hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粘弾性画像化システムによる疾患に伴う生体組織の定量的評価

MRIや超音波診断装置を用いて生体組織の硬さ(弾性)を測定するMR elastography (MRE)やultrasound elastography (USE)は,肝線維症の病期判定などに利用されており,今後様々な疾患に適用されることが期待される.エラストグラフィを定量的画像バイオマーカーとして利用するには,測定システムとしての定量性や再現性,空間分解能が高いことが望ましい.臨床用MRIとMR顕微鏡を用いて膵臓のような生体深部にある小さな臓器や組織の異種スケールでの粘弾性や緩和時間などの多元情報をヒトや疾患モデル動物を対象に定量的に取得可能なシステムを構築し,疾患に伴う粘弾性変化と病理学的な変化との関係を評価可能にすることを目的とした.また,粘弾性率が既知な生体物性模擬ファントムを用いてMREとUSEを評価することで,両装置の特性を明らかにするとともに,標準化に向けた活動に取り組んだ.具体的には,昨年度に開発したMREシステムを利用して,動物の摘出臓器などを対象とした測定を実施した.複数周波数と複数位相の弾性波を利用することで,形態情報と共に定量的な粘弾性率分布とその周波数特性や緩和時間などの多元情報を取得した.また,MREとUSEの両方で利用可能な生体物性模擬ファントムを改良し,両装置による測定値を比較評価した.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。粘弾性という力学的性質を非侵襲的に得られる画像診断法として磁気共鳴画像診断装置(MRI)もしくは超音波診断装置(US)を用いた「エラストグラフィ」(以下それぞれをMREとUSEと呼ぶ)が開発され,粘弾性に基づくがんの良悪性鑑別など臨床研究が進んでいる.現状のエラストグラフィでは,生体深部領域の粘弾性率の微小な変化を定量的に捉えることが困難であるが,この問題を解決すれば,膵がんなどの早期発見や良悪性の鑑別,浸潤範囲の確定に有効と考えられる.本研究では,MRIを用いて生体深部にある小さな臓器や組織の異種スケールでの粘弾性や緩和時間などの多元情報をヒトや疾患モデル動物を対象に定量的に取得可能なシステムを構築し,疾患に伴う粘弾性変化と病理学的な変化との関係を明らかにすることを目的としている.当該年度では,生体深部組織の粘弾性率分布を取得するために,臨床用MRIとMR顕微鏡を用いて開発したMREシステムを利用した.生体組織内に弾性波を効率的に発生させながら,複数周波数の弾性波を3次元的に取得するために,MRI撮像パラメータの他に,MRE撮像用の外部加振装置の振動周波数と振幅,位相数などのパラメータを生体模擬ファントムや動物の摘出臓器を対象とした実験をとおして最適化した.撮像対象に合わせた振動子の形状にするなど,MREシステムを改良した.また,高分子ゲルで作製した生体模擬ファントムの作製過程で超音波測定に必要な散乱体を溶媒中に調合することで,MREとUSEの両方で利用可能なファントムを開発し,両装置の特性評価に利用可能であることを明らかにした.臨床用MRIとMR顕微鏡を用いて開発したMREシステムの改良と,MREとUSEの両方で利用可能なファントムを開発するなど,計画した内容を進めることができた.MRIや超音波診断装置を用いて生体組織の硬さ(弾性)を測定するMR elastography (MRE)やultrasound elastography (USE)は,肝線維症の病期判定などに利用されており,今後様々な疾患に適用されることが期待される.エラストグラフィを定量的画像バイオマーカーとして利用するには,測定システムとしての定量性や再現性,空間分解能が高いことが望ましい.臨床用MRIとMR顕微鏡を用いて膵臓のような生体深部にある小さな臓器や組織の異種スケールでの粘弾性や緩和時間などの多元情報をヒトや疾患モデル動物を対象に定量的に取得可能なシステムを構築し,疾患に伴う粘弾性変化と病理学的な変化との関係を評価可能にすることを目的とした.また,粘弾性率が既知な生体物性模擬ファントムを用いてMREとUSEを評価することで,両装置の特性を明らかにするとともに,標準化に向けた活動に取り組んだ.具体的には,昨年度に開発したMREシステムを利用して,動物の摘出臓器などを対象とした測定を実施した.複数周波数と複数位相の弾性波を利用することで,形態情報と共に定量的な粘弾性率分布とその周波数特性や緩和時間などの多元情報を取得した.また,MREとUSEの両方で利用可能な生体物性模擬ファントムを改良し,両装置による測定値を比較評価した.当該年度に改良したMREシステムを用い,疾患モデル動物の摘出臓器などを対象とした測定を実施する.複数周波数と複数位相の弾性波を利用することで,形態情報と共に定量的な粘弾性率分布とその周波数特性などの多元情報を取得する.また,MREとUSEの両方で利用可能な生体物性模擬ファントムを利用して,両装置を比較評価する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
瘤遺伝子および細胞周期調節蛋白異常の検出による胃・大腸癌悪性度評価への応用

本研究では消化器癌切除材料を用い分子生物学的手法により癌遺伝子関連としてのc-erbB-2,癌抑制遺伝子としてのDCC,CDKinhibitor(p16)の遺伝子または蛋白発現の量的・機能的異常と臨床的悪性度との関連について検討した。【癌遺伝子関連】1.原発性大腸癌146例の切除標本を用い、免疫染色にてc-erbB-2蛋白の発現の有無と悪性度との関連性について検討した.その結果,発現陽性率は約64%で腫瘍径,深達度,予後との間に相関を認めた。他の病理学的因子とは相関を認めなかった(論文発表済み)。2.c-erbB-2蛋白はチロシンキナーゼとして知られている。そこで本年度は特に大腸癌切除標本を用いc-erbB-2蛋白のチロシンリン酸化の程度と病理学的因子の関連について検討を進めた。その結果,c-erbB-2蛋白のリン酸化の程度と肝転移との間に強い相関を示した(論文印刷中)。【癌抑制遺伝子】1.胃癌74例の切除標本を用い,PCR法にてDCC遺伝子、特に対立遺伝子のヘテロ接合性の欠失と(18q LOH)と悪性度との関連性について検討した。その結果,39%に欠損を認め,LOHとしょう膜浸潤・予後との間に相関を認めた(論文発表済み)。2.消化器癌56例の切除標本を用いPCR法にてCDKinhibitor(p16)の遺伝子欠失(9p21 LOH)の有無と悪性度との関連性について検討した.その結果,36%に欠失を認め,予後との間に相関を認めた(論文発表済み)。以上,消化管癌切除材料を用い分子生物学的手法によりc-erbB-2、DCC、CDKinhibitor(p16)の遺伝子または蛋白発現の量的・機能的異常と悪性度のとの関連性について検討してきた。その結果、癌遺伝子関連としてのc-erbB-2の過剰発現および癌抑制遺伝子としてのDCC、CDKinhibitor(p16)の欠損が、消化器癌の悪性度と著明な関連を示し、癌悪性度評価における遺伝子診断の重要性を明らかにした。本年度は胃・大腸癌切除材料を用い分子生物学的手法によりc-erbB-2,DCC,CDK inhibitor(p16)の遺伝子または蛋白発現の構造,量的異常と臨床的悪性度との関連について検討した.(癌遺伝子関連)原発性大腸癌78例の切除標本を用い,免疫染色にてc-erbB-2蛋白の発現の有無と悪性度との関連性について検討した.その結果,発現陽性率は約64%で腫瘍経,深達度,予後との間に強い相関を示した.一方組織型,リンパ節転移には相関を認めなかった(論文発表済み).現在,Southern blot,Northern blotを用い遺伝子レベルの解析を進めている.(癌抑制遺伝子関連)1.胃癌74例の切除標本を用い,PCR法にてDCC遺伝子,特に対立遺伝子のヘテロ接合性の欠失と(18qLOH)と悪性度との関連性について検討した.その結果34.1%に欠損を認め,深達度,予後との間に強い相関関係を示した.また,他の病理学的因子とは相関を認めなかった.

