hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高感度多成分同時測定用水晶振動子電極チップの開発と免疫測定への応用

平成14年度に得られた結果について以下に要約する。1.本研究で開発を目指している複数の微小振動子電極を1枚の水晶基板上に作製・配列したマルチチャンネル水晶振動子(MQCM)に基づく測定システムに対して、高感度の多成分同時測定を可能にするために、各微小振動子電極表面に個々の被検出物質に対する選択性の付与について検討を行った。特に、より簡便な手法として、個々の振動子電極表面に異なる有機膜を塗布する手法について検討を行った。4つの微小電極を1枚の水晶基板上に配列した4チャンネルMQCMの2つの振動子電極にそれぞれ異なる有機物質を塗布し、異なるガス成分の検出を試みた結果、それらの有機膜に対して異なる吸着性を有するガス成分(たとえば、ベンゼンと水分)の同時測定の可能性が示唆された。2.より高感度の検出を可能にするために、電気化学発光をシステムの研究開発も行った。電気化学発光プローブとして、水溶液中でも高い発光効率を有するルテニウムビピリジル錯体(Ru(bpy)_3^<2+>)に着目し、その発光強度に及ぼす種々の要因について引き続き検討を行った。特に、発光補助物質としてトリプロピルアミンをはじめとする種々のアミン化合物存在下でルテニウム錯体の発光強度をのpH依存性を調べた。通常使用されるトリプロピルアミン存在下で観察された電気化学発光強度と比較して、トリアセチルアミン存在下では低pH側(pH=6-8)で、また、トリエチルアミンを用いた場合に高pH側(pH=10.4-11)で、より高い発光強度が得られることが見出された。また、トリエチルアミン存在下で、トリエチルアミン存在下で得られた発光強度は、トリプロピルアミン存在下で得られる強度よりも2倍程度高くなることも見出された。
細胞周期と制がん剤の投薬のタイミング

主な実験手続きとして対象薬物は、周期特異性薬剤としてアルキル化剤(シクロフォスファミド)、S期特異性薬剤として代謝拮抗剤(メトトレキサート)およびM期特異性薬剤としてビンカアルカロイド(ビンクリスチン)を使用した。細胞動態の測定にはflow cytometry(日科機)、細胞数の測定にはSysmex F-300(東亜医用電子)、細胞動態の解析にはプログラムmulti cycle(日科機)を使用した。研究成果の概要を下記の2項目に関して記載します。制がん剤の効果増強を目的として、ヒト白血病細胞を対象に細胞培養系での細胞動態および生細胞数に及ぼす投薬タイミング(細胞周期の中での各時期)の影響に関する検討;10%牛退治血清を加えたRPMI1640培地にヒト白血病細胞HL60細胞を2.5×10^5/mlの濃度に調整し、5%CO_2存在下37°Cで培養、継代する系を確立した。次に上記薬剤の至適濃度設定を行った。また細胞を過剰チミジン(DNA合成阻害剤)でG1期に同調させる系を確立した。同調細胞の各期(G1、S、G2)に上記薬剤を適用し、細胞動態および細胞数を指標に、薬剤の感受性が細胞周期により異なる所見を蓄積しつつある。(2)制がん剤の副作用軽減を目的として、実験動物(マウス)を対象に血中白血球数および骨髄中有核細胞の細胞動態を指標とした骨髄抑制に及ぼす投薬タイミング(細胞周期と関連した一日の中での時刻)に関する検討;マウスの白血球数と骨髄細胞の増殖には、休息期の明期に高値を、活動期の暗期に低値を示す有意な日周リズムが認められた。この日周リズムのピーク時とトラフ時に上記の制がん剤を投与し、骨髄抑制に投薬時刻による差異が認められた。今後、細胞周期と関連した薬効発現の変化の機序を薬物動態学的側面より検討する予定である。なお目的例数到達時点で学会発表および論文投稿を行う予定である。
コヒーレントな運動をする分子モーターの3次元的動態の研究

18年度は、17年度までに開発した、ダイニン分子モーターの力発生時の動態を詳細に計測するためのアキシコンレンズを用いたレーザー暗視野顕微鏡で、定常的に、主確な計測を可能にするための計測・位置制御プログラムを作成し、そのプログラムを用いて光学系を最適化し、昨年度から飛躍的に計測の信頼性を向上させた。以下に過去年度の状況を踏まえ詳しく述べる。17年度までに、アキシコンレンズを光学系に組み込んだレーザー暗視野照明を試用したが、高出力で、正確な計測を定常的に行うことができなかった。これは以下の2つの原因によるものが大きい。1.アキシコンレンズを用いた光学系で試料面に形成される集光パターンが適切ではなかった。2.1.で記した非理想的な集光パターン上の、理想的ではない位置に計測対象となるビーズがあった。実際の生物試料での計測を行うためには、集光パターンを評価、最適化し、得られたパターンの最良な位置に計測対象となるビーズを位置させることが不可欠である。そのために、(1)光学系によって形成されている集光点パターン中心近傍で計測対象となるビーズをスキャンし、(2)そのときに散乱される光の強度を測定し、ビーズの位置に対する散乱光の強度をプロットした散乱高強度マップを作成し、(3)そのマップ上で出力が高強度で、かつ安定に得られる場所にビーズを移動するプログラムを作成した。このプログラムを用い、光学系を最適化する手法を確立した。そして集光点の最良な位置にビーズを移動させ、計測することが可能になり、飛躍的に、効率的かつ、定常的に数10pmの位置精度で、最大0.1msの時間分解能の高精度の計測が可能になった。現在、このプログラムを用い、鞭毛上に付着させたビーズの変位計測を行っており、ダイニン分子モーターの運動を反映していると予想されるサブステップ様の運動が観察されている。背景精子鞭毛は、9+2構造をもち、その屈曲運動はダイニン分子モーターによる微小管の滑り運動によって生じる。また、屈曲運動とは別に、鞭毛軸糸をガラス面上に付着させたとき、軸糸が高速微小振動(振動数300Hz、振幅8×Nnm、N;小さな値の整数)を起こすことが知られている。この高速で起こる振動現象は、振動時に微小管に作用している複数のダイニン分子モーターの協同的な振る舞いによるものと想像されるが、その分子機構については不明な点が多い。目的本研究では、鞭毛軸糸における高速微小振動の発生機構を解明することを目的とする。今年度の研究実績本年度の研究実績は以下の2つである。(1)4分割フォトダイオードを用いた高性能の位置計測装置を完成させた。この位置計測装置が、2次元で数10pmの位置計測精度、1m秒の時間計測精度をもつことを確認した。これは先行研究(Kamimura & Kamiya,1989)と時間計測精度では同等であるが位置計測精度は数10倍向上している。(2)高速微小振動時のウニ精子鞭毛軸糸上に直径1μmのマイクロビーズを付着させ、そのビーズの動態を作成した計測装置を用い記録した。これにより計測装置が実用化できるようになった。現在は、特殊な暗視野照明条件によりレーザービームを効率よく集光させる新しい光学系を用い、(1)に記した高精度計測装置と併用することで、鞭毛が高速微小振動をしているときのビーズの動きをより高い位置計測精度で詳細に計測しようと試みようとしている。また、高精度計測を実現するために欠かすことのできない、サンプルの超精密位置決め装置を設計、作成も試みている。背景静止鞭毛は9+2構造をもち、その屈曲運動はダイニン分子モーターによる微小管の滑り運動によって生じる。また、屈曲運動とは別に鞭毛軸糸をガラス面上に付着させ屈曲運動を制限したとき、軸糸が高速微小振動(振動数300Hz、振幅8×Nnm、N;小さな値の整数)を起こすことが知られている。この高速で起こる振動現象は、振動時に微小管に作用している多数のダイニング分子モーター間の協同的な振る舞いによるものと想像されるが、その分子機構については不明な点が多い。本年度の研究実績本年度の研究実績を以下に示す。1.レーザー光を用いた暗視野照明を実現した。この光学系はコーン型のレンズを用いレーザー光を効率よく集光させる新しい光学系である。2.1.の光学系と前年度に開発した高精度位置計測装置を併用することにより、数10pmの位置計測精度、0.2msの時間計測精度での計測を可能にした。現在は、(1)、(2)を用い鞭毛が高速微小振動をしているときのビーズの動きをより高い位置計測精度で安定に計測を実現するために、暗視野照明で照明されたビーズの散乱光を安定にするための最適な光学条件を探索している。また計測のシグナル・ノイズ比を向上させるために計測装置、光学系が環境(音、振動など)から受けるノイズをさらに低減させようとしている。

