hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
各種材料の超精密切削加工における限界表面粗さの実験的検討

本研究では,ナノメータオーダ超精密切削加工の汎用化を目指して,各種材料の超精密切削表面粗さを,到達限界表面粗さの検討に力点をおきながら,実験的に検討した.実験では,軟質金属(AlおよびAl合金,無酸素銅等,金),プラスチック(光学関係レンズを中心),非晶質金属(無電解ニッケルリン),鉄鋼(SUS304)等の各種材料を超精密切削し,その表面を顕微鏡やSEMで観察するとともに,WYKOやAFMで仕上面粗さを調べた.その結果,以下の事柄が明確になった.1)仕上面は,スクラッチ・微小痕,粒界段差,微小うねり,バイト先端転写条痕によって構成される.一部のAl合金を除く材料では,スクラッチ・微小痕はほとんど見られなかった.2)あるバイト送り速度までは,バイト送り速度を小さくすると,仕上面粗さは小さくなる.しかし,あるバイト送り速度以下では,ほとんど変化しなくなり,限界仕上面粗さに到達する.3)到達限界粗さには,切削速度や切込みは大きな影響を及ぼさない.4)到達限界仕上面粗さは,工作物材料によって異なるが,一部のAI合金で形成されるスクラッチ・微小痕を除けば,9nm(Rmax)から5nm(Rmax)の範囲になった.5)到達限界仕上面粗さ状態における粒界段差は5nm(Rmax)以下,バイト先端転写条痕粗さは1nm(Rmax)から3nm(Rmax)となった.6)非晶質金属と金での到達限界粗さの状態では,粒界段差が発生しない,あるいは,ほとんど発生しない.このため,非晶質金属や金の到達限界仕上面粗さは,他の金属材料よりも良くなる.7)到達限界仕上面粗さ状態の仕上面の500nm角をAFMで測定した結果によれば,AlおよびAl合金や無酸素銅では.表面は粒子状になっていた.これに対して,金では,バイトの転写条痕が明確に見られ,金の延展性が大きく影響していることがわかった.8) SUS304の超精密切削では,切削速度が非常に遅い場合でも,バイト摩耗が大きく.超精密切削は,非常に困難であることが確認された.(講演発表)安井他:超精密切削限界仕上面粗さの実験的検討-各種材料の限界仕上面粗さについて-,1997年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集(1997)15安井他:超精密切削における切りくず形成最小切込み深さの実験的検討-切りくず幅の観察-,1998年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集(1998)584安井他:超精密切削における切りくず形成最小切込み深さの実験的検討-バイト刃先形状の影響-,1999年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集(1999)掲載待他5件本研究では,軟質金属(A1およびA1合金,無酸素銅等,金),プラスチック(光学関係レンズを中心),非晶質金属材料等の各種材料を超精密切削し,その表面を顕微鏡やSEMで観察するとともに,WYKOやAFMで仕上面粗さを調べた.その結果,現在までのところ以下の事柄が明確になった.1)仕上面は,スクラッチ・微小痕,粒界段差,微小うねり,バイト先端転写条痕によって構成される.一部のA1合金以外の材料では,スクラッチ・微小痕はほとんど見られなかった.2)あるバイト送り速度までは,バイト送り速度を小さくすると,仕上面粗さは小さくなる.しかし,あるバイト送り速度以下では,ほとんど変化しなくなり,到達限界仕上面粗さになる.3)到達限界粗さには,切削速度や切込みは大きな影響を及ぼさない.4)到達限界仕上面さは,工作物材料によって異なるが,一部A1合金で発生するスクラッチ・微小痕を除けば,5nm(Rmax)から9nm(Rmax)の範囲になった.5)到達限界仕上面粗さの構成要素は,粒界段差,微小うねり,バイト先端転写条痕であり,粒界段差5nm(Rmax)以下,バイト先端転写条痕1nm(Rmax)から2nm(Rmax)になった.(講演発表)安井他:超精密切削限界仕上面粗さの実験的検討ー各種材料の限界仕上面粗さについて-,1997年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集(1997)15安井他:プラスチックの超精密切削仕上面粗さの実験的検討ー仕上面粗さに及ぼす切削条件の影響-,1997年度精密工学会秋季大会学術講演会論文集(1997)17佐伯,安井他:プラスチック超精密切削表面の微細構造1997年度精密工学会九州支部飯塚地方講演会講演論文集(1997)15本研究では,ナノメータオーダ超精密切削加工の汎用化を目指して,各種材料の超精密切削表面粗さを,到達限界表面粗さの検討に力点をおきながら,実験的に検討した.実験では,軟質金属(AlおよびAl合金,無酸素銅等,金),プラスチック(光学関係レンズを中心),非晶質金属(無電解ニッケルリン),鉄鋼(SUS304)等の各種材料を超精密切削し,その表面を顕微鏡やSEMで観察するとともに,WYKOやAFMで仕上面粗さを調べた.その結果,以下の事柄が明確になった.

