hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高周波数を用いた超音波マイクロ溶接に関する研究

従来、超音波ワイヤーボンディングに使用されている40,60kHz帯および100,110kHz帯よりに高い振動周波数を用いることにより十分な接合に必要な振動速度・振動振幅が小になり、溶接時間も短縮可能で、更に330kHz以上で接合の方向性が無くなる。また現在、半導体チップ等のハンダ、接着剤を用いない直接接合に超音波溶接が注目されているが従来の直線振動軌跡では一様な接合が困難である。従来の一次元の直線振動に替わり、2次元の楕円、円形または長方形、方形の複合振を用いることにより接合性能が顕著に向上し、IC, LSI等の半導体チップのフェイスダウン、フリップチップによる基板への半田無しの直接接合、水晶振動子、SAWデバイス等のパッケージの直接封止等の超音波マイクロ溶接が可能になる。より大面積の高周波数、複合振動の超音波マイクロ溶接を可能にする目的で、780kHzの直交した2組の直径7.0mmの縦振動源により直径7.0mm先端部が楕円から円形で振動をする複合曲げ振動棒を駆動する複合振動系を開発しているが大面積の溶接試料の直接接合は困難である、更に大面積で大出力パワが必要な複合振動超音波マイクロ溶接用に直径40mm30mm縦振動源で斜めスリット複合振動変換器部を駆動する振動周波数27kHz、40kHz、60kHzおよび100kHz楕円振動軌跡の3mmから10mmの溶接チップ4カ所を有する複合振動超音波溶接装置を構成し、アルミニウム薄板、各種の半導体チップ等を溶接試料として溶接条件、溶接状態を比較、検討した。100kHzでは2760kHzに比べて必要振動振幅がかなり小さくなる。また更に大面積の10mm角から20mmの半導体チップの直接接合を可能とするために、一端を溶接チップとする複合曲げ振動角棒(21mm)を直交した2組の縦振動系で駆動する40kHz200kHzの大溶接チップ面積を有する複合振動超音波溶接装置を構成して振動特性、溶接特性について検討した結果、半田や接着材を用いない多数のバンプ半導体チップの直接接合、セラミックパッケージの直接封止が実現できることが明らかになり、現在更に高周波化と接合特性を検討中である。従来、超音波ワイヤーボンディング使用されている40,60kHz帯および100,110kHz帯より更に高い振動周波数を用いることにより十分な接合に必要な振動速度・振動振幅が小になり、溶接時間も短縮可能で、更に330kHz以上では接合の方向性が無くなる顕著な効果がある。また従来は一次元の直線振動を用いているが、2次元の楕円、円形または長方形、方形の複合振動を用いることにより接合性能が顕著に向上する。これらの総合してIC,LSI等の半導体チップのフェイスダウン、フリップチップによる基板への半田無しの直接接合、水晶振動子、SAWデバイス等のパッケージの直接封止等の超音波マイクロ溶接が可能になると期待される。より大面積の高周波数、複合振動の超音波マイクロ溶接を可能にする目的で、780kHzの直交した2組の直径7.0mmの縦振動源で直径7.0mmの先端部が楕円、円形の複合振動をする曲げ振動棒を駆動する複合振動系を構成した。この複合曲げ振動棒の端部近くには複合振動系保持用の固定用フランジ、さらに振動速度変成用の段付き部を設けてある。複合曲げ振動棒の自由端は直径5.0mmで、従来の溶接チップを設置可能で、また自由端全体を溶接チップとして使用可能である。最大振動速度0.35m/s

以上(駆動電圧24Vrms)が得られている。また、複合振動超音波マイクロ溶接用に直径40mm30mmの縦振動系で複合振動変換器部を駆動する振動周波数27kHz、40kHz、60kHzおよび100kHzの3mmx3mmの楕円振動軌跡の溶接チップ4カ所を有する複合振動超音波溶接装置を構成し、アルミニウム薄板試料等の溶接条件、溶接状態を比較、検討した。100kHzでは2760kHzに比べて必要振動振幅がかなり小さくなる。溶接チップ面積は更に大きくすることが可能である。従来、超音波ワイヤーボンディング使用されている40,60kHz帯および100,110kHz帯より更に高い振動周波数を用いることにより十分な接合に必要な振動速度・振動振幅が小になり、溶接時間も短縮可能で、更に330kHz以上で接合の方向性が無くなる。また従来は一次元の直線振動を用いているが、2次元の楕円、円形または長方形、方形の複合振動を用いることにより接合性能が顕著に向上する。これらの総合してIC,LSI等の半導体チップのフェイスダウン、フリップチップによる基板への半田無しの直接接合、水晶振動子、SAWデバイス等のパッケージの直接封止等の超音波マイクロ溶接が可能になる。より大面積の高周波数、複合振動の超音波マイクロ溶接を可能にする目的で、780kHzの直交した2組の直径7.0mmの縦振動源で直径7.0mmの先端部が楕円、円形の複合振動をする曲げ振動棒を駆動する複合振動系、更に大面積で大出力パワが必要な複合振動超音波マイクロ溶接用に直径40mm30mmの縦振動源で複合振動変換器部を駆動する振動周波数27kHz、40kHz、60kHzおよび100kHzの楕円振動軌跡の3mmx3mmから8mmx8mmの溶接チップ4ヵ所を有する複合振動超音波溶接装置を構成し、アルミニウム薄板、各種の半導体チップ等を溶接試料として溶接条件、溶接状態を比較、検討した。また更に大面積の20mmx20mmの半導体チップの直接接合を可能とするために、一端を溶接チップとする複合曲げ振動角棒(21mmx21mm)を直交した2組の縦振動系で駆動する60kHz200kHzの大溶接チップ面積を有する複合振動超音波溶接装置を構成し振動特性、溶接特性について検討中である。従来、超音波ワイヤーボンディングに使用されている40,60kHz帯および100,110kHz帯より更に高い振動周波数を用いることにより十分な接合に必要な振動速度・振動振幅が小になり、溶接時間も短縮可能で、更に330kHz以上で接合の方向性が無くなる。また現在、半導体チップ等のハンダ、接着剤を用いない直接接合に超音波溶接が注目されているが従来の直線振動軌跡では一様な接合が困難である。従来の一次元の直線振動に替わり、2次元の楕円、円形または長方形、方形の複合振動を用いることにより接合性能が顕著に向上し、これらの総合してIC, LSI等の半導体チップのフェイスダウン、フリップチップによる基板への半田無しの直接接合、水晶振動子、SAWデバイス等のパッケージの直接封止等の超音波マイクロ溶接が可能になる。
東海地域における外国人労働者の分析-送出し国との関係の中で集住地域を捉え直す試み

