hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属錯体の多核化による電子的、構造的ダイナミクスの発現

テトラフェニルポルフィリン錯体の1つのフェニル基のオルト位にアミド基を導入したアミドポルフィリン(amtpp)を配位子に有するコバルト(II)ポルフィリン錯体[Co(amtpp)]が酸素分子を活性化してポルフィリン環を酸化的に開裂させることを見出した。この反応では、アミド基がオキソインドール環に変換され、その結果、ペンタピロール型配位子がコバルト中心を取り囲んだヘリカルなコバルト(III)錯体を生成することを見出した。この変換反応では、1-MeImの添加に伴い、コバルト上で酸素分子が活性化され、ポルフィリンの酸化的な開裂を引き起こしていることが示唆された。生成物は右巻きと左巻きのラセミ体として分離されるが、それらの絶対構造は単結晶構造解析により明らかにすることができた。さらに、キラルな軸配位子としてコチニンを添加しこの酸化反応を行った場合、左巻き型のCo-lpp錯体がおよそ12%程度、優先的に誘導されることがわかった。また、屈曲性のある架橋配位子を利用したフレキシブルな多核錯体、あるいは配位高分子を合成し、その温度変化、あるいはゲスト分子の放出と再吸着による構造変化について検討を進めた。4,4'-ジピリジルスルフィド(dps)を架橋配位子に用いて外部刺激に応答して一次元型配位高分子と、外部刺激に応答して変化する一連の配列構造の変化を明らかにした。[Ni(dps)_2(NO_3)_2]・G(G=ゲスト分子)で表される一連の配位高分子を合成し、ゲスト分子に依存した結晶構造、温度変化に応答して変化するチャンネル構造とその構造変化メカニズム、さらには、ゲスト分子の放出と再吸着に伴って起こる構造変化について検討を進めた。特に、メタノールとアセトンは細孔構造を誘起できなかったが、これらを1:1で混合した溶媒を反応に用いると、温度変化に応答して変化するチャンネル構造を有する配位高分子が得られることを見いだした。ジフェニルキノンメチド(dqm)型の配位子は大きな共役系を有することが知られて、錯体化した場合に特殊な電子構造を発現することが期待される。dqm骨格状にカルボキシル基を2つ有するcocdmを用い、ヘリカルなチューブ骨格を有する亜鉛錯体およびニッケル錯体を単離することに成功した。単結晶X線構造解析により、これらの錯体は、2分子のcocdmが配位したカチオン性亜鉛錯体ユニットとアニオン性のアクア亜鉛錯体ユニットの2種のユニットから成ることが分かった。それらの2種のユニット間は水素結合によって連結され、多核構造体を構築している。この配位子cocdmはキノン構造を有しており、酸化還元活性を有する。そのため、cocdmを配位子とする本錯体も酸化還元活性を発現することが期待される。CV測定により酸化還元活性の評価を行ったところ、配位子のみの場合と錯体の場合とで同様の酸化還元活性を有していることが明らかとなった。この錯体は紫外可視吸光測定ではソルバトクロミズムを示すことがわかった。配位子だけでも吸光波長のシフトは見られるが、錯体ではシフト幅が非常に大きく、錯形成による発色効果が発現したと推定される。
津波による侵食を考慮した防潮堤と海岸林による多重防護対策に関する研究

本研究は,最大級の津波に対する津波減災対策について,防潮堤および海岸林によって構成される多重防護が防潮堤を越流する津波流れについて,1.構造物周辺の流況の詳細を明らかにし,対策構造物の流勢緩和による浸食メカニズムの変化を移動床実験により明らかにする.2.防潮堤裏法尻部の侵食を低減し,粘り強く耐えることができる効果的な多重防護の配置方法を明らかにすることを目的としている.平成30年度までは防潮堤と海岸林による多重防護を対象とした水理模型実験により,背後地の減勢効果が高くなる多重防護の配置方法や,多重防護下における防潮堤裏法尻での洗堀について明らかにした.平成30年度は,防潮堤と海岸林による多重防護を対象とした水理模型実験および数値解析により,第1波によって防潮堤裏法尻に生じた洗掘孔や,防潮堤と海岸林の間に配置された堀状の構造物が背後の海岸林や津波減災効果に与える影響について明らかにした.洗掘孔による波の減勢によるせき止め効果を確認した一方で,その背後にある海岸林は水位上昇の影響を受け作用力が増加し,破断等の樹木破壊の危険性が増すことが分かった.また簡易な数値モデルによる解析の再現性と,背後地における洗掘孔が持つ津波減勢効果について,本研究では津波遅延時間に着目して明らかにした.本研究で対象とした範囲では洗掘孔による津波遅延時間は20秒程度であり,海岸林を100 m配置した場合に相当することが分かった.しかし,洗掘孔内の水位の初期状態や大きさによっては,洗掘孔内におけるエネルギー減衰を評価する必要があり,今後の検討が必要である.本研究は,最大級の津波に対する津波減災対策について,防潮堤および海岸林によって構成される多重防護が防潮堤を越流する津波流れについて,1.構造物周辺の流況の詳細を明らかにし,対策構造物の流勢緩和による浸食メカニズムの変化を移動床実験により明らかにする.2.防潮堤裏法尻部の侵食を低減し,粘り強く耐えることができる効果的な多重防護の配置方法を明らかにすることを目的としている.平成28年度は,多重防護の周辺流況の詳細を明らかにするために,防潮堤模型と海岸林模型を配置した水理模型実験をおこなった.津波のピーク付近を想定した定常流下の実験では,模型周辺の詳細な流況と海岸林模型に作用する力に対する模型の配置方法の影響について検討した.防潮堤模型の後方に海岸林模型を設置した場合の方が海岸林模型の作用力が大きくなり,それが流れに対する抵抗として働き,流速を抑えられるため,流れの減勢という点では効果が大きいことが分かった.一方で,防潮堤越流後の速い流れが海岸林にぶつかるため,海岸林前面での作用力が非常に大きく,樹木破壊の危険性も示された.段波を用いた非定常下における実験では,模型周辺の詳細な流況と海岸林模型に作用する力に加えて,模型背後の遡上高に対する模型の配置方法の影響について検討した.海岸林内部の流速分布を明らかにし,また模型背後の遡上高については防潮堤模型の前面に海岸林を配置したときに最も小さくなることを確認した.計画していた実験に関しては予定通りに進んでいるが,並行して進めている数値解析のデータ整理が遅れている.本研究は,最大級の津波に対する津波減災対策について,防潮堤および海岸林によって構成される多重防護が防潮堤を越流する津波流れについて,1.構造物周辺の流況の詳細を明らかにし,対策構造物の流勢緩和による浸食メカニズムの変化を移動床実験により明らかにする.2.防潮堤裏法尻部の侵食を低減し,粘り強く耐えることができる効果的な多重防護の配置方法を明らかにすることを目的としている.平成29年度は,防潮堤裏法尻部における侵食について明らかにするために,防潮堤模型と海岸林模型を配置し,防潮堤模型より下流側を移動床とした水理模型実験をおこなった.防潮堤背後に形成される洗堀孔の変化を確認し,防潮堤の高さが低い場合は,海岸林を配置した全ケースで,海岸林を配置しないケースに比べて洗堀孔が小さくなり,早い段階で洗堀の進行が止まっていることが確認できた.水面形から,海岸林を配置することで防潮堤裏法尻から陸側で水位が大きくなっていることから,海岸林が越流直後の流れを堰き止め,流速を抑えているために洗堀を軽減したと考えられる.防潮堤の高さが高いケースでも海岸林を配置することで洗堀孔が小さくなることが確認できたが,防潮堤の高さが低い場合に比べて越流時の流速が大きく,海岸林の効果も小さくなった.また樹木流失を考慮した条件でも実験をおこない,流失樹木よりも陸側の樹木が残存していれば,洗堀孔の低減効果が期待できることが確認できた.計画していた実験に関しては予定通りに進んでいるが,並行して進めている数値解析のデータ整理が遅れている.本研究は,最大級の津波に対する津波減災対策について,防潮堤および海岸林によって構成される多重防護が防潮堤を越流する津波流れについて,1.構造物周辺の流況の詳細を明らかにし,対策構造物の流勢緩和による浸食メカニズムの変化を移動床実験により明らかにする.2.防潮堤裏法尻部の侵食を低減し,粘り強く耐えることができる効果的な多重防護の配置方法を明らかにすることを目的としている.平成30年度までは防潮堤と海岸林による多重防護を対象とした水理模型実験により,背後地の減勢効果が高くなる多重防護の配置方法や,多重防護下における防潮堤裏法尻での洗堀について明らかにした.

