hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分極反転構造を用いた高性能導波型光変調器の開発

本研究は、分極反転構造を利用することで、従来の導波型電気光学強度変調器における電極間隔、相互作用長の問題を打破して、従来デバイスに比べて1/10、あるいはそれ以下の電力で動作する高性能導波型光強度変調器を開発することを目的とする。この研究では、[1]実効的な電極間隔を従来デバイスの1/2以下にして駆動電圧、駆動電力の低減を図る[2]さらに周期分極反転構造による擬似速度整合を用いて相互作用長を拡大する[3]これらの技術を用いて、準ミリ波帯・ミリ波帯高速高効率デバイスの実現を図ることを狙う。本年度は、下記の研究成果を得た。1.分極反転構造を用いた広帯域光変調器の動作解析と設計z-cut LiNbO_3,z-cut LiTaO_3を基板に用いて、変調電界分布、光波モードの界分布や電極の損失を考慮に入れた変調特性解析を行い、分極反転構造と対称コプレーナー電極とを用いることで完全ゼロチャープ光強度変調が得られることを明らかにした。さらに、この構成をベースとして、光強度変調器/光SSB変調器の設計を行った。特に、分極反転構造を非周期的にすることにより、大幅に動作帯域を拡大できることを見出した。2.デバイスの試作・動作実験設計に基づいてデバイスを試作した。基板にはz-cut LiTaO_3を用いて、分極反転構造の作製にはパルス電圧印加法を、光導波路の作製はプロトン交換法を用いた。変調電極はAlを用いて作製した。試作デバイスの低周波半波長電圧、高周波変調電力を評価したところ、所期の低電圧、低電力駆動を確認した。これにより、分極反転構造光強度変調器の有用性を実証した。また、周期分極反転構造、非周期的分極反転構造を用いたデバイスの評価も行い、準ミリ波帯での動作を確認した。この研究では、[1]実効的な電極間隔を従来デバイスの1/2以下にして駆動電圧、駆動電力の低減を図る[2]さらに周期分極反転構造による擬似速度整合を用いて相互作用長を拡大する[3]これらの技術を用いて、準ミリ波帯・ミリ波帯高速高効率デバイスの実現を図る本年度は、下記の研究成果を得た。1.分極反転構造を用いた光強度変調器の動作解析基板としてz-cut LiNbO_3,zcut LiTaO_3を用いて、変調電界分布、光波モードの界分布と電極の損失を考慮した解析を行い、プッシュプル型電極構成マッハツェンダー光強度変調器の最適構造を追究した。その結果、電極長30mm以下で、半波長電圧1V程度で動作する変調器の可能性を明らかにした。2.デバイスの設計・試作・動作実験設計に基づいてデバイスを設計・試作した。可視光での動作を考えて基板にはz-cut LiTaO_3を用いた。分極反転構造の作製にはパルス電圧印加法を、光導波路の作製はプロトン交換法を用いた。低周波におけるデバイスの半波長電圧を測定したところ、従来型構造変調器に比べて約1/4であることを確認した。また、周期分極反転構造と組み合わせた擬似速度整合光強度変調器の試作・動作実験も行い、設計周波数15GHzにおける帯域変調動作を確認した。さらに、ストイキオメトリー組成z-cut LiTaO_3を用いた変調器の試作・評価も行い、15GHz帯での変調を確認した。

これにより、分極反転構造光強度変調器の有用性を実証した。また、周期分極反転構造、非周期的分極反転構造を用いたデバイスの評価も行い、準ミリ波帯での動作を確認した。
大血管症と細小血管症・微小血管障害に対するアディポネクチンの有効性に関する研究

冠動脈疾患患者ではアディポネクチンレベルは低下していることを明らかにした。急性心筋梗塞患者において、男性では入院時のアディポネクチンレベルが、女性では入院時と退院時のアディポネクチンの差が独立した予後因子であった。低アディポネクチン血症では冠動脈プラーク内の脂質成分を占める領域が多く、スタチンを投与することにより脂質成分を含むプラーク形成を抑制できることが予想された。細小血管である眼動脈の血流パターンは冠動脈疾患の重症度を反映するものと考えられた。我々の研究結果より大血管から細小・微小血管レベルに至るまで、アディポネクチンとの関連が明確となり、アディポネクチンレベルを上昇させることによる動脈硬化の進展抑制の可能性が示唆された。(1)冠動脈プラークとアディポネクチンとの関連(2)喫煙とアディポネクチンとの関連(3)冠微小血管障害とアディポネクチンとの関連(4)冠血流予備能とアディポネクチンとの関連(5)急性心筋梗塞に関する大規模臨床試験冠動脈疾患患者ではアディポネクチンレベルは低下していることを明らかにした。本研究の目的は大血管から細小・微小血管レベルに至るまで、アディポネクチンの作用や有効性を臨床的に明確にし、虚血性心疾患における日本人のための最適な治療方針を見いだすことである。平成18年度はアディポネクチンと大血管症に関する臨床研究をおもに行ってきた。冠動脈の脆弱化したプラークが破裂して急性冠症候群が発症するため、脆弱化したプラークを安定化させることが重要であるものの、現在のところ事前に脆弱化したプラークの存在を知りうることは困難である。一方、冠動脈造影によりプラークの辺縁などからcomplexityを認識できるが、complex lesionが意味するところは脆弱化したプラークが破裂したことを予想させる。よって脆弱化したプラークの存在を示唆するマーカーを見いだすことができれば臨床的に大変有用となる。冠動脈プラークの脆弱性とアディポネクチンとの関連を調べるために、男性207例(安定狭心症152例と急性冠症候群55例)のアディポネクチンレベルに対する冠動脈造影上のcomplexityについて検討した。安定狭心症患者において、冠動脈にcomplex lesionを有する(n=60)ほうがsimple lesion (n=92)を有するよりもアディポネクチンレベルは有意に低下していた(4.14[2.95-6.02]vs5.27[3.67-8.12]μg/mL, p=0.006)。多変量解析では、アディポネクチンレベルは独立してcomplex lesionと関係していた(オッズ比:0.514、95%CI:0.278-0.591、p=0.034)。特に安定狭心症患者よりアディポネクチンレベルが低い急性冠症候群患者において、複数のcomplex lesionを有するほうが1個のcomplex lesionを有するよりも有意にアディポネクチンレベルは低下していた(3.26[2.26-4.46]vs4.21[3.36-5.411μg/mL, p=0.032)。以上の検討より、低アディポネクチン血症は脆弱化した冠動脈プラークが存在することが示唆された。低アディポネクチン血症を特徴とするメタボリックシンドローム患者において、急性冠症候群の発症をアディポネクチンレベルが予知できる可能性を見いだしたため報告した(J Am Coll Cardiol.2006;48:1155-1162..)。しかしプラークの脆弱性の判断が冠動脈造影によるため、やや正確性を欠いている。そのため、冠動脈プラークの性状を識別できる特殊な血管内超音波であるVirtual Histologyを用いて引き続き検討している。現在解析中であるが、冠動脈造影とは異なり狭窄が明らかではない部分においてもプラークが存在しており、冠動脈の一部分だけではなく冠動脈全体を評価するため、より精度を増して検討することができる。これによりアディポネクチンと冠動脈プラークの組成との関連が明らかになり、今後の前向き試験や内科的治療に大いに役立つことが期待される。一方、喫煙者のアディポネクチンレベルは低下しているという報告がこれまでにいくつか散見されるが、実際に禁煙をすることでアディポネクチンレベルが上昇することを最近見出した。しかしアディポネクチンレベルはさまざまな因子が影響するためにこれらの関与を十分に考慮する必要があり、現在さまざまな因子の変化率などを算出し、さらに多変量解析を行い、禁煙の重要性を検討しているところである。平成19年度も昨年と同様にアディポネクチンと大血管症に関する臨床研究をおもに行ってきた。

