hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＣＤ１０３陽性樹状細胞の生体内分化誘導機構

IL-10欠損マウスにおいて、XCR1陽性樹状細胞(Conventional type 1 Dendritic Cell: cDC1)が減少していることから、IL-10はcDC1の発生に生理的な役割を果たしていることが示唆された。cDC1はクロスプレゼンテーションによりCD8陽性T細胞の免疫応答を賦活化するが、IL-10KO由来cDC1はCD8陽性T細胞の活性化能が低下していた。また、定常状態においてIL-10欠損マウスではリンパ節内のCD8陽性メモリーT細胞の減少を認めた。以上より、IL-10欠損マウスではCD8陽性T細胞の制御に関与するcDC1が数的かつ機能的に減弱しているとわかった。IL-10が樹状細胞へ直接的に作用しているか検証するために、Crispr/Cas9を用いたゲノム編集技術によりIL-10受容体欠損マウスを新たに作製した。IL-10受容体欠損マウスと野生型マウスの骨髄を等量混合し、致死量の放射線を照射したマウスへ移入した。末梢組織における樹状細胞の分化を比較した結果、野生型マウスに比べ、IL-10受容体欠損マウス由来樹状細胞は有意に減少していた。以上より、IL-10は末梢組織あるいは骨髄の分化段階で樹状細胞前駆体へ直接作用し、正常なcDC1の誘導に関わると考え、現在更なる解析を進めている。29年度が最終年度であるため、記入しない。IL-10欠損マウスにおいて、XCR1陽性樹状細胞のCD103発現が減弱していることから、IL-10はXCR1陽性樹状細胞の機能に対して生理的な役割を果たしていることが示唆された。XCR1陽性樹状細胞はクロスプレゼンテーションによりCD8陽性T細胞の免疫応答を賦活化するが、CD103発現の減弱したIL-10KO由来XCR1陽性樹状細胞は、in vitroの系において抗原特異的なCD8陽性T細胞の抗原ペプチド存在下での増殖やサイトカイン産生の誘導能が低下していた。また、定常状態においてIL-10欠損マウスのリンパ節を解析した結果、CD8陽性メモリーT細胞の数的減少とTCR刺激によるサイトカイン産生量の低下を認めた。すなわち、IL-10はCD8陽性T細胞の制御に関与するXCR1陽性樹状細胞を機能的に制御している可能性を見出した。IL-10がXCR1陽性樹状細胞の機能獲得に寄与する場として二次リンパ組織の関与を見出すために、リンパ節とパイエル板を欠損するaly/alyマウス(alymphoplasia:リンパ形成不全)の脾臓を摘出し、二次リンパ組織を有さないマウスを解析した結果、XCR1陽性樹状細胞およびCD11b陽性樹状細胞の分化に二次リンパ組織は必要ないことが明らかとなった。また、IL-10が樹状細胞へ直接的に作用しているか検証するために、Crispr/Cas9を用いたゲノム編集技術によりIL-10受容体欠損マウスを新たに作製し、その解析を順次行っている。これまでに得られた実験結果より、非免疫下においてIL-10は樹状細胞の機能調節に作用することを見出しており、本研究課題では引き続き、IL-10欠損によるXCR1陽性樹状細胞の質的異常について新規に作製したIL-10受容体欠損マウスも用いてより詳細な検討を行っていく。特に、Crispr/Cas9により新規に作製したIL-10受容体欠損マウスにおいて、IL-10欠損マウスで見られたCSF2シグナルの異常や、IL-10の樹状細胞への直接的な作用を検証していくとともに、XCR1陽性樹状細胞の機能獲得に関与する免疫臓器や細胞に関しても解析を進めていく。
膵胆管合流異常症における多段階発癌の機序解明のための遺伝子発現の解析

膵胆管合流異常症における発癌機序を解明する目的で,ハムスターを用いた胆嚢癌の発癌モデルを作成し,その発癌過程における胆汁酸(ケノデオキシコール酸)および膵酵素(トリプシン)の影響を組織学的および免疫組織化学を用いて検討した.胆嚢発癌モデルの作製では高率にかつ確実に胆嚢癌を得ることができた.発癌率の調整は今後の課題であるが,発癌過程における様々な環境因子や薬剤の影響を検討するには価値のある実験モデルと考える.今回胆汁酸および膵酵素であるトリプシンは誘発胆嚢癌の発癌過程においてプロモーターとしての役割を有している可能性が示唆された.また,その組織学的検討から誘発胆嚢癌は乳頭型および管状型腺癌を呈し,周囲への浸潤性も多々認められたが,胆汁酸および膵酵素下の環境ではより浸潤性の強い組織像を呈しており興味深い結果であった.さらに免疫組織染色を用いて誘発胆嚢癌および背景胆嚢粘膜の細胞増殖活性を検討したが,胆汁酸および膵酵素の環境下では組織学的に正常と思われる胆嚢粘膜においても有意に細胞増殖活性が亢進しており,発癌における背景粘膜としての可能性を有していると考えられた.以上の結果について第24回日本膵管胆道合流異常研究会におけるシンポジウムにて発表した.膵胆管合流異常症では膵液の胆道内への逆流と胆汁うっ滞の相互作用により胆道上皮の発癌に至る変化が生じてくると推測される.本研究では,本症における発癌機序を解明する目的で,胆嚢癌の発癌モデルを作成し,その発癌過程における胆汁酸および膵酵素の影響を検討した.8週齢雌のゴールデンハムスターを用い,発癌剤3-methylcholanthrene(MC)3mgを混合したbeeswax pellet(BW)10mgを,胆嚢内に挿入した.ハムスターをMC単独群,胆汁酸(CDCA)添加群,CDCAおよびトリプシン添加群の3群に分け,5ヶ月間飼育した群と50日間飼育した群での腫瘍の発生状況を比較検討した.BWのみを挿入した群を対照群とした.HE染色にて腫瘍及び胆嚢の組織学的検索を施行し,免疫組織染色を用いてp53蛋白の発現を検索した.術後50日時の胆嚢癌発生率はMC単独群よりトリプシン添加群に高い傾向が認められた.胆嚢粘膜の異形成変化は非発癌例も含め全例に認められた.5ヶ月後の胆嚢癌の発生率もトリプシン添加群で高い傾向が見られ,平均腫瘍重量大きかった.一方,対照群には腫瘍の発生は見られなかった.組織型別では各群で有意の差はなかったが,発癌が認められなかった例も胆嚢粘膜の異型性変化が認められた.一方p53蛋白の発現率は発癌症例中では群間差はなく,非発癌例ではすべて陰性であった.さらに遺伝子変異について検索中である.ハムスターにおけるMCを用いた胆嚢発癌実験において,MC単独投与群より胆汁酸を添加した群,さらに胆汁酸にトリプシンを添加した群の方が腫瘍発生率が高く,平均腫瘍重量も大きい傾向が認められた.このことより胆汁酸は発癌促進作用を有しており,膵液はその発癌作用をさらに促進させることが示唆された.すなわち,膵胆管合流異常症は胆嚢癌の高危険因子として認識されているが,その発癌過程において膵液の逆流が重要な役割を果たしている可能性が改めて示された.現在遺伝子変異の検索を含めさらに検討を重ねているところである.膵胆管合流異常症における発癌機序を解明する目的で,ハムスターを用いた胆嚢癌の発癌モデルを作成し,その発癌過程における胆汁酸(ケノデオキシコール酸)および膵酵素(トリプシン)の影響を組織学的および免疫組織化学を用いて検討した.胆嚢発癌モデルの作製では高率にかつ確実に胆嚢癌を得ることができた.発癌率の調整は今後の課題であるが,発癌過程における様々な環境因子や薬剤の影響を検討するには価値のある実験モデルと考える.今回胆汁酸および膵酵素であるトリプシンは誘発胆嚢癌の発癌過程においてプロモーターとしての役割を有している可能性が示唆された.また,その組織学的検討から誘発胆嚢癌は乳頭型および管状型腺癌を呈し,周囲への浸潤性も多々認められたが,胆汁酸および膵酵素下の環境ではより浸潤性の強い組織像を呈しており興味深い結果であった.さらに免疫組織染色を用いて誘発胆嚢癌および背景胆嚢粘膜の細胞増殖活性を検討したが,胆汁酸および膵酵素の環境下では組織学的に正常と思われる胆嚢粘膜においても有意に細胞増殖活性が亢進しており,発癌における背景粘膜としての可能性を有していると考えられた.以上の結果について第24回日本膵管胆道合流異常研究会におけるシンポジウムにて発表した.
精神分裂病患者の社会復帰のために効果的な看護ケア実践の分析

