hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非定常電磁場での溶融金属の非線形不安定波に関する研究

本研究では,非定常電磁力による液体金属の鉛直加振に焦点を絞り,印加磁場と印加電流が波動励起の条件に与える影響および波動形状を,線形安定解析,数値解析および水銀を用いた実験により明らかにした.線形安定解析はローレンツカ項を付加したナビエ・ストークス方程式,オームの式を始めとする基礎方程式と,速度および電流の境界条件,界面の運動学的条件を摂動法により,線形化された方程式を得,固有値問題として不安定波の発生領域を求めた.実験装置は,交流電磁石および周波数変換器から構成され,直流または交流電源から強制電流を容器内の水銀に印加した.解析と実験はともに交流磁場に直流磁場を印加した場合,交流磁場に交流電流を印加した場合の2つのケースについて行い,後者では印加磁場と印加電流の位相差を変化させた.解析結果より,不安定波の発生領域はスチュアート数,レイノルズ数,ウェーバー数の3つの無次元パラメータによって支配され,スチュアート数の増加によって系は安定化するが,逆にスチュアート数,ウェーバー数の増加によって系は不安定になること,波数ベクトルが印加磁場に平行な場合が最も不安定であり,不安定波の振動数は,直流電流を印加した場合には印加磁場の周波数の半分,交流を印加した場合には印加磁場の周波数と同じで,この場合は印加磁場と印加電流の位相差によって不安定領域が異なること等が明かとなった.また,実験により,容器を加振させることなく,非定常電磁力による溶融金属の鉛直加振が可能であることが確認された.実験から得られた不安定波の発生条件は線形安定解析の結果と良く一致し,不安定波の波形および非定常電磁力との位相差も数値解析結果と良く一致した.本研究では,非定常電磁力による液体金属の鉛直加振に焦点を絞り,印加磁場と印加電流が波動励起の条件に与える影響および波動形状を,線形安定解析,数値解析および水銀を用いた実験により明らかにした.線形安定解析はローレンツカ項を付加したナビエ・ストークス方程式,オームの式を始めとする基礎方程式と,速度および電流の境界条件,界面の運動学的条件を摂動法により,線形化された方程式を得,固有値問題として不安定波の発生領域を求めた.実験装置は,交流電磁石および周波数変換器から構成され,直流または交流電源から強制電流を容器内の水銀に印加した.解析と実験はともに交流磁場に直流磁場を印加した場合,交流磁場に交流電流を印加した場合の2つのケースについて行い,後者では印加磁場と印加電流の位相差を変化させた.解析結果より,不安定波の発生領域はスチュアート数,レイノルズ数,ウェーバー数の3つの無次元パラメータによって支配され,スチュアート数の増加によって系は安定化するが,逆にスチュアート数,ウェーバー数の増加によって系は不安定になること,波数ベクトルが印加磁場に平行な場合が最も不安定であり,不安定波の振動数は,直流電流を印加した場合には印加磁場の周波数の半分,交流を印加した場合には印加磁場の周波数と同じで,この場合は印加磁場と印加電流の位相差によって不安定領域が異なること等が明かとなった.また,実験により,容器を加振させることなく,非定常電磁力による溶融金属の鉛直加振が可能であることが確認された.実験から得られた不安定波の発生条件は線形安定解析の結果と良く一致し,不安定波の波形および非定常電磁力との位相差も数値解析結果と良く一致した.
胎児遺伝子治療の開発(中枢神経特異的に遺伝子・幹細胞を導入する方法の開発)

本研究目的(2)「正常骨髄細胞から血液幹細胞を採取し、レトロウイルスベクターを用いてターゲットとするリガンドに対するレセプター遺伝子を導入し、これを罹患胎児に移植することで、移植幹細胞を高効率に脳へhomingさせて治療する。」(1)について企業と共同で集束超音波発生装置を作製した。装置による遺伝子導入効率を調べるため、in vitroの系として、各種パラメーターを変化させてマウス骨髄細胞へのGFP遺伝子導入効率を調べた。その結果、超音波強度は強く、周波数は低く、照射時間が長い方が導入効率は良かったが、細胞生存率はそれに反比例した。超音波をパルスで照射すれば細胞生存率は上がり、パルスの回数を増やすと導入効率も上がった。また、4種類のmicrobubbleでは、optisonが最も良かった。またin vivoの系で、ラット肝臓の特異的な部位へ遺伝子導入が可能かどうかを調べた。尾静脈よりluciferase遺伝子とマイクロバブルを注入し、経腹壁的にラット肝臓左葉へ集束超音波を照射すると、右葉に比べ左葉にルシフェラーゼ活性が有意に高かった。(2)についてGFPトランスジェニックマウスから骨髄細胞を採取し、どの移植経路が脳へ生着させやすいかを検討した。胎仔マウスでは、経yolk sac vessel的投与ではほとんどの細胞が肝臓へ生着し、経腹腔的投与と共に脳での生着は認めなかった。経脳室的投与では移植後15日後では細胞を認めたが、14日以降では認めなかった。そこで、アダルトマウスを用いで脳障害の有無と生着しやすさの関連を調べた。脳障害があれば細胞の生着を若干認めたが、ない場合には生着は認めなかった。
ランダム系の構造の解析と極限定理の研究

主にランダム・ウォーク展開を組合わせ論的な方法と、パーコレーションの手法を組みあわせることにより、d次元正方格子上のイジングモデルの相関関数について次のような結果を得た。1)任意の有限領域のおいて、境界条件を任意に与えたとき、温度に関係なく外部磁場の絶対値がdより大ならば二点相関関数は二点間の距離に関して指数的に減少する。このことはDobrushin-Shlosmanの意味で分配関数の族が完全解析性を持つことを示している。上記の結果自身は既に知られていることだが、これに初等的な証明を与えたことになる。2)扱う有限領域を立方体や直方体など、角の数がサイズによらずに有限な領域に限定した場合、上の相関関数の指数的減少は、外部磁場の絶対値がd-1よりも大ならば成立することを示した。さらに、結び目に関するΔ-unkotting numberが、トーラス結び目を含む広いクラスでConway多項式の2次の係数と一致することを示した。(中西)また、具体的代数曲線や代数曲面でのワイエルシュトラス集合の点を計算した。(渡辺)主にランダム・ウォーク展開を組合わせ論的な方法と、パーコレーションの手法を組みあわせることにより、d次元正方格子上のイジングモデルの相関関数について次のような結果を得た。(渡辺)
超音波振動と変動磁場を併用した氷晶形成の制御による食品の高品質冷凍技術の開発

