hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地盤の緩衝能を考慮した自然由来重金属等盛土の設計思想に関する研究

3つのサブテーマのうち、平成30年度は以下に示すサブテーマ(1)と(2)について検討を行った。サブテーマ(1)「土構造物中の重金属等の挙動に関する考察」では、土構造物中の重金属等の挙動について検討を進め、特に、土構造物に用いられる地盤材料の状態を考慮した室内試験を実施し、重金属等の溶出挙動を評価した。本年度は特に、試料の調整方法や、固液接触時間、溶媒温度、等に着目し、自然由来と人為由来の水溶性成分の吸脱着挙動を評価しうるステップバッチ試験を提案したことや、実環境での降雨を再現した散水型の不飽和カラム試験を長期間にわたり行ったことが主要な成果として挙げられる。散水型カラム試験と汎用的な小スケールの上向流カラム試験とを比較した結果、砒素溶出濃度は両試験で複雑な溶出挙動を示していたが、どちらの試験においても鉄濃度との緩やかな相関性がみられること、水没した還元状態では砒素溶出濃度が4倍程度高くなること、等を明らかにした。サブテーマ(2)「環境化学と地盤力学・施工学に基づく原地盤や吸着層の緩衝能の評価」では、人工的に設けられる吸着層や原地盤の緩衝能を環境化学と地盤力学・施工学の観点から評価することにより、合理的な対策工法・設計手法に資する検討を行った。吸着層の性能に関しては、CaーMg系不溶化材を混合した地盤材料の透水性能及びヒ素吸着性能と不溶化材混合量や養生日数等の各パラメーターの関係を明らかにし、難溶性のヒ酸塩の生成が不溶化の主要なメカニズムであることを指摘した。また、覆土による降雨浸透抑制効果にも着目し、適切な材料選定を行えば現地発生土を覆土材に用いた場合でも約30%以上の降雨浸透抑制が期待できることを明らかにした。原地盤の緩衝能に関しては、pH、陽イオン交換容量、粒度分布の情報に基づく原地盤の分配係数予測モデルを構築した。建設工事などで発生する自然由来重金属等汚染土の合理的な対応を実現するため、(1)重金属等の土構造物中での挙動に関する基礎データの蓄積、(2)吸着層や原地盤の緩衝能の環境化学と地盤力学・施工学の観点からの評価による設計手法の確立、(3)低濃度汚染土の活用を可能とする地盤環境基準の提示、を目的としている。平成30年度はこのうち(1)、(2)について実施する計画であり、各サブテーマの進捗は概ね計画どおりであり、順調に進展していると判断できる。盛土構造物としてのマクロな挙動と性能の評価は一部未着手であるが、原地盤の性能評価とモデル化を先行して実施できたことから、全体としての進捗は問題なく順調に進捗している。2019年度も、上記の3つのサブテーマに分けて継続的に研究を進める。サブテーマ(1)「土構造物中の重金属等の挙動に関する考察」では継続して室内実験を中心とした検討を行い、盛土材として用いられる状態を考慮した溶出試験試料調整方法の確立を図るとともに、土構造物の環境化学特性を考慮した溶出特性の評価を行う。サブテーマ(2)「環境化学と地盤力学・施工学に基づく原地盤や吸着層の緩衝能の評価」では、前年度の実施内容を補完すべく要素試験とモデル試験の結果を踏まえたモデル化を行い、吸着層材料の強度変形特性を明らかにする。ゼオライト、酸化マグネシウム・カルシウム系吸着材などを対象材料とし、粒度や土との混合割合、母材の種類による影響等を検討する。さらにその結果を受け、盛土層・吸着層・原地盤の水分保持特性を考慮した緩衝能の評価を行う。サブテーマ(3)「Sustainable Soil Management (SSM)の概念に基づく地盤環境基準の提案」では、吸着層の不均質性や不確実性も考慮しつつ「有害物質を含む土を使ってもよい」とする制度の構築を目指す。低濃度汚染土の活用シナリオ(道路盛土、港湾埋立等)ごとに環境リスク評価法の確立し、評価結果に基づき地盤環境基準を設定する。ここでのリスクとは、環境リスクだけでなく、当該地で実施される各種工事に伴う外部環境負荷や交通リスクなど、事業に伴うリスクを包含する。サブテーマ(2)「環境化学と地盤力学・施工学に基づく原地盤や吸着層の緩衝能の評価」では、人工的に設けられる吸着層や原地盤の緩衝能を環境

化学と地盤力学・施工学の観点から評価することにより、合理的な対策工法・設計手法に資する検討を行った。吸着層の性能に関しては、CaーMg系不溶化材を混合した地盤材料の透水性能及びヒ素吸着性能と不溶化材混合量や養生日数等の各パラメーターの関係を明らかにし、難溶性のヒ酸塩の生成が不溶化の主要なメカニズムであることを指摘した。また、覆土による降雨浸透抑制効果にも着目し、適切な材料選定を行えば現地発生土を覆土材に用いた場合でも約30%以上の降雨浸透抑制が期待できることを明らかにした。原地盤の緩衝能に関しては、pH、陽イオン交換容量、粒度分布の情報に基づく原地盤の分配係数予測モデルを構築した。建設工事などで発生する自然由来重金属等汚染土の合理的な対応を実現するため、(1)重金属等の土構造物中での挙動に関する基礎データの蓄積、(2)吸着層や原地盤の緩衝能の環境化学と地盤力学・施工学の観点からの評価による設計手法の確立、(3)低濃度汚染土の活用を可能とする地盤環境基準の提示、を目的としている。平成30年度はこのうち(1)、(2)について実施する計画であり、各サブテーマの進捗は概ね計画どおりであり、順調に進展していると判断できる。盛土構造物としてのマクロな挙動と性能の評価は一部未着手であるが、原地盤の性能評価とモデル化を先行して実施できたことから、全体としての進捗は問題なく順調に進捗している。2019年度も、上記の3つのサブテーマに分けて継続的に研究を進める。サブテーマ(1)「土構造物中の重金属等の挙動に関する考察」では継続して室内実験を中心とした検討を行い、盛土材として用いられる状態を考慮した溶出試験試料調整方法の確立を図るとともに、土構造物の環境化学特性を考慮した溶出特性の評価を行う。サブテーマ(2)「環境化学と地盤力学・施工学に基づく原地盤や吸着層の緩衝能の評価」では、前年度の実施内容を補完すべく要素試験とモデル試験の結果を踏まえたモデル化を行い、吸着層材料の強度変形特性を明らかにする。ゼオライト、酸化マグネシウム・カルシウム系吸着材などを対象材料とし、粒度や土との混合割合、母材の種類による影響等を検討する。さらにその結果を受け、盛土層・吸着層・原地盤の水分保持特性を考慮した緩衝能の評価を行う。サブテーマ(3)「Sustainable Soil Management (SSM)の概念に基づく地盤環境基準の提案」では、吸着層の不均質性や不確実性も考慮しつつ「有害物質を含む土を使ってもよい」とする制度の構築を目指す。低濃度汚染土の活用シナリオ(道路盛土、港湾埋立等)ごとに環境リスク評価法の確立し、評価結果に基づき地盤環境基準を設定する。ここでのリスクとは、環境リスクだけでなく、当該地で実施される各種工事に伴う外部環境負荷や交通リスクなど、事業に伴うリスクを包含する。
小学校社会科における「関心・意欲・態度」及び「思考・判断・表現」の評価法

