hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
要注意活断層近傍施設の耐震安全性評価法とその対策工法に関する研究

(1)断層近傍施設の被害と特徴:家屋・パイプライン・橋梁・トンネルについて過去の地震(兵庫県南部地震・伊豆大島地震・台湾集集地震)における断層変位と被害との関連について調査分析を行って、断層近傍の強震動よりも断層地表変位による影響が大きいことを明らかにした。(2)活断層と強震動予測:日本の要注意活断層について、強震動予測を実施して、震動強度マップの作成を行った。強震動予測には最新の強震記録データベースを利用している。(3)断層近傍地震動の時刻歴特性:断層近傍の地震動について、非定常スペクトルや位相スペクトルについて検討し、その結果に基づいて地震動を補間する手法について提案した。また、FEM解析を用いて断層破壊と衝撃的地震動の関連について明らかにした。(4)断層近傍地震動の観測:神戸周辺の活断層近傍4箇所に地震計を設置して、断層近傍での地震動を観測した。小地震の記録しか得られてないが、断層近傍ではH/Vスペクトルは必ずしも地盤増幅特性と対応しないことが知られた。(5)地中レーダー探査:神戸市域・台湾草頓地域において、地中レーダーによる伏在断層と地表撓曲構造の関連について明らかにした。(6)断層地表変位の推定:弾性くい違い理論を用いて、断層パラメータが与えられた場合の、地表断層変位を推定する手法を提案し、神戸・台湾地震に適用して良好な結果を得ている。(7)断層対策手法の提案:家屋・パイプライン・橋梁・トンネルについて断層近傍にある場合の設計法や対策工法について提案した。本研究では、(A)断層の位置確定、(B)断層と地震動、(C)断層と土木構造物、について研究を実施した。(A)に関しては地中レーダをもちいて伏在活断層の位置を明らかにするために,地震断層(濃尾地震,兵庫県南部地震)と神戸市街地の伏在活断層上で得られた地中レーダ記録を比較した。この特徴から,神戸市街地の伏在活断層の位置を推定し,兵庫県南部地震の著しい地面の動きとの関係を議論した。(B)に関しては(1)逆断層型の地震動と対象に,ジョイント要素を用いたFEM断層モデルによるシミュレーションを行ない,断層運動を震源近傍における強震動特性の関係を検討した.シミュレーションから得られた上下動成分に着目し,兵庫県南部地震で見られた土木構造物の衝撃的破壊現象,及び地震時の証言から推測される衝撃的地震動についての考察を行った。(2)地震動シミュレーションのための断層パラメータを整理し、想定地震による強震動シミュレーション手法を開発した。ここでは、断層の広がりや破壊伝播方向と着目地点との相対的な関係による強震動の特性の違いを考慮して、地震動を時刻歴波形で予測できる手法を開発した。(3)本研究では、位相スペクトルを直接モデル化するものではなく,位相スペクトルを角振動数で微分した群遅延時間をモデル化した.まず,断層の破壊過程がインパレス列でモデル化できると仮定し、震源近傍の群遅延時間をモデル化する手法を開発した。次に,これまでに観測された地震記録に基づいて群遅延時間をモデル化した.さらに、(C)に関しては(1)1995年兵庫県南部地震による、内陸直下型地震の波動特性ならびに地中構造物の力学的特性について波動理論を用いて考察を行い、地中構造物の地震波動による破損は3種類の異なる機構により起こり得、その破損パターンから逆に入射地震波動の特性が推定できることを明らかにした。(2)断層を横断する地中管路の設計法を確立するために、はリーシェルハイブリッド解析により断層横断管路の挙動解析並びにシェル応答計算結果に基づく簡易設計法の提案を行った。1.断層を横断するパイブラインに発生する局部挫屈ひずみを推定する式を誘導して,台湾における豊原水道パイブラインの表層断層変位による被災状況に適用した.また,橋梁システムが,地表断層変位を受ける際の橋脚・桁の損傷確率を算定した.2.京都市の要注意

活断層の一つである花折断層を対象に,点震源による理論地震動とFDMによる数値解析を行って,やや長周期地震動のシミュシーションを行い,京都盆地の震動特性についての評価を行った.3.1999年台湾・集集地震で地表面に現れた断層崖を対象に,断層崖近傍の建物被害特性について検討した.その結果,断層崖間際でも振動被害を受けていない建物が多く見られたこと,硬い地盤では断層崖の鉛直変位が大きくても地盤変状による建物被害への影響範囲は小さく,比較的軟らかい地盤では,断層崖の鉛直変位が小さくても断層線が分岐したりして地盤変状による影響範囲が大きくなることが知れた.4,地震動の位相情報をベースとして断層近傍の地震動をシミュレーションする手法を開発した.また,これまでに観測された断層近傍の地震記録に基づいて地震動の位相特性をモデル化し,模擬したサンプル群遅延時間から断層近傍での位相スペクトルを求めることができるので,断層近傍の地震動をシミュレートした.5.兵庫県南部地震後,神戸市難区石屋川公園地下300mに反射法地震探査で見つかった伏在活断層の浅部構造を,100MHzと35MHzの周波数を使って地中レーダ探査した。また,集集(台湾)地震や鳥取県西部地震で倒れた電柱を調査し,断層近傍の地震動の特性を示すデータを収集した.6.前年度までに開発された強震動予測手法EMPRを用いた「断層の破壊方向を考慮した即時広域強震動分布推定法」について検討を行った.すなわち、地震発生直後に気象庁等の機関より発表される震源情報と強震動記録に基づき、断層長さや破壊方向などの震源パラメータを推定し、これをもとに、EMPRを用いた強震動分布を即時推定する手順について検討した.(1)断層近傍施設の被害と特徴:家屋・パイプライン・橋梁・トンネルについて過去の地震(兵庫県南部地震・伊豆大島地震・台湾集集地震)における断層変位と被害との関連について調査分析を行って、断層近傍の強震動よりも断層地表変位による影響が大きいことを明らかにした。(2)活断層と強震動予測:日本の要注意活断層について、強震動予測を実施して、震動強度マップの作成を行った。強震動予測には最新の強震記録データベースを利用している。(3)断層近傍地震動の時刻歴特性:断層近傍の地震動について、非定常スペクトルや位相スペクトルについて検討し、その結果に基づいて地震動を補間する手法について提案した。また、FEM解析を用いて断層破壊と衝撃的地震動の関連について明らかにした。(4)断層近傍地震動の観測:神戸周辺の活断層近傍4箇所に地震計を設置して、断層近傍での地震動を観測した。小地震の記録しか得られてないが、断層近傍ではH/Vスペクトルは必ずしも地盤増幅特性と対応しないことが知られた。(5)地中レーダー探査:神戸市域・台湾草頓地域において、地中レーダーによる伏在断層と地表撓曲構造の関連について明らかにした。(6)断層地表変位の推定:弾性くい違い理論を用いて、断層パラメータが与えられた場合の地表断層変位を推定する手法を提案し、神戸・台湾地震に適用して良好な結果を得ている。(7)断層対策手法の提案:家屋・パイプライン・橋梁・トンネルについて断層近傍にある場合の設計法や対策工法について提案した。
応用特異点論の情報科学および工学的デザインにおける展開

