hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
3成分系代替フロンR-32/R-125/R-134aの熱力学性質

本年度は計画の最終年度であったが、研究を進めるにつれて新しい問題も明らかになった。研究の目的は、単に3成分系代替フロンR-32/R-125/R-134aの熱力学性質ばかりでなく、各成分の純物質であるR-32、R-125、R-134a、およびこれらの混合によって得られる3組の2成分系代替フロンと1組の3成分系代替フロンのすべてについて、pVTx関係に関する実験を行い、熱力学性質を明らかにするものであった。本年度は、文献収集を昨年に引き続いて実施し、さらに2成分混合冷媒の実験を実施した。3成分系代替フロンについては調査研究を実施したが、実験装置に漏れが生じたこともあって、試料容器および差圧計の設計から計画しなければならなかったため、実験を行うまでには到らなかった。4年間の継続研究によって、次の新しい知見が得られた。(1)オゾン層を破壊しない空調用冷媒として、代替フロンR-32、R-125、R-134aおよびこれらの混合冷媒が期待され、実用されている。今後とも地球環境の観点から実用されると思われるが、限られた混合組成に対してしか実測値がないため、省エネルギーと地球環境の点から、さらに精度を上げるため今後とも引き続いて研究を実施する必要がある。(2)本研究で使用した実験装置は、独自の設計によるものである。高精度測定を目標にしているため、差圧計に幾分かの弱点があり、実測には注意を要した。そのため、差圧計の取扱いの失敗から、ときどき実験を中断せざるを得ない事態もあった。時間的に3成分混合冷媒の実験を実施できなかったが、引続き実験を継続する予定である。(3)代替フロンR-32、R-125、R-134a、2成分混合冷媒R-32/R-125、R-32/R-134a、R-125/R-134aについては、新たなpVTx関係の実測値を得ることができた。今後は、状態式の開発が急務であり、代替フロン全般にわたった高精度状態式を開発する必要がある。代替フロンR-32,R-125,R-134aの混合によって得られる3組の2成分混合冷媒と1組の3成分混合冷媒について、PVTx関係に関する文献収集を行った。その結果つぎの知見を得た。(1)混合物の気液平衡現象は組成変化をもたらすため、実験方法および実験装置の違いによって、実測結果に大きな偏差をもたらしている。(2)気相域の実測例は公表されているが、液相域の実測結果はきわめて少ない。(3)状態方程式も発表されているが、実測値からの偏差は大きい。上述の知見から、実験装置を製作する上でつぎの点に配慮した。(1)試料容器の内面の最低部を凝縮液体が連結できるように加工する。容器内に幾つかのくぼみがあると、それぞれのくぼみに溜まった凝縮液体の組成が異なる恐れがあるため、凝縮した液体が凝縮と同時に流れて一体となるようでなければならない。(2)温度制御によって状態を安定させるため、温度の検出精度を向上することが重要である。(3)温度分布が生じると、組成分布と密度分布を発生するため、温度制御に細心の注意を要する。

(4)重力の影響により、容器内に圧力分布が生じ、そのため密度分布および組成分布が発生する。よって、重量の影響を極力小さくするため、横型円筒形容器を試料容器として使用した。今年度は初年度であるため、実験装置製作をおもに進め、試料容器と差圧計の製作、およびそれらの検定に時間を割いた。とくに差圧計の高圧、低温における漏れ防止には、試行錯誤を繰り返した。その結果、硬度の高いOリングを使用する方が適していることを実験的に確認した。代替フロンR-32,R-125,R-134aの混合によって得られる3組の2成分混合冷媒と1組の3成分混合冷媒について、pVTx関係に関する文献収集を昨年に引き続いて行った。その結果新たにつぎの知見を得た。(1)これらの混合冷媒を含んだ熱物性値表が日本冷凍空調学会から出版された。同熱物性値表には状態式も掲載されている。しかし、同熱物性値表出版後に高精度の実測値が公表されたため、それらの実測値と同状態式を比較した結果、状態式の精度に問題のあることが判明した。(2)R-32/R-125,R-32/R-134a,およびR-32/R-125/R-134aの各混合系については、対臨界値で除した換算温度=0.61.2,換算圧力≦8の範囲で実測値が公表されている。しかし、組成範囲では、十分な情報にはなっていない。(3)R-125/R-134aについては、実測値の公表がきわめて少なく、3物質間の混合則を解明するには、この混合系の実測が最も重要である。上述の知見から、つぎのように実験装置をさらに改良を図った。(1)3組の実験を並行して行うため、円筒形試料容器による実験装置を新たに組み上げた。(2)1990年温度目盛による白金抵抗温度計を検定書付きでイギリスから購入したが、従来の温度計より温度計の長さが短いため、恒温槽を作成し直した。(3)R-125/R-134aの実験装置を新たに組み上げ、差圧計の検定、試料容器の内容積検定など基礎実験を行った。(4)公表するまでには至っていないが、R-32/R-125およびR-32/R-134aのpVTx関係の実測を行っている。(5)公表された実測情報に基づいて、データベース化し、状態式作成開発の準備を行った。今年度は2年度目であったため、初年度の反省に立って実験装置の改良、実測値の収集、pVTx関係の実測、状態式作成の準備を行った。代替フロンR-32,R-125,R-134aの混合によって得られる3組の2成分混合冷媒と1組の3成分混合冷媒について、pVTx関係に関する文献収集を昨年に引き続いて行うとともに、R-32/R-125およびR-125/R134aのpVTx関係について実験を行い、次のような研究の成果が得られた。1.R-32/R-125のpVTx関係について、温度範囲313423K,圧力範囲2115.6MPa,密度範囲488492kg/m^3,およびR-32の組成範囲0.050.90mol/molにおいて、9本の等容線にそって29点の飽和圧力と79点のpVTx関係の実測値を得た。2.R-125/R-134aのpVTx関係について、温度範囲277423K,圧力範囲0.0815.8MPa,密度範囲約500kg/m^3,1205.61302.6kg/m^3,およびR-125の組成範囲0.49570.5018mol/molにおいて、5本の等容線にそって64点のpVTx関係の実測値を得た。3.前年度までに得た知見により、つぎのように実験装置を改良した。(2)1990年
リサイクル資源である未使用製鋼スラグの安定化と路盤材として利用するための研究