超音波振動と変動磁場を利用した食品の高品質冷凍技術の開発を目的に,超音波振動と交番電場が水および細胞の過冷却に及ぼす影響を実験的に追究した.1MHzの高周波超音波振動を5W以上の出力で付与すると,過冷却度の分散が小さくなり、また低過冷却度における核生成が抑制される傾向が見出された.また,交番電場の効果について検討し,微少電流印加により玉ねぎの表皮組織細胞の過冷却度が最大2K程度促進されたが,さらなる電流印加による過冷却促進は得られなかった.さらに,魚肉を対象に凍結・解凍による損傷度を数値計算により予測する手法が構築された.以上により,外部力を利用した食品の高品質冷凍技術の開発の基礎が得られた.コールドチェーンの発達に伴って食品を安全かつ美味しく凍結保存する技術の確立が求められている.凍結保存は原理的には,低温化と活性水分の低減により生化学反応の抑制を図るものであるが,凍結の過程で細胞レベルのミクロ現象が生じ,これが各種の凍結損傷に繋がる.したがって,食品の品質を劣化させない効果的な凍結技術の開発が課題となる.本研究では,超音波振動と変動磁場を利用した凍結過程における氷晶形成の能動的制御を追究する.すなわち,超音波の付与によるミクロな振動および変動磁場による静電気的作用を利用して,細胞内外の水の過冷却の促進を図り,それによる高品質な凍結を実現する冷却技術の開発を目標とする.本年度は,模擬食品として純水を供試し,超音波振動の付与による過冷却促進実験を行い,過冷却度に及ぼす超音波振動の効果を操作条件と関連づけて実験的に検討した.また,変動磁場が食品の凍結に及ぼす影響を検討する基礎として,交番電場を付与したオニオンセルの一方向凍結実験を行った.これらの項目を実施した結果,本年度は以下の成果を得た.(1)1MHzの超音波振動を付与すると,超音波出力が大きい場合には,音波吸収に伴う発熱効果による核生成領域の変化が生じ,核生成に関与する面積の減少による過冷却度の増加が見られた.(2)振幅を周期的に変化させる振幅変調超音波振動を付与すると,超音波振動を0.6W/cm2程度の低出力で付与することで弱い過冷却促進の効果が見られた.(3)オニオンセルの凍結実験から,1kHzの交番電場を付与して電流を印加することにより,細胞の凍結開始温度が若干低下する傾向が見られた.しかし,試料の個体差の影響を受けやすい実験であるため,実験回数を増やしてよりデータの信頼性を高めながら,印加電圧および電場周波数の影響について検討する必要がある.コールドチェーンの発達に伴って食品を安全かつ美味しく凍結保存する技術の確立が求められている.凍結保存は原理的には,低温化と活性水分の低減により生化学反応の抑制を図るものであるが,凍結の過程で細胞レベルのミクロ現象が生じ,これが各種の凍結損傷に繋がる.したがって,食品の品質を劣化させない効果的な凍結技術の開発が課題となる.本研究では,超音波振動と変動磁場を利用した凍結過程における氷晶形成の能動的制御を追究する.すなわち,超音波の付与によるミクロな振動および変動磁場による静電気的作用を利用して,細胞内外の水の過冷却の促進を図り,それによる高品質な凍結を実現する冷却技術の開発を目標とする.本年度は,模擬食品として純水を供試し,昨年度に引き続き,超音波振動が水の過冷却に及ぼす影響について検討した.その結果,出力5W以上の超音波振動を付与した場合,過冷却度の平均値は通常冷却と比べ若干大きくなったが,通常冷却の平均値の99%の信頼区間を上回るには至らず有意差は確認されなかった.しかし,超音波振動を付与することで約13K以下の低過冷却度での核生成が抑制され,また過冷却度の分散が小さくなることが見出された.次に,変動磁場が食品の凍結に及ぼす影響を検討する基礎として,交番電場を付与したオニオンセルの一方向凍結実験を実施した.その結果,微少電流印加(1.230μA程度)により,過冷却度が最大2K程度促進される結果が得られ,電流印加による過冷却促進の可能性が見られた.一方,印加電流がさらに増えると,細胞の凍結温度は逆にcontrolよりも高くなり,過冷却の解除作用が現れた.これらの電流印加の効果は冷却速度によって異なる傾向を示した.しかし、試料の個体差の影響を受けやすい実験であるため,実験回数を増やしてデータの信頼性を高めながら,印加電圧と電場周波数の影響についてさらに検討する必要がある.当初計画した(1)超音波振動を付与した水の凍結実験,(2)交番電場を付与した組織細胞の凍結実験は予定どおり実施された.その結果,低下冷却度での核生成が抑制される現象が見られた点は望ましい結果である.しかし,より大きな過冷却度の条件では超音波振動による過冷却促進効果は見られず,本研究の目標である大幅な過冷却促進が難しいことが予想される.

このため,操作条件を変えた実験の継続と,新たな効果を併用した協同効果の発現などの可能性についても検討を進める必要があると考えられる.また,変動磁場の効果については,製作した装置系では大きな誘導電流を発生させるのが難しかったことから,交番電場を試料に直接付与し,印加電流が細胞の過冷却凍結に及ぼす影響を実験的に検討する方法を採用した.データ数が不足しているが,過冷却を促進し,細胞凍結を抑制する傾向が一部みられたが,個体差の影響を加味してより詳細に検討する必要がある.これらより,次年度に予定している超音波振動と変動磁場を併用した実験を行うための基礎データが得られた.以上のことから,本研究はおおむね予定どおりに進行していると考えられる.食品の凍結保存は原理的には,低温化と活性水分の低減により生化学反応の抑制を図るものであるが,凍結の過程で細胞レベルのミクロ現象が生じ,これが各種の凍結損傷に繋がる.したがって,食品の品質を劣化させない効果的な凍結技術の開発が課題となる.本研究では,超音波振動と変動磁場を利用した凍結過程における氷晶形成の能動的制御を追究する.すなわち,超音波の付与によるミクロな振動および変動磁場による静電気的作用を利用して,細胞内外の水の過冷却の促進を図り,それによる高品質な凍結を実現する冷却技術の開発を目標とする.本年度は,(1)食品の凍結モデルおよび損傷度の推算モデルの構築,(2)交番電場が生物組織の凍結に及ぼす影響,および(3)超音波振動を利用した組織体凍結の制御について検討を行った.まず,細胞内外の部分凍結および細胞膜を通した水分移動などのミクロ現象を組み込んだ凍結モデルを構築し,機械的・化学的損傷の推算モデルとの連結により解凍後のドリップ量の推定が可能であることを実験的・理論的に明らかにした.次に,交番電場を付与したオニオンセルの一方向凍結実験を実施し,微少電流印加により過冷却度が最大2K程度促進される結果が得られ,過冷却促進に有効な条件は電流値が20-25μA,交番周波数が1kHzとなることを明らかにした.この条件は,電気刺激に伴う植物細胞の細胞内pH低下の抑制が生じるとされる条件に近いことから,電場付与による過冷却促進も電気刺激による細胞活性が関係している可能性が示唆された.最後に,模擬食品として寒天ゲルを供試し,高周波超音波振動の付与よる組織体温度分布の制御実験を行った.冷却熱流束に対して適切な出力の超音波を付与することで組織全域を過冷却状態から急速凍結できることが見出された.以上の結果から,超音波および電場を利用する凍結制御技術の実用化のための基礎的知見が得られた.超音波振動と変動磁場を利用した食品の高品質冷凍技術の開発を目的に,超音波振動と交番電場が水および細胞の過冷却に及ぼす影響を実験的に追究した.1MHzの高周波超音波振動を5W以上の出力で付与すると,過冷却度の分散が小さくなり、また低過冷却度における核生成が抑制される傾向が見出された.また,交番電場の効果について検討し,微少電流印加により玉ねぎの表皮組織細胞の過冷却度が最大2K程度促進されたが,さらなる電流印加による過冷却促進は得られなかった.さらに,魚肉を対象に凍結・解凍による損傷度を数値計算により予測する手法が構築された.以上により,外部力を利用した食品の高品質冷凍技術の開発の基礎が得られた.当初計画した(1)実験装置の製作,(2)超音波振動を付与した水の凍結実験は予定どおり実施された.その結果,振幅変調超音波振動を付与すると弱い過冷却の促進効果が見られたことは望ましい結果である.しかし,超音波出力の増加に対して極大値を示す傾向が現れたことから大幅な過冷却促進が難しいことが予想される.
二酸化炭素排出低減技術に関する基礎的研究