現在症例数を増やしつつ蛋白レベルの解析を進めている.2.消化器癌56例の切除標本を用いPCR法にてCDK inhibitor(p16)の遺伝子欠失(9p21LOH)の有無と悪性度との関連性について検討した.その結果37%に欠失を認め,予後との間に相関を認めた.現在症例数を増やしつつ,さらに病理学的因子との間の関連性を詳細に検討している.以上,胃・大腸癌切除材料を用い,c-erbB-2,DCC,CDK inhibitor(p16)の発現の有無と臨床病理学的因子との関連性を検討してきた.その結果,c-erbB-2,DCCは腫瘍の深達度及び予後との間に関連性が強く示唆され,腫瘍の発育,進展に何らかの形で関与しているものと思われる.今後さらに症例数を増やし,遺伝子及び蛋白の両面より解析をすすめ,関与の有無の確証及び,その機序に対する実験的考察を継続研究していく予定である.本研究では胃・大腸癌切除材料を用い分子生物学的手法によりc-erbB-2,DCC,CDKinhibitor(p16)の遺伝子または蛋白発現の量的異常および機能的異常と臨床的悪性度との関連について検討した。(癌遺伝子関連)1.原発性大腸癌78例の切除標本を用い,免疫染色にてc-erbB-2蛋白の発現の有無と悪性度との関連性について検討した.その結果,発現陽性率は約64%で腫瘍径,深達度,予後との間に相関を認めた。他の病理学的因子とは相関を認めなかった(論文発表済み)。2.c-erbB-2蛋白はチロシンキナーゼとして知られている。そこで本年度は特に大腸癌切除標本を用いc-erbB-2蛋白のチロシンリン酸化の程度と病理学的因子の関連について検討を進めた。その結果,c-erbB-2蛋白のリン酸化の程度と肝転移にとの間に強い相関を示した(論文準備中)。近年,c-erbB-2蛋白が細胞間接着分子カドヘリンの裏打ち蛋白であるβ-カテニンと結合していることが明らかにされ,その蛋白が大腸癌の浸潤・転移に関連している可能性が考えられている。来年度はさらにc-erbB-2蛋白のリン酸化の役割について詳細に検討していきたいと考えている。(癌抑制遺伝子)1.胃癌87例の切除標本を用い,PCR法にてDCC遺伝子,特に対立遺伝子のヘトロ接合性の欠失と(18qLOH)と悪性度との関連性について検討した。その結果,34.1%に欠損を認め,深達度,予後との間に相関を認めた(論文準備中)。消化器癌56例の切除標本を用いPCR法にてCDKinhibitor(p16)の遺伝子欠失(9p21 LOH)の有無と悪性度との関連性について検討した.その結果,37%に欠失を認め,予後との間に相関を認めた。以上,胃・大腸癌切除材料を用い分子生物学的手法によりc-erbB-2,DCC,CDKinhibitor(p16)の遺伝子または蛋白発現の量的・機能的異常と悪性度との関連性について検討してきた。来年度は,研究最終年度として研究成果のまとめとc-erbB-2蛋白のリン酸化に関し詳細に検討していく予定である。本研究では消化器癌切除材料を用い分子生物学的手法により癌遺伝子関連としてのc-erbB-2,癌抑制遺伝子としてのDCC,CDKinhibitor(p16)の遺伝子または蛋白発現の量的・機能的異常と臨床的悪性度との関連について検討した。【癌遺伝子関連】1.原発生大腸癌146例の切除標本を用い,免疫染色にてc-erbB-2蛋白の発現の有無と悪性度との関連性について検討した。その結果,発現陽性率は約64%で腫瘍径,深逹度,予後との間に相関を認めた。
身体障害者・寝たきり老人の寝具に関する衛生学的研究(第V報)