平成30年度は3つのサブ・テーマについて研究を進めた.【A.特異統計モデルに対する写像の特異点論的アプローチ】まず初年度は,統計モデルおよび情報幾何に関する知見を深めて基本的な例を検討することに重点をおいた.特定の特異点型を持つモデルを検討するか(微分幾何的),あるいは劣実解析的カレントの理論を用いるか(代数解析的),今後の方向性を模索している.機械学習等の勉強会に学生を派遣したり,学生の論文出版費用などを賄った.【B.アーキテクチュアル幾何に現れる特異点解析】線織面および可展面のモンジュ標準形について,加葉田氏(九大IMI)とデオリンド-シルバ氏(ブラジル)らと分類を進めた.これは,19世紀のダルブーやヴィルチンスキーによる古典的な局所曲面論を,特異点論を用いて新たに前進させるものである.また,幾何的代数(クリフォード代数)を用いた線織面の特異点分類に関して論文を完成させた.この手法は枠付き曲線や線叢などにも拡張できる.以上の手法を可展面の曲線折りや線織面の工学デザインなどの応用幾何として発展させる.【C. K(G)-分類における標準形と関数モジュライの解析】研究協力者の泉屋・北大名誉教授により,K(G)-分類の一般論の構築を進めた.K(G)-分類の自動化に関するアルゴリズムについて,11月に勉強会(神戸大)を開催した.この分類理論の応用として,トポロジカル絶縁体等に現れるエネルギー準位交差の退化における行列値ハミルトニアンの標準形が与えられるなど,量子スピントロニクス技術の理論的基礎に繋がると期待される.30年度以降,学内業務が過度に増加し本課題の研究に費やす時間がかなり圧迫されているが,現時点では,申請時の想定に近い形で進展している.次年度以降には確実に影響が出てくる可能性がある.当初の計画通り,3つのサブ・テーマを独立に進めていく.本年度は特に,日本ーブラジル2国間学術交流事業によりブラジルからポスドクらが半年1年滞在することから,テーマ2の拡充を検討したい.平成30年度は3つのサブ・テーマについて研究を進めた.【A.特異統計モデルに対する写像の特異点論的アプローチ】まず初年度は,統計モデルおよび情報幾何に関する知見を深めて基本的な例を検討することに重点をおいた.特定の特異点型を持つモデルを検討するか(微分幾何的),あるいは劣実解析的カレントの理論を用いるか(代数解析的),今後の方向性を模索している.機械学習等の勉強会に学生を派遣したり,学生の論文出版費用などを賄った.【B.アーキテクチュアル幾何に現れる特異点解析】線織面および可展面のモンジュ標準形について,加葉田氏(九大IMI)とデオリンド-シルバ氏(ブラジル)らと分類を進めた.これは,19世紀のダルブーやヴィルチンスキーによる古典的な局所曲面論を,特異点論を用いて新たに前進させるものである.また,幾何的代数(クリフォード代数)を用いた線織面の特異点分類に関して論文を完成させた.この手法は枠付き曲線や線叢などにも拡張できる.以上の手法を可展面の曲線折りや線織面の工学デザインなどの応用幾何として発展させる.【C. K(G)-分類における標準形と関数モジュライの解析】研究協力者の泉屋・北大名誉教授により,K(G)-分類の一般論の構築を進めた.K(G)-分類の自動化に関するアルゴリズムについて,11月に勉強会(神戸大)を開催した.この分類理論の応用として,トポロジカル絶縁体等に現れるエネルギー準位交差の退化における行列値ハミルトニアンの標準形が与えられるなど,量子スピントロニクス技術の理論的基礎に繋がると期待される.30年度以降,学内業務が過度に増加し本課題の研究に費やす時間がかなり圧迫されているが,現時点では,申請時の想定に近い形で進展している.次年度以降には確実に影響が出てくる可能性がある.当初の計画通り,3つのサブ・テーマを独立に進めていく.本年度は特に,日本ーブラジル2国間学術交流事業によりブラジルからポスドクらが半年1年滞在することから,テーマ2の拡充を検討したい.体調不良により出張予定を変更したことによる.19年度の旅費あるいは備品経費に加算する.
腎疾患における低酸素応答機構の解析と血管再生医療の応用について

慢性糸球体腎炎、高血圧、および糖尿病の腎障害の進展には血管病変に基づく尿細管間質内の低酸素が重要と考えられている。今回の検討結果で、腎臓内では腎障害が進行する過程で、さまざまな血管障害を促進する因子と防御する因子が産生され、そのバランスが重要であることが示された。また、血管内皮細胞は障害早期から形質の変換を起こし、その発症には加齢や高血圧が重要な役割を果たしていることが明らかになった。現在、慢性腎臓病における血管再生をターゲットとした新たな治療法の開発について基礎研究を継続している。糖尿病性腎症の進展における内因性顆粒球コロニー刺激因子(G-SCF)の役割について【背景・目的】近年、糖尿病性微小血管症の発症・進展には血管内皮増殖因子の関与が注目されている。そこで、糖尿病性腎症においてG-SCFをはじめとする血管内皮増殖因子の血清濃度と臨床病理所見とを比較し腎障害の進展とその関連性を検討した。【方法】当科にて腎生検を施行し2型糖尿病性腎症と診断した93例のうち臨床病理所見が十分得られた26例を対象に腎生検時の血清G-CSF、GM-CSF、VEGF、およびエリスロポエチン(Epo)濃度をELISAとRIAにて測定し、さらに腎間質内CD31^+傍尿細管毛細血管(PTC)(/mm^2)を免疫組織にて同定し臨床病理学的所見とを比較した。【結果】すべての血清サイトカン濃度は腎機能や尿蛋白とは有意な相関を示さなかった。臨床症状では網膜症合併例では非合併例に比し血清G-CSF濃度は有意に高値を示し、Epoは低値を示した。腎組織では球状硬化率と血清G-CSF濃度のみが有意な正相関を示した。さらに、1年後の血清Cr値の増加率が50%未満であった安定群20例では、増加率50%以上の悪化群6例に比し血清G-CSF濃度のみが有意に高値であった。糖尿病性腎症例では微小変化症例に比し間質内CD31^+PTC数は有意に高値を示し間質内における血管新生が促進していたが、血清G-CSF濃度と間質内CD31^+PTC数とは有意な相関を認めなった。【結語】糖尿病性腎症において糸球体障害の進展に伴い内因性のG-CSF産生が亢進されることが示された。一方、G-CSFは腎内の微小血管新生への影響を介さず、腎機能の保持に関与している可能性が示唆された。なお、本研究は患者本人が承諾の上、実施したことである。糖尿病性腎症における血管新生と血管内皮細胞の形質転換との関連について【背景・目的】糖尿病性微小血管症の発症・進展には血管内皮細胞の形質転換が関与している。そこで、形質転換の指標として血管内皮細胞Plasmalemmalvesicle associated protein-1(PV1)の発現と糖尿病性腎症の糸球体病期との関連ついて検討した。【方法】当科にて腎生検を施行し2型糖尿病性腎症と診断した93例のうち臨床病理所見が十分得られた22例を対象に、抗PV1抗体による免疫染色を行い、腎内におけるPV-1の発現を画像ソフトを用いて解析した。また、PAS染色にて糸球体糖尿病性変化の病期(GradeIGradeIII)を判定しPV1発現との関連を解析した。【結果】解析しえた糸球体総数は58個で、GradeIが19個、GradeIが23個、GradeIIIが16個であった。PV1は血管極部の血管新生、メサンギウム領域内の毛細血管腔、糸球体係蹄に沿って陽性であった。一方、PV1陽性の血管極部血管新生は、GradeIを最大として、病期の進展とともに有意に減少した(pく0.01)。また、PV-1陽性の糸球体係蹄はGradeIとIIの間で有意な差を認めなった。【結語】糖尿病性腎症では、血管極部血管新生、メサンギウム内の毛細血管腔、糸球体係蹄におけるPV-1発現が病初期から認められ、これらの血管内皮細胞では、カベオラ形成という内皮細胞の形質変化が生じている可能性が示唆された。現在、さらに、腎内PV-1の発現制御に関わる分子機構を解明している。慢性腎臓病の腎予後における腎血管病変の意義について【目的】慢性腎臓病(CKD)の腎予後には、糸球体病変および尿細管間質病変が重要と考えられているが、血管病変の関与は十分に明らかにされていない。そこで、今回、CKDの代表であるIgA腎症を対象に、その腎予後と腎血管病変との関連を検討した。【方法】