2008年の経済危機以後、東海地域における外国人登録者数の減少は著しく、南米国籍の外国人は今なお減少し続けている。しかし、日本の外国人労働者による母国(送出し国)への送金は,日本ではブラジルへの送金は経済危機直後は減ったものの、2011年には危機以前の水準に戻っている。日本の外国人労働者の国籍に占める割合の多い中国やフィリピンなどへの送金は経済危機後も増加傾向にある。日本には出身国(送出し国)とのつながりを維持しつつ、単純労働に就労しつつ日本に生活の拠点を置く外国人が定着しており、そのような人々を受け入れる枠組みを備えた移民政策の構築が急がれる。1.本研究の目的は,日系ブラジル人を中心とした外国人労働者集住地域である東海地域に着目し,外国人労働者が地域経済に与える影響を送出し国との関係で捉え直す試みである。今年度の研究は世界的な金融危機という特異な状況後の労働力移動の動向を把握するために,2度の会議(カリフォルニア大学サンディエゴ校『移民は必要か?』,グローバル政策イニシアティブ『少子高齢化に伴う外国人労働者問題とは』)に参加し,国際労働力移動の全体像を把握するために,米国における移民と地域経済について最新の研究動向を探ることが中心となった。(1)未熟錬労働者が地域経済にビルトインされている一方で,移民排斥に動く地域もある米国と日本を単純に比較はできないものの,受入れ国における外国人労働者は世界的な経済危機に伴いその数は減少する傾向が見られる。しかしその一方で母国への送金金額は世界総額で増えている。(2)少子高齢化に伴い,看護・介護職における外国人労働者は米国のみならず先進諸国で増えており、送出し国の経済状況と頭脳流出の問題は日本将来の課題として捉えておく必要がある。2.研究実施計画では,地域が抱える課題を明らかにするために,集住都市会議に参加している市町村に聞き取り調査をする予定であったが,今後の課題として平成23年度に取り組む予定である。3.愛知県における日系の外国人労働者は一部が帰国したものの,なお日本に残る労働者が言葉(日本語)と文化の問題をすでに乗り越えており,間接雇用ではなく直接雇用で比較的安定した生活を営んでいることは,一次的な経済の好・不況とは無関係に外国人労働者を生活者として受け入れる重要性が増していることを物語る。本研究は,日系ブラジル人など外国人労働者の集住地域である東海地域に焦点をあて,外国人労働者が地域経済に与える影響を送出し国との関連で捉え直す試みである。過年度までの研究では,2008年の金融危機以前と以後の変化を考察するために,主に出身国(送出し国)への送金活動を取り上げた。2008年金融危機後の外国人登録者数において,登録者数の3割以上を占める中国人,あるいは景気の影響を受けやすいと考えられる「研修生」や「技能実習生」でもなく,「定住者」としての日系ブラジル人であることが明らかになった。特に東海地域の減少率は他の地域よりも高い。彼らの多くが生産工程・労務作業に従事しており,非正規雇用の割合も高かった。送金活動については,日本からの送金が額においてもっとも多いのは中国,次いでブラジル,フィリピンであるが,金額においても,日本からの送金総額に占める割合においても2008年以後減少したのはブラジルへの送金であった。中国もフィリピンも送金総額は増えており,特に中国は49%近い割合を占めるに至っている。日本における日系ブラジル人労働者は,その多くが生産工程に従事する出稼ぎ型の労働者であり,経済危機の影響を強く受ける層であったことが改めて確認された。「定住者」資格が矛盾に満ちた資格であり,未熟錬労働者を事実上受入れながら,生活者として日本が受入れる枠組みがないことも改めて問題点として浮き上がった。送金については,データ把握に関しては課題が多いことが指摘されている。しかし,米州開発銀行の調査によれば,日本のラテンアメリカ出身者の年収は在米のラテンアメリカ系移民より高額で,貯蓄意欲も高く,送金も頻繁に行われ,かつ日本からの送金コストは世界的にみて最も低いことが明らかになっている。日本における日系ブラジル人の経済的パフォーマンスは良好だったとすれば,そうしたポテンシャルを生かす枠組みがなぜ日本にはなく,金融危機の影響を最も大きく受ける存在にしてしまったのか。日本の移民政策不在を示すものとして捉えることもできよう。外国人労働者政策見直しは緊急の課題である。日本において「定住者」の在留資格で就労していた日系の外国人労働者は、2009年に大幅な出国超過となり、翌年には入国超過に転じたもののストック数は減少し続けており、2008年比31%減少となっている。

減少の原因は日系外国人労働者の集住都市での減少によるものであり、集住都市のなかでも浜松市や豊橋市で減少率が高いことは、製造業での就労が減少したことを裏付ける。一方、日本からの海外送金は増加し続けている。日本からの送金総額の6割を中国、ブラジル、フィリピンに向けた送金が占めているが、ブラジルへの送金が2010年に若干減少傾向を示したものの、2011年には増加に転じ、中国やフィリピンへの金額も年々増えている。日本の経済不況が送金活動に与えた影響が雇用よりも軽微であったとすれば、日本で就労し(その能力も備えたうえで)経済の基盤を築いていた外国人労働者は、経済危機にあっても送金を続けていたと推察される。送金活動からみるならば、すでに日本は外国人労働者の受入れ国として送出し国と安定した関係を築いている。他方、日本における外国人労働者が永住傾向を強めていることが指摘できる。定住者を含め就労目的の在留資格をもつ外国人労働者数は減少しているものの、永住者の増加傾向が続いている。2011年におけるブラジル国籍の永住資格取得者でさえ2008年比で8%増加しており、中国とフィリッピンの永住資格取得者はともに約30%増加している。経済危機が外国人の就労に及ぼす影響、送金活動、永住傾向の視点からは、これまで移民を受け入れてきた欧米諸国と同様の傾向を示していると推測できる。国際労働力移動の枠組みからみれば、日本はすでに移民受入れ国であり、就労のみに焦点をあてた外国人労働者政策から、社会的に彼らを受け入れる枠組みを備えた移民政策へとかじ取りを切り替える必要があることを示唆しているのではないか。2008年以後の経済危機と国際労働力移動の関係を見ることが重要と考え、その最新の研究動向を調査することに時間をかけ過ぎてしまったことが原因と考えている。結果として、市町村レベルの資料をしっかり収集することが後回しになって、当初予定していた結果分析が遅れているのが実情である。20%というエフォートも十分確保できなかったことも、時間を生み出す工夫をもっとすべきと思う。残された時間も少ない中、より一層努力を続けたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的に掲げた東海地域における外国人労働者の分析のなかで,県単位,さらには市町村単位でデータを捉えた分析(産業構造や地域経済への影響など)が進んでいない。したがって,あらためて集住地域である東海地域の市町村レベルの統計データを把握すること,それに基づいて東海地域のおける実情と課題の考察を行うことが必要となる。そして,送出し国への送金活動を踏まえたうえで,国際労働力移動の文脈に,当初の目的であった東海地域を位置付ける考察を行いたい。
大唐六典の受容と制度通の撰述