本研究は、平成4年度、5年度にわたって、継続して精神分裂病患者2事例について8mmビデオカメラを用いた観察を含む看護ケアの観察を行った。その傍らデータの継続的比較分析を行い、2年間に提供された看護ケアの分析のまとめを行った。その結果として、I精神分裂病看者の社会復帰を支える看護ケア実践の構造と、II看護ケア実践に用いられる看護ケア技術の分析という大きく2つの要素が抽出された。看護婦は、看護婦対患者の対人関係を軸とした看護ケアを提供している。患者が社会と結びつくためには、コミュニケーションの技術を駆使してゆく必要があるが、長期入院を強いられた患者においてはとくにその技術は未熟であり、看護婦との間の安全な人間関係を基盤としてコミュニケーションの技術を再獲得してゆく必要がある。看護婦は、患者自身にどのような生活を送れる可能性があるか、そしてどのような生活を送る権利があるかという具体的なイメージを提供し、患者の自立への意志を探り、また強化しながら看護ケアを提供していた。精神分裂病患者の社会復帰に有効な看護ケアはこの2つの要素が複合的・有機的に関連しあいながら一貫した姿勢で提供されるものであった。今回は病院を中心として病院の社会復帰病棟の看護婦が提供する看護ケアの分析であり、今後このような技術が病院に特徴的なものであるかどうか、また地域の保健婦など他の看護職にも普遍的なものであるかどうかなど、場を変えて継続的に分析するための基本的な要素が明らかになった。本年度は研究計画に基づき、1.わが国における精神分裂病患者の社会復帰へ向けての看護援助に関する文献の検討、2.精神科医療施設に入院中で、早期から社会復帰へ向けての看護援助が行われている精神分裂病患者2事例に対する看護ケアの参加観察を行った。1.文献の検討結果日本における精神分裂病患者の社会復帰に向けての看護援助に関する文献を、最近10年間のものについて検討した。その結果、精神保健法が制定されて5年目を迎える現在の日本では、精神分裂病患者に対して社会復帰を促す働きかけが多くの入院施設で始められ、その効果が報告されつつある段階であることがわかった。文献からは、現状のわが国では入院中に関わった看護婦が継続して関わることによって、生活ベースを徐々に地域に移す方法が多く実践され、効果的であることが示唆された。2.精神分裂病患者の社会復帰へ向けての看護援助の参加観察調査時点で精神科医療施設に入院中で、社会復帰へ向けての看護援助が行われている精神分裂病患者2事例に対し、VTRを用いた参加観察を開始し、現在も継続中である。この間、提供された看護ケアを質的に分析した結果、(1)関係性を媒介とした患者の社会復帰へ向けての自己決定の援助および強化、(2)具体的な生活技術の教育・指導、(3)自己認知を含む病気の認識とそれへの対処方法の指導、(4)生活基盤の確保、など患者への直接的援助の他に、その援助を側面的に支えるものとして、(1)地域支援ネットワーク作り、(2)医療チームの調整などの項目が抽出された。また、以上の看護行為に一貫するものとして、患者を包括的に観察・査定する機能と、それをもとに、医療チームのイニシアチブをとるケース・マネジメント機能が明らかにされた。さらに観察を継続し、項目の精選と下位項目の抽出を行いたい。平成5年度は、前年度に継続して精神分裂病患者2事例について8mmビデオカメラを用いた観察を含む看護ケアの観察を行った。その結果として、病院全体のシステムの中で2事例にどのような看護ケアの種類や機能が提供されたかということと、それらの看護ケアのなかで普遍的に用いられていたコミュニケーションの技術とその意味付けの大きく2つの要素が抽出された。

患者が社会と結びつくためには、コミュニケーションの技術を駆使してゆく必要があるが、長期入院を強いられた患者においてはとくにその技術は未熟であり、看護婦との間の安全な人間関係を基盤としてコミュニケーションの技術を再獲得してゆく必要がある。看護婦は、患者自身にどのような生活を送れる可能性があるか、そしてどのような生活を送る権利があるかという具体的なイメージを提供し、患者の自立への意志を探り、また強化しながら看護ケアを提供していた。精神分裂病患者の社会復帰に有効な看護ケアはこの2つの要素が複合的・有機的に関連しあいながら一貫した姿勢で提供されるものであった。今回は病院を中心として病院の社会復帰病棟の看護婦が提供する看護ケアの分析であり、今後このような技術が病院に特徴的なものであるかどうか、また地域の保健婦など他の看護婦にも普遍的なものであるかどうかなど、場を変えて継続的に分析するための基本的な要素が明らかになった。
気管支喘息児をもつ保護者のＱＯＬ向上のための看護支援モデルの開発