1.対策技術総合評価モデル世界十地域、2050年までを見込んだ長期エネルギ-モデルのプログラム作成をほぼ終了した。2.CO2排出抑制燃焼技術反応温度と未反応ガス中の酸素の量が煤生成量に大きな影響を与えること、反応条件を適当に選ぶことによって、メタン中の炭素の10ー15%を煤として容易に回収出来た。3.CO2の電気化学的還元反応Cu電極でのみ炭化水素やアルコ-ル類を生成する理由が、主として金属電極表面へのCOの吸着強度の違いにより説明出来た。また、電極表面を反応場電着修飾法を用いて他の金属での修飾により、反応選択性の制御可能性を示した。4.煙道ガスからのCO2分離回収技術放散塔の放散能力とその拡大の検討、炭酸プロピレン溶剤についての実験を行った。5.CO2高効率回収発電システム工場廃熱による飽和蒸気をガスタ-ビンの作動流体とする酸素燃焼方式のCO2回収・液化を伴う発電システムを提案した。例えば210度の飽和蒸気の場合、50%近い高いエキセルギ-効率で発電出来る。6)太陽エネルギ-を利用したCO2削減技術(1)HYDROCARB法の経済性と改良可能性について検討をした。石炭の場合利用効率は42%で経済的可能性は低く、天然ガスを添加すればかなり条件が緩和出来ることが判明した。太陽電池の(2)大規模高効率利用システムの探索日本に立地した場合のエネルギ-回収年数は約2年強となる。更に高効率のシステムとして、月に生産プロセスを輸送・月面で太陽電池を生産・静止軌道で発電・マイクロ波で地球に電力輸送、という組合せが最高効率を示した。7.(1)CO2の深海での挙動の検討直接海底面へプ-ルを構成した場合と深海に散布した場合の両者の拡散状況を検討した結果、問題はあるが水中散布方式がかなり有望である。(2)深海水中散布方式の評価日本近海での適地の探索を行なった.1.対策技術総合評価モデル世界十地域、2050年までを見込んだ長期エネルギ-モデルのプログラム作成をほぼ終了した。(2)深海水中散布方式の評価日本近海での適地の探索を行なった.
要介護高齢者に対する効果的な在宅リハビリテーション介入に関する研究

初年度は研究体制構築および予備的調査,2年次(2017年度)は第一次コホート調査(n=121),3年次(2018年度)に第二次コホート調査(n=168)を行った.2施設からデータを収集し,調査項目は基本情報(年齢,性別,身長,体重,一人暮らし,併存疾患),体組成(除脂肪量),骨密度(超音波骨密度),認知機能,IADL,栄養(簡易栄養調査,食物摂取頻度調査),筋力(握力,5回椅子立ち上がり時間),歩行速度(4m時間),Time up & Go,柔軟性(座位体前屈),動脈硬化(血圧脈波検査),QOL(EQ-5D-5L),うつ,知能,身体活動レベルとした.要介護者を除く縦断データによる主要な記述統計は,BMI(2017;22.5, 2018;22.0, ns),除脂肪量(2017;34.7Kg, 2018;44.4Kg, ns),骨密度(2017;1524.5m/sec, 2018;1491.4m/sec, ns),4m歩行時間(2017;6.5sec, 2018;5.5sec, ns),TUG*(2017;9.6sec,2018;8.6,p=0.13),握力(2017;21.0, 2018;20.5, ns),血圧脈波検査CAVI*(2017;9.1, 2018;9.6, p=0.034),QOL*(2017;0.86, 2018;0.81, p=0.016)であった.当該年には,縦断データを用いて動脈硬化と骨格筋量の関連について検討し,動脈硬化指標では狭窄度を示すAnkle Brachialpressur indexでは関連を示さず,血管の硬さ指標を示すCardioankle vascular indexで有意な関連を示した.また,この結果の一部をInternational conference on frailty & sarcopenia researchで発表した.一次・二次調査で延べ287名の調査ができ.また,2年間の縦断データが蓄積できた.次年度に第三次調査の実施および本研究をまとめ発表していく予定である引き続き協力2施設(なちゅらる・あすか)の要介護・支援等の高齢者を対象としたコホート調査を実施する.また,2019年度は,成果報告を取りまとめていくため研究期間を延長した.調査予定は両施設を合わせて約200名を予定している.調査の推進方策に関しては,対象者の協力が得られやすいよう過去のデータと比較可能なフィードバック用紙を準備し満足度向上やメリットを実感してもらえるように配慮する.また,これまで打合せ期間を十分に確保できなかったため早めに打合せを始まるなど協力施設に配慮していく.さらに今回の調査から得られた知見を施設にフィードバックしていき,高齢者の要介護度進展が防止に寄与できる取り組みを構築していく.本研究は地域在住の要介護(支援)者に対する効果的なリハビリテーション介入に関する研究である。具体的には1市販のソフトを用いて簡便に入力可能なデータフォームの開発を行い,多施設の参加が可能な形態のデータベースを開発する2前向きコホート研究として在宅リハビリテーションと要介護度変化,ADL変化,死亡率等との関係を調査する3介入研究として我々が開発した課題指向型の自主訓練作成ソフトを用いた自主訓練が運動機能,要介護度向上に寄与するかを検証する.初年度は、a.協力施設の募集b.調査機器の購入及び取り扱いの習熟c.自主訓練ソフトの改変を予定していた。a協力施設の依頼は通所介護事業所並びに高齢者施設を中心に協力を依頼している。b調査機器の購入及び取扱の習熟は、予備調査として今回購入した機器運用を含めて、体組成、骨密度、身体測定、運動機能などについて調査を行い手順や注意点などを確認した。調査時の機器の配置や被験者についてはシミュレーションができた。しかし、その結果、当初考えていたよりも、調査に時間を要すること、被験者の転倒等のリスクに対応するため検者が多く必要であることがわかった。また、cについてはMac環境ではあるが、逐次開発を進めている段階である。実際の機器を用いた調査を試験的に行なったところ、当初考えていたよりも、調査に時間を要すること、被験者の転倒等のリスクに対応するため検者が多く必要であることがわかった。これに対応するため検者を多めに募集する予定である本研究は地域在住の要介護(要支援)者に対する効率的なリハビリテーション介入に関する研究である。具体的には1市販のソフトを用いて簡便に入力可能なデータフォームの開発を行い、多施設の参加が可能な形態のデータベースを開発する2前向きコホート研究として在宅リハビリテーションと要介護度変化、ADL変化、死亡率等との関係を調査する。3介入研究として我々が開発した課題指向型の自主訓練作成ソフトを用いた自主訓練が運動機能、要介護度軽減に寄与するかを検討する。初年度の予備調査の結果、a.当初の予定よりも調査時間が長くなり被験者負担が大きくなるb.被験者の転倒リスクへの配慮や安定したデータ収集のため検者教育と十分な人員配置が必要である事がわかったため、これらへの問題への対応を含めて研究を進めた。今年度は協力施設の確定、コホート調査の実施、自主訓練ソフトの完成を予定していた。