本研究では「関心・意欲・態度」においては,ペーパテスト問題について,「思考・判断・表現」においては,授業の対話場面に着目し,具体的な授業をもとに分析した。「関心・意欲・態度」の評価における成果として,1同意する意見を選択する問題,2自分の考えを自由記述する問題,3ストーリー性をふまえたなぜ疑問を作成する問題等,8つの評価の枠組みを抽出した。また「思考・判断・表現」の評価における成果としては,1子ども自身の生活経験と重ねた発言に着目する,2子どもの発言から出る接続詞に着目する,3金銭感覚をもとに思考判断している発言に着目する,といった3つの評価の枠組みを抽出した。小学校社会科における「思考・判断・表現」に関する評価方法については,旭川市立青雲小学校,同愛宕東小学校,北海道教育大学附属旭川小学校,富山市立堀川小学校,留萌市立留萌小学校,深川市立深川小学校,金沢市立諸江町小学校,奈良女子大学附属小学校,琉球大学附属小学校で実践された10の授業を,習得・活用・探究の授業構成理論における活用場面に分類し,1子どものこれまでの経験に基づき変容を示した場面2他者と関わることにより子どもが変容を示した場面3その他,という視点で分析を加えた。そこで,特に3その他に着目し,授業場面での子どもの「思考・判断・表現」を評価する枠組みを抽出した。その結果,子どもの対話において,自身の生活経験に基づく根拠を示した発言に着目することの重要性を改めて明らかに出来たとともに,「例えば」や「だって」というような,より具体的に因果関係を明らかにしていくような接続詞に着目することの重要性,未来予測の場面での現実問題や金銭に基づく発言に着目することの重要性について明らかになった。「関心・意欲・態度」に関する評価法としては,奈良県社会科診断テストと平成13年度小中学校教育課程実施状況調査で出題された「関心・意欲・態度」を問うテスト問題の分析により,より質の高い問題開発の要素を抽出した。その結果,1調べ方について問う問題2くらしに関わる情報を問う問題3人々の思いに迫らせる問題4資料から発見させる問題という4つの作問パターンが明らかになった。その中で特に,4の資料から「なぜ」という疑問をつくる問題やストーリー性のある問題の有効性が明らかになった。3年間にわたって,「関心・意欲・態度」と「思考・判断・表現」の評価のあり方について,ペーパーテストによる評価と授業場面でのパフォーマンス評価について研究してきた。まず「関心・意欲・態度」のペーパーテストによる評価については,既に2009年に『教育実践学研究』(日本教育実践学会)において発表した「『奈良県社会科診断テスト』における情意的学力の問題開発に関する史的研究ー報告書及びテスト問題作成者へのインタビューの分析を通してー」を基盤に,国立教育政策研究所が実施した平成13年度小中学校教育課程実施状況調査における分析を加え,1調べ方についての問題2くらしに関わる情報の問題3人々の思いに迫らせる問題4資料から発見させる問題を抽出した。その結果を「情意的学力の一考察」として,北海道教育大学紀要63巻・2号で発表した。また「思考・判断・表現」におけるパフォーマンス評価としては,授業場面での児童の対話場面に着目し,2011年度2013年度にかけて参観した授業記録を調査し,そこで表現している発言から,子どもの「思考・判断」が表れていると思われるものの根拠や教師の働きかけについて分析を行った。そこで,「例えば」・「だから」・「だって」のような具体的な思考を促す接続詞に着目すること。金銭感覚をもとに述べているものに着目すること。自分のくらしに関わる発言に着目すること等の評価の枠組みを抽出した。そして「授業の対話場面における子どもの思考に関する分析」として,北海道教育大学紀要64巻・第1号で発表した。さらに,これまで研究してきた社会科における学習評価に関する研究を『戦後小学校社会科における学習評価に関する史的研究ー奈良の社会科を事例としてー』(DTP出版)として単著にまとめ出版した。本研究の目的は、小学校社会科における「思考・判断・表現」と「関心・意欲・態度」の評価方法について明らかにすることである。平成23年度の研究実施計画において、歴史研究と実践研究の両面からの研究を示した。まず、歴史研究については、初期社会科プランである「桜井プラン」「田原本プラン」の作成者である山本喜志雄氏や小泉信司氏による当時の第1次資料を入手した。次に、実践研究については,北海道教育大学附属旭川小学校、旭川市立愛宕東小学校、留萌市立留萌小学校、琉球大学附属小学校、富山市立堀川小学校、金沢市立諸江町小学校、奈良女子大学附属小学校での社会科の授業記録をもとに、児童の思考・判断が表現された場面を抽出し、その場面での教師の働きかけについて分析した。分析の結果、(1)児童がこれまでの経験にもとづく根拠を示した場面(2)他者と関わることにより変容を示した場面を、児童の思考・判断が表現された場面とした。

また、その場面での教師の働きかけとして、(1)発問(教師が意図的に子どもの中に疑問や矛盾を起こし授業の方向性を示す働き),(2)説明,(3)資料の確認を促す指示,(4)行動の指示,(5)繋ぎ(子ども同士の意見を繋ぐ働きかけ),(6)問い返し,(7)確認(子どもの発言内容に立ち止まって,教師自身や周りの子どもに共通理解を図る),(8)単なる相づち,(9)その他,といった9つの視点に分類し,どのような働きかけにより、より児童の思考・判断を深め広げているかについて分析した。さらに、「関心・意欲・態度」の評価法としては、奈良県小学校教科等研究会社会科部会が実施している奈良県小学校社会科診断テストの「関心・意欲・態度」を問うテスト問題から(1)調べ方について問う問題(2)くらしに関わる情報を問う問題(3)人々の思いに迫らせる問題(4)資料から発見させる問題を抽出した。そして国立教育政策研究所が平成13年に実施した教育課程実施状況調査の分析を行った。全国の質の高い10の授業実践を記録に残し,子どもの発言の中から「思考・判断・表現」を評価する枠組みを抽出できたことは意義深いことであった。また,情意的学力を問うテスト問題を20年以上開発研究している奈良県社会科診断テストと我が国において一定程度ナショナルスタンダード示す平成13年度小中学校教育課程実施状況調査を比較検討することにより「関心・意欲・態度」を問うテスト問題開発の理論を示したことは意義深いことである。歴史研究においては、第1次資料を入手できたことである。また実践研究においては、北海道を中心に全国の優れた社会科授業実践記録を集め、その中から、児童の「思考・判断・表現」を評価するための枠組みと、それを指導に生かす教師の働きかけについて抽出することができたことである。さらに、「関心・意欲・態度」の評価については、国立教育政策研究所が平成13年に実施した教育課程実施状況調査の分析を行った。そのことにより、「関心・意欲・態度」をペーパーテストで評価する上での課題を明らかにしたことである。小学校社会科における「思考・判断・表現」に関する評価方法については,より多くの授業実践を子どもの発言から分析する研究を継続していきたい。大阪教育大学附属小学校や広島大学附属小学校等、先進的な授業を分析していきたい。また,「関心・意欲・態度」に関する評価についても、社会科を専門とする小学校教諭と連携することにより研究を継続していきたい。平成24年度は、歴史研究を重点的に行っていきたい。入手した第1次資料と「奈良プラン」の実践が具体的に示されている奈良女子大学附属小学校が発行する著作や研究誌「学習研究」の分析を行っていきたい。実践研究においては、琉球大学附属小学校、富山市立堀川小学校の授業分析と共に、深川市立深川小学校の教諭と共同研究することにより、これまでの「思考・判断・表現」の評価の枠組みを生かした授業づくりに取り組んでいきたい。「関心・意欲・態度」の評価については、市販のテスト問題等の研究を中心に行っていきたい。
シンギュラリティ細胞を探索・操作するための細胞機能3次元可視化・光操作技術の開発

