hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ni基ホイスラー合金における圧力誘起相変態の研究

圧力は約15 GPaの高圧力まで発生させることに成功したが、回折X線による信号が、圧力保持材であるガスケットの信号と重なったこと、また複数の回折プロファイルを分離可能な高精度データを取得することができなかったことから、高圧下の構造解析には至らなかった。2019年度は高精度な測定が可能な大型放射光施設での実験を申請する。磁気、電気、熱などの基礎特性の測定は順調に進み、温度ー組成状態図の基本形を作成することができた。2019年度は組成幅を増やして詳細な状態図を完成させ、先行しているNi2+xMn1-xGaやNi2Mn1+xGa1-x合金との関連性を明確にしたい。高圧X線回折は実験室レベルでの事前調査が終了したので、2019年度からは放射光施設での実験にフェーズを移して、高圧下での結晶構造解析を遂行する。2018年度に実施したNi2+xMnGa1-x合金の基礎物性と詳細なT-x状態図は新しい知見であることから、本年の国際会議(ICFSMA)で発表し、論文執筆の準備も同時に進めていく。また、x置換量を増やして詳細な状態図を完成することで、他の合金系のNi2+xMn1-xGaやNi2Mn1+xMn1-xの状態図と比較検討することで、Ni-Mn-Ga系ホイスラー合金の磁性、構造変態を統一的に理解していきたい。具体的には、ランダウによる現象論的な観点からの解析を実施予定である。また、同時にMnをVに一部置換したNi2Mn1-xVxGa合金も研究対象に加える。本系はNi2+xMnGa1-x合金とちがい、x増に伴い1分子あたりの価電子数が減少する系である。Ni基ホイスラー合金の構造変態が単純に価電子数だけで特徴付けられるのか、もしくは別の要因があるのか、構造、原子配列、電子・磁気物性を詳細に調べることで明らかにしたい。実験室の回転陰極型X線回折システムで高圧下X線回折法による結晶構造解析を実施したが、分解能不足もあり、高圧下での構造を特定することが困難となった。したがって、当初の計画を変更して放射光施設を利用した実験研究に実施する。購入予定であったダイヤモンドアンビルセル(DAC)やDAC加圧台の費用を来年度の実験施設への出張費用などに充てるため、未使用額が生じた。
再建靱帯の強度に対する張力負荷の影響

移植腱である再建靱帯の治癒過程に対する引っ張り刺激(張力負荷)の影響を詳細に検討する目的で,SDラットの膝蓋腱骨複合体を背部の皮下に移植するモデルを用い,刺激の頻度,量をコントロールしながら継続的に加える装置を開発した.初期実験として刺激頻度の治癒過程に与える影響を検討した.平成6年度には装置のプロトタイプが完成した.平成7年度には装置の改良を行い,予備実験として移植後の組織学的検討及び生体力学試験を行った.組織学的検討により1度壊死に陥った移植腱は周囲組織に囲まれ,移植後4週では全例で線維芽細胞様細胞が腱実質部に侵入していた.また侵入細胞の密度や引っ張り強度が引っ張り刺激の頻度により違いのあることが示唆された.これらの結果から移植腱の初期の治癒過程に対する引っ張り刺激の影響を検討するためには移植後4週で検討することが適切であると判断した.平成8年度ではさらに装置の改良を重ね,実験の成功率を向上させた.刺激条件は1Nのピーク値,1Hzの頻度,1回15分とした.実験群として正常群,無刺激群,週2回刺激群,日3回刺激群の4群を作成し,移植後4週の試料に対し生体力学的検討と組織学的検討を行った.試料の引っ張り試験の結果,週3回刺激群は無刺激群に比して統計学的に有意なlinear stiffnessと破断強度の増加を認めた.また週3回刺激群は正常群との間に引っ張り試験で差を認めなかった.本研究により引っ張り刺激の頻度を高めることにより,移植腱の力学的強度の低下を防ぐことが可能なことが示唆された.また本実験装置を用いることにより移植腱の治癒過程のさらに詳細な検討が可能である.移植腱である再建靱帯の治癒過程に対する引っ張り刺激(張力負荷)の影響を詳細に検討する目的で,SDラットの膝蓋腱骨複合体を背部の皮下に移植するモデルを用い,刺激の頻度,量をコントロールしながら継続的に加える装置を開発した.初期実験として刺激頻度の治癒過程に与える影響を検討した.平成6年度には装置のプロトタイプが完成した.平成7年度には装置の改良を行い,予備実験として移植後の組織学的検討及び生体力学試験を行った.組織学的検討により1度壊死に陥った移植腱は周囲組織に囲まれ,移植後4週では全例で線維芽細胞様細胞が腱実質部に侵入していた.また侵入細胞の密度や引っ張り強度が引っ張り刺激の頻度により違いのあることが示唆された.これらの結果から移植腱の初期の治癒過程に対する引っ張り刺激の影響を検討するためには移植後4週で検討することが適切であると判断した.平成8年度ではさらに装置の改良を重ね,実験の成功率を向上させた.刺激条件は1Nのピーク値,1Hzの頻度,1回15分とした.実験群として正常群,無刺激群,週2回刺激群,日3回刺激群の4群を作成し,移植後4週の試料に対し生体力学的検討と組織学的検討を行った.試料の引っ張り試験の結果,週3回刺激群は無刺激群に比して統計学的に有意なlinear stiffnessと破断強度の増加を認めた.また週3回刺激群は正常群との間に引っ張り試験で差を認めなかった.本研究により引っ張り刺激の頻度を高めることにより,移植腱の力学的強度の低下を防ぐことが可能なことが示唆された.また本実験装置を用いることにより移植腱の治癒過程のさらに詳細な検討が可能である.平成6年度はSDラットを対象として、その膝蓋腱骨複合体を用いた持続的繰り返し張力刺激装置の確立を目的として研究を進めた。持続的張力刺激装置は膝蓋腱を特製のフレーム内に固定し、歯科矯正用のNITIバネを用いて100グラムの一定の張力を与えられるように工夫した。一方エア-コンプレッサーを動力源とした繰り返し刺激装置を改良し、エア-コンプレッションにて弾力性のあるチューブ内に組み込んだワイヤーを前後に10mmの範囲で繰り返し移動させるようにした。エア-コンプレッサーにはタイマーを設置し、装置のon/offを自由に調節できるようにした。このチューブを皮下に導入して、NITIバネを繰り返し引っ張ることにより100グラムの一定張力を調節性をもって膝蓋腱に与えられる実験装置を開発した。初回実験としてラットの膝蓋骨骨複合体を取り出し、中央部の幅を約1.2mmにトリミングし両端の骨に細いワイヤーにて引っ張り装置に固定し皮下に留置した。ラットに特製のフレームを固定しこれに皮下から導いたチューブを固定し、ケージの外に引き出してコンプレッサーに接続した。2週間持続的の繰り返し引っ張り刺激した後に取り出し、張力刺激の実施の問題点と組織の変化を検討した。初回実験ではフレームの長さがやや短いため刺激による中央のワイヤーの移動量が小さく張力刺激の長期の実践に問題を生じるためフレームの改良を行った。これにより最低4週間の持続的繰り返し張力刺激の実践が可能となった。平成7年度はSDラットの膝蓋腱骨複合体を対象とした持続的繰り返し張力刺激装置を用いた実験系の確立し、張力刺激の頻度が靭帯治癒過程においてどのような影響を与えるかを明らかにする目的で研究を進めた。持続的張力刺激装置は膝蓋腱を特製のフレーム内に固定し、NiTiバネを用いて100グラムの一定の張力を与え、エア-コンプレッサーを動力源とした繰り返し刺激装置を開発し、フレーム内のワイヤーを前後に7mmの範囲で繰り返し移動させ100グラムの一定張力を調節性をもって膝蓋腱に与えられる実験装置を開発した。コンプレッサーにタイマーを設置し、装置のon/offを自由に調節できるようにした。