未使用製鋼スラグの中の「パイレンスラグ」について蒸気エージングを実施し、諸性質を調べた。1.蒸気エージングを2日間実施したパイレンスラグの水浸膨張比は約0.5%であり、JIS規格値以下であった。また、パイレンスラグと転炉スラグの混合配合での水浸膨張比は、パイレンスラグ単味の場合に比べて減少することが分かった。2.混合配合での修正CBRは、どの配合でもJIS規格値の80%を上回っており、安定した上層路盤になるものと考えられる。未使用製鋼スラグを使用した実路を大学内に作成した。未使用製鋼スラグと転炉スラグ・再生コンクリートなどを混合した複合路盤を実際の道路に施工し、適用性について検討した結果、以下のことが明らかとなった。3.作成した複合路盤の性質は、粒度調整鉄鋼スラグ路盤材の規格値を満足し、施工後の路盤強度も粒度調整砕石よりも優れいるが明らかとなった。4.実路の路盤性状を半年後に調査した結果、未使用スラグの複合路盤材は、スラグ特有の水硬性を発揮して路盤強度が増加し、粒度調整砕石よりも一段と優れていることが判明した。また、路盤の膨張もみられなかった。以上のことから、未使用製鋼スラグの複合路盤材は、実際の道路に適用可能と判断されるが、6ヶ月までの追跡調査結果であり、さらに2年間の追跡調査を実施する計画である。加圧力が10kgf/cm^2まで可能である加圧蒸気エージング装置を作製した。装置の容積は28lで、円形鋼製容器である。製鋼スラグは、すでに利用されている転炉スラグの他に、未だ使用されていない溶銑予備処理スラグ(以下、溶銑スラグ)及び造塊スラグを採取し、水侵膨張試験、CBRおよび圧縮強度の各試験を行った。溶銑スラグおよび造塊スラグの性状を転炉スラグと比較して検討した。これまでに得られたことを下記に示す。(1)加圧を3kgf/cm^2および6kgf/cm^2とし、スラグの加圧蒸気エージングを実施した。エージング後の両スラグの水侵膨張比は、加圧エージング時間が1および4時間であればJIS規格値の1.5%以下である1%以下となった。常気圧の蒸気エージングの場合、両スラグの膨張比が同程度となるためには、処理時間が24時間を要するので、加圧蒸気エージングは膨張抑制および減少の効果が十分に認められるものと考えられる。(2)加圧蒸気エージング後、両スラグおよび混合スラグのCBR試験および強度試験を行った。造塊スラグ使用の修正CBRは約150%以上の高い測定値を示し、舗装規格値を十分に上まわっていた。圧縮強度は材令14日で12kgf/cm^2以上となり、同様にJIS規格値12kgf/cm^2を上わまった。(3)溶銑スラグ使用の修正CBRは、転炉スラグとの混合路盤材の場合に舗装規格値を上まわった。したがって、溶銑スラグでは転炉スラグとの混合路盤材とした方がよいものと考えられる。製鋼スラグの中で未使用製鋼スラグすなわち溶銑予備処理スラグ(以下、溶銑スラグと略す)と造塊スラグの安定のため、蒸気エージング槽および加圧蒸気エージング槽を用いてエージングを実施し、水浸膨張試験、CBR試験を行った。その結果、下記のことが明らかになった。(1)溶銑スラグおよび造塊スラグに蒸気エージングを行い、エージング後の試料の水浸膨張比を測定した。両スラグとも蒸気エージング時間が長いほど水浸膨張比は小さくなった。水浸膨張比がJIS規格値の1.5%以下になるための必要な蒸気エージング時間は8時間以上であった。

(2)加圧蒸気エージング槽での加圧を3kgf/cm^2および6kgf/cm^2とし、両スラグについて加圧エージングを実施した。両スラグ水浸膨張比は加圧が大きいほど、エージング時間が長いほど小さくなった。また、両スラグの膨張比が規格値の1.5%以下には、加圧蒸気エージング時間1時間で達成した。したがって、加圧エージングは蒸気エージングに比べ、エージング時間を著しく短縮出来ることが明らかになった。(3)溶銑スラグおよび造塊スラグを転炉スラグと混合し、修正CBRを測定した。両スラグの混合配合の修正CBRは100140%となり、JIS規格値の80%を全て上回った。CBR試験結果から、溶銑スラグおよび造塊スラグと転炉スラグの混合比は、3050%が適しているものと考えられる。未使用製鋼スラグの中の「パイレンスラグ」について蒸気エージングを実施し、諸性質を調べた。(1)蒸気エージングを2日間実施したパイレンスラグの水浸膨張比は約0.5%であり、JIS規格値以下であった。また、パイレンスラグと転炉スラグの混合配合での水浸膨張比は、パイレンスラグ単味の場合に比べて減少することが分かった。(2)混合配合での修正CBRは、どの配合でもJIS規格値の80%を上回っており、安定した上層路盤になるものと考えられる。未使用製鋼スラグを使用した実路を大学内に作成した。未使用製鋼スラグと転炉スラグ・再生コンクリートなどを混合した複合路盤を実際の道路に施工し、適用性について検討した結果、以下のことが明らかとなった。(1)作成した複合路盤の性質は、粒度調整鉄鋼スラグ路盤材の規格値を満足し、施工後の路盤強度も粒度調整砕石よりも優れいるが明らかとなった。(2)実路の路盤性状を半年後に調査した結果、未使用スラグの複合路盤材は、スラグ特有の水硬性を発揮して路盤強度が増加し、粒度調整砕石よりも一段と優れていることが判明した。また、路盤の膨張もみられなかった。以上のことから、未使用製鋼スラグの複合路盤材は、実際の道路に適用可能と判断されるが、6ヶ月までの追跡調査結果であり、さらに2年間の追跡調査を実施する計画である。
10万年より若い火成岩のカリウム-アルゴン年代決定

