hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地球環境の変化

地球内部と表層付近の物質・エネルギ-循環をモデル化し、地球史46億年間にわたる数値実験を行った。その結果、マントルの熱史と連動した大気・海洋進化モデルとして初めて総合的かつ定量的なモデルが得られた。考慮した元素はC、H、N、O、S、Ca、Mg、Fe、K、Arの10元素で、これらの元素が大気、海洋、大陸、海洋底、マントルという5つの圏間をそれぞれに固有かつ相互に依存した反応に従って循環するとした。マントルの熱史はパラメ-タ化対流モデルを用いて解き、その結果を用いてマントルから地表への脱ガス量を推定する。その制約条件としては^<40>Arを用いた。考慮した主なプロセスは、太陽光度の増大、大陸地殻の形成、光合成による酸素の放出と有機炭素の生成、バクテリアによるパイライトの生成、熱水反応によるMg^<2+>の交換反応とFe^<2+>の放出そしてパイライトの生成、海水の化学平衡とpHの変化、CO_2による温室効果などである。その結果、マントルからの脱ガス率を決める海洋底拡大速度はマントルからの熱流量には依存せず一定である場合のみ大気中の^<40>Arの進化と調和的であることが新たな知見として得られた。その脱ガスモデルに基づく大気・海洋の進化モデルとしては、原始CO_2大気が大陸の成長と共にN_2大気へと変化し、地球史を通じてN_2は約1気圧前後に保たれること、O_2は生物の光合成とバクテリアによるパイライト生成の結果として大気中に放出されるが、地表面の風化率と還元気体の脱ガス率が時間的に減少するためO_2の消費率が減少し、その結果大気中に現在程度のO_2が残されることが示された。このモデルを金星に適用し、金星の大気進化について新たな知見を得た他、地球環境の進化にとって重要な隕石の衝突フラックスの時間的変化について月の地形デ-タを基に推定することを試みた。研究目的は地球環境が地球史にわたって安定に維持されてきたメカニズムについて研究することであり、そのために地球環境の中でも最も基本的な物理量である地表平均気温の変遷について理論的な考察を進めることである。地表平均気温は大気中の温室効果ガス、なかでも二酸化炭素の大気中の含有量に依っている。二酸化炭素は大気、海洋、地殻、マントルを循環し、その相互の収支が様々なフィ-ドバック機構によって制御されている。そこで、これまで簡単なボックスモデルを用いてその系の安定性などについて調べてきたが、本年度からの研究においては、二酸化炭素供給のメカニズムとして最も重要なマントルからの脱ガス過程をシュミレ-トする計算コ-ドを開発し、それをこれまでに開発した大気、海洋、海洋底、大陸、マントル間の質量収支についてのボックスモデルに組み込み、地表各圏及びマントル間の炭素循環を数値シュミレ-ションすることにしている。初年度の今年は、マントルからの脱ガス過程をシュミレ-トする計算コ-ドの開発を目的とした。これまでに、マントル対流をパラメ-タ化対流モデルを用いて記述し、粘性率の温度依存性と揮発性元素量の依存性も考慮したマントルの熱史モデルを完成させ、より現実的なマントル物質の地表付近での固定に伴う脱ガスモデルの構築と合わせてマントルからの脱ガスモデルを完成させつつある。そこで現在、次年度にかけて炭素循環の46億年間にわたる数値計算を進めつつあり、その第一報としての論文をまとめたところである。

これまでに得られた最も重要な結果は、安定な地表平均気温を維持し、現在の地表付近の各圏の総炭素量を説明するには、海洋底におけるプレ-トの拡大速度が地球史を通じて一定であることが必要であるということである。地球内部と表層付近の物質・エネルギ-循環をモデル化し、地球史46億年間にわたる数値実験を行った。その結果、マントルの熱史と連動した大気・海洋進化モデルとして初めて総合的かつ定量的なモデルが得られた。考慮した元素はC、H、N、O、S、Ca、Mg、Fe、K、Arの10元素で、これらの元素が大気、海洋、大陸、海洋底、マントルという5つの圏間をそれぞれに固有かつ相互に依存した増応に従って循環するとした。マントルの熱史はパラメ-タ化対流モデルを用いて解き、その結果を用いてマントルから地表への脱ガス量を推定する。その制約条件としては^<40>Arを用いた。考慮した主なプロセスは、太陽光度の増大、大陸地殻の形成、光合成による酸素の放出と有機炭素の生成、バクテリアによるパイライトの生成、熱水反応によるMg^<2+>の交換反応とFe^<2+>の放出そしてパイライトの生成、海水の化学平衡とpHの変化、CO_2による温室効果などである。その結果、マントルからの脱ガス率を決める海洋底拡大速度はマントルからの熱流量には依存せず一定である場合のみ大気中の^<40>Arの進化と調和的であることが新たな知見として得られた。この脱ガスモデルに基づく大気・海洋の進化モデルとしては、原始CO_2大気が大陸の成長と共にN_2大気へと変化し、地球史を通じてN_2は約1気圧前後に保たれること、O_2は生物の光合成とバクテリアによるパイライト生成の群果として大気中に放出されるが、地表図の風化率と還元気体の脱ガス率が時間的に減少するためO_2の消費率が減少し、その結果大気中に現在程度のO_2が残されることが示された。このモデルを金星に適用し、金星の大気進化について新たな知見を得た他、地球環境の進化にとって重要な隕石の衝突フラックスの時間的変化について月の地形デ-タを基に推定することを試みた。
新しいペプチド探索法:遺伝子情報からのアミド型生理活性ペプチドの予測

