hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
X線結像ミラーを用いた次世代X線結像顕微鏡の開発

初年度は,1波動光学シミュレーションに基づいた光学設計とその性能予測,2新規結像ミラー作製法の検討,3X線結像実験,を実施した.1では,結像光学系の光学設計を進めた.従来法である光線追跡法とFresnel-Kirchhoffの回折理論に基づいたシミュレーションを行うことで,その性能を正確に予想しながら詳細設計を行うことができた.特に,コマ収差,像面湾曲,歪曲収差,ミラー形状誤差起因の波面収差に関する知見を深めることができ,ミラー作製や顕微鏡設計に必要な指針を得ることができた.2では,新規結像ミラーのアライメントが簡単になることを第一優先として,いくつかのミラー作製方法・アッセンブリ方法を提案した.アッセンブリ後に2枚のミラーの相対位置を固定するために,接着に関する実験を行い,実用に耐えることができる接着手法を確立することができた.接着前後でミラー形状やその配置を高精度に測定したところ,接着による影響は顕微鏡性能に影響を与えない程度であることがわかった.3では,デモ実験用に作製した結像ミラーを使ったX線結像実験をSPring-8にて実施した.実際にX線を結像したところ,50nm程度の点広がり関数を確認することができた.これによって,必要な要素技術(アライメント手法,点広がり関数の計測手法,視野サイズ計測,X線波面計測,反射率計測)の確立や結像技術の向上を図ることができた.ミラーアライメントについてはいくつかの課題が得られ,次年度以降に継続してその改善に取り組む.計画通りに研究を実施することができた.特に,新規結像ミラーのデモ実験に成功しており,今後はこの性能を向上させることに尽力する.一方で,そのミラーアライメントは,やや熟練度を要求するため,ユーザーが容易に調整できるような結像光学系の構築が必要である.次年度以降にさらに実用的なミラーシステムの開発を行うことで,当該研究を計画以上に飛躍させることを目指している.次年度以降は,1新規結像ミラー作製法の高度化,2グレイディッド多層膜成膜技術の高度化,3X線顕微鏡実験,4さらに新しい結像光学系の提案を実施する.1では,引き続きミラー作製法の改良を進める.得られたミラーはX線波面計測法によって評価し,顕微鏡としての正確な性能予測を実施していきたい.2では,多層膜成膜装置の精度検証を進めると共に,その精度向上を図る.また,様々な材料の多層膜を作製し,界面粗さ特性の評価を行う.最適な材料の探索によって,高入射角条件下でも高い反射率を得る多層膜を実現する.3では,12の完成度を評価するために,SPring-8にてX線結像実験を行う.分解能評価,視野特性評価,長時間の安定性評価などを調査することで性能だけでなく実用性も兼ね備えたシステムの完成を目指す.以上の評価を光学系開発にフィードバックすることで高度な結像光学系の実現を着実に進める.4では,次々世代X線顕微鏡に必要な結像光学系の開発をシミュレーションベースで進める.高分解能だけでなく,コンパクトかつ容易な調整が可能なシステムの実現を目指す.初年度は,1波動光学シミュレーションに基づいた光学設計とその性能予測,2新規結像ミラー作製法の検討,3X線結像実験,を実施した.1では,結像光学系の光学設計を進めた.従来法である光線追跡法とFresnel-Kirchhoffの回折理論に基づいたシミュレーションを行うことで,その性能を正確に予想しながら詳細設計を行うことができた.特に,コマ収差,像面湾曲,歪曲収差,ミラー形状誤差起因の波面収差に関する知見を深めることができ,ミラー作製や顕微鏡設計に必要な指針を得ることができた.2では,新規結像ミラーのアライメントが簡単になることを第一優先として,いくつかのミラー作製方法・アッセンブリ方法を提案した.アッセンブリ後に2枚のミラーの相対位置を固定するために,接着に関する実験を行い,実用に耐えることができる接着手法を確立することができた.接着前後でミラー形状やその配置を高精度に測定したところ,接着による影響は顕微鏡性能に影響を与えない程度であることがわかった.3では,デモ実験用に作製した結像ミラーを使ったX線結像実験をSPring-8にて実施した.実際にX線を結像したところ,50nm程度の点広がり関数を確認することができた.これによって,必要な要素技術(アライメント手法,点広がり関数の計測手法,視野サイズ計測,X線波面計測,反射率計測)の確立や結像技術の向上を図ることができた.ミラーアライメントについてはいくつかの課題が得られ,次年度以降に継続してその改善に取り組む.計画通りに研究を実施することができた.特に,新規結像ミラーのデモ実験に成功しており,今後はこの性能を向上させることに尽力する.一方で,そのミラーアライメントは,やや熟練度を要求するため,ユーザーが容易に調整できるような結像光学系の構築が必要である.次年度以降にさらに実用的なミラーシステムの開発を行うことで,当該研究を計画以上に飛躍させることを目指している.次年度以降は,1新規結像ミラー作製法の高度化,2グレイディッド多層膜成膜技術の高度化,3X線顕微鏡実験,4さらに新しい結像光学系の提案を実施する.1では,引き続きミラー作製法の改良を進める.得られたミラーはX線波面計測法によって評価し,顕微鏡としての正確な性能予測を実施していきたい.

2では,多層膜成膜装置の精度検証を進めると共に,その精度向上を図る.また,様々な材料の多層膜を作製し,界面粗さ特性の評価を行う.最適な材料の探索によって,高入射角条件下でも高い反射率を得る多層膜を実現する.3では,12の完成度を評価するために,SPring-8にてX線結像実験を行う.分解能評価,視野特性評価,長時間の安定性評価などを調査することで性能だけでなく実用性も兼ね備えたシステムの完成を目指す.以上の評価を光学系開発にフィードバックすることで高度な結像光学系の実現を着実に進める.4では,次々世代X線顕微鏡に必要な結像光学系の開発をシミュレーションベースで進める.高分解能だけでなく,コンパクトかつ容易な調整が可能なシステムの実現を目指す.
循環調節及び神経栄養因子としてのPACAPの組織特異的遺伝子発現調節機構の解明