本研究では大気のアルゴン同位体比に近い岩石試料中のアルゴン同位体比を精密に測定することが最も重要であった。そのための気体用質量分析計を製作するにあたり、初年度に質量分析計のイオン軌道に関する基礎的な考察を行い、イオン経路を計質機でシミュレーションするためのプログラムを開発した。このプログラムは任意の磁石の形、大きさ、イオン源の位置などからイオンビームの軌道を自動的に作図してくれるもので質量分析計の設計に大変有効である。初年度の終わり頃にようやく部品類がそろい、イオンソース、コレクターの組み入れと真空テスト、ガス抽出炉、ガス精製系などに対する基礎データとイオンビームの安定性などの調整を行った。大気の【^(40)Ar】/【^(36)Ar】比(三295.5)がマルチプライアーにかける電圧に大きく影響されることも知れた。これと並行して質量分析計のデータをAD変換して直接コンピュータに取り込み年代を決定するという手法を試みた。質量分析計の感度は安定しており、質量差別効果も大きいものの安定していたので、年代の知れている数万年の岩石試料2個と数100万年の岩石試料3個について年代測定を行った。質量差別効果の変動を考慮して誤差をつけた年代は、韓国の済州島のトラカイトで0.056±0.005m.y.であり、アンデスのアンデザイトで0.028±0.017m.y.と10万年より若い火成岩の年代を決定することができた。これらの値はホットブランクの変動も考慮すると他大学での測定結果と誤差範囲で良く一致している。数100万年の岩石試料については通常の大気混入率の低い試料については大変精度よく年代測定できる。10万年より若い火成岩のカリウム-アルゴン年代決定を行うためには大気のアルゴン同位体比に近い試料中のアルゴン同位体比を厳密に決定することが最も大切である。このための高感度気体用質量分析計を製作することが今年の最大課題であった。そこで他大学で実際に作動している従来の気体用質量分析計の精度・感度等の特性を充分調査参考にして設計にあたった。現在、備品類や部品がようやくそろって質量分析計の組上げ段階で、真空テスト、焼き出しテスト、ガス精製系の温度計測のテスト等を繰り返している。また、ガス精製系に従来は活性炭がつかわれていたが、あまりきれいな状態に保持することが難しい点や大気に戻した時に燃焼する危険性があるため、新材料をつかうことを検討しこのテストも行った。質量分析計の中心部となるイオン源およびコレクター部の製作もほぼ完成しており、上記のテストが全て終了しだい、分析管の中に組みいれてイオンビームの安定性、イオン源の感度・精度などの計測を行う予定である。これと並行して、質量分析計内でのイオンの径路を計算機でシミュレーションするためのプログラムを開発した。このプログラムは、任意の磁石の形・大きさ・イオン源の位置などからイオンビームの軌道を自動的に作図してくれるもので、質量分析計の設計・調整にも大変有効である。この計算シミュレーションによれば、イオン源からのイオンビームの集束状況などに関して特に問題点はなく、設計どおりに作動するものと期待できる。
光合成系反応中心Iにおけるクロロフィルa'の機能サイト確定

研究代表者らが光合成器官内に初めて見出した微量のクロロフィル(Chl)a'(ChlaのC13_2異性体)の存在数と機能サイトを確定することを目的として研究を進めた。まず,Chl類,カロチノイド・キサントフィル類,主要なキノン類のすべてをほぼ1時間以内に溶出でき,高感度に検出できるHPLC条件を初めて確立した。それを用い,高等植物,ラン藻,好熱性ラン藻など酸素発生型光合成生物につき,チラコイド膜および段階的にアンテナ色素・タンパク質複合体を除去した光化学系I標品を試料として,光酸化法または化学酸化法で定量したP700量,HPLCで定量したChla'と二次電子受容体(フィロキノン)の量をつき合わせることにより,すべての分画試料でChla'がP700あたり1分子だけ存在することを明らかにした。われわれがこの結論を得ていた2001年6月には,ベルリン工科大学の研究グループが好熱性ラン藻光化学系Iタンパク質結晶のX線構造解析結果を報じ,反応中心P700がChlaとChla'のヘテロ二量体であることを示し,Chla'の機能サイトが最終的に確定することとなった。関連して,緑色硫黄細菌の反応中心近傍に約2分子のバクテリオクロロフィルa'を検出し,また酸素発生型光合成器官をもつ海産の原核藻類Acaryochloris marinaについては反応中心あたり2分子のクロロフィルd'を検出した。以上の事実は,C132位の立体化学が反応中心構成に重要な役割を演じることを示している。光合成器官で機能するクロロフィル類、カロテノイドおよびキサントフィル類、主要なキノン類のすべてを約1時間内に溶出でき、高感度に検出できる高速液体クロマトグラフィー(HPLC)条件を始めて確立した。これを用い、まずホウレンソウを試料に用いてチラコイド膜および段階的にアンテナ色素-タンパク質複合体を除去した光化学系I標品(クロロフィルa/P700のモル比10040)について、光酸化還元法で定量されるP700量ならびにHPLCで定量されるフィロキノン量と、クロロフィルa′量との相関を求めたところ、すべての分画試料で、クロロフィルa′は反応中心P700あたり1分子だけ存在することが明らかとなった。次に、好熱性ラン藻Synechocystis elongatusを試料としてチラコイド膜、光化学系I分画標品を調製し、同様にP700およびフィロキノンとクロロフィルa′とのモル比を計測したところ、やはりクロロフィルa′/P700比は1であった(論文執筆中)。以上より、高等植物でもラン藻でも光化学系I反応中心の近傍に1分子のクロロフィルa′が機能しているものと推定でき、今後の検討でさらに機能サイトを解明していく。関連して、緑色硫黄細菌の反応中心近傍に約2分子のバクテリオクロロフィルa′を検出し、また酸素発生型光合成器官を持つ海産の原核藻類Acaryochloris marinaについては反応中心あたり2分子のクロロフィルd′を検出した。以上は、Cl3^2位の立体化学が反応中心構成に重要な役割を演じることを示している。高等植物,ラン藻など酸素発生型光合成器官の光化学系I反応中心(P700)近傍に12分子だけ検出されるクロロフィルa'(Chl a'=多量色素ChlaのC13^2立体異性体)の機能サイト解明を目指し,タンパク質分画法と分析HPLC条件の最適化を行いつつ,高等植物,好熱性ラン藻Synechococcus elongatus,ラン藻Spirulina platensis,緑藻Chlamydomonas reinhardtiiなどを試料として,さまざまな段階に純化した光化学系I粒子につき,(1)HPLCによるChl a, Chla', PhQ(フィロキノン=光化学系Iコアに2分子だけ存在する二次電子受容体)の量比計測および(2)光酸化法または化学酸化法によるP700の定量を行った。