1)仕上面は,スクラッチ・微小痕,粒界段差,微小うねり,バイト先端転写条痕によって構成される.一部のAl合金を除く材料では,スクラッチ・微小痕はほとんど見られなかった.2)あるバイト送り速度までは,バイト送り速度を小さくすると,仕上面粗さは小さくなる.しかし,あるバイト送り速度以下では,ほとんど変化しなくなり,限界仕上面粗さに到達する.3)到達限界粗さには,切削速度や切込みは大きな影響を及ぼさない.4)到達限界仕上面粗さは,工作物材料によって異なるが,一部のAI合金で形成されるスクラッチ・微小痕を除けば,9nm(Rmax)から5nm(Rmax)の範囲になった.5)到達限界仕上面粗さ状態における粒界段差は5nm(Rmax)以下,バイト先端転写条痕粗さは1nm(Rmax)から3nm(Rmax)となった.6)非晶質金属と金での到達限界粗さの状態では,粒界段差が発生しない,あるいは,ほとんど発生しない.このため,非晶質金属や金の到達限界仕上面粗さは,他の金属材料よりも良くなる.7)到達限界仕上面粗さ状態の仕上面の500nm角をAFMで測定した結果によれば,AlおよびAl合金や無酸素銅では.表面は粒子状になっていた.これに対して,金では,バイトの転写条痕が明確に見られ,金の延展性が大きく影響していることがわかった.8) SUS304の超精密切削では,切削速度が非常に遅い場合でも,バイト摩耗が大きく.超精密切削は,非常に困難であることが確認された.(講演発表)安井他:超精密切削限界仕上面粗さの実験的検討-各種材料の限界仕上面粗さについて-,1997年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集(1997)15安井他:超精密切削における切りくず形成最小切込み深さの実験的検討-切りくず幅の観察-,1998年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集(1998)584安井他:超精密切削における切りくず形成最小切込み深さの実験的検討-バイト刃先形状の影響-,1999年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集(1999)掲載待他5件本研究では,ナノメータオーダ超精密切削加工の汎用化を目指して,各種材料の超精密切削表面粗さを,到達限界表面粗さの検討に力点をおきながら,実験的に検討した.実験では,軟質金属(AlおよびAl合金,無酸素銅等,金),プラスチック(光学関係レンズを中心),非晶質金属(無電解ニッケルリン),鉄鋼(SUS304)等の各種材料を超精密切削し,その表面を顕微鏡やSEMで観察するとともに,WYKOやAFMで仕上面粗さを調べた.その結果,以下の事柄が明確になった.1)仕上面は,スクラッチ・微小痕,粒界段差,微小うねり,バイト先端転写条痕によって構成される.一部のAl合金を除く材料では,スクラッチ・微小痕はほとんど見られなかった.2)あるバイト送り速度までは,バイト送り速度を小さくすると,仕上面粗さは小さくなる.しかし,あるバイト送り速度以下では,ほとんど変化しなくなり,限界仕上面粗さに到達する.3)到達限界粗さには,切削速度や切込みは大きな影響を及ぼさない.4)到達限界仕上面粗さは,工作物材料によって異なるが.一部のAl合金で形成されるスクラッチ・微小痕を除けば,9nm(Rmax)から5nm(Rmax)の範囲になった.5)到達限界仕上面粗さ状態における粒界段差は5nm(Rmax)以下,バイト先端転写条痕粗さは1nm(Rmax)から3nm(Rmax)となった.6)非晶質金属と金での到達限界粗さの状態では,粒界段差が発生しない,あるいは,ほとんど発生しない.このため、非晶質金属や金の到達限界仕上面粗さは,他の金属材料よりも良くなる.7)到達限界仕上面粗さ状態の仕上面の500nm角をAFMで測定した結果によれば,AlおよびAl合金や無酸素銅では,表面は粒子状になっていた.これに対して,金では,バイトの転写条痕が明確に見られ,金の延展性が大きく影響していることがわかった.
シリカガラス中の特異な酸素配置を有する光活性イオンによる新規機能の創製

メソポーラスシリカガラスに光活性イオンをドープして焼成・緻密化することでその周囲に歪んだ特異な酸素配位構造が生じ、高効率に発光するガラスが得られる。この構造と電子状態の相関を検討し、新規機能を発現させる設計につなげるために、量子化学計算とCu K-edge XAFSを組み合わせてCuをドープしたガラス中の発光イオンの構造を解析した。その結果、ボート型のSi-Oの8員環モデル構造でXANESスペクトルの形状が再現でき、またモデル構造に近い酸素配位でEXAFSスペクトルを概ね説明することができた。多孔質材料中に金属イオンをドープして焼成する際に発生する特異な構造を実験的に検証するための最初のモデル物質としてCu-SiO2, Mn-SiO2をとりあげることとした。まず、これらの発光イオンのXAFSまたはESRの測定感度を向上させるために濃度を上昇させると金属イオンが凝集して想定している構造が得られず蛍光強度が低下するという現象が見られるため、分散性を高めるための適切な手法を調査したところ、含浸後の凍結乾燥が有効であると推定された。量子化学計算については、以前に行ったXANES、EXAFSの予備実験の結果のあるCu-SiO2系から検討を開始した。以前の結果では、高効率の蛍光を示す試料においては、XANESにプレエッジピークが存在しており、発光イオンの酸素配位数が12と小さいことから歪んだ酸素配位をしていることが想定されたことから、Cuの周辺に非対称な酸素配位構造を有する複数のクラスターモデルを作製し、量子化学計算によって電子状態を計算し、その結果からXANESスペクトルを求める手法を検討した。その結果、XANES領域の形状に大きく変化が見られることがわかり、構造を判定する有力なツールになり得ると考えられた。また、孔構造の解析については、市販されているシリカゲルの3Dトモグラフィーの測定結果を検証したところ、ナノオーダーの微粒子がからまりあって孔構造を作っている様子が明らかになった。多孔質シリカ中に金属イオンをドープして焼成する際に発生する特異な構造を検討するために、構造モデルを仮定し、量子化学計算によってXANESスペクトルのシミュレーションを行った。モデル物質系としてCu-SiO2をとりあげた。この系では、Cu K-edgeにCuO, Cu2Oでは観察されない強いpre-edgeが観察されるが、このXANESスペクトルの形状を再現する構造を量子化学計算によるXANESシミュレーションと比較することで検討した。Cuが酸素6員環、8員環、10員環に存在する場合を検討した結果、Cuが酸素の8員環中に存在している場合、Cu-O間距離によって遷移エネルギーがシフトし、その距離を最適化することで実験のスペクトル形状を再現することができた。また、CuーSiO2にAlを添加することで蛍光強度が増大することが知られているためXANESスペクトルの測定を行った。その結果、Al添加によってXANESスペクトルのプレエッジの強度が増大しており、同様の構造がより多く発生していると推定された。また、他の金属についての検討も行うために、多孔質シリカガラス中にイオンを導入して焼成したガラスを作製し、蛍光スペクトル、及び、量子効率を測定した。Sn、Mn、Co, Crは0.4以上の比較的高い内部量子効率を示したが、Ni、Vなどは効率が低かった。これは、価数が混在していることによるものと推定される。提示することができた。当初想定されていたより構造モデルが多く考えられ難しい課題はあったが、重要な部分が解明でき、他の遷移金属イオンへも適用可能になったと言える。金属を多孔質ガラスにドープして焼成して得られる金属周囲のひずんだ構造と電子状態の相関を調べる手法を確立するために、量子化学計算によるXANES計算とEXAFSの比較を行った。本年度は、前年度までの量子化学計算の結果を詳細に検証するために、Cuをドープして600-1000°Cでそれぞれ焼成した蛍光ガラスを作製し、Cu K-edge XAFSスペクトルの測定を行った。各温度でのEXAFSスペクトルのフーリエ変換を比較したところ、焼成温度が高くなるに従ってCu-Oに起因するピークの強度が減少し、XANESスペクトルが示唆したようにCu周囲の酸素配位が大きくひずんでいることが示唆された。昨年度、シリカの410員環の中にCuを配置し、量子化学計算によって安定構造を探し、その中でXANESスペクトルを定性的に再現する構造モデルを探索した結果、8員環のボート型構造がXANESスペクトルの強いプレエッジを再現するモデルとして提案されていた。その構造モデルからFEFFプログラムを用いてEXAFSスペクトルを計算したところ、パラメーターの任意性はあるが実験から得られたEXAFSスペクトルが説明できる可能性が高く、ボート型8員環モデルは妥当なモデルと考えられた。量子化学計算から求めた電子状態密度からd軌道とs軌道、p軌道が混成していた。禁制遷移のd軌道に許容遷移のp軌道が混成することで、遷移確率が向上し、高い発光効率が得られたものと考えられる。量子化学計算を用いて光遷移スペクトルの計算を行ったが実験を再現するスペクトルは得られなかった。これは、励起状態の扱いが困難であることによると考えられ、光吸収、発光によるモデルの検証は現段階では難しいと考えられる。