当科にてIgA腎症と診断され、経過中に透析導入あるいは生検後5年以上経過を観察しえた124例を対象に、腎病理所見と腎予後(透析導入)との関連を後ろ向きにロジスティック解析を用いて検討した。【結果】単変量解析では半月体形成、球状硬化、間質線維化、尿細管間質炎、小葉間動脈の線維性肥厚、輸入細動脈硝子化が、いずれも腎予後と有意な相関を認めた。半月体形成、球状硬化で調整した多変量解析では、輸入細動脈病変が、さらに半月体形成および間質線維化で調整した場合には、小葉間動脈病変と輸入細動脈病変が、いずれも腎予後と関連を示した。小葉間動脈病変と輸入細動脈病変に関連する臨床的因子としては、年齢、高血圧、腎機能低下であった。さらに、多変量解析の結果では、小葉間動脈病変には年齢が、輸入細動脈病変には年齢と高血圧が独立した関連因子であった。【結語】IgA腎症をはじめ、CKDにおいて腎血管病変は腎予後に関与し、小葉間動脈病変の発症には年齢が、輸入細動脈病変には年齢と高血圧が重要であると考えられた。なお、本研究は本学の倫理審査を受け、患者本人が承諾のうえ、実施したことである。
MRIにおける涙腺の加齢変化および性差:シェ-グレン症候群涙腺との比較

(研究目的)歯科領域にてシェ-グレン症候群はたびたび遭遇する疾患である。その主症状の一つである乾燥性角結膜炎は、一般に唾液腺と同様、涙腺に変化が起こっているものと考えられるが、現在のところMRIによる涙腺に関する報告は皆無である。また、正常涙腺に関しても加齢による涙の流量変化の報告はあるものの、画像による変化の報告は現在までない。従って、この研究の目的は正常涙腺は加齢変化に影響を及ぼしているか否かを検討し、また、以上で行われた結果を踏まえ、シェ-グレン症候群患者の涙腺と比較することにより、MRIによる画像診断がこの疾患の診断に有用であるか否かを検討することである。(材料と方法)1.正常涙腺を含んだMRI画像の撮影を、健常ボランティア(男性45名、女性59名)において1.5T MRI装置を使用し同一条件のもとで行った。2.得られた画像より以下の事項について調査した。1)涙腺の厚さおよび面積2)涙腺の信号比3)涙腺内信号のSD3.上記で得られた結果をボランティアの年齢及び性により分類し,加齢および性差が涙腺のサイズおよび構造に与える影響を検討した。(結果)1)女性は加齢によって涙腺の厚さおよび面積が相対的に減少したが、男性はそうではなかった。2)女性は加齢によって涙腺の信号比は対的に増加したが、男性はそうではなかった。3)涙腺内信号のSDは、涙腺の不均一性を調査する為に用いたが、男女とも加齢によって涙腺内信号SDは増加傾向にあった。(結語)今回、我々は正常涙腺の加齢変化において、男女差があるということを初めて画像上で確認することができたが、以前の文献に見られるように涙腺の成長がホルモンの影響を受けるのではないかと言うことと画像上の変化の関連性は確認していない。また、残念ながら今回は正常涙腺のみで目的の一つであるシェ-グレン症候群患者涙腺に関するMR像の解析はできていない。閉経後にシェ-グレン症候群が優勢におこるとも言われており、これらの事実より思春期と閉経までの期間は涙腺の加齢変化に影響を及ぼすということも推測できる為、今回はできなかったが今後健常者の涙腺とシェ-グレン症候群患者涙腺のMR像の解析をする必要があると考えられる。尚、以上の結果はActa Radiologicaにて発表した。
新出資料を含む『夜の寝覚』を基点とした文学史再構築のための研究

平成30年度も、前年度に引き続き『夜の寝覚』に関連するものを中心に調査・検討を行うことを目指した。具体的には、資料を積極的に調査・収集するとともに、作品全体を捉えるための分析視点を獲得することである。しかし、勤務先の業務に従事する割合が大きく、そちらに励むこととなり、一部については残念ながらあまりはかどらなかった。具体的に言うと、『夜の寝覚』の欠巻部分に関わる資料の丁寧かつ精緻な読解に至ることはかなわなかった。一方、現存部分に関する分析視点の観点について、研究書に基づく理解や、個別の作品における先行研究の把握・整理を行うことができた。東北大学等に赴き、所蔵の『夜の寝覚』の体裁や本文等を改めて確認することで、作品に関する文献的な基本事項の把握・見直しを行えたのも成果であった。なお、本研究においては、『源氏物語』などの平安前期文学作品の調査・検討を踏まえたうえで、平安後期文学作品と比較することも視野に入れている。当該年度は「老い」という観点から『源氏物語』を読み解いた。その成果は(刊行は次年度になるが)令和元年5月刊行の『日本文学』に掲載予定であり、今後はそこで得られた成果を『夜の寝覚』の分析に反映させていく。なお、当該年度は、平安文学研究の知が集結する学会として代表的な中古文学会にも参加し、多角的な視野と知見を得ることができた。次年度は、最終年ということを念頭におき、平安関文学作品のみならず、いわゆる平安文学後期作品との関連をも視野に入れ、調査・分析・考察に励む予定である。『夜の寝覚』の本文検討を行ったり、先行する作品の考察・分析の成果を論文にまとめることはできたものの、『夜の寝覚』関連の資料の調査・収集に関しては、予定していた分まで行えなかった。次年度は、当該年度に行えなかった資料の調査・収集に励み、それに基づく検討分析を行う。本年度が研究の初年度だったが、6月から産前休暇に入り、出産後は育児休暇を取得した。そのため助成期間の延長を昨年度中に申請し、受理された。よって、研究実施計画に予定していた初年度の作業は手つかずである。次年度は、本年度(初年度)に予定していた作業を行い、それ以降も一年ずつずらす形で実施していこうと考えている。出産のため産前産後休暇・育児休暇を取得する都合上、助成期間の延長を申請して受理された。平成29年度は、『夜の寝覚』に関連するものを中心に調査・検討を行うことを目指した。しかし、昨年度の産休育休により、遅れ・不備などのあった勤務先の業務に従事する割合が大きく、そちらに励むこととなり、残念ながらあまりはかどらなかった。よって、『夜の寝覚』の欠巻部分に関わる資料の丁寧かつ精緻な読解に至ることはかなわなかった。ただし、現存部分においては、さらなる考察・検討が必要であった問題点について、新たなる提言を行うことができたと考える。『夜の寝覚』には、この作品の特質・特徴としてしばしば言及されてきた長大な心理描写がある。この心理描写に〈くりかえし〉が見られることに注目し、緻密な検討を加えることで、それは〈くりかえし〉の手法と言えるものであることを指摘し、どのような効果をもたらすのか考察を行った。こうした分析・検討によって、『夜の寝覚』における心理描写がいかなる役割を担っているのか、その意義の一端を示すことができたのではないかと考える。この成果は(刊行は次年度になるが)平成30年7月刊行の『国語と国文学』に掲載予定である。平成30年度は、改めて必要文献の資料収集にあたるだけでなく、多角的な視野と知見を得るべく、中古文学会をはじめとする様々な研究会に参加することも含めて、より幅広い活動を行いたい。成果を論文にまとめることはできたものの、『夜の寝覚』関連の資料の調査・収集に関しては、予定していた分まで行えなかった。