その結果,検討したすべての光合成生物で,チラコイド膜,native PS I粒子,CP-I(光化学系Iコア粒子)のいずれについても,Chla'/P700およびPhQ/Chl a'のモル比はそれぞれ1および2となり,1分子のChl a'がP700と緊密なリンクをもちながら光化学系Iコアで機能していることが確認された(2001年6月,ベルリン工科大学のWittグループが好熱性ラン藻Synechococcus elongates光化学系Iタンパク質複合体のX線構造解析結果を報告し,P700がChl aとChl a'のヘテロ二量体であることを示したため,少なくとも当該ラン藻についてChl a'の機能サイトは確定した)。本年度の研究途上では光化学系Iの二次電子受容体についても新たな発見があった。従来,二次電子受容体は例外なくフィロキノンPhQだと思われていたが,ラン藻のSpirulina platensisおよび緑藻のChlamydomonas reinhardtiiとChlorella vulgarisの機能分子組成をHPLC分析したところ,二次電子受容体はPhQではなく,極性のずっと高いナフトキノン類だと推定され,抽出ののち高速原子衝撃質量分析(FAB-MS)で計測したところ,長鎖の一ヶ所がヒドロキシル化されたナフトキノンであることが判明した。以上の結果を基礎に今後は,ほかの多様な酸素発生型光合成生物の光化学系IもChl a'を普遍的な構成分子に用いているか否かの検討,および新規に発見されたナフトキノン誘導体の構造決定などを実施する必要がある。酸素発生型光合成生物の光化学系I反応中心(P700)近傍に12分子存在するクロロフィル(Chl)a'の機能サイト解明を目指し,Chl類およびフィロキノン(二次電子受容体)量のHPLC計測とP700の分光学的定量を併用した実験的アプローチにより,前年度まではおもに高等植物とラン藻についてChl a'/P700=1の化学量論比を確認してきた。本年度は,ラン藻や緑藻Chlamydomonas reinhardtiiを試料とした計測により上記の量論比を確認したほか,新たに紅藻Porphyridium purpureumおよびCyanidium caldariumの機能色素組成を検討した。その結果,いずれの紅藻でもChl a'/P700=1の量論比を確認した。以上の実験的証拠と,10種類以上に及ぶ酸素発生型光合成生物の系Iコアを構成するペプチド鎖のアミノ酸シーケンスの同等性がきわめて高いという文献的証拠から,Chla'が普遍的に系Iコアで必須部品として機能し,しかもP700の構成成分であることがほぼ確実になったといえる。なお,こうした計測化学的アプローチの副産物として,新しい系I二次電子受容体の発見があった。緑藻C.reinhardtiiとChlorella vulgarisに検出した5'-OH誘導体(昨年度)に加え,紅藻C. caldariumの二次電子受容体もPhQではなく,今まで報告されていないメナキノン-4だと判明した。最終年度となる本年度は,以上の結果を原著論文や総合論文にとりまとめた。
臼歯部用コンポジットレジン充填歯に発生する咬分痛のメカニズムとその予防法

コンポジットレジンを充填した歯牙で咀嚼すると、一過性の疼痛、いわゆる咬合痛を経験する。これはコンポジットレジン修復に特有のもので、その修復歯の約810%に発生することが報告されている。本研究は、この咬合痛の発生メカニズムを歯液(象牙細管内液)の移動を指標として追求すると共に、その予防法を検討するために行われたものでる。平成5年度においては、まず、コンポジットレジンの直接充填時あるいはコンポジットレジンインレー修復時における窩洞内酸処理の有無や酸処理濃度が歯液移動に及ぼす影響を調べると共に、それら酸処理による窩洞内象牙質の硬度の変化も測定し、歯液移動量との関係を検討した。その結果、窩洞内象牙質を酸処理すると、コントロールのアマルガム充填歯の歯液移動量より有意に大きくなった。しかし、窩洞内象牙質を酸処理しなければ、歯液移動量は少なくなり、アマルガム充填歯と同程度になることが明らかとなった。さらに、この酸処理濃度を5%、20%あるいは40%に上げると、歯液移動量も増加する共に、その際の窩洞内象牙質表層の硬度が無処理の44.8%、36.4%、28.7%に低下した。従って、咬合痛の発生には、酸処理による窩洞内象牙質の脆弱性も関与することが新しく示唆された。このことは平成6年度に行った窩底部のSEM観察においても、窩洞内象牙質を酸処理し修復したCRインレー修復物上に荷重を加えた試料は、脆弱となった窩底部象牙質が修復物で圧縮され、無荷重の試料に比べ間隙が大きくなる傾向として認められた。しかし、この酸処理象牙質面にボンディング材を塗布し硬化させれば、そのCRインレー修復物上に荷重を加えても間隙の発生はほとんど認められなくなり、歯液移動量も少なくなることが明らかとなった。新鮮抜去上顎小臼歯咬合面中央に円柱状の規格窩洞(窩底部の直径2.0mm,深さ2.5mm)を形成した。この窩洞内全面を酸処理し、窩洞内象牙質の表層を脆弱化させた。この窩洞に、まず、コントロールとしてアマルガムを充填した。次に、このアマルガムを除去し、再び酸処理により、窩洞内象牙質を脆弱化させた。この窩洞には、ボンディング剤を塗布せず、コンポジットレジンインレー(CRI)をCRIセメントで合着した。さらに、このCRIを除去後、再び窩洞内を酸処理した。この窩洞内には、ボンディング剤を塗布し、光照射によりこのボンディング剤を硬化させたのち、コンポジットレジンインレーを合着した。それぞれの修復物上に、約30kgの荷重を加えた時の歯液移動量を測定したところ、ボンディング剤を塗布せず、CRIを合着したものは、0.47±0.12mmの歯液移動量を示した。これはコントロールのアマルガム充填の移動量(0.19±0.05mm)より大きく有意な差が認められた。しかし、ボンディング剤を塗布後、光照射により硬化させたのち、CRIを合着した場合の歯液移動量は0.27±0.03mmと少なく、コントロールのアマルガム充填と差が認められなかった。従って、酸処理により脆弱となった象牙質は塗布されたボンディング剤の硬化により補強され、歯液の移動が減少したものと考えられる。

しかし、塗布したボンディング剤を光照射により硬化させても、その後の修復をCRIでなく、コンポジットレジンを直接充填し、窩洞内で重合硬化させた場合には、0.45±0.21mmと大きな歯液移動量を示した。この事から、直接充填したレジンの重合収縮にり、ボンディング剤で補強された象牙質層とその上部のコンポジットレジン、あるいは、ボンディング剤で補強された象牙質層とその下層の正常象牙質の何れかの部位に間隙が発生している可能性が考えられる。従って、現在、これら歯牙の縦断面のレプリカを作製し、SEMにより、窩底部における間隙の発生やその状態を観察中である。大臼歯咬合面の近心と遠心に窩底が象牙質に至る円柱状窩洞を形成し、それぞれの窩洞を異なった充填方法で修復した。すなわち、Group A:同一歯牙において両窩洞とも窩洞内全面をK-etchantで40秒間酸処理後、ボンディング材を使用せずCRインレー修復し、一方の窩洞には充填面中央に30kgの荷重を繰り返し10回加え、他方の充填面には荷重を加えない試料。Group B:同一歯牙において一方の窩洞内面はK-etchantで40秒間酸処理し、他方の窩洞内象牙質は酸処理せず、両窩洞ともボンディング材を使用せずCRインレー修復し、充填面中央に30kgの荷重を繰り返し10回加えた試料。Group C:同一歯牙において、まず両窩洞とも窩洞内全面をK-etchantで40秒間酸処理後、一方の窩洞はボンディング材を塗布せずそのままCRインレー体をCRインレーセメントで合着し、他方の窩洞には窩洞内全面にフォトボンド(クラレ)を塗布し、1分間の光照射を行った後、CRインレーセメントによりCRインレー体を合着し、それぞれの充填面中央に30kgの荷重を加えた試料。これらの窩洞の縦断面レプリカを作製し、同一歯牙で充填法の違いが窩底部のレジン-象牙質界面の状態に及ぼす影響を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、Group Aでは荷重を負荷していない試料の適合性は良好で数μmのわずかな間隙しか認められなかったが、荷重を負荷したものは、その間隙がやや大きくなる傾向が観察された。Group Bでは双方の窩洞とも窩底部には1015μmの間隙が観察され、今回の試料作製方法では窩洞内の酸処理の有無によって生じる窩底部の間隙の大きさには著しい差が認められなかった。Group Cではボンディング材を塗付していない試料は、窩底部に約10μmの間隙が認められたが、ボンディング材を塗布した試料の窩底部には、約10μmの黒い層としてボンディング材が観察され間隙は認められなかった。
啓蒙専制期ハプスブルク君主国における出版者の社会的ネットワークの研究