この構造と電子状態の相関を検討し、新規機能を発現させる設計につなげるために、量子化学計算とCu K-edge XAFSを組み合わせてCuをドープしたガラス中の発光イオンの構造を解析した。その結果、ボート型のSi-Oの8員環モデル構造でXANESスペクトルの形状が再現でき、またモデル構造に近い酸素配位でEXAFSスペクトルを概ね説明することができた。計算による予測については順調に進捗しているが、モデル物質の作製に課題が発生し、やや遅れが発生している。XAFS、蛍光スペクトルと比較し、さらに構造を精密化する。また、Mn等の他のイオンについても検討を進め、電子状態の解明を行い、所望の波長変換を得るための設計指針を得る無機材料化学遅れの見られる実験からの構造推定については、凍結乾燥法を用い金属イオンの分散性を保ちつつより高濃度に分散させ試料を作製し、実験からの構造予測のフローを早期に完了させる。また量子化学計算は、クラスターの末端のHによる影響も考慮しつつより早く計算できる手法を考案する。ラボXAFSでも現象を確認するレベルの定性的な検討は可能であることがわかり、依頼測定等が不要になったこと、また、契約職員雇用費が内部予算から対応可能であったことから次年度使用額が発生した。TEM測定については、試料の作製方法で微細構造が決まっていると推定されたことや内部予算での対応も可能であったため当初の想定の使用額が余剰となった。国内、国際学会発表のための旅費、追加データ採取のための消耗品または人件費等について使用することを想定している。発光イオン濃度が低い試料何点かについては放射光での測定結果が必要となる可能性があり早期にデータを得るための依頼測定等の費用として利用することも現在想定している。
医学教育に対する非医療者の認識に関する調査研究

昨年度までの研究活動に引き続き、以下の研究活動を行った。1.一次調査の結果を発表昨年度に実施したFGI調査の分析結果をまとめて、日本医学教育学会で発表した。2.二次調査の計画立案昨年度までの調査結果をもとに、二次調査として、全国規模のアンケート調査(多施設調査)を計画した。(1)調査対象の種類と数の検討研究班内で議論し、最終的に国内の研修病院(10カ所程度)の通院患者を調査対象に定めた。(2)調査対象者選定方法の検討調査対象病院の選定方法(層別など)について、資料を収集し研究班内で検討した。(3)質問紙原案の作成昨年度までの調査結果を参考にしながら、二次調査で用いる質問項目を検討し、質問紙の原案を試作した。(4)倫理審査二次調査に関する倫理面の審査を筑波大学の審査委員会に申請し承認を得た。3.質問紙原案による予備調査の実施試作した質問紙原案を用いて、某病院の内科外来患者を対象に予備調査を実施した。実施した結果を分析して質問紙を改良した。また、調査の運営方法などに関しても、この予備調査の経験をもとに再検討した。4.二次調査の実施調査対象病院の候補を選定し、調査への協力を依頼した。了承が得られた病院の内科外来患者を対象に、改良した質問紙を用い、対象者の同意を得て、二次調査を実施した。全体で10病院の521名から回答が得られた。5.二次調査の集計と分析、報告書の作成二次調査の結果を集計・分析し考察を加え、報告書を作成した。1.資料収集医学教育に関する公的な提言・勧告などを国内外から広く収集した。情報源としては、書籍や新聞記事のほか、インターネット経由で種々のホームページやメーリングリストなどを利用した。世界の医学教育が転換期にあり、特に欧米を中心に医学教育の標準化の動きが見られることなど、貴重な情報が得られた。また日本では、医学教育以外の高等教育や初等中等教育においても問題解決能力を重視する方向に政策が動いている中で、その根拠や議論の経過を確認し問題点を整理することができた。基礎学力の不足やばらつき、大学に対する社会の認識、能力重視に伴う出自に対する差別など、本研究を進めるうえで重視しなければならない、教育学的あるいは社会学的な観点も得ることができた。2.対象者の検討岐阜大学医学教育開発研究センター藤崎和彦助教授、東京大学医学教育国際協力研究センター松村真司研究員、琉球大学医学部附属病院地域医療部武田裕子講師等、医学教育分野の研究者と、予備的な研究(仮説生成段階)の対象者選定における考え方について議論した。過去の医療体験などによって医師や医療に求めるものが大きく異なることが予想されることから、対象者をその特性によってあらかじめ区分して調査する必要があることが明らかとなった。3.質的研究方法の検討仮説生成型研究の方法として有用な質的研究(qualitative research)について、具体的手法を検討する目的で、同研究が盛んな英国の教科書を翻訳し出版した。また、質的研究に関する勉強会を、日本総合診療医学会の中で企画し実施した。更に、予備的な研究のひとつとして、医学教育に市民が模擬患者になって協力している活動を当事者である医学生や模擬患者がどのように評価しているかを、質的研究方法を用いて検討し、日本医学教育学会で発表した。その他、質的研究の方法論に関する論文を発表した。1.研究協力者による議論と研究計画の具体化東京大学の松村真司氏、北部東京家庭医療学センターの大野毎子氏、自治医科大学の高屋敷明由美氏と福士元春氏の研究協力者としての参加を得て、E-mailと会合(6回)により、本研究の具体的な研究目標と研究計画について継続的な検討を行なった。