平成13年度と平成14年度にわたる本研究は、前回の平成11・12年度の「近衛家煕考訂本『大唐六典』の研究」を継続して、京都大学附属図書館新収の家煕自筆『大唐六典』稿本を吟味するとともに、天理図書館の古義堂文庫蔵『制度通』の底本を精査し、中国制度典籍の受容の特色を明らかにせんとして着手した。新井白石自筆の写本に近衛家煕が自ら書き加えた『大唐六典』の稿本を精査して、近衛本『大唐六典』全30巻の成立過程を綿密に跡付けるのを目的とする研究を開始し、前回は巻1から巻5までと巻30を重点的に調査した。今回は巻6から巻9までを重点的に調査した。これにより、全30巻のうちの10巻分、唐の中央政府の中核である三省六部と地方官庁についての巻々をすべてを検討し終えたことになる。一方、伊藤東涯撰の『制度通』全13巻は、古義堂文庫所蔵の『制度通』刊本時の底本である、伊藤東所(東涯の三男)の校訂本と、刊本の際に削った『制度通刪』全1巻の全文、合計873コマのA5判での複写を入手することができ、『制度通刪』を慎重に検討し、通行本との校勘をした。初めて『制度通』編纂の経過を明確にすることができた。『制度通』に対する考察を重ねていた最終段階で、萩野由之・小中村義象の共著である『日本制度通』全3巻の存在を知り、『制度通』と『制度通刪』との比較検討を通じて、明治中期に上梓された『日本制度通』の特色を明確にすることができた。本研究は、平成11年度と平成12年度の研究題目「近衛家煕考訂本『大唐六典』の研究」を継続して、京都大学附属図書館新収の家煕自筆『大唐六典』稿本を吟味するとともに、天理図書館の古義堂文庫に所蔵される『制度通』の底本を精査し、中国制度典籍の受容の特色を明らかにせんとして着手した。近衛家煕が校勘に従事した際、底本としたのは、新井白石から贈られた白石自筆の写本であって、家煕が考訂し墨色を異にして書き加えつづけた稿本が、数年前に京都大学附属図書館で偶然発見され、私自身が確認しえた。この稿本を精査して、近衛本『大唐六典』全30巻の成立過程を綿密に跡付けるのを目的とする研究を開始し、前年度までに巻1から巻5までと巻30を重点的に調査し、不分明であった多くの疑問を解決できた。今回は巻6から巻9までを重点的に調査することにし、今年度は巻6と巻7を考察し終えた。一方、伊藤東涯撰の『制度通』全13巻は、中国歴代の制度の沿革と、対応する日本の制度との関係を項目別に述べた書物である。今回、科学研究費を与えられたので、天理図書館の古義堂文庫所蔵の『制度通』刊本時の底本である伊藤東所(東涯の三男)の校訂本と、刊本の際に削った『制度通刷』全1巻の全文、合計873コマのA5判での複写を入手することができた。そこで、今年度は『制度通冊』を精読するとともに、『制度通』の巻1から巻7までについて、通行本との校勘をし、ワープロのフロッピーに入力した。
「非合理性」概念の現代的意義―ニーチェおよびアドルノ研究を介して

1870年代に展開された初期ニーチェによる「美的な理性批判」の帰趨を、1880年代における「力」の思想における「存在論的な遠近法主義」という概念の中に認め、その主張が有する批判的なポテンシャルを理論的に明らかにした。これをふまえ、アドルノによる「啓蒙の弁証法批判」の延長線上にある、「美学」的観点からの社会批判理論の内実に関して考察した。具体的には、アドル後期の主著である『美の理論』が研究の対象として取り上げられた。ますは、この書に先行する主要な著作である『啓蒙の弁証法』ならびに『否定弁証法』の内実が包括的に考察された。この成果をふまえ、とりわけベンヤミンの影響下で形成された「自然史の理念」に注目しながら、『美の理論』が有する現代的な意義が理論的に明らかにされた。ニーチェとアドルノの両者は、現存する合理性への批判を「美的なもの」の特性に依拠しつつ展開しているという点で、注目すべき類縁性を有するものである。このような観点のもと、両者の「美学」を体系的に比較検討する論考を取り纏めた。これは近日中に著書として公刊する予定である。並びに、この論考を纏める過程において参照された現代の美学的哲学者の著作(R.Bubner)の邦訳書を作成し、公刊の予定にある。
BMP(骨形成因子)-生体移植用金属材料複合体の開発

金属材料とBMPを複合化するため、金属の表面へのBMPの吸着を調べると共に実際に金属材料のBMPとを結合してその新生骨誘導能を調べた。これに先立ち、人工合成BMPはsf-9細胞を使用してバキュロウイルスにより生産を行った。しかしながら各種キャリアーを用いて移植実験を行なったが、新生骨誘導能は、天然抽出のBMPの約10分の1程度であった。人工合成BMPの生産に関しては、蚕などの未成熟個体の使用もおこなったが事実上本研究の主たる骨形成因子として使用することはできなかった。しかし水溶性BMPの生産に関しては安定生産が可能となり、この精製過程において単離蛋白質が得られたため、アミノ酸分析を行なった。その結果、オステオネクチンを単離精製したことが判明し、脱灰骨基質中たんぱく質の情報蓄積を行なうことができた。これらのBMP以外の脱灰骨基質中たんぱく質は天然キャリアーとなりうる可能性が高いため、他のたんぱく質に関しても現在精製を進めている。BMPと結合する金属種に関しては、スクリーニングを行った結果、予備実験と同じく純チタンがもっとも優秀である事が判明したため、この表面を陽極酸化処理を行ない結合実験を行った。その結果陽極酸化処理群のうちゼラチンキャリアーを用いた実験群がきわめて新生骨誘導能が高いことが判明した。また、表面をサンドプラス処理をした群も新生骨誘導能がコントロールと比較して上昇していた。今後、さらに表面処理を検討すると共に、高精製のBMPあるいは人工合成BMPの安定供給が臨床応用への鍵となると考えられる。本年度はまず粗精製のBMPを実験に必要な量まで大量生産した。すなわち、牛皮質骨約500本から抽出を行ない、その後部分精製を行なった。得られたBMPの量は4500mgである。さらに、遺伝子組換による人工合成BMPの作成を試みた。部分精製した天然抽出のBMPは非水溶性であるので、これに対する高分子キャリアーをスクリーニングした。この結果、ゼラチン、でんぷん等の比較的吸収特性が速いキャリアーが有効であることが判明した。一方実際の臨床応用に際してはさらに精製度の高いBMPを使用される可能性が高くこれらの、BMPの多くは水溶性であることから、部分精製BMPを水溶性に調整し、高分子との結合実験を同様に行なった。その結果非水溶性のBMPと比較して吸収特性の緩やかなキチンなどのキャリアーが有効であることが判明した。芯材のチタン表面の処理は陽極酸化を行ない高分子キャリアーにはゼラチンを使用して移植実験を行なった。移植された複合試料すべてに良好に新生骨の誘導が確認され、使用するBMPの決定と最適の組み合わせの高分子の使用によりさらに新生骨の誘導は安定するものと考えられる。本年度は人工合成のBMPの生産はバッチごとに安定せず、来年度への検討事項となった。しかし、水溶性BMPの結果は人工合成BMPのキャリアー選択において直接応用できるものと推定されるため、次年度人工合成BMPの生産が安定した時点で今年度の結果に基づき速やかに高分子キャリアーを使用する予定である。また、実験開始時点では芯材表面の処理、すなわち、キャリアーあるいはBMPとの親和性が重要であるとの予測をたてていたが、ハイドロキシアパタイトなどの特異的なBMP親和性を有する材料の場合においてもその化学的結合力よりもむしろ、キャリアーを使用する効果が勝っていることが今年度の実験から判明した。前年度に引き続き部分精製BMPに関しては安定した生産を行ない、ストック分に対して約5gを追加精製した。また、人工合成BMPに関してはsf-9細胞を使用してバキュロウイルスにより生産を開始した。しかしながら、前年度と同様各種キャリアーを用いて移植実験を行なったが、新生骨誘導能は、天然抽出のBMPの約10分の1程度であった。人工合成BMPの生産に関しては、蚕などの未成熟個体の使用も開始して、現在BMP2蛋白の活性試験を続行中である。

