9月期半期報告書から2001年3月期決算報告書までの半期ごとの報告書における開示情報を対象に,退職給付に関する負債と資産の内容と,各企業への証券市場評価を分析した。対象期間の決算報告書はすでに連結重視に移行しているので連結決算における対応-すなわち連結財務諸表における開示情報を中心に分析をおこなった。指針に従えば,新会計基準への直接の対応行動が最初に明らかになるのは2000年9月期半期報告書である。しかし,実際には退職給付会計基準適用の影響あるいは適応行動を考える際に,適用開始の2001年3月期のみを対象にしては不十分であり,多くの企業は,2000年3月期にすでに行動を起こしていることが判明した。そこで,「会計基準変更時差異先行処理額」を定義し,企業の退職給付にかかわる負債-資産の内容・開示の健全化への行動パターンを統計的に解析し明らかにした。
機能発現の蛋白質ダイナミクス理論

(1)蛋白質は天然構造に向かって傾斜するファネル状のエネルギーランドスケープを持つ。この性質を重視して作られた理論モデルとしてGo相互作用を持つ様々なタイプのモデルがあるが、我々はそのうちWako-Saito-Munoz-Eaton(WSME)モデルを用いてprotein A,およびcalmodulinのフォールディング過程について分析した。多次元自由エネルギー面の解析により、protein Aにおける局所的安定性とfoldingの順番が異なる理由を説明し、これまでの実験と理論の不一致を解決できることを示した。(2)経験的ポテンシャルを用いて計算機内で配列選択シミュレーションを行った。ランダム配列から始めて機能に関する選択を行うことによって、folding能力が獲得されることを示したほか、選択の結果得られた配列のfolding過程(個体発生)と選択による構造形成過程(系統発生)の間に相関があることを示した。(3)Go相互作用に基づくモデルが有効であるということの物理的基礎は、蛋白質の局所的断片がとりやすい構造と全体構造が互いにコンシステントであるように配列が設計されていることにある。この特徴を生かして経験的ポテンシャルを構築し、ランジュバン分子動力学法に基づくfoldingシミュレーションによって、数10残基の蛋白質構造を再現する方法を開発した。(4)ナノメートルサイズの疎水的溶質としてC_<60>およびC_<60>H_<60>を取り上げ、溶質のまわりの水和構造を分子動力学計算を用いて分析した。ナノメートルサイズの溶質の周囲の水の密度、および水素結合の空間的構造は大きくゆらぎ、疎水的相互作用に強い影響を与えることを明らかにした。アミノ酸間に有効ポテンシャルが働くと考える粗視化を行うことにより、桁違いに長時間スケールの計算を実行した。この粗視化シミュレーションを用い、アクトミオシンの長時間運動を計算した。高速化によって大量のトラジェクトリー計算を実行、その結果を統計的に解析し、このモデルにおいてミオシンの一方向滑り運動が実現されていることを示した。また、一方向滑り運動とレバーアーム運動の混在を示し、その機構分析への道筋を明らかにした。さらに、滑り運動の律速となる構造のアンサンブルを同定し、アミノ酸残基の置換が滑り速度に与える影響について、実験と比較可能なデータを収集するための基本的方法を開発した。本研究ではさらに対象を広げ、シグナル伝達に関与する蛋白質としてRAS、カルモジュリン、アロステリック変形を起こす蛋白質としてHPPKを取り上げ、unfold/refoldプロセスの自由エネルギー面を考察することにより機能発現過程を分析する。具体的にはフォールディング研究で使われたWako-Saito-Munoz-Eatonモデルを複数の構造間遷移に適用できるよう拡張し、機能発現に伴う構造転移を分析した。特に、構造転移の遷移状態での構造の乱れやエントロピーの解析にを行い、アロステリック変形、シグナル伝達分子の活性化などの機構を議論した。
液体を内蔵するオーバーハング軸の動的安定性