女性の急性心筋梗塞(AMI)後の予後は不良であることが知られているが詳細は不明である。AMI後の予後に関して男女別にアディポネクチンの経時的変化に違いがあるか検討した。AMIを発症した114名の男性と42名の女性が対象である。観察期間中主要心イベントは女性が多く、予後因子で調整しても5.6倍女性のほうが高かった。特にAMI1年後までの予後規定因子はKillip分類(p<0.001)と性差(p<0.05)であった。入院時女性のアディポネクチンレベルは男性よりも有意に高く(8.66μg/mL[6.6-14.08]vs4.71μg/mL[3.47-7.27],p<0.0001)、AMI後も同様であった。多変量解析の結果、男性では入院時のアディポネクチンレベルが(p<0.0001)、女性では入院時と退院時のアディポネクチンの差が独立した予後因子であった(p<0.05)。つまりAMI後のアディポネクチンレベルの経時的変化は男女間で異なっており、AMI後の予後を予測するのに有用であると考えられた(Atherosclerosis2007;194:204-213)。非糖尿病患者におけるアディポネクチンの役割について検討するために、耐糖能異常(IGT)や非糖尿病で冠動脈疾患(CAD)を有する男性患者においてアディポネクチンレベルを測定した。その結果IGT患者は耐糖能正常である患者より有意にアディポネクチンレベルが低下しており(4.47μg/mL[3.23-6.39]vs5.85μg/mL[3.99-8.65],p=0.003)、多変量解析の結果アディポネクチンレベルはIGTと関係していた(OR:0.623,95%CI:0.397-0.980,p=0.041)。CADを有する非糖尿病患者ではCADを有さない非糖尿病患者に比べてアディポネクチンレベルは有意に低下しており(4.60μg/mL[3.32-6.38]vs6.08μg/mL[4.10-9.88],p<0.001)、多変量解析の結果アディポネクチンレベルはCADと関係していた(OR:0.432,95%CI:0.256-0.728,p=0.002)。つまり非糖尿病の男性患者において、アディポネクチンレベルによりCADに関する情報を提供する可能性が示唆された(Circ J2007;71:1703-1709)。平成20年度は喫煙者が禁煙することによりアディポネクチンレベルが上昇するのか臨床的に検討した。安定狭心症の男性患者のうち、冠動脈ステント留置術並びに6ヶ月後の確認造影を施行した連続72名(非喫煙者47例、喫煙者25例)を対象として、べースライン(ステント留置術施行時)及び6ヶ月後のアディポネクチンレベルを測定し、喫煙状態との関連を検討した。非喫煙者(n=47)では、べースラインと6ヶ月後においてアディポネクチンレベルに有意差は認められず(4.22[3.15-6.43]vs4.58[3.03-6.26]μg/mL, p=0.124)、また喫煙者のうち6ヶ月後まで喫煙を継続していた継続群(n=10)でも有意差は認められなかった(4.77[4.25-10.53]vs5.16[4.11-8.10]μg/mL,p=0.721)。
ネットワーク信頼性に基づく自動車の自動運転実用化によるストック効果推計技術の開発

本研究ではネットワーク信頼性に着目し、自動車の自動運転技術実用化が社会にもたらす効果を事前評価するための技術開発を行う。本研究では、自動運転技術実用化がもたらす一次的な効果として、1確率的に変動する交通容量の量的・質的改善、2気象災害に対する脆弱性の改善および3道路ネットワークの効率的利用の3つを考えるが、今年度は、1と3に関する技術的な検討を行った。また、2に関しては、実験的・定性的な検討を行った。具体的には、1に関しては、自動運転自動車間の運転特性が均一化するだけではなく、登坂部でのアクセル制御等も併せて行うことによって、平均交通容量を増大させるだけではなく、その変動を削減できる。このことを踏まえ、交通工学理論に基づき、自動運転車両の普及率と交通容量の関係を解析的に表現した。このように確率分布として表現される交通容量から、ネットワークの移動時間も確率分布として表現可能となる。3に関しては、ネットワーク上の自動車は、移動時間の平均だけではなくそのばらつき(時間信頼性)も考慮して経路選択を行うものとして定式化を行った。すなわち、人が運転する車両はその効用が最大化される経路を選択するものとし、自動運転車両は協調的行動をとると考え、ネットワーク全体の効用が最大化される経路を選択するものとして、それぞれの車両の経路選択行動を解析的に記述した。以上の2点は、今後ネットワークモデル内で表現され、自動運転車両の普及に伴うストック効果推計のために活用される。一方、今年度はネットワーク上のすべての車両が人が運転する車両である場合とすべての車両が自動運転車両である場合を想定して、自動運転車両が完全普及した場合のストック効果を推計可能なネットワークモデルの開発も行った。このモデルでは、上記3による効果、すなわち自動運転車両によるネットワークの効率的利用による効果を推計している。ネットワーク信頼性に着目し、自動車の自動運転技術実用化が社会にもたらす効果を事前評価するための技術開発を行うことが最終目標である。今年度は、自動運転技術実用化がもたらす一次的な効果として、1確率的に変動する交通容量の量的・質的改善および3道路ネットワークの効率的利用の関する技術的な検討を行い、それらをネットワークモデルに組み込むための見通しを立てることができた。また、また、2に関しては、実験的・定性的な検討を行っており、今後も継続していく予定である。さらには、ネットワーク上のすべての車両が人が運転する車両である場合とすべての車両が自動運転車両である場合を想定して、自動運転車両が完全普及した場合のストック効果を推計可能なネットワークモデルの開発もおこない、その研究成果としての論文は、現在国際学会に投稿中である。以上から、概ね順調に進展していると判断した。自動運転車両の普及過程におけるストック効果を推計するためには、その普及率に応じた、1確率的に変動する交通容量の量的・質的改善効果および3道路ネットワークの効率的利用効果を推計する必要がある。また、本研究で考える道路ネットワーク上には2種類の車両(人が運転する車両と自動運転車両)が存在するため、それらの経路選択問題はマルチクラスユーザ問題として定式化されることになる。マルチクラスユーザを扱うネットワークモデルでは、一般的に解の一意性が保証されないことが知られている。もし、解が一意的に決まらない場合、自動運転車両の普及によるストック効果も一意的に決まらないため、解析的な解の一意姓の検証は重要事項である。そのため今後は、開発するネットワークモデルの解の安定性・一意性等の解析的な特性を明らかにする必要がある。さらには、解が一意的に決まる条件を明らかにすることも必要となる。以上の点を検討するための数学的な枠組みは既に存在するため、それらを適用した検討を行うことになる。マルチユーザクラスを前提としたネットワークモデルに関しては、大規模ネットワークを対象にして効率的に解くためのアルゴリズムは、いくつか存在する。しかしながら、それらを本研究で開発するネットワークモデルにそのまま適用することはできない。そのため、本研究で開発するネットワークモデルを大規模ネットワークに適用可能とする効率的なアルゴリズム開発が必要となる。既存の効率的なアルゴリズムを改良・調整することにより、本研究で開発するネットワークモデルに対する効率的アルゴリズムの開発を行うことになる。