以下に過去年度の状況を踏まえ詳しく述べる。17年度までに、アキシコンレンズを光学系に組み込んだレーザー暗視野照明を試用したが、高出力で、正確な計測を定常的に行うことができなかった。これは以下の2つの原因によるものが大きい。1.アキシコンレンズを用いた光学系で試料面に形成される集光パターンが適切ではなかった。2.1.で記した非理想的な集光パターン上の、理想的ではない位置に計測対象となるビーズがあった。実際の生物試料での計測を行うためには、集光パターンを評価、最適化し、得られたパターンの最良な位置に計測対象となるビーズを位置させることが不可欠である。そのために、(1)光学系によって形成されている集光点パターン中心近傍で計測対象となるビーズをスキャンし、(2)そのときに散乱される光の強度を測定し、ビーズの位置に対する散乱光の強度をプロットした散乱高強度マップを作成し、(3)そのマップ上で出力が高強度で、かつ安定に得られる場所にビーズを移動するプログラムを作成した。このプログラムを用い、光学系を最適化する手法を確立した。そして集光点の最良な位置にビーズを移動させ、計測することが可能になり、飛躍的に、効率的かつ、定常的に数10pmの位置精度で、最大0.1msの時間分解能の高精度の計測が可能になった。現在、このプログラムを用い、鞭毛上に付着させたビーズの変位計測を行っており、ダイニン分子モーターの運動を反映していると予想されるサブステップ様の運動が観察されている。
咀嚼時の舌・軟口蓋運動の解析と誤嚥発生への関与に関する研究

本研究は、誤嚥の発生に対して、嚥下の前段階である咀嚼運動がいかなる影響を及ぼしているのかを検討する目的で、吸啜咀嚼運動時の軟口蓋筋の活動ならびに咀嚼時の姿勢が咀嚼能率に及ぼす影響について検討した研究であり、以下の結果を得た。吸啜運動においては口蓋舌筋ならびに口蓋帆挙筋が筋活動を示し、結果として軟口蓋が口腔内陰圧に抵抗する活動を示す。咀嚼物が口腔内に位置する際には口蓋舌筋は、咀嚼リズムに一致した活動を示し、咀嚼物を臼歯歯列に位置させる、外舌筋としての性格を示したが、水分を含む食物や、仰臥位においては、同筋は軟口蓋筋としての性格を優先させ、軟口蓋と舌の緊密な接触に寄与していることが示された。また、姿勢による咀嚼能率の変化を研究する目的で咀嚼能率判定用グミゼリーを用いた研究では、起座位における咀嚼に比較して、仰臥位においてその能率は減少していることが確認された。咀嚼筋の活動自体は、姿勢によって大きく異なることはないことが確認されたことから、仰臥位では軟口蓋との緊密な接触に目的に重きを置く口蓋舌筋の持続的活動により、舌根部の運動が咀嚼物の歯列への運搬には寄与することは少なくなり、そのため効率的な咀嚼が障害されたものと考えられた。したがって、咀嚼運動時の軟口蓋筋の活動は、円滑な咀嚼運動ならびに引き続く嚥下運動において、重要な役割を担っており、臥床時などでは、軟口蓋活動に制限を生じるため、結果として誤嚥を発生しやすい環境を形成するものと考えられた。本研究は咀嚼運動に対する軟口蓋の作用をヒトを対象として軟口蓋構成筋肉である口蓋帆挙筋と口蓋舌筋の筋電図を指標として検討し、明かとするものであり、現在まで以下の結果が得られた。単純な開閉口運軌であるTapping運動では、口蓋帆挙筋、口蓋舌筋からは明瞭な筋活動は観察されなかった。しかしながら、口腔内に咀嚼物を介在させた開閉口運動では、口蓋舌筋より明瞭な活動が観察され、また、口蓋帆挙筋から本筋に同期した筋活動が観察され、両筋が協調して咀嚼運動に関与していることが明かとなった。また、本活動は、前歯部での咀嚼では明瞭ではなく臼歯部での咀嚼において明瞭であることが確認され、咀嚼側において観察された。ピーナッツの咀嚼運動においては、食片が塊状を呈している中期までは、両筋の活動が観察されたが、食片が細かく粉砕されてから嚥下運動までの期間では、その活動が消失していることが観察された。X線透視システムにて、これら両筋が活動する際の咀嚼運動を観察した結果、臼歯部での咀嚼物の粉砕において、歯列への逸脱した咀嚼物の位置決めに貢献していることが観察された。一方、流動物を混在させた食物の咀嚼運動では、口蓋舌筋の持続的な強い筋活動が観察され、口蓋帆挙筋の活動は観察されなかった。