水溶性BMPの生産に関しては安定生産が行なわれており、この精製過程において単離蛋白質が得らりたため、アミノ酸分析を行なった。その結果、オステオネクチンを単離精製したことが判明し、脱灰骨基質中たんぱく質の情報蓄積を行なうことができた。これらのBMP以外の脱灰骨基質中たんぱく質は天然キャリアーとなりうる可能性が高いため、他のたんぱく質に関しても現在精製を進めている。BMPと結合する金属種に関しては、スクリーニングを行なった結果、予備実験と同じく純チタンがもっとも優秀である事が判明したため、この表面を陽極酸化処理を行ない結合実験を行なった。その結果陽極酸化処理群のうちゼラチンキャリアーを用いた実験群がきわめて新生骨誘導能が高いことが判明した。また、表面をサンドブラスト処理をした群も新生骨誘導能がコントロールと比較して上昇していた。今後、さらに表面処理を検討すると共に、高精製のBMPあるいは人工合成BMPの安定供給が臨床応用への鍵となると考えられる。
音の移動感を利用した 視覚障がい者のための移動支援システム「音響矢印」の開発

昨年度までと同様に,聴取者の正面方向を0°として左右25°に配置した2つのスピーカから音を交互に呈示し,音像の移動方向を回答させる実験を行った。聴取者が音の移動感を知覚する際には,ある2つの音を1つのまとまり(ゲシュタルト)として群化し,時間的な順序が先の音の到来方向から後の音の到来方向への移動感を知覚すると考えられる。ゲシュタルト知覚の法則としてプレグナンツの法則が知られており,「近接の要因」,「類同の要因」,「よい連続の要因」といった要因がある。まず,「よい連続の要因」を考慮した刺激として,周波数が連続的に滑らかに変化するスイープ音を2つに分割し,前半と後半をそれぞれ左右のスピーカから交互に呈示する実験を行った。その結果,聴取者の回答は「左から右」「右から左」の両者が確認された。これは「よい連続の要因」による群化よりも,最初に呈示された音の対を群化することにより得られた音の移動感がそのまま持続するよう群化するという傾向が強いためであった。次に,「類同の要因」を考慮した刺激として,音圧レベルを50dBおよび60dBとした2種類のトーンバーストを準備し,これらを50dBー50dBー60dBー60dBのように同じ音圧レベルが2回ずつ続くようにしたうえで,左右のスピーカから交互に呈示する実験を行った。その結果,「よい連続の要因」の実験よりも聴取者の回答が一方向に偏ったが,最初に呈示された音の対を群化した回答のみを行う聴取者も確認された。最後に,初年度の結果から影響が強いと考えられた「近接の要因」と,本年度において比較的良い結果が得られた「類同の要因」の両者を考慮した刺激を用いた実験を行った。その結果,聴取者によらず特定の方向に回答が定まった。以上の結果より,プレグナンツの法則のうち2つを考慮すれば,音の移動感を利用した音案内を実用化可能であることを示した。本研究の目的は,逐次移動する音源を用いて知覚される音の移動感を利用した新しい視覚障がい者の移動支援システムを開発することである。平成28年度は,音の移動感を知覚するのに最適な逐次提示される音の特性について検討した。基礎的な検討として,スピーカを2つに限定し,継続時間が80msのノイズバーストをそれぞれのスピーカから交互に再生し続ける条件において,聴取者に音が移動していると感じる方向を回答させる実験を行なった。スピーカは聴取者正面を0°とし,左右25°に1つずつ配置した。スピーカと聴取者の頭部中心に相当する位置の距離は1.5m,スピーカの高さは1.2mである。実験のパラメータはノイズバーストの時間間隔と再生を開始するスピーカである。ノイズバーストの時間間隔は異なる2つの長さを交互に用いるものとし,順序の入れ替えを含めて40種類の組み合わせを実験に用いた。再生を開始するスピーカは左右の2種類である。聴取者には,音が移動していると感じる方向について「左から右」,「右から左」,「分からない」のいずれかで回答させた。実験結果から以下を明らかにした。(1)時間間隔が短い2つのノイズバーストを群化し,それに基づく音の移動感が知覚されることが多いが,最初に提示された順序で2つのノイズバーストを群化し,それに基づく音の移動感を知覚する場合も確認された。(2) 6名中5名の聴取者については2つの時間間隔の差が大きくなるほど,提示された順序よりも時間間隔が短いノイズバーストを群化して音の移動感を知覚する割合が高くなった。研究計画段階では,平成28年度は使用スピーカを2個に限定し,誘導方向を前後とする予備実験とその実験を複数のスピーカに拡張する本実験を実施する予定であった。実際の研究実施にあたり実験条件を再検討した結果,使用スピーカを2個に限定し,誘導方向を左右とする基礎的検討をまず行なうこととした。その結果として,当初想定していたスピーカから誘導音を再生する時間間隔だけでなく,再生する順序も音の移動感に影響することが明らかになった。制御すべきパラメータが明らかになったことは今後研究を進める上で重要であり,音の移動感を利用した移動支援システムを開発するという最終目的の達成という観点からは,研究はおおむね順調に進展していると評価できる。まず,スピーカを2つに限定し,周波数が異なる2つのトーンバーストをそれぞれのスピーカから交互に再生し続ける条件において,聴取者に音が移動していると感じる方向を回答させる実験を行なった。トーンバーストの継続時間は80ms,トーンバースト間の時間間隔は160msで一定とした。実験のパラメータは再生を開始する際の(1)スピーカ位置(左→右,右→左の2種類),(2)トーンバーストの周波数(440Hz→500Hz,500Hz→440Hz,440Hz→440Hz)の3種類である。これらの組み合わせで6種類の刺激を用いた。