本年度は、将来のAMATERASでの観察に用いる各種標識プローブおよび生体操作ツールの展開に向けて、基盤技術の開発に重点を置いた。以下の1, 2, 3の目標に対してそれぞれ開発を行った。1.化学発光を利用した機能イメージング法の開発:化学発光を基本原理とした各種生体プローブの開発および、化学発光と光照射による操作を組み合わせた制御ツールの開発に着手した。さらに、生体プローブに用いる上で有利な、赤色あるいは近赤外色の高光度化学発光タンパク質の開発に向けて、ルシフェラーゼ種及びFRETにより長波長へシフトさせるための蛍光タンパク質の選抜を行った。2.時空間トランススケール生体操作ツール群の創出とシンギュラリティ現象の操作法開発:各種生理現象の制御・操作を実現する分子ユニットの開発に着手した。まず光による生体分子の制御(オプトジェネティクス)の実現に向け、青色光受容体タンパク質CRY2やLOV2が光に応答して生じる集合/解離や開閉、さらに分割タンパク質再構成法などを利用した生理機能操作分子ユニットの開発を目標とし、その開発基盤となるスクリーニング、顕微鏡観察などのシステム構築を行った。3.計画班の各研究開発に連動した生体分析プローブの開発:各計画班で標的にするシンギュラリティ現象を検出するための生体分析プローブを共同で開発した。既に単離に成功している色素タンパク質を利用した新規イメージング手法の提案に向けて、各種基礎データの取得を行った。またA03計画班で標的としている生命現象に対してイメージングをする上で可能な検出原理を提案し、実際にプローブの開発に着手した。1.化学発光による生体プローブ開発に複数取り組む課程で、一つのプローブにて化学発光と蛍光タンパク質の両方による標識をそれぞれ使用可能な、バイモーダルトランススケールプローブの原理を確立した。同原理による生理機能プローブおよびそのプローブを使用した観察システムの開発を行い、細胞中Ca2+などの因子の増減を、化学発光と蛍光の両方を用いてリアルタイムに検出することに成功した。2.次年度以降に行うオプトジェネティクスツール開発の効率化を図るためのシステム構築を中心に行った。具体的には、マルチウェルプレート対応顕微鏡電動ステージを導入し、生細胞内で行うオプトジェネティクスツール評価をハイスループットに行う仕様を整備した。また、顕微鏡上で細胞の培養を継続しながら薬液添加を実現する装置の設計・開発を行い、顕微鏡ステージインキュベーター内に搭載した。これらを既存の1分子蛍光顕微鏡に搭載することで、オプトジェネティクスツールの生細胞内ハイスループット機能評価を行うシステムを構築した。本システムは青色光および深赤色光の照射装置を備えているため、各種オプトジェネティクスツールの高効率スクリーニングを推進する準備が整った。3-1.光音響イメージングに適した遺伝子にコードされた光音響プローブの開発(A01-1班との連携):色素タンパク質の光音響効果を精査したのち、その結晶構造解析を試みた。また変異導入などによって異なる特徴を有する改変体の作出にも着手した。3-2.タウ凝集を検出する化学発光プローブの開発(A03-1班との連携):細胞中でタウタンパク質が凝集してポリマーを形成する課程を特異的に検出する化学発光プローブの開発に着手した。1.長波長化学発光プローブの開発:赤色あるいは近赤外色の発光プローブ開発を引き続き行う。高光度化学発光タンパク質(NanoLuc)にモノマータイプの長波長蛍光タンパク質を繋げることで、FRETにより発光波長を変換し且つ発光強度を増加させる。高効率にFRETが生じる小分子サイズの新規化学発光タンパク質を開発しその性能を評価する。各種蛍光タンパク質、色素タンパク質の改良:緑色蛍光タンパク質Gamillusが有する抗酸性を保持したまま、短波長もしくは長波長へシフトした変異体を開発する。また光音響プローブ使用を検討している色素タンパク質においても、蛍光性を有する変異体の作製などその改良を進める。2.既に技術的優位性が確立されている青色光受容体を用いたオプトジェネティクスツールの開発を中心に行う。具体的には植物光受容体LOV2-Jαを用いてRNA結合タンパク質ドメインPUM-HDの機能を制御する、光応答性RNA捕捉ツールを開発する。前年度に構築した顕微鏡ベースのオプトジェネティクスツールハイスループット機能評価システムを用いて光応答性RNA捕捉ツールの設計最適化を行い、より高性能なオプトジェネティクスツールを選抜する。また長期計画として近赤外や硬X線、磁場などの照射による生物個体深部におけるオプトジェネティクスツール開発を行う。3-1. Ca2+など特定のイオンに対して、あるいは化学物質の結合により光吸収係数(熱産生)が変化する光音響プローブを、独自単離した色素タンパク質を用いて開発する。3-2.タウの凝集に応じた発光が検出されるか実際の細胞モデルを用いて検証する。凝集の各ステップをそれぞれ区別して検出できるように、タウタンパク質のドメインを複数準備してプローブに利用する。4.公募班の研究内容について、関連し共同で進めるのが相応しいものについては連携して開発を進める。