この活動は、口蓋舌筋が活動することにより、口腔咽頭閉鎖が、強固に行われ、流動性を有する咀嚼物の咽頭への流入を防いでいるものであると考えられ、本筋の咀嚼時の活動が誤嚥を防ぐ重要な役割を担っていることが示された。仰臥位での咀嚼能率を判定する目的で、咀嚼能率判定用グミゼリーを用いた10回の咀嚼ストロークでの咀嚼能率の変化を検討した。その結果、起座位における咀嚼に比較して、その能率は減少していることが確認された。この現象の原因としては、咀嚼に必要な開口が、起座位に比較して少なくなっていることが大きな要因であることが咬筋の筋電図学的解析により確認された。これまでの研究結果から仰臥位での咀嚼運動では、軟口蓋との緊密な接触に目的を重きを置く口蓋舌筋の持続的活動により、舌根部の運動が咀囑物の歯列への運搬には寄与することは少なく、そのため効率的な咀嚼が障害されたものと考えられた。また、開口量の制限については、軟口蓋と舌の緊密な接触を行っているため、舌骨の移動が制限されることに起因するものと判断された。以上の結果ならびに前年度の結果から、誤嚥発生に対して軟口蓋に運動の関与について以下の結果が示された。吸てつ運動においては口蓋舌筋ならびに口蓋帆挙筋が筋活動を示し、結果として軟口蓋が口腔内陰圧に抵抗する活動を示す。咀嚼物が口腔内に位置する際には口蓋舌筋は、咀嚼リズムに一致した活動を示し、咀嚼物を臼歯歯列に位置させる、外舌筋としての性格を示したが、水分を含む食物や、仰臥位においては、同筋は軟口蓋筋としての性格を優先させ、軟口蓋と舌の緊密な接触に寄与していることが示された。口蓋舌筋の後者の性格は、食物が口腔内にある場合、咀嚼物の移動の制限ならびに開口運動の制限という形で咀嚼運動に影響を及ぼし、結果として咀嚼能率の低下を招くことが示された。これら運動の制限が咀嚼やり引き続き生じる嚥下運動に影響を及ぼし、臥床時の誤嚥を発生させる原因となる可能性が示された。
古代東アジア音楽の検証可能な「再生」へ向けて　─解読から鳴り響く音楽への過程─

本研究は、8から14世紀にかけて成立した東アジアの古楽譜について、研究代表者自身の長年の古楽譜解読研究の成果を中心に、現行雅楽や復元された楽器の奏者の「経験知」を加え、学術的に実証できる「再生」を目指す。古楽譜の解読に始まり、鳴り響く音楽へと至る筋道を、検証可能な形で明らかにし、その成果を2つのレクチャーコンサートという形だけではなく、解説付き聴覚資料としても記録を残そうとするものである。25年度は唐代伝来の音楽の合奏を中心に、古楽譜の解読の結果を舞台で鳴り響く音楽として再現する試みを、辺成雄博士記念第1回東洋音楽史研究国際シンポジウム「唐代音楽の研究と再現」(上野学園大学、26年3月6・7日)にて実施した。本シンポジウムは、初日に研究代表者の公開講演を含め公開講演4件、2日目に研究発表7件、および研究代表者が構成・解説を担当したレクチャーコンサートが行われた。24年度に招聘が叶わなかった趙維平氏には記念講演を、呉国偉氏には研究発表を依頼し、その他中国人研究者による研究発表が2件あった。「唐代伝来の音楽とその再現」と題する初日の研究代表者の公開講演では、レクチャーコンサートの内容について、取り上げた曲の再現へ至る研究方法および過程について論じた。レクチャーコンサートでは伶楽舎他14名の演奏者の協力を得て、次の曲を取り上げた。1.《宗明楽破》(五絃琵琶・横笛の二重奏、横笛・琵琶2面の三重奏、平安院政期を想定した復元試演)、2.《黄鐘調二手》(3種の琵琶古楽譜による琵琶三重奏)、3.《三台急》(平安院政期を想定した復元試演、唱歌を加えたバージョン、極楽声歌バージョン)、4.《西江月》(『敦煌琵琶譜』による歌曲)、5.《上元楽》(玄宗皇帝の時代を想定した復元試演)。《上元楽》には通常の唐楽合奏に五絃琵琶、箜篌、排簫、および今回初めて復元された揩鼓を加えた。当初の研究計画にほぼ沿った内容となった。当日は映像・音源の記録を撮り、現在、レクチャーコンサート後の打合せと録音に向けて内容検討を行っている。録音スケジュールは現時点では未定だが、レクチャーコンサートの内容の再演が予定されており(27年5月24日、於浜松市楽器博物館)、その前後に機会があると見込んでいる。また、26年8月、奈良で開催される国際学会にて本研究に関する学会発表を行うことが確定している。24年度は雅楽器の独奏曲を中心に、古楽譜の解読の結果を舞台で鳴り響く音楽として再現し、さらにCDによる音源記録を用意し、その解説を執筆した。二松学舎大学の磯水絵教授の依頼を受けて、12月15日に同大学九段校舎で開催された『方丈記』成立800年記念シンポジウム&コンサート『今日は一日、方丈記』の第3部、「「秘曲尽くし」再現ー『文机談』に見える秘曲を聴くー」(入場無料)の音楽を担当した。「秘曲尽くし」事件は、鴨長明が世捨て人となったきっかけの一つだったともいわれるが、今回はその際に演奏された器楽曲を中心に、他の琵琶秘曲を加え、全部で9曲の復元試演を行った。プログラムは次の通り。律の部:篳篥《小調子》、笙《平調入調》、琵琶《大常博士楊真操》、箏《千金調子》。呂の部:琵琶《石上流泉》・《上原石上流泉》、箏《由加見調子》、琵琶《啄木調》、笛・篳篥・笙《荒序》。復元試演へ向けての作業は、本研究の研究計画に従って、研究代表者が用意した古楽譜の解読結果を、事前の打合せの場で4名の楽器奏者(篳篥の田渕勝彦氏、竜笛の谷内信一氏、琵琶の中村かほる氏、笙の中村華子氏)に提示し、研究代表者の知識・知見と奏者の経験値とを照らし合わせながら演奏内容を決めた。コンサート当日は研究代表者の解説と、研究代表者(箏)を含めて5名による復元試演を行い、映像記録も採った。後日、演奏内容について改めて打合せを行い、同会場で録音を行った。相談の結果、《荒序》に太鼓を加えることになったので、宮丸直子氏が演奏に加わった。音源編集・マスタリング作業およびCDプレス原盤の作成を依頼し、CD製造に備えた。また、一般読者のための解説(選曲と曲順について、解読と「再現」の方法について、各曲の曲目解説)を用意した。CDと解説は、催し全体を記録する図書の一部として、25年秋に新典社より出版される予定となっている。古楽譜の解読の結果を鳴り響く音楽として「再現」し、それを解説付き聴覚資料として記録するという研究目的は達成され、出版を待つのみとなった。