身体障害者・寝たきり老人の寝具を検討する目的で,睡眠中の体動を指標として各種実験を行ったところ,以下のような知見が得られた.1)ポリエステル凸凹パット,ポリウレタン製波型マット,磁気入ヘルスパットの3種の寝具の快適性は,ポリエステル凸凹パット>ポリウレタン製波型マット>磁気入ヘルスパットの順に評価が高い結果となった.表面形状を凸凹にして体圧分散をねらう場合,出来るだけ吸湿性が高い素材が使用されることが望ましい.2)寝たきり老人を対象とした調査において,被験者の床ずれ予測スコアーは1.6514.50の範囲となり,基準値(0.73)より高い結果となった.しかし,いずれの老人にも床ずれの発生は認められず,床ずれ予防における看護の大切さを確認した.3)寝たきり老人の場合, 1時間あたりの体動数は,日中6.5回:夜間3.9回平均静止時間は,日中13.5分:夜間28.5分,最大静止時間は,日中51.6分:夜間131.0分となった.又,日中および夜間の相関は,平均静止時間について有意性が認められた(γ=0.587, P<0.05).床ずれの発生と関連をもつと思われる最大静止時間は,夜間120分以上を示す老人がみられ,体圧分散を目的とした寝具の工夫が必要と思われた.4)上記3)の実験値と,成人女性を対象とした同季の夜間睡眠の実験値を比較すると, 1時間あたりの体動数は成人の方が多く,平均静止時間および最大静止時間は老人の方が長い結果となった. 1時間あたりの体動数は,個人差の大きい項目であるが,その平均値は,成人5.5回,老人3.9回となり,両者の間に有意性は認められなかった.5)体動と寝床内温湿度の間には,明らかな関係は認められなかった.身体障害者・寝たきり老人の寝具を検討する目的で,睡眠中の体動を指標として各種実験を行ったところ,以下のような知見が得られた.1)ポリエステル凸凹パット,ポリウレタン製波型マット,磁気入ヘルスパットの3種の寝具の快適性は,ポリエステル凸凹パット>ポリウレタン製波型マット>磁気入ヘルスパットの順に評価が高い結果となった.表面形状を凸凹にして体圧分散をねらう場合,出来るだけ吸湿性が高い素材が使用されることが望ましい.2)寝たきり老人を対象とした調査において,被験者の床ずれ予測スコアーは1.6514.50の範囲となり,基準値(0.73)より高い結果となった.しかし,いずれの老人にも床ずれの発生は認められず,床ずれ予防における看護の大切さを確認した.3)寝たきり老人の場合, 1時間あたりの体動数は,日中6.5回:夜間3.9回平均静止時間は,日中13.5分:夜間28.5分,最大静止時間は,日中51.6分:夜間131.0分となった.又,日中および夜間の相関は,平均静止時間について有意性が認められた(γ=0.587, P<0.05).床ずれの発生と関連をもつと思われる最大静止時間は,夜間120分以上を示す老人がみられ,体圧分散を目的とした寝具の工夫が必要と思われた.4)上記3)の実験値と,成人女性を対象とした同季の夜間睡眠の実験値を比較すると, 1時間あたりの体動数は成人の方が多く,平均静止時間および最大静止時間は老人の方が長い結果となった. 1時間あたりの体動数は,個人差の大きい項目であるが,その平均値は,成人5.5回,老人3.9回となり,両者の間に有意性は認められなかった.5)体動と寝床内温湿度の間には,明らかな関係は認められなかった.〈目的〉寝たきり老人の為の最適寝具を検討する為、体動を指標として各種寝具の比較実験を行なっているが、体動についての人体生理学的把握は未検討のまま残されていた。そこで本研究においては、睡眠時の脳波を測定することにより、体動のメカニズムを探ることとした。〈方法〉成人女性および寝たきり老人を被験者として、睡眠実験を行なった。成人女性については、睡眠中の脳波および体動を測定し、寝たきり老人については、体動のみ測定した。脳波測定における電極の接着は、頭部中央部とし、睡眠段階の判定はRechtshaffen & KalesのManualを基準とした。又、睡眠中の体動は、体動自動記録装置により記録した。〈結果〉1.脳波的睡眠段階が浅い時は、体動は多いいと考えられる成績を示した。2.寝たきり老人の中には、体動がほとんどみられない老人も多い。〈研究の反省と今後の展開〉体動のメカニズムを探ることを目的として、脳波測定に全力を注いでいるが、脳波測定は実験上の規制が多く(特定の実験室を必要とする点、電極を接着する点等)又、得られた記録の判断が非常に複雑であり、実験上の困難性を痛感している。しかし、体動を指標として快適性を考察する為には、脳波的裏づけが不可欠であり、困難を克服して、体動と脳波的睡眠深度との関係を明らかにしなければならないと考えている。一方、寝たきり老人の睡眠の記録も精力的に行なっているが、実験に協力していただく段階での介護者の理解が得がたい状態である。

特別養護老人ホーム等の施設の場合は、比較的協力を得やすいが、在宅寝たきり老人を対象とした場合、協力を得ることは非常に困難である。しかし、寝たきり老人における寝具の問題は、施設寝たきり老人よりも在宅寝たきり老人の方により改良しなければならない問題があり、今後も引き続き協力を求めたいと思っている。
ナノスケール3次元構造実測に基づく高活性・高耐久SOFC多孔質電極の開発

本研究は,固体酸化物形燃料電池(SOFC)の電極に用いられる多孔質体のナノスケール微構造が電極性能におよぼす影響を解明するとともに,電極性能や耐久性能の向上のための指針を得ることを目的としている.本年度はこれまでに開発した電極数値モデルのさらなる改良を行うとともに,蓄積してきた知見をもとに電極微構造最適化のための指針を提案した.(1)Sub-grid-scaleモデルの改良:複雑な多孔質内における3次元数値解析を行う際に,計算格子サイズよりも小さなスケールの構造情報をモデル化することで,より幅広い格子サイズにおいて,正確に多孔質構造を表現することに成功した.これにより計算精度の向上と計算負荷の低減を同時に達成した.電極スケールの解析を,より広い解析対象,たとえばセルスケールのモデルに組み込むことを可能にした.(2)有効反応厚さの推測:電極反応は電極ー電解質界面近傍において活発に起こると考えられており,その部分は有効反応領域と呼ばれる.その厚さに関する知見は,電極全体の厚さや微構造の最適化を考える上で重要である.電極中の有効酸化物イオン伝導度と電気化学反応速度との比からイオン伝導の特性長さを定義し,有効反応厚さとの関係を調べた.有効反応厚さは微構造や作動条件によって変化するが,特性長さという観点から整理できることを明らかにした.電極設計パラメータとしての特性長さの利用が期待される.(3)微構造最適化のための指針を提案:これまでに得られた微構造と性能の相関に関する知見を総動員し,電極性能向上のための指針を提案した.電極中の電子伝導パスを確保することで電極ー電解質界面近傍に有効反応サイトを確保した上で,電極反応中の律速過程である酸化物イオン伝導度を向上させることが性能向上に有効であることを示した.本年度は最終年度ということで,これまでに得られたSOFCの電極微構造に関する知見を総まとめし,電極性能向上のための指針の提案を行った.多孔質微構造に関する知見と}電気化学測定や数値シミュレーションから得られた電極中の律速過程に関する知見から,より効果的に電極性能向上を目指す道筋を立てることができた.またその中で,3次元構造を用いた数値計算一般に適用することが可能なモデルを開発することができたため,構築したツールや得られた知見を他の分野へ適用することも期待できる.本研究は,固体酸化物形燃料電池の電極に用いられる多孔質体のナノスケール微構造が電極性能におよぼす影響を解明するとともに,電極性能や耐久性能の向上のための指針を得ることを目的としている.本年度はまず,集束イオンビームを用いた走査型電子顕微鏡(Focused ion beam & scanning electron microscope : FIB-SEM)を用いて多孔質の3次元構造を数十ナノメートルの解像度で直接観察し,そこから多孔質構造を特徴づける構造パラメータとして体積分率,表面積,屈曲度ファクタ,および電極内の反応サイトである三相界面などを定量化した.観察領域の広さや,定量化精度などの影響を検討し,多孔質構造の観察・定量化手法の確立を達成した.さらに,FIB-SEMによって得られた多孔質3次元構造の適用先として,数値シミュレーションによる電極性能予測を考えた.多孔質構造をマクロ平均化し,電極厚さ方向の1次元数値シミュレーションを行った.電極多孔質内における電子,イオン,ガスの輸送を考慮し,その際に必要な有効輸送係数を評価するためには多孔質を構成する相の体積分率と屈曲度ファクタを用いた,また,電気化学反応量の評価のためには三相界面密度を用いた.この手法では,電極の厚さ方向の電位・反応量の分布を得ることができる.計算の結果,電極内で反応が活発に起こる領域は電解質から10μm程度までの領域であることが分かった.また,予測された電極の過電圧特性と実験によって得られた特性とを比較すると,1000°Cで3%加湿水素を燃料とした条件では両者は良い一致をみることが分かった.一方で低い温度,および高い加湿条件においては,数値シミュレーションでは過電圧を過大評価することも分かった.この問題の解決は次年度以降の課題の一つである.本研究は,固体酸化物形燃料電池の電極に用いられる多孔質体のナノスケール微構造が電極性能におよぼす影響を解明するとともに,電極性能や耐久性能の向上のための指針を得ることを目的としている.本年度は,昨年度までに得られた電極多孔質3次元構造をもとに,電極性能を予測するための数値シミュレーション技術を開発した.電極構造をマクロ平均化していた昨年度の1次元計算とは異なり,電極構造をそのまま計算格子とする3次元計算を行った.また,3次元計算の際に問題となる計算負荷を低減するため,構造情報の質を保ったまま計算格子数を削減するためのSub-grid-scaleモデルを開発した.ここでは,計算格子内部の構造情報をモデル化することで,計算領域内に生じる輸送フラックスを適切に評価することを目的としている.計算の結果,電極性能指標のひとつである過電圧については,実験値を精度よく再現することに成功した.また計算負荷については他の研究グループによるものと比べて大幅に削減することに成功した.これにより電極シミュレーションをさらに大きなスケールのシミュレーション,たとえばセルやスタックレベルのものに組み込むことが可能になり,より実用に近い条件で計算ができるようになった.そのほか,微構造が性能に及ぼす影響を解明するため,異なる多孔質構造を持つ電極を複数作成し,電極性能評価と微構造観察を行った.電極構成材料の組成比によって電極性能は異なったが,一般に電極の性能を左右すると考えられている,三相界面(反応サイト)密度のみではその違いを説明することができなかった.