2.時空間トランススケール生体操作ツール群の創出とシンギュラリティ現象の操作法開発:各種生理現象の制御・操作を実現する分子ユニットの開発に着手した。まず光による生体分子の制御(オプトジェネティクス)の実現に向け、青色光受容体タンパク質CRY2やLOV2が光に応答して生じる集合/解離や開閉、さらに分割タンパク質再構成法などを利用した生理機能操作分子ユニットの開発を目標とし、その開発基盤となるスクリーニング、顕微鏡観察などのシステム構築を行った。3.計画班の各研究開発に連動した生体分析プローブの開発:各計画班で標的にするシンギュラリティ現象を検出するための生体分析プローブを共同で開発した。既に単離に成功している色素タンパク質を利用した新規イメージング手法の提案に向けて、各種基礎データの取得を行った。またA03計画班で標的としている生命現象に対してイメージングをする上で可能な検出原理を提案し、実際にプローブの開発に着手した。1.化学発光による生体プローブ開発に複数取り組む課程で、一つのプローブにて化学発光と蛍光タンパク質の両方による標識をそれぞれ使用可能な、バイモーダルトランススケールプローブの原理を確立した。同原理による生理機能プローブおよびそのプローブを使用した観察システムの開発を行い、細胞中Ca2+などの因子の増減を、化学発光と蛍光の両方を用いてリアルタイムに検出することに成功した。2.次年度以降に行うオプトジェネティクスツール開発の効率化を図るためのシステム構築を中心に行った。具体的には、マルチウェルプレート対応顕微鏡電動ステージを導入し、生細胞内で行うオプトジェネティクスツール評価をハイスループットに行う仕様を整備した。また、顕微鏡上で細胞の培養を継続しながら薬液添加を実現する装置の設計・開発を行い、顕微鏡ステージインキュベーター内に搭載した。これらを既存の1分子蛍光顕微鏡に搭載することで、オプトジェネティクスツールの生細胞内ハイスループット機能評価を行うシステムを構築した。本システムは青色光および深赤色光の照射装置を備えているため、各種オプトジェネティクスツールの高効率スクリーニングを推進する準備が整った。3-1.光音響イメージングに適した遺伝子にコードされた光音響プローブの開発(A01-1班との連携):色素タンパク質の光音響効果を精査したのち、その結晶構造解析を試みた。また変異導入などによって異なる特徴を有する改変体の作出にも着手した。3-2.タウ凝集を検出する化学発光プローブの開発(A03-1班との連携):細胞中でタウタンパク質が凝集してポリマーを形成する課程を特異的に検出する化学発光プローブの開発に着手した。1.長波長化学発光プローブの開発:赤色あるいは近赤外色の発光プローブ開発を引き続き行う。
多重共鳴法による高軌道角運動リドベルグ状態の観測

レーザー多光子イオン化分光法により、NO分子の高電子軌道角運動量状態、ngリドベルグ状態(n=11-67,v=0,1)を観測することに成功した。電子雲の重なりがないため基底状態からの遷移確率が全くない高電子角軌道運動量状態を励起するため、三波長三重共鳴法を用いた。具体的には、まず第1のレーザー光によりNO分子を基底状態からA状態へ励起し、続いて第2のレーザー光により4fリドベルグ状態へと励起する。そして第3のレーザー光により4f状態からngリドベルグ状態へと励起を行った。ng←4f遷移はリドベルグ状態間での遷移であるので、フランク・コンドン因子によりDELTAv=0の振動選択則が厳しく働く。これに4f状態で単一回転準位を選んでることから角運動量選択則による制限が加わり、状態密度が非常に高いエネルギー領域であるにも関わらず、単一回転準位まで分離して観測することが可能になった。観測されたエネルギー準位は長距離力モデルを用いた理論計算により実験誤差の範囲内で完全に再現され、このモデルの高軌道角運動量状態に対する有効性を実証した。高軌道角運動量状態の動力学に関して、理論的予測が為されていた高速自動イオン化過程の存在が、初めて実証的に確認された。イオン化強度の時間変化から自動イオン化速度が見積もられ、理論値と良い一致をみた。また、今まで全く予想されていなかった前期解離過程の存在が発見され、高電子軌道角運動量状態においても前期解離の果たす役割が無視し得ないことが分かった。本研究は高い主量子数の高電子軌道角運動量状態を状態選択的に調べた初めての例であり、ゼロ運動エネルギー光電子分光法や星間化学的、高電子軌道角運動量状態が重要な役割を果たしている諸分野に基礎的な情報を与えた。
顔面神経麻痺に対する神経交叉移植術に関する基礎的研究

成犬を用いて、顔面神経本幹を切断し顔面神経モデルとした。先ずA群として、左側は縦二分割舌下神経顔面神経吻合術を行い、右側は顔面神経野切断のみを施行した。またB群として、左側に舌下神経顔面神経吻合術(舌下神経は全切断)を行い、右側は顔面神経切断した群とした。その後、経時的実験犬の表情の回復過程の観察、回復後の誘発筋電図の記録、神経線維の組織学的な観察を行った。その結果、A群B群ともに術後約1か月目から顔面表情筋の収縮を認め、その収縮力はA群がB群に比べてやや劣る傾向があった。また,A群、B群共に食物摂取の折りの異常協同運動を認めたが、異常協同運動の程度はA群の方が軽度であった。舌萎縮については,A群の方が肉眼的にも病理組織学的にも軽度であった。従って、舌下神経を縦二分割して、その一方を顔面神経麻痺の治療に用いることにより、舌の萎縮をある程度防止でき、また、顔面表情筋の収縮を得ることができることが確認された。しかし、舌下神経を用いることによる顔面表情筋の異常協同運動の出現は避けることができず、今後、当法を臨床応用する際に、この異常協同運動が解決すべき問題と考えられる。なお、異常協同運動は、手の外科領域などでも問題となることがあるが、ヒトでは{学習}によって、その異常協同運動をある程度克服することができ、動物実験結果では問題となった今回の顔面表情筋の異常協同運動も臨床においてはある程度克服することができるのではないかと思われる。成犬広背筋の運動神経である胸背神経を縦二分割することによって広背筋の萎縮を調べた。その結果,縦二分割するのみでは広背筋は萎縮がほとんど見られなかった。一方,縦二分割したうちの一本を切断すると,筋体の一部は萎縮するが,縦二分割神経の支配が細部まで検索できず,縦二分割による萎縮を細かく分析することが出来なかった。そのため,実験モデルの変更を行った。すなわち,成犬の顔面筋(口輪筋と眼輪筋)を支配する顔面神経と,舌の運動神経である舌下神経を用いた。この新しい実験モデルを開発することにより,当初予定した広背筋を用いるよりも,臨床に近いじっけんけいかくをたてることができるようになった。平成7年度の研究成果としては1.成犬の顔面神経麻痺モデルの完成2.神経切断モデルとしての舌下神経切断モデルの完成3.臨床に近い形で顔面神経-舌下神経吻合を行うことにより,顔面神経麻痺の治療効果を正当に評価することが出来るようになった。今後は,1.舌下神経に対して縦二分割法を行って,神経の変性および舌の筋肉の変性を調べること2.顔面神経切断により,顔面神経麻痺を作成し,その後,舌下神経移行を行って顔面神経麻痺の回復過程を調べる。先ずA群として、左側は縦二分割舌下神経顔面神経吻合術を行い、右側は顔面神経野切断のみを施工した。その結果、A群B群ともに術語約1か月目から顔面表情筋の収縮を認め、その収縮力はA群がB群に比べてやや劣る傾向があった。