実験結果から以下を明らかにした。(1) 4名中3名の聴取者はトーンバーストの周波数によらず,最初に提示された順序で2つのトーンバーストを群化し,それに基づく音の移動感を知覚した。(2) 4名中1名のみがトーンバーストの周波数に基づいて音の移動感を知覚した。この実験結果より,トーンバーストのように周波数の時間変化が無い音では,聴取者によらず音の移動感を生じさせる手がかりにはならないと考えられる。そこで,次に周波数スイープ音を刺激として用い,周波数の変化方向や変化速度をパラメータとした実験の計画・準備を行った。実験準備は完了しており,平成30年度はこの実験から研究を開始する。平成29年度に周波数をパラメータとした実験をもう1つ実施する予定であったが,既往の研究調査等に時間を要し,実験計画・準備の段階にとどまったこと。ただし,実験準備はほぼ完了しており,やや遅れている状況と判断できる。昨年度までと同様に,聴取者の正面方向を0°として左右25°に配置した2つのスピーカから音を交互に呈示し,音像の移動方向を回答させる実験を行った。聴取者が音の移動感を知覚する際には,ある2つの音を1つのまとまり(ゲシュタルト)として群化し,時間的な順序が先の音の到来方向から後の音の到来方向への移動感を知覚すると考えられる。ゲシュタルト知覚の法則としてプレグナンツの法則が知られており,「近接の要因」,「類同の要因」,「よい連続の要因」といった要因がある。まず,「よい連続の要因」を考慮した刺激として,周波数が連続的に滑らかに変化するスイープ音を2つに分割し,前半と後半をそれぞれ左右のスピーカから交互に呈示する実験を行った。その結果,聴取者の回答は「左から右」「右から左」の両者が確認された。これは「よい連続の要因」による群化よりも,最初に呈示された音の対を群化することにより得られた音の移動感がそのまま持続するよう群化するという傾向が強いためであった。次に,「類同の要因」を考慮した刺激として,音圧レベルを50dBおよび60dBとした2種類のトーンバーストを準備し,これらを50dBー50dBー60dBー60dBのように同じ音圧レベルが2回ずつ続くようにしたうえで,左右のスピーカから交互に呈示する実験を行った。その結果,「よい連続の要因」の実験よりも聴取者の回答が一方向に偏ったが,最初に呈示された音の対を群化した回答のみを行う聴取者も確認された。最後に,初年度の結果から影響が強いと考えられた「近接の要因」と,本年度において比較的良い結果が得られた「類同の要因」の両者を考慮した刺激を用いた実験を行った。その結果,聴取者によらず特定の方向に回答が定まった。以上の結果より,プレグナンツの法則のうち2つを考慮すれば,音の移動感を利用した音案内を実用化可能であることを示した。平成28年度に引き続き,音の移動感を知覚するのに最適な逐次提示される音の特性について検討する。具体的には,実施した実験の条件を拡張し,新たなパラメータとして音の周波数特性について検討する。また,誘導方向を前後とした場合に,誘導音間の時間間隔や周波数特性の影響が左右と異なるかについても検討する。平成30年度も引き続き,音の移動感を知覚するのに最適な逐次提示される音の特性について検討する。なお,研究計画段階では実際の方向を含む実証実験を実施する予定であった。しかし,音の移動感に関して聴取者の個人差が多く見られることが実験室実験により明らかになったため,個人差が生じない共通の音の移動感の手がかりについて,基礎的な研究を優先して進めるべきと判断し,本研究課題の範囲では実証実験は行わないものとした。
Two-hybrid systemを利用したPKC標的タンパク質の同定と解析

初期の目的を基本的に達成し、酵母Two-hybrid systemにより、PKCεのキナーゼドメインに特異的に結合する新規ヒトタンパク質、εBP1を、クローニングすることに成功した。タンパク質発現が困難なため生化学的な解析が遅れているが、以下の興味深い知見がすでに得られており、早急に発表したいと考えている。1.εBP1は、新しいタンパク-タンパク相互作用interfaceとして近年注目されているBTB/POZドメインを含むタンパク質ファミリーの一員であった。このドメインは、ホモ/ヘテロ多量体形成活性を介して細胞内で大きな構造体を形成し、クロマチン構造制御を通じた遺伝子発現制御、あるいは細胞骨格系の形成に関与していることが指摘されている。ヒト白血病の2種の癌原遺伝子(Bcl6/LAZ3、およびPLZF)がこのファミリーに属することも報告されている。ノーザンブロットの結果からは、eBP1が脳、筋肉を中心として普遍的に発現していることが明からとなった。2.εBP1はそのN末端のBTB/POZドメイン周辺において非常に複雑な可変スプライシングを受け、多様なアイソフォームとして発現している。3.COS細胞に強制発現させると、εBP1はアイソフォーム依存的な、しかしBTB/POZドメインタンパク質に特徴的な細胞内局在、すなわち、核内粒子様構造への局在、あるいは細胞質での巨大な繊維状の会合体への局在を示した。一方、HelaあるいはCOS細胞で発現している内在性のεBP1は、核周囲の繊維状構造に局在した。これらの細胞に、活性型PKOε変異体を同時に強制発現させると、上記外来性、および内在性εBPの局在する構造体にこれら活性型PKCε変異体が強く取り込まれることも明らかとなった。以上の結果は、εBP1が、活性化したPKCεに局在する場を与えることを一つの機能とする、細胞内構造タンパク質であることを示唆している。
高等植物の生殖におけるオルガネラDNA分子の遺伝様式とそのオルガネラ育種への応用

<研究目的>___ー:被子植物のオルガネラDNAの子孫への伝達様式は母性遺伝と両性遺伝に分けられる。これまでの細胞学的研究により、母性遺伝は花粉内で精細胞が形成された後にオルガネラDNAが選択的に分解されることが原因となって起こり、両性遺伝は分解されないことで起こることが示唆された。本研究の目的は、実際にどの様な酵素がオルガネラDNAの分解に関与するかを明らかにすることであった。<研究経過>___ー:母性遺伝型植物としてイネ(<Oryza>___ー<sativa>___ー)を、両性遺伝型植物としてモンテンジクアオイ(<Pelargonium>___ー<zonale>___ー)を材料に用いて、花粉形成から受精に至る各過程におけるオルガネラDNAの挙動をDAPI蛍光染色法で調べるとともにヌクレア-ゼの活性を調べた。イネでは花粉の成熟とともにCa^<++>要求性(MW:23kD,24kD,31kD,34kD,37kD)、Zn^<++>要求性(MW:15kD,29kD,51kD),Mn^<++>要求性(MW:18kD,24kD,33kD,39kD)の各ヌクレア-ゼが存在したがMg^<++>要求性のヌクレア-ゼは見られなかった。類似のヌクレア-ゼは他の母性遺伝型の植物にも存在したが、モンテンジクアオイには、Ca^<++>,Mg^<++>,Zn^<++>,Mn^<++>要求性のいずれのヌクレア-ゼも検出できなかった。また、両性遺伝型を示すシャコバサボテンにもおいてもこれらの酵素活性が認められなかった。この結果から、母性遺伝は、金属イオン要求性のヌクレア-ゼの活性化が原因となって起こり、両性遺伝はこれらの酵素の活性がないか極めて低いために起こると推定した。両性遺伝型植物のオルガネラの挙動の解析は一段と重要となった。
不確定大規模システムに対する分散ナッシュ均衡戦略アルゴリズムの開発と評価