そこで電極構成相の連結性から導き出せる有効な三相界面の量,および空間分布を考えたところ,性能の違いを定性的に説明することができた.相の連結性は3次元の構造からしか直接的に求めることができないため,3次元構造を得ることの優位性が確認された.本研究は,固体酸化物形燃料電池(SOFC)の電極に用いられる多孔質体のナノスケール微構造が電極性能におよぼす影響を解明するとともに,電極性能や耐久性能の向上のための指針を得ることを目的としている.本年度はこれまでに開発した電極数値モデルのさらなる改良を行うとともに,蓄積してきた知見をもとに電極微構造最適化のための指針を提案した.(1)Sub-grid-scaleモデルの改良:複雑な多孔質内における3次元数値解析を行う際に,計算格子サイズよりも小さなスケールの構造情報をモデル化することで,より幅広い格子サイズにおいて,正確に多孔質構造を表現することに成功した.これにより計算精度の向上と計算負荷の低減を同時に達成した.電極スケールの解析を,より広い解析対象,たとえばセルスケールのモデルに組み込むことを可能にした.(2)有効反応厚さの推測:電極反応は電極ー電解質界面近傍において活発に起こると考えられており,その部分は有効反応領域と呼ばれる.その厚さに関する知見は,電極全体の厚さや微構造の最適化を考える上で重要である.電極中の有効酸化物イオン伝導度と電気化学反応速度との比からイオン伝導の特性長さを定義し,有効反応厚さとの関係を調べた.有効反応厚さは微構造や作動条件によって変化するが,特性長さという観点から整理できることを明らかにした.電極設計パラメータとしての特性長さの利用が期待される.(3)微構造最適化のための指針を提案:これまでに得られた微構造と性能の相関に関する知見を総動員し,電極性能向上のための指針を提案した.電極中の電子伝導パスを確保することで電極ー電解質界面近傍に有効反応サイトを確保した上で,電極反応中の律速過程である酸化物イオン伝導度を向上させることが性能向上に有効であることを示した.本年度は主に,電極微構造を基にした,性能予測のための数値シミュレーション技術の開発に注力し,予想以上の進展を見た.1次元から3次元に拡張したため,電極内の物理量の分布をより詳細に知ることができるようになった.また,3次元計算の短所である計算負荷の問題についても,多孔質の局所構造モデルを開発・適用することで,精度を落とさずに負荷を軽減することに成功した.実験面では,異なる微構造を持つ電極を作成し,性能評価・微構造観察を行うことで,幅広い構造に対して性能と構造の相関付けを行うことができた.また,一般に電極性能を予測する上では三相界面密度が用いられているが,相の連結性を考慮することで得られる電気化学的に有効な三相界面の量・分布を考慮すべきであるという知見を見出した.本年度は最終年度ということで,これまでに得られたSOFCの電極微構造に関する知見を総まとめし,電極性能向上のための指針の提案を行った.多孔質微構造に関する知見と}電気化学測定や数値シミュレーションから得られた電極中の律速過程に関する知見から,より効果的に電極性能向上を目指す道筋を立てることができた.
技術の歴史的展開過程に関する技術史的視点からの構造分析