公開データベースのDNA構造(33,119個)を用いて,生理活性ペプチドの生合成の経験的規則を組み込んだ生理活性ベプチドを予測するプログラムソフトを開発した。分泌型前駆体蛋白質はシグナルペプチドを持ち、鎖長50300残基、活性ペプチドが鎖長660残基でCys結合が2個以下の条件を満足し、切断部位に塩基性アミノ酸対をもつC末端アミド型生理活性ペプチド候補数は352個であった。そのうち約200個を化学合成し、オーファンG蛋白質共役型受容体のリガンドの可能性を解析した。本研究は、生理活性ペプチドにはC末端部アミドを持つ例が多いことに注目し、ヒトゲノムDNA配列情報より、すべてのアミド型のGPCRの新規生理活性ペプチドリガンド探索を行う。特に、ロドプシン型受容体βグループのオーファン受容体に焦点を当てて研究を行った。(1)ヒトゲノムデータベース等のBankに登録されたDNA配列(33.119個)の情報から、独自に開発したコンピューター検索ソフトにより、C末端部にアミドを持つ生理活性ペプチド候補(352個)を予測抽出した。(2)アミド型活性ペプチド候補(リガンドライブラリー)を約200個化学合成した。(3)次に、ロドプシン型受容体βグループに属するオーファン受容体遺伝子9個を取得し、安定発現細胞に導入した。(4)ブタ脳の酸-アセトン抽出物より、ペプチド性分画を取得し、逆相系HPLCにより360分画に分離した。(5)活性測定(スクリーニング)系として、オーファン受容体の発現細胞を用いて、fura-2/AMを用いた細胞内Ca^<2+>や濃度変化を追跡した。(6)今年度は、オーファン受容体、ヒトGPR176を用いて、スクリーニングを行ったが、合成ペプチド約200個、およびブタ脳抽出物の分画物の中には、活性を持つ物が検出できなかった。引き続いて、他のオーファン受容体の発現細胞を用いてスクリーニングを継続中である。本研究は、生理活性ペプチド用にはC末端部アミドを持つ例が多いことに注目し、ヒトゲノムDMA配列情報より、すべてのアミド型のGPCRの新規生理活性ペプチドリガンド探索を行う。1.ヒトゲノムデータベース等のBankに登録されたDNA配列(33,119個)の情報から、独自に開発したコンピューター検索ソフトにより、C末端部にアミドを持つ生理活性ペプチド候補(352個)を予測抽出し、そのうち約200個化学合成した物をアミド型活性ペプチド候補として用いた。2.昨年度、ロドプシン型受容体βグループに属するオーファン受容体遺伝子9個を安定発現細胞に導入し、種々のスクリーニングを試みたが活性のある物を検出できなかったため、今年は、上記のオーファン受容体のうち5個についてN末端部にmycタグを導入して、受容体が細胞表面に発現するかどうかを確認した。そのうち3個の受容体については細胞表面に発現することを確認した。3.その確認できた受容体について、HEK293細胞に安定発現させた物を作製し、スクリーニングを行った。活性測定(スクリーニング)系として、その安定発現細胞を用いて、fura-2/AMを用いた細胞内Ca^<2+>濃度変化を追跡した。4.ブタ脳の酸-アセトン抽出物のペプチド性分画物、及び、合成ペプチド約200個についてスクリーニングを行ったが、それら中には、EC50値が数10μM濃度の活性は検出したが、nM濃度のペプチド性活性を持つ物を検出できなかった。引き続いて、他のtag付きオーファン受容体の発現細胞を用いてスクリーニングを継続中である。1.ロドプシン型受容体βグループに属するオーファン受容体遺伝子9個(アミド型受容体6種類;GPR19、GPR72、GPR75、GPR150,GPR176、BRS3、非アミド型受容体3種類;GPR37、GPR37L1、GPR39)をHEK293細胞に安定発現させたもの(タグなし)を作製した。また、N末端部にmycタグを導入し、3個の受容体については細胞表面に発現することを確認し、新規リガンドのスクリーニングに使用した。2.スクリーニング系として、fura-2/AMを用いた細胞内Ca^<2+>濃度変化を追跡した。3.昨年度までに、ヒトゲノムデータベース等のBankに登録されたDNA配列(33,119個)の情報から、独自に開発したコンピューター検索ソフトにより、C末端部にアミドを持つ生理活性ペプチド候補(352個)を予測抽出し、そのうち約200個化学合成した物をアミド型活性ペプチド候補として用いた。EC50値が数10μM濃度の活性は検出したが、nM濃度のペプチド性活性を持つ物を検出できなかった。

4.一方、ブタ脳抽出物から上記のオーファン受容体9個を発現するHEK293細胞および種々のガン細胞の内在性の受容体を用いてスクリーニングを試みた。活性ペプチドとして、ニューロメジンB、ニューロメジンC,エンドセリン-3、複数のCCK関連ペプチド、ニューロテンシン、CGRP、サブスタンスP、ニューロキニンAとBなどを単離して構造決定したが、既知の生理活性ペプチドであった。5.現在、ロドプシン型受容体βグループ以外のオーファン受容体の遺伝子を取得し、HEK293細胞に安定発現させたものを作製してスクリーニングを継続中である。
ビデオによる振り返りを用いた外国語学習プロセスのミックス法による分析

本研究の目的は、日本人英語学習者の英語力とスピーチスキルを向上させるために活用した学習者のビデオ映像の教育的効果を検証することである。英語力上位・下位のクラスからモデルとなるビデオ(上位モデル・下位モデル)をそれぞれ選び、大学生2グループに対して順序を変えて視聴させる追試を実施した結果、ビデオの視聴順序については一貫した結果が認められなかった。テキストマイニングと内容分析の結果から、両モデルの観察が学習者の動機づけを高めることに役立つことが明らかになった。英語授業における学習者のビデオ映像活用は、学習者が深いアプローチを採るような授業実践を可能にすることを提案する。平成27(2015)年度は、大学の英語授業で学生から映像データや言語データを収集した。データを収集するにあたっては、学生に同意書の記入を求めた。前期と後期の各授業では、同様の指導手順およびデータ収集方法が用いられた。まず、英語コミュニケーションの授業(2クラス)では、効率的なオーラルプレゼンテーションをするために必要とされる(1)言語要素(内容・言語使用)、(2)非言語要素(アイコンタクト・ボディランゲージ)、(3)周辺言語的要素(リズム・イントネーション)を指導した。次に、学生に2種類のモデルビデオ(平均的な映像と上手な映像)を2回目と3回目のプレゼンテーションのそれぞれの直前に視聴させた。各モデルビデオの効果を検証するために、2クラスで視聴させるビデオの順番を異なるように設定した。プレゼンテーションでは、学生のパフォーマンスはビデオ撮影され、その映像を視聴させながら自己評価・ピア評価を実施した。さらに、モデルビデオの視聴後とスピーチの実施後に自由記述を集めた。前期授業では27名、後期授業では24名からデータを収集した。集められたデータは、学期ごとに分析・考察が行われ、それぞれの論文としてまとめられた。自己評価・ピア評価は統計的分析を実施し、言語データはテキストマイニング分析及び内容分析を行った。これらの一部の成果については国際学会で発表し、未発表の部分も含めた英語論文はジャーナルに投稿中である。以上の作業を、代表者と研究分担者(2名)がほぼ毎月(合計11回)打ち合わせを行い、進捗状況を確認しながら進めた。平成27年度の予定は、授業におけるスピーチ指導の実践と自己評価・ピア評価などの数値データや言語データの収集である。これに関しては予定通り終了した。さらに、前期に収集したデータの分析結果は国際学会で発表し、それをまとめた論文は査読付きのジャーナルに投稿中である。平成28(2016)年度は27年度と同様、大学の英語授業で学生から映像データや言語データを収集した。研究計画の時点では、前期に2クラスからデータを収集することになっていたが、研究者の担当科目が一部変更になったため、最終的に前期と後期、各1クラスからデータを集めて研究を進めることにした。28年度の前期・後期ともに、まず、「英語コミュニケーション」の授業では、効率的なオーラルプレゼンテーションをするために必要とされる(1)言語要素(内容・言語使用)、(2)非言語要素(アイコンタクト・ボディランゲージ)、(3)周辺言語的要素(リズム・イントネーション)を指導した。また、28年度は、インタビューデータを学生の一部から収集し、混合法研究のデータ分析を実施した。前期授業では19名、後期授業では12名からデータを収集した。集められたデータは、まとめて分析・考察が行われ、1つの論文としてまとめられた。自己評価・ピア評価は統計的分析を実施し、言語データ(自由記述とインタビュー)はテキストマイニング分析及び内容分析を行った。以上の作業を、代表者と研究分担者(2名)が合計8回(2016年4月2017年3月)打ち合わせを行い、進捗状況を確認しながら進めた。平成28年度の予定は、スピーチ指導の実践と自己評価・ピア評価などの数値データや言語データの収集であった。27年度と28年度で6クラス(90名)からデータを収集する予定であった。研究参加者(82名)は予定より若干少なかったが、計画通り終了した。本研究は、日本人英語学習者の英語力によって効果が異なる点を考慮しながら、学習者のビデオ映像を活用し、質的および量的手法(ミックス法)で分析することでビデオ映像の継時的な活用によってもたらされる教育的効果を立証することを目的とした。また自律的な学習者を育成するために、学習者のビデオ映像を活用した指導方法の確立を目指した。本年度は27・28年度のスピーチ指導において学習者のビデオ映像を活用し、学習者から収集された自己評価・ピア評価などの量的データと自由記述の言語データの分析結果を総括的に分析・考察しながら研究を進めた。異なる参加者に対して同じ手順を用いるという追試研究を3回にわたって実施したが、1回目と2回目の研究では英語力下位群から選んだビデオ映像(下位モデル)を見せた後に、英語力上位群から選んだビデオ映像(上位モデル)を学習者に見せると、ピア評価が有意に高くなることが示された。しかし、3回目の研究では、1・2回目のように一貫した結果が得られなかった。