すなわち、当初の計画で2年間に亘って実施しようと考えたプロセスを、縮小した形ではあるが、1年間で実施することができた。24年度の部分的な規模縮小は、大学とのスケジュール調整ができなかったことが主な原因である。復元試演の場として計画した『法政大学「地域の方々との」伝統芸能を鑑賞する集い』は、大学側の都合で本研究計画採択以前という早い段階で日程が決まり、依頼したいと考えた演奏団体の都合が合わなかった。他の選択肢を考えていた時、二松学舎大学の磯水絵教授の依頼を受ける形で、上記の催しの音楽を担当することになり、雅楽器の独奏曲を中心に、9曲について解読から再現までの過程を記録することとなった。当初は、より規模の大きい合奏曲や声楽入りの曲の復元試演も目論んでいたが、24年度に復元試演できた合奏曲は1曲のみとなった。これについては下記の通り、平成25年度において解読から再現への全プロセスを改めて実施しようと計画している。その結果、当初の計画よりも多くの聴覚資料を記録として残すことになり、より充実した成果物の制作が見込まれる。応募内容ファイルの研究計画・方法に記した通りのプロセスを、唐代伝来の音楽の合奏曲を中心に改めて行う。復元試演の場となるレクチャー・コンサートについては、大学側がその日程をすでに決定しているため時期的な制約から演奏者とのスケジュール調整が困難な『法政大学「地域の方々との」伝統芸能を鑑賞する集い』は止めることとし、代わりに研究代表者が長年研究員を務めてきた上野学園大学日本音楽史研究所が主催する音楽史研究国際シンポジウム「唐代音楽の研究と再現」の一環として行うこととする。平成26年3月6・7日の2日間に亘って、記念講演4件・史料展観・研究発表6件が計画されている。7日の午後4時から研究代表者の解説と伶楽舎メンバーの演奏によるレクチャー・コンサートを行う予定である。レクチャー・コンサートに向けて、9月までに演奏者との打合せに用いる楽譜を用意し、続けて各演奏者との打合せを進める。今回は唐代伝来の演奏伝承が途絶えてしまった楽器ー排簫、尺八、五絃、阮咸、箜篌、方響などーが多く登場するので、奏法や調弦(もしくは調律)などについて可能性を探るため、演奏者との打合せを重ねる必要が生じる。国際シンポジウムには、24年度に招聘が叶わなかった外国人研究者2名を招聘し、趙維平氏には記念講演を、呉国偉氏には研究発表をしてもらう。レクチャー・コンサート後の打合せと録音のスケジュールは現時点では未定であるが、24年度の実施と同様に、レクチャー・コンサートと同じ会場での録音が可能であればそれを実施し、音源の編集・マスタリングおよびCDプレス原盤の作成を行い、CDブック用のCD製造に備えておきたい。なお、本研究の内容について、研究代表者は本年10月に中国・西安で開かれる国際会議での発表を依頼されており、交通費・滞在費は中国側が受け持つ予定となっている。主な費用は次の通り。1.研究者招聘交通費・宿泊費として15万円(旅費)。2.演奏者への専門的知識の提供および録音用リハーサル・演奏に対して75万円(謝金)。3.録音、音源の編集・マスタリングおよびCDプレス原盤の作成に対して25万円(謝金・その他)。
光電子分光、逆光電子分光による電子状態の研究

高温超伝導の機構解明に重要な電子状態に関する情報を得るために、酸化物超伝導体及び関連化合物を光電子分光法・逆光電子分光法を用いて調べた。光電子分光実験は、実験宝系光源とシンクロトロン放射光を併用しておこなった。1.Bi系超伝導体のフェルミ準位近傍の電子状態の起源を、Co置換した酸化物との比較などから明らかにした。すなわち、従来可能性として考えられていたBiO面のフェルミ準位近傍への寄与が否定され、CuO_2面にホ-ルがはいることが確かめられた。2.最近発見された電子注入型のNd系超伝導体において、ド-プされた電子のはいる軌道がCuのd軌道でないことが示された。この結果はその後の研究でも支持され、理論研究にも重要な意義をもつ。3.典型的なホ-ル注入型のLa系超伝導体についても光電子分光実験をおこない、Nd系と比較した。その住果、ド-ピンクによってバンドギャップ中に状態ができ、これにフェルミ準位が位置することが示された。このギャップ中の状態が超伝導を担うと考えられるが、その起源が不純物準位なのか多体効果によるものかはまだ明らかでない。4.La系超伝導体と同じ結晶構造をもつ、La_<2-x>Sr_xNiO_4を光電子分光及び逆光電子分光を用いて調べた。ド-ピングによって、酸素のpバンドからギャップ中に分離しホ-ルを収容する状態が観測された。La系超伝導体で同じ状況が実現しているかを調べることがこれからの課題である。5.逆光電子分光装置(超高真空排気系・電子銃)の製作をおこなった。平成2年度にはモノクロメ-タ・検出系部分を製作し、装置を完成させ、超導体のホ-ル状態を直接観測する予定である。
正標数の対数的代数多様体上のＤ加群の研究