その結果、研究計画で算出した必要症例数(200名)に必要な複数の施設を募集し協力の目処がつき調査を進めることができた。しかし、研究体制の構築に時間を要したため十分な調査を行う事ができなかった。調査時間増による被験者負担増の対策として、調査項目を見直し簡便な評価への変更と検者を増やすなど工夫した。また、検者教育は研究責任者を中心に調査シミュレーション及び機器操作習熟の機会を設け安全で正確な調査の実施体制が構築できた。最終年度は目標症例数の調査ができるように準備を進めていく予定である。なお、自主訓練ソフトについては、概ね使用できる状態である。初年度の予備調査の結果、当初の予定以上に1調査に時間を要すること2検者教育(機器操作の習熟、リスク管理)を十分に行う必要があることがわかった。そのため今年度は日本福祉大学内でのシミュレーションを行い機器の習熟及び調査時間の短縮に向けた検討に時間を要した。初年度は研究体制構築および予備的調査,2年次(2017年度)は第一次コホート調査(n=121),3年次(2018年度)に第二次コホート調査(n=168)を行った.2施設からデータを収集し,調査項目は基本情報(年齢,性別,身長,体重,一人暮らし,併存疾患),体組成(除脂肪量),骨密度(超音波骨密度),認知機能,IADL,栄養(簡易栄養調査,食物摂取頻度調査),筋力(握力,5回椅子立ち上がり時間),歩行速度(4m時間),Time up & Go,柔軟性(座位体前屈),動脈硬化(血圧脈波検査),QOL(EQ-5D-5L),うつ,知能,身体活動レベルとした.要介護者を除く縦断データによる主要な記述統計は,BMI(2017;22.5, 2018;22.0, ns),除脂肪量(2017;34.7Kg, 2018;44.4Kg, ns),骨密度(2017;1524.5m/sec, 2018;1491.4m/sec, ns),4m歩行時間(2017;6.5sec, 2018;5.5sec, ns),TUG*(2017;9.6sec,2018;8.6,p=0.13),握力(2017;21.0, 2018;20.5, ns),血圧脈波検査CAVI*(2017;9.1, 2018;9.6, p=0.034),QOL*(2017;0.86, 2018;0.81, p=0.016)であった.当該年には,縦断データを用いて動脈硬化と骨格筋量の関連について検討し,動脈硬化指標では狭窄度を示すAnkle Brachialpressur indexでは関連を示さず,血管の硬さ指標を示すCardioankle vascular indexで有意な関連を示した.また,この結果の一部をInternational conference on frailty & sarcopenia researchで発表した.一次・二次調査で延べ287名の調査ができ.また,2年間の縦断データが蓄積できた.次年度に第三次調査の実施および本研究をまとめ発表していく予定であるこれまでの進捗状況から調査に時間を要するため被験者及び検者のへ負担への軽減が必要であると考えられる。具体的には、1調査項目のさらなる絞り込みや簡易な評価への変更2検者を多めに募集する3協力施設への謝金、検者への謝金4などにより研究体制の構築を図る。・調査のための施設確保、検者教育およびシミュレーションはできており昨年に引き続き調査を継続して実施していく・データの整理及び外部公表に向けた準備を行う・
中国炭の有効利用に関する無公害・新統合プロセスの共同開発研究

