hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水分子同位体の高効率分離プロセス開発を指向した量子分子篩材料の探求

主に柔軟金属有機構造体(flexible MOF)の一種であるELM-31b(未公表)への水吸着における特異的な構造転移(ゲート吸着)挙動に着目し,その構造および転移メカニズムを明らかとするための検討を行った。これまでに,ELM-31bのin situ XRPDパターン(SPring-8,BL02B2ビームライン)のRietveld解析によって,N2(77 K),CH4(112 K),CO2(195 K)の吸着構造と,事前の吸着ガス種に依存した異なるELM-31bのdegas構造を決定することに成功しており,現在,投稿準備を進めている。この一連の研究の中で,ELM-31bの水吸着構造を決定することができていないが,このELM-31bの水吸着については,多くの興味深い特性を見出すことができた。例えば,ELM-31bは高温多湿の環境下においても全く影響を受けず,極めて高い安定性を有しており,ゲート吸着によって急激な水吸着等温線の立ち上がりを示すことから,本研究課題において目的とする,水を作動媒体とする吸着ヒートポンプを応用した水同位体分離プロセスの実現が期待される。ここで,多くのMOFは水に対して不安定であると言われているが,このELM-31bの水に対する安定性は驚異的なものであり,その水吸着構造を精密決定し,かつ,その精密構造を用いた計算科学的検討によって,水安定性の起源を明らかとすることができるならば,新規MOFの合成・開発分野へのインパクトも大きいものと考えられる。そこで,本年度は,ELM-31bの水吸着構造を決定することを目的とし,SPring-8,BL02B2ビームラインにおいてin situ XRPD測定を行ったところ,良好な回折パターンを得ることができた。本研究課題において目的とする,水を作動媒体とする吸着ヒートポンプを応用した水同位体分離プロセスに適していると考えられる吸着材料(ELM-31b)を見出すことができた。SPring-8において得られたXRPDパターンを用い,DFTによるエネルギー計算を援用したパターンフィッティング(いわゆるリバースモンテカルロ法)と,それによって得られた構造を初期構造とする最終的なRietveld解析を実施し,ELM-31bの水吸着構造を決定する。また,得られた構造データをベースとする,Feynmanの経路積分(PI)法を応用したDFT計算を実施することにより,ELM-31bに吸着したH2OをHDOに置換する際の自由エネルギー変化を計算する。本計算によってELM-31bの水分子同位体分離能を予測する。さらに,ELM-31bのD2O吸着実験を行うことで,ELM-31bの水同位体分離能の評価を行う。そして,以上の情報を水同位体分離に適した新規MOFのin silioスクリーニングに応用することを目指す。Caにスクアリン酸が配位したCa1 ([Ca(C4O4)(H2O)]n)を合成し,大型放射光施設SPring-8のBL02B2ビームラインを用いてCa1のin situ粉末X線回折パターンを測定したところ, Ca1は,特異的な負の熱膨張を示すことが分かった。さらに,H2OおよびD2OをCa1に物理吸着させるとフレームワークの収縮が生じたが,それぞれの格子定数は異なる値となり,かつ,物理吸着状態においても負の熱膨張を示すという興味深い刺激応答性を見出した。H2OとD2Oの物理吸着時において格子定数に差異を生じるのは,Ca1のフレームワークと吸着分子間に働く相互作用が,プロトンの位置不確定性に起因する量子効果によって異なるためと考えられる。また,温度可変のin situチャンバーを備えたXRPD測定装置(ラボ)の開発を完了し,H2OおよびD2Oを包摂したCa1の粉末X線回折パターンの蒸気圧依存性を詳細に検討した。さらに,分散力補正密度汎関数法(DFT-D:CP2Kソフトウェア)を用いた分子動力学シミュレーションを行ったところ,上述の負の熱膨張は,スクアリン酸の分子面に対して垂直方向の分子振動がフレームワークを収縮させる方向に作用していることが要因であることが明らかになった。そして,物理吸着水は,Ca1のフレームワーク中に存在する化学吸着水と水素結合を介して相互作用していることが確認できたことから,この水素結合における量子力学的効果が,格子定数に差異を生じる主要因となっているものと予想される。大型放射光施設SPring-8での測定,および,温度可変のin situチャンバーを備えたXRPD測定装置(ラボ)の開発・導入を計画通りに実施することができた。

例えば,ELM-31bは高温多湿の環境下においても全く影響を受けず,極めて高い安定性を有しており,ゲート吸着によって急激な水吸着等温線の立ち上がりを示すことから,本研究課題において目的とする,水を作動媒体とする吸着ヒートポンプを応用した水同位体分離プロセスの実現が期待される。ここで,多くのMOFは水に対して不安定であると言われているが,このELM-31bの水に対する安定性は驚異的なものであり,その水吸着構造を精密決定し,かつ,その精密構造を用いた計算科学的検討によって,水安定性の起源を明らかとすることができるならば,新規MOFの合成・開発分野へのインパクトも大きいものと考えられる。そこで,本年度は,ELM-31bの水吸着構造を決定することを目的とし,SPring-8,BL02B2ビームラインにおいてin situ XRPD測定を行ったところ,良好な回折パターンを得ることができた。本研究課題において目的とする,水を作動媒体とする吸着ヒートポンプを応用した水同位体分離プロセスに適していると考えられる吸着材料(ELM-31b)を見出すことができた。Ca1に加え,水分子と特異的な相互作用を示す他の金属有機構造体についても検討を進めることを予定する。また,Feynmanの経路積分(PI)法を応用したDFT計算を実施することにより,金属有機構造体に吸着したH2OをHDOに置換する際の自由エネルギー変化を計算する。本計算により,金属有機構造体の水分子同位体分離能を明らかとし,得られた情報を高性能な新規MOFのin silioスクリーニングに応用することを目指す。SPring-8において得られたXRPDパターンを用い,DFTによるエネルギー計算を援用したパターンフィッティング(いわゆるリバースモンテカルロ法)と,それによって得られた構造を初期構造とする最終的なRietveld解析を実施し,ELM-31bの水吸着構造を決定する。また,得られた構造データをベースとする,Feynmanの経路積分(PI)法を応用したDFT計算を実施することにより,ELM-31bに吸着したH2OをHDOに置換する際の自由エネルギー変化を計算する。本計算によってELM-31bの水分子同位体分離能を予測する。さらに,ELM-31bのD2O吸着実験を行うことで,ELM-31bの水同位体分離能の評価を行う。そして,以上の情報を水同位体分離に適した新規MOFのin silioスクリーニングに応用することを目指す。
再生関節軟骨における石灰化機序の解明