以上の2点は、今後ネットワークモデル内で表現され、自動運転車両の普及に伴うストック効果推計のために活用される。一方、今年度はネットワーク上のすべての車両が人が運転する車両である場合とすべての車両が自動運転車両である場合を想定して、自動運転車両が完全普及した場合のストック効果を推計可能なネットワークモデルの開発も行った。このモデルでは、上記3による効果、すなわち自動運転車両によるネットワークの効率的利用による効果を推計している。ネットワーク信頼性に着目し、自動車の自動運転技術実用化が社会にもたらす効果を事前評価するための技術開発を行うことが最終目標である。今年度は、自動運転技術実用化がもたらす一次的な効果として、1確率的に変動する交通容量の量的・質的改善および3道路ネットワークの効率的利用の関する技術的な検討を行い、それらをネットワークモデルに組み込むための見通しを立てることができた。また、また、2に関しては、実験的・定性的な検討を行っており、今後も継続していく予定である。さらには、ネットワーク上のすべての車両が人が運転する車両である場合とすべての車両が自動運転車両である場合を想定して、自動運転車両が完全普及した場合のストック効果を推計可能なネットワークモデルの開発もおこない、その研究成果としての論文は、現在国際学会に投稿中である。以上から、概ね順調に進展していると判断した。自動運転車両の普及過程におけるストック効果を推計するためには、その普及率に応じた、1確率的に変動する交通容量の量的・質的改善効果および3道路ネットワークの効率的利用効果を推計する必要がある。また、本研究で考える道路ネットワーク上には2種類の車両(人が運転する車両と自動運転車両)が存在するため、それらの経路選択問題はマルチクラスユーザ問題として定式化されることになる。マルチクラスユーザを扱うネットワークモデルでは、一般的に解の一意性が保証されないことが知られている。もし、解が一意的に決まらない場合、自動運転車両の普及によるストック効果も一意的に決まらないため、解析的な解の一意姓の検証は重要事項である。そのため今後は、開発するネットワークモデルの解の安定性・一意性等の解析的な特性を明らかにする必要がある。さらには、解が一意的に決まる条件を明らかにすることも必要となる。以上の点を検討するための数学的な枠組みは既に存在するため、それらを適用した検討を行うことになる。マルチユーザクラスを前提としたネットワークモデルに関しては、大規模ネットワークを対象にして効率的に解くためのアルゴリズムは、いくつか存在する。しかしながら、それらを本研究で開発するネットワークモデルにそのまま適用することはできない。そのため、本研究で開発するネットワークモデルを大規模ネットワークに適用可能とする効率的なアルゴリズム開発が必要となる。既存の効率的なアルゴリズムを改良・調整することにより、本研究で開発するネットワークモデルに対する効率的アルゴリズムの開発を行うことになる。
情報源に依存したマッチング行動

人や動物は,実験室で人工的に設定された確率ルールで得られる報酬が決まるような環境では,しばしば,得られる報酬を最大化することに失敗し,非合理な行動を示す.このとき,しばしばマッチング則と呼ばれる行動上の法則を満たすことが知られている.本研究課題では,これまで,このようなマッチング行動に至る学習アルゴリズムに共通の原理を明らかにし,その学習戦略がもっと広い枠組の中では報酬最大化という合理性をもつことを証明した.さらにこのマッチング学習戦略を実現するようなシナプス可塑性の特性に必要な条件を明らかにしてきた.今年度は,マッチング学習戦略を実現するシナプス変化則の1例として,「強化メタ学習則」という学習則を提案し,その学習則がもつ様々な能力について検証した.Bi & Poo(1998)は,可塑性を起こす前のシナプス強度によってその後に起こる可塑性の程度が変わり,しかもその依存性がシナプス増強と抑圧で非対称となり,ある強度付近以外では,増強と抑圧が極めて不均衡であることを示している.これは,予め決まっている学習則の特性によって,ある強度に強制的に集まってくるような力を常に受けている,と解釈できる.ニューロンが入力に対する選択性を獲得するためには,同じような入力を受けているシナプスの中から特定のシナプスだけ選ばれて,その強度が強くなり,他のシナプスの強度が弱くなる必要があり,小さな差異を強調して広げていく仕組みが必要である.予め大きな力を受けている学習則では,このようなことは不可能である.本研究では提案した「強化メタ学習則」がこの問題を解決すると共に,ニューロン活動と行動上の実報酬との時間遅延をどの様にシナプス学習に反映させるか,という遅延報酬問題も解決することを示した.動物はしばしば報酬最大化するような行動に至らずに,「マッチング則」と呼ばれる行動上の法則を満たすことが知られている.マッチング則とは,各行動を選択した回数の割合がその行動を通して得られた報酬量の割合に一致するという法則であり,これが成り立つ行動をマッチング行動と呼ぶ.マッチング行動は人を含めた様々な種で観測されており,マッチングを示すような共通の学習機構が脳に存在することを示唆している.マッチング行動に至るような学習アルゴリズムは多数提案されており,近年,シナプスの学習則として実現するための一般則も提案されている.しかし,そのような学習機構が存在するとしても,なぜ脳は報酬最大化ではなくマッチングを目指すのか,不明のままであった.我々は,マッチングと報酬最大化に関するこれまでの議論が,限定された行動の範囲で行われていることに気づき,報酬最大化行動がマッチング則を満たさないのは,適切な状態空間を設定していない場合に限られることを証明した.つまり適切な状態空間を設定すれば,マッチングを目指す学習戦略でも真の最適行動に至ることがわかる.動物に一とっては状態空間を明示されておらず,適切に状態を定めるための情報源を探索することが必要である.その探索に失敗し,適切な情報源に至っていないとき,マッチング行動という非合理行動が顕れたのではないかと考えられる.マッチング戦略が実際に脳で採用されているのかどうかを調べるため,今年度は,不適切な情報源のもとでの意思決定の学習に関する理論的枠組を確立し,マッチング戦略を用いているかどうかを,行動データから判別する手法を開発した.人や動物は,実験室で人工的に設定された確率ルールで得られる報酬が決まるような環境では,しばしば,得られる報酬を最大化することに失敗し,非合理な行動を示す.このとき,しばしばマッチング則と呼ばれる行動上の法則を満たすことが知られている.本研究課題では,これまで,このようなマッチング行動に至る学習アルゴリズムに共通の原理を明らかにし,その学習戦略がもっと広い枠組の中では報酬最大化という合理性をもつことを証明した.さらにこのマッチング学習戦略を実現するようなシナプス可塑性の特性に必要な条件を明らかにしてきた.今年度は,マッチング学習戦略を実現するシナプス変化則の1例として,「強化メタ学習則」という学習則を提案し,その学習則がもつ様々な能力について検証した.Bi & Poo(1998)は,可塑性を起こす前のシナプス強度によってその後に起こる可塑性の程度が変わり,しかもその依存性がシナプス増強と抑圧で非対称となり,ある強度付近以外では,増強と抑圧が極めて不均衡であることを示している.これは,予め決まっている学習則の特性によって,ある強度に強制的に集まってくるような力を常に受けている,と解釈できる.ニューロンが入力に対する選択性を獲得するためには,同じような入力を受けているシナプスの中から特定のシナプスだけ選ばれて,その強度が強くなり,他のシナプスの強度が弱くなる必要があり,小さな差異を強調して広げていく仕組みが必要である.予め大きな力を受けている学習則では,このようなことは不可能である.本研究では提案した「強化メタ学習則」がこの問題を解決すると共に,ニューロン活動と行動上の実報酬との時間遅延をどの様にシナプス学習に反映させるか,という遅延報酬問題も解決することを示した.
超臨界金属流体の短・中・長距離構造の解明