本年度は,1.石炭の高度利用を可能とする石炭構造研究,高度前処理法(諸岡,程),2.石炭液化油の深度脱硫,脱窒素触媒の開発(加部,沙),3.低エネルギー消費型溶剤抽出液化法(飯野,郭),4.低エネルギー消費型連続式コ-クス製造法(野村,郭,杜),5. CO_2,COからのケミカルズ製造用高性能触媒の開発(乾,朱)に関する研究を実施した。1の課題については,長鎖脂肪族をラジカル供与剤および架橋抑制剤として機能させる石炭急速昇温熱分解法の基礎検討を行った。アルキル鎖を石炭に化学結合させるO-アルキル化炭の熱分解,さらに長鎖脂肪族化合物(C_<18>アルコール,ポリエチレンおよびポリプロピレン)を含侵させた石炭の急速熱分解を行った。操作が簡便な後者の方法により転化率および軽質芳香族収率が向上することを明らかにした。2の課題については,高い脱硫活性を有するNi-Mo/Al_2O_3触媒を用いて^<35>S-標識ジベンゾチオフェンの水素化脱硫反応を行い,作動状態における脱硫触媒上の硫黄の挙動を定量的に評価した。触媒上の移動可能な硫黄量は反応条件に依存して変化することを明らかにした。さらに触媒上のNi-S-Moの様式で結合した硫黄が移動可能であることを提案した。3の課題については,瀝青炭を175-300°Cで水素供与性溶媒の9,10-ジヒドロアントラセン,1,4,5,8,9,10-ヘキサヒドロアントラセン中で熱処理を行ったところ,二硫化炭素-N-メチル-2-ピロリジノン混合溶媒による抽出率が未処理の場合に比べて増加した。一方,褐炭に対してはこの熱処理の効果は認められなかった。4の課題については,石炭を340°Cの低温で熱処理,250°Cで342kgf/cm^2の圧力下加圧成型し,ついで800°Cで2時間炭化したところ,Goonyella炭では高強度のコ-クスが得られることが明らかとなった。一方,より石炭化度の低いWitbank炭およびByron Creek炭についても同様の検討を行ったが,これらの石炭から調製したコ-クスの強度はGoonyella炭のものと比較して弱く,この場合には3wt%のピッチを混合した石炭を加熱,成型,炭化すると得られたコ-クスの強度が増加することを明らかにした。5の課題については,メタロシリケートの種々の石炭転化プロセスへの応用について検討した。直列二段反応によるCO_2-H_2または合成ガスからのメタノール経由のガソリン合成で,Fe-シリケート触媒を後段の触媒に用いると,高い収率でイソモノ内部オレフィンが得られた。生成物はさらにPt担持ノンメタルシリケートにより,イソパラフィンに富むガソリンに転化できた。また,石炭液化油の改質にガロシリケートを用いると高い選択率で芳香族留分を得ることができた。また,本年度は56月に1423日間,中国の大連理工大学,中国科学院山西石炭化学研究所,清華大学,華東化工学院,東北内蒙古石炭公社から計6名の研究者を招聘し,日本の各研究機関で上記研究課題について検討を行うとともに,5月2528日大阪(関西大学)で開催された日中石炭C_1シンポジウムにおいて本共同研究で得られた成果の一部を発表した。平成5年10月から平成6年2月にかけて1720日間の日程で,中国の大連理工大学,中国科学院山西石炭化学研究所,清華大学,華東化工学院から1名の若手研究者(計4名)を20日間の日程で招聘し,それぞれ東北大学,東京農工大学,京都大学,大阪大学において,個々の研究課題に関する共同実験研究を行うとともに,濃密な討論を行った。上記の研究で得られた結果については平成6年3月に研究成果報告書をまとめ,関連する国内外の研究機関に配付した。3の課題については,瀝青炭を175-300°Cで水素供与性溶媒の9,10-ジヒドロアントラセン,1,

4,5,8,9,10-ヘキサヒドロアントラセン中で熱処理を行ったところ,二硫化炭素-N-メチル-2-ピロリジノン混合溶媒による抽出率が未処理の場合に比べて増加した。一方,褐炭に対してはこの熱処理の効果は認められなかった。4の課題については,石炭を340°Cの低温で熱処理,250°Cで342kgf/cm^2の圧力下加圧成型し,ついで800°Cで2時間炭化したところ,Goonyella炭では高強度のコ-クスが得られることが明らかとなった。一方,より石炭化度の低いWitbank炭およびByron Creek炭についても同様の検討を行ったが,これらの石炭から調製したコ-クスの強度はGoonyella炭のものと比較して弱く,この場合には3wt%のピッチを混合した石炭を加熱,成型,炭化すると得られたコ-クスの強度が増加することを明らかにした。5の課題については,メタロシリケートの種々の石炭転化プロセスへの応用について検討した。直列二段反応によるCO_2-H_2または合成ガスからのメタノール経由のガソリン合成で,Fe-シリケート触媒を後段の触媒に用いると,高い収率でイソモノ内部オレフィンが得られた。生成物はさらにPt担持ノンメタルシリケートにより,イソパラフィンに富むガソリンに転化できた。また,石炭液化油の改質にガロシリケートを用いると高い選択率で芳香族留分を得ることができた。また,本年度は56月に1423日間,中国の大連理工大学,中国科学院山西石炭化学研究所,清華大学,華東化工学院,東北内蒙古石炭公社から計6名の研究者を招聘し,日本の各研究機関で上記研究課題について検討を行うとともに,5月2528日大阪(関西大学)で開催された日中石炭C_1シンポジウムにおいて本共同研究で得られた成果の一部を発表した。平成5年10月から平成6年2月にかけて1720日間の日程で,中国の大連理工大学,中国科学院山西石炭化学研究所,清華大学,華東化工学院から1名の若手研究者(計4名)を20日間の日程で招聘し,それぞれ東北大学,東京農工大学,京都大学,大阪大学において,個々の研究課題に関する共同実験研究を行うとともに,濃密な討論を行った。上記の研究で得られた結果については平成6年3月に研究成果報告書をまとめ,関連する国内外の研究機関に配付した。本年度は(1)石炭の高度利用を可能とする石炭構造研究と脱硫、脱窒素などの高度前処理法、(2)石炭液化油の深度脱硫・脱窒素触媒の開発、(3)低エネルギー消費型溶剤抽出液化法の開発、(4)低エネルギー消費型連続式コークス製造法、(5) CO2、COからのケミカルズ製造用高性能触媒の開発に関する研究を行なった。(1)に関しては、熱的転換プロセスの効率を飛躍的に向上させるため、分子間非共有結合の切断と有害成分の除去を目的に絞り、前者では物理的処理で架橋密度を低下でき、後者ではイオン交換性金属をCO2/H2O前処理で除去できることを見いだした。(2)に関しては、Ru金属などの添加による触媒の修飾の効果を検討し、優れた脱硫活性発現を認めた。(3)に関しては、中国炭が米国や豪州の石炭に比べ、室温での溶媒抽出率が極めて高いことを見いだした。(4)に関しては、急速加熱による炭化物を熱間成形して、その後800°Cで20分保持しコークスを得たがその特性からいくつかの石炭では良好な強度が得られることがわかった。(5)に関しては白金を修飾したガロシリケート触媒による石炭液化油の改質反応を行なったところ、本触媒が優れた脱酸素性能を有することがわかった。また、同時にこの触媒がCO2、COからのメタノール製造に高い活性をしめすことがわかった。
減数分裂期に卵母細胞特異的に発現を開始する新規遺伝子c-1の機能解析