総合的技術史の構築を目的として、生産技術の歴史的展開過程に関する技術論的視点からの構造分析をおこなった。具体的には、同じ時代に新しい技術システムと古い技術システムが共存する理由を説明する理論的仮説である「技術の好適機能範囲」論という視点からトヨタがカンバン方式のデジタル化をはじめとした現代的オートメーション化に消極的であった理由の技術論的解明、IT革命と一般に呼ばれている現象の技術的性格とその段階的発展および将来的な発展方向に関する技術論的分析、「動力」「伝達」「作業」「制御」という4つの技術構成要素の歴史的分化と再結合=相互連関という視点から技術の歴史的発達構造がどのように理解できるのかに関する様々な先行研究の批判的検討、パソコン関連企業を中心とした事例研究に基づく技術構成要素論的視点からの現代技術の歴史的形成構造の解明などの研究をおこなった。そうした研究の成果として、佐野正博(2000)「「IT」革命とはどういう「革命」か」においては、IT革命と一般に呼ばれている現象の技術的性格とその段階的発展、および、将来的な発展方向に関する技術論的解明をおこなった。佐野正博「パソコン市場形成期におけるIBMの技術戦略」『経営論集』明治大学経営学研究所,第50巻第3号,2003年,pp.79-108においては、IBMがパソコン市場へ1981年に新規参入する際にパーソナル・コンピュータという製品をどのような技術戦略のもとに開発したのかを分析し、パソコン市場形成期におけるIBMの技術戦略がMITS社のAltair8800や、Apple社のApple IIといった製品とほぼ同じ技術的構成の上に構築されたものであることを示した。生産技術の歴史的展開過程に関する技術史的視点からの構造分析のための最初の作業として、道具と機械の区別規定に関する先行研究の再検討、および、技術に関する労働手段体系説論者と意識適用説論者の議論の検討をおこなった。そうした検討を通じて、道具と機械の区別規定の問題を解くためには生産過程の技術的構成を論じる必要があること、および、労働手段の体系性とは何かを具体的な歴史的場面で論じることがこれまでまだ十分にはなされてこなかったことを再確認した。次に、生産技術の全体的な歴史的発展段階に関して最近よく主張されている3段階説(すなわち、古代の農業革命、近代の産業革命、そして現代のIT革命=情報技術革命が技術の主要な三つの発展段階をなすという主張)の主張の再検討をおこなった。そうした再検討に際して、現代のIT革命をどのようなものとして規定すべきかに関する研究をおこない、その予備的検討の結果として、現代に至る情報化の進展を「情報化された組織や集団」のあり方との関係で4段階に区別できること(すなわち、経理・製造・販売管理などの個別部門・個別機能を対象とした閉鎖的で個別的な情報システム化という第一段階、こうした個別的な情報システムを同一企業の内部においてではあれネットワークによって結合しようとした第二段階、専用線・専用ソフトの利用によるものとはいえ企業の枠を越えた情報化を実現した第三段階、インターネット・オープンなソフトの利用によって諸企業と諸個人をシームレスに結びつける情報化を実現した第四段階)を明確にした。生産技術の歴史的展開過程に関する技術史的視点からの構造分析のための基礎的作業として道具と機械の区別規定および技術それ自体の規定に関する先行研究の再検討を引き続きおこなうとともに、有用物の目的意識的形成過程としての生産過程を、「動力」「伝達」「作業」「制御」という四つの技術的要素から構成されるプロセスとして捉える視点から現実の生産技術の歴史的発展過程に関する構造分析をおこなった。それにより、まず製粉技術の歴史的発達構造に関して、粒を粉にする製粉「作業」それ自体を直接的に担っている道具や装置の技術的改良プロセス(「石」→「杵と臼」→「サドル・ストーン」→「挽き石臼」→

「回転石臼」)、製粉作業を行うための「動力」供給源の技術的改良プロセス(人間→家畜→横型水車→縦型水車)、動力「制御」されたエネルギー源としての流水を水車へ給水する機構の技術的改良プロセス(斜水溝、流水路、水門、水道、貯水池、ダムなど)、水車の動力部で生成された回転運動エネルギーという動力を作業部である回転石臼へと「伝達」する機構の相対的独立(歯車機構の成立)という四つの技術的要素の相互連関という視点から分析可能なことを明らかにした。また、動力水車技術と揚水車技術の連関に関して、その技術的構造の側面からの分析を行い、水車という技術的構造により流水の運動エネルギーや位置エネルギーを動力へと変換する機構としての動力水車は、水車という技術的構造により水を汲み上げる揚水車と技術的には密接な関連を持っていることから、動力水車の歴史的形成に関して大きな影響を及ぼした可能性が高いことを、初期の縦型動力水車の動力伝達機構が畜力揚水車(サキヤ水車)の動力伝達機構の構造的類似性などから明らかにした。そしてまた揚水車はその技術的構造から足踏み式人力揚水車→水力揚水車(ノーリア水車)と、畜力揚水車(サキヤ水車)の二系統に分けることができること、および、そうした二系統の揚水車技術をルーツとして縦型動力水車が歴史的に形成された可能性が高いことを明らかにした。本年度は、特にコンピュータ技術の歴史的展開過程に焦点を当てて研究を行った。その結果として、「入力装置」「演算装置」「記憶装置」「出力装直」という4つの技術的要素から構成されているコンピュータによる情報処理プロセスに対応して、狭義と広義の2種類のコンピュータ規定が可能であることを示すとともに、算術演算や論理演算などを実行する「演算装置」こそが本来的なコンピュータであるとするような「狭義のコンピュータ定義」の立場は抽象的視点に止まるものであり現実のマシンの分析視点としては不適切であること、および、コンピュータが相対的に自立した装置や機械として現実に稼働している場面においてその現実的構成の歴史的変化を論じる技術史の場合においては「演算装置」とともに「入力装置」「記憶装置」「出力装置」まで含めた複合的装置としてのコンピュータを捉える「広義のコンピュータ定義」の方がより適切であることを明らかにした。そして、そうした「広義のコンピュータ定義」の視点からパソコン市場形成期におけるIBMのパソコン技術戦略を解明し、1981年のIBM PCのヒットがそのマシンの総合的な技術的性能の高さにあること、および、IBM PCがAltair8800やAppleIIといったそれ以前のヒットしたパソコンと共通の技術的要素を持つことなどを明らかにした。総合的技術史の構築の予備作業として、「動力」「伝達」「作業」「制御」という4つの技術構成要素の歴史的分化と再結合=相互連関という技術構成要素論的視点から、生産技術の歴史的展開過程に関するケーススタディおよび理論的分析を引き続きおこなった。今年度は特にIT革命の技術史的位置の明確化を目的として、IT革命を支える技術的基礎をなすコンピュータ技術およびその主要構成部品であるCPUの歴史的形成プロセスに焦点を当てた研究を行なった。
現代日本の政治家の政治意識及び地方議員の系列の変容に関する基礎的研究