本研究の目的は、気管支喘息児をもつ保護者のQOL向上の実現に向けた看護支援モデルを開発し、その有効性の検証と外来で実用できる活用法の確立を目指すことである。今回考案した看護支援モデルの内容は、自宅でのピークフローメーターや喘息日記の活用の奨励、定期受診時の面接、喘息教室の開催である。外来での面接は母親の意思を尊重した関わり、母親自身が主体的に生活を見直す場になるよう意図して介入する必要があると考える。自宅での喘息管理は日常生活に取り入れられる可能性を考慮して具体策を共に考え、母親がやってみよう、継続できそうという気持ちで取り組めるよう支援することが重要と考える。本研究は、気管支喘息児をもつ保護者のQOL向上の実現に向けた看護支援モデルを開発し、その有効性の検証と外来看護の場で実用可能な活用法の確立を目的としている。1年目の試作版"看護支援モデル"の有効性検討の結果から、2年目はさらに"看護支援モデル修正版"による検討を加えてきた。その結果、介入方法の追加及び修正、評価方法の一部を変更する必要性が明らかになった。具体的には以下の2点である。1.介入方法では"喘息教室の開催"を加え、対象者は介入群・非介入群の2群に分類せず全対象者を介入群とし、非介入期から介入期へ移行する形で調査を実施し、その変化を比較検討する。2.看護支援モデルの有効性を検討する評価方法は、3種類の評価尺度(1Japanese Pediatric Asthma Control Program:JPAC、2一般性セルフ・エフィカシー尺度:GSES、3小児気管支喘息養育者QOL:QOLCA-24)、およびピークフローメーターの測定結果、喘息日記の記載内容、母親との面接調査の内容を使用して行う。その他では、これまでに実施してきた調査結果を国内外における関連領域の学術集会に発表し、論文の投稿を行った。平成25年度は看護支援モデル修正版2に基づき、通院間隔が5週間:5組、8週間:3組、計8組の喘息児と母親を対象に、非介入期から介入期へ移行する流れで調査期間は610ヶ月間を要した。受診13回目は非介入期で定期受診1回目と3回目に3種類の質問紙調査を実施した。受診45回目は介入期で、ピークフローメーター(PEF)と喘息日記の紹介・活用の奨励、喘息教室の開催(講師:主治医)、定期受診時の面接、最終段階では3種類の質問紙調査を実施した。面接は動機づけ面接の手法を参考に母親の主体性を尊重し、自宅での生活管理の振り返りと改善したいこと、解決方法を自ら考えてもらった。介入期終了後には患児の状態や生活の変化、本調査参加に対する感想について半構成的面接を実施した。喘息コントロール状態(JPAC)は8名中7名が改善もしくは悪化なく経過し、母親の自己効力感(GSES)とQOL(QOLCA24)は8名中7名が向上もしくは維持する結果が示された。PEF測定は体調変化の予測や定期外受診を判断する目安になり、喘息日記は飲み忘れ防止に効果的、喘息教室では喘息や予防薬の基礎知識の獲得、受診ごとの面接では母親自身が日常生活を見直す機会になった。最終的に対象者8組の飲み忘れはほとんどなくなり良好な服薬管理状況が示された。本調査では調査協力者数の関係で当初の予定よりも調査規模を縮小しており、介入効果を統計解析から示すことは困難になったが、面接データの質的分析からPEF測定や日記の記入、喘息教室の開催、定期受診時の面接は喘息管理を継続する上で有効であることが示唆された。面接では一方的な教育や指導的関わりとならないよう留意し、母親の意向を尊重しながら改善策を共に考え、主体性を導き母親自身が生活を見直す機会になることを意図した。これらの看護支援は、自宅での喘息管理の継続を支える要因になると考えられる。初年度である平成23年度の実績は以下の通りである。1.気管支喘息児をもつ保護者のQOL向上の実現に向けた看護支援モデルの開発準備として、国内外の文献検索、日本小児看護学会及び日本看護科学学会における先行研究(平成22年度実施)の成果発表とその討議、情報収集及び情報交換を実施した。2.喘息児をもつ保護者のQOL向上への影響要因を明らかにするため、国内外の文献検索及び先行研究(平成22年度実施)の結果を量的・質的に分析し、影響要因を抽出した。3.看護支援モデルの有効性の評価方法として、1)Japanese Pediatric Asthma Control Program(JPAC)、2)健康関連QOL尺度;SF-36V2、3)小児気管支喘息養育者QOL(QOLCA-24)の3種類の評価尺度とともに、ピークフローメーターの測定と喘息日記の使用を検討した。

4.試作の看護支援モデルの有効性を検討するために、気管支喘息の診断を受け定期通院する幼児学童期の患児とその母親5組を対象に看護介入を実施し、予備調査の結果を分析中である。交付申請時に記載した「研究の目的」「研究の実施計画」に基づき、平成24年度に予定していた計画内容に沿って進行している状況であることから、ほぼ順調に進展している。交付申請書に記載した「研究の目的」に基づき、平成23年度に予定していた計画内容に沿って進行している状況であることから、ほぼ順調に進展している。平成24年度に試みた“看護支援モデル修正版"による介入結果の評価から、さらに修正を加え再検討した“看護支援モデル修正版2"による看護介入を進める予定である。また、平成23年度・24年度・25年度に実施した調査結果や看護介入の分析結果を国内外における関連領域の学術集会に発表し、論文を投稿する予定である。平成23年度に試みた"看護支援モデル"による介入結果の評価から修正を加え、再検討した"看護支援モデル修正版"による看護介入を進める予定である。介入及び評価については、前年度の方法に面接調査を加えて検討する予定である。また、看護支援モデルの"介入群"と通常の外来治療・看護のみの"対照群"の2群による比較検討を計画している。また、先行研究(平成22年度実施)の分析結果を国内における関連領域の学術集会で発表すると同時に、論文投稿を進めていく予定である。交付申請時に記載した「研究の目的」および「研究の実施計画」に基づき、"看護支援モデル修正版2"による看護介入を進める予定であり、そのための費用は以下の通りである。主な内容は、会議費および交通費、調査協力者への謝礼、資料整理等の人件費、学会参加費および交通費、通信費、研究成果の投稿関連費用、翻訳費、事務用備品および文房具などの費用である。交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究計画・方法」に基づき、"看護支援モデル修正版"による看護介入を進める予定であり、そのための費用は以下の通りである。主な内容は、会議費及び交通費、資料整理等の人件費、翻訳費用、調査協力者への謝礼、学会参加費及び交通費、通信費、研究成果投稿の関連費用、事務用備品及び文房具など費用である。
EMTを介した口腔癌の浸潤機構におけるAnnexinA8の解析

上皮間葉移行(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT)を介した癌浸潤・転移のメカニズムを解明してきた。本研究は癌細胞の浸潤開始の動機を増殖のための間質からの栄養確保と想定し、癌細胞と間質との相互作用としての分化の調節(EMT誘導・調節機構)とアンギオジェネシスの媒介が癌浸潤のバリエーションと強度を形成する機構をAnnexinA8を中心に解析する。
インドにおける経済の市場化-マクロパフォーマンスと経済構造の対中国比較