本研究では、胎仔齢の15.5日からマウス卵母細胞で特異的に発現が始まる新規遺伝子Oogenesinについて解析を行った。その結果、この遺伝子は全長1378の転写産物であり、326個のアミノ酸からなる分子量37kDaのタンパク質をコードしていることが明らかになった。この遺伝子は卵巣内のすべての時期(原始卵胞-胞状卵胞)の卵胞内卵母細胞で特異的に発現していることが明らかとなった。この遺伝子がコードするタンパク質のアミノ酸配列を解析した結果、アミノ酸131-152の部位にロイシンジッパー構造、131-254の部位にロイシンリッチドメインを持つことが判明した。これらの構造的特徴から、このタンパク質が他のタンパク質と結合して転写因子として作用する可能性が示唆された。また、このタンパク質は1細胞期の後期から2細胞期にかけて核内に移行することが明らかとなった。この時期はマウス初期胚における胚性ゲノムの活性化時期とも一致することから、予測された転写因子としての機能をもつ可能性がさらに強まり、初期胚の遺伝子発現やそれに伴う発生に何らかの役割を果たしていることが示唆された。この遺伝子は、現在までに報告されているいくつかの母性効果遺伝子と非常によく似た発現パターンを示していることも明らかとなっており、卵子形成や卵胞形成に関与している可能性も否定できない。現在、ノックアウトマウス作出のためのターゲッティングベクターの作製を完了し、ノックアウトマウスの作出に着手している。また、他のタンパク質との相互作用を調べる目的で行ったYeast-Two Hybrid実験によって、相互作用が予測されるいくつかの候補遺伝子が得られてきていることから、これらの遺伝子を同定することによって、卵子形成、卵胞形成あるいは初期胚における転写調節や胚ゲノムの活性化について分子レベルで解明できると考えられる。本研究では15.5日齢の胎仔マウスの卵巣で発現が始まる新規遺伝子について解析を行った。この遺伝子は1485bpの遺伝子からなり、1194bpの翻訳領域を持ち398個のアミノ酸からなるタンパク質をコードしている。ノーザンブロッティングの結果から、この遺伝子は卵巣特異的に発現し、In situハイブリダイゼーション実験の結果から、卵巣内のすべての時期(原始卵胞-胞状卵胞)の卵胞内卵母細胞で特異的に発現していることが明らかとなった。また、この遺伝子の発現は胎児期の15.5日齢の卵巣で開始し、受精後の4細胞期まで持続することが明らかとなった。この遺伝子がコードするタンパク質のそのアミノ酸配列を解析した結果、アミノ酸202-224の部位にロイシンジッパー構造を持ち、137-326の部位にロイシンリッチドメインを持つことが判明した。これらのことから、このタンパク質が他のタンパク質と結合して転写因子として作用する可能性が示唆された。このタンパク質に対する抗体を作製し、ウェスタンブロッティングおよび免疫組織染色を行い、このタンパク質の発現開始時期や発現部位について検討した。この遺伝子産物は分子量46kDaのタンパク質をコードし、卵巣内のすべての時期の卵胞内卵母細胞で特異的に発現し、受精後の4細胞期までの卵子で強い発現を示し、桑実期/胚盤胞期の胚ではその発現が極端に減少することが明らかとなった。また、排卵MII期の卵母細胞および1細胞期から胚盤胞期の初期胚についてこの遺伝子の発現を調べた結果、この遺伝子が2細胞期の初期に核内に移行することが示され、この時期に転写因子として、初期胚の発生に何らかの役割を果たしていることが示唆された。このことは、現在までに報告されているいくつかの母性効果遺伝子と非常によく似た発現パターンを示していることも明らかとなった。

今後は、遺伝子の機能を阻害することによって詳細な機能を調べるとともに、このタンパク質と相互作用する物質を同定することによって、初期胚における転写調節や胚ゲノムの活性化との関連について分子レベルで解析する。本研究では昨年度に引き続き、胎仔齢の15.5日からマウス卵母細胞で特異的に発現が始まる新規遺伝子Oogenesinについて解析を行った。その結果、この遺伝子は全長1378の転写産物であり、326個のアミノ酸からなる分子量37kDaのタンパク質をコードしていることが明らかになった。この遺伝子は卵巣内のすべての時期(原始卵胞-胞状卵胞)の卵胞内卵母細胞で特異的に発現していることが明らかとなった。この遺伝子がコードするタンパク質のアミノ酸配列を解析した結果、アミノ酸131-152の部位にロイシンジッパー構造、131-254の部位にロイシンリッチドメインを持つことが判明した。これらの構造的特徴から、このタンパク質が他のタンパク質と結合して転写因子として作用する可能性が示唆された。また、このタンパク質は1細胞期の後期から2細胞期にかけて核内に移行することが明らかとなった。この時期はマウス初期胚における胚性ゲノムの活性化時期とも一致することから、予測された転写因子としての機能をもつ可能性がさらに強まり、初期胚の遺伝子発現やそれに伴う発生に何らかの役割を果たしていることが示唆された。この遺伝子は、現在までに報告されているいくつかの母性効果遺伝子と非常によく似た発現パターンを示していることも明らかとなっており、卵子形成や卵胞形成に関予している可能性も否定できない。現在、ノックアウトマウス作出のためのターゲッティングベクターの作製を完了し、ノックアウトマウスの作出に着手している。また、他のタンパク質との相互作用を調べる目的で行ったYeast-Two Hybrid実験によって、相互作用が予測されるいくつかの候補遺伝子が得られてきていることから、これらの遺伝子を同定することによって、卵子形成、卵胞形成あるいは初期胚における転写調節や胚ゲノムの活性化について分子レベルで解明できると考えられる。
解剖学的標準化と統計画像を応用した咀嚼筋局所活動の3次元解析