西播磨の大型放射光施設SPring-8のビームラインBL04B1において、偏向磁石によって得た最大工ネルギー170KeVの白色X線を利用して、流体水銀のエネルギー分散X線回折測定を行った。密度範囲は、液体の密度13.6g/cm^3から高密度気体の密度1.9g/cm^3までの広い範囲にわたる。得られた二体分布関数を解析することにより、水銀が体積膨張するときミクロにみてどのように膨張するかという基本的な問いに対する明確な答えが得られた。すなわち、水銀は結晶が熱膨張するのとは全く異なり、決して一様に膨張するのではない。ランダムな配列をしている原子集団の中から原子を一個また一個と抜き去るようにして、局所的に不均質な原子配列を生み出しつつ、あたかも密な構造から疎な構造へと構造転移を引き起こしながら膨張するという事実が明らかになった。流体水銀の臨界点近傍にみられる金属-非金属転移は、このように密な構造から疎な構造への構造転移によって引き起こされたものであると理解される。また、(1)金属領域、(2)金属-非金属転移領域領域、および(3)高密度気体領域の3つの領域では、ミクロ構造の変化の仕方が著しく違うことが明らかになった(K.Tamura et al,J.Phys:Condens.Matter 10(1998)11405-11417,K.Tamura et al,Jpn.J.Appl.Phys.(1999)in press.)。また、流体セレンについても超臨界領域にわたる広い温度圧力範囲でX線回折測定を行うことができた。さらに、X線小角散乱測定用高圧容器および圧縮機を新たに設計・製作し、これらをSPring-8の新設ビームラインBL04B2に設置した。このことにより、次年度以降、1700°C、2000気圧までの温度圧カ範囲で超臨界金属流体のX線小角散乱測定を行うことが可能となり、密度ゆらぎについての情報を得ることができる。
創造性を育む音楽づくりの教育プログラム開発

乳幼児、児童、保育者・教員養成課程の学生の音楽的な活動を観察することを通し、創造性について問い直すことから始め、「創造性を育む音楽づくりの教育プログラムを開発すること」を目的として研究を行った。音楽づくりに関連するフィールドを継続的に観察するとともに、仮説にもとづく実践(音楽づくりの教育実践)を行い、さらに教育現場での意識調査を目的とした質問紙調査を実施した。1モノ・音とかかわり探究するプロセス、2他者とかかわり協働するプロセス、3制約を手がかりとして試行錯誤、工夫するプロセスにおいて創造性が発揮され、かつ創造的な活動が促進されることが明らかになった点が、本研究の中心的な成果である。乳幼児、児童、保育者・教員養成課程の学生の音・音楽を介した表現を観察すること(フィールドワーク)を通して、創造性について問い直すことから始め、「創造性を育む音楽づくりの教育プログラムを開発すること」が本研究の目的である。まず、本年度のフィールドワークの主な研究実績は以下の通りであり、これらのフィールドワークの成果をいくつかの学会および論文にて発表した。・東京都のいくつかのこども園、幼稚園ではワークショップを継続的に行っており、子どもの音楽的な表現を創造的な営みとして検討している。この一連のワークショップは「音のおみせやさん」というコンセプトによるもので、「糸」「声」「聴く」「息」「長唄との出会い」などの様々な教材や環境を用意する中で、子どもがどのように音と出会い、どのように音とかかわり、その中でどのように音楽的な表現へと向かっていくのかを、創造性の視点から質的に分析・解釈を行っているものである。・保育者・教員養成課程の授業実践研究は「創造性と制約」という視点から、授業における様々な制約が創造的な活動にどのように影響するかを質的に検討しているものである。また、本年度は昨年度実施した質問紙調査(音楽づくりにおける創造性についての教育現場での意識調査)の結果の分析・解釈を深め、学会および論文にて発表を行うなど、研究代表者、研究分担者が各々の視点から創造性研究を進め、研究成果の発表を行った。フィールドワークの研究実績は以下の通りである。横浜市の保育園でのオペレッタの実践を継続的に観察し、そこでの子どもたちの活動における創造性、および、その活動を支える保育者の創造性について検討を行っている。東京都の幼稚園では、「聴く」「声」「糸とかかわる」「日本の伝統音楽と出会う」というキーワードによりワークショップを継続的に行い、そこでの子どもの表現を創造的な営みとして検討することを行っている。大学の保育者・教員養成課程での音楽づくりの授業実践において、その活動がどのように創造的であり、創造的であることとそこにかかる「制約」の関係がどのようなものであるかについて検討を行っている。それらの研究成果を学会等(日本保育学会、日本音楽教育学会)で発表した。また、音楽づくりにおける創造性についての教育現場での意識調査を目的とし、岡山、愛知において、現職の小学校教諭(音楽)を対象とした質問紙調査を行った。この結果を学会(日本音楽教育学会)において発表した。フィールドワークおよび質問紙調査と並行し、音楽教育における音楽づくりの理念、目的、内容、方法などを国内外の文献資料や教科書などから調査する基礎的研究も各々の分担に沿って行った。乳幼児、児童、保育者・教員養成課程の学生の音・音楽を介した表現を観察すること(フィールドワーク)を通して、創造性について問い直すことから始め、「創造性を育む音楽づくりの教育プログラムを開発すること」が本研究の目的であった。最終年度である本年度は、これまでと同様にこども園や幼稚園でのワークショップを継続するとともに、これまでの成果を集大成し、テキストとして出版する準備を進めた。テキストは、本教育プログラムの提案・発表媒体となるもので、「現職の保育者・教員および保育者・教員養成課程の学生を対象とした音楽教育テキスト」という位置づけである。当初、「創造性を育む音楽づくりの教育プログラム」を単独で提示するテキストを予定していたが、音楽づくりの領域のみならず、「声について(歌唱の領域)」「モノとかかわる身体について(器楽の領域)」「耳について(鑑賞の領域)」など、音楽することにかかわる問題を広く扱うテキストの出版を目指すこととなった。本研究の成果は、その中の「創造性について(音楽づくりの領域)」のパートにおいて発表されることとなる。1.音楽づくりにおける創造性は、乳幼児期の経験からの連続として捉えられる2.音楽づくりにおける創造性は、成果物ではなくプロセスにこそ見い出されるものであり、かつ、プロセスでこそ育まれるという仮説によって本研究は始められた。