なお、当該年度は、平安文学研究の知が集結する学会として代表的な中古文学会にも参加し、多角的な視野と知見を得ることができた。次年度は、最終年ということを念頭におき、平安関文学作品のみならず、いわゆる平安文学後期作品との関連をも視野に入れ、調査・分析・考察に励む予定である。『夜の寝覚』の本文検討を行ったり、先行する作品の考察・分析の成果を論文にまとめることはできたものの、『夜の寝覚』関連の資料の調査・収集に関しては、予定していた分まで行えなかった。研究の初年度は本年度だったが、上記の理由で延長申請をしており、予定した作業は行っていない。よって次年度は本年度の計画をほぼそのまま遂行する。1欠巻部分に関わる資料の収集・分析については、特に『夜の寝覚』に関連する新出資料を中心とする。2また1に加えて、欠巻部分と現存部分とを統一的に把握するための分析視点を抽出し、その妥当性を確認する。この作業は、新出資料の解読・検討から得た情報を適宜加えつつ行う。これは3に予定している、『夜の寝覚』と他作品との比較を行う際の有効な視点ともなりうる。3は次々年度以降に行う予定である。次年度は、当該年度に残すこととなった資料を網羅的に調査・収集すべく、文献調査やそれに基づく検討分析に励む。また、研究会への参加や発表に加えて、報告書・論文の作成を目指す。次年度は、当該年度に行えなかった資料の調査・収集に励み、それに基づく検討分析を行う。出産により助成期間の延長を申請し、受理されたため、予定していた作業は全て次年度へ移行することになった。以上が次年度使用額が生じた理由である。当初予定していた分の資料調査を完全に行えなかったことが、次年度使用額が生じた大きな理由である。次年度は、当該年度の分を取り戻すべく、必要機関におもむき、収集に励みたい。次年度使用額が生じた理由の一つに、当初予定していた分の資料調査を完全に行えなかったことがある。また、業務多忙のため購入の手はずを整えられなかった物品等もある。次年度は、必要機関に赴き収集に励むとともに、そうした物品等の手配も行いたい。本年度に予定していた資料の調査・収集・分析を行う。
温度応答および根粒菌との相互関係から見たダイズ茎葉成長制御メカニズムの解明

1.本研究で作成した気温・地温同時制御システムを使って両者を別々に制御した温度環境下で土耕・礫耕栽培したダイズの成長応答を解析した。前報では気温・地温処理に対する草丈の応答が土耕栽培したダイズと礫耕栽培したダイズで異なることを確認したが、本報では草丈の変化がどの構成要素の変化に因るかを解析した。その結果、両栽培したダイズの草丈の変化が茎長の変化に依存したこと、草丈にみられた気温・地温の効果が、土耕栽培したダイズでは茎長のそれに全て依存したのに対し、礫耕栽培したダイズでは、気温の効果は茎長、地温の効果は葉柄長にそれぞれ分担して依存することが分かった。2.茎葉が繁茂し易い品種である`美里在来'の個葉光合成速度の特徴を解析するため、様々な土壌水分条件に短期間晒した際の`美里在来'と西日本の標準品種の`フクユタカ'の個葉光合成速度とその関連要因の変化を追跡した。その結果、3.ダイズの成長特性と栽培上の問題点等を整理し、取りまとめた英文書籍「Soybean Biomass, Yield and Productivity」の3章を担当し、執筆した。申請者がこれまでに行ってきた研究成果も内容に組み込んでおり、本課題の内容の一部も紹介した。昨年度まで、各実験結果の整合性がとれないことが問題だった。大きな原因は、ダイズの根に根粒菌を着生させない栽培方法が確立できなかった点にあり、当初設定した水耕栽培では根の張り方が土耕栽培と大きく異なっており、礫耕栽培に変更した。しかし、礫耕栽培すると、今度は逆に根の伸長を強く抑制してしまって成長が安定しなかった。そのため昨年度には、更に砂耕栽培に変更した。その結果、ようやく根粒の少ないダイズを安定的に栽培することに成功した。また、実験システムの再構築も行った。これまでは気温・地温処理を個々のサーモスタットでコントロールしていたため、コードが多量に発生し、トラブルが生じた際の対処が困難だった。そのため、データロガーと調整機を用いて全ての温度処理を一括で実施できるシステムに変更した。その結果、システムの簡略化に成功した。これで実験を量産させる体制がようやく整った。更に、これまで供試してきたフクユタカに加えて、茎葉が繁茂し易い美里在来も供試し始めた。概ね実験計画通りに研究が進行している。本研究の主軸となる実験系が確立でき、予備実験で生じた問題点の解決もなされた。そのため、今年度はメインの実験の反復を取り、最終年度の成果として取りまとめる。また、昨年度に部分的に計画を修正した低地温処理実験についても、昨年度の予備試験で生じた問題点を解消することが出来たため、こちらについても反復実験を行う。これらの結果を照合して、ダイズ茎葉成長における温度応答についての総合解析を行う。反復実験を行うだけの体制を整えることが出来たため、最終年度も実験計画通りに研究を進めることが可能であると考えられる。1.本課題に関する背景とこれまでに得られた結果の概要を取りまとめて生物系の和文雑誌に投稿した。具体的な内容は、これまで主たる供試品種とした美里在来の茎葉成長が旺盛であり,温度と土壌水分条件が共に整って初めて本品種の茎葉が標準品種よりも旺盛になること,植物体のどの部位の高温が成長促進に寄与するのかは不明だったが,地上部(気温)と地下部(地温)の温度がそれぞれダイズ茎葉の成長促進に及ぼす影響を調査したところ,気温の及ぼす影響の方が可能性として高いであろうことを指摘した.2.気温と地温を同時に別々に制御する実験システムを作成し、それらが美里在来と改良品種のフクユタカに及ぼす影響を調査した。その結果,土耕栽培すると気温・地温処理の効果は共に不明瞭だったが、水耕栽培した両品種で同様の効果を検証した結果、気温・地温処理の効果が明瞭に現れ、かつ、フクユタカでは地温処理の効果が高気温下で顕在化したのに対して、美里在来では気温・地温処理の効果がそれぞれ独立して顕在化するなど、処理の効果は品種によっても異なった。3.気温・地温処理に対する効果が土耕栽培したダイズと礫耕栽培したダイズで異なる可能性が示唆されたため、両栽培法で育てたダイズに対して気温・地温処理を同時に実施する実験システムを作成し、その効果を比較した。その結果、気温・地温処理に対する草丈の応答が土耕栽培したダイズと礫耕栽培したダイズで異なることが改めて確認された。本年度の主たる課題であり、かつ、本研究の基盤となる気温・地温独立制御システムの作成が概ね成功し、その意味では順調に計画が進行している。気温制御、気温処理間での地温差の修正および培養液・水管理方法の確立など、微調整は幾つか残っているものの、実験を遂行する上での大きな支障は解消することができた。そのため、メインの部分の実験計画は当初の予定通りに進めるつもりである。