また、米国の医学教育研究者であり東京大学医学教育国際協力研究センターで活動したThomas Inui氏とGordon Noel氏からも、研究計画について助言を受けた。2.参考資料の収集先行研究に関する情報収集を試みたが、類似の研究報告や調査は見つからなかった。このことから、既存の質問項目を当研究で利用することは困難であると判断した。3.予備調査の実施と解析予備調査として、医学生・研修医・非医療者(計9名)を対象に、「研修医が身に付けている能力」についての認識など、医学教育に関する理解や認識を探る、半構造化面接を実施した。医学教育に関する理解や認識は多様であり、また実状と大きく異なる点が多いことが明らかとなった。4.フォーカスグループ面接の実施と解析上記の予備調査を元に、医学教育に関する理解や認識の多様性や実状との乖離を広く検討する目的で、フォーカスグループ面接による調査を計画し、1年目の研修医(8名)を対象に、平成15年1月18日に実施した。そこで得られた情報を解析した結果、患者はできると考えているが研修医は「できない」または「難しい」と感じていることの上位カテゴリーとして、「日常生活の指導」「他職種分野の知識・技術」「身体所見」「画像診断」「病気の全般的知識」「治療方針」が抽出された。また逆に、研修医は行っているが患者は「研修医にはできない」と考えているものとしては、「救急搬入の判断」「当直」「治療方針の決定」などが抽出された。また、患者が医学教育の内容を知らず、医学部をブラックボックスのように感じている様子も具体的に明らかとなった。1.一次調査の継続昨年度から開始した、Focus Groups(少人数の集団インタビューの手法)を用いた調査を継続し、2回実施した。それぞれ異なる地域の異なる特性をもつ集団に対して行なう目的で、1回は都市部(東京都北区)の住民を対象に、もう1回は地方の町村部(青森県百石町)の住民を対象に実施した。2.一次調査結果の分析上記の2回の一次調査で得られた情報を、以下のような質的研究手法により解析した。(1)インタビューの映像・音響記録、テープ起こししたテキスト、フィールドノートの内容をもとに2名の分析者が独立してコーディング(2)分析者同士がディスカッションしてコードの照らし合わせとフレームワークを合意(3)(2)をもとに1名の分析者が上位カテゴリー化(4)分析内容を研究者全員でディスカッション(5)分析結果を参加者に返して確認(メンバーチェッキング)これらの分析作業により、医療者と非医療者の間で、また非医療者同士の間で、医学教育に対する認識のずれがおこり易い部分を明らかにすると共に、その背景要因や、解決策などを探った。3.二次調査の準備上記の調査と分析結果を踏まえて、最終年度である来年度に実施する予定の、二次調査(質問紙法を用いた大規模調査)で用いる質問項目の検討を開始した。また、調査対象者の数や選定方法についても検討を開始した。4.研究成果の発表一次調査の研究結果の一部を整理し、日本医学教育学会で発表し、関連領域の他の研究者と議論した。1.一次調査の結果を発表一昨年度と昨年度に実施した、Focus-Groupsと呼ばれる、少人数の集団インタビューの手法を用いた調査の分析結果をまとめて、日本医学教育学会で発表した。2.二次調査の計画
スパースモデリングを用いたビッグデータのIn-situ可視化

本研究は,シミュレーションと同時に研究者が結果を見るためのIn-situ可視化手法を研究した。そのため,スパースモデリングを用いて,ビッグデータの内在構造を分析して圧縮比と誤差を制御するとともに,高並列性を持つデータ圧縮手法を提案した。今年度は,提案した並列圧縮手法と実際のシミュレーションを組み合わせた,In-situ可視化手法を提案した。その実現のために,圧縮アルゴリズム,データ共有方法,インタラクティブなレンダリング手法の三つの課題を研究した。まず,圧縮アルゴリズムは,去年提案したポスト処理用の「mーswap」という並列圧縮手法をローカル空間に適用した。つまり,シミュレーションしながら,最初の数タイムステップに対して小さなグループを作り,グループ内でデータを圧縮する。その後もグループ毎に順次圧縮する。最終的には,グループとグループ間も再帰的に処理を繰り返して圧縮を行う。次に,シミュレーションと圧縮の間のデータ共有手法を提案した。データの規模に応じて「コード共有」,「メモリ共有」,「ハードディスク共有」三つのデータ共有の手法を提案した。この三つは効率が異なる。最後のインタラクティブなレンダリングについては,「HIVE(The Heterogeneously Integrated Visualization Environment System)」可視化フレームワークを利用した。上記に提案した手法を「京」コンピューターで評価実験を行った。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は,圧縮比と誤差を制御でき,高並列性をもつデータ圧縮法のフレームワークを開発し,適用評価とIn-situ可視化の実現を目指す。平成26年は,ポスト処理として,高い圧縮率,小さな誤差,高い並列性をもつ二つデータ圧縮手法を提案した。まずは,「2-3-4 combination」という高並列性の圧縮手法を提案して,任意な時間ステップのシミュレーションデータを圧縮できるようになった。高い圧縮率を達成するために,この手法は再帰的に圧縮を行う。つまり,ユーザが要求した判定条件まで,圧縮したデータを繰り返し圧縮する。再帰処理するときに,全体の計算ノードの負荷バランスを最適化することが重要である。「2-3-4 combination」手法は,2のn乗のノード数を利用して,1回目の圧縮で毎ノードにはk或いはk+1(k = 2, 3)時間ステップのデータを圧縮する。そうすると,2回目からの圧縮は「binary swap」の手法を使えるようになって,一番良い負荷バランスがとれるようになった。そして,圧縮の誤差を小さくするために,「m-swap」という手法を提案した。この手法は,「binary swap」の2をmで置き換えて,「2-3-4 combination」手法を拡張した手法である。mの値で簡単に圧縮の誤差をコントロールできる。さらに,ユーザの要求により,圧縮率の制御も可能になっている。この二つの提案した並列圧縮手法の有効性は,「京」コンピューターで様々なシミュレーションデータを圧縮して評価実験を行った。本研究では,ビッグデータをIn-situ可視化分析するために,良い圧縮比,小さな誤差や高並列性をもつデータ圧縮法を提案する。そのために,この研究は2ポスト処理向けのよい圧縮手法とIn-situ化の2段階で実施する。計画としては,平成26年は段階1を完成して,平成27年がIn-situ可視化の手法を研究する予定である。平成26年には二つの高並列圧縮手法を提案した。今年は,計画通りに,去年提案した二つのポスト処理の圧縮手法をIn-situ可視化分析できるように研究を進める。基本的なアイデアとして,並列時の各プロセスが分担するローカル空間に対して提案手法を適用,データの特徴を抽出しながらIn-situ可視化方法を検討する。時系列データを考えると,まず,最初の数ステップのグループを使って圧縮し,その後もグループ毎に順次圧縮する。一度圧縮した結果を再帰的に圧縮できる。最後には,「京」コンピューターで様々の分野のシミュレーションに応用して検証する。「京」コンピューターのユーザが利用できるインタラクティブな可視化環境を提供するためにプロトタイプを作成し,評価を実施する。
明治日本の植民政策をめぐる政治史的研究－政党および榎本武揚の動向を中心に－

本研究は明治中後期を対象とし、榎本武揚および政党(主に自由党・立憲改進党・国民協会)の植民政策・植民思想を政治史の視点から検討する。そのうえで、海外植民が促された政治的要因とその政治構造を明らかにすることを目的とする。一貫して海外植民論を主唱した榎本武揚と、初期議会期において藩閥と対峙しつつも政権担当者への道程を模索しつつあった政党とを検討の両輪とし、殖民協会の設立によって、両者が協同体制を成立させる過程を研究の主軸とする。このことは、明治日本の対外的な膨張路線の確立と帝国化への政治的要因を解明することに結びつくものである。
Brn-3aノックアウトマウスにおける三叉神経節ニューロンの細胞死に関する研究