また、言語データの分析から、上位モデルは学習者が到達すべき目標を明確にする効果があり、下位モデルは学習者自身に対する気づきを高めることが示唆された。それぞれのモデルは異なる教育目的を果たすことが明らかになった。さらにビデオ映像活用の効果を検証した結果、スピーチ指導におけるビデオ映像の導入は、アクティブラーニング型授業の実践につながるだけでなく、学習者のスピーチ不安を軽減する可能性が示唆された。この結果は、Asia TEFL(Indonesia)やGLoCALL(Brunei)で口頭発表された。本研究の目的は、日本人英語学習者の英語力とスピーチスキルを向上させるために活用した学習者のビデオ映像の教育的効果を検証することである。英語力上位・下位のクラスからモデルとなるビデオ(上位モデル・下位モデル)をそれぞれ選び、大学生2グループに対して順序を変えて視聴させる追試を実施した結果、ビデオの視聴順序については一貫した結果が認められなかった。テキストマイニングと内容分析の結果から、両モデルの観察が学習者の動機づけを高めることに役立つことが明らかになった。英語授業における学習者のビデオ映像活用は、学習者が深いアプローチを採るような授業実践を可能にすることを提案する。平成28(2016)年度は、前年度に引き続き授業におけるスピーチ指導の実践および学生からのデータを収集する。データ収集では、数値データや言語データに加え、インタビュー調査を実施し、言語データの補完を図るつもりである。また、研究代表者の担当授業の関係から、前期に1クラス(20名弱)、後期に1クラス(20名弱)からデータを収集する予定である。英語教育平成27(2015)年度は、学生からのデータ収集と分析が主な作業であったため、当初の予定より論文の英文校正にかかる費用がかからなかった。平成28(2016)年度は、11月に国際学会(GLoCALL)での口頭発表を予定していたが、大会開催がキャンセルされたため、当初の予定より学会発表にかかる費用(学会参加費・宿泊費・交通費など)が発生しなかった。平成28年度には、前年度の残額を論文作成の英文校正に充当させる予定である。平成29(2017)年度には、前年度の残額を学会発表への参加費用に充当させる予定である。
有機ラジカルを媒介とする磁気相互作用およびそれに基く抵抗異常と磁気秩序形成

平成2年度において,本補助金を用いてデジタルマルチメ-タ,スキャナ-,定電圧定電流電源,小型計算機,ガラス製クライオスタットを購入し,直流電気伝導率測定装置を組み上げ,二端子または四端子法により4300Kの温度範囲で電気伝導率を半自動測定できるようにした。有機ラジカルを遍歴電子系とし遷移金属錯イオンを局在電子系とする物質群を目的で,TTF誘導体の電荷移動塩結晶を電解法により合成した。これらの電荷移動塩のなかで比較的高い伝導率を示したBEDTーTTFのCOCl_4およびMnCl_4塩の磁性を磁気天秤および電子常磁性共鳴法による調べ,BEDTーTTF分子積層上の遍歴電子スピンと遷移金属イオン上の局在電子スピンとの間には磁気相互作用が確かに存在するものの,その大きさは1K以下の比較的小さなものであることを明らかにした。次いで平成3年度において,有機ラジカルを遍歴電子系および局在電子系双方に用いる物質群としとて,ニトロニルニトロキシドを電子供与性分子またはイオンと接合させた化合物のTCNQおよびTCNQF_4錯体を合成した。伝導性の高い錯体は現在までのところ得られておらず,磁気的にも中性ラジカル部分のみが磁性に寄与する結果となっている。別の例としてニトロキシドをTTFと結合させ,そのTCNQおよびTCNQF_4錯体を合成した。この場合も磁気的には同様の結果が得られた。以上の結果は局在電子系として用いた有機中性ラジカルと遍歴電子系として用いた有機イオンラジカルとの磁気的結合が未だ不十分であることを示唆していると考えられる。上記の研究の過程において,伝導性は低いが有機ラジカルを媒介として分子間強磁性相互作用を示す物質を見いだした。3ーキノリルニトロニルニトロキシドの磁化率の温度依存性および等温磁化曲線はワイス定数あるいは交換結合定数約0.3Kの強磁性相互作用の存在を示唆する。いずれの物質群においても相互作用を大きくすることが今後の課題である。本補助金を用いてデジタルマルチメ-タ,スキャナ-,定電圧定電流電源,小型計算機,ガラス製クライオスタットを購入し,電気伝導度測定装置を組み上げ,二端子または四端子法により,4300Kの温度範囲で,電気伝導度を半自動測定できるようにした。磁気モ-メントを有する遷移金属イオンを含む,高伝導性有機固体として,BEDTーTTFおよびBMDTーTTFカチオンラジカル塩の電解法ないし拡散法による単結晶の育成に着手した。得られた錯体の中で比較的高い伝導性を示した,MnCl_4^<2ー>,CoCl_4^<2ー>,CuCl_4^<2ー>を含むBEDTーTTFカチオンラジカル塩について,低温磁化曲線,磁化率,電子常磁性共鳴などの磁気測定を行なった。これらの錯体における,BEDTーTTF分子積層上の遍歴電子スピンと,遷移金属イオン上の局在電子スピンとの間の相互作用について,測定結果を基にして分子場理論に立脚した半定量的解析を行ない,両者の間には磁気相互作用が確かに存在するものの,その大きさは1K以下の比較的小さいものであることを明らかにし,この成果の一部を取りまとめてSynthetic Metals誌に発表した。相互作用の本質についてさらに詳しい解析を行ない,別の論文として発表する準備を進めている。