本研究は、ハプスブルク君主国のヨーゼフ2世の治世、その啓蒙専制体制において皇帝による「上からの啓蒙」と知識人による「下からの啓蒙」が交わる場所としての出版メディアに着目し、出版者の社会的ネットワーク構造を分析することで、啓蒙専制体制の公共圏の問題を明らかにするものである。分析の対象として、とくにウィーンで活躍した出版者の一人であるゲオルク・フィリップ・ヴーヘラーを選択した。今まで収集し、分析した史料からいえることは、彼の出版活動がドイツ語圏各地の書籍業者やカトリック圏におけるプロテスタント支援団体、秘密結社ドイツ・ユニオンと結びつきながら、おこなわれていたということである。本研究の目的は啓蒙専制下において、皇帝による「上からの啓蒙」と知識人による「下からの啓蒙」が交わる結節点である、出版者の社会的ネットワークの構造を分析することで、啓蒙専制期の公共圏の問題を明らかにすることである。2013年度は主に、ドイツ及びオーストリアにおいて史料調査をおこなった。当初、ドイツでの史料調査の主眼は、ウィーンの書籍商ヴーヘラーと取引があった出版業者に関する史料調査にあった。この目的に沿う形での発見はライプツィヒのドイツ書籍業組合図書館が所蔵していたヴーヘラーがハレのセバスティアン・フリードリヒ・ファブリツィウスに宛てた一通の書簡である。しかし、それ以外でヴーヘラーに関連する適切な出版業者関係の史料を見つけることはできなかった。しかし、その代わりに、ライプツィヒ市文書館では、ヴーヘラーが所属していた秘密結社ドイツ・ユニオンの幹部デーゲンハルト・ポットの取り調べの記録を発見した。ニュルンベルクの市立文書館ではウィーンでルター派共同体を設立しようとした時におこなわれた資金援助を請うヴーヘラーの印刷された文書を発見した。オーストリアでの調査は主にウィーン司教座文書館でおこなった。ここでは秘密結社ドイツ・ユニオンと関係していたと考えられる聖職者に関係する史料を調査収集した。また、リンツのオーバーエスタライヒ州立文書館においても史料調査をおこなったが、ヴーヘラーの社会的ネットワークの解明に直接役立つ史料は発見できなかった。そのほかに日本国内では入手が難しい文献をドイツ、オーストリアの国立図書館で収集した。また、本研究に関係する研究成果として論文を1本公開すると共に、研究報告を2回ほどおこなった。本研究の目的は、啓蒙専制下において、皇帝による「上からの啓蒙」と知識人による「下からの啓蒙」が交わる結節点である、出版者の社会的ネットワークの構造を分析することで、啓蒙専制期の公共圏の問題を明らかにすることである。本研究で対象とするのは、ウィーンの出版者ゲオルク・フィリップ・ヴーヘラーの社会的ネットワークであり、特に1出版業者間のネットワーク2ルター派プロテスタント共同体のネットワーク3秘密結社のネットワーク4改革不満層とのネットワークを重点的に研究することで、公共圏の問題に迫るつもりである。以上のような研究を遂行していくために、研究の初年度に当たる本年度は、オーストリア国立文書館における史料調査を重点的におこなった。オーストリア国立文書館では、オーバーエスタライヒ、ニーダーエスタライヒの書籍業者に関する財務会計文書を収集した。収集複写した史料の整理はまだ終わっていないが、ヴーヘラーの社会的ネットワークの解明に直接関係するものはそれほど多くないように思われる。しかし、こうした史料を整理することにより、オーストリアの書籍業の活動実態を明らかにし、ヴーヘラーの位置づけをはっきりとさせることができるだろう。また、オーストリアの書籍業者の調査と並行して、ヴーヘラーが所属していた秘密結社ドイツ・ユニオンと関係が深いと思われるウィーンの靴職人の調査をおこなった。さらにハンガリーのブダペシュト市立文書館でヴーヘラーと業務提携をしていたペシュトの書籍商ヴァインガンドの史料を収集した。現在これらの収集した史料の整理および分析をおこなっている。本研究の目的は啓蒙専制下において皇帝による「上からの啓蒙」と知識人による「下からの啓蒙」の結節点である、出版社の社会的ネットワーク構造を分析することで、啓蒙専制期の公共圏の問題を明らかにすることである。最終年度である2014年度は、主にオーストリアにおいて史料調査をおこなった。史料調査の目的は、ウィーンの書籍商ゲオルク・フィリップ・ヴーヘラーの宗教ネットワークである。そこで、彼が一時期、長老を務めたこともあるウィーンで初めて設立されたルター派教会文書館史料の調査をおこなった。調査の結果、ヴーヘラーが1780年代前半にルター派教会で活動していた痕跡を確認するとともに、彼が1786年に長老を辞任する経緯をうかがわせる書簡も複写することができた。また、ヴーヘラーがウィーンのプロテスタントネットワークでの影響力を行使した一つの現れとなるヴーヘラー編纂の『賛美歌集』に関して、現物を確認するとともに、日本では入手しにくい文献をウィーン大学図書館およびオーストリア国立図書館で収集した。研究期間全体を通じて、18世紀後半のハプスブルク君主国における書籍業者に関連する史料を、ウィーンの書籍商ヴーヘラーだけに限らず、数多く収集することができた。