本研究では,伊藤確率微分方程式によって記述される大規模システムモデルに対して,確率Nashゲームを扱った.主な貢献は,従来,不確定要素を考慮することが出来なかったNashゲーム問題に対して,不確定要素をWiener過程で表現し,状態に依存するノイズとして伊藤確率微分方程式で表現することによって,確率Nashゲーム問題を新規に考慮した点である.次に,確率Nash均衡状態を定義し,戦略組を構築した.以上により,不確定要素を考慮したNash均衡制御を実現することが可能となった.具体的には,従来から報告されているLQ確率制御問題の結果を利用して,確率Nash均衡を実現する戦略組及び関連する連立型確率Riccati方程式を導出した.続いて,連立型確率Riccati方程式の解の漸近構造を陰関数定理によって明らかにした.この得られた漸近構造を利用して,近似確率Nash均衡戦略を提案した.さらに,導出された近似確率Nash均衡戦略による評価関数の劣化の程度を明らかした.その結果,構築された戦略組の使用が妥当であることが評価された.最終的に,提案された近似確率Nash均衡戦略の有効性を検証するために,実用的な大規模システムに対して,シミュレーションを行い,有用性の検証を行った.以上より,動的ナヅシュゲーム問題に,シろテムに悪影響を及ぼしている「1.外界からの振動等を表す確率外乱」および「2.モデル化誤差を表す確定外乱」を考慮することができたところに大きな貢献が見られる.さらに,実機に適用することができる戦略クラスまで,結果を拡張することができた点で非常に有用な結果であると考えられる.本年度は,まず,多連結ロボットに代表される大規模動的システムに対して,パラメータ変動のような不確定要素を,状態に依存するノイズを含む伊藤確率微分方程式によってシステムを表現することを目標とした。その後,このような大規模システムに対して,統計的ナッシュゲーム問題を定式化し,均衡解を得るための統計的連立型リカッチ代数方程式(CSAREs)を導出した。特に,CSAREsを解くことに対して,本年度は数値計算アルゴリズムの開発を中心に行った。具体的に得られた知見は以下め通りである。まず,'統計的線形レギュレータ問題の結果を,統計的ナッシュゲーム問題に応用することによって,均衡戦略を達成する戦略対を定式化した。続いて,CSAREsを解くために,ニュートン法の適用を第一に考えた。ニュートン法の適用にあたっては,収束に関して,初期値が非常に重要な役割をはたすため,CSAREsの解のユニークさと漸近構造を詳細に研究した。解のこれらの特性を利用し,ニュートン法に基づいている数値アルゴリズムを導出した。数値計算アルゴリズムがニュートン法に基いているので,二次収束と局所的なユニークさが保証される。さらに,ニュートン-カントールビッチ定理によってこれらの性質が厳密に証明された。続いて,ニュートン法に現れる非常に大きな次元のマトリックス計算を回避するために,2つの不動点アルゴリズムを結合した。その他の重要な特徴として,再帰的解に基づいている高近似を満足する戦略集合を提案した。結果として,より良いパフォーマンスが達成されることを証明した。最後に,シミュレーションの準備を行うために,既存のクラスタの台数増加。並びに,関連するソフトウェアの開発及び整備を行った。来年度は,数理的に導出された結果を踏まえ,シミュレーションによって,理論の妥当性,および評価・検討を行う予定である。本研究では,伊藤確率微分方程式によって記述される大規模システムモデルに対して,確率Nashゲームを扱った.主な貢献は,従来,不確定要素を考慮することが出来なかったNashゲーム問題に対して,不確定要素をWiener過程で表現し,状態に依存するノイズとして伊藤確率微分方程式で表現することによって,確率Nashゲーム問題を新規に考慮した点である.次に,確率Nash均衡状態を定義し,戦略組を構築した.以上により,不確定要素を考慮したNash均衡制御を実現することが可能となった.具体的には,従来から報告されているLQ確率制御問題の結果を利用して,確率Nash均衡を実現する戦略組及び関連する連立型確率Riccati方程式を導出した.続いて,連立型確率Riccati方程式の解の漸近構造を陰関数定理によって明らかにした.この得られた漸近構造を利用して,近似確率Nash均衡戦略を提案した.さらに,導出された近似確率Nash均衡戦略による評価関数の劣化の程度を明らかした.その結果,構築された戦略組の使用が妥当であることが評価された.最終的に,提案された近似確率Nash均衡戦略の有効性を検証するために,実用的な大規模システムに対して,シミュレーションを行い,有用性の検証を行った.以上より,動的ナヅシュゲーム問題に,シろテムに悪影響を及ぼしている「1.外界からの振動等を表す確率外乱」および「2.モデル化誤差を表す確定外乱」を考慮することができたところに大きな貢献が見られる.さらに,実機に適用することができる戦略クラスまで,結果を拡張することができた点で非常に有用な結果であると考えられる.
6π系芳香族ジカチオンの合成と構造と反応ー4ーチオニアピリジニウムイオン

本研究代表者は6員環6π系芳香族ジカチオンである4ーチオニアピリジニウムイオン(Y=Ar,X=O^-)を初めて合成し、さらにこれを塩として単離することにも成功した。本研究では1のいくつかの誘導体、特にXやYが含硫黄置換基である場合について、を合成し、この興味ある新規芳香族イオンの安定性におよぼす諸因子を検討し、その構造特性を明らかにすることにした。1.X=O^-でYがOEtのもつは前駆体から先に本研究者が開発した方法により容易に合成できたが、得られたジカチオンでは陽電荷が=O^+Etのようにかなり酸素原子上に集まり、可視吸収スペクトルでも361nmが最長波長の吸収となり、芳香族性は少ないと判断された。これに対し、X=O^-でYがSEtのものは445nmに吸光係数14,000もの大きな可視部吸収を示し、プロトン核磁気共鳴吸収からも安定な芳香族ジカチオンであると判定された。2.X=S^-でYがSEtのものを合成し、X=O^-、Y=SEtのものとの比較を行なった。両者とも安定なBF_4^-塩として単離された。前者は分解点が125ー135°の暗緑色の結晶で、後者は分解点110ー120°の黄色結晶で、前者の方がかなり安定である。可視吸収スペクトルについても前者での498nmに対し後者での最長吸収波長は451nmである。^<13>C核磁気共鳴吸収スペクトルでも前者の方が後者よりも芳香族環により多くの陽電荷が集まり、芳香族性の高いことを示している。以上のことから、予測したように、この新しい6員環π系素芳香族ジカチオンがジカチオン性が高いほど芳香族性が増し、熱的にも、また大気中での放置実験においても、より安定であるという非常に興味ある特性が明らかとなった。今後この塩の結晶構造について調べる予定である。
オオシロカゲロウの地理的単為生殖の成立要因