申請者は神経栄養因子及び循環調節因子としての機能を併せ持つ神経ペプチドpituitary adenylate cyclase activating polypeptide(PACAP)の生合成調節機序を明らかにする上で、遺伝子発現調節機序解明は必須となることから、マウスPACAP遺伝子の構造解析及び5'上流の転写調節領域の機能解析を行った。1.マウスPACAP遺伝子をクローニングし、構造解析を行ったところ、本遺伝子は6.5kbにわたり、5つのエクソンからなりヒト遺伝子とほぼ同一の構造を示した。また、FISH法により本遺伝子は第17染色体E5に局在することを明らかにした。2.RT-PCR法によりマウス各組織における本遺伝子発現を検討したところ、脳以外では副腎、胸腺において高発現を認めたが精巣では低発現であり、ヒト・ラットの精巣における高発現とは対照的であり遺伝子発現の種特異性が示唆された。3.5'RACE及びRNase protection assayによりその5'上流領域を解析したところ、転写開始部位は主に3カ所あり、その最上流の開始部位には2つのTATA様モチーフがあり、その上流領域には、CBP, Ap-1,GATA, GHF-1など様々な転写因子の結合サイトが認められた。後2カ所にはInr様配列を認め、本遺伝子が構成的発現と誘導的発現の2つの発現様式を取りうることが推察された。そしてマウス脳においては、3カ所の転写開始部位及び第1エクソンのal-ternativesplicingにより少なくとも5種の異なる5'非翻訳領域を持つmRNAが存在することを明らかにした。さらに5'上流領域の転写活性をルシフェラーゼアッセイを用いて検討したところ、サプレッサーとして働く領域があり、神経選択的サイレンサーに相同性の高い配列が認められることからPACAPの神経特異的発現の中核をなす転写調節エレメントである感触を得、その特異的結合因子の同定を進めている。申請者は神経栄養因子及び循環調節因子としての両方の機能を併せ持つユニークな神経ペプチドであるPACAP(Pituitary Adenylate Cyclase Activating Polypeptide)の生合成調節機構を明らかにする上で、遺伝子発現調節機序解明は必須となることから、平成11年度は10年度において単離したマウスPACAP遺伝子クローンについて特に5'上流の転写調節領域を中心として構造解析を行った。(1)マウス肝臓由来遺伝子ライブラリーよりマウスPACAPcDNAをプローブとしてスクリーニングして得られたクローンについて、制限酵素マッピング及び塩基配列決定により、構造解析を行った。クローニングされたマウスPACAP遺伝子は6.5kbにわたり、5つのエクソンからなり、ヒト遺伝子とほぼ同一の構造を示した。マウス染色体上の座位を明らかにするため、FISH法を行い、マウス第17染色体E5に局在することを明らかにした。(2)5'RACE,Ribonuclease protection assay及びプライマー伸長法によりその5'上流領域を解析し、転写開始点を同定したところ、転写開始点は主に3カ所あり、一つはTATA様モチーフの30bp下流に存在し、後2カ所にはhouse keeping遺伝子の転写開始部位によく見られるInr様配列が認められ、構成的発現と誘導的発現の2種類の発現様式を取りうることが示唆された。また5'上流調節域には、CRE,TRE,GHF-1,AP-1など様々な転写因子の結合サイトが認められ、本遺伝子発現が複雑に制御されていることが推察された。そしてalternative splicingにより少なくとも4種の異なった5'非翻訳領域を持つmRNAが脳内に存在することが明らかとなった。(3)RT-PCR法によりマウス各組織におけるPACAP遺伝子発現を検討したところ、脳以外では副腎、胸腺において高発現を認めたが精巣では低発現であることを観察した。

マウス遺伝子はヒト遺伝子と構造上の類似性が認められるものの、遺伝子発現の体内分布がヒトとは異なることから、その発現の種特異性が示唆された。申請者は神経栄養因子及び循環調節因子としての機能を併せ持つ神経ペプチドpituitary aden ylate cyclase activating polypeptide(PACAP)の生合成調節機序を明らかにする上で、遺伝子発現調節機序解明は必須となることから、平成12年度は11年度において構造解析を行った5'上流の転写調節領域の機能解析を行った。1.マウス脳においては、本遺伝子のエクソン1と2のalternative splicingにより少なくとも4種の異なる5'非翻訳領域を持つmRNAが存在することを明らかにしている。そのうち最上流の転写開始点近傍にあるTATA様モチーフについてさらに解析を進め、その上流に、ヒトの遺伝子においてもよく保存されている新たなTATA様モチーフを見出し、基本転写における両モチーフの機能的寄与を比較検討した。それぞれのモチーフ配列に点突然変異を導入し、ルシフェラーゼ遺伝子の上流につなぎC6細胞にてその基本転写活性を検討したところ、新たに同定した上流側のTATA配列の方がよりfunctionalであった。さらに、プライマー伸長法により、新たな最上流の転写開始点を同定することができた。2.5'上流領域の転写活性をルシフェラーゼアッセイを用いて検討したところ、サプレッサーとして働く領域があり、神経選択的サイレンサーに相同性の高い配列が認められた。そこでこの領域をSV40プロモーターとともにルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に挿入し、その酵素活性を指標に転写活性を検討したところ、SWISS3T3細胞においてSV40のプロモーター活性を強力に抑制することを見出した。しかも未分化なPC12細胞でも同様の抑制作用が見られるものの、NGFにて分化したPC12細胞ではその抑制作用が減弱することを確認しており、PACAPの神経特異的発現の中核をなす転写調節エレメントである感触を得、その特異的結合因子の同定を進めている。
ヌクレオチド除去修復を制御する因子の検索とその制御機構の解析

ヌクレオチド除去を制御する因子の検索およびその制御機構の解明p53蛋白質は、紫外線などによりDNA損傷が起こった場合、細胞周期を止め、DNA修復を起こさせる過程に働き、またそれ自身DNA切断活性を持つことが報告されており、DNA損傷修復反応に直接関与していることも考えられる。そこで今回、哺乳類細胞の抽出液による無細胞ヌクレオチド除去修復系に対するp53蛋白質の影響を検討した。p53については、昆虫細胞より精製した組換え蛋白質を用いた。p53蛋白質の量依存的に、ヌクレオチド除去修復活性が促進された。無細胞ヌクレオチド除去修復系においてヌクレオチド除去修復反応を、損傷部位の切断までと、それ以降のDNA合成反応の2段階に分けることができるが、p53蛋白質の促進効果は、後者の段階で見られた。現在さらに、この後者の反応に関与する蛋白質群のいずれかとのp53蛋白質の相互作用がないかを検討している。ヌクレオチド除去修復に必須な因子であるTFIIHの構成サブユニットのひとつであるMO15は、サイクリン依存性キナーゼ(cdk)をリン酸化して活性化するcdk活性化キナーゼであることが報告された。TFIIHは、MO15に起因するキナーゼ活性を持っており、細胞周期との関連性が示唆される。そこで今回、XPCおよびXPG蛋白質のTFIIHによるリン酸化、および活性に対する影響を検討した。XPCおよびXPGは昆虫細胞より精製した組換え蛋白質を用いた。XPC、XPGともに検出できるレベルでTFIIHによってリン酸化された。XPGが持つ構造特異的DNA切断活性は、このリン酸化によっては影響を受けなかった。しかし、ATP非依存的にTFIIHによってXPGの構造特異的DNA切断活性が促進された。現在さらに、XPC、XPGのリン酸化フォームの違いによる他のヌクレオチド除去修復因子との相互作用の差異などについて検討している。
転写装置による転写シグナル識別機構