史料が膨大な量に及ぶため、収集した史料は現在も分析中である。しかし、今まで分析した史料からいえることは、ウィーンの書籍商ゲオルク・フィリップ・ヴーヘラーの出版活動がドイツ語圏各地の書籍業者やカトリック圏におけるプロテスタントを支援する団体、秘密結社ドイツ・ユニオンと結びつきながら、おこなわれていたということである。相互に結びつきながらドイツ語圏全体に広がるネットワークを念頭に置いて出版活動をとらえ直すことは、啓蒙専制下の公共圏を考察する上で、非常に重要である。収集した史料をもとに今後も継続的に書籍商のネットワークを分析していきたい。西洋史2013年度は新しい研究環境へ移ったこともあり、自分の研究ペースをつかむまでに時間を要したという点で、研究の進捗状況はやや遅れ気味である。ただし、夏期休暇を利用しておこなった史料調査も本来の計画とは少し異なるものの、重要な史料を発見することができているので、今後の研究の発展につながっていくものだと考えている。以下、(3)とした理由を記す。初年度ということもあり、史料収集を重点的におこなってきたが、オーストリア国立文書館で収集した史料が予想以上に量が多く、整理し切れていない。また、平成25年度に筑波大学は三学期制から二学期制へと転換することになっており、それに伴うカリキュラム改定の補助業務を特任研究員としておこなうことになったため、結果的に研究に割ける時間が当初の予想よりも少なくなってしまった。とはいえ、研究の目的を達成するための土台を作る上で必要な基礎文献の収集、史料の収集は一定以上進んでおり、平成25年度以降、研究計画の遅れは十分に取り戻せると考えている。2014年度は本研究の最終年度に当たるため、当初予定していた研究計画に若干の変更を加え、ウィーン書籍商ヴーヘラーの社会的ネットワークのうち、さらなる長期的な調査が必要になると考えられる出版業者のネットワークの調査はひとまず中止し、宗教ネットワークと秘密結社ドイツ・ユニオンのネットワークに関して重点的に調査をおこなう。また、これまでの研究調査の成果をまとめ、公表する。平成25年度は、二つの史料調査を重点的におこなう予定である。まず、昨年度おこなうことができなかった書籍市の中心地であったライプツィヒを中心としたヴーヘラーと業務提携していた書籍商の史料を調査、収集する。次にルター派プロテスタントのネットワークにかんする史料調査をおこなう。ウィーンのルター派プロテスタント共同体の文書を調査するとともに、ハプスブルク君主国のプロテスタント支援に大きく関わっていたニュルンベルクの卸売商ヨハン・トビアス・キースリンクに関する史料調査も同時に調査する。こうした史料調査に加えて、平成24年度に収集した史料の整理、分析を進め、研究成果として、学会報告、論文発表をおこなっていきたい。該当なし
職域拡大の現状把握と職業適性意識をめぐる基礎研究

高崎市、山形市、熊本市で実施された性別役割分業における職業適性に関する意識調査の結果を分析した。職業適性意識は、根強く存在し、その意識が男性向き、女性向きの仕事観を生み出し、ひいては男らしさ女らしさを固定化する力となっている。こうした職業に関する性的な適性意識は、文化や風土、県民性などに影響されるのではないかという仮説は、むしろ否定された結果となった。地域特性、地域格差はどの地域でも大きなものではなく、むしろどの地域でも同じ傾向にあるといえる結果になった。こうした意識調査は類例があまりない。基礎集計のほかに、性別、年齢別のクロス集計を丹念に行い、実体を明らかにした。また、職域拡大に関する調査項目も同時に設けているので、この調査を基礎に、今後の職域拡大の方向性を分析した。従来の男性向き(女性向き)といわれる職場に、女性(男性)が進出している様子が現れているものの、急速に進んでいるわけではない。男女共同参画社会の実現に向けて、職域拡大をどのように進めていくのか、根強い職業適性意識をどのように転換していくのか、その政策に関する基礎資料は出せたのではないか。今後、この研究を基盤として、さらに分析をまとめあげたい。1.企業における職域拡大アンケート調査の設問項目を設計するために、事前ヒアリング調査を実施した。まず、山形県のハローワークに寄せられた過去5年間の求人・求職・採用決定状況についてデータを集め、男女別、年代別、職種別の実態を分析した。次に、山形市内にある短期大学の過去5年間の求人・採用状況についてデータを収集し、女子短大生の企業関係就職状況を職域拡大の視点を中心に分析した。さらに、資生堂、ヤマト運輸、味の素、電源開発、群馬ゼロックス、群馬中央バス、関越交通など、群馬県や東京都にある企業人事部にヒアリング調査を行った。最近の、求人・採用動向、男女比の動向、職域などの現状をめぐって、話を伺った。2.これらの事前調査の結果をもとに、職域拡大に関するアンケート調査用紙を設計し、山形市と高崎市の企業人事担当者と市民に向けてアンケート調査を行った。このアンケート調査の結果の分析は、現在実施しているところである。3.群馬県庁職員、山形県庁職員、高崎市職員、山形市職員など自治体職員における職域拡大に関するヒアリング調査を行った。この結果の分析に関しては、現在実施中である。4.福祉医療専門機関における職域拡大と性差による職業適正意識の実態を把握するために、千葉県や札幌市などのヒアリング調査を行った。この結果に関しても、現在取りまとめ中である。昨年実施した山形市、高崎市のアンケート調査にクロスをかけて分析し、地域間の違いを中心に分析を深めた。人口が約25万で同規模の都市における市民の職業適正意識を比較した。同時にまた、職域拡大が生じていることの認知についても分析した。高崎市と山形市に大きな違いは認められなかったが、たとえば、保母・幼稚園教諭・研究者などの職業について、男性向きか女性向きかと聞いたところ、山形市の方が、「どちらでもよい」と答えた項目が高崎市より倍以上みられるという結果になっている。これは、職業適性意識が山形市民の方が高崎市民よりも弱い、逆にいえば平等意識が強いということを表している結果となっていて興味深い。また、「男性しかいない職場があるか」という質問に関しても、高崎市のほうが山形市より7ポイント多く「ある」と答えている。山形市は女性の就業率が全国で最も高い地域であり、その意味で、男性だけの職場は少ないと感じていると思われる。今年度は、引き続き、札幌市のアンケートを実施するよう体制を整えた。まだ、基礎データの処理を実施している段階で、詳しい分析結果がでていないが、山形や高崎と異なるデータがでてくると思われる。高崎市、山形市、熊本市で実施した職域拡大に関する市民アンケートの結果を総合的に分析し、報告論文としてまとめた。職業適性意識は、根強く存在し、その意識が男性向き、女性向きの仕事観を生み出し、ひいては男らしさや女らしさを固定化する力となっていることが各地のアンケート調査で明らかになった。こうした職業に関する性的な適正意識は、文化や風土、県民性などに影響されるのではないかという仮説は、むしろ否定された結果となった。

地域特性、地域格差は、どの地域でも大きなものではなく、むしろどの地域でも同じ傾向にあるといえる結果となった。こうした意識調査は、類例がない調査といえ、基礎集計のほかに、性別、年代別のクロス集計を丹念に行い、実態を明らかにした。また、職域拡大に関する調査項目も、同時にもうけているので、この調査を基礎に、今後の職域拡大の方向性を分析した。従来の男性向き(女性向き)といわれる職場に、女性(男性)が進出している様子が現れてはいるものの、急速に進んでいるわけではない。男女共同参画社会実現に向けて、職域拡大をどのように推し進めていくのか、根強い職業適性意識をどのように転換していくのか、その政策に関するひとつの基礎資料は出せたのではないか。今後、この研究を基盤として、さらに、分析をまとめ上げたい。
あきらめない意志力に関係する前頭連合野神経活動