Brn-3aは、bcl-2の発現を促進し細胞死を抑制したり、ニューロンの突起の伸長を促進することから、発生途上のニューロンにおいて重要な転写因子であると考えられている。本研究では、Brn-3aのノックアウトマウスにおける知覚ニューロンの分布やそれらのニューロンにおける神経伝達物質などを免疫組織化学により調べ、Brn-3a欠損がどのようなニューロンに細胞死をもたらしたり、どのような遺伝子の発現に影響をするかを調べた。その結果、Brn-3aノックアウトマウスの三叉神経節では痛みを伝達しcalcitonin gene-related peptideを含む中型ニューロンの細胞死が増加し、小型ニューロンでは、その発現が増加することがわかった。さらに後根神経節では中型ニューロンにおけるcalcitonin gene-related peptideの発現が減少することも明らかにした。つぎにBrn-3aのノックアウトマウスにおける口腔・顔面などの末梢組織では痛みを伝達する自由神経終末が減少していることも明かとなった。また、52°C以上の熱に対するセンサーであるvanilloid receptor subtype 1(VRL-1)を含む中型から大型ニューロンが三叉神経節で消失していた。また、触覚や圧覚を伝えるメルケル細胞がヒゲの部分で減少していることも明らかとなった。一方、Brn-3aノックアウトマウスの後根神経節では小型ニューロンでtyrosine hydroxylaseの発現が増加していた。以上の結果からBrn-3aが痛みや触覚・圧覚を伝える神経細胞の細胞死や伝達物質の発現をコントロールしていることが示唆された。その結果、Brn-3aノックアウトマウスでは痛みを伝達しcalcitonin gene-related peptideを含む中型ニューロンの細胞死が増加することがわかった。さらに、Brn-3aノックアウトマウスでも生き残っている痛みを伝達する小型ニューロンではcalcitonin gene-related peptideの発現が増加していることも明らかとなった。以上の結果からBrn-3aが痛みを伝達する神経細胞の細胞死や神経伝達物質の発現をコントロールしていることが示唆された。一方、カルシウム結合蛋白であるcalretininやcalbindin D-28kの発現が小型ニューロンで増加することもわかった。今後、Brn-3aのノックアウトマウスにおける口腔・顔面などの末梢組織における神経線維や神経終末の分布の変化を調べることにより、Brn-3a欠損がもたらすニューロンの細胞死と末梢における感覚異常との関連性についても明らかにするつもりである。この結果からBrn-3aが痛みを伝達する中型の神経細胞の細胞死をコントロールしていることが示唆された。さらに今年度は、特にBrn-3aのノックアウトマウスにおける口腔・顔面などの末梢組織における神経線維や神経終末の分布の変化を調べることにより、Brn-3a欠損がもたらすニューロンの細胞死と末梢における感覚異常との関連性について調べた。その結果、Brn-3aノックアウト

マウスでは痛みを伝達する自由神経終末が減少していることがわかった。また、52°C以上の熱に対するセンサーであるvanilloid receptor subtype 1(VRL-1)を含む中型から大型ニューロンが三叉神経節で消失していた。また、触覚や圧覚を伝えるメルケル細胞がヒゲの部分で減少していることも明らかとなった。以上の結果からBrn-3aが痛みや触覚・圧覚を伝える中型から大型の神経細胞の細胞死をコントロールしていることが示唆された。Brn-3aは、bcl-2の発現を促進し細胞死を抑制したり、ニューロンの突起の伸長を促進することから、発生途上のニューロンにおいて重要な転写因子であると考えられている。本研究では、Brn-3aのノックアウトマウスにおける知覚ニューロンの分布やそれらのニューロンにおける神経伝達物質などを免疫組織化学により調べ、Brn-3a欠損がどのようなニューロンに細胞死をもたらしたり、どのような遺伝子の発現に影響をするかを調べた。その結果、Brn-3aノックアウトマウスの三叉神経節では痛みを伝達しcalcitonin gene-related peptideを含む中型ニューロンの細胞死が増加し、小型ニューロンでは、その発現が増加することがわかった。さらに後根神経節では中型ニューロンにおけるcalcitonin gene-related peptideの発現が減少することも明らかにした。つぎにBrn-3aのノックアウトマウスにおける口腔・顔面などの末梢組織では痛みを伝達する自由神経終末が減少していることも明かとなった。一方、Brn-3aノックアウトマウスの後根神経節では小型ニューロンでtyrosine hydroxylaseの発現が増加していた。以上の結果からBrn-3aが痛みや触覚・圧覚を伝える神経細胞の細胞死や伝達物質の発現をコントロールしていることが示唆された。
MRI・CTからみた顔面神経、内耳神経に関する研究

造影剤を用いたMRI画像上で顔面神経の造影効果の数値化を行い数量的な分析を試みた。MRI画像上、顔面神経は非常に微細な部分であり、造影効果の評価には慎重さが要求される。過去の評価は読影者の主観が基準になっており、造影効果の数量的な評価を下せるものではなかった。我々はコンピューターにMRI画像を取り込み、造影効果を256諧調のグレイスケールレベルで表示し、微細な変化を数量的に分析した。対象は、ベル麻痺例17名、ハント症候群8名、肉眼的に顔面神経の明らかな造影効果を認めた正常者14名である。その結果、ベル麻痺例、ハント症候群ともに正常例と比較すると、膝神経節部において有意に強い造影効果を認めた。また、ベル麻痺例とハント症候群とのあいだには造影効果の有意の差を認めなかった。すなわち、これらの疾患の顔面神経が造影剤により増強される程度には差がないことが示された。過去の主観的検討によれば、経験的にこれら両疾患において造影の程度が異なってみえることがあったが、今回の定量的検討で差がないことが明らかになった。また、過去の検討において正常顔面神経においても主観的に造影効果を認める例があることから、この造影効果が臨床的にどの程度の意義を有するか疑問視されていた。今回の検討で正常例で造影効果があったとしても、麻痺例の造影効果の方がより高いことが量的に示された。これらの結果はいずれも主観による定性的検討のみでは明確な結論が得られなかったことである。今後、さらに詳細な検討を行うことで、臨床的に有用な結果が得られる可能性があると考える。
回転機械における3次元流動計測法の研究