転写装置RNAポリメラーゼによる転写シグナル識別機構を解明するために、【◯!1】RNAポリメラーゼが識別するDNA構造と、【◯!2】転写シグナル識別に必要なRNAポリメラーゼ上の機能部位を解析し、次の結果を得た。1.大腸菌各種遺伝子からプロモーター(転写開始信号)を含むDNA断片のコレクションを作成し、その混合物を同時に反応させて転写産物RNAを個別に定量する反応測定系を開発した。この混合転写系を用いて、プロモーターの強度順位を沢定し、その結果から、転写装置によって識別されるための、至適の素構造を解析し、推定した。2.RNAポリメラーゼサブユニット遺伝子に変異をもつ大腸菌から純化した変異RNAポリメラーゼのなかに、プロモーター識別特異性が変化しているものを同定した。変異部位の分析結果から、プロモーター識別に関与する蛋白機能部位を、予備的に推定した。3.転写因子との相互作用によって、正常Rnaポリメラーゼも、プロモーター識別特異性を変えることを実証した。例えば、ppGppとの相互作用では、緊縮制御をうける遺伝子のプロモーター識別能を失ない、fMet-【tRNA(^Met_f)】と結合すれば、ある種のプロモーター識別能が昂進した。4.シグマサブユニットを交換すると、プロモーター選択能が大きく変動することを、熱ショック適応時に作動する【σ^(32)】の純化標品を調製して実証した。
脳卒中後の痙性麻痺に対する脳・脊髄刺激の実験的,臨床的研究

近年の救急医療をとりまく種々の進歩は脳卒中、頭部外傷等の急性期に於ける死亡率を次第に減少させているが、この事は同時に重篤な神経系の後遺症を残して、その後の人生を闘い抜いていかねばならぬ患者の増加をもたらせている。このような背景より、脳神経外科医も従来の如く、疾患の急性期に於ける治療のみならず、慢性期の諸問題にも目を向けねばならぬと考え、後遺症の中でも重篤な症状である片麻痺、遷延性意識障害の治療を開始してきた。その方法として脳脊髄電気刺激法を用い、主として第2頸椎硬膜外にリード線を設置し、刺激を上行させ脳幹網様体を賦活する事を試みてきた。この2年間に得られた結果は以下の如くである。すなわち(1)臨症例は遷延性意識障害例12例に対して脳脊髄電気刺激療法を行った。その結果、3例に臨床的に著効を認めた。(2)12例に於いて脳波上の改善を認めた。この改善とはα波の出現と増加であった。(3)脳脊髄電気刺激療法は局所脳血流量を増加させることを明らかにした。すなわちXenon-CT,Dynamic CT,及びSPECTにより刺激前後の局所脳血流を比較すると天幕上下を問わず20-40%の局所脳血流量の増加を刺激後に認めた。(4)髄液中のカテコールアミン代謝に及ぼす影響の検討の結果は以下の如くである。すなわち、脳脊髄電気刺激前後に於いて髄液中のNorepinephrine,Dopamin,DOPAC,HVA,5HIAA,3MT,5HTを測定したところ、刺激開始後8時間の短時間測定でも、また、刺激開始後3ケ月の長期的なfollow upに於いても、Norepinephrine,Dopamin,DOPAC,HVA,5HIAAが増加を示し、一方、3MT,5HTは減少の傾向を見せた。すなわちこの電気刺激療法にて、カテコールアミン系の代謝が促進されることを明らかにした。
高血圧発症における食塩依存性と腎及び循環中枢のα1,α2受容体との関連

1.研究目的:我々は,自然発症高血圧ラット(SHR)で食塩摂取量を変化させた時,SHRの腎尿細管細胞の側底膜のα2受容体数が増加し(J Hypertens9:901-908,1991),視床下部と延髄のα1,α2受容体数にも変化が現われること(琉球医学会雑誌12(1):62-73,1991)を見いだした。本研究では,食塩負荷による高血圧発症が遺伝的に規定された実験モデルであるDahl-IwaiSラットを用い,高血圧発症期に腎と循環中枢のα受容体数および親和性に変化があるか否かを調べる。さらに延髄の循環中枢へα受容体刺激薬および遮断薬を微量注入した際の血圧,脈拍数の変化を記録し,機能の変化の指標とする。もって食塩感受性は中枢および腎α受容体の変化を介して高血圧の発症に関与するのか否か検索する。2.研究の進展状況:1)受容体測定実験:[3H]prazosin,[3H]rauwolsineを用いて,DahlSラットの脳(大脳皮質,視床下部,延髄)形質膜および腎尿細管側底膜のα1,α2受容体結合測定を終了し総括した。脳のオートラジオ・グラフィーは予備実験にて安定した像が得られず中止した,今後の検討課題である。2)循環中枢へのクロニジン微量注入実験を行った。3.新たに得られた知見:Dahl-IwaiSラットを4週令より6週令まで,あるいは,10週令まで高食塩食(8.0%NaCl)ならびに低食塩食(0.3%NaCl)下に飼育し,中枢ならびに腎のαレセプターに対する食塩負荷の影響を検討したところ,6週令のラットで高食塩負荷群において延髄のα2レセプター密度が著明な低値を示し,腎尿細管側底膜のα1およびα2レセプター密度が著明に高値を示した。10週令では低塩負荷群でも延髄のα2レセプター密度が減少して高塩負荷群との差は消失し,腎尿細管側底膜のα1,α2レセプター密度は有意に増加した。Dahl-IwaiSラットでは,高食塩負荷後早期に,延髄α2レセプターの減少と腎尿細管側底膜のα1,α2レセプターを介し,交感神経活動の亢進とNa貯留の増加が示唆された。これらの機序が,食塩負荷による血圧上昇に寄与すると思われる(要旨を,14th Scientiffic Meeting of the International Societyof Hypertension(Madrid)で発表した)。6週令から10-14日にわたって高食塩食,あるいは低食塩食で飼育した後に,ウレタン麻酔下に延髄腹外側野への薬物微量注入実験を行った。吻側部への注入では,DahlS,Rラットとも食塩負荷の有無によらず,常に血圧の低下と脈拍数の減少を惹起した。しかし,α2受容体遮断薬のSK&F86466の注入に対しては,血圧,脈拍とも変化を示さなかった。一方,延髄腹外野尾側部への注入に対しては,持続的な昇圧もしくは一過性の昇圧に引き続く降圧反応が認められ,同部へのSK&F86466の注入は明らかな降圧を惹起した。以上より,延髄腹外側野尾側部ではα2受容体を介する内因性の機序が,局所の心血管ニューロンの活動を緊張性に抑制していると考えられた。10週令では低塩負荷群でも延髄のα2レセプター密度が減少して高塩負荷群との差は消失し,腎尿細管側底膜のα