平成30年度は,防潮堤と海岸林による多重防護を対象とした水理模型実験および数値解析により,第1波によって防潮堤裏法尻に生じた洗掘孔や,防潮堤と海岸林の間に配置された堀状の構造物が背後の海岸林や津波減災効果に与える影響について明らかにした.洗掘孔による波の減勢によるせき止め効果を確認した一方で,その背後にある海岸林は水位上昇の影響を受け作用力が増加し,破断等の樹木破壊の危険性が増すことが分かった.また簡易な数値モデルによる解析の再現性と,背後地における洗掘孔が持つ津波減勢効果について,本研究では津波遅延時間に着目して明らかにした.本研究で対象とした範囲では洗掘孔による津波遅延時間は20秒程度であり,海岸林を100 m配置した場合に相当することが分かった.しかし,洗掘孔内の水位の初期状態や大きさによっては,洗掘孔内におけるエネルギー減衰を評価する必要があり,今後の検討が必要である.平成29年度は28年度の実験および数値解析の結果から実験条件を設定する予定だったが,解析の整理が遅れていること,また28年度の実験で十分な結果が得られていることから,条件の設定は28年度の実験結果を中心に用い,計画書に沿って移動床下における水理模型実験を行っていく.平成30年度は,29年度の実験結果から津波第1波目に対する防潮堤背後の洗堀孔について明らかになったので,その結果を用いて津波越流後の地形条件を設定し,計画書に沿って津波第2波目に対する減災効果について水理模型実験をおこなっていく.平成28年度は査読付きの講演会論文を出していないため,旅費があまりかからなかった.端数が少し出たため,次年度使用額が生じました.水理模型実験に用いる模型作成の材料費として活用します.平成29年度はすでに講演会論文の査読が通り,発表が確定しているため,その旅費として使用する予定である.
中腎の形成不全に伴う性分化異常の分子機構の解明

我々は、Six1/Six4ダブルノックアウトマウスの解析から、腎臓形成においてSix1とSix4が協調的に働くことを報告した(Kobayashi et.al., 2007)。また、Six1/Six4ダブルノックアウトマウスの生殖巣では、それぞれの単独ノックアウトマウスでは観察されない雄から雌への性転換が高頻度(約85%)で観察された。その性転換を起こしたXY型の生殖巣は、雌の生殖巣と同様に生殖細胞の減数分裂分化を支持することから、雄特異的な遺伝子発現が誘導されただけではなく、機能的に雌化していることが明らかとなった。その性分化異常の原因として、雄性分化決定遺伝子であるSryとそれに続くSox9の発現低下が起こっていることを明らかにした(投稿準備中)。胎仔生殖巣の雄性分化には、十分な前駆細胞の細胞数が必須であると考えられている。Sryの発現以前の発生段階におけるSix1/Six4ダブルノックアウトマウス胚では、生殖巣前駆細胞集団を含むAd4bp/Sf1陽性細胞の細胞数が著しく減少しており、その結果、生殖巣及び副腎の矮小化に伴い、性分化異常が起こると考えられる。以上の結果から、Six1とSix4は、胎仔生殖巣の雄性分化において直接的にSryの発現調節に関与しているのではなく、むしろAd4bp/Sf1陽性細胞の誘導に重要な役割を担っているものと考えられる。我々は、Drosophilaのsine oculis遺伝子のマウスホモログ遺伝子であるSix1とSix4のダブルノックアウトマウスの解析から、転写因子であるSix1とSix4が腎臓発生において協調的に働くことを報告した(Kobayashi, et. al., 2007)。さらに、このSix1/Six4ダブルノックアウトマウスでは、Y染色体を持つ遺伝学的には雄の個体において、雄から雌への生殖巣の性分化異常が、出生時において調べたところ高頻度(約85%)で観察された。一方、Six1単独のノックアウトマウスではこの性分化異常は観察されないことから、性分化過程においてもSix1とSix4が協調的に働いていることを明らかにした。我々の解析から、この生殖巣の雄性分化異常は胎齢12.5日頃の生殖巣から既に形態学的に観察され、さらに、雄性分化に関わる遺伝子群の発現を検討した結果、胎齢12.5日頃の生殖巣でのSf1/Ad4bp及びSox9の発現低下に起因すると推察された。また、そのような生殖巣は、形態的には若干小さいが、i)胎齢11.5日頃の生殖隆起には、後腸から腸間膜を通じて移動してきた生殖細胞が定着していること、及びii)Y染色体を持つ遺伝学的には雄の生殖巣に定着した生殖細胞が、雌性分化、つまり減数分裂過程に進んでいることから、単なる生殖巣の形成不全ではなく、雌への性転換を起こしたものと考えられる。この性分化過程において、Six1とSix4は、雌雄ともに生殖巣と中腎に発現していることがRT-PCRで確認された。その発現に性差は認められなかったが、生殖巣においてSix1とSix4が雄性分化に関わる遺伝子群の発現を直接的に制御している可能性、或は中腎において機能している可能性が考えられた。
MIMO通信における送信ピーク電力を考慮した信号処理に関する研究