当該年度では、複数の運動強度と複数の運動継続時間でのクレンチングにおける筋電図積分値(iEMG)および筋内部のT2変化のデータを利用して、iEMGと平均T2変化量(平均ΔT2)、および筋全体のT2変化量の合計(∫ΔT2)と咬合力との関連について解析した。また、過去に撮像した全歯列クレンチング前後の頭頚部MR画像を利用して、頭頚部の標準形態テンプレートに対して空間的に標準化する手法を確立し、その精度について検証した。iEMG、平均ΔT2および∫ΔT2と咬合力との関連解析では、前年度に引き続き被験者間や筋間の変動を考慮した回帰係数を推定することが出来る線形混合モデルを使用した。その結果、全てのモデルで咬合力に伴う有意な変化が認められ、交互作用は30秒クレンチングのiEMGと、60秒クレンチングの平均ΔT2、およびiEMGで有意だった。30秒クレンチングと60秒クレンチングの両方で交互作用が有意でないのは∫ΔT2のみであった。∫ΔT2は、咀嚼筋の出力である咬合力と被験者を越えて関連する可能性が示された。頭頚部MR画像のテンプレートに対する空間的標準化では、解剖学的情報が豊富なTE20msの画像を対象として、頭頚部全体のnonlinear registrationを行った。算出されたtransformationのパラメータを、各被験者のTE20画像から作製した咀嚼筋マスク画像に適用して得られた画像と、頭頚部テンプレートから作製した咀嚼筋マスク画像を比較解析することでDice similarity coefficient (DSC)を算出した。DSCの中央値は、全歯列クレンチングの運動前後でそれぞれ0.65と0.67であった。運動前後のMR画像におけるT2の変化を統計学的に解析し、被験者群に共通する咀嚼筋局所活動を可視化できる可能性が示された。当該年度では、ファントムを使用して、様々な撮影シーケンスによって得られる画像から算出したT2値の安定性を評価するとともに、過去に撮影したmfMRI画像を利用して、頭頸部のRegistrationについて検証した。T2値の安定性については、均一なファントムのT2値が画像の左右で異なる場合や、複数回の撮影でT2値が変動する場合が認められた。撮影シーケンスを変更することで、同一画像内でのT2値の不均一性は軽減可能であったため、同じ位置のT2値の変化率を利用することで筋活動評価への応用は可能であると考えられる。また、本課題で行う画像のRegistrationやT2変化の統計解析は、複数回撮影時のT2値における不安定さの影響を軽減するために極めて有用と思われる。Registrationの検証では、ノイズが少なく解剖学的情報を多く含むTE=20msの画像を利用し、同一被験者の噛み締め運動前後の位置合わせを行った。Advanced Normalization Tools(ANTs)やAvizo等、様々なソフトウェアで複数の方法を用いてRegistrationを行い、結果を評価した。視覚による定性的評価では、ANTsによるRegistrationの結果が最も良好であった。現在は、様々なRegistratiojn法がその後の同一VOIを使用した解析の結果に及ぼす影響を検証しており、次年度にはRegistration後の単純な画像減算による局所活動解析を行う予定である。当該年度は、前年度から繰り越した研究課題への対応が必要であったことと、MR画像から算出するT2値の安定性に懸念があり、検証を行う必要があったため、本研究課題の進捗はやや遅れている。当該年度では、健常被験者を対象に1分間のclenchingをタスクとしてmfMRIの撮影を行った。運動強度は最大咬合力を100%MVCとした場合の10、20、30、40%MVCとし、同じ運動強度における筋電図も測定して筋電図積分値(iEMG)を算出した。mfMRIの解析では、再構成したT2画像に対して、TE=20、60msのMR画像の全スライス上で設定した咬筋浅層と側頭筋の関心体積(volume of interest: VOI)を適用した。このVOIに含まれるvoxelの平均T2とvoxel数を算出し、被験者ごとに各筋の複数の安静時平均T2の中で最小のものを、その筋の安静時平均T2の代表値とし、タスク後の平均T2から安静時平均T2の代表値を減算した値をΔT2とした。最後に、ΔT2と当該筋の平均voxel数の積を算出し、これを∫ΔT2とした。統計解析の結果、ΔT2と∫ΔT2は、共にiEMGと有意な相関を示し、ΔT2の方が相関係数は高かった。また、T2変化は咬合力および運動強度とも有意な相関を示し、特に∫ΔT2は咬合力と相関係数0.7以上の強い相関を示した。一方、iEMGも咬合力や運動強度と有意な相関を示したが、T2変化とは逆に、運動強度とより強い相関を示した。更に、咬合力と運動強度を制御変数として偏相関分析を行うと、ΔT2のみがiEMGと有意な相関を示した。ΔT2は、筋全体の代謝から算出した単位体積あたりの活動量を反映していると考えられ、∫ΔT2と比較して筋の大きさによる影響が補正されているため、電極周囲の局所筋活動の積分であるiEMGと相関したと考えられる。

当該年度は、咀嚼筋活動測定のゴールドスタンダードである筋電図法との比較を行うことで、mfMRIの信頼性を評価することに重点を置いて研究を行った。そのため、解剖学的標準化や統計画像を応用した解析方法の検証に関して、本研究課題の進捗はやや遅れている。当該年度では、6名の被験者を対象として、前年度から継続して複数の運動強度と複数の運動継続時間でのクレンチングにおける筋電図積分値(iEMG)と筋内部の平均T2変量(平均ΔT2)との関連を解析すると共に、各被験者の頭頚部MR画像を頭頚部の標準形態テンプレートに対して空間的に標準化する方法を検討した。iEMGと平均ΔT2の関連解析では、前年度では全被験者のデータを統合して相関分析を使用していたが、当該年度では被験者間や筋間の変動を考慮した回帰係数を推定することが出来る線形混合モデルを使用して詳細な解析を行った。その結果、同じ筋の左右側の回帰係数はほぼ同じであるにもかかわらず、異なる筋間では回帰係数も異なることが示された。これは、過去に脊柱筋を対象とした研究で示された結果を支持するものである。一方、iEMGと平均ΔT2それぞれと運動強度との関連についても線形混合モデルを使用して解析したところ、異なる運動継続時間による回帰係数の変化が、iEMGと平均ΔT2とでは異なる可能性が示唆された。頭頚部MR画像のテンプレートに対する空間的標準化については、複数のソフトウェアを使用した結果を視覚的に検討したところ、Advanced Normalization Tools (ANTs)による標準化の結果が最も良好であることが示された。上記結果を踏まえ、次年度には複数被験者のmfMRI画像をテンプレートに対して標準化する手法を確立し、咀嚼筋内部における共通の活動領域を統計学的に算出して統計マッピングを行う予定である。平成29年度前半までにMRI撮像と解析を終了する計画であったが、他の研究で主に使用されているMRI装置を借用する必要があったため、本研究課題のための撮像に遅延が発生した。そのため、平成29年度中に終了する予定であった撮像と解析の一部を行うことが出来ず、研究期間を平成30年度まで延長することになった。当該年度では、複数の運動強度と複数の運動継続時間でのクレンチングにおける筋電図積分値(iEMG)および筋内部のT2変化のデータを利用して、iEMGと平均T2変化量(平均ΔT2)、および筋全体のT2変化量の合計(∫ΔT2)と咬合力との関連について解析した。また、過去に撮像した全歯列クレンチング前後の頭頚部MR画像を利用して、頭頚部の標準形態テンプレートに対して空間的に標準化する手法を確立し、その精度について検証した。iEMG、平均ΔT2および∫ΔT2と咬合力との関連解析では、前年度に引き続き被験者間や筋間の変動を考慮した回帰係数を推定することが出来る線形混合モデルを使用した。その結果、全てのモデルで咬合力に伴う有意な変化が認められ、交互作用は30秒クレンチングのiEMGと、60秒クレンチングの平均ΔT2、およびiEMGで有意だった。30秒クレンチングと60秒クレンチングの両方で交互作用が有意でないのは∫ΔT2のみであった。∫ΔT2は、咀嚼筋の出力である咬合力と被験者を越えて関連する可能性が示された。頭頚部MR画像のテンプレートに対する空間的標準化では、解剖学的情報が豊富なTE20msの画像を対象として、頭頚部全体のnonlinear registrationを行った。
ハワイ・マウナケアにおける黄道光観測