今年度はEmerton-KisinによるユニットFクリスタルに対するリーマンヒルベルト対応の研究を行った.これは柏原-Mebkhoutによるリーマンヒルベルト対応の正標数における類似であり,フロベニウス構造付きのD-加群と構成可能層の対応である. Emerton-Kisinは滑らかなスキームに対してこの対応を証明していた.研究代表者は当初, Fontaine-Illusie-加藤による対数的代数幾何学の枠組みを用いることで,対応の対数的に滑らかな対数的代数多様体への拡張を構想していた.これについては満足のいく結果は証明出来なかった.しかしながら,当初とは異なる視点に基づく手法により,対応を滑らかな多様体に埋め込み可能な代数多様体へ一般化できた.鍵となる結果として,埋め込んだ先のユニットFクリスタルの三角圏の対象で,その台が代数多様体に含まれるもの全体のなす圏が埋め込みの取り方によらないことを示した.この結果により,埋め込み可能な代数多様体上にユニットFクリスタルのなす三角圏が導入できる.この三角圏上に順像,逆像,テンソル積の3つのコホモロジー演算を構成した.またこの三角圏と構成可能エタール層のなす三角圏との間にリーマン-ヒルベルト対応を構成し,それが3つのコホモロジー演算と整合的となることを示した.このリーマン-ヒルベルト対応を通じてそれぞれの標準t-構造の像は偏屈t-構造を定義する.本研究ではこうして得られるt-構造の記述を与えた.準射影的代数多様体は全て埋め込み可能である.このように滑らかとは限らない代数多様体に対して理論を拡張できたことは当初の期待を超えるものであり,この研究一番の意義である.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度はOgus-VologodskyおよびGros-Le Stum-Quiós等による高レベルの局所カルチエ変換を対数的代数多様体の場合に一般化すること、あるいはScheplerによる対数的局所カルチエ変換を高レベルの対数的微分作用素の場合に一般化することについて研究を進めた。証明の方針は先行研究と同様に高レベルの対数的微分作用素の層の分裂加群を構成することである。しかしながらGros-Le Stum-Quiósによる高レベルの局所カルチエ変換の証明は技術的であり、彼等の手法をそのまま対数的代数多様体の場合に拡張することは困難であった。研究代表者は分裂加群への微分作用を幾何学的に自然な方法で与えることでこの困難を克服し、高レベルの対数的局所カルチエ変換の証明に成功した。正標数のD加群の理論では、フロベニウス降下と呼ばれる圏同値が重要な役割を果たす。研究代表者はこのフロベニウス降下の理論と対数的局所カルチエ変換カルチエ変換との間に期待すべき整合性が成り立つことを証明した。また研究代表者はこれまでに、大域的な場合の対数的カルチエ変換を得ていたが、今年度構成した局所的な対数的カルチエ変換を適切に張り合わせることで、大域的な対数的カルチエ変換を再構成できることを証明した。以上の成果を論文としてまとめ、論文雑誌に投稿した。一方で研究実施計画に記載した対数的リーマンヒルベルト対応の研究も行った。Dos SantosおよびLars Kindler等によるStratified基本群に関する先行研究を、より一般の対数的代数多様体の場合に一般化することで、研究目標である対数的リーマンヒルベルト対応のひとつの形が定式化できるだろうというアイデアを得た。この期待を実際に実行するために、今年度は対数的代数多様体上に付随するクンマーエタール景上の対数的微分計算の一般論を整備した。またこの景上に適切な微分方程式のクラスを定義することを模索した。今年度はEmerton-KisinによるユニットFクリスタルに対するリーマンヒルベルト対応の研究を行った.これは柏原-Mebkhoutによるリーマンヒルベルト対応の正標数における類似であり,フロベニウス構造付きのD-加群と構成可能層の対応である. Emerton-Kisinは滑らかなスキームに対してこの対応を証明していた.研究代表者は当初, Fontaine-Illusie-加藤による対数的代数幾何学の枠組みを用いることで,対応の対数的に滑らかな対数的代数多様体への拡張を構想していた.これについては満足のいく結果は証明出来なかった.しかしながら,当初とは異なる視点に基づく手法により,対応を滑らかな多様体に埋め込み可能な代数多様体へ一般化できた.鍵となる結果として,埋め込んだ先のユニットFクリスタルの三角圏の対象で,その台が代数多様体に含まれるもの全体のなす圏が埋め込みの取り方によらないことを示した.この結果により,埋め込み可能な代数多様体上にユニットFクリスタルのなす三角圏が導入できる.この三角圏上に順像,逆像,テンソル積の3つのコホモロジー演算を構成した.またこの三角圏と構成可能エタール層のなす三角圏との間にリーマン-ヒルベルト対応を構成し,それが3つのコホモロジー演算と整合的となることを示した.このリーマン-ヒルベルト対応を通じてそれぞれの標準t-構造の像は偏屈t-構造を定義する.本研究ではこうして得られるt-構造の記述を与えた.準射影的代数多様体は全て埋め込み可能である.このように滑らかとは限らない代数多様体に対して理論を拡張できたことは当初の期待を超えるものであり,この研究一番の意義である.高レベルの対数的局所カルチエ変換に関する研究に関しては、これは研究計画の約半分を占めているが、申請書に記載したすべての事項に完全な証明をつけることができた。また論文にまとめ論文雑誌に投稿することもできた。

以上の理由から達成度はおおむね順調に進展しているとした。27年度が最終年度であるため、記入しない。カルチエ変換に関する研究では、高次順像との整合性、コホモロジーの比較などが課題として残っている。これは当初の研究計画には盛り込まれていなかったものであるが、今年度様々な研究者との研究討論を通じその研究必要性を認識するに至った。今後これらの内容についても研究計画を拡大して研究を行うことは重要であると思われる。一方対数的リーマンヒルベルト対応についての研究は、研究計画書に記載したような導来圏を用いた定式化で研究を行うことはまだ困難な点が多い。そこで対応策として、研究実績の概要第2節に記載したStratified基本群の理論の対数化を目標とした研究をまず行いたい。これは当初の研究目標よりはある意味で弱いが、正標数における対数的リーマンヒルベルト対応と関連しており、より現実的な研究目標を与えていると考えられる。
立体的に混み合ったsp3炭素での触媒的高効率結合変換による不斉中心構築