まず膝蓋骨骨複合体に張力を与えない非張力群と正常群、1日3回15分刺激群、1日1回15分刺激群、1週間2回15分刺激群を組織学的に検討し、刺激頻度の高い群で移植後4週での移植腱周囲からの細胞浸潤が活発で線維芽細胞が細長い傾向を認めた。力学的検討の初回実験として非張力群と正常群との引っ張り試験を行い、両群間の強度に統計学的な差のあることを明らかにした。持続的張力刺激の頻度の違いによる靭帯の治癒過程における靭帯強度の維持の程度を検討するために、刺激頻度を変化させた3群を作成し、検討を継続中である。数が少ないため統計学的検討はできないが張力刺激群は非刺激群よりも強度が高い傾向が示唆されている。各群の実験対象数を増すことにより目的の成果が上がることが期待される。移植腱である再建靭帯の治癒過程に対する引っ張り刺激(張力負荷)の影響を詳細に検討する目的で,SDラットの膝蓋腱骨複合体を背部の皮下に移植するモデルを用い,刺激の頻度,量をコントロールしながら継続的に加える装置を開発した.初期実験として刺激頻度の治癒過程に与える影響を検討した.平成6年度には装置のプロトタイプが完成した.平成7年度には装置の改良を行い,予備実験として移植後の組織学的検討及び生体力学試験を行った.組織学的検討により1度壊死に陥った移植腱は周囲組織に囲まれ,移植後4週では全例で線維芽細胞様細胞が腱実質部に侵入していた.また侵入細胞の密度や引っ張り強度が引っ張り刺激の頻度により違いのあることが示唆された.これらの結果から移植腱の初期の治癒過程に対する引っ張り刺激の影響を検討するためには移植後4週で検討することが適切であると判断した.平成8年度ではさらに装置の改良を重ね,実験の成功率を向上させた.刺激条件は1Nのピーク値,1Hzの頻度,1回15分とした.実験群として正常群,無刺激群,週2回刺激群,日3回刺激群の4群を作成し,移植後4週の試料に対し生体力学的検討と組織学的検討を行った.試料の引っ張り試験の結果,週3回刺激群は無刺激群に比して統計学的に有意なlinear stiffnessと破断強度の増加を認めた.また週3回刺激群は正常群との間に引っ張り試験で差を認めなかった.本研究により引っ張り刺激の頻度を高めることにより,移植腱の力学的強度の低下を防ぐことが可能なことが示唆された.また本実験装置を用いることにより移植腱の治癒過程のさらに詳細な検討が可能である.
川崎病発症に自己免疫機序が関与している:モデルマウスを用いた分子相同仮説の検証

BCGワクチン接種により,抗原性を発揮する。その中で菌体成分であるAhpCに対する抗体が産生される。さらにAhpCと相同性のある抗原をもつ外来菌による感染,あるいは常在菌などによる持続的な刺激が,いわばブースター効果となり、AhpCに対する抗体が過剰に産生された状態になる。その時、皮膚内で生きているBCG菌に対し、生体内免疫細胞が集合し、臨床的にはBCG接種部位の発赤腫脹という状態を呈し,同時にAhpCと高い相同性のある血管内皮抗原であるペルオキシレドキシンIIに自己免疫的反応が生じ,全身性血管炎,高サイトカイン血症へ伸展し,川崎病の臨床症状が完成すると仮定した。そこで今回ペルオキシレドキシンII-ノックアウトマウスを用いて分子相同仮説を検証した。今回のモデル動物は、分子相同仮説機序に基づく冠動脈炎モデルと考えることができる。実験:1.Prx2-/-KOマウスの飼育繁殖及び管理:Prx2-/-KOマウスを飼育、繁殖させ、実験動物としては雌の3週齢のマウスを用いた。2.Prx2蛋白精製:大腸菌内、酵母内、または、バキュロウイルスベクターにクローン化したPrx2を組み込んだ、組換え融合タンパク質を作製する。発現したタンパク質を精製し、免疫原として使用する。実験系(2)はこのような予定であったが、19年度までに作成が間に合っていない。そのため、次の実験系(3)で、Prx2の代わりにBCGを使用した。3.脾臓組織摘出及び脾細胞抽出:Prx2-/-KOマウス雌の3週齢のマウスに対し、BCGを免疫し、4週間後麻酔下で屠殺し、脾臓組織を素早く摘出する。その後、摘出した脾臓組織をメタルメッシュにて脾細胞を抽出する。細胞数をPBSにて調節し、静脈内投与用とする。4.自己免疫機序を用いたマウス冠動脈炎誘発モデル作成:3週齢のマウス(C57BL/6J)に対し、BCGワクチン(菌)の皮内注射を行い、4週後、免疫獲得をツベルクリン反応にて確認する。免疫獲得後、7週齢のマウスに対して、3で作製した抗Prx2産生能のある脾細胞(この場合BCG菌の中のAhpCがPrx2と高い交差性であることを期待して)を尾静脈内へ投与し、B+KB群とする(B+:BCGの免疫施行マウス、KB:KOマウスにBCGで免疫して脾細胞抽出)。脾細胞を尾静脈内へ投与21日後マウス頚静脈から採血を行い、血清サイトカイン値の測定を行う。採血終了後マウスをエーテル麻酔下で屠殺し、心臓(上行大動脈の一部を含む)を素早く取り出し、O.C.T.compoundで包埋し、-30°Cで保存する。クライオスタットを用い、凍結試料を7μm幅の連続切片にて上行大動脈方向から作製し、HE染色にて冠動脈の観察を行い、血管炎の評価を行った。結果:この結果は、非定型抗酸菌による冠動脈炎(これまでの研究成果)と同程度であり、冠動脈拡張や瘤形成に至っていない。「平成20年度実験方法」1.PrxII-/-ノックアウトマウス(KOマウス)を作製したPrxIIで免疫した。この処置により、PrxII-/-KOマウスは、PrxIIを自己抗原とみなさず(自己寛容システムが作動せず)、脾細胞にてPrxIIに対する抗体を産生する。2.PrxII免疫4週間後にそれぞれの脾臓組織を取り出し、脾細胞(sp)を分離した。分離したsp(PrxII-/-KO-sp)を、今までの研究で行われているBCG菌で免疫を行ったC57BL6Jマウス7週齢に対し、尾静脈から投与する。この処置によりC57BL6Jマウスの脾臓に、これらのspが定着し、PrxII抗体を高度産生し、冠動脈炎ならびに全身の血管炎を誘発することが可能となる(自己抗原に対する抗体産生を誘導)。3.脾細胞投与後、21日目にマウスを屠殺後、心臓をすばやく取り出し組織評価用の試料とする。HE染色によりマウス冠動脈炎の組織学的評価を行い、川崎病モデルマウスとしての妥当性を検討した。「結果」
生体類似活性酸素金属錯体の創成と機能開発