本研究は、(1)1995年参議院議員通常選挙当選者全員を対象にして選挙後に実施したアンケート調査(郵送法)、(2)1996年3月から4月にかけて福岡県議会議員全員を対象にして実施したアンケート調査(郵送法)、(3)1995年に全衆議院議員を対象にして実施したアンケート調査(郵送法)、(4)1996年10月の衆議院議員総選挙当選者全員を対象にして選挙後に実施したアンケート調査の各々について、整理し、データを入力し、変数名を決めて分析可能なものに加工した。また個々の設問及びそれへの回答を記したコードブックを作成した。コードブックは、コンピューターによるデータ分析の際に不可欠のものである。以上のデータを分析したところ、(1)保革イデオロギーの対立終焉という議論は、政治家レベルでは必ずしも妥当しないと思われること、(2)政治的争点に対する態度は、所属党派によって違いがあり、イデオロギーとの関連も見られること、(3)国会議員と地方議員とは双方とも「持ちつ持たれつ」の関係であることを認めているが、国会議員が自らの選挙に地方議員に力を重視しているのに対して地方議員は国会議員の力をそれほど頼りにしていないことなどがわかった。詳細な分析結果は、いずれ『北九州大学法政論集』誌上に発表する予定であるが、本研究は、政権交代や政権再編、選挙制度改革といった日本政治の変動期における政治家の政治意識や議員系列について、他に類のない基礎的データを提供しており、そのようなデータの収集及び公開は、学界に対する大きな貢献であり、かつ一般国民に対しても重要な意識を有するものである。今年度は、まず第1に、現代日本の政治家に対して行ってきたこれまでのアンケート調査(郵送法)の整理に着手した。それは、(1)1995年参議院議員通常選挙当選者全員を対象にして、選挙後、実施したもの、(2)1995年に全衆議院議員を対象にして実施したもの、(3)1996年3月から4月にかけて福岡県議会議員全員を対象にして実施したもの、である。現在、これらのデータの総合的な分析を始めつつあるが、例えば国会議員と地方議員の選挙運動等の捉え方に違いが感じられる。分析結果は次年度に公表したい。第2に、1996年10月の衆議院議員総選挙で当選した全議員を対象にして、以上のアンケートと連続性を持たせた質問文によるアンケート調査を実施した。調査票は、1997年月に郵送し、3月末日を締め切りにしている。現在、徐々に回答が返送されてきており、いまだ整理できる段階にはないが、しかしざっと目を通したかぎり、従来言われてきた保革イデオロギーの消滅という議論は、政治家レベルでは、必ずしも妥当しないのではないかと推測される。また今日のさまざまな政治的争点に対する政治家の態度は、所属党派によって異なっているように思われる。今回の総選挙で再選を果たした議員については、1995年の調査と今回の調査の両方に回答してくれていれば、サンプル数は十分ではないものの、所属党派の変化と政治意識の変化との相関関係について貴重な比較ができる。さらに中央・地方議員の系列関係や選挙制度のあり方についても、党派によって興味深い違いが出てきそうである。以上の点については、次年度、実際に深く分析することにしたい。なお、本年度、関連研究として、蒲島郁夫・筑波大学教授との共著『現代日本人のイデオロギー』(東京大学出版会)を公刊した。今年度は、第1に(1)1995年参議院通常選挙当選者、(2)1995年全衆議院議員、(3)1996年福岡県議会議員を対象にしたアンケート調査(郵送法)について、打ち込みが終了し、変数名も決定して、分析できる態勢が整った。それとともに、これらのデータについてのコードブックがほぼ完成したため、データ公開の意味から『北九州大学法政論集』誌上で公表することにし、1998年3月刊行予定だった第26巻第1号に掲載することにしていた。

だが同号には、私以外に執筆者がなく、同号の締め切りが4月まで延期されてしまった。しかし来年度の早い時期にコードブックは公開できる。第2に、昨年度末から実施した1996年衆議院選挙当選者に対するアンケート調査(郵送法)は、1997年3月末を締め切りとしていたが、サンプルが少なかったため、締め切りを1ヶ月ほど延期した。これについても、打ち込みは完了し、変数名も決定し、分析できるようになった。コードブックも完成に近づいている。第3に、以上のデータについて、いくつかの分析を行った。国会議員と地方議員との関係については、本学大学院法学研究科修士課程・藤原祐子氏の1997年度修士論文「日本における国会議員と地方議員の系列関係」へのデータの利用を許したため、私の名前による研究になっていないが、データの分析はともに行い、修士論文にも適切な指導を与えた。ただ、全体としてサンプルが少ないため、1998年の参議院通常選挙後に非改選議員を含めてもう一度アンケートを行い、最終年度の来年度中に研究論文をまとめたい。今年度は、第1に、(1)1995年参議院議員通常選挙当選者、(2)1995年全衆議院議員、(3)1996年福岡県議会議員、(3)1996年福岡県議会議員全員、(4)1996年衆議院議員総選挙当選者を対象にしたアンケート調査(いずれも郵送法)についてのコードブックを、『北九州大学法政論集』誌上で公開した。コードブックは、コンピューターによるデータ分析の際に不可欠のものである。データを利用したいという申し出に対しては、回答者の個人の考えについて云々しないなどの誓約さえ得られれば、データをフロッピーディスクで提供することができる。もちろんその際には、コードブックを同封する。第2に、今年度実施を予定していた1998年参議院議員通常選挙当選者に対するアンケート調査について、設問づくりなどを行っている。宛名の打ち込みなどはすでに完了しているが、さまざまな事情で、アンケート項目の見直しなどの作業が進んでおらず、そのためアンケートの送付が遅れている。可能なかぎり早い段階での実施を目指しているところである。なお、1998年参議院選挙当選者に対するアンケート調査が遅れたこともあって、以上のデータについての分析は、いくつかにとどまり、体系的に行っていない。当然、深い分析が必要と考えるので、今年度は「科学研究費補助金研究成果報告書」の提出を見送り、分析をより深く行ったうえで、来年度、「報告書」を提出することにしたい。
ロケット用超音速ノズル過渡運転時に生じる横方向推力の基礎研究