上記のTTF誘導体のカチオンラジカル塩の研究と平行して,有機分子のみから成る,遍歴電子系と局在電子系との両者を含む錯体を得る目的で,中性有機ラジカルを分子の一部に持つ電子供与性分子を合成し,その電荷移動錯体を作成した。現在の所,高い伝導性を示す錯体は得られていないが,磁気測定を行なった結果について取りまとめてSynthetic Metals誌に発表した。これまでの結果を綜合すると,遍歴電子系と局在子系との相互作用が,電気抵抗異常の発現や磁気秩序の形成にとって充分な大きさを未だ持っていない事が言える。相互作用を大きくする方策の探求が今後の課題である。昨年度に引続き,本補助金を用いて薬品および寒剤を購入し,磁気モ-メントを有する遷移金属アニオンを対イオンとするTTF誘導体のカチオンラジカル塩の合成と電気および磁気測定を行なった。これと平行して,有機分子のみから成る,遍歴電子系と局在電子系の両者を含む錯体を得る目的で,有機中性ラジカルを分子の一部に持つ電子供与性分子を合成し,それ自身およびその電荷移動錯体の電気および磁気測定を行なった。錯体の電気伝導率は低いものが多く,当初の目的に適ったものは得られなかったが,研究の過程において有機ラジカルを媒介として分子間に強磁性および反強磁性相互作用を示す物質群を見いだした。それは,有機中性ラジカルであるαーニトロニルニトロキシドの,窒素原子を含む有機ヘテロ環化合物およびアミノフェニル誘導体であり,なかでも3ーキノリル誘導体は交換結合定数J/k=0.3Kの分子間強磁性相互作用を示すことがわかった。3ーキノリル誘導体の磁性について取りまとめて論文誌に投稿した。分子間に強磁性相互作用を示す有機結晶固体は未だ数が限られており,3ーキノリル誘導体の結晶構造解析を行ない,その構造と磁性の関係を調べている。一方,反強磁性相互作用を示すものも多く,とりわけpージエチルアミノフェニル誘導体は一次元規則的等方性Heisenberg反強磁性体に特有の磁化率の温度依存性と等温磁化曲線とを示すことを見いだした。一次元規則的等方性Heisenberg反強磁性体の例は無機物質にも余り見られず,1.7Kの低温で20Tまでの強磁場下で等温磁化曲線を測定し,等温磁化曲線が一次元規則的等方性Heisenberg反強磁性体について理論的に予測された通りになることを確め,Solid State communications誌に発表した。引き続き,伝導性の高い有機ラジカルの錯体を得るために,新しい錯体の合成と物性測定を行なっている。
カリキュラム・マネジメントを意識した地震をキーワードとする探究活動の教材開発

小中高校生が,教科などの枠にとらわれず,科学する醍醐味を体験・体得する探究活動のための教材開発を行う研究です.そのために,科学的に未解明な課題を素材として本研究に取り組みます.その一例として,“地震に伴う地鳴り現象"を素材として取り扱います.本研究を通して,研究者と学校,学校間の観測ネットワークを構築する方法論を確立することも目指し,小中高校生が感じる科学への垣根を下げ,科学的に考え対応できる人となる教材を提案することも,本研究の目的の一つです.小中高校生が,教科などの枠にとらわれず,科学する醍醐味を体験・体得する探究活動のための教材開発を行う研究です.そのために,科学的に未解明な課題を素材として本研究に取り組みます.その一例として,“地震に伴う地鳴り現象"を素材として取り扱います.本研究を通して,研究者と学校,学校間の観測ネットワークを構築する方法論を確立することも目指し,小中高校生が感じる科学への垣根を下げ,科学的に考え対応できる人となる教材を提案することも,本研究の目的の一つです.
ネットワークデータによる、「心・身・文化」の健康社会学

延10回程度、ネットワークデータを収集できた。まずは、ネット形成の要因を分析した。就活意識、使える金、階層意識、化粧代の類似が、友人が形成されるさいに、大きな影響をもっていることが確認された。ネット構築後分析に関しても、Christakisらと同様、われわれは、「ネットワーク指標」以外の具体的タイ関係を重視して分析を継承した。当初の予想と異なって、いわゆるネットワーク指標、とくにボナチッチ中心性が大きな影響をもっていることが確認できた。また、恋愛、髪の色、幸福感、英語学習意識の伝播が確認できた。当該年度は、「メディア教育開発センター」が開発した「REAS(リアルタイム評価支援システム)」を利用した。REASは、メディア教育開発センターのサイトにアクセスすることで、どのような研究者でも、容易に、ウェブアンケートを構築できるシステムである(右図)。代表者桜井は、本システムをつかい、ネットワークデータならびに、他の通常の社会調査データを収集できるシステムを構築し、データ収集をおこなった。本プロジェクトは、このようなウェブアンケートに固執せず、通常の質問票による調査もおこなう。さらに、本プロジェクトにおいては、「携帯電話端末によるアンケート調査」をも試みた。ウェブアンケートは、アンケート集計の手間を大幅に軽減した。そのため、研究者は、アンケートデータの入力・集計よりも、分析の方に注力することが可能になった。しかし、ウェブアンケートは回答者が端末の前にいなければならない。とくに、ホールネットワークデータを収集するさいには、回答者の方々が一堂に会し、アンケートに回答するのがのぞましい。しかし、たとえば、ある集団が、はじめて、一同に会したとしても、そこにPC端宋があるとはかぎらない。携帯電話を端末としたアンケート調査をおこなえると非常に好便である。現在の日本の若者で携帯電話を常携していないものは例外的である。第一年度において、携帯電話端末による、ネットワークデータならびに社会的変数を計測できるアンケートシステムの構築をめざし、テストをおこなった。22年度は、前年度をふまえて、本格的な実査である。代表者の勤務校、分担者の勤務校にくわえて、研究協力者の勤務校、二クラスで、調査をおこなうことができた。できるかぎり、同じ回答者プールに数度にわたって、同様の調査をおこなった(延、10回程度)。回答者同士が「初対面」の時からデータをとる事も予定している。こうすることで、「まったく、ネットワークが無の状態から、いかにして、ネットが生成するのか」を把握できた。首尾よくネットワークデータを収集できたので、分析もおこなった。代表者のパイロット調査と同様、(同性の)友人・(異性の)恋人、が形成されるさいに、親の収入・資産が大きな影響をもっていることが追確認されつつある。それらの変数は、ネットタイの「継続」にも正の効果をもっているのかを確認できつつある。ただし、上記の知見は、個々のフィールドにおいてであり、各フィールドを「ダミー変数」とした「統合データ」はまだ出来ていない。統合データベース作成後、分析を行い。内外学会での発表、査読付き学術誌に投稿する予定である。英文での論文執筆も予定している。以上が23年度の主要課題である。本研究の社会学的意義は以下である。「類が友を呼ぶ」のか「友が類になるのか」という一種のニワトリ卵問題に、実証的な回答をあたえる。われわれは、全くネットワークがない状態も含め、一つの同じ集団に対して、複数回ネットワークデータの収集をおこなう。こうすることによって、「ネットワークがなかったどのような属性をもつ個人間に,ネットワークタイが張られるのか(どのような「類」が「友」を呼ぶのか)」を実証的にあきらかにする。その一方で、ネットタイが「張られたあと」で、そのタイを「伝播」して個人のなんらかの属性(Christakis研究においては「肥満」)が共有化される様子も実証的に把握する。いわば「友が類になる」様子をみてとることができる。メディア教育開発センター」が開発した「REAS(リアルタイム評価支援システム)」を利用した。REASは、メディア教育開発センターのサイトにアクセスすることで、どのような研究者でも、容易に、ウェブアンケートを構築できるシステムである。われわれは、本システムをつかい、あるクラス全体のホールネットワークデータならびに、他の通常の社会調査データを収集した。これを統計ソフトで分析した。