関節軟骨欠損修復に,自家細胞移植を用いた研究が多く成されているが,いまだ正常硝子軟骨構造の再生は達成されていない.これまでに研究代表者らは,transgenic ratとDNA in situ hybridizationを用いて,自家移植後骨髄間葉系細胞を宿主細胞から識別する方法を確立した.その結果,移植24週後,浅層部が硝子軟骨様組織,深層部が軟骨下骨により修復され,骨髄間葉系細胞が骨,軟骨両層の修復に関与することを48^<th>,49^<th> Orthopaedic Research Society(ORS),USA,2002,2003および第17回,第18回日本整形外科学会基礎学術集会,2002,2003で報告した.しかし,自家骨髄細胞移植においても,軟骨石灰化前線を含む軟骨層の再生は困難であり、サイトカインなどを用いた組織工学を駆使することが必要である.骨形成タンパク質(BMP)は骨髄間葉系幹細胞の分化および骨化に関与することが報告されている。したがってBMPと発光クラゲ由来緑色蛍光蛋白質遺伝子(GFP)とともに導入したtransgenic ratを開発し、骨軟骨欠損に移植したtransgenic rat骨髄細胞のGFPシグナルを追跡することによりBMPが関節軟骨修復過程の石灰化に果たす機能をin vivoで解明することが可能であると考えた.15年度は,まずGFPの細胞追跡における有用性を証明する目的でGFP transgenic ratから採取した骨髄間葉系細胞を野生型ラット骨軟骨欠損に移植する細胞追跡モデルを作製した.その結果,移植細胞は経時的に周囲からの宿主細胞の浸潤に伴い,その数が減少するが、移植24週においても,移植細胞が,骨層,軟骨層に存在する事が明らかとなった.以上の結果を,50^<th> ORS, USA,2004で報告した.関節軟骨欠損修復に,自家細胞移植を用いた研究が多く成されているが,いまだ正常硝子軟骨構造の再生は達成されていない.これまでに研究代表者らは,transgenic ratとDNA in situ hybridizationを用いて,自家移植後骨髄間葉系細胞を宿主細胞から識別する方法を確立した.その結果,移植24週後,浅層部が硝子軟骨様組織,深層部が軟骨下骨により修復され,骨髄間葉系細胞が骨,軟骨両層の修復に関与することを48^<th>,49^<th> Orthopaedic Research Society(ORS),USA,2002,2003および第17回,第18回日本整形外科学会基礎学術集会,2002,2003で報告した.しかし,自家骨髄細胞移植においても,軟骨石灰化前線を含む軟骨層の再生は困難であり、サイトカインなどを用いた組織工学を駆使することが必要である.骨形成タンパク質(BMP)は骨髄間葉系幹細胞の分化および骨化に関与することが報告されている。したがってBMPと発光クラゲ由来緑色蛍光蛋白質遺伝子(GFP)とともに導入したtransgenic ratを開発し、骨軟骨欠損に移植したtransgenic rat骨髄細胞のGFPシグナルを追跡することによりBMPが関節軟骨修復過程の石灰化に果たす機能をin vivoで解明することが可能であると考えた.15年度は,まずGFPの細胞追跡における有用性を証明する目的でGFP transgenic ratから採取した骨髄間葉系細胞を野生型ラット骨軟骨欠損に移植する細胞追跡モデルを作製した.その結果,移植細胞は経時的に周囲からの宿主細胞の浸潤に伴い,その数が減少するが、移植24週においても,移植細胞が,骨層,軟骨層に存在する事が明らかとなった.以上の結果を,50^<th> ORS, USA,2004で報告した.関節内の骨軟骨全層欠損の修復には,軟骨石灰化前線を含む軟骨層と軟骨下骨層の再生が不可欠である.これまで研究代表者らは,自家骨髄間葉系細胞移植12週後,骨軟骨欠損が硝子軟骨様組織で修復されることを報告した.さらに,transgenic ratを用いて自家移植細胞を宿主細胞から識別する方法を確立し,修復組織内での移植細胞の生存を確認した.以上の結果を,48^<th>Orthopaedic Research Society, USA,2002,および第17回日本整形外科学会基礎学術集会,2002で発表した.しかし,修復軟骨組織は,本来の硝子軟骨より厚く,軟骨下骨の再構築も未完成であったため,長期での経過観察が必要であると考えた.そこで本年度は,長期モデルを作製し,骨軟骨全層欠損の修復過程の観察と,移植細胞の動態追跡を行った.その結果,移植24週後,深層部の軟骨下骨の再構築と,浅層部の硝子軟骨様組織による修復を認めた.また,DNA in situ hybridization (ISH)の結果,軟骨層および軟骨下骨層にシグナル陽性細胞,すなわち移植細胞由来の細胞を認めた.軟骨層と軟骨下骨層を含む骨軟骨全層欠損に対し,ISHの結果,移植細胞の生着が両層で確認できたことから,移植骨髄間葉系細胞が,骨組織および軟骨組織の両系統へ分化し,骨軟骨全層欠損の修復に有用なツールであることが示された.以上を49^<th> Orthopaedic Research Society, USA,2003で報告した.今回,軟骨下骨は再構築されたが,いまだ修復硝子軟骨様組織は正常軟骨より厚く,石灰化前線も再生されなかった.そこで,サイトカインなどを用いた組織工学を駆使する必要があると考えられ,BMPなどの間葉系細胞への作用の解明や,石灰化前線構築における役割を追跡していく予定である.