その結果、両栽培したダイズの草丈の変化が茎長の変化に依存したこと、草丈にみられた気温・地温の効果が、土耕栽培したダイズでは茎長のそれに全て依存したのに対し、礫耕栽培したダイズでは、気温の効果は茎長、地温の効果は葉柄長にそれぞれ分担して依存することが分かった。2.茎葉が繁茂し易い品種である`美里在来'の個葉光合成速度の特徴を解析するため、様々な土壌水分条件に短期間晒した際の`美里在来'と西日本の標準品種の`フクユタカ'の個葉光合成速度とその関連要因の変化を追跡した。その結果、3.ダイズの成長特性と栽培上の問題点等を整理し、取りまとめた英文書籍「Soybean Biomass, Yield and Productivity」の3章を担当し、執筆した。申請者がこれまでに行ってきた研究成果も内容に組み込んでおり、本課題の内容の一部も紹介した。昨年度まで、各実験結果の整合性がとれないことが問題だった。大きな原因は、ダイズの根に根粒菌を着生させない栽培方法が確立できなかった点にあり、当初設定した水耕栽培では根の張り方が土耕栽培と大きく異なっており、礫耕栽培に変更した。しかし、礫耕栽培すると、今度は逆に根の伸長を強く抑制してしまって成長が安定しなかった。そのため昨年度には、更に砂耕栽培に変更した。その結果、ようやく根粒の少ないダイズを安定的に栽培することに成功した。また、実験システムの再構築も行った。これまでは気温・地温処理を個々のサーモスタットでコントロールしていたため、コードが多量に発生し、トラブルが生じた際の対処が困難だった。そのため、データロガーと調整機を用いて全ての温度処理を一括で実施できるシステムに変更した。その結果、システムの簡略化に成功した。これで実験を量産させる体制がようやく整った。更に、これまで供試してきたフクユタカに加えて、茎葉が繁茂し易い美里在来も供試し始めた。概ね実験計画通りに研究が進行している。当初の計画では気温(地上部温度)が高い条件下でのダイズ茎葉の繁茂が地上部の水輸送、光合成のいずれか、或いは双方の向上に起因するかを検証するため、異なる気温条件下で栽培したダイズの各器官の水の通導抵抗と個葉の光合成速度を調査し、比較することを目的とし、その予備調査を29年度に実施することとしていた。この予備調査で処理期間や各測定の条件設定など、実験遂行する上での課題が見付かり、その解消にも一定の目途は立てていた。しかし、年度末の学会で本研究内容の一部を紹介した際、31年度計画の研究目的にも通ずる低地温処理に伴う根の吸水能力の低下の有無に関して詳しく質問され、その早期確認の必要性が高まったことから、30年度と31年度の計画を入れ替え、かつ研究計画の内の根の吸水機能の温度応答が土耕栽培したダイズと養液砂耕栽培したダイズで異なるのか否かを詳細に調査することにウエイトを置くことに変更する。実験設定が当初の計画と若干変更するが、現状の実験施設で対応は十分可能であり、予備実験を何度か実施すれば本試験を該当年度から実施することも十分可能である。本研究の主軸となる実験系が確立でき、予備実験で生じた問題点の解決もなされた。そのため、今年度はメインの実験の反復を取り、最終年度の成果として取りまとめる。また、昨年度に部分的に計画を修正した低地温処理実験についても、昨年度の予備試験で生じた問題点を解消することが出来たため、こちらについても反復実験を行う。これらの結果を照合して、ダイズ茎葉成長における温度応答についての総合解析を行う。
真空管ICに関する基礎的研究

近年、半導体デバイスレベルの微小真空管を集積化して、真空ICを作ろうとの機運が高まっている。これは、電荷輸送媒体としての真空の優れた特性を利用して、半導体デバイスを凌駕する超高速、高性能デバイスを開発しようとするものである。本研究は、真空IC用陰極としてトンネル陰極の開発を目的として、良質の絶縁体超薄膜の形成と、金属-絶縁体-半導体(MIS)構造トンネル陰極アレーの作製と動作特性の検討を研究主眼とした。1.Si基板上への絶縁体超薄膜の形成Si基板上にAl_2O_3,SiO_2,等絶縁体超薄膜の形成を行った。Al_2O_3薄膜の形成には、膜厚制御性の良い分子層エピタキシー法を用い、基板温度650°C近辺では単結晶γーAl_2O_3膜が、750°C以上では単結晶αーAl_2O_3膜が成長することが確認された。しかし、高温成長ではβーSiCの形成も確認され、今後成長室及びガス供給系の清浄化が必要だと思われる。SiO_2の形成には化学酸化法とプラズマスパツター法を用いた。前者では、酸化時間に依らず膜厚十数〓の良質のSiO_2膜の形成がXPSの評価より確かめられたが、後者で形成された酸化膜はシリコンサブオキサイドであった。2.MIS構造素子のトンネル電流特性上記方法により形成した絶縁薄膜上に金属を堆積し、MIS構造アレーを作成し、絶縁薄膜中を透過するトンネル電流特性を測定した。化学酸化法によるSiO_2膜を用いたMIS素子での主要な伝導機構はトンネル電流であることが確かめられた。また、膜厚十数〓の超薄膜を用いているにもかかわらず、絶縁耐圧は数Vと十分高く、フォーミング現象も観測されなかった。トンネルエミッターの開発には、良質な絶縁薄膜を用いて構成したSIMあるいはSIS多層構造がMIMに比べて有効であることが確認され、今後の開発に展望が開かれたと思われる。真空管ICは,現在の半導体製造技術を用いて,同一基板上にミクロンオーダの微小真空管を集積化しようとするもので,高速性,耐放射線性,耐温度性の点で半導体ICより優れた特性の素子を開発し,宇宙や原子炉等の過酷な環境下での制御等の用途に供しようとするものである.このため,真空管の弱点であった熱陰極にかわる高性能の微小陰極の開発は不可欠である.本研究は,真空管ICへの用途として最も適していると思われる微小トンネル陰極の開発,高耐電圧電極の作成を通して,真空管ICの基礎技術を確立しようとするもので,本年度の研究実施計画は下記の3項目である.1.微小トンネル陰極の作成2.高耐電圧絶縁膜の作成3.真空管ICの基本設計1は本研究の主要部分をしめるもので,従来のトンネル陰極の開発研究が不成功に終った原因は,トンネル陰極を構成する超薄膜絶縁体に良質なものが得られなかったためである.そこで,本研究では,単結晶絶縁薄膜を育成するための分子層エピタキシャル装置を試作し, nーSi(100)基板上にdーAl_2O_3の結晶成長を行った.その結果,基板温度750°C近辺でSi上への単結晶Al.ナ_<2.ニ>O.ナ_<3.ニ>の成長に初めて成功した.今後,さらに成長条件の最適化を行うと共に,トンネル陰極の試作を行う予定である.