ネット構築後分析に関しても、Christakisらと同様、われわれは、「ネットワーク指標」以外の具体的タイ関係を重視して分析を継承した。当初の予想と異なって、いわゆるネットワーク指標、とくにボナチッチ中心性が大きな影響をもっていることが確認できた。また、恋愛、髪の色、幸福感、英語学習意識の伝播が確認できた。
代謝活性化の利用を目標とするエストロゲン極性代謝物の分離分析

エストロゲンは,生体内で主に2位または16α位に水酸化を受ける。2位(および4位)水酸化反応の成績体であるカテコ-ルエストロゲン(CE)は、中枢神経系においてカテコ-ルアミンのアンタゴニストとして作用することが知られている。CEは、肝ではグルクロン酸抱合を受け、また血中ではカテコ-ル0ーメチル基転移酵素(COMT)によりグアヤコ-ル型に変換され、活性を失うと考えられている。しかし最近、後者に2位水酸化酵素阻害作用が認められたことから、COMTを介したフィ-ドバック機構の存在の可能性が示唆され、注目されている。松木は、ガスクロマトグラフィ-/マススペクトロメトリ-によるCEを基質とした血中COMT活性測定法を開発した。次に本法をラットに適用し、2位/3位メチル化率はほぼ一定であるにも関わらず、SD系に比べFischer系、Wister系では4位/3位メチル化率が大きな値となることを見いだした。また、南原は肝におけるグルクロン酸抱合に着目し、2ーヒドロキシエストリオ-ルの各種抱合体を調製後、高速液体クロマトグラフィ-を用いて抱合形式に検討を加えた。グィニアピッグでは、3位抱合体のみが生成するのに対し、ラットでは2位が主生成物であった。さらにcytochrome Pー450誘導剤でラットを処理した場合、phenobarbitalでは微増であったが、2位水酸化酵素を誘導する3ーmethylcholanthreneでは抱合体の生成量が約3倍に増加することを明らかにした。一方、ヒトにおける16α位水酸化反応の成績体である16αーヒドロキシエストロン(16αーOHE_1)は、末梢において強いエストロゲン作用を示すことが知られている。これは、16αーOHE_1がレセプタ-と安定な共有結合体を形成することと関連していると考えられている。宮入は、この共有結合体の構造を明らかにすることを目的として、16αーOHE_1とリジンのεーアミノ基を介した結合体を合成し、標品として分析化学的検討に用いている。
特異な積層欠陥ドープ型蛍光体の研究

ウルツ型窒化アルミニウムの層間に発光中心が層状で存在するEu,Si共添加AlN蛍光体について関連物質とともに詳しく調べた。特殊な組成で合成条件を最適化することで、これまでTEMの局所構造分析でしか観測されなかったEu層が規則配列した様子が平均構造分析でも観測された。詳細なTEM観察からウルツ型構造の極性反転のための特殊な構造や、Eu層内でEuが規則配列している様子が観測された。本研究は従来の点置換型と異なり発光中心が層状で存在する積層欠陥型蛍光体を発展させることが目的である。蛍光体母体として用いるウルツ型窒化アルミニウム中に存在する発光層の数や配列などの制御を行い、様々な構造を持つ積層欠陥型蛍光体を合成するととともに、窒化アルミニウム以外の系でも同様の積層欠陥構造の展開を行う。24年度は積層欠陥構造についてこれまでのa,b軸方向とは異なりc軸方向からTEM観察を行ったところ、Eu発光中心のab面内での分布状態が明らかになり、予想された構造と一致するものであった。ウルツ型で極性の反転の役割を担う構造についても詳細に観察した。23年度に見出されたEu積層欠陥が周期構造として存在する相について様々な周期の相を作成できるようになった。しかし、周期的な積層構造を得ることが困難な組成もあり、積層構造に最適な組成範囲があると考えられた。また層状構造が見当たらない生成物でもEuから類似の青色発光が確認されていることから、積層置換以外でもウルツ構造中で青色発光するEuの存在が示唆された。長時間焼成などでその傾向がみられることからより安定な状態の可能性が示唆された。窒化アルミニウム以外の母体である炭化ケイ素原料について共添加元素を用いて合成を進めたが、残留炭素の影響が強いためか生成物は発光を示さず、希土類発光中心が炭化ケイ素構造中に取り込まれている様子は確認できなかった。ウルツ型窒化アルミニウムの層間に発光中心が層状置換することが確かめられているが、発光層の数や配列など制御は困難であった。従来の点置換型と異なる新しいタイプの蛍光体に関して、詳細な構造を調べ、原料や合成プロセスの変更で発光強度の増大を図るとともに、窒化アルミニウム以外として炭化ケイ素を含む系にも展開することを試みた。発光中心にEuを用いて合成条件を最適化することで、これまではTEMの局所構造分析でしか観測されなかったEu層が、平均構造分析であるXRDでも確認でき、一部混在はあるものの積層周期の異なる層の作り分けも可能となった。これまで得られていたTEM像との比較により、積層欠陥型蛍光体ではEu層は出発組成より密な部分と疎な部分に分かれる様子が解析された。これまでのTEM観察では層に垂直なa,b軸方向のみであったが、層の平行なc軸方向からTEM観察を行ったところ、Eu発光中心のab面内での分布状態が明らかになり、予想された構造と一致するものであった。窒化アルミニウム以外の母体である炭化ケイ素原料について共添加元素を用いて合成を進めたが、残留炭素の影響が強いためか生成物から明瞭な発光は観測されず、希土類発光中心が炭化ケイ素構造中に取り込まれている様子は確認できなかった。本研究では発光中心が層状置換する従来と異なる積層欠陥型蛍光体の研究を展開させる。この新しいタイプの蛍光体に関して、原料や合成プロセスの変更でより多くの発光中心層ドープを行い発光強度の増大を図るとともに、窒化アルミニウム以外として炭化ケイ素を含む系にも展開することを試みる。23年度は合成条件の変化による積層欠陥型蛍光体生成に与える影響を調べた。発光中心にEuを用いて焼成回数、焼成温度を変化させることで、Euドープ量およびEu層の存在状態も変化している様子がTEM-EDS測定から観測された。これまでEuは積層構造で存在すると考えられてきたが、Euが積層以外の構造も取り得る可能性が示唆された。対比物質である積層が規則配列した相の合成も試みた。合成条件を最適化することで、これまではTEMの局所構造分析でしか観測されなかったEu層が、平均構造分析であるXRDでも確認でき、一部混在はあるものの積層周期の異なる層の作り分けも可能となった。窒化アルミニウム以外としてウルツ型や閃亜鉛鉱型の炭化ケイ素原料を用いてEuやCeのドープを試みたが、生成物は発光を示さず構造中に取り込まれている様子は確認できなかった。