しかし、舌下神経を用いることによる顔面表情筋の異常協同運動の出現は避けることができず、今後、当法を臨床応用する際に、この異常協同運動が解決すべき問題と考えられる。なお、異常協同運動は、手の外科領域などでも問題となることがあるが、ヒトでは{学習}によって、その異常協同運動をある程度克服することができ、動物実験結果では問題となった今回の顔面表情筋の異常協同運動も臨床においてはある程度克服することができるのではないかと思われる。
光FSK通信の光源に必要な半導体レーザの周波数安定化の研究―送信側と受信側用の異なる周波数安定化法の開発―

現在用いられている光通信システムの光強度変調方式では、将来のより高度でより大容量の通信の需要に対応する事は困難である。しかし、電波の領域で開発されてきた周波数変調や位相変調を用いた光通信を実現するには、現在の半導体レーザの周波数安定度は不十分であり、搬送波としての特性に問題があり直ちに実用化することは困難である。そこで光源である半導体レーザの発振周波数の安定化を検討した。我々が考案した方法は単純な包絡線検波回路を応用したものであるが、変調時に得られる信号の変化を利用して安定化のための制御信号を得る方式(PEAK方式)であり、安定度改善の効果は十分なものが得られている。本研究では、これまでの研究を更に進めて精度並びに信頼性の高い安定度の評価を実現し、実際の光通信に用いられている波長帯に我々の周波数安定化法を適応することの可能性について検討した。まず様々な光FSK変調条件の下で基準波長としてRb原子のD_2吸収線(780nm)を用いて発振周波数の安定化を行った。続いて光通信用の波長である1.5μm帯の半導体レーザの周波数安定化の実験を、半導体レーザの内在的2次高調波を用いることで、780nm帯での周波数安定化と同じ方法で行うことを検討するとともに、エタロンとRbのD_2吸収線を組み合わせて両者の特徴を生かす周波数安定化方法を検討した。この結果、1.5μm帯の半導体レーザーの安定化を実現する基礎実験が行えた。一方、受信側の局部発振器としても安定な半導体レーザが必要となるが、このための安定化法として吸収線の磁気光学効果を用いた間接変調方式を開発した。この方式で安定化されたレーザ光を参照レーザとして用いることで、2つのレーザ光の間のビート信号を用いる周波数安定度の評価方法を採用し、信頼性の高い周波数安定度の評価を行った。現在用いられている光通信システムの光強度変調方式では、将来のより高速でより大容量の通信の需要に対応する事は困難である。我々が用いている方法は、変調時に得られる信号の変化を利用して安定化のための制御信号を得る方法であり、単純な包絡線検波回路を応用したものであるが、安定度改善の効果は十分なものが得られている。本研究では、これまでの方法を更に進めて精度ならびに信頼性の高い安定度の評価を実現し、実際の光通信に用いられている波長帯への我々の周波数安定化法の適応について検討している。まず様々な光PDM-FSK変調条件の下での変調時の発振周波数の安定化を規準波長安としてRb原子のD_2吸収線(780nm)を用いて行った。続いて光通信用の波長である1.5μm帯の半導体レーザの2次高調波がRb原子のD_2吸収線付近にあることを利用して、2次高調波を用いた周波数安定化の実験を、780nm帯での安定化と同じ方法で行うことを検討している。一般に光PDM-FSK変調時に、従来方式では実現できない周波数安定度が、我々が考案した方法を用いた場合には実現できることを確認した。次に、2つのレーザ光の間のビ-ト信号を用いる周波数安定度の新しい評価方法を採用し、信頼性の高い周波数安定度の評価を行った。

その際、参照用レーザとしては、我々が開発した磁器光学効果を用いた方法で安定化したレーザを用いることで、実験条件の自由度が向上した。現在用いられている光通信システムの光強度変調方式では、将来のより高速でより大容量の通信の需要に対応する事は困難である。しかし、電波の領域で開発されてきた周波数変調や位相変調を用いた光通信を実現するには、現在の半導体レーザの周波数安定度は不十分であり、搬送波としての特性に問題があり直ちに実用化することは困難である。そこで光源である半導体レーザの発振周波数の安定化を検討した。我々が用いている方法は、変調時に得られる信号の変化を利用して安定化のための制御信号を得る方式であり、単純な包絡線検波回路を応用したものであるが、安定度改善の効果は十分なものが得られている。本研究では、これまでの方法を更に進めて精度並びに信頼性の高い安定度の評価を実現し、実際の光通信に用いられている波長帯への我々の周波数安定化法の適応について検討している。まず様々な光PDM-FSK変調条件の下での変調時の発振周波数の安定化を基準波長安としてRb原子のD_2吸収線(780nm)を用いて行った。続いて光通信用の波長である1.5μm帯の半導体レーザの2次高調波がRb原子のD_2吸収線付近にあることを利用して、2次高調波を用いた周波数安定化の実験を、780nm帯での安定化と同じ方法で行うことを検討している。一般に光PDM-FSK変調時に、従来方式では実現できない周波数安定度が、我々が考案したPEAK方式を用いた場合には実現できることを確認した。次に2つのレーザ光の間のビート信号を用いる周波数安定度の評価方法を採用し、信頼性の高い周波数安定度の評価を行った。その際、参照用レーザとして、我々が開発した磁気光学効果を用いた方法で安定化したレーザを用いることで、実験条件の自由度が向上させることに成功した。我々が考案した方法は単純な包絡線検波回路を応用したものであるが、変調時に得られる信号の変化を利用して安定化のための制御信号を得る方法(PEAK方式)であり、安定度改善の効果は十分なものが得られている。本研究では、これまでの研究を更に進めて精度並びに信頼性の高い安定度の評価を実現し、実際の光通信に用いられている波長帯に我々の周波数安定化法を適応することの可能性について検討した。まず様々な光FSK変調条件の下で基準波長としてRb原子のD_2吸収線(780nm)を用いて発振周波数の安定化を行った。続いて光通信用の波長である1.5μm帯の半導体レーザの周波数安定化の実験を、半導体レーザの内在的2次高調波を用いることで、780nm帯での周波数安定化と同じ方法で行うことを検討するとともに、エタロンとRbのD_2吸収線を組み合わせて両者の特徴を生かす周波数安定方法を検討した。この結果、1.5μm帯の半導体レーザの安定化を実現する基礎実験が行えた。一方、受信側の局部発振器としても安定な半導体レーザが必要となるが、このための安定化法として吸収線の磁気光学効果を用いた間接変調方式を開発した。
特異的抗ケモカイン療法特に抗IL-8療法の開発と炎症性肺疾患治療への応用