ウラン濃縮用や生物化学用遠心分離機のように液体で部分的または完全に満たされた円柱空洞をオーバーハング軸に取り付けた場合の動的安定性と自励振動防止対策について調べた。このような液体を内蔵した中空回転軸は回転数が軸の固有振動数と液体波動の固有振動数との和にほぼ等しくなる回転数域で不安定となり、激しい自励振動を引起こす危険性がある。オーバーハング軸ではパラレルモードとコニカルモードが連成した振れ回りをするから、2次元波動と3次元波動のいずれによっても不安定化される。しかもオーバーハング軸はジャイロ効果のために剛体ロータでも4ケの固有振動数を持つから、ロータと液体波動の各次数の組合わせによる不安定領域が多数存在する危険性がある。本研究はこの現象の基本特性に的を絞り、主に不安定性に対するジャイロモーメントの影響について調べた。理論解析ではロータの微小ふれまわりを仮定し、それによって励起されるロータ内の液体波動を微小な線形3次元流れとして求め、空洞壁での液体圧力を積分してロータに作用する液体力および偶力を計算した。これらの液体力や偶力をロータの運動方程式に代入して、系全体の振動数方程式を求め、系の安定性はこの振動数方程式が共役な複素根を持つか否かで判別した。その結果、液体波動によって不安定化されるのは前進歳差のふれまわりだけであって、後進歳差は常に安定であること、特に2次の前進歳差の固有振動数は高回転数域で回転数に比例的に増加するため、ローターの慣性モーメント比によっては高回転域で不安定域が非常に広くなる危険性があること、液体による自励ふれまわり防止のためにはロータ形状をずんぐりしたものにし、空洞内を適宜仕切るなどして、ロータや液体波動の固有振動数をロータ回転数以下に下げないことが効果的であることなどを明らかにした。理論計算の結果は実験によって験証した。ウラン濃縮用や生物科学用の遠心分離機のような液体を部分的に封入した同心円柱空洞を有するオーバーハング軸の動的安定性について調べた。このような液体を内蔵する中空回転軸は回転数が空の軸の固有振動数と液体波動の固有振動数との和にほぼ等しくなる回転数域で不安定となり、しばしば激しい自励振動を引き起こす。オーバーハング軸はパラレルモードとコニカルモードが連成した振れ回りをするから、2次元波動と3次元波動のいずれによっても不安定化される。しかもオーバーハング軸はジャイロ効果のために剛体ロータでも4ヶの固有振動数を持つから、ロータと液体波動を色々な組合わせによる不安定領域が多数存在する危険性が懸念される。今年度はこの現象の基本的な特性に的を絞り、主に不安定性に対するジャイロ効果の影響について調べた。理論解析ではロータの前進および後進歳差の微小なふれまわりを仮定し、この運動によって励起されるロータ空洞内の液体波動を微小な線形3次元波動として求め、空洞壁での液体圧力を積分してロータに作用する液体の力および偶力を計算した。得られた液体力や偶力をロータの運動方程式に代入して、液体を含めた系全体の振動数方程式を求め、系の安定性はこの振動数方程式が共役な複素根を持つか否かで判別した。その結果、液体波動によって不安定されるのは前進歳差の振れ回りだけであること、特に2次の前進歳差の固有振動数は高回転数域で回転数に比例的に増加するから、ローターの慣性モーメント比によっては高回転域で不安定域が非常に広くなる危険性があることなどが明らかになった。

平成7年度に引き続き,ウラン濃縮用や生物科学用の遠心分離機のように液体で部分的または完全に満たされた同心円柱空洞を,オーバーハング軸に取り付けた場合の動的安定性と自励振動防止対策に関する理論的,実験的な研究を行った.このような液体を内蔵する中空回転軸は回転数が,空の軸の固有振動数と液体波動の固有振動数との和にほぼ等しくなる回転数域で不安定となり,しばしば激しい自励振動を引き起こすことが知られている.今年度は特に,慣性モーメント比,空洞寸法比などの主要パラメータの系の安定性に関する効果に主眼を置いた.理論的には前年度構築した,並進運動・回転運動が連成運動し,さらにジャイロモーメントを考慮した系の取扱い手法に踏襲した.これはロータの前進および後進歳差の微小なふれまわりを仮定し,この運動によって励起されるロータ空洞内の液体波動を微小な線形3次元波動として求め,空洞壁での液体圧力を積分してロータに作用する液体の力および偶力を計算した.そして得られた液体力や偶力をロータの運動方程式に代入して,液体を含めた系全体の振動数方程式を求め,系の安定性はこの振動数方程式が共役な複素根を持つか否かで判別した.一方,理論計算の結果は,この解析方法に基づいた不安定予測プログラムを用いて,不安定が起きると予測される慣性モーメント比の異なる2種類のロータを製作し,また実験時には内蔵する液体の充填率を色々と変えた実験によって験証した.その結果,ロータの慣性モーメント比と液体の固有振動数比の和が1となる系において自励振動は限りなく続くという結論を導いた.