発光中心が層状置換する従来と異なる積層欠陥型蛍光体の展開を行い、詳細な結晶構造を明らかにするとともに、Eu層の発光層の数や配列などの制御ができるようになりつつある。窒化アルミニウム以外の系では層状置換する構造がみられていないが、合成条件、組成の最適化で作成できると考えられる。発光中心が層状置換する従来と異なる積層欠陥型蛍光体の展開として、これまで困難であった発光層の数や配列制御、および窒化アルミニウム以外への展開を試みている。合成条件の変化の変化により、Eu層状態が変化することが確認できたとともに、Eu層の規則配列した相の合成も可能となり、目的の一部が達成されつつある。窒化アルミニウム以外として炭化ケイ素に展開した系ではまだ発光は確認されていないが、適切な共添加元素により希土類の導入も可能と考えられる。ウルツ型窒化アルミニウム中に存在する発光層の数や配列などの制御を高圧合成まで合成条件を広げて展開し、発光層の周期的、不規則な存在の関係を明らかにし、ウルツ型窒化アルミニウムを母体とする積層欠陥型蛍光体の総括を行う。窒化アルミニウム以外の炭化ケイ素系など他の系については共添加元素の種類を変化させるとともに組成分析なども含め、ドーピングの可能性について検討する。合成条件の大幅な変化として、従来の2000°Cまでの合成温度を越える、HIPを用いた高温、高圧での合成を行う。再焼成の効果も大きいと予想され、これらの焼成を組み合わせて、さらなる発光層の数や配列制御および、積層以外の構造についても調べる。炭化ケイ素系への展開では、窒化アルミニウムのときにSi共添加が必須であったように、適切な共添加元素を導入することで、炭化ケイ素への希土類の導入が可能になると考えられる。各種希土類原料、合成用の特殊ガスの購入、高温、高圧合成を行うための専用のるつぼ、各種消耗品の購入に使用する。HIPの高温、高圧合成を行うための専用のるつぼ、および伴う各種消耗品を購入する。また各種希土類原料、合成用の特殊ガスの購入にも使用する。また海外での学会参加のため旅費を計上している。
近世フランスにおける沿岸世界の「国民化」-国防と「難破船略奪」の視点から

本研究は、近世フランスの海事史について、フランス海軍の成立事情、沿岸部で暮らす「海民」の状況から検討を進めてきた。その結果、第一に、ルイ14世親政時代以降のフランスがイギリスに匹敵する海軍力を有し、それをもとに対外発展の基本戦略が練られていたこと、第二に、「難破船」の扱いの考察から、それを「神からの贈り物」とみなす沿岸部の人々に対し、海洋の安全や所有権の不可侵の見地から、難破船への権利を主張する政府当局との見解の違いが鮮明になった。それは、相対的に自立的な沿岸世界に王権が徐々に支配権を及ぼしたことの表れであり、王権による沿岸世界の「国民化」を暗示するものである。平成21年度は、最初の半年間、関西学院大学の在外研究でフランスのパリ第4大学に滞在したので、同大学のクルーゼ教授などから海洋史研究の方法や史料調査上の助言を得た。また、この方面の研究の第一人者である南ブルターニュ大学(在ロリアン)のル・ブエデク教授に直接お目にかかる機会があり、遠隔地貿易以外に沿岸貿易の重要性、沿岸世界の複合的構造などについての知識を得ることができたのは大きな収穫であった。今年度を通しては、本研究のフィールドとなるブルターニュ地方をはじめ、シャラント地方の沿岸島嶼部を2度現地調査することもできた。フランスから帰国して、年度末に一橋大学と東京大学の図書館でフランスの海洋法制に関する当時の論考を閲覧できたのも有益であった。そうした成果の一部を「近世フランスにおける難破略奪と<漂流物取得権>」(『人文論究』60-1)にまとめたが、ただ今印刷中で刊行は5月になる。なおそれに続く難破船略奪の実態に関する研究論文も準備しており、平成22年度中に刊行の予定である。本年度は、近世フランスにおける海洋世界の実態について、かなりの史料を収集することができ、今後の研究の進展に資するところが大きかった。とくに外国史料調査において、海軍関係の史料をパリの防衛史料センター(パリの東郊ヴァンセンヌに所在)で閲覧したことはきわめて有益であり、また、パリ第4大学のクルーゼ教授、シャニオ教授などから適切な教示や助言を受けることもでき、フランスとイギリスを比較すると、フランスの艦船建造技術が、イギリスのそれにほぼ匹敵するものであることを知った。なお、史料調査で訪れたイタリア・ナポリの海洋博物館で、近世の地中海方面だけでなく、大西洋方面の船舶や航行技術について具体的に学ぶことができた。研究成果としては、「近世フランスにおける難破船略奪と《漂流物取得権》」を発表したが、現在取り組んでいる海軍史について、「海軍工廠都市ロシュフォールの誕生」にまとめることができた。後者は現在印刷中で、刊行は9月の予定である。最終年度(平成23年度)においては、本年度において得られた知見をもとに、近世フランス海軍の展開過程の概要を示すことと、沿岸島嶼部の難破船略奪の実相をより詳細に分析した論考にまとめることを課題としたい。本研究では、いわゆる第二次英仏百年戦争期(1688-1815年)におけるフランス海軍の成立や、沿岸島喚部に生きる「海民」の状況について考察を進めてきたが、本年度はそれらを総括する時期にあたっている。その結果、研究発表欄に記したように、研究成果を4点の論考にまとめることができた(海洋史関係は3点)。研究代表者からみて、フランス海軍にせよ、奴隷貿易にせよ、これまであまり顧慮されなかったフランス海洋史の一断面が明らかにされたことの意義は大きいと思っている。というのも、近世の海事史はほぼイギリスを中心に論議され、叙述されることが多く、フランスの役割は過小評価されてきたからである。この点で、たとえば、コルベール時代のフランス海軍が、数の上でも、船の技術の上でも、イギリス海軍と拮抗する艦船を有していたこと、また、これらの艦船を用いたフランス独自の海軍戦略の一端が確認されたことは、フランスの海洋政策そのものの根本的な見直しを促すことになるだろう。フランスの奴隷貿易についても、17-18世紀に膨張してゆくさまを、統計を交えて、かなり鮮明に浮き彫りにすることができた。もちろん、政府は、通商と海軍を一体のものとして取り組んでいたのであり、そこに、イギリスとは異なる、もうひとつ(あえていえば「大陸型」のタイプ)の対外発展の姿が垣間見えてくる。もっとも、フランス海洋史研究はようやく緒についたばかりであって、研究代表者は、これまで得られた知見をもとに、海軍と通商、海港都市間の関係、海事裁判所の役割、「海民」のマンタリテなどの問題に今後も取り組んでゆきたい。
有機スズ複合系による反応制御