本研究は流体機械内の3次元非定常流れ場を単眼画像計測する手法の開発を行い,実際の流れ場へ応用することによりその実用性を検討した.研究項目は(1)回転体に対する相対流れ場を観測するための回転像静止法を実現する光学系・撮影系の整備(2)depth-from-defocusによる可視化トレーサ粒子群空間分布検出法の測定精度改善および画像取得システムの構築(3)トレーサ粒子の3次元位置情報から自己組織化マップ法により流速ベクトルを求める3次元粒子追跡法の開発,の3点であった.まず(1)については,回転反射プリズムを用いた光学系を作成し,300RPM程度の回転対象物に対応できることを確認した.また,構築した画像取得システムでは,時系列画像をビデオレートでディジタル保存できることと,2灯式ストロボスコープと同期させ画像取得制御が可能なことを確認した.次に(2)に対しては,粒子群空間分布の測定精度を低下させる要因について検討し,数値シミュレーションおよび基礎実験により画像の空間分解能が測定精度に大きな影響を与えることを明らかにした.この検討結果に基づき,空間解像度を従来よりも高いレベルに設定することにより,可視化トレーサ粒子奥行き位置の検出精度をRMS誤差を半減することができ,測定レンジ60mmに対する誤差率3%を達成した.(3)については,粒子追跡性能評価を一様流モデル・立方体キャビティ内流れモデルを用いた数値シミュレーションで行い,特に重要な出没トレーサ粒子数と粒子誤追跡率との関係を明らかにした.さらに,本研究で開発した単眼画像計測システムにより,回転機械の回転体とケーシングとの隙間流れを模擬した,同軸対向する回転円板-静止円板間せん断流れを計測した.その結果,周方向速度の回転軸方向分布に極小値が現れる特徴的な結果を本システムにより取得できることを示した.本研究は流体機械内の3次元非定常流れ場を単眼画像計測する手法の開発を行い、実際の流れ場へ応用することによりその実用性を検討することを目的としている。本年度は、depth-from-defocusによるトレーサ粒子群空間分布検出法の測定精度改善および高速画像取得システムの開発を行った。Depth-from-defocusによるトレーサ粒子群空間分布検出法については、測定精度を低下させる要因について検討し、数値シミュレーションおよび基礎実験により画像の空間分解能が測定精度に大きな影響を与えることを明らかにした。この検討結果に基づき、空間解像度を従来よりも高いレベルに設定することにより、可視化トレーサ粒子奥行き位置の検出精度をRMS誤差3.0mmから1.8mmへと改善することができ、測定レンジ60mmに対する誤差率3%を達成した。また、低レイノルズ数円管内定常流のPTV計測にこれを適用したところ、解析解に合致した放物形速度分布が得られ、本検出法の有用性を確認することができた。一方、インペラなど回転体に対する相対流れ場を観測するため、回転像静止法を実現する光学系の整備と、高速な非定常現象を捉えるための画像取得システムの構築を図った。構築した画像取得システムでは、時間的に連続する時系列画像をディジタルファイルとして高速に保存できることと、外部トリガーによる画像取得制御が可能なことを確認した。また、3次元空間を照明するための2灯式ストロボスコープを微小時間差発光させる信号系統を整備し、画像取得システムとの同期作動を可能にしている。これにより、次年度に予定している、送血ポンプモデルおよび薄い層内の回転流れの粒子画像流速測定法による流動計測を実施することができる。

本年度は、昨年度構築した回転像静止法を実現する光学系と高速な非定常現象を捉えるための画像取得システムを用いて、インペラなど回転体に対する相対流れ場の非定常速度分布を計測し、その有用性を検討した。この計測ではdepth-from-defocusによるトレーサ粒子群空間分布検出法によりカメラ観測軸方向の粒子座標を検出しており、通常のステレオ法では観測不可能な環境で本計測法の特徴が発揮される。対象流れ場として、同軸対向する回転円板と静止円板間の流れを扱った。これは回転機械の回転体とケーシングとの隙間流れを模擬したもので、薄く強いせん断を生じる回転流れとなる。実験パラメータは、二円板間間隙3mm、回転円板直径50mm、回転数50rpm200rpmとして計測を実施した。本研究では上記の手法に加え、周方向速度分布が観測できるよう回転軸に平行に光切断した2次元画像計測と、3次元非圧縮性Navier-Stokes方程式を支配方程式とするMAC法による数値解析を行い、本手法による計測結果の信頼性を検討した。先ず、2次元計測と数値解析の結果から、無限に広い領域での回転流れの理論解析に示されている3次元的にねじれた速度分布が認められた。とりわけ周方向速度の回転軸方向分布には顕著な極大・極小値が現れ、回転数および半径方向座標の増大とともに顕著になることが示された。また、円板外縁部側壁近傍で回転軸に平行な強い下降流が確認された。さらに、回転軸方向からの単眼観測する本手法により、薄い層内の3次元速度分布が回転像静止法使用の有無に関わらず計測されており、上述の周方向速度分布に極小値が現れる結果も確認された。定量的な測定精度の評価を現在行っており、詳細な精度評価と最終的な報告書の作成を次年度に実施する。なお、昨年度に本手法の奥行き位置測定精度の検討を行ったが、それらの研究成果はアイルランド共和国で開催された第9回レーザ流速計の進展と応用に関する国際会議(EALA2001)において報告した。本研究では回転機械内の3次元的流動を定量的に捉えるための流速分布計測手法を開発した。平成13年度は、回転像静止法とdepth-from-defocusを用いて、比較的狭い回転-静止円板間流れのPIV計測を行い、本研究で提案した計測手法により、3次元的な時間平均的流動構造を捉えられることを示した。本年度は、観測された流れの可視化トレーサ粒子の3次元位置情報から、壁面などの影響を受けずに高空間解像度で流速を求めることのできる3次元粒子追跡法の開発を中心に行った。これは既に2次元粒子追跡法に適用されている自己組織化マップ(SOM)を3次元計測できるよう拡張したもので、処理パラメータが測定結果に及ぼす影響について検討した。性能評価は一様流モデル・立方体キャビティ内流れモデルを用いた数値シミュレーションで行い、特に重要な出没トレーサ粒子数と粒子誤追跡率との関係を明らかにした。立方体キャビティ内流れモデルの試験では、非一様な速度勾配をもつ流速場が概ね良好に求められることを示す中、流速の大きな領域で誤差の増大が認められた。
フォンビルブランド因子切断酵素ADAMTS13の生理生化学的解析