炎症性肺疾患病態への関与が強く疑われるケモカイン特にILー8の発症機序への関与および臨床への応用の可能性を検討するため、ILー8に対する複数の拮抗療法の開発と、in vitro、in vivoにおける作用を検討した。抗ILー8抗体に関しては、抗ウサギILー8モノクローナル抗体を精製し、その治療効果を確認するため、ウサギを用いたARDS実験モデルを作成した。本モデルで片側肺の虚脱後再膨張によりARDS類似の肺損傷が誘発され、肺局所でのIL-8産生が亢進していた。さらに抗ILー8抗体の静脈内前投与により肺傷害が有意に抑制された。一方対照抗体では抑制効果を認めなかったことより、本効果は抗体のIL-8に対する中和作用によると思われた。また経静脈的抗体投与により肺局所の炎症が抑えられたことから、抗ヒトIL-8抗体はARDSをはじめとする炎症性肺疾患に対する新たな治療法になり得ると考えた。一方他の抗IL-8療法として初年度はSオリゴ、2年度は第2世代オリゴを各々複数設計・合成し、細菌内毒素により刺激された単球系培養細胞のIL-8産生に及ぼす効果を検討したが、いずれも有意な抑制効果が得られなかった。その一因として、単球系細胞へのDNA摂取率が一般的に低いことも関係していると考えた。さらにアンチセンスDNAはその人工的に付加された側鎖によって種々の非特異的作用を生ずることが知られており、本研究で選別した塩基配列が不適切であった可能性以外に、Sオリゴや第二世代オリゴが非特異的IL-8産生を刺激し、本来のIL-8産生抑制効果を相殺した可能性等も考慮する必要があった。今後はオリゴDNAを単球細胞内へ効率よく摂取させる新たな手段の開発や、生体内半減期が長く標的遺伝子の転写を効率的に抑制し、かつ非特異作用を有しないアンチセンス分子の開発がさらに必要と思われた。2年間の実験計画の初年度として、平成8年度には既にクローニング済の抗ウサギIL-8モノクローナル抗体をハイブリドーマで大量に生産し、以下の実験に用いた。ウサギを麻酔後に左側開胸し、左主気管支の結紮により左肺を無気肺にした。3日後に気管支の結紮を解き、胸腔ドレーンで持続的に陰圧をかけて肺を急激に再膨張させることで、安定した肺水腫モデルを作成し得た。病理学的には再膨張肺に好中球集積をともなう水腫像を認め、免疫組織染色では肺胞マクロファージを中心にIL-8の発現を認めた。次にこの実験モデルにおいて、上述の抗IL-8抗体の治療効果を検討した。抗IL-8抗体の前投与により、肺水腫の指標値である肺湿乾重量比、I-125標識アルブミン肺組織取り込み率の上昇は、ともに有意に抑制され、組織学的検討と合わせ、IL-8の肺水腫病態への関与が明らかとなった。一方対照体を投与された動物では、上記指標値の改善を認めなかった。また抗体以外にも、IL-8に対するアンチセンス・SオリゴDNAを初年度は3種類設計し、DNA合成器により合成後、HPLCを用いて精製した。この合成DNAをエンドトキシンで刺激した単球系培養細胞MonoMac6の培養液に加え、IL-8の産生に対する作用をin vitroで検討した。培養上清中のIL-8をELISA法により定量したが、残念ながら今回合成したアンチセンスDNAはIL-8産生を有意に抑制しなかった。

次年度はさらに別の配列のアンチセンス分子を設計・合成し、そのIL-8産生に対する作用をELISA法に加え、PCRを用いた遺伝子解析法にても検討予定である。2年間にわたる実験計画の2年目として、平成9年度には種々の成果を得ることができた。まず昨年度確立したウサギ再膨張性肺水腫モデルを用いて、虚脱後再膨張により肺水腫が発症することを、病理組織所見、肺湿乾重量比、I-125標識アルブミン肺組織取り込み率高値より、多面的に確認し得た。また抗IL-8抗体のみが病理所見、各指標値を何れも改善し、IL-8が肺水腫病態に関与していることは間違いなく思われた。また経静脈的抗体投与により肺局所の炎症が抑えられたことから、今後抗炎症療法としてヒト化抗IL-8抗体の開発の必要性が痛感された。アンチセンスDNAに関しては、細胞内移行性がよく非特異的作用の弱い第二世代アンチセンスDNAを新たに複数設計し、DNAの細胞内移行率を改善するリポフェクチンの存在下で単球系培養細胞Mono Mac6に対し投与したが、IL-8産生を有意に抑制しなかった。一般に単球系細胞へのDNA摂取率は低く、サイトカインのように大量に産生される物質の抑制にはリポフェクチンに代わる担体の検索や、より効率的なアンチセンス分子の開発が必要と思われた。一方慢性炎症性肺疾患である肺線維症のモデルとしてラット放射性肺臓炎を現在作成中であるが、各種ケモカインの発現が増強されていることを免疫組織染色で確認しており、今後これらケモカインに対する抗体、拮抗剤の投与による病変の改善を検討する予定である。
殷墟甲骨文における語彙の研究