国宗はマクロ面を、伊藤はミクロ面(産業構造と社会指標)を取り上げ、中印経済比較の初歩的作業を終えた。中国は1978年以降、インドは1991年以降から経済政策の自由化・改革開放政策を行ったので、研究対象時点は1980年以降を重点においた。中印両国は、経済発展水準(一人当たりGDPなど)、マクロパフォーマンス、産業構造、製造業の構成、貿易品目構造などの面で、1960年から1985年の時点までかなり類似性があった。ただし、社会指標は、社会革命のあった中国がインドを大きくリ-ドしてきた。中国の改革開放後に両国の成長率、産業構造に大きな格差が生じた。工業製品品目別の生産高(1993年頃)を比較すると、生産財・中間財では中国が数倍上回り、大衆賞費剤では1桁以上の格差のあるものが散見される。方法上の問題として、中印間で自由化の成果を比較する際には、中国の1985年あたり以降とインドの1991年以降あたりを比較するべきであろう。そのずれた時点での比較によって両国のマクロパフォーマンスにおける類似性・良好性が観察される。しかし、インドの社会指標の劣悪さを勘案すると、インドの成長の中国並みの加速化が今後も予想できるか、どうか、今後の中期的重要課題であろう。また、インド全体ではなくケ-ララ州だけの経験を中国の社会指標と比較して見ると、中国の「一人っ子政策」をインドは学ぶ必要がない、との見通しが出された。
メラピ型火砕流の本体および対流部のコンピュータ・シミュレーションの研究

研究代表者がこれまでに開発してきた落石運動・岩屑流などのシミュレーション手法を改良して,メラピ型火砕流の本体と対流部の運動に適用できるようにする目的で研究を行った.まず,対象地形として雲仙火山を選び,数値化された地形データを用いて,この地形上で多数の岩塊を転落させる計算を行った.用いたプログラムは,かつて御岳岩屑流に対して開発されたもので,パラメータとして岩塊の反発係数と転動に対する摩擦係数が必要である.多くの試行錯誤の結果,雲仙火山の火砕流の流下範囲を説明するためには,反発係数を小さくし,摩擦係数を調節して,実際の流下範囲に適合するようにすることがよいとわかった.次に,メラピ型火砕流に一歩近づけて,岩塊は出発点では1個とし,流下過程で衝突が行われるときに,次第に砕けて多数の岩塊群になるというモデルで計算を行った.その際,岩塊の分割質量比は,分割された各破片の獲得する運動量の配分などが問題となるが,当面,分割質量比は1:1とし,各岩片の運動量は適当な乱数を用いて分布させ,そっらの合計が衝突後の総運動量になるような方式を用いた.これらの仮定のもとでの計算で,実際的な火砕流の分布がほぼ説明できた.さらに,噴煙部の運動については,岩塊が割れるときに,その体積に応じた量の高温ガスが噴出するとして,標準気象条件下における噴出エネルギーと噴煙の上昇高さの関係と比例し,ほぼよい一致を見た.研究代表者がこれまでに開発してきた落石運動・岩屑流などのシミュレーション手法を改良して,メラピ型火砕流の本体と対流部の運動に適用できるようにする目的で研究を行った.まず,対象地形として雲仙火山を選び,数値化された地形データを用いて,この地形上で多数の岩塊を転落させる計算を行った.用いたプログラムは,かつて御岳岩屑流に対して開発されたもので,パラメータとして岩塊の反発係数と転動に対する摩擦係数が必要である.多くの試行錯誤の結果,雲仙火山の火砕流の流下範囲を説明するためには,反発係数を小さくし,摩擦係数を調節して,実際の流下範囲に適合するようにすることがよいとわかった.次に,メラピ型火砕流に一歩近づけて,岩塊は出発点では1個とし,流下過程で衝突が行われるときに,次第に砕けて多数の岩塊群になるというモデルで計算を行った.その際,岩塊の分割質量比は,分割された各破片の獲得する運動量の配分などが問題となるが,当面,分割質量比は1:1とし,各岩片の運動量は適当な乱数を用いて分布させ,そっらの合計が衝突後の総運動量になるような方式を用いた.これらの仮定のもとでの計算で,実際的な火砕流の分布がほぼ説明できた.さらに,噴煙部の運動については,岩塊が割れるときに,その体積に応じた量の高温ガスが噴出するとして,標準気象条件下における噴出エネルギーと噴煙の上昇高さの関係と比例し,ほぼよい一致を見た.
高分子凝縮系の構造形成と緩和現象

以下の3腫の高分子についてX線散乱、有機緩和測定を用いて、結晶成長過程の観察、非晶相における分子運動ダイナミクスの高次構造による拘束に起因する変化の測定より、構造形成過程について考察し、高次構造の物性への影響を調べた。1.アイソタクチックポリスチレンについてはX線散乱、電子顕微鏡観察(EM)より、試料全体の結晶化度は約30%であるが、結晶非晶ラメラ積層内では結晶の厚さの方が大きいことを明らかにした。原子間力顕微鏡(AFM)により得られる試料表面の凹凸からラメラ積層の長周期が定量的に得られることを示した。薄膜からの結晶化ではEM,AFMより基板の種類が結晶の形態、欠陥に影響を与えることを示し、また結晶成長速度は薄膜の厚さに逆比例することをも見いだし、レプテーションモデルに基づいて解析を行った。2.ポリエチレンテレフタレートのガラスからの結晶化において、誘電、X線散乱同時実時間測定を行った。結晶化に先立ち、誘電α緩和が別の緩和(α')に変化し、その後結晶化に伴う誘電緩和の変化が現れることを見いだした。これは結晶化前に非晶域の分子運動に変化が生じ、その後結晶ラメラの存在によって拘束を受けた分子運動の様式に変化していると解釈される。3.ポリフッ化ビニリデンについてメルトからの結晶化での誘電、X線散乱同時実時間測定では、結晶相、ラメラ構造の成長と、結晶域の緩和の発達は同時に生じていることを示した。また、流動性物質についての試料セルの問題点が明らかになり、今後の改良の方針が得られた。1)融液から等温結晶化させた高分子結晶の、高次構造、融点、結晶化度の過冷却度、分子量、薄膜の膜厚依存性を調べ、高次構造解析方法、高次構造形成過程について考察した。高次構造については結晶形態が過冷却度の増加とともにファセットをもつ単結晶から成長面の荒れた単結晶、球晶と変化するにもかかわらず、結晶成長速度、結晶層厚の過冷却度依存性は多核生成・成長様式で表現され、従来からの2次核生成理論の概念だけでは説明されないことを指摘した。また、成長速度の試料膜厚依存性から高分子鎖の吸着のダイナミクスへの影響について議論した。2)ガラスからの等温結晶化過程での誘電緩和(主分散)の実時間測定を行い、その結果緩和時間が結晶化とともに長くなること、緩和過程がKWW型からCole-Cole型へと変化することを見いだした。緩和時間、緩和様式の変化についての詳細は検討中であるが、緩和過程のKWWからCole-Cole型への様式の変化は、フラクタル格子上での拡散と関連していることを指摘した。3)X線小角散乱、誘電緩和同時測定セルを試作した。京都大学超強力X線回折実験室でその性能検査を行い、基本性能を確認した。以下の3種の高分子について実験を行い解析した。薄膜からの結晶化ではEM,AFMより基板の種類が結晶の形態、欠陥に影響を与えることを示し、また結晶成長速度は薄膜の厚さに逆比例することを見いだし、レプテーションモデルに基づいて解析を行った。