ADAMTS13はフォンビルブランド因子(VWF)を切断することでVWFの血小板凝集能を調節する酵素であり、ADAMTS13活性の欠損は血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)の原因となる。本研究の目的は、ADAMTS13の解析を通して、臨床医学的にも有用な成果を生み出すことである。【ADAMTS13欠損マウスの解析】ADAMTS13欠損マウスは、意外にも自然にはTTPを発症しなかった。しかし、血中VWF量や凝固第VIII因子活性の微増、高ずり応力下血栓形成の亢進、コラーゲン投与による血小板減少症の亢進など、止血関連機能に異常が見られた。したがって、ADAMTS13欠損はTTP発症の十分条件でなく、発症しやすい状況をもたらしていると考えられた。【C末端欠失マウスの作製と解析】マウスには、ヒトADAMTS13と同じドメイン構造のADAMTS13をもつ系統(129/Sv)と、C末端領域を欠失したADAMTS13をもつ系統(C57BL/6)が存在する。これらを繰り返し交配させ、C末端欠失体をもつ129/Sv系統マウスを作製し、野生型やADAMTS13欠損マウスとの相違点を見出した。【疫学的および酵素化学的解析】我々が開発した蛍光基質を利用してADAMTS13の酵素化学的性質を調べ、金属イオンの重要性を明らかにした。また、日本人に高頻度に見られるP475S変異体の活性が野生型に比べて約30%低いことを明らかにした。【活性調節因子の探索】酵母ツーハイブリッドシステムを利用し、ADAMTS13と相互作用する候補因子を捕捉した。さらに、そのうちの一つがADAMTS13と直接会合することを生化学的に明らかにした。以上の成果から、ADAMTS13に関する基礎的知見が蓄積し、TTPの正確な診断や効果的かつ安全な治療法の開発を目指す研究の基盤が整った。ADAMTS13は、フォンビルブランド因子(VWF)を切断することでVWFの血小板凝集能を調節する酵素である。ADAMTS13活性の欠損は血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)の原因となる。本研究の目的は、ADAMTS13の生理学的・生化学的解析を通して、臨床医学的にも有用な成果を生み出すことである。【ADAMTS13欠損マウスの表現型解析】TTPの特徴は血小板減少と溶血性貧血であるが、我々が作製したADAMTS13欠損マウスでは血小板数や血液像などに異常は見られず、TTPを発症しなかった。しかし、血中VWF量および凝固第VIII因子活性の微増、高ずり応力下血栓形成の亢進、コラーゲン投与による血小板減少の亢進など、VWFの高度重合が原因と考えられる現象は確認できた。っまり、ADAMTS13欠損はTTP発症の十分条件でないことが示唆された。【C末端欠失マウスの作製】我々は、ヒトADAMTS13と同一のドメイン構造からなるADAMTS13をもつマウス系統(129/Sv)と、C末端領域を欠失したADAMTS13をもつ系統(C57BL/6など)を見出した。本年度、これらを数世代交配させ、C末端欠失体をもつ129/Sv系統マウスを作製した。

次年度、野生型あるいはADAMTS13欠損マウスと比較し、C末端領域の生理的役割を検討する。【酵素化学的解析】我々が開発した消光性蛍光基質を利用してADAMTS13の酵素化学的性質を調べ、金属イオンの重要性を明らかにした。また、種々の反応速度パラメータを決定した。【活性調節因子の探索】ADAMTS13の酵素活性を調節する因子を探索するため、ADAMTS13のドメイン構造を利用した酵母2-ハイブリッドシステムを行った。複数種の候補因子が捕捉されたので、次年度、それらのADAMTS13への会合および活性に対する影響などを解析する。ADAMTS13は、フォンビルブランド因子(VWF)を切断することでVWFの血小板凝集能を調節する酵素である。ADAMTS13活性の欠損は血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)の原因となる。本研究の目的は、ADAMTS13の生理学的・生化学的解析を通して、臨床医学的にも有用な成果を生み出すことである。【ADAMTS13欠損マウスの解析】前年度の解析で、ADAMTS13欠損マウスは血小板数や血液像などに異常を示さず、自然にはTTPを発症しないこと、しかし、血中VWF量や凝固第VIII因子活性の徴増や、高ずり応力下血栓形成の亢進といった止血関連機能に若干の変化が見られることを示した。今年度はin vivo解析を重点的に進め、コラーゲン投与で誘導した血小板減少症が野生型に比べて顕著になることを明らかにした。本研究の成果から、ADAMTS13欠損はTTP発症の十分条件でないものの、発症しやすい状況になっていることが明らかになった。【C末端欠失マウスの解析】以前我々は、ヒトADAMTS13と同一のドメイン構造からなるADAMTS13をもつマウス系続(129/Sv)と、C末端領域を欠失したADAMTS13をもつ系統(C57BL/6など)を見出した。本年度、これらを繰り返し交配させ、C末端欠失体をもつ129/Sv系統マウスの樹立に成功し、野生型やADAMTS13完全欠損マウスとの相違点を見出した。【疫学的および酵素化学的解析】我々が関発した蛍光基質を利用してADAMTS13の酵素化学的性質を調べた。その結果、日本人に高頻度に見られるP475S変異体の活性が野生型に比べて約30%低いことが明らかになった。【活性調節因子の探索】前年度、ADAMTS13と相互作用する因子を探索して複数種の候補因子を捕捉した。今年度、そのうちの一つが実際にADAMTS13と会合し、VWF切断活性を阻害することを生化学的に明らかにした。
観光倫理教育の深化に向けた哲学的・倫理学的基礎研究

本研究は、3年間の研究期間をかけて、著名な観光学者J.Tribeによる「哲学的実務家」育成への提案を理論的背景の一つとしつつ、観光現象が活発化し存在感を増すグローバルな観光社会において、観光現象に関する哲学的・倫理学的な観点からの本質理解力と批判的分析力を持ち、観光政策や観光ビジネスを中心とする様々な社会の現場で、「よりよき観光社会」の形成に向けて主体的に分析・提案・行動が行える観光人材を育成する為の教育内容や教育手法を構築するための基礎研究を行うものである。2018年度は、観光に携わる人々と諸価値との関わり方についての概念的整理を行った。具体的には、外国人観光客の増大が続く高野山を主要な事例として、人々がいかなる形で価値の発見・価値の伝達・価値の創造に関わっているか、現地の人々への聞き取り調査や外国人観光客へのアンケート結果を踏まえつつ、他地域へも地域文化観光の推進にあたり留意すべき点への示唆を与えることも目指し、哲学的次元での考察を展開した。この成果は『地域文化観光における価値の発見・伝達・創造ー高野山を訪れる外国人観光客を手がかりにー』と題し、2019年7月刊行予定の哲学雑誌『ひとおもい』創刊号(東信堂)に掲載予定である。本年度は、そもそも観光に関わる様々な主体がいかなる形で諸価値に関わるかという観点から、観光に関する「哲学的実務家」育成のための教育プログラム整備に向けた基礎的・概念的整理作業を実施したと言える。特に、価値の発見、価値の伝達、価値の創造といった事象について、具体的事例(高野山観光)をベースに、一定の整理を行うことができた点が成果と言える。次年度は、観光学者マキァーネルが提唱する「創造的観光者」の議論の批判的更新をはかると共に、「観光者の主体的変容」の内実や可能性について、概念的・経験的調査を進める予定である。この作業を進めるにあたり、観光と「コスモポリタニズム」との関係性という視点を導入し、観光現象や観光倫理教育の世界史的観点からの可能性について、政治哲学の議論を参照しつつ検討する予定である。今年度の研究上の旅費については、所属機関からの経常的研究費も並行して使用できる状況であったため、旅費支出に余剰が生じた。来年度の現地調査で使用予定である。
炭素繊維電極を用いたプラズマによるCO_2ガスの分解と炭素化