22年度の研究は、漢訳洋書の受容による新漢語の発生について、『万国公法』を中心に口頭発表を行い、23年度中に活字となる運びになっている。また、それに因んで日中両国の語彙交流を一般の人にもわかってもらうために、成城大学のコミュニティー・カレッジで「越境する翻訳語」の講座を開いたり、『聖教新聞』で個々の翻訳語の由来を連載したりしてその成果の一部を公開していた。それからこうした新語・翻訳語の問題点と日中交渉における問題点をめぐって、さらに実地調査を踏まえ、口頭発表や論文の形にまとめてきた。次のページに示されている公開発表のほか、下記のようなNHKの番組への出演や台湾、香港、中国など現地の大学での講演の形でその成果を発表してきた。漢字文化圈的近代関鍵詞:概念史與詞彙史的視角,東亜交渉學會第二届年會,台湾大学,2010.5.8近代中日学術概念的相互交流和影響,北京師範大学歴史学院,2010年6月25日日語新語的形成及其影響,香港城市大学,2010年11月4日和製漢語と中国語,比較日本学教育センター・お茶の水大学,2010年12月16日概念史研究中的日本因素,北京師範大学文学院,2011年3月8日2010年5月13日,NHK「ニホンGO」に出演、東アジアにおける漢語の流布を解説。2010年7月27日,日本テレビ「DON」に出演、ことわざの漢字使用と意味について解説。連載:「日本と中国-行き交う翻訳語」,聖教新聞,既刊10回分(7.22/8.5/8.19/9.2/10.4/11.4/12.16/1.20/2.3/2.10)1.「梁啓超『和文漢讀法』とその「和漢異義字」について-『言海』との接点を中心に」は漢文訓読ならぬ「和文漢読」は、西洋からの文明流入に後れを取った中国語話者たちが、日本語で書かれた文章を、中国語を介して理解してゆく方法だが、その際、日中で意味が異なる漢字が問題となるわけである。そこで『言海』の見出語の漢字表記を、中国でも通用するものか日本独自のものかによって、記号を付して注しているから、『言海』の「漢ノ通用字」が中国語の語釈として利用されたことを論じた。2.「江南制造局的出版物在日本的傳播和利用」は明治初年に上海で発行された漢訳洋書がいかに日本で受容され、利用されたかについて発表したものである。3.「漢字の訓と和製漢語について」は日本における和製漢語をどのように漢字語によって創出し、また漢字文化圏で共有したのかをテーマにして和語の意識のもとでの漢字語創出と語彙体系の確立を論じている。4.『アジアと漢字文化』(共著、放送大学教材、2009.3出版)は甲骨文字の成立から漢字の歴史を中心に記述した教科書である。私の担当した13、14章はおもに漢字の伝来によっていかに日本語を表記してきたかを記述している。とくに漢字政策などの異同により、日中の漢字の異同を形態的・意味的に述べているところに力点を置いている。漢字と日本語との関係を中心に編集した『みんなの日本語辞典-言葉の疑問・不思議に答える』では漢字・漢語の日本語における変遷をとりあつかうだけでなく、意味変化のきっかけや要因などについても課題ごとに解説をくわえている。一方、「日本と中国のことわざの比較を通して」(『国文学解釈と鑑賞』)ではことわざの文化比較の可能性を探るもので、中国由来の諺と日本独自の諺との比較をとおしてなにが、どういう風に変わってきたかをみるものであった。漢字・漢語の中国における使用から日本への浸透を具体的な資料で跡付けたのは下記の二つの研究である。「日本におけるモリソンの『華英・英華字典』の利用と影響」(『日本近代語研究5』ひつじ書房)は19世紀最初の英華字典が日本でどう利用されたかを究明するもので、日本の蘭学者たちがその訳語を蘭和辞典編集に使う実態を明らかにした。もうひとつの「江南製造局的出版物在日本的伝播和利用」(『歴史上的中国出版与東亜文化交流』上海百家出版社)は昨年度の口頭発表を中国語で書いたもので、同じく明治初期において日本政府が中国上海にある翻訳局の出版された理工系の書物を購入し、持ち帰って教科書などに改訳して利用している実態を明らかにしたものである。とくに、いわゆる漢訳洋書の日本利用が明治十年代を最後に幕引きされたことを、日中文化交流史において提起すべきものだと位置づけている。

次のページに示されている公開発表のほか、下記のようなNHKの番組への出演や台湾、香港、中国など現地の大学での講演の形でその成果を発表してきた。漢字文化圈的近代関鍵詞:概念史與詞彙史的視角,東亜交渉學會第二届年會,台湾大学,2010.5.8近代中日学術概念的相互交流和影響,北京師範大学歴史学院,2010年6月25日日語新語的形成及其影響,香港城市大学,2010年11月4日和製漢語と中国語,比較日本学教育センター・お茶の水大学,2010年12月16日概念史研究中的日本因素,北京師範大学文学院,2011年3月8日2010年5月13日,NHK「ニホンGO」に出演、東アジアにおける漢語の流布を解説。2010年7月27日,日本テレビ「DON」に出演、ことわざの漢字使用と意味について解説。連載:「日本と中国-行き交う翻訳語」,聖教新聞,既刊10回分(7.22/8.5/8.19/9.2/10.4/11.4/12.16/1.20/2.3/2.10)
相溶性高分子混合物の表面偏析に及ぼすブロック共重合化の影響

高分子混合物の表面・界面における組成がバルクのそれと著しく異なっていることはよく知られているが、表面・界面における高分子鎖一本の形態を理解するまでには至っていない。これらを明らかにするためには、重水素ラベルを施したような標識となる分子鎖を、高選択的に表面のみに偏析させる技術を確立することが重要となる。本研究では、構成成分のブロック共重合化に着目し、分子鎖の表面に対する偏析力に及ぼすブロック共重合化の影響について明らかにすることを目的とする。今年度は、相溶性ポリマーブレンドの組み合わせである、ポリ(4-トリメチルシリルスチレン)(hT)とポリイソプレン(hI)とそのブロック共重合体(TI)を加えた3成分系のブレンド膜表面における組成および濃度プロファイルを評価し、TホモポリマーとTIに含まれるT成分の表面濃縮のし易さについて比較した。試料として、hT、部分重水素化ポリ(4-トリメチルシリルスチレン)(dT)、hI、hTIおよびdPT-hPIブロック共重合体(dTI)を使用した。hT,dT,hI,dTIおよびhTIの分子量はそれぞれ、34k,43k,llk,82kおよび63kである。TはIと比較して低い表面エネルギーを有している。ホモポリマーを重水素ラベルしたdT/hTI/hIブレンド、および、ブロック共重合体を重水素ラベルしたhT/dTI/hIブレンドの二種類をスピンコーティング法により調製した。各成分の体積分率は1:1:1としたため、膜全体のTとIの比は1:1である。膜の深さ方向の組成分布を中性子反射率測定により評価した。hT/dTI/hIブレンド膜表面では、dTI中のdT成分の表面偏析は観測されなかったが、dT/hTI/hIブレンド膜表面には、hIよりも表面自由エネルギーの低いdTが選択的に濃縮した。以上の結果より、TIブロック共重合体中のT成分の表面偏析力はI成分とのブロック共重合化により著しく減少し、ブレンド膜の表面にはTホモポリマーを選択的に濃縮させられることが明らかとなった。これを明らかにするためには、重水素ラベルを施したような標識となる分子鎖を、高選択的に表面のみに偏析させる技術を確立することが重要である。今年度は、まず、相溶性高分子の組み合わせであるポリ(4-トリメチルシリルスチレン)(PTMSS)もしくは重水素化PTMSS(dPTMSS)とポリイソプレン(PI)のブレンド膜の表面凝集構造について検討を行った。50:50wt%で混合した(dPTMSS/PI)ブレンド膜の中性子反射率測定を行い、表面はdPTMSSが覆い、基板界面ではPIが選択的に濃縮することを明らかにした。(PTMSS/PI)ブレンド膜における表面自由エネルギーを接触角測定に基づき評価した。PTMSSの体積分率が50%以上の場合、(PTMSS/PI)ブレンド膜の表面自由エネルギーは、PTMSS膜のそれとほぼ等しく、最表面がPTMSSで覆われいてることを示している。PTMSSの体積分率が50%以下になると、(PTMSS/PI)ブレンド膜の表面自由エネルギーはPTMSS分率の減少に伴ない徐々に低下し、PTMSS膜のそれよりも小さくなった。この結果は、表面近傍のPTMSS分子の濃度の低下に伴なって、側鎖の配向または分子鎖全体のコンホメーションが変化していることを示唆している。現在、dPTMSS-PIブロック共重合体を合成し、その薄膜の中性子反射率測定も同様に行い、表面および基板界面近傍における組成分布について検討を行っている。今年度は、相溶性高分子の組み合わせである重水素化PTMSS (dPTMSS)とポリイソプレン(PI)からなるブロック共重合体(dPTMSS-b-PI)を調製し、その膜の表面凝集構造について検討を行った。用いた試料の重量平均分子量は63kで、dPTMSSの体積分率は49%である。dPTMSS-b-PI膜の中性子反射率測定を行い、表面はdPTMSSが覆い、基板界面ではPIが選択的に濃縮することを明らかにした。これは、低表面エネルギー成分であるdPTMSSが表面に濃縮し、高表面エネルギ0成分であるPIがシリコン基板界面に濃縮することにより、系全体の自由エネルギーを最小化すると考えることで説明できる。膜表面におけるdPTMSSの濃縮層の厚さは5nm程度であり、dPTMSSブロック鎖の回転半径の2倍(7.8nm)よりわずかに小さかった。