1,α2レセプター密度は有意に増加した。Dahl-IwaiSラットでは,高食塩負荷後早期に,延髄α2レセプターの減少と腎尿細管側底膜のα1,α2レセプターを介し,交感神経活動の亢進とNa貯留の増加が示唆された。これらの機序が,食塩負荷による血圧上昇に寄与すると思われる(要旨を,14th Scientiffic Meeting of the International Societyof Hypertension(Madrid)で発表した)。6週令から10-14日にわたって高食塩食,あるいは低食塩食で飼育した後に,ウレタン麻酔下に延髄腹外側野への薬物微量注入実験を行った。吻側部への注入では,DahlS,Rラットとも食塩負荷の有無によらず,常に血圧の低下と脈拍数の減少を惹起した。しかし,α2受容体遮断薬のSK&F86466の注入に対しては,血圧,脈拍とも変化を示さなかった。一方,延髄腹外野尾側部への注入に対しては,持続的な昇圧もしくは一過性の昇圧に引き続く降圧反応が認められ,同部へのSK&F86466の注入は明らかな降圧を惹起した。以上より,延髄腹外側野尾側部ではα2受容体を介する内因性の機序が,局所の心血管ニューロンの活動を緊張性に抑制していると考えられた。1.研究目的我々は,自然発症高血圧ラット(SHR)で食塩摂取量を変化させた時,SHRの捉尿細統細胞の側底膜のα2受容体数が増加し(J Hypertens9:901ー908,1991),視床下部と延髄のα1,α2受容体数にも変化が現われること(琉球医学会雑誌)12(1):62ー73,1991)を見いだした.本研究では,食塩負荷によるで高血圧発症が遺伝的に規定された実験モデルであるDahl Sラットを用い高血圧発症期に腎と循環中枢のα受容体数および親和性に変化があるか否がを調べる.さらに延髄の循環中枢へα受容体刺激薬および遮断薬を微量注入した際の血圧,脈拍数,腎交感神経活動の変化を記録し,機能の変化の指標とする.もって食塩感受性は中枢および腎α受容体の変化を介して高血圧の発症に関与するのか否か検索する.2.研究の進展状況1)受容体測定実験:[3H]prazosin,[3H]rauwolscineを用いて,Dahl Sラットの脳(大脳皮質,視床下部,延髄)形質膜および腎尿細管側底膜のα1,α2受容体結合測定を終了した.脳のオ-トラジオ・グラフィ-は現在進行中である.2)循環中枢への薬剤微量注入実験:現在進行中である.3.新たに得られた知見DahlーIwai Sラットを4週令より6週令まで,あるいは,10週令まで高食塩食(8.0%NaCl)ならびに低食塩食(0.3%NaCl)下に飼育し,中枢ならびに腎のαレセプタ-に対する食塩負荷の影響を検討したところ,6週令のラットで高食塩負荷群において延髄のα2レセプタ-密度が著明な減少を示し,腎尿細管側底膜のα1およびα2レセプタ-密度が著明に増加した.Dahl Sラットでは,高食塩負荷後早期に,延髄α2レセプタ-機序の減弱にもとずく交感神経活動の亢進と,腎α1,α2レセプタ-を介するNa貯留の増加が示唆された.これらの機序が,食塩負荷による血圧上昇に寄与する可能性がある(要旨を,1991年10月の第14回日本高血圧学会総会で発表した).1.研究目的:我々は、自然発症高血圧ラット(SHR)で食塩摂取量を変化させた時,SHRの腎尿細管細胞の側底膜のα2受容体数が増加し(J Hypertens9:901-908,1991),視床下部と延髄のα1,α2受容体数にも変化が現われること(琉球医学会雑誌) 12(1):62-73,1991)を見いだした。
遺伝的アルゴリズムを用いた都市再開発の最適化設計手法に関する研究

2ヶ年研究概要:都市再開発の事業計画では、外部から要求される社会的条件ならびに内部主体からの要求条件が錯綜し、それを整理することが建築企画作業において大きな比重を占めている。本研究では実務家に対する聞き取り調査を通して、これらに影響を及ぼす各種要因と変化の構造について検討してきた。従来の計画手法では、各分野の専門家が個別に条件を検討し、その結果を建築企画者がコーディネートすることで設計条件を決定してきたが、この作業プロセスは複雑な上に手戻りが多く効率的ではない。複合都市建築の典型事例であるホテルを対象に設計条件確定プロセスにGAを応用して簡略化し、その操作性の検討を試みた。1.事業性検討用計算式の作成ホテル事業を複合開発内において新規に行なう場合の事業性について投資利回率を評価関数として検討を行なうための計算式モデルを作成する。実際には立地周辺の地域性や文化性を鑑みて計画を進めなければならないが、都市内でのロケーションならびに、事業プロジェクト内での他施設との複合比、客層に絞って検討を進めた。2. GAによる事業性検討可変条件を全て当てはめることによって得られる評価関数の最適値を求める操作をGAによって簡略化した。収入が増大すれば利回率が向上するのは自明であるが、客室単価を引上げることによって客室稼働率や実収率は低下し、宿泊客の満足度を高めるために建設費も増大するため、一義的には判断がつきにくい命題となる。変数限定モデルであるが、計算量の大幅な軽減が期待できることが明らかになった。3. GAを用いた最適化設計手法の検討稼働率や宿泊単価なと事業採算性に関わる重要な数値も競合事例の調査結果や需要調査の結果を考慮して設定しているのが実状であるが、開業後の実績から判断される各種条件と稼働率、実収率なとの関係を函数として捉え、実態調査をもとに稼働率や実収率を評価関数としたGAとしてプログラムすることで建築企画者の勘に頼られていた剖分を軽減することができるであろうことが明らかになった。初年度研究概要:都市再開発の計画に際して外部から要求される社会的条件ならびに複合開発に参加する内部主体からの要求条件を実務家に対する聞き取り調査を通して整理し、これらに影響を及ぼす各種要因と変化の構造について検討してきた。従来の計画手法では、各分野における専門家が個別に条件を検討し、その結果をコーディネートすることで対処してきたが、複雑な上に手戻りが多く効率的ではない。公共性の強い都市開発は、経済的効率や使い勝手のみならず、周辺環境への影響や景観面での配慮がなされるべきであり、計画段階においてなお一層複雑な検討を行わなければならない。従来、計画者の個人的な才能や資質に頼ってきたこの作業の一部を遺伝的アルゴリズムとしてプログラムし、計画技法としての汎用性を検討した。(1)要求条件の整理実際の都市再開発において外部から要求される社会的条件ならびに複合開発に参加する内部主体としてのホテルからの要求条件を調査し、それらに影響を及ぼす社会・経済変動や物理・構造的条件など各種要因と変化の関係について整理・分析した。生物進化(選択、淘汰、突然変異)の原理を模倣した遺伝的アルゴリズムをプログラムしてワークステーション上で走らせるため、GENESISなど汎用基本プログラムについて検討し、その実用性について検討し有効に利用できることを確認した。(3)簡易プログラムの試作検討実際の都市再開発のフィージビリティスタディで検討されている権利変換と処分床の採算性を評価関数とした遺伝的アルゴリズムを試作し、本研究における遺伝的アルゴリズムの基本プログラムとするため操作性の向上を目的にブラッシュアップを行ってきた。
イノシトール燐脂質-3キナーゼを介する細胞増殖、細胞死の制御分子機序