本研究は大気圧マイクロプラズマを発生させ,プラズマ生成空間に炭素繊維を配置し,プラズマと反応させる事によりCO_2ガスの分解と炭素固定を進めるという全く新しい方法の提案である。プラズマと反応ガスとの接触時間を最大化することから本年度は,直流駆動のマイクロプラズマ発生方式を重点に,プラズマの安定発生条件の解明と,分光手法によるプラズマの評価を行った。以下に詳細を述べる。1、CO_2ガスのように,電気的負性気体を大気圧以上の圧力下で安定に生成させる放電方式として,最終的にマイクロホローカソード放電方式を採用した。この方式は数100μmの穴を陰極に設けることで,陰極穴内で効率よく電離が発生し,安定にプラズマ生成が可能であることがわかった。また,パルス駆動方式と比較して常にプラズマと反応ガスとが接触するという利点があることも示した。放電開始時と放電維持時では,電離機構が変化し,放電開始時には大きな外部安定化抵抗を必要とすることがわかった。さらに必要な抵抗値は放電電圧電流特性の微分抵抗値から算出できることを明らかにし,効率の良い直流駆動条件を明らかにした。2、直径数100μmの微小プラズマの分光計測を実施し,微量含まれる窒素のスペクトル強度比から電子温度が推定できることを示し,負性気体中では電子温度が極めて高くなり,CO_2ガスの分解に十分な電子エネルギーがあることがわかった。さらに中性ガス温度を分光的に求め,プラズマ内では数1000°Cに達することを示した。3、上記マイクロホローカソードプラズマに炭素繊維を挿入した場合の放電特性について,電気的分光的計測手法により検討し,反応生成過程に及ぼす影響について明らかにし,今後の開発方針を得た。本研究は炭素繊維を電極構造体としてマイクロサイズのプラズマを発生させ、これにより炭素の分解・固定を進めるという全く新しい方法の提案である。本年度は、高圧力および準大気圧中でのプラズマを発生させる条件整備を直流及びパルス駆動について進めるとともに、実際のプラズマ評価について分光計測を行った。以下に詳細を述べる。1、反応過程を制御するためプラズマ発生部の圧力は正しく設定できるよう圧力計とマスフローコントローラによるシステムを製作した。この結果、CO2ガスに加え、空気や酸素などのガスを混合した状態で供給できるようになり、反応場の圧力およびガス成分の制御をしてプラズマ発生空間に導入する方式が構築できた。2、高速高繰り返しパルス駆動電源の製作を行い、プラズマを直流及び単極性の繰り返し電源で駆動できるよう電源系の整備を進めた。MOSFETを直並列接続した電源の製作を行い、電極部に印加するパルス幅を任意の値に可変できるように外部回路条件を整えた。また大気圧でのプラズマを安定に発生させるために、高速立ち上がりパルスを必要とするため、回路の残留インダクタンスを十分低減した。3、プラズマ観測を容易にするため、ガラス製チューブ及びそれ専用の接続部品によりプラズマ発生部を構成し、CO2プラズマからの発光を既設の分光システムによって観測可能とした。4、上記ガス供給系、パルス電源及びプラズマ発生部を組み上げて、炭素繊維電極を用いたプラズマを発生させた。ガス流量及び電極構成を基本パラメータとして変化させ、パルス駆動電圧・駆動周波数を最適化しつつ安定なプラズマ発生の条件を見いだす手段を確立した。その際ガスの励起・解離状態を分光測定によって観測し、実際にプラズマ中の回転温度、電子温度などのデータを得た。以下に詳細を述べる。
初等理科教育用語の適正化・標準化に関する研究

[平成11年度]1.平成10年度版の日本の小学校理科教科書(全出版社,全学年分)から,広い意味での理科教育用語を,網羅的に抜き出してリストアップした。2.抽出した用語を,「動物名」「植物名」「生物関係」「化学」「原材料」「力」「光と音」「天体」「気象」「地形・地質」「その他」に分類し,記載されている学年ごとに集約した。[平成12年度]3.前年度の小学校の場合に準じて,中学校理科教科書について,同様の用語の抽出を行った。4.抽出した用語を,小学校の場合に準じて分類した。その際,「化学」を「化学物質」と「化学関係(物質名以外)」に細分化し,「環境」という新しい分類項目を設けた。[平成13年度]5.前年度に中学校理科教科書から抜き出した理科教育用語(のべ6,000語余)の分析を進め,その結果の一部を,理科教育学会九州支部大会で報告した。6.平成14年度施行の改訂学習指導要領に準拠した新しい教科書の入手が早い時期には出来なかったため,平成14年2月になって,新課程用の小学校理科教科書だけについて,従来と同じ方針で用語の抽出と集約・整理を行った。7.学年ごとにまとめた用語の延べ数(種類数)は次の通りであった。第3学年:約1,100語,第4学年:約1,500語,第5学年:1,800語,第6学年2,000語;A区分:約2,300語,B区分:約2,400語,C区分:約1,700語(合計約6,400語)8.新課程の中学校理科教科書については,まだ用語抽出に手をつけることができなかった。今後,小学校の理科以外の教科書とともに,用語の抽出と分析を行い,小学校理科教育用語との関連を明らかにし,標準初等理科教育用語集(試案)の策定を行いたいと願っている。1.現行の日本の小学校『理科』教科書(全出版社分、全学年分)から全ての理科教育用語を抜き出してリストアップした。ここで対象とした理科教育用語は、自然科学の学術用語だけでなく、その代わりに用いられている一般用語も含むものとした。2.抽出した用語のリストを、植物名、動物名、生物関係、化学物質、原材料、力、光と音、天体、気象、地形・地質、その他に分類し、記載されている学年別に集約した。3.各用語が適切に用いられているかどうかについての調査は、次年度以降の課題である。また、次年度以降に、『国語』『生活』の教科書からの理科教育用語の抽出も行う予定である。1.前年度に行った小学校理科教科書中の理科教育用語の抽出に準じて、本年度は中学校理科教科書(現行のもの全て、5社・5種類)中の理科教育用語の抽出を行った。2.教科書の章構成は、教科書ごとに異なっているが、学習指導要領の各大項目に対応する章を、便宜上「単元」として、用語抽出上の単位とした。ただし、第2分野の「(6)大地の変化と地球」中の「ウ地球と人間」は、教科書中では、しめくくりの独立した章として扱われているため、用語抽出に当たっても、別単元として扱った。3.抽出した用語のリストを、小学校理科教科書の場合と同様に、「植物名」「動物名」「生物(動植物名を除く)」