地理的単為生殖を示すオオシロカゲロウ(カゲロウ目シロイロカゲロウ科)について,卵発生過程の地理的変異を明らかにし,両性個体群と雌性個体群の比較を行うことによって,両生殖タイプが成立する要因の解析を行った。具体的には,両性個体群と雌性個体群および分布北限河川を含む13河川から採取した卵を異なる温度条件下で培養し,孵化期間や孵化成功率などについて地理的変異の解析と両性・雌性個体群の比較を行った。得られた主な結果は以下の通りである。1)雌性個体群の卵の孵化率は5070%で,両性個体群の80%以上の孵化率に比べて明らかに低かった。2)孵化に要する日数の地理的変異はほとんどなかったが,孵化前の3月の水温が低い河川からの卵ほど低温での孵化率が高く,温度上昇にともなってより同調的に孵化する傾向が認められた。3)分布北限河川からの卵について前休眠期の温度と孵化率との関係を調べた結果では,前休眠期の温度条件は分布北限に関係しないと推測された。4)両性個体群である旭川の受精卵と未受精卵および雌性個体群である肱川の未受精卵の孵化率を比較した結果,受精卵に比べて両河川からの未受精卵では孵化率が大幅に低下しており,両性生殖タイプと単為生殖タイプとは別の系統であることが示唆された。旭川のように両者が混在する個体群においては,単為生殖卵の低い孵化率が個体群中に単為生殖タイプが広がるのを妨げ,両性生殖個体群を長期間維持させているのかもしれない。今後,両タイプの遺伝的特性の解析を進めることによって,上記の仮説を検証できるものと期待される。本研究の目的は,地理的単為生殖を示すオオシロカゲロウ(カゲロウ目シロカゲロウ科)について,両性個体群と雌性個体群の卵発生過程を比較するとともに,各河川の水文学的・地形的な条件と対比することにより,両タイプの個体群の成立要因を解析することにある。1999年度には,9月の羽化期に,両性個体群の旭川(岡山)と雲出川(三重)および雌性個体群の北上川(岩手),阿賀野川(新潟),木曽川・長良川(岐阜)において,ライトトラップ採集により性比を調査した。併せて,各河川から持ち帰った卵を温度勾配恒温器を用いて培養し,孵化期間や孵化成功率を比較している。卵の培養は,両タイプの個体群間の比較に加えて,秋の前休眠期間と春の後休眠期間の水温が分布北限をきめているという仮説,および,後休眠期の温度依存性(水温-発育速度関係の勾配)は変化させずに,温度に対する反応(同切片)を変化させることによって温度条件の異なる広い範囲の河川での生息を可能にしているという仮設を検証することも目的としている。3月現在,卵の孵化実験がまだ完全に終了していない段階であり,現在の段階で成果を述べることは出来ない。平成12年度にも56河川で同様な調査・実験を行う予定であり,それらを含めて解析したい。1999年に行った6河川に引き続き,2000年には,両性個体群として江の川・日野川・斐伊川,雌性個体群として肱川・山国川・大野川において9月の羽化期に成虫および幼虫を採集し性比を調査した。

併せて,前年度と同様に各河川から持ち帰った卵を温度勾配恒温器を用いて培養し,孵化期間や孵化成功率を比較している。2000年9月採集分の卵培養実験はまだ完全に終了しておらず十分な解析はこれからであるが,現在までの結果によれば,孵化までの期間には両タイプの個体群の間に違いは見られないが,80%を越える高い孵化成功率は両性個体群のみで得られている。また,北方河川では春の水温上昇が遅れるために孵化が遅れ,9月の羽化までの幼虫の発育に十分な積算水温が得られないことが分布北限を決める要因となることが示唆された。また近年,バクテリアの1種であるボルバキアの寄生によるオスのメス化が昆虫などの節足動物で報告されているが,専門家に依頼して各河川で採集された標本のPCR分析を行ったところ,オオシロカゲロウの雌性個体群にボルバキアは関与していないことがほぼ明らかになった。今後は,オオシロカゲロウが種として両性生殖・単為生殖のどちらでも正常に発生するのか,あるいは個体群によって生殖タイプが決まっているのかを明らかにするために,両性個体群の未受精卵と受精卵および雌性個体群の未受精卵の孵化率を比較する予定である。これらの実験結果と対比するために,各河川の水文学的・地形的なデータを現在収集中である。本研究の自的は、地理的単為生殖を示すオオシロカゲロウ(カゲロウ目シロイロカゲロウ科)について、卵発生過程の地理的変異を明らかにし、とくに両性個体群と雌性個体群の比較を行うことによって、両生殖タイプの成立要因を解析することにあった。19992000年度には、両性個体群と雌性個体群および分布北限河川を含む13河川から9月の羽化期に採集した卵を異なる温度条件下で培養し、孵化期間や孵化成功率を比較した。最終年度である2001年度には、2000年度の実験を継続して完成させるとともに、これまでの結果をまとめて地理的変異の解析と両性・雌性個体群の比較を行った。その結果、雌性個体群の卵の孵化率は5070%で、両性個体群に比べて明らかに低かった。また、孵化までに要する日数の地理的変異はほとんどなかったが、孵化前3月の水温が低い河川からの卵ほど低温での孵化率が高く、温度上昇にともなってより同調的に孵化する傾向が認められた。さらに、前休眠期の温度条件と孵化率との関係について分布北限河川と南方河川とを比較した結果、前休眠発生に必要な温度条件が分布北限を決めている可能性は考えにくいことが分かった。このことから春の温度条件が地理的分布に重要な役割を果たしていることが示唆された。一方、2001年度に行った新たな調査として、生殖タイプが個体群ごとに決まっているのか、あるいは潜在的にはどちらでも可能なのかを明らかにするために、両性個体群である旭川の受精卵と未受精卵および雌性個体群である肱川の未受精卵の孵化率を比較した。その結果、受精卵に比べて両河川からの未受精卵では孵化率が大幅に低下していた。しかし、全体に従来の実験結果よりも孵化率が低く、実験中に何らかの孵化阻害要因が存在したことが考えられるため、今後再度実験を行う必要があると考えている。
宇宙の「生きた化石」：現在の宇宙に潜む進化最初期の銀河と巨大ブラックホールの探査