3.ポリフッ化ビニリデンについてメルトからの結晶化での誘電、X線散乱同時実時間測定では、結晶相、ラメラ構造の成長と、結晶域の緩和の発達は同時に生じていることを示した。また、流動性物質についての試料セルの問題点が明らかになり、今後の改良の方針が得られた。
特異幾何構造とその応用

コンパクト・ケラ-多様体上にアインシュタイン・ケーラー計量が存在することは、その第一陳類が零または負の場合には、20年程前にAubin、Yauによって解決されている。また、第一陳類が正の場合にも、Siu、Tian、Yau、Nadel等によって研究され、いくつかの散発的な結果が得られている。しかし、いまだに存在問題への統一的な理解には程遠く、予想も立てられないままの状態である。一方、コンパクト・ケラ-多様体上の正則ベクトル束のアインシュタイン・エルミート計量の存在問題は、S.Kobayashi、Donaldson、Uhlenbeck-Yau等の研究により、ベクトル束の安定性と関連付けられて解決している。したがって、アインシュタイン・ケーラー計量の場合も同じようにケーラー多様体の"安定性"と関係する、と自然に予想される。しかし、現在の所アインシュタイン計量と対応する安定性がいかなる物かは分かっていない。これを解明することを、目標とした。そこで、既に分かっているアインシュタイン・エルメート計量の場合に、存在問題が如何にして安定性と結び付いているか、理解を深める為に、アインシュタイン・エルミート計量の退化の問題を研究し、特に代数曲面の場合に詳しい描像を得た。
途上国における経済発展と多面的貧困形態の変容に関する実証研究

本研究では、所得(消費)貧困が最も深刻な地域である南アジアとサブサハラ・アフリカの比較を中心に、教育や健康状態、ジェンダー格差など多面的な貧困形態の特徴、経済発展のプロセスに伴う貧困形態の変化について分析した。この10年で、最貧国を含む多くの国・地域において、予防接種等接種率、就学率など教育、保健分野のアウトプット指標が急速に改善したが、所得水準との強い相関関係は見られず、MDGs達成に向けた国際的な取り組みの成果といえる。意識・行動の変化が必要なジェンダー格差、学業成績、健康状態といったアウトカム指標の改善には、より長期的な視点が重要である。ミレニアム開発目標(MDGs)の達成期限を2015年に控え、所得貧困のみならず教育や保健、ジェンダーといった多面的な貧困問題に関する注目が集まる中、本研究では、さまざまな統計データを用い、所得(消費)貧困のみならず教育や健康状態、国・地域内での格差やジェンダー格差など多面的な貧困の特徴を比較検討、整理し、途上国おける貧困形態の特徴を明らかにする。特に、所得貧困が最も深刻な地域として一括りに議論されがちな南アジアとサブサハラ・アフリカ諸国に関して、その詳細な比較分析を行なうとともに、一時点における貧困の特徴のみならず、経済発展のプロセスに伴い、貧困の諸形態がどのように変化していくのか、その地域的特徴を実証分析する。特に初年度は、関連文献、研究成果のレビュー(先行研究の整理)を中心に、2015年のMDGs達成に向けて、学術研究の成果が数多く出てくるため、それらの研究内容を丁寧に分析・整理することで、各途上国・地域におけるMDGs各目標の達成にむけた進捗状態、問題点、MDGs対象外の諸側面を含めた近年の貧困傾向の把握、新たな課題の抽出に努めた。加えて、経済発展とジェンダー格差の関係について、特に出生児人口比、乳児・幼児期の死亡率、栄養失調児の男女差、その他保健医療サービスへのアクセスの男女差がどのように変化しているのかを、南アジア地域とサブサハラ・アフリカ地域を対象とする先行研究のサーベイにより整理した。2015年、世界の開発目標はこれまでのMDGs(国連ミレニアム開発目標)からSDG(持続可能な開発目標)へと移行し、過去15年の貧困削減の成果が総括されるとともに、SDGのコンセプトの元、これまで以上に多面的な貧困問題への取り組みが重視されることが予想される。そのような国際社会の背景をも踏まえ、本研究では、さまざまな統計データを用い、ジェンダーや教育、子供の健康状態なども含めた多面的な貧困状態について、各国・地域の動向を整理し、また、経済成長と関連付けた特徴について、比較検討、分析を行う。特に、これまで教育や健康のジェンダー格差については、地域固有の固定的な特徴であるとの見方が強く、経済発展の段階とともに、その形態がどのように変化していくかを議論、分析した研究は少ないため、南アジアとサブサハラ・アフリカの二大貧困地域に着目し、経済発展のプロセスと各種ジェンダー格差の変化について比較検討する点が本研究の特徴である。これまでの研究で、MDGsの成果、SDGsの概念、具体的目標に鑑みた各地域の多面的貧困状況の整理を行ない、両開発目標の共通点と差異の検討、今後の国際的な貧困削減政策及び貧困研究の方向性の把握、新たな研究課題の抽出に努めた。また、1980年代から最近までの各種子供の健康(乳幼児死亡率、栄養失調率)や教育、性人口比に関するジェンダー格差の変遷について、人口保健調査(DHS)のデータを用いて、国際比較分析を行なっている最中である。MDGsに代わり、新たに国際開発目標対象となったSDGsのコンセプトが予想以上に幅広く、多面的貧困の対象が当初の想定よりも多岐にわたるため、文献サーベイに多くの時間を費やしたため、実証研究の進捗が遅くなってしまい、前年度の遅れを取り戻せていない状況である。2015年に、MDGs(ミレニアム開発目標)が期限を迎え、これまでの貧困削減、その他開発目標への到達が評価される中で、今後15年の開発目標であるSDG(持続可能な開発目標)の目指す世界観、開発目標も徐々に具体化されてきた。そこから見えるのは、環境政策に重点を置きつつも、MDGsを超えた、より一層、個々人の幸せ、多様性、選択の自由を重視した、(途上国に限らず)世界全体での貧困問題への多面的な貧困問題への取り組みである。そのような国際社会の動向を踏まえ、本研究では、さまざまな国際統計、マイクロデータを用い、途上国における所得貧困と教育、健康、ジェンダー格差等の状況について、各国・地域の動向を整理し、その時系列的な変遷を追うことで、経済発展と貧困形態の変容の関連性を検討し、MDGsの成果の評価を行っている。その結果、特に、これまで文化的要素が強く、地域固有の固定的な特徴を持つとされてきたジェンダー格差に関して、経済発展や政策的要素(MDGsに伴う政策変更、大量の援助プロジェクトの投入)により、各国・地域のジェンダー格差の特徴にかなりの変化が見られることが明らかになった。具体的には、従来女性への不平等が大きいとされる南アジアの各国において、経済発展による所得効果、MDGsへの国際的な取り組みの強化等による政策効果の両面から、基礎的な供給サイドの問題、たとえば基礎保健(予防接種接種率、栄養失調率など)、基礎教育(初等教育就学率)への女性へのジェンダー格差が減少傾向にあることが明らかとなった。