活性中心に単核および複核の鉄イオンあるいは銅イオンサイトを有するモノオキシゲナーゼの機能に着目し、それらによる分子状酸素の活性化機構と酸素化反応のメカニズムの解明を目指して検討を行った。具体的には、主に錯体化学、物理化学、有機合成化学の方法論を駆使して、新しいタイプの構造・機能モデルを構築し、それを利用したモデル研究を展開した。特に本研究では、活性種の構造と機能の両方について情報が得られるような、新しいタイプの構造・機能モデルの開発を目差した。本年度は、銅モノオキシゲナーゼ(ドーパミンβ-ヒドロキシラーゼ、チロシナーゼ、メタンモノオキシゲナーゼなど)の機能に着目し、それらの金属活性中心における分子状酸素の活性化および酸素添加反応の機構解明を目的として検討を行った。酵素活性中心としてはそれぞれ、単核、複核、および3つ以上の金属を有する多核のものが知られているが、それら全てについて系統的に検討を加えた。まず、分子内に種々の基質部位、(アルキル、芳香族、フェノールなど)を有する多座配位子を合成し、種々の単核、二核、および三核の銅(I)および銅(II)錯体を合成した。得られた銅錯体については、結晶構造や各種分光学的特性および磁気的性質について詳細に検討を加えた。次に、各銅(I)錯体と分子状酸素との反応について、(1)生成物の確認(プロダクトアナリシス)、(2)酸素錯体の結晶構造、(3)酸素錯体の各種分光学的および磁気的性質、および(4)酸素錯体の生成および分解過程の動力学的挙動などについて系統的に検討した。得られた結果を基にして、活性酸素錯体の構造と性質、および基質との反応性の違いについて考察を行い、各酵素系における活性酸素種の構造と酸素添加反応機構の解明を試みた。さらに、酸素添加触媒としての応用は図るため、外部基質との反応や、さらに新しい配位子の設計・合成および銅錯体の調製およびその反応性などについても検討を行った。
腰部の回転運動を抑制しない立位作業補助椅子開発のための基礎的検討

本研究では腰部の回転運動を保証する支援機器の開発を行った.具体的には,微細部品組み付け作業の良いパフォーマンスを引き出すには,8度程度の腰部の回転運動が保証されている必要がある可能性を示唆した.本研究で開発した起立姿勢を維持し,最適な腰部の回転運動を支援する仕組みは,微細部品組み付け品質を高める可能性があることを示唆した.立位で行う精密作業には腰部の回転運動が重要である.しかし,従来の立位姿勢用補助椅子は座面や背もたれによって腰部の回転運動が抑制され,作業精度が悪化し,作業の負担感が増大することが指摘されている.そこで,本研究では腰部の回転運動を抑制しない立位作業補助椅子開発のための基礎的検討を行うことを目的とする.平成25年度は,上記目的を達成する第一段階として,(1)本研究の開始に先だって実施した起立姿勢制御に関する実験結果を再分析し,腰部の回転運動の意義を定量的に評価した.次に,(2)本研究計画調書提出後に研究代表者が行った,ヒューマンセンタード生産を念頭においた立位姿勢で行う微細部品の組み付け動作に関する実験データを基に,3次元動作解析と筋電図・関節角度・重心動揺を基にした身体負担の統合解析を実施した.(1)については,股関節の矢状方向と前頭面方向の関節回転角度値から腰椎周りの偏角を推定し,足首周りの関節回転運動の抑制が,腰部の回転運動の安定度と回転範囲との間の関係について,検討した.検討の結果,頭部の3次元空間内での安定を制御目標とするAnkle Strategyにおいて,頭部の安定には腰部の狭い範囲内で安定した回転運動が必要である可能性が示唆された.(2)については,健康な成人男性3名に,作業面の高さをかえて,同種の部品組み付け・梱包作業を10回ずつおこなわせた結果,作業面高が高いと,肩関節で発揮される関節トルクは顕著に大きくなり,肩関節の平均回転角速度も顕著に速くなったものの,股関節周りで発揮される関節トルクに影響は及ぼさなかった.一方,作業面の高さを低くして腰の回転運動の自由度を高めると,左右の股関節周りの平均回転角速度がほぼ等しく速くなる反面,作業精度は顕著に低下した.立位で精密作業を行うためには,ある程度,腰部が回転する必要がある.しかし,従来の立位作業補助椅子などは腰部の回転運動を妨げる構造であるため,作業精度が悪化するだけでなく,負担感も増大することが指摘されている.そこで本研究では,腰部の回転運動を支援する機構を備えた立位作業補助椅子開発のための基礎的検討を行うことを目的とする.平成26年度は立位姿勢をある程度の時間維持する場合や立位で精密組み付け作業を行う際に求められる腰部の回転運動量について,(1)静立位時に発生する足首関節回転運動の抑制量と腰部の回転運動との間の関係,(2)頭部を3次元空間で定位させるための腰部の回転運動と他部位との協調運動の諸特性,(3)立位姿勢維持のための関節の運動軸の時系列変化を検討し,(4)実際に精密組み付け作業をおこなう際に求められる腰部の回転運動量(ひねり量)を推定した.研究の結果,足首運動の抑制量や関節の運動軸の変化に関係なく,頭部動揺の最小化を制御目標として腰部は一定量の回転運動を行い,また,腰部の回転運動を支援するために他の関節運動が運動軸を変化させて対応している可能性が示唆された.特に,腰部の回転運動量は静立位だけでなく精密作業時も同程度の回転運動量を必要とし,作業面高の変化による姿勢拘束の強度を変化させても必要とされる回転運動量は,静立位の時と同程度である可能性が示唆された.以上の研究成果より,数分程度持続する,立位で行う精密組み付け作業時の生体負担を,作業精度を低下させずに軽減するためには,一定量の腰部の回転運動を許容する仕組みを腰背部の支持面に持たせた上で,下肢に伝播する上体の姿勢負荷や作業時に発生する関節トルクなどの力学的負荷(平成25年度研究成果)を軽減する仕組みをデザインすることが重要である可能性が示唆された.立位で精密部品組み付け作業を行うためには,作業内容に応じて,腰部がある程度回転する必要がある.しかし,従来の立位作業用補助椅子などは座面や背もたれ部が体重を支えるために固定されており,作業内容に応じた腰部の回転運動を妨げる構造となっている.そこで,本研究では,作業内容に応じた腰部の回転運動を支援する機構を備えた立位作業用補助椅子開発のための基礎的検討を行うことを目的とする.平成26年度までの検討で,一連続立位時間が10分以下の条件では,上体の荷重を支える支援よりも,作業動作のために発生させたトルクの余剰分による作業姿勢の不安定化を防ぐ支援の方が有効である可能性が示唆された.そこで,平成27年度は,立位作業補助椅子に求められる腰部の回転量について,(1)精密部品組み付け作業時に求められる腰部の回転量の定量化を行い,立位作業用補助椅子に求められる設計仕様(回転速度,回転範囲など)を策定した.併せて,立位作業用補助椅子使用時の身体からの荷重方向などを検討するために,(2)静立位時・注視対象運動時の身体各部の運動軸の時系列変化について検討した.さらに,実機による効果測定の際に問題となる不随意性の動作の問題を排除するため,(3)随意筋収縮時の筋電位反応の特徴解析を行った.