立体的に混み合った環境にあるsp3炭素ー水素結合を、高い触媒効率で炭素ーホウ素結合に変換する新しいイリジウム触媒系を確立した。また、sp3炭素ー水素結合が炭素ー炭素多重結合に付加する触媒的ヒドロアルキル化を見出した。さらに、窒素官能基をα位に有する分岐型アルキルホウ素反応剤を用い、立体特異的鈴木ー宮浦カップリングの新知見を得るとともに、アルカリ金属アルコキシドにより促進される求核的炭素ー炭素結合形成反応を明らかとした。本成果は、光学活性なキラル分子群の効率的創出に資すると考えられ、医薬品開発や機能性材料開発、不斉認識の研究等に有益であると考えられる。医薬品開発や機能性材料開発で必要とされる光学活性キラル分子群を効率よく得るための合成方法論創出を目的として、立体化学を高度に制御し高効率で不斉中心を構築する触媒的新手法の開発に取り組んでいる。平成26年度は、交付申請書研究実施計画に記載した「研究項目1.「ジメチルシラン型」および「イソプロピル型」基質の触媒的sp3炭素-水素結合ホウ素化:高活性触媒系の開拓(戦略1)」、ならびに「研究項目2.αー分岐型アルキルホウ素反応剤のパラジウムへのトランスメタル化を鍵とする触媒的炭素-炭素結合形成反応の開発(戦略2)」を実施した。研究項目1では、イソプロピル基を有する脂肪族化合物(ジイソブチルエーテル)のC-Hボリル化について、有効な触媒系の探索を行った。その結果、3,4,7,8-テトラメチルフェナントロリンを配位子に有するイリジウム触媒が効果的であることを明らかにするとともに、触媒量の塩基性添加剤(カリウムt-ブトキシド)を共存させることにより、触媒回転効率(TON)が4.09.6倍向上することを見出した。本成果は、不斉触媒系の開発に向けた重要な基盤的知見になると考えられる。研究項目2では、α位に窒素官能基(アセチルアミノ基またはピバロイルアミノ基)を有する光学活性アルキルホウ素反応剤を用いて、立体特異的鈴木-宮浦クロスカップリングを検討した。その結果、分岐アルキル基を有するホウ素反応剤では、反応効率および不斉転写効率が共に低下したことから、反応点近傍の立体的要因の影響を受けやすいことが明らかとなった。一方、ボラート構造のホウ素反応剤を用いたところ、反応効率を維持するために反応条件の再検討が必要であったものの、ホウ酸エステル構造のホウ素反応剤よりも高い不斉転写効率が達成できることを見出した。本成果は、高度な立体化学制御を伴う触媒的炭素-炭素結合形成法の確立に資すると考えられる。平成27年度は、交付申請書研究実施計画に記載した「研究項目3.「ジメチルシラン型」および「イソプロピル型」基質の触媒的sp3炭素-水素結合ホウ素化:エナンチオ選択的触媒系の開発(戦略1)」、ならびに「研究項目6.αー分岐型アルキルホウ素反応剤の銅へのトランスメタル化を鍵とする触媒的炭素-炭素結合形成反応の開発(戦略2)」を中心に検討を行った。研究項目3では、ジアステレオ選択的なC-Hボリル化を検討し、ホウ素上および基質中の不斉環境が及ぼす効果について明らかとした。また、高い触媒活性を誘起する配位子構造や添加剤、溶媒について基盤的知見を得た。さらに、二つの酸素官能基をケイ素上に有する有機ケイ素化合物が顕著な反応性を示すことを見出した。これらの知見はエナンチオ選択的C-Hボリル化の実現に資すると考えられる。研究項目6では、α位に窒素官能基を有するベンジルホウ素反応剤を用い、銅触媒の存在下アクリル酸エステルへの共役付加反応、ならびに臭化アリルとのカップリング反応を検討した。アルカリ金属アルコキシドの共存下で検討を行ったところ、窒素上に水素もしくはアセチル基が置換している場合には、脱プロトン化が優先してしまうことが明らかとなった。これを踏まえた検討の結果、脱プロトン化が起こらないベンゾイル(メチル)アミノ基が有効であり、またこの置換基をα位に有するベンジルホウ素反応剤は、銅触媒を用いなくても臭化アリルとのカップリングが効率よく進行することを見出した。本成果は有機ホウ素化合物の化学における新知見であり、立体的に混み合ったsp3炭素上での効率的炭素-炭素結合形成法の確立に資すると考えられる。本年度の研究遂行により、C-Hボリル化に特に高い反応性を示す「ジメチルシラン型」基質として、ジアルコキシシランおよびポリシロキサンを新たに見出すことができた。また、α位に窒素官能基を有するアルキルホウ素化合物の活性化に、アルカリ金属アルコキシドが有効であることを初めて明らかとした。これらの研究成果は平成28年度の研究遂行に資するものであり、研究はおおむね順調に進展していると考えている。医薬品開発や機能性材料開発で必要とされる光学活性キラル分子群を効率よく得るための合成方法論創出を目的として、立体化学を高度に制御し高効率で不斉中心を構築する触媒的新手法の開発に取り組んだ。平成28年度は、交付申請書研究実施計画に記載した「研究項目5.「メチレン」の触媒的sp3炭素-水素結合ホウ素化(戦略1)」ならびに「研究項目

6.αー分岐型アルキルホウ素反応剤の銅へのトランスメタル化を鍵とする触媒的炭素-炭素結合形成反応の開発(戦略2)」に関する検討を行った。研究計画5では、分子内ヒドロアルキル化を精査し、(1)嵩高く電子供与性の芳香環がリン上に置換したビフェニル型二座リン配位子とイリジウムを組み合わせた触媒が、sp3炭素ー水素結合活性化に高活性であること、(2)酸素および窒素原子のα位に位置するsp3炭素ー水素結合が効率よく活性化できること、を明らかとした。また、炭素ー炭素二重結合に対する分子内付加において、生成物に生じる第四級不斉炭素中心の立体化学を高度に制御できることを見出した。本成果は、困難な「メチレン」CーH結合の効率的変換の実現と、立体的に混み合ったsp3炭素の立体選択的形成に資する基盤的新知見と考えられる。研究計画6では、α位にベンゾイル(メチル)アミノ基を有するベンジルホウ素反応剤とハロゲン化アルキルの反応を精査した。その結果、(1)ナトリウムメトキシドの共存下において副反応が抑制され効率よく反応が進行すること、(2)ハロゲン化アルキルの反応性はSN2型の置換反応と同様の傾向であること、を明らかとした。さらに光学的に純粋なホウ素反応剤を用いて検討を行い、不斉転写効率は高くないものの、立体化学を保持して炭素ー炭素結合が形成されることを見出した。本成果は、立体的に混み合ったsp3炭素上で効率的かつ立体選択的に炭素-炭素結合形成を行うための重要な新知見である。立体的に混み合った環境にあるsp3炭素ー水素結合を、高い触媒効率で炭素ーホウ素結合に変換する新しいイリジウム触媒系を確立した。また、sp3炭素ー水素結合が炭素ー炭素多重結合に付加する触媒的ヒドロアルキル化を見出した。さらに、窒素官能基をα位に有する分岐型アルキルホウ素反応剤を用い、立体特異的鈴木ー宮浦カップリングの新知見を得るとともに、アルカリ金属アルコキシドにより促進される求核的炭素ー炭素結合形成反応を明らかとした。本成果は、光学活性なキラル分子群の効率的創出に資すると考えられ、医薬品開発や機能性材料開発、不斉認識の研究等に有益であると考えられる。本年度の研究遂行により、「イソプロピル型」基質のC-Hボリル化に有効な触媒系について有用な基盤的知見を得ることができた。また、立体特異的鈴木-宮浦カップリングにおいて、高い不斉転写効率を達成するために効果的なホウ素反応剤構造を明らかとした。これらの研究成果は平成27年度の研究遂行に資するものであり、研究はおおむね順調に進展していると考えている。戦略1(エナンチオ選択的炭素ー水素結合官能基化)では、反応点近傍に不斉炭素もしくは不斉ケイ素中心を有する基質のジアステレオ選択的C-Hボリル化をさらに掘り下げて検討するとともに、立体的に混み合いより変換が困難と考えられる「メチレン」のC-Hホウ素化に取り組み、高活性な触媒系の開発を推進することにより、エナンチオ選択的な反応の実現に繋がる基盤的知見を蓄積する。戦略2(立体特異的炭素ー炭素結合形成)では、今年度の研究遂行により見出した「アルカリ金属アルコキシドによるホウ素反応剤の活性化」の展開を図り、有効なホウ素反応剤構造と基質適用範囲を明らかにするとともに、不斉転写を伴う炭素ー炭素結合形成への応用について知見を得る。28年度が最終年度であるため、記入しない。有機金属化学、有機合成化学戦略
微分代数方程式に対する構造保存数値解法の理論構築と発展方程式への応用