昨年度、ケテンシリルアセタ-ルとαーエノンの反応がケテンシリルアセタ-ルからルイス酸への電子移動により開始されることを明らかにした。他の反応においてもケテンシリルアセタ-ルの一電子酸化の重要性が報告されているがこの化合物の一電子酸化の特性はまったく知られていない。本年度はまず向山反応との関連でケテンシリルアセタ-ルの酸化電位を求めることから始め,続いて分子軌道計算により電子移動反応機構の妥当性について検討した。エノルシリルエ-テル類の酸化電位は通常の電気化学的手法で測定することは難しい、我々はストッブドフロ-法によりケテンシリルアセタ-ルを含む種々の有機ケイ素化合物の一電子受容体への反応速度を測定し、そのデ-タからRehmーWeller式に基づいて酸化電位を求めた。明らかにケテンシリルアセタ-ルは低い酸化電位を示し一電子移動がおこり易いことが立証された。次にケテンシリルアセタ-ルとその一電子酸化により生成するラジカルカチオンの分子軌道計算(PM3)を行った。β一位に置換基を持たないケテンシリルアセタ-ルの場合にはその骨格は一電子酸化により大きく変化しないが、β一位にメチル基を有する場合にはラジカルカチオンになると炭素ー炭素結合が90度回転しSOMOのスピンはβ炭素上に局在することが明らかになった。以上の結果からケテンシリルアセタ-ルのαーエノンとの反応がルイス酸をメディエ-タ-とする一電子移動で開始されると言う我々の提案は妥当なものであることが裏付けられた。
J. J. P. Oudの言説における建築概念の変容に関する研究 De Stijl誌に掲載された論説の考察を中心として

1 Oudによる論説の収集:Oudが論じた建築概念の経年的変化を考察する上で、特に有効な資料となり得ると考えられる文献について、その入手に努めた結果、彼の重要なテキストを多く掲載したDe 8en Opbouw誌のリプリントをはじめ、貴重な資料を手に入れることができた。2パソコンによるコンコーダンスの作成:テキストの読解をより実証的なものとすることを目的に、パソコンを利用し、コンコーダンスを作成した。OCRシステムの処理能力を考慮し、今回はDe Stijl誌のコンコーダンスのみを作成した。3 Oudによる論説の精読:De Stijl期におけるOudの代表作と考えられる論説「モニュメンタルな都市景観」「芸術と機械」「建築と大量建設における標準化」多数編を精読し、彼が展開した建築概念の変容な読み解く鍵となり得る「モニュメンタル」「標準化」「反復」といったキーワードをその中に確認することができた。4 Oudによる論説におけるキーワードの検索:2で作成したDe Stijl誌コンコーダンスを活用し、選定したキーワードの一つである「モニュメンタル」という言葉をOudの論説から文脈付きで抽出し、その意味内容の把握に努めた。その結果この言葉が、De Stijl誌発刊時において彼の建築概念を決定づけていたことが明らかとなった。5 De Stijl誌に寄稿された論説におけるキーワードの検索:コンコーダンスを活用し、「モニュメンタル」という言葉について、Oud以外の寄稿者の言説を検索することによって、この概念が多くの寄稿者によって共有され、当時この雑誌において中心的な役割を果していたことが明らかとなった。6建築概念及び芸術概念の変容についての考察:35の作業を通じて、「モニュメンタル」という概念は、1910年代後半のOudにとって、さらには創刊当初のDe Stijl誌にとってマニフェスト的意味合いを持つものであったにもかかわらず、その後雑誌の出版意図の変化に相応するように、重要性を失っていったことを確認することができた。
大気チェレンコフ光の収集効率改善による次世代ガンマ線望遠鏡CTAの高感度化