イノシトールリン脂質-3キナーゼ(PI3K)が、細胞の活性化・生存に重要な役割を担っていることは、薬理学的な実験より示されてきた。しかしながら、この分子の多様性(p85サブユニットはα,βと2つ存在し、p110サブユニットはα,β,δと3つ存在する)を考えると、それそれのアイソフォーム間で機能的相違・相同性が存在するのかどうか疑問として残っていた。分子遺伝学的にP110α,β,δ単独の欠損細胞を樹立して、この問題にアプローチした。その結果、1)P110α,は細胞の生存にβ,δよりもより重要な役割を担っていること、2)PI3K活性化の下流に存在するAktの活性化にはP110α,β,δがredundantな機能を担っていることが明らかになった。また、細胞表面レセプターからのPI3K活性化機構に関し、新規アダプター分子BCAPを単離し、この分子がB細胞レセプター依存性PI3K活性化に必須の機能を担っていることを明らかにした。
尿中代謝物による生物学的モニタリングのための精度管理用試料の作製

わが国で行われている大規模な生物学的モニタリングに対応して、多くの測定所を対象とした外部精度管理が行われている。外部精度管理について、正確度の測定により適切で、かつ保存性の良い試料の作製の為の研究を行った。外部精度管理用試料としては、馬尿酸、メチル馬尿酸、マンデル酸を添加した人口尿、人尿を用い、労働省による分布1、2、3を定める境界値より、低濃度、中濃度、高濃度液を作製した。保存による代謝産物濃度の変動を以下に示す事とする。(1)人口尿としては、人の自然尿の主成分として、従来の塩化ナトリウム、燐酸アンモン、尿素に、新たに、尿酸、クレアチニンを加え、燐酸緩衝液で水素イオン濃度を調節した。次いで、この試料を30°、1°、及び-20°Cに1、2、4週間、保存して、保存前後におけるこれらの代謝産物濃度の変動を調べた。その結果、これらの代謝産物は、30°で1週間、1°で1.5週間、-20°で4週間の保存では、保存前の97%異常の濃度を保ち得た。デルタアミノレブリン酸、クレアチニンは、尿中代謝産物より不安定であった。(2)人尿に馬尿酸、メチル馬尿酸、マンデル酸を添加して、外部精度管理用の試料を作製した。そして、高濃度、低濃度の試料を4°C、及び-20°Cの条件下に1、2、4週間保存して、これらの代謝産物の濃度の変動を調べ、共に4週間まで保存し得る事が認められた。(3)人口尿、人尿に馬尿酸、メチル馬尿酸、マンデル酸を添加して、外部精度管理用の試料を作成した。そして、試料を凍結乾燥後、25°Cに保存して、これらの代謝産物の濃度の変動を調べた。その結果、4週間まで、ほぼ初期濃度を保っていることが認められた。(4)人工尿、人尿、それぞれの凍結乾燥尿を冷蔵下で3検査所に郵送後、測定し、よい成績を得た。精度管理精度管理用人口尿を作成するとともに,精度管理用自然尿の保存に関する検討を行なった。1)精度管理用人口尿【.encircled1.】従来使用されている人口尿に尿酸,クレアチニンを加えて以下に示す人口尿を作成しpHを調製した。濃度(g/1)として,塩化ナトリウム(2.32),燐酸アンモン(0.2)、尿素(3.0),尿酸(0.7),硫酸(0.4),食用色素タートラジン(0.02),クレアチニン(1.3),アジ化ナトリウム(0.2),この人口尿に馬尿酸,メチル馬尿酸,マンデル酸等の有機溶剤の尿中代謝産物を加えて,精度管理用の人口尿を作成した。【.encircled2.】低濃度トルエン暴露の際の尿による生物学的モニタリングのための代謝産物としてo-クレゾールの精度管理の必要性から、その定量法を開発した。2)精度管理用自然尿【.encircled1.】保存に関する検討,馬尿酸,メチル馬尿酸を含む尿についてその中のクレアチニンと共にその保存性につて検討した。凍結保存が非常に有効であることが示せた。比較的長期の6カ月凍結保存後も安定であった。【.encircled2.】凍結乾燥:自然尿に上記の代謝産物を加えて,凍結乾燥後の保存法を検討中である。わが国の現状わが国の尿中精度管理の現状を総括し報告した。

わが国で行われている大規模な生物学的モニタリングに対応して、多くの測定所を対象とした外部精度管理が行われている。外部精度管理について、正確度の測定により適切で、かつ保存性の良い試料の作製の為の研究を行った。外部精度管理用試料としては、馬尿酸、メチル馬尿酸、マンデル酸を添加した人工尿、人尿、人尿を用い、労働省による分布1、2、3を定める境界値より、低能度、中濃度、高濃度液を作製した。保存による代謝物産濃度の変動を以下に示す事とする。(1)人工尿としては、人の自然尿の主成分として、従来の塩化ナトリウム、燐酸アンモン、尿素に、新たに、尿酸、クレアチニンを加え、燐酸緩衝液で水素イオン濃度を調節した。次いで、この試料を30°、1°、及び-20°Cに1、2、4週間、保存して、保存前後におけるこれらの代謝物産濃度の変動を調べた。その結果、これらの代謝物産は、30°で1週間、1°で1.5週間、-20°で4週間の保存では、保存前の97%以上の濃度を保ち得た。デルタアミノレブリン酸、クレアチニンは、尿中代謝産物より不安定であった。(2)人尿に馬尿酸、メチル馬尿酸、マンデル酸を添加して、外部精度管理用の試料を作製した。そして、高濃度、低濃度の試料を1°及び-20°Cの条件下に1、2、4週間保存して、これらの代謝産物の濃度の変動を調べ、共に4週間まで保存し得る事が認められた。(3)人工尿、人尿に馬尿酸・メチル馬尿酸、マンデル酸を添加して、外部精度管理用の試料を作成した。そして、試料を凍結乾燥後、25°Cに保存して、これらの代謝産物の濃度の変動を調べた。その結果、4週間まで、ほぼ初期濃度を保っていることが認められた。(4)凍結乾燥尿を冷凍保存、液性尿を冷凍、冷凍保存の下に3検査所に郵送した。その結果、低濃度の代謝産物を含む液性尿の冷凍保存でやや低い値を認めた以外は、郵送前と一致する成績が得られた。
合成化学的アプローチによる赤潮毒プリムネシンの完全立体構造決定