MIMO通信システムにおいて、送信電力増幅器の電力利用効率を改善するには、増幅すべき送信信号のピーク対平均電力比(PAPR)を低減することが重要となる。本研究課題では、送信ピーク電力および電力効率を考慮したMIMO信号処理技術を開発することを目的とする。MIMOマルチキャリア伝送およびベクトル符号化伝送における送信信号のPAPRを位相制御に基づき抑圧する技術を開発した。また、マルチキャリア信号のPAPRを低減するための適応ピークリミタを開発し、電力増幅器の非線形歪み補償技術と併用する場合の有効性を示した。複数のアンテナ素子を有するMIMO(Multi-Input Multi-Output)通信システムにおいて、送信電力増幅器の電力利用効率を改善するには、増幅すべき送信信号のピーク対平均電力比(PAPR)を低減する必要がある。本研究課題では、マルチキャリア伝送、ベクトル符号化伝送、シングルキャリア伝送などを対象として、送信ピーク電力を考慮したMIMO信号処理技術を開発することを目的とする。本年度は、前年度に開発した技術に基づき、MIMOベクトル符号化方式に適したPAPR抑圧技術を開発した。提案方式では、送信データ系列を部分的にスクランブルし、各符号ベクトルの位相係数を制御することにより、送信信号のPAPRを低減する。受信側ではデスクランブルにより元の情報を復元する。提案方式では、デスクランブル時の誤り伝搬の影響を軽減できるので、PAPRを低減しながら良好な伝送特性を達成できることを示した。MIMOマルチキャリア伝送において、送信基地局における帯域外漏洩電力と帯域内歪み電力を許容値以下に抑えながら、送信信号のPAPRを自動的に低減させる方式を開発した。提案方式は、一様スペクトルを有する基本パルスを用いてピーク振幅値を模擬し、それを反復的に送信信号に逆位相加算することで基準値を超える信号振幅を打ち消すものである。帯域外漏洩電力と帯域内歪み電力の増加量を許容値以下に制限しながら、送信信号のPAPRを低減できることを示した。電力増幅器の非線形歪みを補償する技術と併用する場合の提案技術の有効性を示した。MIMO通信システムにおける低PAPRのシングルキャリア信号として定包絡線の位相変調信号を仮定し、前年度に開発した技術に基づき、量子化誤差などの受信機のアナログ回路における劣化要因を考慮したMIMO受信方式を示した。種々の伝搬路環境下における提案技術の有効性を示した。本年度は、送受信機の双方において適応信号処理を行うMIMO符号多重システムとして、MIMOベクトル符号化(MIMO-VC: MIMO Vector Coding)方式に着目し、MIMOーVCにおける符号ベクトルの直交性に影響を与えることなくPAPRを抑圧する技術を開発した。提案方式は、MIMOーVCにおける符号ベクトルの位相係数を制御することでPAPRを低減するとともに、受信側では誤り訂正復号の性質を利用することで冗長なサイド情報を用いることなく元の情報を復元するものである。種々の伝搬路環境下における提案方式の基本特性などを明らかにし、有効性を確認した。また、BER最小化およびスループット最大化規範に基づく適応変調方式と併用することで、PAPRを低減しながら良好な伝送特性を達成できることを示した。単一および複数ユーザーのMIMOーOFDMシステムに、サブキャリア位相制御により送信信号のPAPRを低減し受信機において位相制御量を推定する方式を適用し、その特性を明らかにした。多値変調を用いるMIMOーOFDM信号に対しても有効であることを示した。MIMO通信システムにおける低PAPRのシングルキャリア信号として定包絡線の位相変調信号を仮定し、受信機におけるMIMO信号処理方式を検討した。量子化誤差などの受信機のアナログ回路における劣化要因を考慮した受信方式を開発し、その有効性を示した。本研究課題であるMIMO通信システムの送信ピーク電力を考慮した信号処理技術として、課題解決に有効な方式を示すとともに、その基本特性を明らかにした。この他、本研究課題に関して下記の成果を得ており、それらの内容を今後、発表予定である。(1) MIMOシステムにおいて多値変調信号の最上位ビットを制御してPAPRを抑圧する手法を開発し、その基本特性を明らかにした。(2) MIMOシステムにおける送信信号の瞬時ピーク振幅値を打ち消すピークキャンセル手法を提案し、PAPR低減に有効であることを明らかにした。以上の成果を得ており、研究目的の達成に向けて順調に進展している。今後(2年目)は以下の方針で研究を推進する。提案技術の改良により特性の改善を図るとともに、電力増幅器の非線形歪み補償等の技術と併用する場合のMIMOシステムの特性を明らかにする。複数ユーザーを有するMIMO通信システムにおける提案技術の有効性を示す。MIMO信号処理技術の改良を図る。

本研究により得られた結果をまとめて、成果の発表を行う。本研究課題に関する調査研究および研究成果の国内外への発表のための、旅費、学会参加費、論文掲載費用などとして用いる。本研究課題に関する文献、計算機関係の消耗品などを購入する。
血清型dS.mutansのグルコシルトランスフェラ-ゼ遺伝子のクロ-ニング

研究実施計画に従い、以下のような手順によって、う蝕誘発面S.mutansから2種類のグルコシルトランスフェラ-ゼ酵素(GTF-IとGTF-S)遺伝子をクロ-ニングすることができた。1.S.mutansOMZ176(d)の染色体DNAをPstIで切断後、pBR322ベクタ-のPstI部位に挿入し、E.coliC600にトランスフォ-メ-ションした。2.Tc耐性、Ap感受性株のうち、抗GIF血清と反応する蛋白質を産生しているもの5株が得られた。これらのうち4株は、スクロ-スから、デキストラナ-ゼ高感受性の水溶性グルカン(メチル化分析の結果、α-1,6結合が73%を占めていた)を合成するGTF(分子量15万16万)を、他の1株はムタナ-ゼ高感受性の非水溶性グルカン(α-1,3結合が88%を占めていた)を合成するGRF(分子量15万16万)を産生していた。3.水溶性グルカンを合成するGTFは、抗GTF-S血清に対し、GTF-Sと融合するゲル内沈降線を形成し、この血清によって60%活性阻害をうけることからGTF-S遺伝子産物と考えられた。この遺伝子を持つプラスミドPGT72は、約6.4kbのPstI挿入フラグメントを有していた。一方非水溶性グルカンを合成するGFTFは抗GTF-I血清に対し、GTF-Iと融合するゲル内沈降線を形成し、この血清によって80%活性が阻害されることからGTF-I遺伝子産物と考えられた。この遺伝子を含むプラスミドPGT31はPGT72と同様約6.4kbのPstI挿入フラグメントを有していたが、PGT72フラグメントはFioRI、HintIIIで各2ケ所、SalIで1ケ所切断されるのに対し、PGT31フラグメントはHintIIIで3ケ所切断され、FioRI、SalI切断部位は持たないことから、各ララグメント上の遺伝子(gtfsとgtfI)は、それぞれ別個の遺伝子と考えられた。4.今後はこれら2種類の遺伝子および遺伝子産物について比較検討していく予定である。
骨格筋由来幹細胞を用いた脊髄損傷治療法の開発