平成12年から平成15年にかけての研究期間において、合計7回の黄道光観測をハワオ・マウナケアで実施した。初年度は、自作した広視野撮像装置(Wide-field Imager of Zodiacal light with ARray Detector ; WIZARD)の試験観測を行い、その性能の検証と必要な改良点を明らかにした。次年度以降、改良したWIZARDによる観測をマウナケア山頂の「すばる望遠鏡」サイトで実施した。最終年度は、より広い視野の観測ができるように、「すばる望遠鏡」サイトの近くの「ハワイ大学望遠鏡」サイトを使用した。得られた成果を箇条書きにする。1.塵雲の広域輝度分布と共に、ダストバンドや彗星の軌道に沿ったダスト・トレイルを可視波長域で始めて測定する事に成功した。2.対日照の輝度中心の季節変化を観測した。前景となるダストバンドの影響を受けて、対日照の輝度中心の位置が違った場所に現われることを明らかにした。この影響を差しひくと、対日照は、黄道面に対して傾いた軌道面(太陽系の不変面)に沿った季節変化をしていることが判った。3.太陽離角の広い領域での観測結果から、黄道光の大局的な輝度分布を抽出した。その輝度中心線の位置から、大局的塵雲の空間構造をモデル・シミュレーションで推定した。塵雲の中心面は、単一の平面で表せないことが、季節を変えたわれわれのデータから推定できた。4.6月期には、黄道面が水平線に直立するので、大気光成分の除去がやりやすい。朝夕の観測から、地球軌道の進行前方(朝)と後方(夕)の黄道光成分の強度比較を行い、地球軌道に沿った塵雲の集積(共鳴雲)を検出することができる。現在までの観測では、朝夕の輝度比較の誤差範囲内では、有為な共鳴雲は発見できていない。今後引き続き観測を継続する。1.平成13年2月に、年度当初より製作を続けてきた高感度CCD測定器が完成した。室内での初歩的な画像取得試験を終え、機器動作に問題がないことが判った。機器の性能試験や、積分球を用いた絶対感度補正試験は、2.で述べるマウナケアでの試験観測実施後に予定している。2.この装置を用いたハワイ・マウナケアにおける試験観測を実施。平成13年2月期の試験観測では、配線部分の故障により、天体画像データは取得できなかったが、CCD測定器の窒素冷却部分には問題がないことが判った。今後予定している3月期の試験観測では、天体画像データを取得予定。3.平成12年6月には、旧来のCCD測定器によるマウナケアでの黄道光の測定を実施した。この時期は、黄道面が水平線に直立するので、大気光成分の除去がやりやすい。現在までの解析では、朝夕の輝度比較の誤差範囲内では、有為な共鳴雲は発見できていない。平成13年度には、絶対輝度感度が高い新しいCCD測定器による観測を行う予定。4.これまでに得られた観測データから、黄道光の大局的な輝度分布を抽出し、その輝度中心線の位置から、大局的塵雲の空間構造をモデル・シミュレーションで推定した。塵雲の中心面は、単一の平面で表せないことが、季節を変えたわれわれのデータから推定できる。この事実の信頼性を高めるために、平成13年度以降、季節をズラした観測計画を立てることにしている。

1.平成12年度に完成した冷却CCD測定器の、地上試験によるキャリブレーションを続行した。筑波の宇宙開発事業団において、積分球による絶対感度、相対感度分布のためのフラット撮像を実施し、東京大学・大学院総合文化研究科において、機器の線形応答性の測定を行い、機器の性能の向上が実証された。2.ハワイ・マウナケアにおける観測を2002年2月及び3月に実施した。塵雲の広域輝度分布と共に、ダストバンドや彗星の軌道に沿ったダスト・トレイルについての高い精度のデータが得られた。塵雲の輝度中心線の季節変化や、黄緯±5度付近で、起源となる小惑星族を持たないダストバンドの発見に向けて、データ解析に取り掛かっている。3.高地における観測対象として、引き続き、ダストバンド、ダスト・トレイルを行うとともに、黄道光の対日照や、対称面の季節変化についての観測と平行して、惑星間塵雲の空間構造についての理論的検討を続けた。対日照の中心位置の測定に際して、前面のダストバンドの影響を除去することの重要性について論文にまとめた。〔黄道光観測実施)平成15年2月27日から3月4日にかけて、ハワイ・マウナケア山頂において、冷却CCDカメラ(WIZARD)による黄道光観測を実施した。今回は天候に恵まれ、かつ観測装置も順調に働いた。夕方の黄道光と、夜半の対日照について上質のデータが得られた。これらのデータから、黄道光の対称面の季節変化、対日照の輝度中心の季節変化を求め、塵雲の空間構造の解析を続けている。(研究実績の報告)○木曾天文台のシュミット望遠鏡を用いた黄道光観測を実施し、彗星軌道に沿った塵雲の集積(ダスト・トレイル)を、可視光で始めて観測することに成功した。結果はAp. J. Letter 572,L117-120,2002に掲載された。○前景となるダストバンドの影響を受けて、対日照の輝度中心の位置が違った場所に現われることを明らかにした。その結果、星雲の空間構造モデルを検討するために、対日照観測を継統する必要が有ることを示した。結果はIcarus,2003 (in press)となっている。〔黄道光観測実施〕平成15年8月23日から8月29日にかけて、ハワイ・マウナケア山頂において、冷却CCDカメラ(WIZARD)による黄道光観測を実施した。従来の観測は、すばる望遠鏡屋外で行っていたが、ドームの陰に成る空の一部が観測できないという不都合があった。このため、今回始めて、すばるサイトに近いハワイ大学の望遠鏡サイト(IRTF)で観測を実施し、朝夕の黄道光と対日照の観測を行った。10月25日から29日にかけて、同じくIRTF望遠鏡屋外で、明け方の黄道光と対日照の観測を行うと共に、データ取得時に用いるソフトウェアの改善を行った。更に、平成16年2月15日から18日にかけては、IRTF望遠鏡屋外で夕方の黄道光と対日照の観測を行い、上質のデータが得られた。今年度は最終年度ということで3回の観測を実施した。これらのデータから、黄道光の対称面の季節変化、対日照の輝度中心の季節変化を求め、慶雲の空間構造の解析を続けている。WIZARDの性能評価が終わり、その優れた観測精度が明らかになってきたので、今後もハワイにおける観測の続行を計画している。(研究実績の報告)