2.について、「モノ・音とかかわり探究するプロセス」「他者とかかわり協働するプロセス」「制約を手がかりとして試行錯誤、工夫するプロセス」において創造性が発揮され、かつ創造的な活動が促進されることが明らかになった点が、本研究の中心的な成果である。音楽教育学研究代表者、研究分担者が各々の担当フィールドでのフィールドワークを進めながら、各々の視点によるキーワードを設定し、論文および学会発表などによる成果を出している。平成23年度の研究計画に照らし、おおむね計画通りに進行しているといえる。基礎的研究、フィールドワークおよび質問紙調査を予定通り行った。平成25年度は、3年計画の本研究の最終年度となる。したがって、これまでの2年間の研究成果を踏まえ、これらをまとめ、関連する保育・教育機関、および研究機関に対して、「創造的な音楽づくりの教育プログラム」として提示する予定である。具体的には、アンケート、フィールドワークにて得た成果をもとに、研究代表者および研究分担者が各々の視点(キーワード)による執筆を行い、教材および論文として発表することを目指している。平成23年度の研究計画に照らし、おおむね計画通りに進行しているといえるが、これらの研究成果を教育プログラムの開発に集約するためには、まだデータが不足していることは否めない。平成24年度は、平成23年度の研究成果によって明らかになった点を踏まえ、さらにフィールドワークを重ね、また、必要に応じてインタビューや質問紙調査の実施も視野に入れ、最終年度(平成25年度)に教育プログラムを完成させることを目指したい。・研究代表者および研究分担者(研究協力者も含む)の打ち合わせ、研究会および学会等発表のための交通費・宿泊費・文献等購入費・アンケート回答など個人情報処理のためのシュレッダー購入費・研究成果発表のための出版にかかる費用など平成23年度は、研究代表者、研究分担者が、各々のフィールドにおいてフィールドワークおよび質問紙調査を行い、その研究成果をそれぞれ発表することを行った。平成24年度は、各々の研究成果を持ち寄り、相互に検討し合うための研究会をもち、そこでの研究成果の集約を主眼としたい。よって、研究会のための経費(旅費、宿泊費)の使用を予定している。また、平成23年度に引き続き、基礎的研究、フィールドワーク、インタビュー、質問紙調査に付随する物品費、旅費、人件費・謝金などの使用も予定している。
台風による鹿児島県電力系統被害の被害予測法開発に関する研究

鹿児島県は毎年台風が接近し上陸する特殊な地域であり、それによる電力系統の被害は甚大である。停電などが発生すると社会生活に多大な悪影響を及ぼし、電力会社の損失も極めて大きい。台風被害の発生時、迅速な復旧作業を行うためには、台風被害発生前に設備被害を予め計算できる正確な設備被害予測器が必要である。本研究では、気象庁などから入手できる台風の気象情報を基に、配電系統設備被害を予測する手法について考察した。すなわち、台風被害予測のための入力として、台風進路、風速、進行速度、暴風半径、中心気圧、などを考える。出力としては条径間電線被害件数、支持物被害本数、などを選んだ。その際特に、台風進路は台風被害に極めて強い相関があり、例えば遺伝的アルゴリズム(GA)により最適にパラメータ値設定されたガウス関数を、対象地の鹿児島に設置する。これを通過する台風のガウス関数標高地の平均で、台風進路を数値化するなどの手法を導入した。設備被害予測器の構造としては、2段階予測法が極めて有効であることが判明した。すなわち、最も基本的な部分としての1段目予測に、例えばGMDH形二次多項式モデル式を用いる。これだけでは予測不十分である部分を、2段目予測の回帰モデル式、又はニューラルネットワークやRBFネットワーク等で補正する。その結果、全体として精度良い予測器を合成する構造である。本手法を過去13年間に鹿児島地区に接近した29個の台風に適用し、過去の実データを使った台風被害予測の計算機シミュレーション実験を行った。その結果、本予測器の有効性が示された。なお、実用化に関しては、解決されねばならない多くの問題があり、これらは今後に残された研究課題である。台風気象情報から、鹿児島県各営業所ごとの、条径間電線被害数や支持物被害本数等の正確な設備被害予測ソフトの開発を行う。このため、回帰,RBF(ラジアルベイシス関数),ACF(自動抽出関数)モデルなどを基に、ニューラルネットワークやGA(遺伝的アリゴリズム)による理論を駆使した新しいコンピュータ用予測ソフトを構築することを、目的としている。このため、本年度は主に以下を実施した。1.データの収集と整理:1988年から1997年まで鹿児島本土に接近した17個の台風の気象庁発表の台風情報と、その台風被害状況を整理した。2.入出力データの選定・改修・規格化:気象庁発表の台風情報から、台風被害予測のための入力として、x1(hPa):中心気圧、x2(m/s):風速、x3(km/s):進行速度、X4(km):暴風半径、X5:位置などを考える。出力としては、y1:条径間電線被害件数、y2:支持物被害本数を選ぶ。なお入力情報は時々刻々変化し、被害は地域毎の特長がみられる。そこでこれらの関係を効率的に表現するため、進行経路をガウシャン関数ネットワーク、および入力バラメータ選定をGMDH法を用いた。これらは極めて有効であることがわかった。一方、入出力の規格化は線形変換だけでは不十分で、効果的な非線形変換の必要性もわかった。3.予測器の設計:上記2.の下に、回帰・RBF・ACFモデル等を使った新しいコンピュータ用予測法を研究し、シミュレーション実験を行りている。全般的に、本年度1年間で被害予測法の改善がかなりなされたが、実用にはまだ不十分であり、さらに一層の研究開発が必要である。このため、線形と2次非線形回帰,RBF(ラジアルベイシス関数),ACF(自動抽出関数)モデルなどを基に、ニューラルネットワークやGA(遺伝的アリゴリズム)による理論を駆使した新しいコンピュータ用予測ソフトを構築することを、目的としている。