一方で、人々の意識の変化が必要となる需要サイドの項目と考えられる出生時人口性比や高等教育への就学、労働(賃金)などについてはいまだ格差は固定的であり、変化が乏しいことも明らかとなった。MDGsの成果の定量的評価、新しい開発目標であるSDGsのコンセプト、具体的項目が、非常に幅広く、関連する開発指標、統計が非常に膨大であるため、「多面的貧困」の「多面性」が予想以上に分野を超えて跨ってしまい、それをどう整理し、分析していくかの検討に多大な時間を要したため、実証研究の進捗が遅れてしまい、これまでの遅れを取り戻せない状態が続いてしまったため。本研究の目的は、さまざまな統計データを用い、所得(消費)貧困のみならず教育や健康状態、国・地域内での格差やジェンダー格差など多面的な貧困の特徴を比較検討、整理し、途上国おける貧困形態の特徴を明らかにすることである。特に、一人当たりGNIを基準にする所得貧困が最も深刻な地域として、一括りに議論されがちな南アジアとサブサハラ・アフリカ諸国に関して、その詳細な比較分析を行なうとともに、一時点における貧困の特徴のみならず、経済発展のプロセスに伴い、貧困の諸形態がどのように変化していくのか、その地域的特徴を実証分析する。関連文献、先行研究の整理によって、教育や健康状態、各種サービスへのアクセスといった所得以外の多面的な貧困概念に関して、可能な限りデータを遡り、各国・地域の状況の推移・特徴を整理した結果、2015年のMDGs達成期限に向けた多くの取り組みにより、各国・地域、特に所得面で最貧国に位置づけられる多くの国において、この10年間で急速に予防接種等接種率、就学率などの教育、保健分野のアウトプット指標に大幅な改善がみられることが明らかとなった。これらの指標の改善は一概には所得水準の上昇と連動しているとはいえず、国際社会全体での取り組みの成果といえる。ただし、これらの成果は特に供給側面の押上には効果があったが、学業成績、健康状態といったアウトカム指標、人々の意識・行動の変化が必要なジェンダー格差においては、効果の幅が小さいことも明らかとなった。今後の研究として、本研究で明らかになった各国・地域における貧困形態の推移・特徴をふまえ、1990年、2000年、現在の3時点を中心に、包括的貧困形態の地域別特徴を示す「貧困マップ(見取り図)」を作成し、各地域の貧困の特徴、貧困問題の核心がどのように変化してきたのかを整理したい。本研究では、所得(消費)貧困が最も深刻な地域である南アジアとサブサハラ・アフリカの比較を中心に、教育や健康状態、ジェンダー格差など多面的な貧困形態の特徴、経済発展のプロセスに伴う貧困形態の変化について分析した。この10年で、最貧国を含む多くの国・地域において、予防接種等接種率、就学率など教育、保健分野のアウトプット指標が急速に改善したが、所得水準との強い相関関係は見られず、MDGs達成に向けた国際的な取り組みの成果といえる。意識・行動の変化が必要なジェンダー格差、学業成績、健康状態といったアウトカム指標の改善には、より長期的な視点が重要である。2015年がMDGs最終評価年であることから、当初の想定以上に多くの関連研究成果が出てきており、先行研究のサーベイ作業に想定以上に時間を費やしたため、統計データを使った実証分析の作業の進捗状況が予想よりも遅れてしまった。これまでの先行研究の整理、MDGs達成状況を含めた各国の(多面的)貧困状況の整理から得られた研究課題を、各ミクロデータを用いて丁寧に分析し、経済発展と多面的貧困の関連について、国際比較分析を行っていく。
Co-Zr積層膜の固相反応非晶質化プロセスの高分解能電顕観察

最近、固相反応により非晶質化が進行する合金系が数多く発見されている。これらの固相反応は、二種の金属の積層膜を用いた拡散反応、超微粒子金属同志の拡散反応などを利用している。上述の反応プロセスでの構造変化、物性変化についてはほとんど理解されておらず、このため、本研究ではCo-Zr、Ni-Zr積層膜を利用した固相反応非晶質化のプロセスを高分解能電子顕微鏡により調べる一方、磁気的性質の変化も追求することを目的とした研究を進めた。62年度ならびに63年度前半までにおいて、高真空排気アルゴン・ビ-ムスパッタ装置の製作を行い、到達真空度5×10^<-8>Torr、加速電圧2kVビ-ム電流40mAの装置(基板加熱可能)を完成させた。63年後半から平成元年度中に、Co-Zr、Ni-Zr積層膜を作成、熱処理に伴う構造変化、磁気特性の変化などを調べた。その結果、次の事柄が判明した。〔Co-Zr系〕(1)Co/Zr積層膜の250°C長時間アニ-ルにより保磁力の低下(100e→60e)が見られ、オ-ジェ元素分析より、Co/Zr界面に原子拡散層が認められる。(2)この拡散層幅は数数十Å程度であり、電子回折、高分解能電顕によって非晶質性を十分には見出せない。(3)300°C以上のアニ-ルにより、短時間で結晶粒は粗大化する。〔Ni-Zr系〕(1)この系では300350°Cのアニ-ルにより、非晶質ハロ-回析パタ-ンがX線回析、電子回折で認められた。(2)電顕断面観察によれば、非晶質的構造は数+Åサイズの超微細結晶の集合体であることが判明した。(3)この系では非晶質的構造の形成と、Ni-Zr化合物の結晶成長のプロセスが同時進行する傾向がある。以上の様に、今回の研究では、Co-Zr、Ni-Zr積層膜での非晶質化反応は理想的な形では進行しないことが明らかとなった。Ni-Zr系で観察された超微結晶集合体が、この様な固相反応非晶質構造の実体である可能性は高い。一方、スパッタ速度が遅いため、膜中にC、Oの混入があり、非晶質化反応を阻止した可能性もある。非晶質合金は従来,液相あるいは気相からの高速急冷によってのみ得られると考えられてきたが,最近,固相同志の拡散反応によっても非晶質化が可能な合金系が相次いで発見されている.