各段階での解析の結果,精密部品組み付け時や運動する対象物の注視時,静立位維持時に求められる腰部の回転運動量には大きな違いはなく,また,腰部の回転速度は作業内容に依存する可能性が示唆された.そこで,ある範囲内での回転量を特定の回転速度以下で計測できる計測装置を検討し,当該装置を立位作業補助椅子の背もたれ部に固定し,作業者の腰部に密着させることで,大きな荷重を支えることなく,下肢へ伝播される,作業遂行のために発生した関節トルクの残量を,体外に逃がすことができる機構を検討・設計した.平成26年度までの成果から,本研究の狙いとする「腰部の回転運動を抑制しない」立位作業用補助椅子に求められる機能として,一連続立位時間が10分以下であれば,上体の荷重を支えるという椅子本来の機能よりも,作業動作のために発生させたトルクの余剰分に起因する作業姿勢の不安定化を抑制する機能が重要である可能性が示唆された.そこで,平成27年度は肩部や腰背部で発生したトルクを姿勢維持のために下肢へ逃がさず,腰部の回転運動によって体外へ逃がす機構の検討を中心に行った.また,実用化を踏まえて,静立位時,運動する視対象注視条件での設計仕様についても検討した.その結果,設計仕様(腰部の回転速度や回転範囲など)の同定に時間がかかり,加えて,設計仕様を満たす機構を持った計測装置の仕様確定に時間を要したことが,研究進捗の遅れの原因であると考えられる.立位で精密部品組み付け作業を行うためには,作業内容に応じて脊柱軸を中心に腰部が床面水平面に対してある程度の回転運動を行う必要がある.従来の立位作業用補助椅子などは座面や背もたれ部が各セグメントの荷重を支える機能を果たすために装置の特定の箇所に固定されており,これが作業内容に応じた腰部の回転運動を妨げる原因となっている.そこで本研究では「腰部の回転運動を支援する機構を備えた立位作業用補助椅子」開発のための基礎的検討を行うことを目的とした.一連続作業時間が10分以下の作業では,上体の荷重を支える支援よりも作業動作のために発生させたトルクの余剰分による慣性運動に起因する作業姿勢の不安定化を防ぐ支援の方が有効である可能性が示唆されたことから,(1)立位作業用補助椅子に求められる腰部の回転運動量を求めた上で,(2)立位作業用補助椅子に求められる設計仕様(回転速度,回転範囲など)を策定した.併せて(3)身体各部の運動軸の時系列変化を検討することで姿勢不安定時の身体動揺や特異的運動を行う部位を特定し,さらに,実機による効果測定の際に問題となる不随意性の動作の問題を排除するため(3)随意筋収縮時の筋電位反応の特徴解析を行った.各段階での解析の結果,精密部品組み付け作業の作業内容に関係なく,静立位を基本とする作業姿勢で行われる作業の場合,腰部の回転運動量はほぼ一定である可能性が示唆された.また,姿勢の不安定化の特徴が現れる部位は胸椎T8部付近であり,この位置の動揺を抑えることが重要である可能性も示唆された.そこで,腰部の回転量と腰部支持装置全体への荷重(トルクの余剰分と仮定)の分散度合いを測定することができる装置を作成し,当該装置を腰部に密着させることで作業動作を行う効果器付近の関節で発生したトルクの余剰分を下肢へ伝播される前に腰部の回転運動により体外に逃がすことができる機構を作成した.本研究では腰部の回転運動を保証する支援機器の開発を行った.具体的には,微細部品組み付け作業の良いパフォーマンスを引き出すには,8度程度の腰部の回転運動が保証されている必要がある可能性を示唆した.本研究で開発した起立姿勢を維持し,最適な腰部の回転運動を支援する仕組みは,微細部品組み付け品質を高める可能性があることを示唆した.平成25年度の達成度の遅れ(先行実験の
X線ビデオCT(FCT)の開発とプロトタイプの製作

イメ-ジインテンシファイアとビデオカメラを用いた低線量X線CT(FCT)システムを開発し、人の歯・顎骨の3次元的描出について検討した。今回の試験研究期間内に以下のことが達成できた。(1)大容量のディジタルフレ-ムレコ-ダの使用により、アナログを介さずに実時間(13秒)での3次元投影デ-タ収集が可能となった。(2)収集された大量の投影デ-タ(合計60MB)を高速ネットワ-クにより、ワ-クステ-ションに転送することが可能となった。(3)画像再構成の計算にワ-クステ-ションを用いることによって、画像サイズは従来の2倍、処理速度は従来の25倍となった。その結果、画像サイズ287×287のCT像が4分以内で再構成可能となった。(4)従来不可能だった3次元画像再構成(287×287×200ボクセル)が約半日で可能となった。(5)再構成された画像をネットワ-ク経由で画像表示用フロントエンドコンピュ-タに転送することにより、操作性よく画像を観察、処理することが可能となった。(6)電離箱線量計によって患者の皮膚表面位置における照射線量率を実測し、照射時間を乗じて被曝線量を推定した。その結果、従来のX線CTに比べて約1/(10)1/(20)であることがわかった。この方式のCTは、1回のスキャンで3次元投影デ-タを収集することができ、横断面像、縦断面像とも歯・顎骨を比較的良好に描出することが可能であった。被曝線量は通常のX線CTよりも1ケタ以上少なく、歯科領域の多方面で利用できることが確認された。今年度の研究は投影生デ-タをリアルタイムにサンプリングできるようなシステムを構築し、また再構成画像の解像度を向上させることを目標とした。さらにマン・マシン・インタ-フェイスの改善や一連の演算処理の最適化も検討項目として研究を進めた。まずディジタル・フレ-ム・レコ-ダの導入により、投影デ-タはリアルタイムにサンプリングされ、即時にA/D変換されるようになった。従来のシステムではVTRを介して、フレ-ム毎にサンプリングしなければならなかった事を考慮すると投影生デ-タの入力系は飛躍的に改善された。しかしながら、投影生デ-タを出力するビデオカメラは従来型で投影画像そのものの空間分解能が低い。その結果、再構成画像の解像度はほとんど向上できなかった。従って来年度はビデオカメラを高性能のものに更新して、最終的に再構成画像の解像度の向上を図る事を検討せねばならない。またマン・マシン・インタ-フェイスの改善に関しては不十分なものであり、一層の簡便性が求められた。特にソフトウェアのOSを従来通りMSーDOSとしたため、基本的なオペレ-ションが煩雑であった。来年度は他のOSへの移行を含めたソフトウェアの改善が求められる。最後に演算処理系についてはMacintosh Plusの導入で若干の改善があった。しかし特にフィルタ-関数などについては今後とも検討が必要と思われた。今年度はX線ビデオCT(FCT)の生デ-タ検出系において、イメ-ジ・インテンシファイアの投影像をビデオ信号に変換するビデオカメラを更新し、3CCD型でダイナミックレンジが広く水平解像度が高いものを備えた。その結果、最終的に出力される再構成画像の空間分解能も向上し、287×287の画像を得ることができるようになった。