このため、本年度は主に以下を実施した。1.データの収集と整理:1988年以降、鹿児島県本土に接近した台風の気象庁発表の台風情報と、その台風被害状況を収集した。そして各営業所地域ごとの被害予測ソフトが構築可能な形に整理し直した。2.入力データの選定と改修:気象庁発表の台風情報から、台風被害予測のための入力として、X_1(hpa):中心気圧、X_2(m/s):風速、X_3(km/s):進行速度、X_4(km):暴風半径、X_5:位置などを考える。出力としては、y1:条径間電線被害件数、y2:支持物被害本数などを選ぶ。なお入力情報は時々刻々変化し、被害は地域毎の特徴がみられる。そこでこれらの関係を効率的に表現するため、進行経路をガウシャン関数ネットワーク、および入力パラメータ選定を2次多項式のGMDH法を用いた。これらは極めて有効であることがわかった。なお少ない情報量のため、効果的な入出力データの一層の改築が必要であることもわかった。3.予測器の設計:上記2.の下に2次多項式・線形回帰・RBF・ニューラルネットワークモデル等を使った新しい2段階予測法を研究し、シミュレーション実験を行っている。全般的に、本年度1年間で被害予測法の改善がかなりなされたが、実用にはまだ不十分であると思われる。実用化をさらにおし進めるため、ITやGPSをも駆使した一層の研究開発が必要であろう。
高分子がいしのフラッシュオーバ機構の解明

撥水性を有する高分子がいしのフラッシュオーバ機構解明を解明するため,高分子がいしの外被材料として使用されているシリコーンゴムを用い,交流電圧を印加して以下の実験・検討を行った.1.板状シリコーンゴム上の水滴の挙動観察,ならびに水滴を介したフラッシュオーバ現象の調査.2.湿潤時における板状シリコーンゴムの表面状態と部分放電特性との関係把握.3.汚損湿潤時における棒状シリコーンゴム表面の部分放電特性の測定,および試料の化学分析.本研究で得られた成果をいかに示す.1.シリコーンゴム上の水滴は,印加電圧がある値を超えると60Hzで振動し始めた.電圧を上昇させると,水滴は電界方向に引き伸ばされ、やがて水滴を介したフラッシュオーバに至った.2.水滴の合計体積が大きいほど,水滴の個数が多いほど,振動開始電圧・フラッシュオーバ電圧は低くなった.高電圧電極付近にある水滴がフラッシュオーバ電圧低下への寄与が大きかった.3.印加電圧周波数が60Hzの場合、体積18μlの水滴が共振を起こし振動が激しくなった。共振が生じた場合には鉛面電気絶縁性能に影響を与える可能性が示唆された。4.シリコーンゴム表面を人工的に荒らした試料では放電が発生しやすく,表面状態が鉛面電気絶縁性能に影響を及ぼすことがわかった.撥水性の低下が原因と考えられる。5.霧に塩水を用いた場合には,水道水の場合に比べて放電は発生しにくくなった.塩水は導電率が高く,シリコーンゴム上の水滴近傍の電界が緩和されるためと考えられる.6.化学分析の結果,今回の試料条件下におけるシリコーンゴムの劣化の程度は小さいことが判明した.7.放電特性に及ぼす種々の要因の影響を実験的に評価した結果,塩霧流入量0.60l/h,塩水導電率800μS/cm,塩面電位傾度60V/mm程度が劣化加速試験に適していると考えられる.撥水性を有する高分子がいしのフラッシュオーバ機構解明を解明するため,高分子がいしの外被材料として使用されているシリコーンゴムを用い,交流電圧を印加して以下の実験・検討を行った.1.板状シリコーンゴム上の水滴の挙動観察,ならびに水滴を介したフラッシュオーバ現象の調査.2.湿潤時における板状シリコーンゴムの表面状態と部分放電特性との関係把握.3.汚損湿潤時における棒状シリコーンゴム表面の部分放電特性の測定,および試料の化学分析.本研究で得られた成果をいかに示す.1.シリコーンゴム上の水滴は,印加電圧がある値を超えると60Hzで振動し始めた.電圧を上昇させると,水滴は電界方向に引き伸ばされ、やがて水滴を介したフラッシュオーバに至った.2.水滴の合計体積が大きいほど,水滴の個数が多いほど,振動開始電圧・フラッシュオーバ電圧は低くなった.高電圧電極付近にある水滴がフラッシュオーバ電圧低下への寄与が大きかった.3.印加電圧周波数が60Hzの場合、体積18μlの水滴が共振を起こし振動が激しくなった。5.霧に塩水を用いた場合には,水道水の場合に比べて放電は発生しにくくなった.塩水は導電率が高く,シリコーンゴム上の水滴近傍の電界が緩和されるためと考えられる.6.化学分析の結果,今回の試料条件下におけるシリコーンゴムの劣化の程度は小さいことが判明した.7.放電特性に及ぼす種々の要因の影響を実験的に評価した結果,塩霧流入量0.60l/h,塩水導電率800μS/cm,塩面電位傾度60V/mm程度が劣化加速試験に適していると考えられる.撥水性を有する高分子がいしのフラッシオーバ機構解明のための基礎的情報を得るため,高分子がいしの外被材料として使用されているシリコーンゴムを用い,交流電圧を印加して以下の実験を行った.1.板状シリコーンゴム上の水滴の挙動観察,ならびに水滴を介したフラッシオーバ電圧の測定.2.湿潤時における板状シリコーンゴム上の部分放電現象の観察および部分放電諸量の測定.3.汚損湿潤時における棒状シリコーンゴム表面の部分放電特性の測定,および劣化試料の化学分析.本研究で得られた成果を以下に示す.1.シリコーンゴム上に15100μlの水滴を13滴乗せた場合,印加電圧がある値を越えると水滴は60Hzで振動し始めた.さらに電圧を上昇させると,水滴は電界方向に引き伸ばされて120Hzで振動し,やがて水滴を介したフラッシオーバに至った.2.水滴の体積が大きいほど,水滴の個数が多いほど,振動開始電圧・フラッシオーバ電圧は低くなった.水滴が1滴の場合,高電圧電極付近に置いた場合のフラッシオーバ電圧が,中央部あるいは接地電極付近に置いた場合に比べて低くなった.水滴が受ける電界の大きさに起因するものと考えられる.3.霧室中でノズルによりシリコーンゴム表面を間接的に湿潤させた場合,最初は部分放電は発生しないが,撥水性が低下し始める頃から散発的な放電が確認された.