プリムネシンは、ハプト藻Prymnesium parvumが生産する赤潮原因毒であり、分子量2000にも及ぶ大型天然物である。連続した1,6-ジオキサデカリン環、ポリオール部分、糖、長鎖共役ポリエンポリイン構造、アミノ基、塩素など多様な官能基を含む新規なポリエーテル系天然物であり、植物サポニンの約5000倍という極めて強力な溶血活性、強い魚毒性のほか様々な生物活性を示すことから注目を集めている。本研究では、有機合成化学とNMR解析を組み合わせる方法によりプリムネシンの完全立体構造決定を目的として研究を進めた。NMR解析により提出されたプリムネンシンのE/F環連結部の相対立体配置には不確定な部分が残されていたため、CDE/FG環部モデル化合物の立体選択的合成を行い、天然物とNMRデータを比較することにより当該部分の立体構造の確認を行うこととした。オキシラニルアニオンのカップリングと6-endo環化を鍵反応として合成した二環性化合物を共通中間体として、CD環とFG環部をそれぞれ合成した。両者をリチウムアセチリドとアルデヒドのカップリング反応により連結し、E環を混合メチルケタールとして閉環した後、シラン還元によりCDE/FG環部モデル化合物を合成した。現在、合成したモデル化合物の構造確認および天然物の相当する部分とのNMRデータの比較を行っている。連続した1,6-ジオキサデカリン環、ポリオール部分、糖、長鎖共役ポリエンポリイン構造、アミノ基、塩素など多様な官能基を含む新規なポリエーテル化合物であり、植物サポニンの1000倍以上という極めて強力な溶血活性のほか様々な生物活性を示すことから注目を集めている。本研究では、プリムネシンの完全立体構造決定の一環として、HI/JKK環部モデル化合物を合成し、天然物と^1H、^<13>C NMRケミカルシフト値を比較することによりI/J環連結部の相対立体配置の確定を行うと共に、立体配座解析を行うことを目的とした。トリ-O-アセチル-D-グルカールよりH環に相当するアセチレン、2-デオキシ-D-リボースよりJK環に相当するラクトンを合成した。リチウムアセチリドのラクトンへの付加とヘミケタールのEt_3SiH還元によるカップリング反応の後、56位塩素原子の立体選択的導入、三重結合の部分還元、得られたシスオレフィンのOsO_4酸化、続くジオールのジケトンへの酸化、TBS基の除去をへて得られるヘミケタールのEt_3SiH還元によりI環の構築を行い、HI/JK環部モデル化合物の合成に成功した。モデル化合物と天然物の相当する部分のNMRデータは一致を示し、これによりI/J環連結部の相対立体配置を確定した。また、モデル化合物の連結部は極性溶媒中でC/Cゴーシュ、非極性溶液中でC/Cアンチの立体配座を取ることを明らかにした。
多酸素化天然有機化合物の構築する超分子の構造と機能

平成8年度研究成果について概略を示す.1.海洋生物毒の構造と活性タイラギガイのカルシウムチャンネル活性化物質ピンナトキシン類については,広州化学研究所でハボウキガイから抽出されたものを用い大量精製法を確立した.また,エゾトガリメズミのカルシウムチャンネル拮抗物質については,唾液腺に活性物質の存在すること,比較的低分子物質であることが判明し,分離精製の道を開いた.2.バイオフィルム形成制御物質の探索p-ニトロフェネチルアミンのチオイソシアナ-ト体およびサリチル酸を中心に屋外実験のために試料を提供した.一方,海洋生物自身が生産している物質の探索も進め,石垣島にて採集した海草,イギスの仲間からトリブロモアセトアミドを活性物質として単離した.本物質の活性はp-ニトロフェネチルアミンチオイソシアナ-ト体の1/10ではあるが,海草に顕著な活性を示すこともあり,生態系には優しい防汚物質として期待されよう.3.抗腫瘍および抗炎症性物質の探索血管内皮細胞接着分子(VCAM-1)の産生阻害物質である,ハリクロリンについては現在癌転移抑制があるかどうかを試験中である.抗P388活性試験で見つかった物質として新規含窒素新規化合物を得た.今年度検討した新活性試験法にアポトーシスの誘導がある.一般に制癌剤は癌細胞に作用してDNAの断片化を引き起こす.この試験法は活性の判断が困難な固形癌においても適応できるので有望と判断される.今回ジョルキノリドDが10μg/mlで制癌剤エトポシド(VP-16)と同程度の活性を示すことが判明した.そこで立体化学が明らかでなかったこともあり,X線結晶構造解析によって解明した.骨粗鬆症治療薬として期待されるノルゾアンタミン類の前駆体探索の過程で新規物質を単離した.生物活性については検討中である.平成8年度研究成果について概略を示す.1.海洋生物毒の構造と活性タイラギガイのカルシウムチャンネル活性化物質ピンナトキシン類については,広州化学研究所でハボウキガイから抽出されたものを用い大量精製法を確立した.また,エゾトガリメズミのカルシウムチャンネル拮抗物質については,唾液腺に活性物質の存在すること,比較的低分子物質であることが判明し,分離精製の道を開いた.2.バイオフィルム形成制御物質の探索p-ニトロフェネチルアミンのチオイソシアナ-ト体およびサリチル酸を中心に屋外実験のために試料を提供した.一方,海洋生物自身が生産している物質の探索も進め,石垣島にて採集した海草,イギスの仲間からトリブロモアセトアミドを活性物質として単離した.本物質の活性はp-ニトロフェネチルアミンチオイソシアナ-ト体の1/10ではあるが,海草に顕著な活性を示すこともあり,生態系には優しい防汚物質として期待されよう.3.抗腫瘍および抗炎症性物質の探索血管内皮細胞接着分子(VCAM-1)の産生阻害物質である,ハリクロリンについては現在癌転移抑制があるかどうかを試験中である.抗P388活性試験で見つかった物質として新規含窒素新規化合物を得た.今年度検討した新活性試験法にアポトーシスの誘導がある.一般に制癌剤は癌細胞に作用してDNAの断片化を引き起こす.この試験法は活性の判断が困難な固形癌においても適応できるので有望と判断される.今回ジョルキノリドDが10μg/mlで制癌剤エトポシド(VP-16)と同程度の活性を示すことが判明した.そこで立体化学が明らかでなかったこともあり,X線結晶構造解析によって解明した.骨粗鬆症治療薬として期待されるノルゾアンタミン類の前駆体探索の過程で新規物質を単離した.生物活性については検討中である.
昭和戦前・戦中期の北海道政治に関する研究