申請者らのグループが独自に分離・精製した骨格筋間質由来幹細胞を損傷脊髄に移植し、その組織学的・機能的再生効果を確認して、新たな脊髄損傷治療の可能性の有無を探る。即ち、本幹細胞は断裂・損傷した神経軸索に対して、その保護細胞群(シュワン細胞、神経周皮・周膜細胞及び血管内皮細胞、血管周皮・周膜細胞)に分化し、ミエリン、神経内膜、周膜、血管形成を行うことで軸索の再開通・伸長を促進する。さらに、軸索伸長、血管再生促進因子を持続的にパラクラインすることで損傷周囲の既存細胞を刺激し、再生促進する。この能力を脊髄損傷に応用、その効果を検討し治療の可能性を探る。
ANSI C言語用ソフトウェアスライサ開発へのXMLの応用

前年度まででスライサとビジュアライザの基本的な研究・開発は終了した.本年度は,我々が開発したANSI C用XMLマークアップ言語であるACMLの応用と,昨年度までの研究で判明した「XMLを用いたソースレベルのデータ統合方式」の欠点をより解明・解決する研究を行った.1.ACMLを用いたプログラム情報抽出システムAXESの設計.昨年度までで実現したスライサとビジュアライザをさらに進めた応用事例として,構文要素を用いたパターン(例えば,@if($exp=$exp){})を与えることで,ソースコードの一部を検索できるプログラム情報抽出システムの設計を行った.この機能は,例えば既存のクロスリファレンサ(例えば,GNU GLOBAL, LXR, SPIE, Cxref)にない機能であり,ソースコードに対するより高度で柔軟な検索を可能とする点で意義が大きい.2.DWARF2デバッグ情報を用いたバイナリレベル・データ統合方式の評価.ソースレベルのデータ統合方式は,コンパイラの独自拡張や規格の未規定動作への対応が困難であることが判明したため,昨年度からバイナリレベルのデータ統合方式の設計・実装を開始し,本年度は本方式を用いて実装したクロスリファレンサやコールグラフ生成系の性能や開発効率の評価を行い,本方式の有効性を明らかにした.特に,組込みソフトウェア分野など,本質的にC言語が必要なソフトウェアに対しても本方式が有効であること,一部に不完全なデータ統合を許す「軽量なデータ統合方式」が有用であることを示した.XMLを用いたANSI C用スライサ・クロスリファレンサのプロトタイプの設計と実装を行った.実装を重視し,地に足のついた研究とするため,初年度はANSI C言語の静的な意味,主に構文・型・シンボル・参照(定義参照関係,データフロー,制御フローなど)の情報に絞って,抽象化・モデル化を行った.またその結果に基づいて,XMLに基づくCASEツールのためのDTDを定義した.まず,ANSI C言語用の構文解析器を設計・実装した.多くの実装がtypedef名などの処理を簡略化しているが,本研究では,実用性を重視して,これらも扱えるフルスペックの構文解析器とした.次に,上で定義するDTDに合致したXML文書を出力する機能を付加して,変換器を構築した.3.XMLを用いたANSI C言語の静的スライサ・ビジュアライザの設計・実現・評価.上記の変換器が出力した(C言語を表す)XML文書を入力とする,ANSI C言語用の静的スライサ・ビジュアライザ(クロスリファレンサ)のプロトタイプの設計と実現を行った.静的スライサでは既存アルゴリズム(Weiserのスライサ)を用いた.ビジュアライザは整形と(変数名を含めた)高度なタグジャンプ機能を実現した.4.XMLの問題点として,文書の一貫性チェックを宣言的に記述できず,アプリケーションプログラムに埋め込む必要がある.この問題を解決するため,属性文法の技術を応用して宣言的に一貫性チェックを行う新しい方式を提案した.前年度に引き続き,XMLを用いたANSI C用スライサ・クロスリファレンサのプロトタイプの設計と実装を行った.それに伴って判明したさまざまな技術的問題点について,以下の研究を行った.1.DWARF2デバッグ情報を用いたバイナリレベル・データ統合方式の提案と実装.昨年度に構築したACMLはソースコードを解析する方式であり,スライサ等の構築に有効ではあったが,コンパイラの独自機能や規格の未規定動作への対応が困難であることが判明した.そこで,バイナリコードを解析し,それをXML化することで,CASEツール構築を容易にする方式を提案し,DWARF2デバッグ情報に関して,設計と実装を行った.2.追跡子を用いた,C前処理系解析器の設計昨年度に構築したACMLはC前処理系の処理後を解析対象にするため,#defineなどのマクロ展開情報を扱えなかった.C前処理の効率よい解析は困難であることが知られているが,本研究では追跡子を使う新しい方式を提案し,基本的な設計を行った.3.ACMLを用いたプログラム情報抽出システムの設計昨年度はACMLを用いて,スライサとビジュアライザを実現した.これをさらに進めた応用事例として構文要素を用いたパターンを与えることで,ソースコードの一部を検索できるプログラム情報抽出システムの基本的な設計を行った.4.属性文法を用いたXML一貫性チェックシステムと属性文法の基礎研究XML文書の意味的な一貫性保持が難しいため,我々は属性文法技術を用いた宣言的な一貫性チェックシステムを提案・実装している.この方式の有効性を確認するため2つのケーススタディを行った.また,属性文法の基礎研究として,順序属性文法(OAG)を改良し,3型循環が発生しにくいクラスであるOAG*を提案し,その有効性を示した.前年度まででスライサとビジュアライザの基本的な研究・開発は終了した.本年度は,我々が開発したANSI C用XMLマークアップ言語であるACMLの応用と,昨年度までの研究で判明した「XMLを用いたソースレベルのデータ統合方式」の欠点をより解明・解決する研究を行った.1.ACMLを用いたプログラム情報抽出システムAXESの設計.昨年度までで実現したスライサとビジュアライザをさらに進めた応用事例として,構文要素を用いたパターン(例えば,@if($exp=$exp){})を与えることで,ソースコードの一部を検索できるプログラム情報抽出システムの設計を行った.

