hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞認識能をもつ新規なポリエステル型ケージドデンドリマーの設計と合成

ビルディングブロックの設計には、新規な分岐構造の形成法として、アセト酢酸ベンジルをマイケルドナー、アクリル酸t-ブチルをアクセプターとして用いたマイケル型付加反応を利用した。マイケルドナー2分子をアクセプター1分子に付加させるための、脱保護、塩基の選択などについての最適合成条件を確立し、付加、水素化分解、脱炭酸の3段階後の総収率を80%以上にすることに成功した。つぎにビルディングブロックからの世代成長反応について検討し、脱水縮合反応試薬として「EDCI-DMAP」あるいは「DCC-DPTS」を用いてその最適条件を確立し、60%以上の収率でG2デンドロンを合成した。さらに世代成長とともにt-ブチルの脱保護二はTFAよりもギ酸が適切であることも見い出した。デンドロンについてはG4までを合成し、その構造をNMR, ESI-MSで確認した。ベンゼントリカルボニルトリクロライド,コハク酸塩化物、4,4'ビフェニルカルボン酸塩化物とビルディングブロックあるいはデンドロンを反応させることにより、新規なポリエステルデンドリマーG1、G2を合成した。これらのデンドロン、デンドリマーの末端カルボキシル基を1-ピレニルメチル基で修飾し、その吸収および発光スペクトルを測定した結果、励起状態ではピレンがエキシマーをほぼ完全に形成して分子全体の形状が基底状態とはことなっていると結論した。ポリエステル骨格の生分解性に着目しデンドリマー型ケージド化合物への利用を主眼に置いた新規なポリエステルデンドリマーおよびデンドロンの設計、および新しい合成法の開発を行なった。昨年に引き続き、アセト酢酸ベンジルとアクリル酸t-ブチルを原料としたAB_2型のビルディングブロックを用いてデンドリマーの合成をおこない、その最適条件の検討をおこなった。その結果[HCOOHによる脱保護→EDCI/DMAPによる脱水縮合]の繰り返しにより[G1,MW:821]から[G5,MW:15327]までのデンドリマーを平均して80%以上の収率で得られるようになった。これらのデンドリマーはシリカゲルのカラムクロマトグラフィーにより容易に精製できるジクロロメタンなどの有機溶媒に可溶の無色粘性の大きい油状物質であった。構造の確認は元素分析、NMR, ESI-MSによりおこなった。特に、NMRスペクトルは^1H,^<13>CについてNOESY, ROESY, HMBCなどの種々の測定をおこなってシグナルの帰属をおこない、また、^<13>Cの縦緩和緩和時間の測定によりデンドリマー分子の周辺部と内部との結合の運動の違いの評価をおこなった。このようにして得られたデンドリマーの末端部を種々の機能を持つ化合物で修飾する試みがおこなわれた。例えば、トリエチレングリコールを結合させると両親媒性を持つようになった。細胞認識能をこれらのデンドリマーに持たせるために、その周辺部に糖を結合させるための分子設計と合成法の検討をおこなった。ベンジル保護したマンノースのアノマー位にエチレングリコール鎖を結合させ、これをデンドリマーのカルボキシル末端と結合させる最適条件を確立した。
信託違反に関与した第三者の責任に関する研究