2に関しては,真空管ICはその利点を引き出すため半導体ICに比べて高電圧動作となるため高耐電圧絶縁薄膜の形成技術を確立しようとするものである.このため, Si基板の化学処理と高周波エッチング,スパッタリングを組み合わせた方法により, SiO_2の堆積を行い,絶縁耐圧5×10^6V/cmを得た, 3に関しては,真空管ICの基本設計に供するべく,電極構造論に基づくビームコードの関発を行った.真空ICは、電荷輸送媒体としの真空の優れた特性を利用して、半導体デバイスを凌駕する超高速、高性能デバイスを開発しようとするせので、本研究は、このための陰極として、トンネル陰極の開発を行うことを目的としている。本年度は、昨年度に引き続いて良質の絶縁膜の形成と、金属-絶縁体-半導体(MIS)構造トンネル陰極アレーの作製とその動作特性の検討を行うことを研究の主目的とした。1.Si基板上への絶縁体超薄の形成分子層エピタキシー法により、昨年度はn-Si基板上に単結晶Al_2O_3を膜の成長が可能なことを示したが、今年度はその最適堆積条件の検討を行った。その結果、基板温度65°C近辺では単結晶γ-Al_2O_3膜が、750°C以上では単結晶γ-Al_2O_3膜が成長することを確認した。しかし、高温成長では同時にβ-SiCの形成も確認され、成長室及びガス供給系の清浄化が今後の重要な課題である。また、これと並行してSiO_2膜の形成を化学酸化法とプラズマパッター法を用いて行った。前者では酸化時間に依らず膜圧+数A°の良質のSiO_2膜の形成がXPSの評価より確かめられたが、後者での膜室はシリコンサブオキサイドであった。2.MIS構造素子のトンネル電流特性上記方法で形成した絶縁膜上に金属を堆積し、MIS構造アレーを作成し、絶縁薄膜中を透過するトンネル電流特性を測定した。化学酸化法によるSiO_2膜を用いて形成したMIS構造での主要な伝導機構はトンネル電流であることが確かめられた。また、膜圧+数A°の超薄膜を用いているにもかかわらず、絶縁耐圧は数Vと十分高く、MIM構造で一般に観察されるフオーシング現象は観測されなかった。良質な絶縁膜とで構成したSIMあるいはSIS構造が、今後のトンネルエミッター開発には、従来のMIM構造に比べて有効であると思われる。
口腔癌術後言語障害の治療に関する研究-治療前後の構音動態および音声の客観的評価-

口腔癌術後言語障害患者の構音動態および音声の客観的評価に関して、以下の項目を行った。1.構音動態の解析エレクトロパラトグラフィーにより得られた舌と口蓋の接触パタンを、正常人のパタンを基準として分類したところ、舌・口底切除例では正常人とは異なるパタンを示す症例が多いことが明らかとなった。2.歪み音の客観的評価1)評価基準の作成舌・口底切除患者のスピーチは歪み音が主体であるため、従来の明瞭度検査で評価することは困難である。そこで、他の音に聴き誤られない程度の歪みを聴覚的に検出可能な評価基準を作成した。被検音は摩擦音から/s/,破裂音から/t/を選択し、各々の音について歪みの程度、構音点、構音様式の項目をパラメーターとして設定した。2)言語聴覚士による聴取実験1)で作成した評価基準に基づき、種々の程度の歪みを有する舌・口底切除患者の音声の評価を行った。3.構音動態と音声の関連1と2の結果から、舌・口底切除患者の舌と口蓋の接触パタンと歪み音との関連について検討を行った。その結果、舌と口蓋の接触パタンの著しい逸脱を示す症例では、音の歪みの程度も大きいことが明らかとなった。1.口腔癌術後患者からのデータ採取1)構音動態の観察種々の切除範囲の舌切除症例について、エレクトロパラトグラフィーを用いて舌と口蓋の接触様式の観察を行った。2)音声サンプルの採取エレクトロパラトグラム所見の得られた症例から同時に音声サンプルを録音した。2.歪み音の客観的評価1)評価基準の作成口腔癌術後患者のスピーチは歪み音が主体であるため、従来の明瞭度検査で評価することは困難である。そこで、他の音に聴き誤られない程度の歪みを聴覚的に検出可能な評価基準の作成を試みた。被験者は摩擦音から/s/、破裂音から/t/を選択し、各々の音について歪みの程度、構音点、構音様式等の項目をパラメーターとして設定した。2)言語治療士による聴取実験1)で作成した評価基準に基づき、口腔癌術後患者の音声の評価を試みた。以上、今年度はデータの採取および音声(歪み音)の評価基準の作成が主であった。採取できた音声サンプルの一部について評価基準に基づいた聴取実験を行ったが、評価基準のパラメーターの設定を検討する必要性が示唆された。1.口腔癌術後患者からのデータ採取の追加種々の切除範囲の舌切除症例について、エレクトロパラトグラフィーによる舌と口蓋の接触様式の観察および音声サンプルの録音を追加した。被検者は摩擦音から/s/、破裂音から/t/を選択し、各々の音について歪みの程度、構音点、構音様式等の項目をパラメーターとして設定した。2)言語治療士による聴取実験1)で作成した評価基準に基づき、種々の程度の歪みを有する口腔癌術後患者の音声の評価を行い、評価基準の妥当性について検討を行った。以上、今年度は採取データの追加および歪み音の評価基準におけるパラメーターの再検討を行った。

そこで、他の音に聴き誤られない程度の歪みを聴覚的に検出可能な評価基準を作成した。被検音は摩擦音から/s/,破裂音から/t/を選択し、各々の音について歪みの程度、構音点、構音様式の項目をパラメーターとして設定した。2)言語聴覚士による聴取実験1)で作成した評価基準に基づき、種々の程度の歪みを有する舌・口底切除患者の音声の評価を行った。3.構音動態と音声の関連1と2の結果から、舌・口底切除患者の舌と口蓋の接触パタンと歪み音との関連について検討を行った。その結果、舌と口蓋の接触パタンの著しい逸脱を示す症例では、音の歪みの程度も大きいことが明らかとなった。
画像処理技術とカルマン・ニューロを用いた輪ギクの品質評価