関節軟骨欠損修復に,自家細胞移植を用いた研究が多く成されているが,いまだ正常硝子軟骨構造の再生は達成されていない.これまでに研究代表者らは,transgenic ratとDNA in situ hybridizationを用いて,自家移植後骨髄間葉系細胞を宿主細胞から識別する方法を確立した.その結果,移植24週後,浅層部が硝子軟骨様組織,深層部が軟骨下骨により修復され,骨髄間葉系細胞が骨,軟骨両層の修復に関与することを48^<th>,49^<th> Orthopaedic Research Society (ORS), USA, 2002, 2003および第17回,第18回日本整形外科学会基礎学術集会,2002,2003で報告した.しかし,自家骨髄細胞移植においても,軟骨石灰化前線を含む軟骨層の再生は困難であり、サイトカインなどを用いた組織工学を駆使することが必要である.骨形成タンパク質(BMP)は骨髄間葉系幹細胞の分化および骨化に関与することが報告されている。したがってBMPと発光クラゲ由来緑色蛍光蛋白質遺伝子(GFP)とともに導入したtransgenic ratを開発し、骨軟骨欠損に移植したtransgenic rat骨髄細胞のGFPシグナルを追跡することによりBMPが関節軟骨修復過程の石灰化に果たす機能をin vivoで解明することが可能であると考えた.本年度は,まずGFPの細胞追跡における有用性を証明する目的でGFP transgenic ratから採取した骨髄間葉系細胞を野生型ラット骨軟骨欠損に移植する細胞追跡モデルを作製した.その結果,移植細胞は経時的に周囲からの宿主細胞の浸潤に伴い,その数が減少するが、移植24週においても,移植細胞が,骨層,軟骨層に存在する事が明らかとなった.以上の結果を,50^<th> ORS, USA, 2004で報告した.今後は,BMP-GFP transgenic ratの作成と,BMPと骨髄細胞の組み合わせによる関節軟骨再生の可能性を検討する予定である.
TGF-β応答性FOX C-1遺伝子の機能解析及びそのシグナル伝達路の同定

TGF-βは様々なメカニズムを介して細胞増殖を調節している。FOX C-1はその一部のシグナルを構成すると考えられる。私たちはF0X C-1遺伝子導入HeLa細胞を用い、TGF-βによるFOX C-1下流シグナルについて検討した。HeLa親細胞、FOX C-1遺伝子導入HeLa細胞を用い、抗Rb抗体を用いたウエスタンブロットを施行したところ、両細胞共にRb蛋白の発現は認められなかった。さらにTGF-β1によるRb蛋白発現さらには、脱リン酸化型へのシフトも観察されなかった。さらにRb蛋白のリン酸化を抑制するp27/KIP、p15/INK4B、p21/CIP1などのCDKインヒビター発現についても検討した。FOX C-1遺伝子導入HeLa細胞は、TGF-β1による有意な細胞増殖抑制を示すが、これらのCDKインヒビターはTGF-β1に応答し、発現亢進を示すことはなかった。以上からFOX C-1蛋白はTGF-βの下流でRb蛋白を介する経路とは異なるシグナル伝達により、細胞増殖を負に制御することが示唆された。このため、FOX C-1強制発現HeLa細胞と親細胞の間で、TGF-β1存在下及び非存在下におけるマイクロアレイ法を用いた大容量遺伝子発現変化の解析をおこなった。その結果、29遺伝子がF0X C-1強制発現に伴い、発現亢進し、21遺伝子が発現抑制を受けていることが判明した。現在、これら遺伝子群の詳細な機能を解析し、FOX C-1下流シグナル伝達路を明らかにする研究を進めている。TGF-β1応答性遺伝子を単離・同定するため、卵巣癌SKOV3細胞を用い、TGF-β1処理・非処理群の間でcDNAサブトラクションを行い、FOX C1遺伝子を単離した。forkhead/winged-helix転写因子ファミリーに属するFOX C1はヒト癌細胞においてTGF-β1応答性に発現を亢進した。FOX C1両側アリルを欠失するHeLa細胞へFOX C1 cDNAを遺伝子導入し、再構成細胞を樹立した。FOX C1強制発現HeLa細胞は親及びMock細胞に比較し、TGF-β1存在下の増殖は顕著に抑制された。細胞周期G0/G1への集積が増殖抑制の原因であった。74例の子宮体癌摘出組織及び31例の卵巣癌組織を用いて、FOX C1遺伝子異常の解析を行った。6.7%の癌組織でFOX C1両側アリルの欠失、ナンセンス及びミスセンス変異をそれぞれ1例ずつ、さらに、11.7%の癌組織でFOX C1発現の欠失が観察された。以上の結果からFOX C1はTGF-β1シグナルの下流で、癌抑制遺伝子として機能することが示唆された。FOX C1強制発現HeLa細胞と親細胞の間で、TGF-β1存在下におけるマイクロアレイ法を用いた大容量遺伝子発現変化の解析をおこなった。その結果、29遺伝子がFOX C1強制発現に伴い、発現亢進し、21遺伝子が発現抑制を受けていることが判明した。現在、これら遺伝子群の詳細な機能を解析し、FOX C1下流シグナル伝達路を明らかにする研究を進めている。
近現代フランス史における子ども像-実態と表象-