これらの合金系は,過冷却液体の自由エネルギーが急冷固体のものよりも低いと想定される系に限られ,固相反応としては,二種の金属の積層膜を用いた拡散反応,超微粒子金属同志の拡散反応などを利用している.このような固相反応非晶質化に際しての構造変化,物性変化についてはほとんど理解されておらず,このため,本研究ではCo-Zr系に着目し, Co, Zr積層膜を作成し,固相反応非晶質化のプロセスを,高分解能電子顕微鏡により詳細に観察する一方,磁気的性質の変化も追及することを目的としている.この研究を行うには,超高真空スパッタ装置によりCo-Zr積層膜を作成する必要があり,本年度(62年度)はアルゴンビーム・スパッタ装置の作製を行った.現時点でのビーム源としては,加速電圧4kV,ビーム電流20mAの中性アルゴンビームであり,真空排気はクライオポンプにより行っており,到達真空度は10^<-7>Tarr.以下である.本装置により, Co-Zrアモルファス合金の作成を, Co, Zrを同時スパッタすることにより試みたが,比較的良好なアモルファス合金膜が作成され, Co, Zrのスパッタリングが良好な条件でできる事が証明された.本63年度は,スパッタ用回転ターゲット,基板加熱装置,膜厚モニターなどの設置を行い,その後, Co, Zr積層膜をスパッタリングにより作成し,基板加熱により固相反応非晶質化を試る.非晶質化反応プロセスについて透過電顕による断面観察,オージェ分光法による組成変化などにより調べ,反応に伴う磁気特性の変化を,直流振動型磁力計により測定する.非晶質合金を、液相または気相からの急冷によらず、固相反応により得る方法が最近開発されつつある。本研究は、Co-Zr積層膜を作成し、固相反応に起こる非晶質化のプロセスを高分解能電子顕微鏡により詳細に観察する一方、磁気的性質の変化も追求することを目的としている。高真空下でのビームスパッタ法により、不純物混入の少いCo-Zr積層膜が得られるため、高真空Arビームスパッタリング装置を作製し、基板加熱装置の組込みなどを行った。到達真空度は2×10^<-7>Torr、Arビームの加熱電圧は最大2KV、ビーム電流は最大40mA、また基板加熱は900°Cまで可能となった。Co-Zr積層膜がどのような加熱条件下で固相反応非晶質化するかを知る目的で、まずCo-Zr2相膜を作成し、300°C500°Cまでの基板加熱を行い、構造変化の様子を電子顕微鏡観察した。400°C以上の加熱条件下では非晶質反応は起こらず、むしろCo-Zr化合物生成反応が進行する。300°C350°Cの加熱では、微結晶的ではあるが非晶質に近い構造が出現し、ハロー回折パターンが現れる。2層膜の300°C-長時間加熱実験ならびに多層膜にした場合の非晶質化反応の実験を今後行う予定である。上述した実験と平行して、アモルファス合金構造の高分解能電顕像がどの様に観察されるかを調べる目的で、アモルファス合金の構造モデルを作成し、高分解能像の電算機シミュレーションを行った。構造モデルの作成に当っては、原子間ポテンシャルにLennerd-Johnes型ポテンシャルを用い、構造緩和した。
Ｈｉｇｈ－ｋ／ＳｉＧｅ　ＭＯＳ界面を用いたＳｉＧｅ光電子集積回路に関する研究

High-k絶縁膜を利用した貼り合わせ法を用いて、電子による屈折率の変化が大きいInGaAsPをSOI(Silicon-on-insulator)上に集積することで、InGaAsP/high-k/Siのhybrid MOS(metal-oxide-semiconductor)構造を形成し、そのMOS構造にたまったキャリアによる高効率な光変調器を実現した。このような構造を有する非対称Mach-Zehnder interferometer光変調器を製作し、既存のSi MOS光変調器より5倍くらいの変調効率の向上を実証した。また、InGaAsPがSiよりキャリアによる損失が2倍程度小さいことから、実際変調をする際の光の損失も小さくなると予測し、光の位相をπシフトさせる時、InGaAsP/Si hybrid MOS構造を用いた方が既存のSiより10倍小さいということを明らかにした。これは、変調効率の向上による必要キャリア数の減少と、InGaAsP中のキャリアによる損失が小さくなったことに起因する。よって、このようなInGaAsP/Si hybrid MOS optical modulatorを提案し実現したことで、既存のSi光変調器の問題点だった低い変調効率と高い変調損失を一挙に解決できる可能性を示せた。また、このデバイスの性能に直結するMOS界面の特性も示した。貼り合わせキャパシタをコンダクタンス法で測定することで、InGaAsPとSiの界面準位密度を測定したところ、10の11乗/eV/cm^2台の低い値を示せた。張り合わせ構造で良好な界面準位密度を実現したことで、高性能なInGaAsP/Si hybrid MOS optical modulatorの実現に成功したといえる。28年度が最終年度であるため、記入しない。SiGe MOS型光変調器を実現するにあたって、そのMOS界面への理解は不可欠である。我々はSiGe MOS界面を改善するため、プラズマ後窒化法を提案し、関連の研究を随行した。今年は特にSiGeの面方位の違いに関して研究を行った。SiGeの正孔移動度は(110)面で(100)面より高くなることが報告されており[1]、FinFETなどで応用されているが、その界面に関してはまだ十分研究されていなかった。我々は、今までSiGeのMOS界面特性の改善を報告してきたプラズマ後窒化法を用いてSiGe面方位による特性の違いを研究して発表した(国内学会1件、国際学会1件)。(100)面で報告した通り、(110)面でもプラズマ後窒化による界面特性の改善が観測された。しかし、(100)面より(110)面の界面準位密度が高く観測され、その理由について考察する必要がある。一般的にSiでは、表面に余っているSiの結合手(ダングリングボンド)の数が(110)面の方が大きいという事実から説明されるが、SiGeに関してはまだその理由がはっきりしていないのが現状である。今後、この理由をはっきりしていくのも課題として残っている。今後は、これらの結果をさらに発展させ、またこの結果を用いてデバイスの実現に向けて研究を進める。プロセスに関する研究では、前年度報告した、貼り合わせ法による良好なMOS構造を用いて実際光変調器を作るための技術を確立した。実際制作したデバイスは、今回はプロセス上の問題があり動作させることには失敗したが、様々な問題点を見つけることが出来たので、それを生かし、次の作成時には動作させることを目標にして研究を進めている。2番目の課題として、EOTスケーリングが変調帯域幅に与える影響をシミュレーションにより調べた。EOTをスケーリングすると、蓄積容量の増大に伴うRC時定数の増大により、変調器の動作速度が遅くなってしまう。よって、Si MOS光変調器には変調帯域幅と変調効率の間にTrade-off関係があることを示した。この関係を破るために、SiからSiGeに材料を変えることを提案した。SiGeの場合、変調効率の増大効果に関しては既に報告されているが、変調帯域幅に対する影響は調べられていなかった。SiGeの場合、Siより移動度が高くなるので、抵抗が低減される。この効果より、RC時定数での抵抗を減らすことが出来、変調帯域幅も改善できることが分かった。従い、SiGeを用いることによって、変調帯域幅と変調効率を両方よくさせることが出来ることが分かり、Siの限界を突き破ることが出来ることが分かった。