あいまいな基準で行われている輪ギクの切り花の評価を定量的に表現し,その自動化を計る目的で,種々の栽培条件で得られた様々な形態的特徴をもつ材料を基に2名の専門家による評価および特徴量の計測を行った。その結果,以下のことが明らかとなった。1.専門家の評価結果から,異なる評価者では結果が異なること,同一材料の2回目の評価結果では,1回目と異なる結果を与えることより,人間の評価はあいまいで,不確実であることが確認された。2.専門家の評価基準に基づく各特徴量と,専門家の評価結果との相関は低く,単独の特徴量で評価を行うことは困難であった。3.評価の自動化を計るには,適当な特徴量を組み合わせ,総合的評価を可能とする必要があること,およびニューラルネットワークのように,教師データを用いて学習する形式のシステムを用いることが適当と考えられた。さらに,3層構造を有するニューロモデルを用いた評価を行った。1.入力パラメータとして,切り花全長,主茎径,葉面積,花首長を用いたニューロモデル,さらに第1葉全長または主茎の曲がりを加えたニューロモデルは評価者の評価を良く再現できた。2.ニューロモデルを用いたシステムにより,従来評価者のあいまいで不確実な評価でなく,定量的な評価の可能性が示唆された。3.本評価システムを自動化するに当たっては,画像から抽出容易な特徴量を選択し,適当な数の入力パラメータを構成するための評価指標を作成する必要があると考えられた。本研究は画像処理技術,ニューラルネットワークを用い,輪ギクの切り花を対象とし,選花を自動的に行うシステムを構築することを目的として行っている。本年度はまず、岡山大学内のほ場において,輪ギクを種々の環境条件を設定することによって形態の異なるキクを栽培した。続いて、キクを収穫後,その基礎的物理特性を計測すると同時に,ビデオカメラに録画し,その画像をコンピュータに入力した。収穫したキクの評価を2名の専門家に依頼し,その評価結果を基に評価基準を分析した。その結果、専門家は以下の指標に基づいて総合的に評価されることが知れた。(1)切り花の全長は所定の長さ(普通は90cm)が必要で,それ以下では短いものほど評価が低い。(2)主茎の径は太すぎても細すぎても評価が低いが,ある程度の太さが必要である。(3)主茎は曲がっていないものが良い。(4)花首は長すぎても短すぎても評価は低い。(5)節間は,程良い長さで等間隔のものが良い。(6)葉はしおれておらず,すべての葉色が濃い緑色で統一されているものが良い。(7)すべての葉の長さが均一なもの(「うらごけ」状態でない)が良い。(8)花の色は単色で,まだらでないものが良い。(9)葉と花の寸法のバランスの良いものが評価が高い。2名の専門家の評価結果からは、評価者によってその基準が異なること、同一評価者であっても複数回の評価においては結果が異なることがあることなどが知れた。さらに専門家の評価結果と比較的相関の高いが全長,主茎径,葉面積および花首長等を入力パラメータとして選択し,カルマンニューロで学習させたところ、専門家の評価に非常によく追従することがわかった。来年度は、評価を自動的に行うため、画像を用いた評価のための適当な指標を設定し、カルマン・ニューロの学習および品質評価システムの構築を行う予定である。

1.専門家の評価結果から,異なる評価者では結果が異なること,同一材料の2回目の評価結果では,1回目と異なる結果を与えることより,人間の評価はあいまいで,不確実であることが確認された。2.専門家の評価基準に基づく各特徴量と,専門家の評価結果との相関は低く,単独の特徴量で評価を行うことは困難であった。3.評価の自動化を計るには,適当な特徴量を組み合わせ,総合的評価を可能とする必要があること,およびニューラルネットワークのように,教師データを用いて学習する形式のシステムを用いることが適当と考えられた。さらに,3層構造を有するニューロモデルを用いた評価を行った。その結果,以下のことが明らかとなった。1.入力パラメータとして,切り花全長,主茎径,葉面積,花首長を用いたニューロモデル,さらに第1葉全長または主茎の曲がりを加えたニューロモデルは評価者の評価を良く再現できた。2.ニューロモデルを用いたシステムにより,従来評価者のあいまいで不確実な評価でなく,定量的な評価の可能性が示唆された。3.本評価システムを自動化するに当たっては,画像から抽出容易な特徴量を選択し,適当な数の入力パラメータを構成するための評価指標を作成する必要があると考えられた。
復古・新生活運動とYWCA系雑誌にみるフェミニズム論

研究実施計画は、1.中国の女青年会(YWCA)系の女性雑誌と国民党系の新聞副刊及びその傘下の女性雑誌の目録作り2.蒋介石が推進した復古・新生活運動が当時のフェミニズム運動や思想状況に与えた影響を考察し、さらに日本の女子教育思想との関連を探ること、であった。これらの中で、現在までの研究実績として次の2点にまとめられる。1.女青年会(YWCA)系の女性雑誌の目録作りは、『女青年報』『女鐸』『女聲』『婦女』に関して進めた。閲覧・調査可能な範囲のものは、ほぼ作業を終え、今後不完全な部分を補って、刊行できるようにする。なおこの間、台湾の中央研究院近代史研究所の游鑑明、鮑家麟両氏との交流によって同研究所が『海内外図書館収蔵有関婦女研究中文期刊聯合目録』を編集、出版したことを知った。この目録によって今までの作業の中で欠号部分がどこに所蔵されているか明らかになった。今後の閲覧・調査が期待できる。2.1934年、林語堂の発言から「婦女回家」論争が始まり、さらに新良妻賢母主義が出現した。それは『女誠』など中国の伝統的な儒教規範による女性観や欧米の近代的女性観とが合わさった日本の女性教育しそう(良妻賢母主義)が輸入され、また他方で同年2月、蒋介石の唱道、推進した新生活運動が始まって、復古的傾向が強化された思潮などによって、作り上げられたものであった。つまり都市の知識人層の性別役割論を再構築したといえる。これらのことで、ナチズムの女性政策や日本の良妻賢母主義教育が当時の新良妻賢母主義の誕生と関連があったことがある程度明らかになった。とりあえず年内に19341937年の状況をまとめて論考にする準備にはいった。研究実施計画は、第一に女性雑誌や新聞(副刊)から(新)良妻賢母主義に関する資料を求めその論争内容を分析し、考察したものをまとめること、第二にその論争が、日本の女子教育思想とかかわること、第三に、さらに同時期の中国国民党の女性政策と関連しているかどうか明らかにし、政策の背景となった新生活運動や復古運動とあわせて探ってみることであった.それらの中で、YWCA系の女性雑誌によるキリスト教の家族観の影響が多きいことが明らかになった.研究過程で、資料収集と研究上の便宜をはかる必要上、19891949年の中国女性を対象とした定期刊行物に関してその内容と特徴をまとめ、出版年表を作成した.研究活動としては、北京での世界女性会議中「伝統社会と女性」のフ-ォラム(1994年北京大学で開催したシンポの継続)に参加・また3年近く準備したアジア女性史国際シンポ(実行委員、事務局)を'96年3月16、17日に開催した.責任担当した分科会は「思想・宗教と女性」であったため、研究課題との関連性がはかれた.今迄交流の少なかった台湾の研究者とも交流が実現し、今後共同テーマで研究を進めることができる見通しである。
多粒子系連立放物型過程の非平衡・動的平衡論とその硫酸系エアロゾル解析への応用