(1)1719世紀の子ども向け読み物からは、子ども像の変化を見て取れる。そこには、伝統的家族から近代家族への変化などが反映されている。(2)都市化や工業化の進む中で生きた近代民衆世界の子どもたちは、義務教育制度の下、国民として組織化されていく。(3)総力戦としての第一次世界大戦は、子どもの生活にも大きな影響を与え、彼らに異例の早熟を強いた。(4)ナチス占領下の第二次世界大戦期には、子どもたちは人種や立場によって分断された。たとえばユダヤ系の子どもたちは、厳しい生死の境をさまよった。研究実施計画に基づき、とりわけ「フランスの第二次世界大戦期における子どものあり方と子ども像」というテーマで研究を行った。その結果、(1)ドイツ占領下における子どもたちの日常生活、(2)レジスタンスをはじめ抵抗組織の側にたった青少年の実像と英雄化の過程、(3)ユダヤ系の子どもたちが強制収容所へ移送された経緯の解明とそのことが意味するもの、また、匿われることで生き延びた子どもたちの状況、(4)ドイツ兵とフランス女性との間に生まれた「ボッシュの子」の戦後、という4点について研究の状況や問題の所在を明らかにした。(1)ではおもに、イラストレーターのジャン=ルイ・ベッソンが残した回想録を手がかりに、「占領期」がフランスの「普通の」子どもにとってどんな日々だったかを解明した。(2)ではとりわけ「レジスタンスの青年英雄」として知られるギィ・モケに焦点をあて、レジスタンスのメンバーでなかった彼がその英雄となった過程を分析した。(3)においては、ユダヤ系外国人の子どもの逮捕・拘禁・移送が、1942年7月のヴェル・ディヴ事件から始まったことと、ユダヤ系の子どもたちを匿う活動の存在に着目し、それらの実態を明らかにした。(4)では、近年までタブーとされてきた「ボッシュの子」に対する戦後の迫害や虐待の事実を明らかにした。以上の点は、これまでのフランス第二次世界大戦史研究ではあまり知られていなかったことであり、子ども史研究としてはもとより、広く現代史研究の領域においても新たな貢献を行ったと考えている。以上の研究成果は、「第二次世界大戦期のフランスにおける子どもたち」(『愛知県立大学外国語学部紀要(地域研究・国際学編』第43号、2011年3月、191-213頁)に掲載した。計画に基づき、「19世紀フランス民衆世界の子どもたち」というテーマに関する研究を行った。子どもに関する歴史学の研究成果を、19世紀の文学作品や自伝、児童書などと対比する形で検討を進めた。その結果得られた知見を、次の点にまとめた。第1は、19世紀都市の浮浪児に関わることである。治安関係の史料と、ユゴー、ゾラなどの文学作品の分析により、19世紀ヨーロッパの浮浪児はとりわけ、都市化と工業化の進行する近代社会に顕著な特徴であることを解明した。第2に、農村における子どものありかたについて検討した。厳しい農業労働に早くから子どもたちも従事したこと、他方で都市との関わりが深く、都市労働者に転じることも少なくなかったこと、そして、19世紀における初等教育の普及が、子どもたちの生活を大きく変えていったことなどを明らかにした。第3に、産業革命以降、工業のあり方があらたな児童労働の形態をもたらし、当初は少なくとも、過酷で深刻な状況であったことを明らかにした。第4には、19世紀後半から児童保護の政策がとられるようになった点に着目し、その意義について解明した。その結果、国民国家の時代に民衆の子どもたちも国家の担い手として考慮されるようになり、それが一連の政策の背景にあったことをつきとめた。以上の成果は、「19世紀フランス民衆世界の子どもたち」(『愛知県立大学外国語学部紀要(地域研究・国際学編)』第44号、2012年3月、167-186頁)に掲載した。研究テーマに関連し、24年度はとりわけ、19世紀フランスにおける子どもと家族のイメージというテーマに関連した研究を行った。そして、セギュール夫人、エクトール・マロ、ジュール・ヴェルヌなどの作品を取り上げ、そこに描かれる子ども像について分析を行った。その結果、以下のことを明らかにした。子ども向け読み物は、19世紀においてもなお、18世紀に確立された純真な「良い子」を理想としている場合が多いものの、一筋縄ではゆかない個性の強い子どもも登場させて、性格の異なる子ども一人一人に対し、親が向き合う時代の到来を予感させること、革命期に見られたような悲劇的な結末には至らず、家族の絆を取り戻しハッピーエンドとなる点で教育的配慮が見られること、広い空間を旅するという筋書きが、フランスという国民国家の存在を広く子どもに知らしめる役目を果たした一方で、スリルや冒険の要素が加わり長編小説の体裁が完成され、今日の児童文学のスタイルを確立させたことである。

また、バルザックやフローベール等の文学作品を題材として、家族像、とりわけ母親のイメージの解析も試みた。そこでは、「近代家族」イメージの普及と医学の発達によって女性=母性というジェンダーの壁が築かれ、その枠の中におさまることのできない女性たちが、時に子どもを虐待してしまうような情景が描かれていたことを明らかにした。そうした分析を、それまでの研究成果とあわせて、「1719世紀における家族と子どものイメージ」という論考にまとめた。そしてこれを第1章として、予定通りに、『子どもたちのフランス近現代史』(山川出版社)を刊行することができた。ちなみにこの本の第2章は、23年度に行った民衆世界の子どもに関する内容、第1章は、21年度に行った第一次世界大戦と子どもに関わる内容、第4章は、22年度に行った第二次世界大戦期の子どもに関する内容である。23年度の研究計画に掲げた19世紀民衆世界の子ども像に関しては、ほぼ予定通り論文を書くことができた。その成果は、紀要論文という形で公表することができたが、それ以外には業績を上げることができなかったので、おおむね順調というところである。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の課題である「近代家族が抱えた諸問題」というテーマの分析・検討を終えた後には、3年にわたる本研究の締めくくりとして、単著の公表を考えている。第1章では近現代の家族像・子ども像の変遷を、第2章では民衆世界の子どもを、第3章では第一次世界大戦下の子どもを、第4章では第二次世界大戦期の子どもを扱う予定である。
自己組織化法による半導体ナノ粒子の構築

量子サイズ効果の発現が期待される粒径数nmの半導体超微粒子は、多くの場合媒質中に分散した状態で調製される。本研究では電極上に形成させたアルカンジチオール自己組織化単分子層と硫化カドミウム(CdS)超微粒子の結合を利用して、CdS超微粒子層膜の作製を試み、その構造と光電気化学特性について検討した。CdS超微粒子は、過塩素酸カドミウムと硫化ナトリウム水溶液をそれぞれ含むエ-ロゾルOT(AOT)逆ミセル/n-ヘプタン溶液を混合することにより調製した。ジチオール単分子層は、それぞれのエタノール溶液に金基板を浸潰して形成させ、これをCdS超微粒子の逆ミセル溶液に浸潰して超微粒子を固定した。また、電子供与体としてトリエタノールアミン水溶液に交互累積層電極を浸潰し、光電流応答を測定した。ジチオール溶液とCdS逆ミセル溶液に交互に浸漬した各階段のFT-IRRASでは、AOTに帰属されるピークの出現/消失が繰り返して観測されるとともに、ジチオール分子のアルキル鎖のCH2伸縮振動のピーク強度が除々に増加した。これは、CdS逆ミセル溶液にジチオール修飾基板を浸漬するとAOTに覆われたCdS粒子が末端チオールによって固定され、さらにジチオール溶液へ浸漬すると溶液中のジチオール分子がAOTと置換したためと考えられる。さらに、XPS測定により、基板上のCdSの存在が確認された。このように構築した交互累積層膜光電流応答の観測を行うと、固定前のCdS逆ミセル溶液の吸収スペクトルとほぼ一致する作用スペクトルが観測された。したがって、この系では、CdSが光吸収して生じた正孔がロ子トリエタノールアミンを酸化し、電子が電極に注入されたと考えられる。
投入産出構造の動学モデルと国際経済協力関係分析への応用に関する研究