貼り合わせキャパシタをコンダクタンス法で測定することで、InGaAsPとSiの界面準位密度を測定したところ、10の11乗/eV/cm^2台の低い値を示せた。張り合わせ構造で良好な界面準位密度を実現したことで、高性能なInGaAsP/Si hybrid MOS optical modulatorの実現に成功したといえる。SiGe MOS界面への理解がより深まった。後、結果を出している途中ではあるが、MOS光変調器を作る上で一番難しいゲートの形成を、基板貼り合わせ方によって解決する目途を立てた。この内容に関してはまだ発表していないので、次年度の成果としてまとめて報告できると思う。確立したプロセス技術を用いて、実際のデバイス制作に取り組む。制作したデバイスを評価し、理論計算で予測したものが実際達成されているかを確認する予定である。後、貼り合わせ技術を用いて優れた光特性を持つIII-V材料を一緒に集積できることも分かったので、更なる性能向上を図る。28年度が最終年度であるため、記入しない。SiGe MOS界面への理解が深まったので、この結果をMOSFETなどの電子素子を実現するためにはどうすればいいかを研究する。また、光変調器に関しては、基板貼り合わせによるMOSゲートの形成がうまくいきそうなので、この結果をより深く調べ、デバイスの応用まで持っていく。
地震動のトランポリン効果の発生メカニズムの解明

本研究では、地震に伴う大加速度の上下動地震波形記録に見られる顕著な非対称性の原因であると考えられているトランポリン効果の発生メカニズムを実験的手法及び数値計算的手法により解明した。現地調査で得られた知見を基に、振動台で砂や大鋸屑などの試料を充填した土槽を上下に揺らす実験や、数値シミュレーションに基づく物理モデルを構築することで、観測された顕著な非対称性の再現に成功するとともに、この現象には媒質の粒状性と弾性の双方が深く関与していることを示した。非対称な地震動の定最的な計測と物理モデルをめざした振動台実験を行うための予備実験を行った。内径200mm、高さ500mmの円筒形の土槽にガラスビーズ等の試料を入れ上下加振した。概ね1g以上の大振幅加振において試料が粒状的な振る舞いをし、宙に浮く現象が見られ、各深度に設置した加速度計から得られた波形は振幅が概ね重力加速度を超えると非対称なものとなり、その傾向は深度の浅い加速度計ほど顕著であった。計測された加速度は8gを超える大きなものであり、地震観測用の加速度計では振り切ってしまうことが分かった。また、重力加速度が大きくなると加速度計が異動したり傾くなどするため測定が困難になるが、高速カメラを用いた画像解析により、大加速度時においても正確な計測が出来る可能性が示された。2008年岩手・宮城内陸地震(M_<JMA>7.2)の際に、重力加速度の4倍を超える極めて大きな加速度が記録された断層直上のKiK-net一関西観測点周辺における微動観測を行い、浅部S波速度構造の推定を行った。微動観測は、2009年5月8月にかけてKiK-net一関西観測点(IWTH25)周辺にて単点による微動観測(合計210地点)および微動アレイ観測(4アレイ)を実施した。単点による微動探査によるH/Vスペクトル比の周期毎のピーク倍率を面的に確認したところ、一関観測点の近傍においてのみ1015Hzの卓越周期が3倍前後と大きく、その他の位置においてはこの周期範囲のピークについてほとんど確認することができなかったことから、表層地盤が急激に変化していることが分かった。また、一関観測点直近での観測結果における位相速度から計算されるS波速度構造推定値から、表層数mのS波速度構造は現在想定していた半分以下であることが分かった。昨年度行った予備実験を踏まえ、本年度は高加速度まで測定可能なセンサを新たに用いた実験を行った。振動台実験は実際の現象と比較して規模が小さいため、豊浦砂を資料とした振動台実験で見られる衝撃的なパルス波は地震時に観測されたものとは異なる性質を持っている。大鋸屑を試料として実験を行ったところ、より観測データに近い再現が出来、粒状性と弾性の両方がトランポリン現象においては本質的に重要な要素であることが分かった。粒状体の物理に立脚する構成則を採用した数値解析プログラムFLIPを用い1次元地震応答解析を行ったところ、地表面および地中の鉛直加速度にパルス状の上向き加速度が現れた。ただし、実験で観測された振幅に対し、50%程度と過小評価であり、非対称な上下動を定性的には再現できているものの、現段階では実験結果を完全に再現するには至っていない。本震前後及び本震時の地表/地中スペクトル比を解析し、水平動だけでなく、上下動でも5Hz以上でピーク周波数のシフトなどスペクトル比の形状が変化したことが分かった。本震前、本震時、本震後の地盤構造をモデル化したところ極表層においてはP波速度が本震によって大きく低下し、強震動による地盤の状態変化が本震後も残留していたことが分かった。これまでに三回にわたり行ってきた予備実験を踏まえ、振動台土槽実験によるトランポリン効果の再現の本実験を行った。当初は、広い帯域にわたり極めて高精度な特性をもつバネ振り子による負帰還型の加速度センサを用いていたが、想定より大加速度を生じること、またセンサのサイズが大きいため実験結果に影響を与えている可能性があることが分かった。これらの問題を解決するため、より大加速度まで測定可能かつ小型な圧電素子タイプのセンサを用いることとした。圧電素子タイプは負帰還型の加速度計と比較して、センサ毎の感度や周波数特性のばらつきが大きいだけでなく、安定的に測定可能な周波数範囲が狭いため、適切な特性の補正やフィルタリングなどの後処理が重要となることが分かった。また、高加速度で振動させた場合に試供体が粒状化しセンサが転倒したり浮き上がることにより実験に大きな影響が出ていたが、これまでの経験を踏まえセンサ設置治具や結線方法を工夫することで、波形への影響を最小限にとどめることに成功した。これまでの実験を通じ、振動センサと高速カメラという二つの手法での実験手法を確立し、実際に大加速度時に観測されたトランポリン効果の再現に成功するとともに、トランポリン効果の再現には、試供体の粒状性のみならず弾性が重要な役割を果たしていることが新たに分かった。

一方、1G場での実験では模型地盤の拘束圧が小さく定量的な再現が困難であることを踏まえ、地中の応力状態を実物に合わせることができる遠心力載荷装置を用いることを視野に入れ、通常用いられる縮尺よりも大きな縮尺で実験することができる「拡張型相似則」の提案と検証を行い、地盤強度・加速度・過剰間隙水圧・変位について相似則の適用性を示した。また、2011年東北地方太平洋沖地震においてK-NET築舘観測点をはじめ広範囲で実測された大加速度の地震動データを解析した。24年度が最終年度であるため、記入しない。