この研究課題では、ニホンザルを用いて、困難な状況においても積極的な行動を取るときとそうでないときで脳の働きにどのような違いがあるかを調べるものであった。困難な状況として、他個体が目の前にいる状況でエサを取り合うという実験状況を作った。ニホンザルは社会的な動物であり、その社会にはヒエラルキー(社会的順位)がある。社会的順位の高いサルが近くにいる場合、順位の低いサルはたとえ目の前にエサがあってもそのエサに手を出そうとしないことが知られており、相手が誰であるかによって積極的にエサを取るかどうかが変わる。実験では、2頭のサルを向かい合わせに座らせ、両者のあいだに多数のくぼみがあるボードを置いた。ボードのくぼみそれぞれにはイモ小片が置かれており、2頭のサルはイモ小片を競って取り合いをした。どこまで相手に近い位置からエサを取るかによって、不安や恐怖といった負の感情を乗り越えて“あきらめない"行動を取るかを定量した。あきらめない行動が、どの脳の部位によって担われているかを調べるため、反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)によって脳活動を操作した。rTMSは低頻度(1Hz)で刺激した場合、ターゲットとした脳部位の活動が抑制され、逆に高頻度(10Hz)で刺激した場合は活動が促進されることが知られている。ランクが拮抗している2頭のうち1頭の内側前頭葉(mPFC)に抑制性rTMSを行ったところ、刺激後のエサの取り合いにおいて、相手に近い側からエサを取る割合が有意に減少した。また、前頭連合野背外側部(DLPFC)の活動を高頻度rTMSによって促進したところ、相手に近い側からエサを取る割合が有意に増加した。これらの結果は、前頭葉の内側部および外側部の活動がエサ取り場面での積極性に関係していることを示唆している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ニホンザルを用い、社会的な場面での行動を観察するとともに、脳活動の操作や記録をすることで、困難な状況でもあきらめずに行動することに関係する神経メカニズムを解明することを目的としている。ニホンザルは社会的な動物であり、その社会にはヒエラルキー(社会的順位)があることが知られている。また社会的順位の高いサルが近くにいる場合、順位の低いサルはたとえ目の前にエサがあってもそのエサに手を出そうとしないことが知られており、相手が誰であるかによって積極的にエサを取るかどうかが変わる。実験では、社会的場面を再現するため、2頭のサルを向かい合わせに座らせ、両者のあいだに多数のくぼみがあるボードを置く。ボードのくぼみそれぞれには、イモ片が置かれており、2頭のサルはイモ片を競って取り合いをする。自分より社会的順位の高い個体が近くにいる場面において、サルは恐怖や不安といった負の感情を感じてエサをあまり取ろうとしないが、ボードには多くのエサがあるため、社会的順位の高い個体が目の前にいても、自分側にあるエサを取る行動が観察される。どこまで相手に近い位置からエサを取るかによって、不安や恐怖といった負の感情を乗り越えて「あきらめない」行動を取るかを定量する。そのような「あきらめない」行動が、どの脳の部位によって担われているかを調べるため、反復経頭蓋磁気刺激法(repetitive transcranial magnetic stimulation: rTMS)によって脳活動を操作する。rTMSは刺激の周波数によって脳活動に及ぼす効果が違うことが知られており、低頻度(1Hz)で刺激した場合はターゲットとした脳部位の活動が抑制されること、高頻度(> 5Hz)で刺激した場合は活動が促進される。rTMSで様々な脳部位の機能を促進・抑制することで、社会的行動に関係する脳部位を特定することを目指している。これまでサル4頭を用い、エサ取り課題をさせることで、4頭の社会的な順位を検証した。その結果、同程度に社会的ランクが高い2頭と、最もランクが低い1頭、そしてその中間ランクの1頭がいることが分かった。ランクが拮抗している2頭のうち1頭の内側前頭葉(medial prefrontal cortex: mPFC)に抑制性rTMSを行ったところ、直後のエサの取り合いにおいて、相手に近い側からエサを取る割合が有意に減少した。また、高頻度rTMSによってmPFCの活動を促進したところ、相手に近い側からエサを取る割合が増加した。これらの結果から、内側前頭葉の活動がエサ取り場面での積極性に関係していることが示唆された。

どこまで相手に近い位置からエサを取るかによって、不安や恐怖といった負の感情を乗り越えて“あきらめない"行動を取るかを定量した。あきらめない行動が、どの脳の部位によって担われているかを調べるため、反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)によって脳活動を操作した。rTMSは低頻度(1Hz)で刺激した場合、ターゲットとした脳部位の活動が抑制され、逆に高頻度(10Hz)で刺激した場合は活動が促進されることが知られている。ランクが拮抗している2頭のうち1頭の内側前頭葉(mPFC)に抑制性rTMSを行ったところ、刺激後のエサの取り合いにおいて、相手に近い側からエサを取る割合が有意に減少した。また、前頭連合野背外側部(DLPFC)の活動を高頻度rTMSによって促進したところ、相手に近い側からエサを取る割合が有意に増加した。これらの結果は、前頭葉の内側部および外側部の活動がエサ取り場面での積極性に関係していることを示唆している。今後、外側前頭連合野など他の脳領域をrTMSで機能抑制もしくは機能促進し、社会的行動が変化する領域を同定することで、社会行動に関係する脳部位を見つける。またその見つかった脳領域から神経活動を記録することを予定している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
中枢神経シナプス前末端におけるカルシウムドメインの生後発達