本研究においては、日本経済の国際化・グローバル化をハイテク技術開発体制の構成とその基盤整備という視点から数理経済分析をすすめてきており、国際産業関連表によるアジアと日本との経済的連関について計量分析を実施した。また、方法論として動的計画法を中心とした動学的最適化手法の理論的整備を行ってきた。この結果、日本経済の国際化、国際関係を投入産出構造への動学モデルの導入により解明する方法を基本として解析をすすめることができるとわかった。国際産業連関表を基礎として、各国の国民経済レベル、産業政策についての数理モデルを推定し、ダイナミックスとして統合的に記述する方法論を開発できる見通しを得られた。全体を動ファジィ環境下における動学的計画問題と記述し、最適化の視点から、不変埋没原理を応用してその最適解の構成をおこなってきた。1平成7年度の研究内容については、ほぼ計画通りに進行していると言える。方法論としては、データベース作成、統計解析やモデル構成のためにワークステーション、増設ディスクを利用してきた。さらに、このモデルの頑健性、感度分析を進める見通しが得られた。平成8年度については、2経済発展、国際関係に含まれる不確実性をファジィネスを含んだ確率過程により定式化する方法論を開発し、数理モデル解析における不完備情報の整備をはかった。産業関連データや各種の経済データについて統計的手法を基礎としながら、その整合性や補間の作業をすすめてきた(岩本、中井)。3産業連関表データ、国民経済データなどに必要なデータを管理するシステムを開発し、このソフトウェアとして動学モデル解析システムを組み込み、さらに、ダイナミックスをより説得力あるものを表現するための各種グラフィックスを開発をおこなった(時永)。平成7年度の研究においては、日本経済の国際化・グローバル化をハイテク技術開発体制の構成とその基盤整備という視点から数理経済分析をすすめてきており、国際産業関連表によるアジアと日本との経済的連関について計量分析を実施した。国際産業連関表を基礎として、各国の国民経済レベル、産業政策についての数理モデルを推定し、ダイナミックスとして統合的に記述する方法論を開発できる見通しを得ている。全体を動ファジィ環境下における動的計画問題と記述し、最適化の視点から、不変埋没原理を応用してその最適解の構成をおこなってきた。1)平成7年度の研究内容については、ほぼ計画通りに進行していると言える。今後、このモデルの頑健性、感度分析を進める見通しである。研究推進の上で今後の問題としては、2)経済発展、国際関係に含まれる不確実性を確率過程により定式化する方法論を開発し、数理モデル解析における不完備情報の整備をはかっていく。産業連関データや各種の経済データについて統計的手法を基礎としながら、その整合性や補間の作業をすすめる(岩本、中井)。3)産業連関表データ、国民経済データなどに必要なデータを管理するシステムを開発し、このソフトウェアとして動学モデル解析システムを組み込む。さらに、ダイナミックスをより説得力あるものを表現するための各種グラフィックスを開発する(時永)。

国際産業連関表を基礎として、各国の国民経済レベル、産業政策についての数理モデルを推定し、ダイナミックスとして統合的に記述する方法論を開発できる見通しを得られた。全体を動ファジィ環境下における動学的計画問題と記述し、最適化の視点から、不変埋没原理を応用してその最適解の構成をおこなってきた。1平成7年度の研究内容については、ほぼ計画通りに進行していると言える。方法論としては、データベース作成、統計解析やモデル構成のためにワークステーション、増設ディスクを利用してきた。さらに、このモデルの頑健性、感度分析を進める見通しが得られた。平成8年度については、2経済発展、国際関係に含まれる不確実性をファジィネスを含んだ確率過程により定式化する方法論を開発し、数理モデル解析における不完備情報の整備をはかった。産業関連データや各種の経済データについて統計的手法を基礎としながら、その整合性や補間の作業をすすめてきた(岩本、中井)。産業連関表データ、国民経済データなどに必要なデータを管理するシステムを開発し、このソフトウェアとして動学モデル解析システムを組み込み、さらに、ダイナミックスをより説得力あるものを表現するための各種グラフィックスを開発をおこなった(時永)。
社会変動に及ぼす集合行動の効果測定に関する国際比較研究

本研究では、集合行動の社会変動に及ぼす影響を国際比較研究データを利用し測定する手法の開発を目的としているが、集合行動タイプのうちとくに流行現象に関わる表象文化の文化秩序の創造・再編プロセスの社会学的分析枠組みの模索に焦点を絞り、理論および実証研究両面での可能性を模索した。理論研究の領域では、文化変動に関わる事象を近年議論されている「社会構築主義」的観点から探求する場合の概念整備と問題点の指摘をおこない、とくに流行研究における定義問題を再考した。そこでは、従来の社会学や社会心理学・マーケティング研究にみられる定義の論理的問題を「モードの集合的操作のプロセス」として再定義することの概念的有効性を確認することによって、社会学的研究の地平をあらたに切り開く可能性を展望した(「社会学年誌」論文を参照)。実証研究に関しては、国際比較研究を可能とするデータ収集・比較方法の開発を視野にいれ、比較対象国であるイタリアと日本での研究知見の総覧作成、研究交流・知見の公表等を実施してきた(2003年度に成果を刊行予定)。これら研究活動の展開を踏まえ、現在、とくに「表象文化の創造力と文化変動」をテーマに、両国間の都市空間のシンボル・イメージ形成をモードの集合的操作という観点から、社会変動(文化秩序の再編)プロセスにみる集合的ダイナミズムの分析を進めている。本研究の年次計画に従い、本年度では国際比較研究の対象国イタリアにおける学術研究機関との国際情報交換(資料収集・現地ヒアリング等)をつうじて、当該国における集合行動研究の展開動向の把握と共同研究の可能性を模索した。その結果、当該国での研究協力、組織体制および知見の蓄積レヴェルを勘案し、国際比較研究の対象となる集合行動項目を流行事象に設定することで集合行動と社会・文化変動に関する二国間での共同研究を推進することが確認され、共同研究ネットワークの構築作業が開始された(現段階での現地協力研究者所属機関:5大学、その他)。このことにより本研究では、これまで防災研究を中心に蓄積されてきた集合行動に関する理論・方法論の国際比較データに基づく適用・検証、集合行動の項目間(危機的事態/日常生活での集合行動)での理論的統合を企図することになる。次年度以降、当該の研究者(組織)ネットワークを学術機関のみならず関連諸団体・組織へも拡張し、共同研究体制の整備をさらに推進していく予定であるが、国際共同研究への具体的手順として、これまで未整備であった両国間での当該分野における理論・方法論の共有化を図りつつ、学術交流を活発化していくための第一段階として、現在、文献・資料データの相互交換(2002年1月25日:Padova大学にて講演会実施)およびイタリア国内研究の翻訳・整理作業が積極的に進められている(作業終了後、公開予定)。とくに、イタリア社会学(社会心理学)の展開およびそれを理論的基礎として構築されている流行研究を含む集合行動研究は、その理論的多様性と知見の蓄積にもかかわらず日本においてこれまでほとんど考察されることがなく、本研究を推進するにあたって大きな障害となっていることを考慮し、文献・資料を中心とした理論研究が現段階での緊急課題となっている。
画像処理による水稲の葉色測定システムの実証試験