この機能は,例えば既存のクロスリファレンサ(例えば,GNU GLOBAL, LXR, SPIE, Cxref)にない機能であり,ソースコードに対するより高度で柔軟な検索を可能とする点で意義が大きい.2.DWARF2デバッグ情報を用いたバイナリレベル・データ統合方式の評価.ソースレベルのデータ統合方式は,コンパイラの独自拡張や規格の未規定動作への対応が困難であることが判明したため,昨年度からバイナリレベルのデータ統合方式の設計・実装を開始し,本年度は本方式を用いて実装したクロスリファレンサやコールグラフ生成系の性能や開発効率の評価を行い,本方式の有効性を明らかにした.特に,組込みソフトウェア分野など,本質的にC言語が必要なソフトウェアに対しても本方式が有効であること,一部に不完全なデータ統合を許す「軽量なデータ統合方式」が有用であることを示した.
二次イオン質量分析法による鉱物同定の試み

二次イオン質量分析法を用いた鉱物同定の試みでは,当初,局所同位体比測定法であるSIMSによる分析を行いつつ,得られる質量スペクトルパターンから分析点の鉱物が推定できる方策を模索するため,鉱物ごとの特徴的質量スペクトルパターンの把握を試みたが,試料準備段階での表面研磨とその後の試料洗浄は必要不可欠で,この際に用いる研磨剤や洗浄液などからの汚染は避けることができなかった。とりわけ,研磨により試料表面だけでなくやや深部まで及んだ汚染により,化学量論的には現れるはずのないアルカリ金属の質量スペクトルが出現する結果を引き起こすことがわかった。この寄与は,地上物質分析の際にはそれほど問題とはならないものの,隕石などの宇宙物質の場合には致命的である。これに対して,クロスチェック用として本補助金により新しく考案・試作した「試料直接充填法表面電離型イオン源」を備えた質量分析計(DLMS)では,隕石中の鉱物試料を微粒のままで化学的前処理することなく同位体分析できることがわかった。しかし,DLMSの場合でも,試料充填時に試料表面に接触する空気やピンセットなどによる汚染は免れ得ない。ただ,この汚染は内部深くにまで及ぶことはなく,試料蒸発初期に予備加熱時間をとることによって表面部分に付着した汚染物質はほぼすべて蒸発させ得ることもわかった。また,DLMSでの1回の同位体測定に必要な試料量は1mg程度で,低倍率の顕微鏡下で目的の部分を選択した後これを物理的にピックアップして試料台に充填する方法を取ることにより局所分析の特徴をも失うことなく同位体分析が可能なことがわかった。これを受けて,DLMSにより,同位体比分析対象である元素Mg,Si,Li,B,Tiなどを含む試料について,微粒鉱物と質量スペクトルパターンとの対応性を検討し,ケイ酸塩鉱物についてはその鉱物に特有のパターンが存在する可能性があることが知られた。1.本学で開発製作中のSIMSを用いて,岩石中のLiやBの同位体比測定を行いつつ分析部の鉱物の化学組成をも同時に知る可能性を追求することを目的としているが,これらの元素は安定同位体が2つしか存在しないため高信頼性をもったデータを得るためには,異なる原理に基づくイオン化法による質量分析計を用いて得られたデータのクロスチェックが必要である。このため,平成7年度にはdirect loading表面電離方式のイオン源を備えた質量分析計の調達を行った。この質量分析計の安定的稼働は平成8年度からとなる。2.本学の装置の調整整備中には,大阪大学のSIMSを用いて電気石中のB同位体比および隕石と実験室標準岩石試料中のLi同位体比の測定を行った。電気石中のB同位体比測定からは,初生電気石の同位体比はほぼ一定であり,岩体固化後のそれは約15パ-ミルの変化を示し,初生マグマの情報が得られることが判明した。隕石中のLiについては,Allendeのmatrix中で実験室標準に比べて大きな同位体比の変動が認められた。3. SIMSにより得られた質量スペクトルパターンから,分析部分の鉱物の化学組成を決定できるようにするため,本学SIMSの二次イオン分析部の調整を続け,低質量分解能ながら,ステンレス鋼,マグネシウムおよびアルミニウム金属からの質量スペクトルを得る得ることができるまでに至った。今後は,主スリットその他の諸条件の微調整を行い,分解能向上をはかる。平成7年度の本研究費により,直接塗布型表面電離方式イオン源を備えた質量分析計(DLMS)を導入した。このDLMSは,固体岩石・鉱物試料を粉末状態のままでボ-ト上のTaフィラメントにのせ,蒸発させて原子状態にした後,Reフィラメントを用いて表面イオン化する方式のものを開発し,松田タイプの虚像型高分解能質量分析計に取り付けたものである。

平成8年度にはDLMSイオン源の特性把握のため,Mg・Si・Li・Bなどについて,ボ-トフィラメントの形状や温度に対する質量スペクトルの再現性および同位体比測定の精度などについて検討を行い,以下の点が明らかとなった。Mg:当初の予想に反して,ボ-トの温度は金属の融点まで上げる必要のなく,同位体比については,同一条件での測定を繰り返し行った結果,【minus-plus】3‰の精度で測定可能なことがわかっSi:Mgに比べてボ-ト温度はやや高温に設定する必要があり,試料導入後初期の段階で短時間で高温に加熱することにより,蒸発過程初期の分別効果を最小に抑えることができることがわかった。Li:天然鉱物試料を前処理なしで直接同位体分析可能かどうかを試行するための実験も兼ねてリチア輝石を用いた。ボ-トの温度設定が同位体測定に影響を及ぼし、低温では、同位体分別効果を著しく測定には不適当である。鉱物が溶融する温度にまで加熱する必要はないが,試料導入当初に短時間で高温に上昇させることにより高精度で安定した同位体比が得られることがわかった。B:融点が3000°C以上であり,今回開発したボ-トフィラメントでは制御温度範囲を逸脱している試料の代表として分析を試みた。1000°C程度まで温度を上げただけでBから原子が蒸発し,質量スペクトルを得ることができたが,同位体比測定の再現性は上記3試料ほど高くないことがわかった。二次イオン質量分析法を用いた鉱物同定の試みでは,当初,局所同位体比測定法であるSIMSによる分析を行いつつ,得られる質量スペクトルパターンから分析点の鉱物が推定できる方策を模索するため,鉱物ごとの特徴的質量スペクトルパターンの把握を試みたが,試料準備段階での表面研磨とその後の試料洗浄は必要不可欠で,この際に用いる研磨剤や洗浄液などからの汚染は避けることができなかった。とりわけ,研磨により試料表面だけでなくやや深部まで及んだ汚染により,化学量論的には現れるはずのないアルカリ金属の質量スペクトルが出現する結果を引き起こすことがわかった。この寄与は,地上物質分析の際にはそれほど問題とはならないものの,隕石などの宇宙物質の場合には致命的である。これに対して,クロスチェック用として本補助金により新しく考案・試作した「試料直接充填法表面電離型イオン源」を備えた質量分析系(DLMS)では,隕石中の鉱物試料を微粒のままで化学的前処理することなく同位体分析できることがわかった。しかし,DLMSの場合でも,試料充填時に試料表面に接触する空気やピンセットなどによる汚染は免れ得ない。ただ,この汚染は内部深くにまで及ぶことはなく,試料蒸発初期に予備加熱時間をとることによって表面部分に付着した汚染物質はほぼすべて蒸発させ得ることもわかった。また,DLMSでの1回の同位体測定に必要な試料量は1mg程度で,低倍率の顕微鏡下で目的の部分を選択した後これを物理的にピックアップして試料台に充填する方法を取ることにより局所分析の特徴をも失うことなく同位体分析が可能なことがわかった。
細胞間ネットワークとDNA損傷シミュレーションを統合した放射線治療基盤の開発