ガラスやエチレンプロピレンゴム表面に比べて,シリコーンゴム表面の部分放電電荷および放電パルス数は少なかった.4.化学分析の結果,今回の試験条件下におけるシリコーンゴムの劣化の程度は小さいことが判明した.5.表面電位傾度を10%程度上げても,表面の部分放電特性や表面の劣化に大きな違いは生じなかった.撥水性を有する高分子がいしのフラッシオーバ機構解明を解明するため,また,高分子がいしの長期信頼性評価のための加速試験法に関する基礎的検討を行うため、高分子がいしの外被材料として使用されているシリコーンゴムを用い,交流電圧を印加して種々の実験を行った.本研究で得られた成果を以下に示す.1.シリコーンゴム上に2080μlの水滴を2滴乗せた場合,印加電圧がある値を越えると水滴は振動し始めた.さらに電圧を上昇させると,水滴は電界方向に引き伸ばされて水滴を介したフラッシオーバに至った.フラッシオーバ電圧は水滴の合計体積に依存し,合計体積が大きいほどフラッシオーバ電圧は低下した.2.印加電圧一定として印加電圧周波数を徐々に変化させると,ある周波数において水滴の振動が激しくなる共振現象が認められた.水滴体積が18μlの場合,周波数60Hzで共振することがわかった.高分子がいし表面に60Hzで共振するような体積の水滴が存在すると沿面電気絶縁性能に影響を与えると推測される.3.表面にフラッシオーバによる放電痕をつけたり,サンドペーパで荒らしたりしてシリコーンゴムを人工的に処理した試料では放電が発生しやすく,表面状態が沿面電気絶縁性能に影響を及ぼすことがわかった.4.霧に塩水を用いた場合には,水道水の場合に比べて放電は発生しにくくなった.塩水は導電率が高く,シリコーンゴム上の水滴近傍の電界が緩和されるためと考えられる.5.霧室中でノズルにより棒状シリコーンゴム表面を間接的に湿潤させた場合,撥水性が低下し始める頃から散発的な放電が確認された.放電特性に及ぼす種々の要因の影響を実験的に評価した結果,塩霧流入量0.60l/h,塩水導電率800μS/cm,沿面電位傾度60V/mm程度が加速試験に適していると考えられる.
多人数における多様な会話形態に頑健な話者ダイアライゼーションに関する研究

本研究では,多様な発話形式に頑健な話者クラスタリングを実現するために,主成分分析による空間分離手法を用いて発話ごとに音韻性と話者性の分離を行い,さらに,発話内分散に応じて最適な話者空間の次元数を設定することで,音韻性を抑制した話者空間を構築する話者クラスタリング手法を提案した.従来のBICを用いた手法とGMMを用いたCLRによる話者クラスタリング手法との比較実験を行った結果,提案手法が最も高いクラスタリング精度を実現した.多人数会話において話題内容の違いによる発話動作の影響について分析を行うため、日本人学生3名による日本語と英語の会話音声を収録した。その際に、趣味などの自由な話題に関する会話(自由会話)と3名で協調して一定の結論に達する会話(目的会話)の2種類のデータを収集した。収録した会話データに対して総発話時間、平均発話長の母語である日本語と第二言語である英語間での違いおよび話題内容の違いによる影響について分析を行った。その際、グループごとにTOEICスコアを用いて降順にRank1、Rank2、Rank3と順位付けを行うことで参加者の英語能力の違いを表現した。総発話時間および平均発話長に関して、使用言語と話題内容を被験者内要因とし、被験者の相対的な英語能力を表すRankを被験者間要因としてANOVA分析を行った。その結果、総発話時間に関しては使用言語の主効果と話題内容の主効果で有意となり、また使用言語と英語能力を表すRankの交互作用で有意傾向であることから、使用言語と英語能力、話題内容の違いがそれぞれ総発話時間に影響することが示された。さらに、平均発話長に関しては使用言語の主効果で有意となり、使用言語の違いが発話の長さに影響することが示された。会話の活発さを示す総発話時間での評価では、会話テーマに関わらず第二言語である英語よりも母語である日本語での会話でより多く話す傾向が示された。また、話題内容に関しては、3人で協調して結論を出す目的会話の方が趣味などの自由会話よりも発話時間が短くなる傾向が示された。なお、英語能力の最も低い話者の発話時間が英語発話では短くなる傾向が示唆された。本研究では、講演音声を対象に発話形式の違いが話者認識に与える影響を分析し、発話形式に頑健な話者認識手法について検討を行った。日本語話し言葉コーパスの学会講演と模擬講演を対象に分析を行った結果、模擬講演は話者内分散が小さく話者間分散が大きいため認識率が高く、学会講演は話者内分散が大きく話者間分散が小さいため認識率が低い傾向があり、発話形式の違いが話者認識に影響を与えることが明らかになった。これらの結果を踏まえて、学会講演と模擬講演からなる多人数の音声データで学習したUniversalBackground Model(UBM)の学習データに対して判別分析を行うことで、発話形式の違いを考慮した特徴空間を構成する手法を提案した。学会講演と模擬講演合わせて200名による話者認識実験を行った結果、従来のUBM-MAP手法では学会講演にて79.7%、模擬講演にて94.3%、提案手法では学会講演にて81.3%、模擬講演にて94.8%の認識率が得られ、いずれの講演音声に対しても認識精度の改善が得られた。したがって、提案手法により講演の発話形式を考慮した話者認識を実現することができた。また、収録した多人数会話データに対して、音声や視線の動きなどの会話動作情報のタグ付けを行った。聞き手が話し手を見ている割合に着目して分析を行った結果、自由な会話と課題を達成するための目的会話においてどちらも話し手を見ている割合に違いがないことが明らかになった。また、会話中の沈黙の時間が自由会話に比べて目的会話の方が長いことが明らかになった。これらの結果を踏まえて、会話形式が異なる場合に音響情報のみならず沈黙などの発話動作を話者交替の検出時に考慮することの有効性を検討する必要があると考えられる。本研究では、多様な発話形式に頑健な話者クラスタリングを実現するために、音声データに含まれる音韻性と話者性に着目した。音声データから音韻性と話者性を分離することができれば、音韻性を抑制することで話者性をより強調することができると考えられる。話者識別と話者照合においては、主成分分析により得られる分散が大きい空間は音韻性、分散が小さい空間は話者性を表しているとみなして、音韻性を抑制した話者空間に音声データを射影し、話者空間上でGMM(Gaussian Mixture Model)を学習する手法が提案され、有効性が示されている。しかしながら、従来の話者クラスタリング手法では音韻性と話者性の分離という観点で処理されてこなかった。また、多人数会話では発話ごとに発話時間が異なるため、発話に含まれる音韻のばらつきが話者モデルを構築する際に影響を与えると考えられる。そこで、発話ごとに発話内分散を考慮した話者空間を構築し、統計的手法であるGMMを学習することで音韻による影響を抑えた話者クラスタリング手法を提案した。日本語話し言葉コーパスに含まれる講演音声を用いて、任意の長さの無音区間で音声を区切り、複数名の話者の発話順がランダムになるように音声データを作成し、1セットあたり5名と10名からなる疑似的な討論音声データを作成した。