またディジタル・フレ-ム・レコ-ダ(昨年度設置)から出力される膨大な量の投影デ-タを大容量の光磁気ディスク(300MB×2)にストアできるようになり、多くのプロジェクションのデ-タを一括して再構成できるようになった。さらにこれらのシステムは今年度、ネットワ-クで接続され、生デ-タは高速演算が可能なワ-クステ-ションに転送し、そこで従来の約25倍の処理速度で計算できるようになった。従って今まで実用困難だった三次元的再構成の一括処理も可能になった。さらに上記の様なシステムのオンライン化で操作性の良い画像表示用のフロントエンド・コンピュ-タまで画像デ-タを転送でき、比較的簡便に画像の観察・処理ができるようになったため、マン・マシン・インタ-フェ-スは一層の向上をみることができた。今年度は被曝線量の評価も試みた。電離箱線量計を用いて患者の皮膚表面位置における照射線量率を実測し、照射時間を乗じて被曝線量を推定した。その結果、従来のX線CTに比べ約1/201/10の被曝線量であることが確認された。
シグマ共役系シリコンクラスターおよびポリシランの量子物性

ナノメートルサイズの微結晶では内部原子数に対する表面原子数の比が非常に大きくなるため、表面が物性を支配する可能性がある。従ってナノメートル微結晶の研究では、表面構造が同定されている試料を作成する必要がある。表面にSiO_2層を持つc-Siナノ構造として、SiH_4のマイクロ波分解法で作製されたSiナノクリスタルを用いた。一方、水素終端のナノクリスタルは、フッ酸水溶液中で陽極化成することで作成した。水素終端ナノクリスタルと表面酸化層を持つナノクリスタルの発光スペクトルのピークエネルギーのサイズ依存性を研究した。水素終端ナノクリスタルの発光スペクトルはサイズに敏感で、吸収スペクトルのサイズ依存性に類似している。一方、酸化発光スペクトルは微結晶のサイズ変化に対して鈍感で、ほとんど同じような形状のスペクトルを示す。水素終端ナノクリスタルの発光エネルギーのサイズは、量子閉じ込め効果で説明可能であるが、酸化ナノクリスタルの依存性はうまく説明できない。一方サイズが5nm以上では、発光特性は表面構造に依存しなくなる。ポーラス層の微結晶の直径は約3nm程度であり、この程度の大きさの水素終端ポーラスシリコンは、バルクc-Siと同様に間接遷移型半導体であることがわかった。一方、表面酸化層を持つSiナノクリスタルでは、明確なフォノン構造は観測されない。励起子の表面局在性が強く、吸収でのフォノンの寄与を覆い隠してしまうものと推測される。さらに非常にサイズの小さな微結晶やクラスターでは、Si-O-Siの伸縮振動に起因した構造が観測できる。これら、c-Si/SiO_2系のナノクリスタルでは、酸素に関連した表面状態からの発光が重要であることを示唆している。
通信時間の遅れと変動を併う環境下での遠隔操作法の研究

本研究では,通信時間の送れと変動を伴う環境下での遠隔操作法の確立を目指して,種々の視点からの基礎的な研究を行った.まず器用な作業が可能な多指型マスタ・スレーブハンドの設計・試作を行い,テレオペレーションのベンチマークテストとして玩具ブロックの組立作業を用いることを提案した.さらに動的可操作度を多指ハンド系に適用できるように拡張した動的多指可操作度を提案し,これをもとに多指型のマスタ・スレーブハンドの設計指針を提案した.次に,時間遅れの変動下でも安定なバイラテラル制御法を提案した.実際にインターネットを模した通信環境下での実験を行い,有効性を確認した.続いてETS-VII(技術試験衛星VII型)搭載のロボットアームを用いた遠隔制御実験を行なう機会を得,往復6秒7秒といった大きな時間遅れの通信環境下でのバイラテラル制御による種々の作業に成功した.従来6秒といった長い時間遅れでは,直接バイラテラル制御は不可能とされていたが,作業によっては視覚的な情報も一切無しにスレーブ側からのフィードバックのみで実行可能なことが示された.最後に,3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムを開発し,さらに動作範囲に制限のあるマスタアームによる遠隔操縦法を提案した.試作した3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムを用いて,提案する遠隔操縦法の操作性を実験的に評価した.また既に開発した3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムに付加できるような3次元操作用マスタ・スレーブハンドの設計も行った.以上のように,本研究では通信時間の遅れと変動を伴う環境下での遠隔操作法の確立のために様々な角度からの研究を行った.これらの成果は,将来実際にインターネット等を介して器用な作業を遂行できる遠隔操作システムを構築する際の重要な基礎となるであろう.本研究では,通信時間の送れと変動を伴う環境下での遠隔操作法の確立を目指して,種々の視点からの基礎的な研究を行った.まず器用な作業が可能な多指型マスタ・スレーブハンドの設計・試作を行い,テレオペレーションのベンチマークテストとして玩具ブロックの組立作業を用いることを提案した.さらに動的可操作度を多指ハンド系に適用できるように拡張した動的多指可操作度を提案し,これをもとに多指型のマスタ・スレーブハンドの設計指針を提案した.次に,時間遅れの変動下でも安定なバイラテラル制御法を提案した.実際にインターネットを模した通信環境下での実験を行い,有効性を確認した.続いてETS-VII(技術試験衛星VII型)搭載のロボットアームを用いた遠隔制御実験を行なう機会を得,往復6秒7秒といった大きな時間遅れの通信環境下でのバイラテラル制御による種々の作業に成功した.従来6秒といった長い時間遅れでは,直接バイラテラル制御は不可能とされていたが,作業によっては視覚的な情報も一切無しにスレーブ側からのフィードバックのみで実行可能なことが示された.最後に,3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムを開発し,さらに動作範囲に制限のあるマスタアームによる遠隔操縦法を提案した.試作した3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムを用いて,提案する遠隔操縦法の操作性を実験的に評価した.また既に開発した3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムに付加できるような3次元操作用マスタ・スレーブハンドの設計も行った.以上のように,本研究では通信時間の遅れと変動を伴う環境下での遠隔操作法の確立のために様々な角度からの研究を行った.これらの成果は,将来実際にインターネット等を介して器用な作業を遂行できる遠隔操作システムを構築する際の重要な基礎となるであろう.(1)時間遅れと変動を伴う通信環境下におけるバイラテラル制御法の開発既に本研究の代表者らによって確立された基本的考え方を基に,時間遅れと変動を伴う通信環境下でも安定にかつ最小限の性能劣化で操作が可能なバイラテラル制御法の定式化を行った.(2)バイラテラル制御法の実験的検証(1)で開発したバイラテラル制御法を,現有のスカラ型平面3自由度DDアームによるマスタ・スレーブシステムに実装し,実験的に有効性を検証した.(3)7自由度スレーブアームの試作計上した7自由度アームと力センサにより,次年度のシステム構成の第一段階としてスレーブアームを試作した.(4)2本指スレーブハンド機構の設計と試作現有の平面3自由度内で動作する各指2自由度の2本指ハンド機構の設計の経験を基に,より操作性の優れた2本指スレーブハンドを設計試作した.(1)操作性評価のベンチマークの検討遠隔操作の操作性を一定の尺度で定量的に評価できるようにするために,将来操作性評価のベンチマークとなりうる標準タスクとして玩具ブロックの組立て作業を想定し,実験を通して妥当性を評価した.人間の直接操作での評価と,現有の平面3自由度システムによる評価を行った.(2)3次元マスタアーム・スレーブシステムの試作計上したロボット操縦装置と前年度のスレーブアームと合わせて3次元空間内での作業が可能なマスタ・スレーブシステムを構成した.また3次元操作のためにロボット操縦装置先端に取り付けるハンド機構の設計を行った.(3)2本指マスタ・スレーブハンド機構の製作昨年度の成果を基に,平面3自由度システムの先端に取り付けた多指ハンド機構の改良を行った.動力伝達方法をタイミングベルトからワイヤ駆動に変更することによりバックラッシュの影響がなくなり,またスレーブ側の指に従動型の関節を追加することにより操作性が向上した.(1)3次元空間での操作が可能なマスタスレーブシステムの構成と操作性評価