汎用モンテカルロシミュレーションツールキットを用いたDNAレベルのモンテカルロシミュレーションによってDNA損傷を推定した。実際の細胞およびDNAの高次構造を模擬したモデルを構築し,体内各深さにおける二次電子エネルギーを用いてDNA損傷を推定した。モンテカルロシミュレーションツールキットGeant4を用いたDNA損傷推定を行うため,連続エネルギースペクトルの電子を入力するコードを開発した。さらにミクロな吸収線量指標であるlineal eneregy(yD)を計算するプログラムを開発途中である。初年度はミクロな吸収線量指標であるlineal eneregy(yD)を計算するプログラムの開発を完了する予定であったが,やや遅れている。現在やや遅れている部分の開発を推敲するとともに,数理モデルの構築&#12316;モデルの検証を進めていく。購入した物品の価格が予定していた額から変更されていたため,次年度使用額が発生した。次年度購入予定の物品の価格が変動していた場合にはこちらで補填する。
認知症の周辺症状（ＢＰＳＤ）による精神病床入院から地域移行への看護ケアモデル開発

本研究は、認知症患者の家族に必要な支援を明らかにするため、精神科病院入院から在宅移行の体験を、患者と介護者、医療関係者にインタビューを実施した。分析はグラウンデッドセオリーアプローチの継続的比較分析を用いた。結果、共通したカテゴリは、本人が家に帰りたいという意思を示し、かつ「家族が介護によって得る利益」であった。本研究での家族の利益は、介護者の内的な体験として間接的に介護を支え、物理的、心理的な利益として直接的に介護者の円滑な生活継続に資していた。医療関係者は、家族への利益を見抜き、利益を享受できる環境を作りに専門性を発揮することで、退院促進に寄与することが示唆された。認知症患者の精神科病床への入院長期化が指摘されている。患者が在宅へ退院するためには家族の支援が不可欠であり、そのための退院調整が必要となる。本研究では、家族に必要な支援を明らかにするため、精神科病院への入院と在宅移行についての主観的体験について、3か月以内に退院した患者と主介護者8組、および、主治医、入院時の担当精神保健福祉士、担当看護師を対象にインタビュー調査を実施した。家族には入院の経緯や具体的に受けたサポート、専門職へは、受け持ちの経緯や具体的なケア内容と目的を質問した。その結果、精神科病棟から認知症患者を3か月以内に退院させた家族ごとのストーリーと、事例に共通するカテゴリを抽出した。ケースに共通するストーリーには、患者本人が家に帰りたいという意思を示し、かつ「家族が介護によって得る利益」が何らかの形で認められた。ケースによって、介護者となることで経済的に安定するなど利益を自覚しているケースもあれば、妻への罪悪感への自責の念を軽減させるための介護、家族間の葛藤が患者の介護により緩和されるケースなど、利益を自覚していないケースもあった。本研究で見いだされた家族の利益は、介護者自身の満足、介護への高い価値を置く自身への満足感、周囲からの肯定的な評価やサポートを得ることといった先行研究の結果を支持し、さらに、介護者の内的な体験として間接的に介護の継続を支えていただけでなく、物理的および心理的な利益として直接的に介護者自身の生活の円滑な継続に資していた。認知症の在宅介護は、その家族への負担感が注目されてきたが、医療関係者は、家族にもたらされる利益を見抜いた上で、家族がその利益を最大限に享受できるような環境を具体的に作り出すことに専門性を発揮することで、退院を促進することに寄与できることが示唆された。本研究の目的は、認知症の周辺症状(BPSD)のために地域生活が困難となり、入院治療を受けて再び地域生活に復帰することができた事例の、在宅医療および入院医療のBPSDケアの成功要因を記述・分析することである。出雲市では、デイケア機能によるサポートとともに、職員が対象者の送迎を行いながら、家族との調整や生活環境のモニタリングと直接介入を同時に行って、可能な限り地域生活の中断や環境の変化を防止することによって、長期間の入院を回避することが可能となったケースのフィールドワークを行った。オーストラリアでは、地域で暮らす家族介護者がどのような周辺症状による問題行動に困難を感じて専門家にコンサルテーションを依頼しているか、そのコンサルテーションに対して、どのような専門家が関わりをしているのか、その実態が明らかになった。コンサルテーションは多職種チーム(看護師、作業療法士、理学療法士)によって行われており、職種によってアセスメントや支援の視点が異なっていることが明らかになった。今後は、精神科病院の外来機能および病棟におけるケアについてのフィールドワークを引き続き行う予定である。これまでに実施したフィールドワークは、入院前および入院後のケアについてである。今年度は、病床を有する精神科病棟に認知症のBPSDの治療のために入院したケースの、入院中および退院に向けたケアについて、患者家族および病棟スタッフに対するインタビューを中心としたフィールドワークを実施する予定である。また、外国人講師を招聘し、これまでの研究結果のスーパービジョンを受ける予定である。研究1年度目に行ったフィールドワークと、今年度行う予定のフィールドワークのデータと分析を統合して、研究の目標を到達できるように研究を推進する予定である。対象候補の病院管理者、主治医への説明を終え、研究代表者の施設における倫理審査を経て、対象病院の倫理審査を受けている段階であり、推進の具体的作業を進めている。これまでの研究結果から、外国人講師を招聘し、スーパービジョンを受ける必要性が出てきたため、次年度に一部使用することとした。また、インタビュー調査の旅費、テープ起こし費用、フィールドワークの追加やスーパービジョンのための費用の支出も予定している。
新生児低酸素性虚血性脳障害におけるNO (一酸化窒素) の動態