チェレンコフ望遠鏡アレイ(Cherenkov Telescope Array、CTA)計画の大口径望遠鏡で使用するための集光装置の試作機を開発した。焦点面カメラの各画素に取り付ける光検出器で大気チェレンコフ光の集光能力を最大限に高め、検出ガンマ線のエネルギー閾値を下げるため、9299%という高反射率の反射フィルムを開発し、集光装置の内壁をこれで製作した。試作機の相対的な陽極感度(大雑把に集光効率とみなせる)は重要な入射角度に対して95105%に達することがわかった。光線追跡シミュレーションによる集光装置の設計、また3Dプリンタを用いた試作機の製作と性能評価を行った。また、光電子増倍管の感度を角度依存性も含めて測定し、その測定値をシミュレーションに初めて組み込むことによって、集光装置の収集効率の角度依存性を、シミュレーションを実測に矛盾無く再現できるようになった。3Dプリンタを用いて試作した形状は、従来型の放物面を用いた集光装置(ウィンストンコーン)と、研究代表者の提案したベジェ曲線を用いたものの二種類である。これらの集光率を測定した結果、後者では期待通りにより集光率が高く、また特定の角度より大きい入射角を排除する効率もより高められることが分かった。集光率の測定や光電子増倍管の感度の測定作業は全て自動化できるように光学ステージなど一式を購入し、測定ソフトウェアの構築なども完了した。測定精度は数パーセントの再現性があり、本研究の精度としては問題がないことを確認した。本研究ではCherenkov Telescope Array (CTA)計画で使用する望遠鏡の大気チェレンコフ光収集効率を高めるため、焦点面カメラに設置する集光装置の新規開発を進めている。初年度と2年目の開発を通じ、収集効率の向上に必要なための光学シミュレータの整備、収集効率測定のための実験環境の整備、集光装置形状の決定とプラスチック射出成形によるコーンの製作、およびコーン内面に使用するプラスチックフィルムの開発を当初の予定通り終えた。また焦点面カメラに使用する光電子増倍管の光収集効率の入射角度依存性の測定や、プラスチックフィルムの反射率の角度依存性も実測し、より精度の高い光線追跡シミュレーションを行えるようになった。本年度作成したプラスチックフィルムの反射率は300 nmから600 nmの波長範囲と20度から70度の入射角度で反射率96%以上を達成し、従来の望遠鏡で使われていた集光装置の反射率より5%程度高い性能を示していることが分かった。またプラスチック成形も完了したため、次年度はプラスチックフィルムと集光装置の量産を開始し、望遠鏡の試作カメラに搭載して統合試験まで進められる予定である。H27年度はCTA大口径望遠鏡望遠鏡用の焦点面カメラに用いる集光装置の量産を開始し、共同研究先の茨城大学でおよそ300個の集光装置を製作した。これらの集光効率を測定したところ、465 nmの波長では約95%と十分に高い集光効率が得られ、365 nmでも約88%という満足のいく結果を得ることができた。また製作した全数の効率を測定したところ、平均値±3%程度の範囲で性能が収まっていることが確認された。しかしいくつかの課題も残っている。第一は、製作速度の向上である。現在1個あたり約15分を要しており、また製作者の手先の器用さによっても所要時間や仕上がりに差が出てしまう。より簡単に大量生産できる体制が必要である。第二の課題は、集光効率のばらつきを2%以下程度に抑える工夫が必要なことである。反射材がコーティングに反ってしまうという問題があるため、集光装置内面の形状を設計通りにできていない。PETフィルムのような厚みのある素材で反射材を補強することにより、フィルムの歪みを抑え、集光性能を一様にする必要がある。第三の課題は測定系の安定性と較正である。これまでに、予定した1855個および予備の集光装置のうち、約300個の製作を終えた。本来であれば全数を製作し、H28年度に望遠鏡の観測に供する予定であったが、性能試験の安定性、製作方法の洗練などに当初予定より時間を要したため、製作が若干遅れている。しかし性能としては満足の行くものが既に得られており、今後はさらなる改良に時間を使う予定である。本研究の目的は紫外領域で高反射率を有する鏡面フィルムを用いた、ガンマ線望遠鏡用の集光装置を製作し、次世代ガンマ線望遠鏡Cherenkov Telescope Array(CTA)のトリガー閾値を下げることである。これまでに2070度の入射角度及び300600 nmの波長領域で約94%から99%に達する反射率を持つ反射材の開発に成功し、これを使った集光装置の製作を行ってきた。また期待通りの性能を出すための製作手法の再検討、測定装置の再現性の向上を行った。2015年度までに行った試作と性能評価では、反射材の持つ形状歪みによって、集光装置のカットオフの角度周辺で期待通りの集光性能が出ていないことが分かっていた。このため、2016年度は反射材の裏面に厚さ100 umのスチール板を貼り付けて形状の補強を行うこととし、改めて集光装置の試作を行った。その結果、310、365、465 nmの波長における集光効率が約95%から105%の範囲に達することがわかり、他の手法を使った集光装置に比べて10%程度高い集光能力を有することが分かった。

また性能評価の測定精度も1%程度と十分に安定しており、また集光装置ごとの個体差も同程度であることが分かった。これら結果から、2016年度の研究で製作された集光装置は、CTAの大口径望遠鏡に使用する上での性能を十分に上回っていることが分かった。これら結果は2016年度中に論文化を開始し、2017年度には査読論文として発表される予定である。2016年度に集光装置を約2000個製作する予定であったが、実験プロジェクト全体の計画変更に伴い、約半数を製作した段階で製造を停止している。本研究は次世代の地上ガンマ線望遠鏡計画であるチェレンコフ望遠鏡アレイ(Cherenkov Telescope Array、CTA)の大口径望遠鏡に使用する高効率の集光装置の開発を目指した。これまでに使われてきたガラスやプラスチック製の集光装置(通称Winston Cone)の製造手法にいくつか新規の改善方法を提案し、その製造を実証する研究計画であった。従来手法に比べて相対的に10%程度の集光能力の改善が見込まれ、実際に量産、測定、シミュレーションとの比較をすることで、同程度の改善が得られたことを確認しその結果を投稿論文として出版した。一方、本研究で提案した、超高反射率の鏡面反射フィルムを使った集光装置の製作という手法は量産時の手作業の困難さや長期安定性への課題が残されたため、CTA計画での採用は見送った。しかし集光装置の曲面形状の設計、光電子増倍管の特性を組み込んだ光線追跡シミュレーション、集光装置の性能評価システムなどを本研究で確立することに成功したため、引き続き本研究の成果を使って、CTA計画の望遠鏡製作に取り組んでいく予定である。また本研究の成果を利用して、独自の光線追跡シミュレーションプログラムの公開とメンテナンスを継続して行っている。この研究結果を利用して、異なる実験プロジェクトやCTA計画の他の望遠鏡での集光装置の開発にも取り組んでいる。本研究で試作した超高反射率フィルムの結晶シンチレータへの応用も進められている。チェレンコフ望遠鏡アレイ(Cherenkov Telescope Array、CTA)計画の大口径望遠鏡で使用するための集光装置の試作機を開発した。焦点面カメラの各画素に取り付ける光検出器で大気チェレンコフ光の集光能力を最大限に高め、検出ガンマ線のエネルギー閾値を下げるため、9299%という高反射率の反射フィルムを開発し、集光装置の内壁をこれで製作した。試作機の相対的な陽極感度(大雑把に集光効率とみなせる)は重要な入射角度に対して95105%に達することがわかった。これまでの研究で集光装置のプラスチック射出成形や反射フィルムの試作に成功し、フィルムの反射率も20から70度の入射角度で96%以上に達しており、計画通りの性能が得られた。またプラスチックコーンへのフィルム貼付け作業も間もなく開始する予定であり、当初の計画通りに研究が進行している。集光装置の性能をシミュレーションするための光線追跡ソフトウェアの開発も行い、実測とシミュレーションで良い一致を見せていることを確認した。今後は残る約1500個の集光装置の製作、性能評価手法の改善、PETフィルム貼付けによる性能の向上と安定性の確立を進め、大口径望遠鏡試作カメラに全数を取り付けてガンマ線観測を行う予定である。また同時に、中口径望遠鏡用の集光装置の共同開発をドイツグループと進める計画である。