前年度で構成したマスタ・スレーブアームで動作確認を行った.特にマスタアームの動作範囲に制限があることから,狭い動作範囲のマスタアームでスレーブアームの動作範囲を有効に活用できる制御手法を考案し,実験的にその有効性を確かめた.(2)多指型マスタ・スレーブハンドの設計と改良動的可操作性の概念を多指ハンドに拡張した動的多指可操作性を提案し,マスタ・スレーブハンド設計指標へと適用した.この結果に基づき,多指型マスタハンドの関節配置の適正化やリンク長の最適化を行った.(3)時間遅れで条件下での操作性の評価通信途絶を含む時間遅れの条件下でも安定性が保証されるバイラテラル制御の操作性を実験的に評価した.学内LANを用いて,インターネット環境の時間遅れを擬似的に再現し,その上で実際に提案手法によるバイラテラル遠隔制御実験を行い,その有効性を確認した.(4)システムの評価とまとめこれまで得られた成果や知見を総合して,バイラテラル制御が可能な時間遅れには明確な限界はなく,その限度は行わせる作業の難易度に依存するという知見を得た.またベンチマークテストがシステムの操作性の評価に有効であり,また操作性向上のためのシステムの改良の指針を与えるなど,非常に有効であることが分かった.このベンチマークテストの考え方は遠隔操縦システムのみならず,他のロボット工学の分野(例えば移動ロボットの不整地踏破性の評価など)にも広く適用できると考える,最後に3年間の研究成果をまとめた.
ウイルスコードタンパク質の構造と機能および複製機構の解明

イネ萎縮ウイルス(RD「V)のP3タンパク質は単独で内殻様粒子を形成する。近年の結晶構造解析の結果、内殻粒子は60個の非対称2量体(P3AとP3B)により構成されていることが明ちかになり、P3BのN末端のP3Aへの挿入が内殻粒子の基本単位である2量体の形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。そこでP3タンパク質のN末端領域のウイルス粒子構築における役割を明らかにするため、N末端を欠失させた数種のP3タンパク質を発現させ、内殻様粒子の形成について調べた。その結果、N末端の2-10及び2-29のアミノ酸を欠失させたP3タンパク質は内殻様粒子を形成したが、2-52の領域を欠失させたものでは形成しなかった。以上の結果からN末端の52アミノ酸から構成されるポリペプチドはRDVの内殻粒子の自己構築に必須であることが明らかになった。MgC1_2処理において、純化RDV粒子と完全長のP3タンパク質から成る内殻粒子縁2.6Mで破壊されたのに対し、2-10アミノ酸を欠失させたものは2.4Mで、2-29欠失させたものは更に安定性が低く、2.3Mで破壊された。そこでこれらの結合エネルギーを計算したところ、RDVの内殻粒子の非対称2量体では207.3kcal/molであったのに対し、N末端の2-52アミノ酸を欠失させたものでは92.2kcal/molまで減少していた。以上の結果から、P3BのN末端のP3Aへの挿入による非対称2量体の安定化はRDVの内殻粒子構築において重要な役割を果たしていることが明らかになった。薄いタンパク質層である非対称2量体の形成は、ポリメラーゼやゲノムRNAを収納するための大きな空間を粒子内に作り上げるために必要であり、同様の構造を持つことが同じ科のウイルスにおいて報告されていることから、このような構造単位の形成はレオウイルスの粒子構築において重要な役割を果たすものと考えられた。イネ萎縮ウイルス(RDV)が持つP3タンパク質は単独で内殻様粒子を形成する。近年の結晶構造解析の結果、内殻粒子は60個の非対称2量体(P3AとP3B)により構成されていることが明らかとなり、P3B-N末端のP3Aへの挿入が内殻粒子の基本単位である2量体の形成に重要な役割を果たしていることが示唆された。そこでP3-N末端領域のウイルス粒子構築における役割を明らかにするため、数種のN末端欠失P3を発現させ、内殻様粒子の形成について調べた。その結果、N末端の210及び229アミノ酸を欠失させたP3は内殻様粒子を形成したが、252欠失させたものでは形成しなかった。MgCl2処理において、純化RDV粒子と完全長のP3内殻様粒子は2.6Mで完全に破壊されたのに対し、210アミノ酸を欠失させたものは2.4Mで壊れた。229欠失させたものは更に安定性が低く、2.3Mで完全に破壊された。RDV内殻粒子の非対称2量体の結合エネルギーは207.3kcal/molであったのに対し、N末端252アミノ酸を欠失させたものでは92.2kcal/molまで減少していた。以上の結果から、N末端による安定化はRDVの粒子構築において重要な役割を果たしていることが明かとなった。薄いタンパク質層である非対称2量体の形成は、ポリメレースやゲノムRNAを収納するための大きな空間を粒子内に作り上げるために重要であり、同様の構造を持つことがreovirusとbluetongue virusにおいても報告されていることから、レオウイルスの粒子構築において必須の機能であると考えられる。これらの情報を基に今後新規防除法の開発を行っていく予定である。