本研究ではロケットノズルに生じる横推力発生メカニズムの解明を目的として、3つの方法で研究を行った。次にLE-7Aノズルの子午断面を用いた2次元平面流モデルCFDを行い、実機スケールにおいて、非対称な流れ場を観察した。このシミュレーションでは、主に実機に設けられたノズル内部のフィルム冷却用段差の影響について詳細に調べた。その結果、起動時・停止時ともにフィルム冷却の有無にかかわらず、横推力に対して、段差が大きく影響していることがわかった。特に起動時とフィルム冷却を行わない場合の停止時には、一定の圧力比の範囲で剥離点の移動が段差で捕獲され、ある圧力比に達すると急激かつ非対称に段差とノズル出口との間で移動するという現象が観察され、横推力発生のメカニズムとして、これまでに示されていない新たな要素が確認された。さらに、新たに製作した超音速ノズルを用いて2次元サブスケールモデル実験を行った。この結果、3次元CFDと同様に、起動・停止時に流れ場が非対称になり、2つの剥離形態,FSSとRSSの同時発生が確認された。ただし、2次元モデル実験においては、実験条件によっては、衝撃波に起因する側壁の剥離により流れ場の3次元性が生じノズル壁面における剥離形態に影響を与えることが判明した。このような事例は、詳細な研究が行われていないために、今後の基礎研究を行う上で重要なデータになると考えられる。本年度はまず,2次元非定常数値シミュレーション用コードの開発を行い,空間的・時間的精度を確認した.その後,実機ノズルの軸方向の断面を用いた2次元非定常シミュレーションを行った.まず,4種類のノズル形状のシミュレーション結果から,以下に示す3種類の流れの形態により,横方向推力が発生していることを確認した.(1)インターナルショックとマッハディスクの干渉により発生するキャップショック下流に生じる速度せん断層の変動(2)片側で自由剥離,もう片側で剥離の再付着が生じるという流れの非対称性(3)インターナルショックとマッハディスクの干渉がなくなる際にキャップショックからマッハディスクへ遷移する際に生じる流れの非対称性特に(2)は従来の軸対称2次元シミュレーションにおいて,横推力の発生に大きく寄与すると考えられていたものであるが,軸対称2次元シミュレーションでは同時の発生を確認できなかったものである.これを,本研究において世界で初めて同時発生を捕らえることに成功した.そして,当初の予想通り,これが過大な横推力を発生していることも確認できた.さらに詳細に流れ場を調べると,キャップショック下流に生じる逆流域が大きくなると,速度せん断の増大を生じ速度せん断層はより,不安定となり,大きな振動を生じるようになる.これが(1)の振動であり,流れの非対称性を生むすべての原因であることが判明した.そして(1)が成長し,(2)の現象を誘起すると考えられる.また,(1)が起こらないときには(3)が発生しないことも確認された.一方,数値シミュレーションの実行と並行して,実験の準備を進めた.まず,風洞全体を2次元ノズル実験用に改造するとともに,特性曲線法によって2次元ノズルを製作し,設置した.またコンパクトシュリーレンシステムを導入し,可視化予備実験を行った.本研究ではロケットノズルに生じる横雑力発生メカニズムの解明を目的として、本年度は2つの方法で研究を行った。まず新たに製作した超音速ノズルを用いて2次元サブスケールモデル実験を行った。この結果、昨年度報告したように、起動・停止時に流れ場が非対称になり、2つの剥離形態の同時発生が確認された。すなわち、剥離後再付着しないFree Shock Scparation(FSS)と剥離後再付着するRestricted Shock Scparation(RSS)の同時発生である。このような現象が起こると横推力が大きくなることが、同時に行った数値シミュレーションからも明らかとなった。このような現象が起こる理由としては、Cap-Shock発生に伴う衝撃波構造の変化などが考えられるが、2次元モデル実験においては、実験条件によっては、衝撃波に起因する側壁の剥雛により流れ場の3次元性が生じノズル壁面における剥離形態に影響を与えることが判明した。

このような事例は、詳細な研究が行われていないために、今後の基礎研究を行う上で重要なデータになると考えられる。次にLE-7Aノズルの子午断面を用いた2次元平面流モデル数値シミュレーションを行い、実機スケールにおいて、非対称な流れ場を観察した。このシミュレーションではさらに、実機に設けられたノズル内部のフィルム冷却用段差の影響について詳細に調べた。その結果、起動時・停止時ともにフィルム冷却の有無にかかわらず、横推力に対して、段差が大きく影響していることがわかった。特に起動時とフィルム冷却を行わない場合の停止時には、一定の圧力比の範囲で剥離点の移動が段差で捕獲され、ある圧力比に達すると急激かつ非対称に段差とノズル出口との間で移動するという現象が観察され、横推力発生のメカニズムとして新たな要素が確認された。
rTMSによる顕著性回路を介したアンヘドニアの治療メカニズムの解明

本研究課題の目的は、反復性経頭蓋磁気刺激(rTMS)を用いた、大うつ病性障害における「アンヘドニア(失快楽症)」の治療メカニズムを解明するものである。そのためには、「アンヘドニア」の行動測定系を確立し、続いて機能的MRIを用いた臨床研究の基盤を確立する必要がある。2018年度はこうした行動測定および臨床研究基盤の整備を行った。行動測定系の確立については、大うつ病性障害の残遺症状の一つであるアンヘドニアの行動評価を行うための、1Handgrip Force Task(HFT)および2Effort discountingtaskの確立を行った。1は持続握力計を用いた報酬と握力の関係を測定する行動課題であり、2は自記式質問紙を用い、同様に報酬と労力の関係を数理モデル化する行動課題である。HFTについては、ハードウェアとして東京慈恵会医科大学精神医学講座に設置されている、BIOPACsystems社のMP160および付属の握力計であるTSD-121Cを利用した。ソフトウェアのプログラムについては、Windows OSと心理実験ライブラリであるPsychopyを用い、BIOPAC社より提供されたハードウェアAPIをPythonで制御するためのラッパを開発し、Psychopyを用いた心理課題を作成した。続いて、研究実施に関する基盤整備として、「反復経頭蓋磁気刺激による大うつ病性障害におけるアンヘドニアの治療メカニズム:rs-fMRIによる解析(9370)」「「労力による価値割引効果(effort discounting)」を利用した抑うつ症候の評価(9207)」「気分障害におけるドパミン関連行動と抑うつ症候(アンヘドニア)の関係に関する研究(9564)」と題した研究課題が東京慈恵会医科大学倫理委員会を通過し、被験者のエントリを開始している。現在1)報酬感度を測定するHandgrip Force Task(HFT)とEffort discounting課題を評価するための、大うつ病性障害患者と健常者を対象とした行動研究と、大うつ病性障害を対象としたrTMS前後の機能的MRI研究の被験者エントリーを開始しているが、被験者の登録が堅調ではない。登録が堅調でない理由は複数存在しているが、改善は可能である。2018年度より東京慈恵会医科大学精神神経科で大うつ病性障害を対象としたrTMS治療が開始されたが、治療器の数や治療フローの効率が十分ではなく改善の余地がある。また、こうしたフローを実現するためには、研究補助者が不足している。2019年度はこうした点を改善しつつ、研究補助員を拡充し、被験者の登録を促進する。本研究の一部は、行動測定およびMRIの測定・解析費用に充てられるが、被験者エントリが堅調ではなく、MRIの測定費用に充てることができなかったため。
原子核乾板による暗黒物質の検出　-グランサッソー研究所におけるテスト実験-