一酸化窒素(NO,nitric oxide)と新生児低酸素性虚血性脳症発生との関わりを明らかにするために、NOの脳内動態を検討した。ラット新生仔に対し、片側頚動脈結紮と低酸素負荷により新生児低酸素性虚血性脳障害モデルを作成した。大脳皮質中のNO代謝産物をNOアナライザーにて測定した。さらに、神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS,neuronal nitric oxide synthase)選択的阻害剤、または誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS,inducible nitric oxide synthase)選択的阻害剤を低酸素負荷1時間前に1回腹腔内注射し、脳内NO代謝産物を測定した。.脳内NO代謝産物は頚動脈結紮側で、脳障害発生側の片側大脳皮質のみで増加していた。この増加には二峰性のピークがあり、1h後の低酸素負荷中と6h後のreoxygenationの時点であった。選択的nNOS阻害剤は両方のピークを完全に抑制し、選択的iNOS阻害剤1回投与では6h後のreoxygenation中のピークを不完全に抑制した。さらに、低酸素負荷1時間より8時間毎に計9回誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)阻害剤を投与し、脳内NO代謝産物を測定した。また脳障害の程度を72時間後に組織学的に検討し、大脳皮質、線状体についてそれぞれ全面積に対する梗塞面積の割合を算出した。iNOS阻害剤を頻回に投与すると、低酸素負荷終了後の長時間(数日)にわたる脳内NO代謝産物の上昇を持続的に抑制した。選択的iNOS阻害剤頻回投与群ではコントロール群に比し、大脳皮質、線状体とも梗塞面積を有意に軽減した。nNOS、iNOSとも神経障害性と考えられるNOを産生するが、新生児低酸素性虚血性脳症の脳障害発生にはiNOSにより長時間産生され続けるNOが主要な役割を演じていると考えられた。生後7日令のウイスターラット仔に対し、片側(左)頚動脈結紮と低酸素負荷(8%酸素、2.5時間)により新生児低酸素性虚血性脳障害モデルを作成した。低酸素負荷開始直前(0h)、1h後(低酸素負荷中)、2.5h後(低酸素負荷終了直後)、6h後(低酸素負荷終了3.5h後)にての大脳皮質中の脳内NO代謝産物をNOアナライザーにて測定した。さらに、神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS,neuronal nitric oxide synthase)の選択的阻害剤の7-nitroindazole、または誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS,inducible nitric oxide synthase)の選択的阻害剤のaminoguanidineを低酸素負荷1時間前に腹腔内注射し、上記と同様に脳内NO代謝産物を測定した。脳内NO代謝産物は頚動脈結紮側で、脳障害発生側の左大脳皮質のみで増加していた。選択的nNOS阻害剤は両方のピークを完全に抑制し、選択的iNOS阻害剤は6h後のreoxygenation中のピークを不完全に抑制した。低酸素負荷中の神経障害性のNOはnNOSによって産生され、reoxygenation中の同じく神経障害性と考えられるNOはiNOSにより産生されていると考えられた。

以上により新生児低酸素性虚血性脳症の脳障害発生にはnNOSとiNOSは違った役割を演じていると考えられた。生後7日令(出生日=1日令)のウイスターラット仔に対し、片側(左)頚頭脈結紮と低酸素負荷(8%酸素、2.5時間)により新生児低酸素性虚血性脳障害モデルを作成した。低酸素負荷1時間前にiNOS阻害剤(Aminoguanicline)300mg/kg/doseを腹腔内投与し、以後8時間毎に計9回を同様に投与した。脳障害の程度を虚血後72時間後に還流固定した脳にて組織学的に検討した。パラフィン包枚しHE染色した標本で、大脳皮質、線状体それぞれについて障害側である左側の全面積および梗塞面積をイメージ・アナライザーを用いて測定した。全面積に対する梗塞面積の割合を算出し、Mann-Whitney検定でp<0.05有意差とした。また、NOアナライザーで脳内NO代謝産物を測定した。選択的iNOS阻害剤投与群(n=18)では大脳皮質の梗塞の割合は6±4%(平均±SEM)、線状体の梗塞の割合は7±4%であった。一方コントロール群(n=13)はそれぞれ、55±9%、64±9%であった。このように選択的iNOS阻害剤は脳障害を有意に軽減した。また、上記の投与スケジュールのiNOS阻害剤(Aminoguanidine)は、脳虚血終了後も長時間(数日)にわたる脳内NO代謝産物のピークを持続的に抑制した。Reoxygenation中のiNOSにより産生されているNOは神経障害の主要な部分を占めていると考えられた。選択的iNOS阻害剤が脳虚血負荷後の脳内NO産生を抑制し脳障害を軽減させることは、今後の仮死後の新生児低酸素性虚血性脳症の治療への可能性を示唆しうる。
形状・機能性のフレキシブルデザインを可能にする多元合金薄膜のインクジェット成膜法