本研究では、政党(立憲政友会と憲政会及び立憲民政党)と北海道政治(19101940年)という視角から、戦前日本における政党政治の実態の一端を明らかにするとともに、戦前の北海道開発構想の再評価を行った。その際、北海道選出代議士、政党の北海道支部、北海道議会、北海道庁に着目した。この結果、地域開発には二大政党制よりも、一党優位政党制の方が有効ではないかという新たな視座が提示された。さらに、戦前北海道開発構想の先進性が明らかになった。交付申請書の「研究の目的」に記述した北海道選出代議士の政治的役割について考察するため、主として北海道の貴重史料の調査にあたった。これらの史料を用いて、交付申請書の「平成25年度の研究実施計画」、「平成26年度の研究実施計画」に記述した木下成太郎(立憲政友会北海道支部長)ら北海道選出代議士を中心に、第二期北海道拓殖計画策定の政治過程(1925年1927年)を検討した論文「第二期北海道拓殖計画策定と北海道選出代議士」を完成させ、研究成果として査読誌『日本歴史』に投稿した。同論の具体的内容は、北海道選出代議士が中央の政党間対立とは別に、拓殖政策の遂行のためには超党派で提携する場合があることを明らかにしたことである。さらに、「平成26年度の研究実施計画」に記述した第二期北海道拓殖計画の財源問題をめぐる二大政党(政友会と立憲民政党)北海道支部の対立について1928年の第一回普通選挙を中心に検討した論文(1927年1929年)を執筆中である。本研究の意義は、従来の日本政治史においてほとんど着目されてこなかった北海道拓殖を中央における政党政治の枠組みから捉え直したことである。北海道は戦前日本において参政権を持つ唯一の植民地であった(朝鮮、台湾、樺太に参政権はなかった)。これまでの北海道史研究において、第二期北海道拓殖計画の内容については詳細に紹介されてきたが、拓殖計画の決定過程における二大政党の動向に関する分析については、本研究以前まで残された課題となっており、北海道史においても本研究の重要性は高いと考える。また、戦前の北海道拓殖と戦後の北海道開発の連続性は戦後の道庁関係者によってよく指摘されてきたが、現在まで本格的な研究がなされていない。本研究の完成によって、戦前の北海道拓殖と政党の関係の全体像が明らかとなり、戦後の北海道開発と政党との関係を考える手掛かりも提示されるだろう。第二期北海道拓殖計画と戦前二大政党(立憲政友会と憲政会及び立憲民政党)の関係について、三論文を通して以下の三点を検討した。その際に、これまでほんど注目されてこなかった「北海タイムス」・「小樽新聞」・「函館新聞」などの地方紙(マイクロフィルム)や「高岡パンフレット」などの北海道大学所蔵の貴重史料、「橋本東三文書」などの北海道立文書館所蔵の貴重史料を用いた。第一に、憲政会政権期の第二期拓殖計画策定時において連携した二大政党北海道支部だったが、中央の政権競争の影響をうけて対立するようになった。そのことは、同計画を財源面で不十分なものとする結果となった。第二に、田中義一政友会内閣期において、政友会は同計画改訂を企図したが、同党北海道支部は第一回普通選挙及び道会選挙において民政党を打倒するため、超党派問題の同計画を同党の党略に従属させた。このことはさらなる二大政党対立を惹起させ、同計画改訂は失敗した。第三に、民政党政権期において二大政党北海道支部は昭和恐慌の深刻化をうけ、対立から連携に転じた。浜口雄幸首相狙撃事件を機に苛烈化した中央の二大政党間対立と対照的に、二大政党北海道支部は道会において同計画改訂で一致し、失業対策問題でも共闘した。地方における二大政党の連携の機運が中央における協力内閣運動の背景にあった。近年の日本近現代政治史研究では、戦前二大政党制が地方に及ぼした影響の重要性が指摘されている。本研究は戦前二大政党の問題を考察するとともに、二大政党の力量の再評価を北海道という視角から試みる点において意義がある。本研究は、北海道という特殊な地方から戦前の政党政治を考察すると同時に、政党政治の形態が地域開発にどのような影響を及ぼすかということを考察する試みである。当該年度において得た研究成果の具体的内容は以下の通りである。第一に、北海道第二期拓殖計画(以降、「第二期拓計」と呼ぶ)策定の政治過程(一九二五年五月一九二七年四月)を検討することで、北海道開発構想の歴史的再評価を行った。第二に、戦前二大政党制の絶頂期(一九二七年四月一九三二年五月)における二大政党(立憲政友会、立憲民政党)北海道支部の動向を検討することで、二大政党間の競合の激化が第二期拓計を停滞させたことを明らかにした。第三に、政党内閣崩壊後の齋藤実内閣期(一九三二年五月一九三四年七月)における二大政党北海道支部の動向に着目し、未曾有の凶作・水害を機に、二大政党が対立から提携に転じ、第二期拓計改訂運動を推進していったことを明らかにした。その意義は、以下の三点にある。第一に、戦前二大政党が北海道拓殖政策という地域開発に対して、いかに取り組んだかという新たな視角を導入したことである。第二に、政党間の競合が地域開発を遅らせるという二大政党制の負の側面を明らかにしたことである。

第三に、二大政党制の衰退(実質的に政友会の一党優位政党制)が戦後につながる地域開発を推進したことである。本研究の重要性は、北海道という地域史のみならず、日本政党史研究においても高いものであると考える。学術論文三本の投稿(現在査読中)、同一本の執筆(近日投稿予定)、一度の学会報告と、今後につながる成果を得ることができた。研究期間を通じて「戦前北海道開発と政党政治」(19101940年)について、体系的な研究を行った。本研究の意義は、戦前政党政治の成立及び崩壊過程を地方政治から明らかにするとともに、戦前北海道開発の先進性について再評価を行い、日本近現代史研究に新たな視点を提示したことである。具体的には、先行研究において二大政党制の完成期と評される田中義一(立憲政友会)・浜口雄幸・第二次若槻礼次郎(立憲民政党)内閣が北海道開発に及ぼした悪影響を実証するとともに、先行研究において過小評価されていた政党内閣崩壊以後における政党の影響力の強さを北海道政治の視角から明らかにした。本研究は日本近現代史研究のみならず、北海道という地方史を考える上でも重要である。上記の研究成果は、著書として公刊予定であり、構成は以下の通りである。第一章「政党政治の確立と北海道第一期拓殖計画」...『道歴研年報』(18)2017年掲載決定、第二章「北海道第二期拓殖計画策定と二大政党」...『ヒストリア』(262)2017年掲載決定、第三章「田中義一内閣と北海道第二期拓殖計画」...『北海道東北史研究』(11)2017年掲載決定、第四章「立憲民政党政権と北海道政治」...『日本歴史』(829)2017年掲載決定、第五章「斎藤実内閣期における北海道政治」...『史学雑誌』において審査中、第六章「一九三五年の北海道開発構想と二大政党の北海道支部」...『地方史研究』において審査中、第七章「政党解消過程における二大政党の北海道支部」...『北大史学』(57)2017年掲載決定。このほか、序章と結章は書下ろしを予定している。以上の成果は、「北海道歴史研究者協議会」及び「北大史学会」において学会報告を行う。本研究では、政党(立憲政友会と憲政会及び立憲民政党)と北海道政治(19101940年)という視角から、戦前日本における政党政治の実態の一端を明らかにするとともに、戦前の北海道開発構想の再評価を行った。その際、北海道選出代議士、政党の北海道支部、北海道議会、北海道庁に着目した。この結果、地域開発には二大政党制よりも、一党優位政党制の方が有効ではないかという新たな視座が提示された。さらに、戦前北海道開発構想の先進性が明らかになった。戦前二大政党制の絶頂期において、中央における政党間政権競争の影響をうけ、第二期北海道拓殖計画が不完全なものとなり、同計画改訂の試みも失敗したことを指摘した。北海道もまた、党弊から無縁ではなかったことを解明するとともに、戦前二大政党制と地方との関係の一端を明らかにした。北海道選出代議士及び北海道会議員を中心に、二大政党北海道支部を検討し、選挙時における各支部の特色や中央における独自の政治的役割を明らかにした。二大政党に従属する北海道庁や道会、超党派で形成される北海道協会にも着目し、北海道政治の全体像の把握に努めた。なお、当該年度の成果については、近日中の学術雑誌への投稿を予定している。今後の推進方策は、以下の二点である。第一に、戦後の北海道総合開発につながる1935年の北海道第二期拓殖計改訂画運動について考察する。
角度分解反射高速電子線回析と衝撃脱離質量分析の開発と極表面構造の三次元解析