微分方程式の数値解法は現代科学の様々な分野において重要な役割を担っている.中でも,数値的に解きづらい問題に対しては,微分方程式の構造(保存量や対称性など)を尊重した構造保存数値解法が有効であり,その理論は常微分方程式に対しては良く整備されている.しかし,常微分方程式の一般化である微分代数方程式に対する研究は未だ限定的かつ散発的である.本研究では,微分代数方程式に対する構造保存数値解法の枠組の整備およびその偏微分方程式への応用を目指す.まずは既に研究を開始している微分代数方程式に対する構造保存数値解法の一般論を皮切りに更なる整備を行う.さらに,偏微分方程式に適用することで,その有用性を示す.微分方程式の数値解法は現代科学の様々な分野において重要な役割を担っている.中でも,数値的に解きづらい問題に対しては,微分方程式の構造(保存量や対称性など)を尊重した構造保存数値解法が有効であり,その理論は常微分方程式に対しては良く整備されている.しかし,常微分方程式の一般化である微分代数方程式に対する研究は未だ限定的かつ散発的である.本研究では,微分代数方程式に対する構造保存数値解法の枠組の整備およびその偏微分方程式への応用を目指す.まずは既に研究を開始している微分代数方程式に対する構造保存数値解法の一般論を皮切りに更なる整備を行う.さらに,偏微分方程式に適用することで,その有用性を示す.
眼科領域の難治性疾患の病態解明と治療を目標にした糖鎖生物学的研究

1.ガレクチン3を用いた視細胞変性抑制研究:ラクトースカラムに結合しうるリコンビナントガレクチン3を、大腸菌に産生させる研究を進めた。2.将来の視細胞移植に向けた基礎的研究:ヒトMLGAPC(視細胞関連ムチン様糖蛋白)コア蛋白のcDNAを導入した網膜芽細胞腫Y79培養細胞(平成12年度に樹立)を、他の細胞外成分と相互作用させて、分化の有無などの細胞形態の変化について検索した。ヒアルロナン、シアル酸結合レクチンを培地に加えても、Y79培養細胞の形態にとくに変化はみられなかった。一方、ヒトMLGAPCコア蛋白のcDNAを導入したY79培養細胞は、導入してない細胞に比較して、レチノイン酸による細胞形態の変化の程度に差が検出された。即ち、MLGAPCコア蛋白のcDNAを導入した細胞の方が、レチノイン酸の添加によって、互いに集合形態をとる頻度が高くなることが明らかになった。レチノイン酸の添加によってY79培養細胞で産生されるようになった成分と相互作用することによって、MLGAPCは細胞間接着に関与する可能性が示唆された。今後、このMLGAPCと相互作用する成分を特定する必要がある。またMLGAPCは、病理免疫組織化学的研究によって、ヒト網膜芽細胞腫の分化の程度を判定するためのマーカーになりうることを明らかにした。3.シアル酸転移酵素、フコース転移酵素のcDNA分離と発現分布の解析研究:ヒトα2,3、及びα2,6シアル酸転移酵素のcDNAを、既知の塩基配列からデザインしたプライマーを用いたPCRによって分離し、これらのcDNAをpMALC2およびpGSTの蛋白発現ベクターに組み込んで、リコンビナントシアル酸転移酵素蛋白を合成し、さらにこれらの蛋白を家兎に免疫して作成した抗血清を、アフィニティ精製して抗体を作成することに成功した。これらの抗体を用いた網膜視細胞と腫瘍組織の免疫組織化学的研究を進めた。1.ガレクチン3を用いた視細胞変性抑制研究:ラクトースカラムに結合しうるリコンビナントガレクチン3を、大腸菌に産生させる研究を進めているが、未だ成功に至っておらず、平成14年度にさらに継続していく方針である。2.将来の視細胞移植に向けた基礎的研究:ヒトMLGAPC(視細胞関連ムチン様糖蛋白)コア蛋白のcDNAを導入した網膜芽細胞腫Y79培養細胞(平成12年度に樹立)に、培養細胞自身の糖転移酵素を利用させて糖鎖を有するMLGAPCを産生させることに成功した。レクチンプロット法を用いてその糖鎖構造を解析したところ、シアル酸を糖鎖末端に有するMLGAPCだけが産生されていることが明らかになり、網膜芽細胞腫の悪性形質の発現にシアル酸が関与している可能性が示唆された。平成14年3月現在、さらにヒトMLGAPCコア蛋白のcDNAを導入した網膜芽細胞腫Y79培養細胞を、他の細胞外成分と相互作用させることによって分化させる研究を継続している。一方、錐体視細胞が優位に存在するリス網膜と生後早期のラット網膜に分布するMLGAPCを解析したところ、シアル酸を糖鎖末端にもたない型が優位に存在することが判明し、これが錐体型に対応することを証明した。3.シアル酸転移酵素、フコース転移酵素のcDNA分離と発現分布の解析研究:ヒトα2,3、及びα2,6シアル酸転移酵素のcDNAを、既知の塩基配列からデザインしたプライマーを用いたPCRによって、それぞれ分離することに成功した。さらにこれらのcDNAをpMALC2およびpGSTの蛋白発現ベクターに組み込んで、リコンビナントシアル酸転移酵素蛋白を合成することに成功した。平成14年3月現在、これらの蛋白を家兎に免疫して作成した抗血清を、アフィニティ精製して抗体を作成しつつあり、平成14年度にこれらの抗体を用いた免疫組織化学的研究を進める予定でいる。3.シアル酸転移酵素、フコース転移酵素のcDNA

分離と発現分布の解析研究:ヒトα2,3、及びα2,6シアル酸転移酵素のcDNAを、既知の塩基配列からデザインしたプライマーを用いたPCRによって分離し、これらのcDNAをpMALC2およびpGSTの蛋白発現ベクターに組み込んで、リコンビナントシアル酸転移酵素蛋白を合成し、さらにこれらの蛋白を家兎に免疫して作成した抗血清を、アフィニティ精製して抗体を作成することに成功した。これらの抗体を用いた網膜視細胞と腫瘍組織の免疫組織化学的研究を進めた。
磁化プラズマ中電子温度勾配による異周波数結合不安定性励起機構解明