暗黒物質の衝突で生じる反跳原子の飛跡を超微粒子原子核乾板(NIT)で捕らえ、その反跳方向に太陽系の固有運動起因の偏りがある事をもって暗黒物質の信号とする方向探索実験を推進した。低BGのNITの開発、100nm長の飛跡を読取る読取装置の開発、反跳原子検出効率の反跳エネルギー依存性の評価を行い、10kg級の実験でイタリアグランサッソー研究所で実験を行うDAMA/LIBRA実験が主張する暗黒物質のパラメータ領域をカバーできることを確認した。同研究所に実験趣意書(LOI)を提出し、準備実験NEWSdmとして認められ、地下に割り当てられた実験エリアで、パイロットラン、中性子測定ほか実験の準備を開始した。超高解像度の原子核乾板を用いて、宇宙の暗黒物質の衝突によって生じる100nm長の反跳原子の飛跡をとらえ、暗黒物質の存在を直接検証する実験を推進している。本研究は二本柱であり、1超微粒子乾板で10g級の暗黒物質検出のテスト実験を行い大規模化への道を開く事と、2グランサッソー地下での中性子の季節変動の有無に結論を出し、最大のBGである中性子の振る舞いを理解することである。今年度は1のために、乳剤の感度調整の研究、数値計算による超微粒子乾板中での反跳原子の振る舞いの理解の為の研究、原子核乾板が持っている固有の放射性不純物の評価、低雑音現像の開発、局在プラズモン共鳴を用いたナノ銀粒子の形状認識の研究などを平衡して行なった。10g実験のためのBGレベルにほぼ到達、検出効率の実験による測定と数値計算による理解が進み、今秋に実験の提案書をグランサッソー研究所に提出することになった。2のために、反跳陽子に感度を持つが、γ線やコンプトン電子などには感度をもたない中性子測定用乳剤を開発した。また記録された反跳陽子の飛跡の保持特性をハロゲンアクセプター増感を行う事で改善し、三ヶ月程度にわたる照射に問題の無い状態にすることが出来ている。また読み出すための超高速飛跡読取装置HTSの毎時0.5m2での稼働を実現した。イタリア、トルコと国際共同実験グループを組織し、グランサッソー研究所に実験のLetter of Intentを提出、2年間のテスト実験を認められてNEWSという実験名が付いた。専用の実験エリアもOPERA実験の旧ブリック組み立て室を改造することでアサインされ、OPERAの地下原子核乾板施設を受け継いだ。今年度は1背景事象の理解とその削減、2中性子検出の感度確認と地上での測定、3地下での中性子検出に取り組んだ。原子核乳剤製造時に混入するゴミの排除に関しては、全ての薬品群を1ミクロンメッシュのフィルターでこしとり、従来比で約4桁落とすことが出来る事を確認した。現状予想される最大のバックグラウンドは現生生物由来のゼラチンに含まれる炭素14のβ崩壊に起因するものである。反跳原子核とこれらβ線との分離に、原子核乾板を液体窒素温度に冷却し使用する手法が有効である事を確認した。中性子検出に関しては、カリフォルニウム線源を用いたテスト照射結果をMCと比較して、そのエネルギー決定精度、方向決定精度が期待通りである事を確認した。また地上での測定に関しては、33日間の照射を名古屋大学理学部C館屋上で行い、その観測量が期待値と良い精度で一致しているが、飛程に関しては長いほうで少ないことから、エネルギー分布に関しては理解が十分でないことを認識した。また地下での照射を開始した。参加する若手研究者、大学院生の精力的な研究推進により、実際の実験を研究所に提案するところまで来た。平成28年度に暗黒物質のグラム級実験を行う。今年度はグランサッソー地下で実験ファシリティの構築を開始し、グランサッソー地下研究所のホールBにポリエチレンと鉛(ニュートリノ振動実験OPERAで使用した低放射線バックグラウンド鉛)でシードルした原子核乾板の照射環境を構築した。その内部に、温度をー20°Cまで冷却できる冷却装置を設置し、地下で塗布した超微粒子原子核乾板の照射を開始し、地上試験と同等の性能が出ることを確認した。また地下の原子核乾板ファシリティの構築は現地の地震の影響などで遅れてはいるが、照射環境の構築と並行してホールAとホールBの間にある小ホール(OPERA実験でECCブリックの構築に使用した)に原子核乾板製造、その現像のためのクリーンルーム環境の構築を行っている。これらグランサッソー地下研究所でのファシリティ構築と並行して、超微粒子原子核乾板の検出器としてのモデル化(実際のサイズ分布を持ったAgBr微結晶をゼラチン中に分散させて、個々の微結晶ベースでの数値シミュレーション)をすすめ、イオン打ち込み装置で打ち込んだ30100KeVの炭素イオンの振る舞いをシミュレーションし、検出効率、方向分解能の結果とのすりあわせを行い、暗黒物質の衝突により生じる反跳原子に対する検出効率推定の精度を向上させた。このシミュレーションを用いて、10kg級の実験で同じくグランサッソー研究所で実験を行っているDAMA実験がクレームしているWIMPSの質量ー断面積領域を原理的にカバーできることを示した。読取装置に関しては、より高速化した読取装置PTS2を完成させ、10g/月級の原子核乾板の読取を実現し、テスト実験に投入しその性能を確認した。また日本ーイタリアートルコの共同研究グループにロシア、韓国が加わり共同研究の枠組みを広げた。

低BGのNITの開発、100nm長の飛跡を読取る読取装置の開発、反跳原子検出効率の反跳エネルギー依存性の評価を行い、10kg級の実験でイタリアグランサッソー研究所で実験を行うDAMA/LIBRA実験が主張する暗黒物質のパラメータ領域をカバーできることを確認した。同研究所に実験趣意書(LOI)を提出し、準備実験NEWSdmとして認められ、地下に割り当てられた実験エリアで、パイロットラン、中性子測定ほか実験の準備を開始した。乳剤開発、読み出しともに順調に準備が出来ている平成28年度は地下での中性子測定ならびに暗黒物質検出のグラム級実験を開始する。並行して、バックグラウンド除去に関して、最大のBGである炭素14含有量が少ない石油起因の高分子をゼラチンの代わりに用いる開発を試みる。また液体窒素温度に冷却した原子核乾板の特性の理解を進める。28年度が最終年度であるため、記入しない。素粒子宇宙物理学実験提案書をグランサッソー地下研究所に提出するとともに、OPERAで使用している地下での塗布、現像設備の専有化をすすめ、本実験の乳剤に適した施設として改良してゆく。中性子測定に関してはまず地上で100g程度の乳剤を用いて一月程度の暴露実験を行なう。また原子核乾板の潜像退行特性を見極め、地下で10kg級の乳剤を用いて半年程度の照射を二回行ない、季節変動の有無を確認する。イタリアの現地グランサッソー研究所では、ニュートリノ振動実験OPERAと原子核乾板取り扱い施設を共有しているが、OPERAの解析・検出器解体が遅れたことにより、本計画にも影響が及んだ事が原因である。施設を共有するOPERA実験の検出器解体が始まり、欧州側の受け入れ体制の関係で、原子核乳剤の輸送ほかに遅れが生じたため。OPERAの検出器解体も順調に進んでおり、グランサッソー地下の原子核乾板施設も2016年6月より本計画の専有となる。平成28年度は計画の最終年度であり、精力的に研究を推進してゆく。夏までに旅費。輸送費用として使用する予定。