1、連立反応拡散方程式の一般解および動的平衡解によるイオン・中性化学種混合系濃度の時空間依存性解析エアロゾル生成・二次粒子成長過程を正負イオン種と中性化学種が多数混在する輸送・反応系としてとらえ、これらの素反応過程が複雑に競合する状況下での全てのイオン種と中性化学種の濃度の時間および位置依存性を連立微分方程式の一般解と動的平衡解により導出した。この種のイオン・中性種混合系の動態解析を実施した例は皆無であり、エアロゾルの粒径分布測定器やイオン移動度分析計の輸送係数と反応速度定数データの厳密な解析に供するものでおる。2、硫酸アンモニウム塩の形成・転換反応率の決定東アジア地域におけるエアロゾル研究の主たる対象である硫酸アンモニウム塩の形成・転換過程を、24の反応経路を用いてモデル化し、その反応率を決定する為に経過時間をパラメータとした各化学種濃度の空間依存性を計算した。アンモニアと硫酸の濃度(それぞれ4.3ppb,2.5ppb)のみを初期条件として代入し、アンモニアイオン、硫酸イオンを含む7種類の濃度変化を計算し、エアロゾル形成初期におけるイオン反応の重要性を定量的に指摘・評価した。3、可動イオン源型ドリフトチューブ移動度分析計の試作硫酸アンモニウム塩の生成・転換反応速度定数を実験的に決定する必要性から、可動イオン源型ドリフトチューブ移動度分析計を試作し、窒素・二酸化硫黄混合系、アルゴン、室内空気を対象として、大気圧下(760Torr)での到着時間スペクトルを得た。このスペクトルは多種類のイオン種の移動度と反応速度定数導出のための基礎データであり、所期の目的の達成に向けて一定の見通しを得た。一般化平衡定数計算サブルーチンの開発線型定数係数型多元連立輸送方程式の一般解及び動的平衡解を導出し、これら2つの解に基づいて二酸化硫黄を前駆体とする多種類の硫酸イオン誘発核生成・転換エアロゾル群の反応速度定数を決定した。今回、本プログラムの開発の一環として新たな行列式計算サブルーチンを開発した。これは従来いわゆる「掃き出し法」で問題となっていたゼロによる除法を避けるアルゴリズムのコード化であり、2行2列の行列式を用いた一般余因数展開によってこれを実現した。10行10列行列式の計算時間は通常のデスクトップコンピュータで0.5秒弱、演算精度は倍精度型で10^<-8>%程度である。このサブルーチンにより、複雑な素反応混成系の中の主な律速経路を的確に把握出来ることが判明した。硫酸系エアロゾルの非平衡解析硫酸系二次粒子の生成・成長機構解明の観点から、二酸化硫黄と水酸ラジカルを前駆体とする9種類の化学種(硫酸系・硝酸系負イオン及び6種の中性ラジカルと硫酸エアロゾルの混在系)の濃度の時間・空間発展を一般解を用いて連立的に計算した。この結果を広島大学・奥山グループのエアロゾル生成・成長実験データと比較し、反応速度定数の一般的で且つ正確な決定手法として確立した。硫酸系エアロゾルの動的平衡解析導出した連立偏微分方程式の動的平衡解を用いて、対流圏界面近辺でドイツの研究者らが観測・確認した10種類の硫酸系エアロゾル負イオンを対象とした疑似平衡解析を行った。観測された負イオン濃度の比を本研究で導出した一般化平衡定数の比と一致させ、この平衡定数を支配する反応係数行列式を計算し、行列要素の中で系の反応を支配するものと推定される22個の反応率を決定した。
炭素ナノ空間で発現する特異な電子・磁気機能物質

ナノグラファイトの3次元無秩序ネットワークからなる多孔性炭素、活性炭素繊維を用い以下の実験を行った。(1)活性炭素繊維ナノポアへのHCl、HNO_3の吸着に伴うエッジ状態スピンの挙動の変化を調べた。酸化力のないHClの吸着では、吸着によって凝集したHCl分子の機械的な力でナノグラファイトが押しつぶされ、エッジ状態スピン間に強い反強磁性相互作用が働くことが明らかとなった。酸化力のある濃HNO_3の吸着では、最初、HNO_3分子はナノグラファイト最表面のナノグラフェンに吸着して電荷移動相互作用をし、次のステップでは、ナノグラフェン・シート間にHNO_3は入り込んで電荷移動を行う。その結果、HNO_3吸着に伴う2段階のエッジ状態スピン濃度の変化が観測された。薄HNO_3の吸着では最初ナノグラファイト最表面のナノグラフェンとの電荷移動が起こり、その後、共存する水分子によりHNO_3はブロックされてナノグラフェン層間には入り込むことができず、HCl同様にナノボアへの凝集分子(HNO_3,H_2O)による機械的な力が磁性の変化をもたらすことが明らかとなった。(2)端をスルホン化したナノグラフェンからなる活性炭素繊維を作製し、水吸着の吸着等温線と磁化率の測定を行った。スルホン化ナノグラファイト系では、無処理ナノグラファイトに比べて、水吸着は低蒸気圧から進行し、明確な水吸着の閾蒸気圧は確認できなかった。磁化率から求めた磁気モーメントは水吸着により減少することが明らかとなった。この減少は無処理ナノグラファイト系に比べ、はるかに大きく、スルホン化によって端の親水性が増加したものと思われる。ナノグラファイトの3次元無秩序ネットワークからなる多孔性炭素である活性炭素繊維を用いて以下の実験を行った。(1)活性炭素繊維のナノポアヘのHCl、HNO_3の吸着に伴うエッジ状態スピンの挙動の変化を調べた。酸化力のある濃HNO_3,の吸着では、最初、HNO_3分子はナノグラファイト最表面のナノグラフェンに吸着して電荷移動相互作用をし、次のステップでは、ナノグラフェン・シート間にHNO_3は入り込んで電荷移動を行う。薄HNO_3の吸着では最初ナノグラファイト最表面のナノグラフェンとの電荷移動が起こり、その後、共存する水分子によりHNO_3はブロックされてナノグラフェン層間には入り込むことができず、HCl同様にナノポアヘの凝集分子(HNO_3,H_20)による機械的か力が磁性の変化をもたらすことが明らかとなった。(2)活性炭素繊維のナノポアヘKの吸着を行った。K原子には中性の状態でナノポアに収容されるものと、ナノグラフェン表面で電荷移動相互作用を及ぼすものの2種類存在することが明らかとなった。過剰にK原子を吸着すると中性種が増加し、これは過熱脱気により可逆的に減少する。磁化率、X線小角散乱の実験から、中性K原子はナノポア中で反強磁性クラスターを形成していることが明らかとなった。極低温トンネル顕微鏡を用いて、グラフェン端の電子状態を調べた。この結果、高精度での原子像が観測され、3×3超格子とともに、6回対称の超格子が見出された。6回対称の超格子では、局所状態密度の輝点に3回対称の局所構造が存在することが明らかとなった。