本研究では,水稲栽培における水稲群落の肥培管理の高度化と省力化を図るため,コンピュータを利用した画像処理を応用することを試みた。プランターを仕様して水稲を栽培し,ビデオカメラによる撮影と葉緑素計による測定を行った。水稲群落のデジタル画像のRed,Green,Blue濃度値と葉緑素計の測定値との相関関係を調べ,画像から葉緑素計測定値を推定する重回帰式を求めた。実験は1995年6月30日から9月5日までの間に10回行った。測定環境を多様にするため,測定時刻は10時から16時までの任意の時刻とした。また,測定日の天候は,曇から晴天まで変化をもたせた。得られた重回帰式は次のようになった。ここで,Sa:葉緑素計測定値の推定値(目的変数),Ra, Ga, Ba: R, G, B濃度値の平均値(説明変数)である。このとき,観測数は37で,得られた重相関係数は0.951,決定係数は0.905であった。この重回帰式を1993年と1994年に行った水田での実験に適用した。葉緑素計測定値と推定値の平均残差は1.6413.549であった。また,今回得られた葉緑素計推定値の残差の平均値は,葉色カラースケール値が有する観測値の幅より小さいことがわかった。したがって,葉色値の測定精度は葉緑素計にはおよばないものの,葉色カラースケール以上の測定精度が得られることがわかった。本測定法は実際の水稲栽培においても実用的に仕様可能であると考えられる。1.水稲栽培における水稲の栄養状態を測定する方法として,従来の葉色カラースケールや葉緑素計のかわりに水田の画像を画像処理する方法について研究を進めている。今回は,実際の水田について従来の方法と画像処理を応用する方法を実施し,それらの相関関係について調べた結果について報告する。2.実験には25m×4mの水田を使用した。5m×1m分割の境界を示す標識として,水田に白色の棒を立てた。3.最初に水田をビデオ撮影し,テープに録画しておく。ビデオ撮影直後,測定区画ごとに葉身を任意に30枚選び,葉緑素計で測定した。4.測定日は7月22日,8月2日,8月26日である。天候不順のための測定回数が予定より少なくなった。5.今回は,葉緑素計測定区画のデジタル画像上の位置の対応付けは筆者らがモニタ上で目視で行った。6.ビデオカメラのレンズの絞りを11に固定し,順光線で撮影して得られたデジタル画像について葉緑素計測定値との相関関係を調べた。3回の測定結果をまとめた場合,十分に高い相関係数が得られなかった。7.測定日ごとの結果では,7月22日の相関係数が著しく小さい。その他の測定日は比較的高い値が得られた。その原因として,7月22日は水稲の間から水田の表面がよく見えており,デジタル画像から水稲部分の画素だけをうまく選択できていないためと考えられる。また,水稲群落においても,R平均濃度値とG平均濃度値が葉緑素計測定値と相関関係があることがわかった。昨年度に続いて,実際の水田について従来の方法と画像処理を応用する方法を実施し,それらの相関関係について調べた。実験には石川県農業短期大学実験農場内の水田を使用した。画像処理が容易になるように5m×1m分割の境界を示す標識として,水田に白色の棒を立てて使用した。実験では最初に水田をビデオ撮影し、テープに録画しておく。

測定日は7月13日,7月20日,7月26日,8月2日である。測定する葉色の範囲を広くするために同一水田内の区画ごとに肥料を施用する量を変化させた。しかし、当初予定していた葉色の範囲は実現できなかった。ビデオカメラのレンズの絞りを11に固定し,順光線で撮影して得られたデジタル画像について葉緑素計測定値との相関関係を調べた。その結果,データが2群に分かれていることがわかった。測定日ごとに調べた結果,7月20日の濃度値だけが小さかった。その原因は、測定日ごとの明るさの違いを補正するための基準とした硫酸バリウム製の標準白色板にあると考えられた。画像全体,水田そして標準白色板の濃度値を測定日別に調べた結果、7月20日だけは画像全体と水田の濃度値は小さかった。しかし、標準白色板の濃度値は他の測定日とほとんど同じ値であった。白色板の濃度値はその他の部分よりかなり高いので光の反射率が高く,水稲部分の明るさの基準としては不適当であったと考えられる。したがって、明るさと基準として,水稲の明るさと同程度の物体を利用することを検討する必要があると思われる。また、葉緑素測定平均値は当初の予定より狭い範囲だった。さらに測定条件を広げることによって,より確かな相関関係を得られると考えられる。今年度は,水稲の葉色を人為的に変化させることを容易にするため,プランターを使用して水稲を栽培した。プランターは横置きに10個並べて1区画とした。これを2×3区画並べて縦9m,横1.6mの水田を模倣した実験圃場を作った。植え付けた水稲の株数はプランター1個当たり3株とし,条間300mm,株間300mmとした。画像撮影は太陽を背にして行った。ビデオカメラの高さは1.5mで,斜め下向きに撮影した。その他の実験方法は設定は,過去2年間と同一にした。実験は1995年6月30日から9月5日までの間に10回行った。測定環境を多様にするため,測定時刻は10時から16時までの任意の時刻とした。また,測定日の天候は,曇から晴天まで変化をもたせた。ビデオカメラの光軸と太陽光線のなす角度は2060°,太陽の高度は5574°であった。デジタル画像のRGB濃度値から葉緑素計の測定値を推定するために,重回帰式を求めると次のようになった。ここで,Sa:葉緑素計測定値の推定値(目的変数),Ra,Ga,Ba:R,G,B濃度値の平均値(説明変数)である。このとき,観測数は37で,得られた重相関係数は0.951,決定係数は0.905であった。この式を過去2年間に行った水田での実験に適用した。葉緑素計測定値と推定値の平均残差は1.6413.549であった。また,今回得られた葉緑素計推定値の残差の平均値は,葉色カラースケール値が有する観測値の幅より小さいことがわかった。したがって,葉色値の測定精度は葉緑素計にはおよばないものの,葉色カラースケール以上の測定精度が得られることがわかった。本測定法は実際の水稲栽培においても実用的に使用可能であると考えられる。
3次元多様体の組合せ的、構成的研究