シナプス前末端におけるカルシウム(Ca)ドメインは、シナプス伝達の速度や信頼性を決定する重要な因子である。脳幹聴覚伝導路上の巨大シナプスcalyx of Heldでは、生後発達に伴ってCaドメインがマイクロドメインからナノドメインに移行することが示唆されていたが、その変化のメカニズムは不明であった。本研究では、Ca感受性色素をcalyxへ注入し、共焦点スポット観察(点スキャン)にてシナプス前末端内の局所Caを観察することにより、シナプス前末端Caドメインの可視化を試みた。活動電位によって誘発されるCaの一過性上昇は、聴覚獲得前生後7日齢(P7) calyxではシナプス側の膜状の随所で観察されたが、聴覚獲得後P14ではその空間分布は疎らになり振幅も減少した。シナプス前末端の電位固定実験により、この局所Caの減少は、活動電位幅の短縮とCaチャネル密度の減少に因ることが明らかとなった。P7 calyxにCaチャネル阻害薬を適用し機能的なCaチャネル数を減少させた状態でEGTAをシナプス前末端に注入したところ、EGTAのEPSC抑制作用は減少した。P14 calyxにKチャネル阻害薬を適用し活動電位幅を延長させた状態でEGTAを注入したところ、EGTAのEPSC抑制作用が復活した。Caドメインのサイズは、Caチャネルの密度と活動電位の幅によって制御され、これらの変化がCaドメインサイズの生後発達変化に貢献していることが明らかになった。中枢神経シナプス前末端におけるカルシウムドメインを可視化するため、脳幹聴覚伝導路の巨大シナプスcalyx of Heldを研究モデルとし、シナプス前末端ヘカルシウム蛍光指示薬Oregon Green BAPTA 5Nをパッチクランプ電極より注入した。活動電位によって誘発されるカルシウムの一過性上昇を共焦点顕微鏡点スキャンによって観察すると、動物が聴覚を獲得する以前・生後7日齢では、シナプス前末端の放出側辺縁に沿ってサブミリセカンドで立ち上がるカルシウム上昇が一様に記録された。放出側辺縁を11.5μmに渡り0.2μmの空間解像度で精密にスキャンしたが、カルシウム上昇はこの微少領域内では空間的な差異を示さず、calyx of Heldシナプス前末端ではカルシウムドメインのサイズを光学的手法によって直接測定することは不可能であることが分かった。しかしこのカルシウムー過性上昇は、聴覚獲得後の生後14日齢では、その空間分布が疎になり振幅も減少することが明らかになった。Kチャネル阻害薬TEAを用いて活動電位幅を人為的に制御し、発達に伴う活動電位幅の変化がカルシウムー過性上昇に与える影響を検討したがその影響は小さく、生後発達に伴うカルシウムー過性上昇の生後発達変化は、カルシウムチャネル密度の減少によってもたらされることが推測された。カルシウムチャネル密度の減少が、電気生理学的に提唱されているカルシウムドメイン変化の主因であることを証明するため、カルシウムカルシウム阻害薬ω-Agatoxin存在下においてシナプス伝達に対するカルシウムキレータEGTAの作用を検討したところ、EGTAによるシナプス電流抑制の効果は減少し、生後発達に伴うカルシウムドメインサイズの縮小には、カルシウムチャネル密度の減少が寄与していることが明らかになった。昨年度までの研究により、脳幹聴覚伝導路の巨大シナプスcalyx of Heldシナプス前末端において、活動電位によって誘発されるカルシウムの一過性上昇は、聴覚の獲得を挟んで生後714日にかけて80%程度減少することが示された。このカルシウム上昇の減少には、シナプス前末端活動電位の短縮と、前末端に発現するカルシウムチャネルの密度の低下の関与が示唆されていた。両者の相対的な貢献度合を明らかにするため、calyx of Heldシナプス前末端へカルシウム蛍光指示薬Oregon Green BAPTA 5Nをパッチクランプ電極より注入し、活動電位または脱分極刺激によって誘発されるカルシウム応答を観察した。(1)生後7日のシナプス前末端に、生後14日齢の活動電位波形を電位固定よって適用したところ、カルシウム上昇の振幅は50%程度に抑制された。(2)矩形波による脱分極パルスを生後7日と14日のcalyx of Heldにそれぞれ適用したところ、生後14日シナプス前末端におけるカルシウム上昇の振幅は生後7日のおよそ半分であった。

(3)さらにカルシウム上昇のキネティクスをもとに行ったシミュレーションでは、カルシウム上昇に対する不動性カルシウムバッファーの影響は認められず、カルシウム蛍光シグナルは細胞膜を透過するカルシウムの量を直接反映していると考えられる。(1)(2)(3)より、カルシウム一過性上昇の生後発達に伴う減少は、活動電位幅の短縮とカルシウムチャネルの密度低下の両機構が同等に貢献していることが明らかとなった。以上の結果を専門誌に投稿し、現在返答を待っている状況である。
半導体ダイヤモンドを用いた冷陰極の作製

本年度の研究実績は以下のとおりである。既存のフォトリングラフィー技術による細加工及び化学的なエッチング技術により作製した、一面を逆ピラミッド状(一辺数+ミクロン間隔数ミクロン)にエッチングしたシリコン基板上に、本助成金で購入した真空部品及び装置によりダイヤモンドを推積させた。このとき反応ガス中に適当な不純物を添加することで得られるダイヤモンドを半導体化した。次に得られた試料を混酸に浸し、基板として用いたシリコンのみを除去すると、結果としてピラミッド状ダイヤモンド(ダイヤモンドフィールドエミッターアレー)の作製が可能となった。現在までにas-depoの多結晶ダイヤモンドからの電界放出に関する報告はあったが、本研究では形状制御されたダイヤモンドからの電子放出電流を測定することで(外部への測定依頼)、この電流が他の陰極材料と比較し、数ケタ大きいことが確認された。このようなアレー構造を持つエミッターを用いることで、放出点の限定や形状因子を一定に保つことが可能となり半導体ダイヤモンドからの電子放出のメカニズムが解明されると考えられる。また、今まで傷つけ処理しないシリコン基板上へのダイヤモンドの核形成は難しいとされて来たが、本研究の過程で化学的エッチングを施すことにより、エッチング処理したシリコン基板上へのダイヤモンドの成長が確認された。この成果は、化学的あるいは物理的な見地からのダイヤモンド核形成メカニズムの解明に関する研究にも何らかのヒントを与える可能性を持つ。ダイヤモンドが現在知られている唯一の“負"の電子親和力を持つ半導体であることを考えれば、半導体ダイヤモンドを用いた冷陰極の作製は今後さらに発展することが予測される。
超高分解スリライン画像からの高精細三次元都市モデルの効率構築手法

近年、防災、環境、都市景観などへの関心の高まりとともに、高精細な三次元地理空間データやそのアプリケーションへの要望が高まってきている。例えば、高精度な津波の浸水や遡上のシミュレーションを可能にするため、高精度三次元計測データによる海岸周辺の微地形データを取得したり、危険区域を抽出したり、基盤図作成により効果的に行うことを可能にするために、高分解航空写真測量やレーザ計測による微地形データを取得するなどが事例としてある。三次元計測で作成した三次元都市モデルデータを利用して、高層マンションの眺望や日影のシミュレーションが可能になる。近年建設ラッシュの高層マンションなどの計画で利用されている。三次元計測データを利用し格子データを作成し、風環境解析を行う事例もある。三次元計測の緻密なデータを用いることで、三次元的に乱れた複雑な風を解析することが可能になる。本研究は、(株)宇宙情報技術研究所と東京大学が共同で開発されたSTARIMAGERという高分解能ラインセンサの高解像度スリライン画像から高精細な三次元都市モデルを再現する上でボトルネックとなっていたデータ取得やモデル構築に関する生産性や品質の問題を解決し、3次元のディジタル都市モデルを詳細迅速かつ安値に提供することを目的としており、今後、新しい空間コンテンツ産業の創出に寄与することを目指すものである。