現在の宇宙に潜む進化初期段階にある銀河を探査するため、重元素量が低く化学進化の進んでいない銀河だと思われる天体を広視野狭帯域撮像観測および分光追求観測により探査した。その結果、重元素量の低い銀河に特有の[OIII]4363輝線を放射する銀河を20天体発見した。一方、現在の宇宙における巨大ブラックホール天体の化学進化について知見を得るため、PGクェーサーの紫外線スペクトルを系統的に調査した。その結果、初期宇宙とは統計的性質が異なり、巨大ブラックホール成長の物理が初期宇宙と現在で異なる可能性が示唆された。近傍宇宙(現在の宇宙)における巨大ブラックホール天体がどのような化学進化段階にあるかを系統的に調査するため、PGクェーサーと呼ばれるサンプルに注目し、平成23年度からソウル国立大学のJonghak Woo氏らと協力して巨大ブラックホール天体の紫外線スペクトルの解析を進めていた。この解析から、過去の宇宙と現在の宇宙ではクェーサーの化学組成の巨大ブラックホール質量および質量降着率への依存性が系統的に異なることが明らかになり、その解釈として過去の宇宙と現在の宇宙では巨大ブラックホールの活動性の発現メカニズムが違っているのではないかというシナリオを検討した。この成果については論文にまとめて公表した。一方、より進化の最初期にある銀河や巨大ブラックホール天体は大量の塵に覆われている可能性があり、その場合には紫外線・可視光線・近赤外線スペクトルを用いた化学組成測定が困難となる。そこで平成23年度から、遠赤外線・サブミリ波スペクトルを用いた銀河の化学組成診断方法の検討を進めていた。本年度はこの検討結果をアルマ望遠鏡の観測結果に応用する事で、銀河の年齢が若い(10億歳以下)段階でも重元素量が既に大量に蓄積されている例があることを明らかにした。この成果はアルマ望遠鏡の共同利用観測に基づく日本初の論文として公表され、新聞などにより広く報道された。これまでに見つかっていない低光度の巨大ブラックホール天体を系統的に探査するため、すばる望遠鏡の次世代広視野カメラHyper Suprime Camを用いたサーベイのデザインについても検討を進めた。このサーベイに関係して、関連研究者による討議を深めることを目的とした研究会を平成24年度内に複数回開催した。これらを通して、当該分野研究者間のネットワークを深化させることができた。研究最終年度にあたる平成25年度には、すばるディープフィールドと呼ばれる深宇宙探査領域に着目し、赤方偏移が1以下の「現在の宇宙」において重元素量が極端に低く、進化初期段階にあると考えられる銀河を系統的に探査した。この領域ではこれまでに非常に高感度の広帯域撮像データと狭帯域撮像データが取得されてきているが、狭帯域画像でフラックスに超過の見られる天体についてケック望遠鏡やMMT望遠鏡により系統的に可視光スペクトルを取得し、重元素量が極端に低い銀河が示す[OIII]4363輝線が見られないかどうかを調べた。その結果、3シグマ以上の信頼度で[OIII]4363を示す天体を20天体見つけることができた。可視光スペクトルを詳細に調査することで、これらのうちいくつかは活動銀河核であることが分かったが、大部分は重元素量が12+log(O/H) < 7.65の銀河であることが分かった。特に、発見された銀河の中で最も重元素量の低い天体は12+log(O/H) = 7.24と、これまで知られている最も重元素量が低い銀河に匹敵し得るほどに重元素量が低いことが分かった。この発見の確からしさを調査するため、電離ガスの重元素量と電離源である星の重元素量をコンシステントに連動させた光電離モデル計算を行ってスペクトル中の輝線強度比について解析を進めたが、見つかった天体の重元素量が非常に低いという結論はゆるがないことが分かり、化学進化の非常に若い段階にある銀河が現在の宇宙にも散見されることを示すことができた。なお、この結果は既に査読論文として公表している(Ly, Malkan, Nagao, et al., 2014)。現在の宇宙において進化最初期にあると考えられる低金属量銀河の性質を調べるため、近傍宇宙における銀河の大規模データベースであるSDSSアーカイブに着目した。50万以上の銀河の可視光スペクトルを含むSDSSアーカイブから215天体の低金属量銀河のデータを抽出し、その化学組成を調べた。その結果、直感的には進化段階に寄らないと考えられるネオンとアルゴンの組成比が、銀河の金属量の関数となっていることが分かった。この傾向を解釈するため、甲南大の冨永望氏による超新星爆発の理論モデルと観測結果を比較し、超新星爆発時における恒星の元素組成の半径依存性を考慮に入れると観測結果が自然と説明できることを突き止めた。この結果は平成23年日本天文学会秋期年会にて発表し、現在論文化を進めている。

一方、巨大ブラックホールに起因する活動銀河核現象が銀河進化の初期段階においてどのようなものであったかを検討するにあたり、まずは現在の宇宙における活動銀河核がどのような化学特性を持っているかを調査するところから研究を始めた。活動銀河核の巨大ブラックホール近傍(1光年以内)における化学特性の調査には静止系紫外線スペクトルを解析する必要があるが、一般に紫外線観測は難しいためこのような研究はこれまでほとんど行われていない。しかしPGクェーサーと呼ばれるサンプルについては過去に宇宙望遠鏡によって紫外線分光観測が行われていることに着目し、研究分担者の川勝望氏(筑波大)およびソウル国立大学のJonghak Woo氏との共同研究によって近傍活動銀河核の紫外線スペクトルについて輝線強度比解析を進めた。その結果、遠方宇宙(昔の宇宙)と現在の宇宙では、巨大ブラックホール質量と金属量の間の相関関係が一致しておらず、なんらかの化学進化の効果が寄与していることを見いだした。この解釈の検討と必要なモデル計算を現在進めているところである。現在の宇宙における巨大ブラックホール天体の化学組成を明らかにするための紫外線スペクトル解析について、査読論文として平成24年度内に公表することができている。また、塵に覆われた進化初期にある銀河の化学組成を明らかにするための遠赤外線・サブミリ波スペクトルを用いた診断方法についても光電離モデルに基づく検討が進み、具体的な天体に応用した例について平成24年度内に査読論文として公表に至っている。更に、こうした研究を効率よく進めていくための当該分野研究者とのネットワークも拡大することができている。具体的には、ソウル国立大学のJonghak Woo氏らとの巨大ブラックホールの物理化学状態調査に関する共同研究体制の構築、ケンブリッジ大学のRoberto Maiolino氏らとの銀河化学進化に関する(特に遠赤外線・サブミリ波スペクトル解析についての)共同研究体制の深化、すばる望遠鏡Hyper Suprime Camを用いたサーベイに向けた準備体制の調整、といったことが順調に進められている。本研究は現在の宇宙における進化初期段階にある銀河と巨大ブラックホールの理解を目的としているが、銀河および巨大ブラックホールの両方の観点からそれぞれ進化初期段階における化学組成調査を進め、いずれもこれまで知られていなかった新しい知見が初期成果として得られている。また、この研究を進める上で必要な共同研究のネットワークを構築するため、当初から本研究に研究分担者として参画している筑波大学の川勝望氏に加えて甲南大学の冨永望氏およびソウル国立大学のJonghak Woo氏とのやりとりを進めることができている。以上より、本研究の研究初年度の達成度としては順調に進展していると判断している。本研究最終年度(3年目)にあたる平成25年度には、これまでに蓄積したスペクトルデータのうちまだ解析が済んでいないものについて、解析を完了させる。具体的には、欧州南天天文台(ESO)のVery Large Telescope(VLT)で取得した近傍低金属量銀河の可視光スペクトルおよびハーシェル宇宙望遠鏡で取得した近傍赤外線銀河の中間赤外線スペクトルの解析を完了させる。