磁場閉じ込め核融合研究において経済的な核融合発電を実現するため,電子温度勾配(ETG)不安定性(ETGモード)駆動乱流による異常輸送の機構解明が求められている.本年度は, ETGモードの励起機構と帯状流に相当するE×Bシアによる抑制効果を明らかにすることを目的として基礎実験を行ない,以下のことを明らかにした.1.プラズマ空間電位勾配に起因するE×Bシアの形成及び制御同心円状に2分割された電子源の中心電極と周辺電極に異なる電位を印加することで,実験領域の空間電位を独立に制御し,その空間勾配に起因するE×Bシアの形成及び制御に成功した.2. ETGモードに対するE×Bシアの効果ETGが大きい場合と小さい場合で,磁力線垂直電場に起因するE×BシアによるETGモードの抑制機構が異なることを明らかにした.ETGが小さい場合, E×BシアのETGモードに対する効果を調べた結果,強いE×BシアによってETGモードが抑制されることを見出した.ETGが大きい場合, E×Bシアの強度が強い場合には同様に抑制されるが, E×Bシアの強度が弱い場合には,垂直電場の向きが径方向外向きの場合にはETGモード強度が高く維持され,径方向内向きの場合には, ETGモードとドリフト波モードとの非線形結合が助長され,エネルギーが移送されることでETGモード強度が減少するという新たなETGモードの抑制機構を解明した.以上の実験結果は,従来とは異なるETGモードの抑制機構を初めて明らかにしており,この成果は,一般に解明が困難とされている核融合プラズマの最先端乱流・異常輸送現象に有用な知見を供すると考えている.(抄録なし)磁場閉じ込め核融合研究において経済的な核融合発電を実現するため重要な課題として浮上している電子異常輸送の起因である電子温度勾配(ETG)不安定性(ETGモード)駆動乱流の機構解明が求められている.初年度は,ETGモードの励起・抑制メカニズムを明らかにするため,基礎プラズマ実験装置を用いて電子温度,空間電位,電子密度の空間勾配を独立に能動的に制御し,ETGのみを変化させてプラズマ中の不安定性に及ぼす効果について調べた.1.電子温度勾配による高周波不安定性(ETGモード)の励起プラズマの電子密度,空間電位が一様な空間分布の条件下で電子温度勾配を形成し,その時のプラズマ中の不安定性に対する効果を調べた結果,高周波(0.4MHz)揺動(ETGモード)の励起が観測された.その揺動強度は電子温度勾配が形成されている位置で最大となっており,かつ電子温度勾配度に比例して揺動強度が変化することが分かった,以上の結果より,電子温度勾配がETGモードを励起することを明らかにした.2.ETGモードによる低周波不安定性(ドリフト波モード)の増幅電子温度勾配と密度勾配が存在するとき,周波数4kHzの低周波揺動(ドリフト波モード)が観測されており,揺動強度が電子温度勾配が形成された位置で増加していること,および電子温度勾配度に比例して揺動強度が変化することが分かった.3.ETGモードとドリフト波モードの相関関係バイスペクトル解析を用いてETGモードとドリフト波モードの相関関係を調べた結果,電子温度勾配が存在するときに二つの揺動の非線形結合度が強くなることを観測した.以上の結果から電子温度勾配によって励起されたETGモードが低周波揺動との非線形結合によってドリフト波モードを変調し,その揺動強度を増幅させることを明らかにした.磁場閉じ込め核融合研究において経済的な核融合発電を実現するため重要な課題として浮上している電子異常輸送の起因である電子温度勾配(ETG)不安定性(ETGモード)駆動乱流の機構解明が求められている.2年目は,直線磁化プラズマを用いて径方向のETGを形成・制御することによって高周波揺動(ETGモード)が励起され,低周波揺動(ドリフト波モード)がそれとの非線形結合で助長されることを明らかにした.さらに,電子温度空間勾配の変調に対するETGモードとドリフト波モードとの非線形結合相互作用について詳細に調べた結果,以下のことが明らかになった.1.ETG変調に対するETGモードとドリフト波モードとの非線形結合径方向のETGの強度がある閾値(▽T_e0.7eV/cm)を超えるとETGモードの揺動強度が飽和し,ドリフト波モードの揺動強度が増大し始めることを観測した.さらに,ETGモード強度の飽和と同時にETGモードとドリフト波モードとの非線形結合度が急激に増加することが分かった.2.ドリフト波モードとの非線形結合によるETGモードの径方向拡張ミクロスケールのETGモードがドリフト波モードとの非線形結合によって,ETGモードの波長の約40倍程度径方向に拡張していることが明らかになった.3.ETGモード飽和に起因するドリフト波モード変調に対する非線形結合の効果

ETGモードの規格化振幅強度が閾値0.4%(▽Te0.7eV/cm)を超えることでドリフト波モードとの非線形結合が助長され,ドリフト波モードの揺動強度が増幅されたことから,ETGモードからドリフト波モードに非線形エネルギーが移送されたと考えられる.以上の実験結果は,ミクロスケールの高周波数のETGモードのエネルギーが非線形結合によって低周波の揺動に移送され,別の揺動励起に寄与しうることを初めて検証した実験である.磁場閉じ込め核融合研究において経済的な核融合発電を実現するため,電子温度勾配(ETG)不安定性(ETGモード)駆動乱流による異常輸送の機構解明が求められている.本年度は, ETGモードの励起機構と帯状流に相当するE×Bシアによる抑制効果を明らかにすることを目的として基礎実験を行ない,以下のことを明らかにした.1.プラズマ空間電位勾配に起因するE×Bシアの形成及び制御同心円状に2分割された電子源の中心電極と周辺電極に異なる電位を印加することで,実験領域の空間電位を独立に制御し,その空間勾配に起因するE×Bシアの形成及び制御に成功した.2. ETGモードに対するE×Bシアの効果ETGが大きい場合と小さい場合で,磁力線垂直電場に起因するE×BシアによるETGモードの抑制機構が異なることを明らかにした.ETGが小さい場合, E×BシアのETGモードに対する効果を調べた結果,強いE×BシアによってETGモードが抑制されることを見出した.ETGが大きい場合, E×Bシアの強度が強い場合には同様に抑制されるが, E×Bシアの強度が弱い場合には,垂直電場の向きが径方向外向きの場合にはETGモード強度が高く維持され,径方向内向きの場合には, ETGモードとドリフト波モードとの非線形結合が助長され,エネルギーが移送されることでETGモード強度が減少するという新たなETGモードの抑制機構を解明した.以上の実験結果は,従来とは異なるETGモードの抑制機構を初めて明らかにしており,この成果は,一般に解明が困難とされている核融合プラズマの最先端乱流・異常輸送現象に有用な知見を供すると考えている.初年度の計画のとおりにETGモードの励起と測定を行うとともに,バイスペクトル解析を行い,ドリフト波モードがETGモードとの結合によって励起されていることを実証したため.2年度目の計画のとおりに揺動周波数スペクトルの時間発展を明らかにする初期段階としてETGモードとドリフト波モードとの時間的な非線形結合過程を調べたため.ETGモードの理論を実験的に検証するため,短波長(電子ラーマ半径程度)の波長を精確な計測手法を確立する.ETGによる高周波揺動(ETGモード)と低周波揺動(ドリフト波モード)のE×Bフロー速度シアによる抑制機構を解明する.(抄録なし)