ナノ粒子インクによる合金薄膜印刷技術を実現するため,卑金属材料のナノ粒子合成方法について研究を行った.本研究では,パルスアークプラズマ蒸着(PAD)法によりプラズマ化した金属を液中で捕捉することで,多様な金属ナノ粒子を大量合成可能にする生成手法を検討した.本手法は,原理的に多様な金属微粒子への展開が可能であると期待される.捕捉溶媒として,真空中で捕捉するため低蒸気圧であるポリエチレングリコール(PEG)を用いた.Fe微粒子生成を試みた結果,100nm以下のナノ粒子の存在は確認されず,300-500nm程度の粒子の存在が確認された.この粗大粒子の生成量は,充電電圧を高くすると増加する.また照射距離の違いによっても生成量が変化し,生成量が最大になる照射距離が存在した.これは,距離によりPEG到達時のプラズマ密度が変化するためである.基板上に蒸着する場合には,粒径数nm程度のFe粒子が生成されるが,PEG中ではこれが観察されない原因として,プラズマ化し活性なままPEG中に照射されたFeの多くが,PEG中でイオンとなる,またはPEGと化合物を形成していると考えた.そこでHよりもイオン化傾向の小さいCu微粒子の生成実験を行った結果,粒径数nm程度のCu微粒子の生成に成功した.イオン化傾向の大きい卑金属材料微粒子を生成する方法として,溶媒との反応を防ぐため,PEG到達前に急冷によりナノ粒子を生成することを検討した.通常,PADは高真空中でプラズマを生成するが,冷却のためArガスを圧力200Paまで充填した.その結果数十nm程度の粒子の生成に成功し,卑金属のナノ粒子生成が可能となることを示した.今後,本手法で生成した複数のナノ粒子をベースとし,合金薄膜の合成技術へと展開する.本年度は,インクジェット法による合金成膜のための卑金属ナノ粒子インク合成を試みた.合成方法として,アークプラズマ蒸着法を応用した気相合成法と,ポリオールプロセスを基にした液相合成法を検討した.気相合成法では,ターゲット材料をアーク放電によりプラズマ化し蒸着する手法を応用し,基板の代わりに液体の捕捉媒体で捕集することでナノ粒子を得た.捕捉媒体には,低蒸気圧で高真空中でも液体として存在できること,粘度が高くナノ粒子を生成しやすいことから,ポリエチレングリコール600を用いた.ターゲット材料として銅を用い,アーク放電の電圧,放電回数を変化させて生成を行い,照射後の溶液を紫外可視分光法および動的光散乱法で分析した.その結果,放電回数の増加に伴う吸収ピークの上昇が見られた.粒径は約10nm程度であり,これは電圧にはよらなかった.課題として,濃度が低く,インクとして利用するには不十分であった.一方,液相合成では,ニッケル錯体からNiOインクを得た.液相合成では十分な濃度のインクを得ることに成功したが,粒径の分布が広く,粗大粒子が多く混入した.これまでに遠心分離による分離を試みているが,実用に耐えるインクの作製には至っていない.粗大粒子が混入した生成物を基板に滴下し,焼成後,SEMとEDSで観察した結果,焼成時の凝集によるき裂は存在するものの,微視的にはNiO膜を形成していることを確認した.また,インクジェット法で成膜した薄膜の機械的強度試験を実施するために,薄膜引張試験機を設計,製作した.本年度は主にナノ粒子インクの合成について検討を進めた.インクジェットヘッドに利用可能なナノ粒子インクの合成までには至らなかったが,問題点とその解決法についての知見を得られ,おおむね順調に進展していると言える.また,薄膜の評価に利用する引張試験機についても,設計および製作を完了した.一方,成膜実験については,インクジェット装置の不具合により,実施できていない.しかし,これについても年度内に修繕を完了し,吐出可能な状態へと復旧した.本年度は,昨年度検討した二種類のナノ粒子合成法の内,より汎用的な材料に適用可能なパルスアークプラズマ蒸着による卑金属ナノ粒子の生成およびインク合成法について主に検討を行った.これまでのパルスアークプラズマ蒸着によるナノ粒子生成は,媒体に低蒸気圧のポリエチレングリコールを使用していたため,溶媒の除去が難しく,そのままではナノ粒子の観察およびインクへの適用が困難であった.そこで,本年度は,別溶媒へのナノ粒子の移動を試みた.溶媒にチオール系またはアミノ系の分散剤を添加し,ナノ粒子の分散性を向上させた状態で,ヘキサン・ドデカンチオール溶液と混合,静置することで,ナノ粒子のヘキサン層への移動,取り出しが可能となった.しかし,転移量は未だ多くはなく,インクとして使用するための濃度向上も課題にあるため,より高効率な取り出しプロセスの検討が必要である.一方,ターゲット材料をFeとしたアークプラズマ蒸着により生成したポリエチレングリコール溶液を基板上へ滴下,アニーリングにより成膜を試みた.一様な膜となるには不十分であったが,EDSによりFeの存在を確認した.また,成膜後の強化プロセスとしてレーザピーニングを実施する計画である.そのため,薄膜材料へのレーザピーニング技術の基礎検討も実施した.本年度実施したプロセスにより,卑金属ナノ粒子を酸化物ではない状態で取り出す可能性を見いだした.また,別溶媒への取り出しプロセスを確立しつつあり,これによりインクジェット成膜用のインクとして利用できる見込みである.これらは,従来の貴金属あるいは酸化物ナノ粒子を生成する研究とは異なり,本研究が目指すマイクロマシンを印刷技術により製作するという構想の基盤をなす成果である.

ナノ粒子インクをポリエチレングリコール溶液から取り出す技術の研究に時間を要し,成膜まで到達しなかった.本年度まででインク合成の目処がたったため,今後,成膜実験を実施し,特性評価へと発展を目指す予定である.ナノ粒子インクによる合金薄膜印刷技術を実現するため,卑金属材料のナノ粒子合成方法について研究を行った.本研究では,パルスアークプラズマ蒸着(PAD)法によりプラズマ化した金属を液中で捕捉することで,多様な金属ナノ粒子を大量合成可能にする生成手法を検討した.本手法は,原理的に多様な金属微粒子への展開が可能であると期待される.捕捉溶媒として,真空中で捕捉するため低蒸気圧であるポリエチレングリコール(PEG)を用いた.Fe微粒子生成を試みた結果,100nm以下のナノ粒子の存在は確認されず,300-500nm程度の粒子の存在が確認された.この粗大粒子の生成量は,充電電圧を高くすると増加する.また照射距離の違いによっても生成量が変化し,生成量が最大になる照射距離が存在した.これは,距離によりPEG到達時のプラズマ密度が変化するためである.基板上に蒸着する場合には,粒径数nm程度のFe粒子が生成されるが,PEG中ではこれが観察されない原因として,プラズマ化し活性なままPEG中に照射されたFeの多くが,PEG中でイオンとなる,またはPEGと化合物を形成していると考えた.そこでHよりもイオン化傾向の小さいCu微粒子の生成実験を行った結果,粒径数nm程度のCu微粒子の生成に成功した.イオン化傾向の大きい卑金属材料微粒子を生成する方法として,溶媒との反応を防ぐため,PEG到達前に急冷によりナノ粒子を生成することを検討した.通常,PADは高真空中でプラズマを生成するが,冷却のためArガスを圧力200Paまで充填した.その結果数十nm程度の粒子の生成に成功し,卑金属のナノ粒子生成が可能となることを示した.今後,本手法で生成した複数のナノ粒子をベースとし,合金薄膜の合成技術へと展開する.今後は,引き続きインクジェット用ナノ粒子インクの合成を実施し,合金薄膜の成膜を目指す.材料の選択自由度が高い,気相合成法によるインク合成を中心に実施する.濃度を向上するため,ナノ粒子への表面官能基付与を検討する.また,ポリエチレングリコールの分子量を上げることにより,粒子径の制御を行う.また,生成したナノ粒子の酸化について評価を実施し,ポリオールを用いた還元法についても検討を行う.生成したナノ粒子インクによる,インクジェット成膜実験も実施する.まずは単インクによる成膜と焼成条件の検討を行い,製作した薄膜引張試験機により強度評価を行う.さらに,マルチインクによる合金薄膜の成膜を実施し,その組成および機能性について評価を行う.合成した合金薄膜の改質としてレーザピーニングを実施することを計画している.29年度は薄膜へのレーザピーニング適用の基礎検討も実施する方針である.低蒸気圧のポリエチレングリコールから,生成した卑金属ナノ粒子を取り出すことに成功したため,生成した粒子の粒径や組成,形状の直接的な観察が可能になる.