本研究では、角度分解反射高速電子線回折装置(Angular Resolved Reflection High Energy Electron Doffraction;AR-RHEED)を設計・製作し、最表面からバルクに至るまでの固体の三次元構造を明らかにすることを目的とした。10^<-8>Pa以下の超高真空雰囲気を作製し、二硫化モリブデン(0001)単結晶(MoS_2)を用いてAR-RHEEDの性能評価を行ったところ、電子線の入射角度及び入射方向かかわらず鮮明なストリークパターンが得られることを確認した。このMoS_2(0001)単結晶上に分子線エピタキシー法(MBE)を用いてフラーレンC_<60>の薄膜を形成し、角度分解反射高速電子線回折を行ったところ、C_<60>の被覆率に対応してMOS_2とC_<60>の混在したストリークパターンを得ることができた。MOS_2の回折パターンは数モノレイヤーのC_<60>被覆で消滅した。この薄膜はファンデルバールスエピタキシーによる超格子構造を形成し、C_<60>の核形成から島状成長まで平坦な構造をとることが明かとなった。C_<60>の格子定数は1nmであるので、本装置の分解能の高さを証明することができた。また工業的な応用を検討するため、ハードディスクからサンプルを切り出しその表面、界面構造を評価した。トライボロジー的機能確保のために塗布されているパーフルオロポリエーテル(PFPE)のパターンと保護膜であるアモルファスカーボンからのハローリングとが得られた。後者の厚さが10nmであるため、その下地にあるCO-Cr-Ta-Pt磁性層からの回折は得られなかった。このことは本装置がより表面に敏感な用途に用いるべきであることを示している。電子線衝撃による気体の脱離を四重極質量分析を用いて検討したが、FやOやCのピークを有為的に示すためにはポールピースの幾何的位置を改良する必要があることが判った。また、チャレンジを行った電子線エネルギー損失分光(EELS)は現有のアナライザーでは困難で、EELS専用のものを用いる必要があると結論した。極表面の3次元構造を解析するために、角度分解反射高速電子線回折装置(AR-RHEED)の設計・製作を行った。設計した超高真空槽内をコンビネーションポンプ(スパッタイオンポンプとチタンサブリメーションポンプ)とターボ分子ポンプによる真空排気により10^<-10>Torr以下の超高真空とし、AR-HEED測定中に表面を汚染しない雰囲気を実現した。AR-HEEDの電子銃は真空外からベローズ操作で、また電子銃内では偏向コイルによって電子ビームの入射角を可変できるように設計した。電子ビームのスポット径は現在のところ200ミクロンであるが、小孔を有するアパ-チャーの採用で50ミクロン程度まで絞ることが可能である。また、マイクロチャンネルプレートを蛍光スクリーン前面に装着することにより、RHEED像の輝度が著しく向上し、目視によるパターン変化の識別が極めて容易となった。電子線衝撃によって表面から脱離する分子は四重極質量分析管によって検出しているが、現段階では非常に微弱なシグナルしか得られていない。

しかしながら、この問題はイオン源の動作条件の最適化とイオンカウンティング法の採用で解消することができると考えられ、本研究で問題となる高感度測定の大きな障害とはならないものと思われる。RHEEDの入射角を1度未満とし、ほぼ表面に平衡に入射を行っても二硫化モルブデンやグラファイトの基底面のRHEEDパターンが鮮明に得られている。また、分子線エピタキシ-法によって作製したフラーレンの単分子膜あるいはシリコン(111)面の超格子構造(√3x√3,7x7)も観察されるので、本装置の機能は実験の実施に何らの問題もないものと思われる。現在はさらに入射角の低減を試みており、吸着層や汚染層の解析を続けている。固体表面への入射角度を変化させて得られる回折情報を解析し、最表面からバルクに至るまでの三次元構造を明かにするための角度分解反射高速電子線回折装置を設計、製作した。本装置は固体表面をwell-definedな状態で保持するために10^<-8>Pa以下の超高真空雰囲気を実現している。性能評価として、二硫化モリブデン(0001)単結晶(MoS_2)を用いて電子線の入射角度及び入射方向にかかわらず鮮明なストリークパターンが得られることを確認した。このMoS_2(0001)単結晶上に分子線エピタキシー法(MBE)を用いてフラーレンC_<60>の薄膜を形成し、角度分解反射高速電子線回折を行ったところ、C_<60>の被覆率に対応してMOS_2とC_<60>の混在したストリークパターンを得ることができた。MOS_2の回折パターンは数モノレイヤーのC_<60>被覆で消滅した。この薄膜はファンデルバールスエピタキシーによる超格子構造を形成し、C_<60>の核形成から島状成長まで平坦な構造をとることが明かとなった。C_<60>の格子定数は1nmであるので、本装置の分解能の高さを証明することができた。また工業的な応用を検討するため、コンピュータハードディスクからサンプルを切り出しその表面、界面構造を評価した。トライボロジー的機能確保のために塗布されているパーフルオロポリエーテル(PFPE)のパターンと保護膜であるアモルファスカーボンからのハローリングとが得られた。後者の厚さが10nmであるため、その下地にあるCO-Cr-Ta-Pt磁性層からの回折は得られなかった。このことは本装置がより表面に敏感な用途に用いるべきであることを示している。電子線衝撃による気体の脱離を四重極質量分析を用いて検討したが、FやOやCのピークを有為的に示すためにはポールピースの幾何的位置を改良する必要があることが判った。また、チャレンジを行った電子線エネルギー損失分光(EELS)は現有のアナライザーでは困難で、EELS専用のものを用いる必要があると結論した。