3次元多様体に対し、そのスパインによって定義される新たな不変量「ブロック数」を導入した。この不変量は、3次元多様体に対してはヘゴード種数と等しい値を与えるものであるが、より精密に「枠付多様体」に対して定義される。また、この不変量は、与えられたヘゴード種数を持つ多様体の集合をさらに詳しいクラスに分類する能力を持っている。このブロック数を用いることによって、3次元多様体を組合せ的に分類する研究を行い、以下のような成果が得られた。1.ブロック数がnの3次元多様体を組合せ的に有限個の(組合せ的)クラスに分類し、それぞれのクラスの多様体を有限個の自然数パラメタによって表示する方法を確立した。2.フロック数が2の多様体に対する上に述べたいくつかのクラスについてパラメタによる表示を求め、異なるパラメタが実際に異なる多様体(あるいは、枠付多様体)に対応することを、様々な不変量(Reidemeister torsion, Turaev-Viro不変量など)を用いることによって検証した。3.ブロック数2の多様体について、上述の組合せ的なクラス分けが幾何構造による3次元多様体の分類とよく適合していることを多くの例で示した。この研究結果は、未だ完全とは言い難く、今後の大きな研究課題でもある。この他の研究成果として、シンプレクティック閉多様体についての次が得られた。4.シンプレクティック閉多様体の普遍被覆空間が可縮ならば,そ多様体は正スカラー曲率をもつリーマン計量を許容しないことが示された.この結果は,「任意のclosed aspberial manifoldは正スカラー曲率をもつリーマン計量を許容しないだろう」というGromov-Lawson予想の部分的解決になっている.3次元多様体に対し、そのスパインによって定義される新たな不変量「ブロック数」を導入した。4.シンプレクティック閉多様体の普遍被覆空間が可縮ならば,そ多様体は正スカラー曲率をもつリーマン計量を許容しないことが示された.この結果は,「任意のclosed aspberial manifoldは正スカラー曲率をもつリーマン計量を許容しないだろう」というGromov-Lawson予想の部分的解決になっている.3次元向き付け可能閉多様体に対し、「ブロック数」と名付けた新しい不変量を導入した。また、この不変量の持ついくつかの性質を明らかにし、3次元多様体の分類に対する有効性を示した。ここに導入された「ブロック数」は、3次元向き付け可能閉多様体Mとその上の非特異ベクトル場Xの対(M, X)の同値類("combed manifold"と呼ばれる)に対してMのflow-spineを用いて定義されるもので、よく知られた不変量「Mのヘゴード種数」と密接な関係があることが示され、ヘゴード種数が2以下のMに対しては「ブロック数」は「ヘゴード種数」を精密化する真に新しい不変量であることが示された。すなわち、Mがヘゴード種数2以下のザイフェルト多様体のとき、「ブロック数=ヘゴード種数」を実現するcombed manifold (M,X)は標準的(非特異ベクトル場Xがファイバーに平行なベクトル場にホモトピック)なものであることが示された。ブロック数1の既約なflow-spineは完全に決定され、レンズ空間の組み合せ的表示がflow-spineによって一意化される。これは既に知られたことの新たな表現方法に過ぎないが、ブロック数2の多様体に対しても組み合せ的表示の一意化が可能であろうと思われる。実際、ブロック数2の既約なflow-spineのいくつかの系列は既に得られており、この範囲においては組み合せ的表示の一意化を与えていることも示した。今後の課題としては、ブロック数とヘゴード種数との関係の解明、高いブロック数を持つ多様体の研究などが考えられる。

1.ブロック数がnの3次元多様体を組合せ的に有限個の(組合せ的)クラスに分類し、それぞれのクラスの多様体を有限個の自然数パラメタによって表示する方法を確立した。2.ブロック数が2の多様体に対する上に述べたいくつかのクラスについてパラメタによる表示を求め、異なるパラメタが実際に異なる多様対(あるいは、枠付多様体)に対応することを、様々な不変量(Reidemeister torsion, Turaev-Viro不変量など)を用いることによって検証した。3.ブロック数2の多様体について、上述の組合せ的なクラス分けが幾何構造による3次元多様体の分類とよく適合していることを多くの例で示した。この研究結果は、未だ完全とは言い難く、今後の大きな研究課題でもある。この他の研究成果として、シンプレクティック閉多様体についての次が得られた。4.シンプレクティック閉多様体の普遍被覆空間が可縮ならば,そ多様対は正スカラー曲率をもつリーマン計量を許容しないことが示された.この結果は,「任意のclosed aspherial manifoldは正スカラー曲率をもつリーマン計量を許容しないだろう」というGromov-Lawson予想の部分的解決になっている.
インターネット学習情報の検索キーワードの体系化に関する研究

本研究では、学校教育で扱う学習内容に特化した、単語(キーワード)による概念空間を指導要領に基づいて構成することを目的とした。この概念空間を用いて複数のキーワードを自動生成したり、検索を支援するシステムの開発を行った。本研究では、以下の内容を検討した。(1)学習用語の2次元的配置:小学校指導要領を分析することよって、用語と教科学年の特徴ベクトルを得た。このベクトルを自己組織化マップによって学習し、用語と教科学年が同じ空間に配置できることから、両者の関係を明示する手法を検討した。(2)Web情報の分類に関する検討:Web情報に含まれる用語の頻度を基に、その情報がもっとも近い教科学年を推定する方法を検討した。(3)新旧の学習指導要領の記述の違い:新旧の学習指導要領の内容の違いを調べるために、自己組織化マップを用いて各教科学年間の類似度を検討した。(4)学習用語に基づく文書分類方法の検討:用語と教科学年の特徴ベクトルから任意の文書の特徴ベクトルを推定する方法を検討した。この方法によって、文書分類の可能性を検討した。また、自己組織化マップによる分類可能性を調べた。(5)Webの検索システムの開発と評価:自己組織化マップを用いた、学習情報のための検索支援システムを開発し、このシステムによる検索性能の評価実験を行った。(6)教科書の語彙を用いた文書分類の検討:中学と高校の社会の教科書に記述されている語彙を収集して、文書分類の検討を行った。人手の分類と比較した結果、ほぼ妥当な分類が可能であることを示した。本研究では、学校教育で扱う学習内容に特化した、単語(キーワード)による概念空間を指導要領に基づいて構成する。この概念空間を用いて複数のキーワードを自動生成したり、検索を支援するシステムの開発を目標としている。本年度は、以下の3つの内容を検討した。(1)学習用語の2次元的配置:小学校指導要領を分析し、各教科学年の記述に用いられる用語を統計的に整理し、特異値分解することによって用語と教科学年の特徴ベクトルを得た。このベクトルを自己組織化マップによって学習し、2次元空間に配置した。このマップでは類似用語が近傍に配置されると共に、用語と教科学年が同じ空間に配置できることから、両者の関係を明示することができた。この方法によって、学習に利用可能なWeb情報を分類できる可能性があることを示した。(3)新旧の学習指導要領の記述の違い:新学習指導要領が発行されたことに伴い、新旧間の比較を行い、改訂内容について分析を行った。この分析にあたっては、(1)で用いた自己組織化マップを用いた。これによって、各教科学年間の類似度を検討した。これによって、新学習指導要領への移行措置が容易になることを示した。(1)学習用語に基づく文書分類方法の検討:小学校指導要領から用語と教科学年の特徴ベクトルを得ると共に、任意の文書の特徴ベクトルを推定する方法を検討した。この方法に基づいて、文書検索に用いられるベクトル空間モデルによる、文書分類を行った。また、これらの特徴情報を学習した自己組織化マップに、任意の文書を配置することによって、その内容の推定が可能であることを示した。(2)Webの検索システムの開発と評価:前項で述べた自己組織化マップを用いて、検索しようとする教科学年の確認と、類似する用語リストを明示して、検索を支援するシステムを開発し、このシステムによる検索性能の評価実験を行った。その結果、検索語を追加することによって、検索性能の向上が認められた。