これらの疑似的な討論音声データを用いて評価実験を行った結果、従来のBIC(Bayesian Information Criterion)に基づく手法ならびに通常のGMMに基づく手法に比べて、提案手法によりクラスタリング性能が改善され、話者数が5名ならびに10名のいずれにおいても90%以上と高い精度を得ることができた。したがって、提案手法により多様な発話形式に頑健な話者クラスタリングを実現することができた。本研究では,多様な発話形式に頑健な話者クラスタリングを実現するために,主成分分析による空間分離手法を用いて発話ごとに音韻性と話者性の分離を行い,さらに,発話内分散に応じて最適な話者空間の次元数を設定することで,音韻性を抑制した話者空間を構築する話者クラスタリング手法を提案した.従来のBICを用いた手法とGMMを用いたCLRによる話者クラスタリング手法との比較実験を行った結果,提案手法が最も高いクラスタリング精度を実現した.多人数会話における話題内容や発話形式の違いが話者認識にどのような影響を与えるかを分析し、発話形式に頑健な話者認識手法について検討することが目的であり、発話形式の違いが話者認識に影響を与えることを明らかにした。また、分析結果を踏まえて提案した手法により認識精度の改善を得ることができた。音声情報処理これまでの話者認識実験や会話データの分析により、明らかになったことや検討した手法を生かすことで、話者交替の検出や話者分類技術の開発を進めていく。多人数会話における話題内容の違いが発話動作にどのような影響を与えるかを分析することが目的であり、分析対象のデータとして新たに3名による自由会話と目的会話の2種類の会話音声を収録することができた。そして収録した音声データに対して、自由会話と目的会話において総発話時間と平均発話時間がどのように影響するかを明らかにすることができた。引き続き3名による自由会話と目的会話の会話音声を収録していき、より多くのデータを対象に話題内容の違いが発話動作にどのような影響を与えるかを分析していく。また、収録した会話音声を対象に話者の交替を検出する技術ならびに、各発話を同一話者ごとに分類する話者分類技術の開発を進めていく。
溶融塩電析とレーザー溶融法の複合表面改質による耐高温腐食表面の作製

本研究費により,本計画の中心装置であるレーザー変位計を用いた自動記録型熱天秤装置の新規作製を完了した.装置の測定精度は,従来品と同等以上であった.以下に,本計画全体の結果を示す.1.溶融塩電析とレーザー溶融法による高温耐食性表面の作製について母金属には10mm×10mm×1mmに切りだした純Niを用いた.この試料を800°Cの2mol%YCl_3-49mol%Nacl-49mol%KCl溶融塩中で,炭素棒を対極としてカソード定電位電解し,表面にYを電析させた.電析電位-2.0V(vs.Ag/Agcl(0.1)),電析時間30分の条件で電析させたYは,金属Niとの相互拡散によりNi-Y系金属間化合物(Ni_3Y,Ni_5Y)を形成した.この皮膜は100μm以上の厚さを持つ一様な皮膜であり,下地Niとの密着性は非常に良好であった.電析後の試料は,CO_2ガスレーザー(PSI社製,出力500W,ビーム走査速度95mm/sec)で表面溶融させた.2.Y電析試料の高温耐食性純Ni,Y電析Ni,およびレーザー照射後のY電析Ni試料を,1000°Cの純酸素雰囲気中で16時間高温酸化し,新規作製した熱天秤により質量変化を測定した.その結果,純Niに対し,Yを電析させた試料の酸化増量は3倍程度大きくなった.これは,電析過程によりNi-Y系金属間化合物が形成され,Niに対するYの比率が大きくなり,いわゆるYのキ-イング効果が現れずむしろYの強い酸素との親和力が発揮されたためと思われる.それに対し,レーザー溶融処理したY電析Niの酸化増量は純Niよりもわずかに小さくなった.これはレーザー溶融処理過程ですでにY_2O_3が熱処理層中に現れ,下地金属を保護する役割を果たしたためと考えられる.以上のように,本研究費による実験は滞りなく完了し,若干の新しい知見が得られた.本研究費により,本計画の中心装置であるレーザー変位計を用いた自動記録型熱天秤装置の新規作製を完了した.装置の測定精度は,従来品と同等以上であった.以下に,本計画全体の結果を示す.1.溶融塩電析とレーザー溶融法による高温耐食性表面の作製について母金属には10mm×10mm×1mmに切りだした純Niを用いた.この試料を800°Cの2mol%YCl_3-49mol%Nacl-49mol%KCl溶融塩中で,炭素棒を対極としてカソード定電位電解し,表面にYを電析させた.電析電位-2.0V(vs.Ag/Agcl(0.1)),電析時間30分の条件で電析させたYは,金属Niとの相互拡散によりNi-Y系金属間化合物(Ni_3Y,Ni_5Y)を形成した.この皮膜は100μm以上の厚さを持つ一様な皮膜であり,下地Niとの密着性は非常に良好であった.電析後の試料は,CO_2ガスレーザー(PSI社製,出力500W,ビーム走査速度95mm/sec)で表面溶融させた.2.Y電析試料の高温耐食性純Ni,Y電析Ni,およびレーザー照射後のY電析Ni試料を,1000°Cの純酸素雰囲気中で16時間高温酸化し,新規作製した熱天秤により質量変化を測定した.その結果,純Niに対し,Yを電析させた試料の酸化増量は3倍程度大きくなった.これは,電析過程によりNi-Y系金属間化合物が形成され,Niに対するYの比率が大きくなり,いわゆるYのキ-イング効果が現れずむしろYの強い酸素との親和力が発揮されたためと思われる.それに対し,レーザー溶融処理したY電析Niの酸化増量は純Niよりもわずかに小さくなった.これはレーザー溶融処理過程ですでにY_2O_3が熱処理層中に現れ,下地金属を保護する役割を果たしたためと考えられる.以上のように,本研究費による実験は滞りなく完了し,若干の新しい知見が得られた.