また、dPTMSS-b-PI中の各成分と同程度の分子量を有するdPTMSS/PIブレンド膜表面では、dPTMSSの濃縮層の厚さは10nm程度であった。以上の結果より、構成成分をブロック共重合化することにより、表面エネルギーの低い分子鎖の表面に対する偏析力が著しく低下することが明らかとなった。高分子混合物の表面・界面における組成がバルクのそれと著しく異なっていることはよく知られているが、表面・界面における高分子鎖一本の形態を理解するまでには至っていない。これらを明らかにするためには、重水素ラベルを施したような標識となる分子鎖を、高選択的に表面のみに偏析させる技術を確立することが重要となる。本研究では、構成成分のブロック共重合化に着目し、分子鎖の表面に対する偏析力に及ぼすブロック共重合化の影響について明らかにすることを目的とする。今年度は、相溶性ポリマーブレンドの組み合わせである、ポリ(4-トリメチルシリルスチレン)(hT)とポリイソプレン(hI)とそのブロック共重合体(TI)を加えた3成分系のブレンド膜表面における組成および濃度プロファイルを評価し、TホモポリマーとTIに含まれるT成分の表面濃縮のし易さについて比較した。試料として、hT、部分重水素化ポリ(4-トリメチルシリルスチレン)(dT)、hI、hTIおよびdPT-hPIブロック共重合体(dTI)を使用した。hT,dT,hI,dTIおよびhTIの分子量はそれぞれ、34k,43k,llk,82kおよび63kである。TはIと比較して低い表面エネルギーを有している。ホモポリマーを重水素ラベルしたdT/hTI/hIブレンド、および、ブロック共重合体を重水素ラベルしたhT/dTI/hIブレンドの二種類をスピンコーティング法により調製した。各成分の体積分率は1:1:1としたため、膜全体のTとIの比は1:1である。膜の深さ方向の組成分布を中性子反射率測定により評価した。hT/dTI/hIブレンド膜表面では、dTI中のdT成分の表面偏析は観測されなかったが、dT/hTI/hIブレンド膜表面には、hIよりも表面自由エネルギーの低いdTが選択的に濃縮した。以上の結果より、TIブロック共重合体中のT成分の表面偏析力はI成分とのブロック共重合化により著しく減少し、ブレンド膜の表面にはTホモポリマーを選択的に濃縮させられることが明らかとなった。
多軸鍛造法による超高強度・高熱的安定性バルクAl合金の開発

本研究は、アルミニウム合金の巨大ひずみ加工中の結晶粒微細化過程と超微細粒アルミニウム合金の析出現象を調査することで、高強度アルミニウム合金創製のための加工熱処理プロセス開発を目的として実施した。Al-Mg合金およびこの合金をベースにスカンジウムを添加し、これに巨大ひずみ加工法の一種である多軸鍛造法を施して結晶粒を超微細化させた後、スカンジウムの固溶あるいは微細析出により熱的安定性を上昇させ、多軸鍛造法による結晶粒超微細化と時効硬化を両立し、超高強度アルミニウム合金の開発を実現する。まず、ベース合金とスカンジウム添加材をそれぞれ、多軸鍛造した際の結晶粒微細化機構について結晶方位解析装置にて調査した。その結果、両合金を比較すると、スカンジウム添加の有無で低加工度の加工組織に明瞭な差異が生じた。スカンジウム添加材では、多軸鍛造により緻密なせん断帯が多量に導入されており、これにより結晶粒微細化の進行が促進されていた。これに伴い、引張強度の多軸鍛造による増加はスカンジウム添加材で顕著であった。次に、両合金に多軸鍛造を施した後に、焼鈍処理した際の硬度変化を調査した。ベース合金に多軸鍛造を施した試料は1時間の焼鈍で溶体化処理直後の硬度まで軟化したが、スカンジウム添加材に多軸鍛造を施した試料は3か月の焼鈍でも高硬度を保っていた。スカンジウム添加材の多軸鍛造後の時効硬化能に及ぼす、加工組織と析出状態の影響については更なる調査が必要である。平成29年度は、スカンジウム添加が結晶粒微細化過程に及ぼす影響を調査するために、スカンジウムを添加したAl-Mg-Sc合金と、添加無しのAl-Mg合金にそれぞれ多軸鍛造を施した。微視組織の変化過程をEBSDで観察すると、同一の累積ひずみ条件で比較してAl-Mg-Sc合金の方が、より緻密かつ微細なせん断帯が生じていることが観察された。低累積ひずみ域において、この数μmのせん断帯内部では、数百nm程度の微細な結晶粒が形成されており、新粒形成サイトとなっていた。そのため、スカンジウム添加した合金は添加無し材に比べ、結晶粒の微細化速度が上昇しており、特に低累積ひずみ域で顕著であった。それに伴い、引張強度と硬度は、スカンジウム添加材は無し材に比べて、全累積ひずみ域で高い値を示し、低累積ひずみ域でその差は顕著であった。Al-Mg-Sc合金において累積ひずみΣΔε=12.0まで多軸鍛造を行うことで、平均結晶粒径と引張試験で得られた降伏応力はそれぞれ0.78nmと410MPaとなった。高累積ひずみ域ΣΔε>6ではいずれの合金でも結晶粒は等軸微細化していた。スカンジウム添加材は時効析出による更なる高強度化が望めるため、次年度は、この多軸鍛造により高強度化したAl-Mg-Sc合金の時効硬化特性を調査する。また、時効温度を変化させて熱処理することにより、時効硬化能を強く発現する条件を探査する。さらに、作製した合金の電気伝導度測定と熱的安定性の評価を行う予定としている。本年度の研究計画であった以下の事項について、概ね予定通り進んでいる。・系統的な加工条件での調査・機械的特性試験の変化の調査・多軸鍛造による微細組織変化の観察本研究は、アルミニウム合金の巨大ひずみ加工中の結晶粒微細化過程と超微細粒アルミニウム合金の析出現象を調査することで、高強度アルミニウム合金創製のための加工熱処理プロセス開発を目的として実施した。次年度は,計画に従って以下を推し進める。・追加の加工条件探査・作製した合金の電気伝導度測定と熱的安定性の評価・時効による高強度化の検討研究の進捗上、示差走査熱量計の物品が必要となったため、次年度使用額と合わせて使用する。