(3)教科書の語彙を用いた文書分類の検討:学習指導要領だけでは、語彙数が限られることから、教科書に記述されている語彙を収集して、文書分類の検討を行った。中学と高校の社会の教科書を分析し、これらに記述されている用語を、語彙に加えて文書やWebの分類を行った。人手の分類と比較した結果、ほぼ妥当な分類が可能であることを示した。
負イオンビームによる粉体微粒子への無帯電・無飛散イオン注入法の開発

1.正イオン注入時の粒子飛散問題に対して、微粒子に作用するクーロン反発力と重力やファンデアワールス力の引力の関係を基に、静止状態および振動状態の粉体が飛散し始める帯電電圧と粒径の関係を解析的に導出した。また、正イオン注入実験で確認し、飛散現象を解明した。2.粉体攪拌用振動装置を装備した微粒子負イオン注入装置を製作し、静止状態および振動状態のミクロンサイズの球形酸化物微粒子粉体に各種の負イオンを、最大70keVのエネルギーで注入した。その結果、いずれの負イオン注入条件においても粉体の飛散は観測されなかった。これにより、負イオン注入における無飛散なイオン注入が可能であることを示した。3.絶縁物に負イオン注入した時の表面電位を二次電子エネルギー分析法で測定し、帯電による表面電位は注入エネルギーに依存して徐々に低下するが、100keV程度までは負の数Vであることが判明した。この表面電位は粉体の飛散開始帯電電圧よりも100倍程度小さく、負イオン注入では飛散が生じないことが理解された。4.微粒子の全表面にイオン注入を行うために必要な粉体攪拌を振動により実施できることを、理論解析と実験で証明した。また、振動攪拌中に負イオン注入を行うことで、全粒子の表面に負イオン注入が均一にできることを、銅負イオン注入とXPS分析で明らかにした。5.球形微粒子にイオン注入した場合の注入原子の深さ分布を理論式で導出し、これを実験的に確かめた。以上、粉体微粒子への無帯電・無飛散かつ均一イオン注入が可能な負イオン注入技術を開発し、確立した。本年度では、以下の研究を行った。1.微粒子負イオン注入チャンバーを購入して、既存の負イオン注入装置に組み込み、静止状態および振動状態にある微粒子粉体に負イオンビームを注入できるように装置を整備した。2.ミクロンからサブミリ径の粉末に垂直上方向からイオン注入した場合、正イオン注入では粒子が帯電して粉末粒子が飛散する。この現象に関して、帯電によるクローン反発力が飛散させる力であり、静止状態ではファンデアワールス力と重力が飛散を抑える力であり、また、振動状態ではファンデアワールス力はほとんど無視でき、重力だけが、飛散を抑える力えある。このような力のバランスを理論的に解析し、粒子が飛散する限界帯電電圧と粉体の粒径依存性を求めた。3.平均粒径が10μm1mmまでの各種の球状シリカやソーダガラスの微粒子にアルゴン正イオン注入実験を行い、飛散開始の帯電電圧を測定した。その結果、上記で求めた理論式が正しいことが判明した。4.組み上げた負イオン注入装置を用いて、静止状態および振動状態での微粒子に20nAで20keVの一酸化ボロン負イオン(BO^-)を注入した。その結果、平均粒径が10μm1mmまでの各種の球状シリカやソーダガラスの微粒子は、静止状態および振動状態の何れの場合も飛散は観測されなかった。負イオン注入では、帯電が極めて少ないため、飛散が生じないと結論される。1.振動による粉体粒子の攪拌方法に関して、各種粒径の球形微粒子粉体を攪拌するのに必要な振動周波数と振幅という振動条件を力のバランスから理論的に解析して求めた。また、振動子として、120Hzの電磁ベルや35kHzの超音波振動子、および数10Hz3kHz可変のスピーカーを用いて、51000μmの球形シリカやソーダ石灰ガラス微粒子粉体の振動による攪拌実験を行い、理論の妥当性と実際の攪拌法を確立した。2.振動攪拌装置として電磁ベルを装備した微粒子負イオン注入装置により、振動攪拌状態の51000μmの球形シリカやソーダ石灰ガラス粉体に垂直上方向から銅負イオンを最大70keVのエネルギーで注入した結果、無飛散であることを確認した。

3.振動状態のソーダ石灰ガラス球形微粒子に銅負イオンを注入して、XPSにより表面近傍の注入銅原子を分析した結果、Cu/Na比が平均で0.23である時、注入のばらつきを表す標準偏差は0.011と小さく、一様な注入が全粒子表面に行われていることが判明し、振動中の負イオン注入では均一注入が可能であることを示した。4.振動攪拌中の球体微粒子表面へイオン注入した場合の注入原子の深さ方向分布を理論的に解析し、一般式を導出した。球体では平板に比べて、注入分布のビ-クは0.6倍程度浅い深さに、広がりは1.2倍程度広くなることが判明した。また、振動状態で銅負イオン注入した605μmの粒子をSIMS分析して得られた銅原子の深さ分布は、理論予想と一致した。結論として、絶縁物粉体微粒子への無帯電・無飛散かつ均一イオン注入法として、これが実施できる微粒子粉体負イオン注入装置を開発すると共に、粉体微粒子への負イオン注入技術を確立した。