薄いタンパク質層である非対称2量体の形成は、ポリメラーゼやゲノムRNAを収納するための大きな空間を粒子内に作り上げるために必要であり、同様の構造を持つことが同じ科のウイルスにおいて報告されていることから、このような構造単位の形成はレオウイルスの粒子構築において重要な役割を果たすものと考えられた。
ストーリー性を有するマルチメディア感性検索・自動配信システム国際的実利用環境構築

平成22年度の「ストーリー性を有するマルチメディア感性検索・自動配信システム国際的実利用環境構築」に関する実現成果として,研究代表者,および,研究分担者,研究協力者らは次の3項目の研究・開発を実施し,実現成果として,具体的な国際的実利用環境として,日・欧・米・アジアの研究グループとの間に共同研究環境を構築し,これらを連結することにより,ストーリー性を有するマルチメディア分析・検索・配信システムを構築した.(実現成果2)ストーリー性を有するメディアデータ対象感性検索・分析・配信を実現する統合システムソフトウェアを構築し,公開した.特筆すべき成果として,フィンランド・タンペレ工科大学,ユバスキラ大学,米国UCSD,ドイツ・キール大学,インドネシア・ITS/EEPIS,タイ・NECTECとの間で本システムの共同実験環境の構築を行い,メディアデータ対象感性検索・分析・配信実験を行い,それらの成果を,主催した国際会議EJC2010,および,主催した国際ワークショップにおいて,国際的に発表した.(実現成果3)本システム実現に関する学術的成果として,7件の雑誌論文の発表,3件の国際学会・国際ワークショップにおける招待講演発表,13件の国際学会発表(査読有り),および,6件の国内学会発表(査読無し)を行った.平成21年度の「ストーリー性を有するマルチメディア感性検索・自動配信システム国際的実利用環境構築」に関する研究課題として,研究代表者,および,研究分担者,研究協力者らは次の3項目の研究・開発を実施し,実現成果として,ストーリー性を有するメディアデータ対象感性検索・分析・配信を実現する統合システムソフトウェアを構築し,公開した.この統合システムソフトウェアは,アクティブ・意味的連想検索システムを実用的なレベルで構築・実働させるものであり,本ソフトウェア・パッケージの一般公開は,動画像・音楽データに代表される連続的メディアデータを対象とした自動的な分析・検索・配信を,様々な応用分野を対象として実現するための基盤環境となるものである.(実現成果1)ストーリー・メディアの感性的最適アクティブ自動検索・配信機能として,既存のマルチメディアDBを用いた時系列メディア・クエリ生成,感性メタデータの実行時オン・ザ・フライ型感性メタデータ生成・検索機能を実現した.(実現成果2)本システム実現に関する学術的成果として,6件の雑誌論文の発表,4件の国際学会における招待講演発表、13件の国際学会発表(査読有り),2件の国際ワークショップ発表(査読無し),および,7件の国内学会発表(査読無し)を行った.特筆すべき成果として,データベース分野における著名な国際学会であるDASFAA 2010において,実現したシステムに関するデモンストレーション発表を行い,Best Demo Awardを受賞した.(実現成果3)画像および動画像を対象とした感性メタデータの実行時オン・ザ・フライ型の感性プロセッシング機能として,検索や分析の対象となる動画像を表現するベクトル群を実行時に生成し,利用者が任意の画像集合を用いて設定した感性に応じて,即時に動画像を検索し,ランキング結果を生成する機能を実現した.平成22年度の「ストーリー性を有するマルチメディア感性検索・自動配信システム国際的実利用環境構築」に関する実現成果として,研究代表者,および,研究分担者,研究協力者らは次の3項目の研究・開発を実施し,実現成果として,具体的な国際的実利用環境として,日・欧・米・アジアの研究グループとの間に共同研究環境を構築し,これらを連結することにより,ストーリー性を有するマルチメディア分析・検索・配信システムを構築した.(実現成果2)ストーリー性を有するメディアデータ対象感性検索・分析・配信を実現する統合システムソフトウェアを構築し,公開した.特筆すべき成果として,フィンランド・タンペレ工科大学,ユバスキラ大学,米国UCSD,ドイツ・キール大学,インドネシア・ITS/EEPIS,タイ・NECTECとの間で本システムの共同実験環境の構築を行い,メディアデータ対象感性検索・分析・配信実験を行い,それらの成果を,主催した国際会議EJC2010,および,主催した国際ワークショップにおいて,国際的に発表した.(実現成果3)本システム実現に関する学術的成果として,7件の雑誌論文の発表,3件の国際学会・国際ワークショップにおける招待講演発表,13件の国際学会発表(査読有り),および,6件の国内学会発表(査読無し)を行った.
液体キセノンの発光を用いたPETの開発

液体Xeは、原子番号54,密度約3.0の透明な液体である。γ線用のシンチレーターとしては、NaI(T1)結晶並みの発光効率を持ち、しかも、発光の減衰時間はBaF2よりも遅いが、NaI(T1)やLSOよりも遥かに早く、2nsecと22nsecとの2成分からなっている。その高発光効率、短減衰時間等の特徴を利用すれば、以下のような利点がある。1つは、真空紫外光は反射率が低く、反射で集光することは困難である。そこで、出来るだけ直接光のみを多量に集光することによってエネルギーの分解能を挙げることが出来る。また、このことは、複数の光電子増陪管によって観測されるそれぞれの光量を比較することによって発光源の位置を決定することが出来る事を意味する。更に、使用されたPMTの発光出力の総和を取ることによってエネルギー測定が可能であるとともに分解能をも向上させることが出来る。そのため、液体Xe中でも稼働し、真空紫外光にも有感で、5気圧でも稼働する新型のPMTを浜松フォトニクス社と共同で開発した。このPMTを利用して、小型液体Xe-PETを試作し、まずこのような点を実験的に検証することにした。つぎに液体Xeからの速い発光を利用すれば、きわめて高速のシステムを作ることが可能であるばかりでなく、time of flight(TOF)の技術を使用して、位置の精度を上げることが可能となる。このような方式は、これまで、BaF2で試みられていたが、その発光量が余りにも少なかったために、位置分解能を議論するところまで行かなかった。我々の実験では、液体Xeで2PMTを使用して高速重イオンに対して25psecの時間分解能を得ており、このことはPMTに十分な利得があれば、位置分解能がcmからmmのオーダーに入る可能性があることを示している。TOFによる位置の決定は、非常に、簡単なので、これはPET技術に新しい面を切り開くことになると考えられる。これまでの研究から、光電子増倍管(PMT)の量子効率および利得を上げることが性能向上にとって重要な要因であることが判明している。そこで、PMTの改良を最重要課題として取り組んできた。まず、量子効率が液体Xe温度でも低下しないように改良をした。量子効率の低下の原因の一つは光電陰極の電気抵抗が低温下(-110°C)では非常に大きくなり、これにより電荷の収集に影響を与えることであることを突き止めた。これを防ぐために、これまでは光電陰極に導電性の薄膜をコートする方法などが取られていたが、この方法では逆に光の透過性が損なわれて、量子効率が期待通りには改善されなかった。今回は、導電性のメッシュをコートすることによって光の透過性を損なうことなく、電気抵抗の劣化を防ぐことに成功した。これと同時に低温下でも十分に量子効率の高い材料を見つけることにも努力が払われた。何回かの試作と性能検査を繰り返して、常温では、これまでの3.3倍程度、低温下では4-5倍程度の量子効率をもつPMTの開発に成功した。現在は、改良された方法で製作されたPMTの特性について、浜松ホトニクスでの検査を終えて、研究室において常温での性能測定、液体Xe中での性能測定を行っているところである。一方PMTを取り付ける支持台についても、これまでの経験から取り付け部品によるデッドスペースをより少なくすることが性能向上につながることが判明しているので、この点を改良するための方策を検討中である。

また性能向上のために、分割型の光電陰極PMTを用いた場合の位置分解能・エネルギー分解能などについてシミュレーションを行った。その結果、現在の量子効率では、光電陰極の分割によるメリットは少ないが、量子効率が上がれば、それに応じてメリットが出てくる事も判明した。前年度に報告したような改良を重ねた結果、これまで使用していたPMTより量子効率で35倍、利得で310倍のPMTの開発に成功し、このPMTの製作・テストをおえた。一方PMTを取り付ける支持台についても、デッドスペースをより少なくするように改良された新しい支持台を製作した。この新しいPMT32本を使用したテスト検出器2組を組み立てて、511keVのガンマ線を利用した基礎的な性能の測定を開始した。その結果、有感領域の中心部で、エネルギー分解能(半値幅)は15.9%、空間分解能(半値幅)は2.13.5mm、時間分解能(半値幅)は、260psと、共にTOF-PETとして十分な値が得られ、尚、EM-ML法を用いて再構成を行い視野中心で3.3mmの空間分解能(半値幅)を得ることが示された。また、得られた実験結果をもとに、液体キセノンを用いて実際にPET装置を製作した場合にどの程度の性能となるかを現在商用で使用されている全身用PET装置と比較しながら、その特徴について考察を行った。この液体キセノンPETの特徴としては、まず、その減衰時間が極めて短いため、高い計数特性を得ること、更に、検出器全体としての時間分解能が550psと結晶シンチレータを用いているPET装置と比較して非常に短いので偶発同時計数イベントを更に減らすことが期待される。次いで、空間分解能は視野中心で3.3mmであり、これは商用の全身用PET装置としては十分な分解能である。また、液体キセノンPET検出器は、深さ方向の位置を求めることが可能であるため、DOI問題として知られている、視野領域外側での位置分解能の劣化を抑えることが出来る。最後に、各相互作用位置での時間分解能の平均は300psあるためTOF-PET装置として十分利用可能であることを示した(JJAPに掲載決定)。
話し手の意味の共同主義的プラグマティズム

話し手の意味に関する共同主義的プラグマティズムという枠組みを構築するための基礎的な研究をおこなった。第一に話し手の意味に関して、話し手の意図など、話し手による何かの表象を用いてその分析を与えるということは不可能であるという結論を導く論証を発見し、2018年度日本科学哲学会大会にて公表した。そこでは、まず話し手の意味の分析において、話し手が何かを意味するからには、話し手が何かを意味しているという事実はおおやけのものとなっていなければならないという「話し手の意味の透明性」という原則が話し手の意味の分析でこれまで採用されており、またこれからも採用すべきであるということを指摘した。これに加えて、従来の理論では、話し手の発話の目的となる事柄を話し手が心的に表象する(典型的にはそれを意図する)ということでもって、話し手の意味の分析を与えるという「表象主義」と私が呼ぶものが採用されていた。しかしこれらをともに採用したならば、分析の具体的な細部に依らず循環が生じ、これまで「意図の無限後退問題」と呼ばれてきた問題が避けようのない形で現れる、そのことを示す論証を提示した。これにより、話し手が何かを表象するというモデルに代えて、よりプラグマティックな立場を採用する動機づけを与えた。第二に、集合的な心理状態を利用した話し手の意味の分析を用いた場合でも、従来の理論と同等以上に話し手の意味と話し手の心理との直観的に想定される関係を説明できるということを明らかにした。これに関しては、待兼山論叢(哲学篇)第52号掲載の「話し手の意味は話し手の心理にいかに関係しているのか?」にて報告した。本研究は、(1)コミュニケーションの成立からの帰結とはどのようなものか、(2)話し手の意味とコミュニケーションの成立からの帰結との関係を、表象ではなくコミットメントという概念で結びつけたなら、どのように捉えられるのかを課題として、第一年度には「コミュニケーションの成立からの帰結について、従来の意図基盤意味論の論者たちが扱ってきた事例をTaylor (1980)の観点から取り直すことで検討する」という目標を掲げていた。これに関してまだ成果を公開できていないものの、すでに一定の解答を得て、現在公開のための準備をおこなっている。それに加えて第二年度の「共同的コミットメント概念にも同区集合的志向性の理論を第一年度の成果へと適用することで、コミュニケーションの成立からの帰結を集合的志向性の枠組みのもとで再定式化する」という目標についても十分な見通しを立てたうえで、待兼山論叢(哲学篇)第52号掲載の「話し手の意味は話し手の心理といかに関係しているのか?」にて公表している。こうしたことから、当初は二年間かけて進める予定だったのと同程度の研究が進展しているものと評価する。第一年度と第二年度で遂行する予定だった課題がおおむね第一年度にて遂行できたため、その成果の公表を急ぐとともに、部分的に計画を早めて第三年度の課題「Brandom (194)のプラグマティズムに共同的コミットメントという概念を組み込むことで、第二年度の成果とプラグマティズムを接続する枠組みを形成する」に取りかかる予定である。それに加えて、計画遂行にいくらかの余裕ができたことを踏まえて、フィクション、とりわけ舞台上での発話などといった応用的な事例を検討しながら、本研究にて提示する共同主義的プラグマティズムの立場の適用範囲を確認するという作業も遂行するつもりである。本研究は、(1)コミュニケーションの成立からの帰結とはどのようなものか、(2)話し手の意味とコミュニケーションの成立からの帰結との関係を、表象ではなくコミットメントという概念で結びつけたなら、どのように捉えられるのかを課題として、第一年度には「コミュニケーションの成立からの帰結について、従来の意図基盤