本研究は、信託違反に関与した第三者の責任の内容と範囲について検討するものである。英米法特にイングランド法においては、不誠実に受託者の信託違反を幇助した第三者には、受託者と同様、損失てん補責任または利得返還責任を負うとされていることが看取された。また、信託違反であることを知って、信託財産またはその代位物を受領した者は、その財産を受益者のために保持することを求められる。また、受益者が信託財産または代位物に対して物権的な返還請求することができない場合には、受領者はその財産の価値を賠償する責任を負う。この責任につき、イングランドの学説とカナダの判例の中には、不当利得にもとづく厳格責任と解する説もあるが、これに対してknowingreceipt責任は、不当利得責任と区別すべきとの見解も主張されている。平成20年度は、研究課題に関するイギリスの判例と学説を整理し、検討を行った。第三者が受託者の信認義務違反に関与する形態としては、第三者が信託財産を受領せず単に信認義務違反行為を幇助する場合と、第三者が信託財産を受領する場合がある。前者について、イギリス法は、受託者の行為が信認義務違反行為であることを知ってこれを幇助した第三者には、受託者と同様、損失てん補責任または利得返還責任を課している。後者、すなわち受託者が信認義務に違反して処分した信託財産を第三者が受領したとき、信託財産そのものまたはその価値変形物が第三者の手元に現存している場合には、受益者は追求権などを行使して、その物の返還を請求できる。では、価値変形物が第三者の手元にないとき、そしてその第三者に受領に関して過失がないとき、第三者は責任を問われるのであろうか。近年不当利得法にもとづいて、第三者に過失がなくても信託財産に対して責任を負うことを肯定する判例、学説が現れており、注目される。エクイティ上の権利とコモン・ロー上の所有権の性質の違いに着目して、これを批判する見解もあるが、研究課題に関するイギリスの判例学説の近時の動向は、受益者の利益保護と第三者の取引の安全をいかに図るかという側面だけでなく、不当利得法の適用範囲をいかに考えるかという点においても大変興味深く、今後その理論的正当性をさらに検討していきたいと考えている。平成21年度は、主として研究課題に関するアメリカ法の歴史的展開をたどり、第三者が信託違反に関与したことの責任を負うための要件について分析、検討を行った。コモン・ローにおいては、信託違反に関与した第三者は原則として厳格責任を負うとされていた。すなわち、受託者が信託のために行う取引が、受託者の権限内であるかどうかにつき、第三者は調査する義務を負うとされていた。しかし、信託の主たる役割が、単なる財産管理からその運用に移行するにつれ、受託者と取引を行う第三者の取引の安全が要請されるに至り、1964年の統一受託者権限法典(Uniform Trustees' Powers Act)では、第三者の調査義務を否定し、受託者の行為が権限外であることにつき、現実の認識を有していた場合にのみ、第三者は信託違反の責任を負うとされた。これに対して2000年の統一信託法典(Uniform Trust Code)では、受託者と取引を行った第三者が保護されるのは、当該取引を誠実に行った場合に限定されることとなり、コモン・ローと統一受託者権限法典のアプローチの折衷的解決が図られている。法と経済学の立場から、統一信託法典の基準を批判し、第三者が現実の認識があった場合にのみ責任を負うことが効率的であると主張する論者もいるが、統一信託法典が採用する「誠実さ」の基準は、基本的には、信託財産と取引を行う第三者の利益と受益者の利益をバランスよく保護する妥当な指標と考える。ただし、第三者に求められる調査義務の内容を精査する必要があり、今後の課題としたい。また、アメリカ信託法の近年の注目すべき動向として、信託の有効期間を制限する法、信託の収益を蓄積させる期間を制限する法を廃止または緩和する州が増加している点が挙げられる。この点についても若干の考察を行い、雑誌論文として発表した。平成22年度においては、受託者の権限外の処分であることにつき悪意によりまたは一定の認識のもと、信託財産を受領した者の責任の内容と性質、特に不当利得責任との関係について、主としてイギリスの学説、オーストラリアの判例、カナダの判例、ジャージー島の判例にもとづいて検討を行った。イギリスの学説と、カナダ、ジャージー島の判例の中には、信託財産の受領者は、knowing receipt責任と同時に、不当利得返還責任を負うとの考え方も示されている。

これに対して、近年のオーストラリア最高裁は、受託者の権限外処分によって信託財産を受領した者に不当利得法にもとづいて返還責任を認めることは、先例における主観的認識要件を否定することになるので、knowing receipt責任と不当利得返還責任とは競合しないと判示した。また、学説においては、knowing receiptの責任は、財産を受領したことにもとづいて認められる特別な財産管理者としての責任であり、不当利得返還責任または不法行為責任とは異なる根拠と性質を有していることを理由に、不当利得返還責任との競合は否定され、受領者が信託財産をさらに第三者に処分した場合における損失てん補の範囲は、受領時の価格ではなく、現在価格が基準となるとの有力な見解が示されている。イギリスとオーストラリアにおいては、信託違反による信託財産の処分が行われ、これを悪意で受領した者の責任を、不当利得返還責任と同一視せず、受託者責任に準ずる責任を認める方向に揺れ戻っていることが看取された。
ミクロオートファジーによるマウス胚着床前後の発生制御

植物細胞や酵母では動物のリソソームと相同な細胞内小器官とされる「液胞」が発達している。私たちは、動物細胞でも「液胞」とよぶにふさわしい巨大なリソソームが形成されうること、「液胞」はミクロオートファジーというユニークなメカニズムによって形成されるオルガネラであること、を明らかにしてきた。マウス初期胚の上皮組織、visceral endodermにおいて、巨大リソソームがエンドソームを「飲み込む」現象=ミクロオートファジーが起きる。本研究ではエンドソーム・リソソームの膜融合に機能するHOPS/CORVET複合体のサブユニット、mVam8に着目した。mVam8変異マウスでは、初期胚の上皮組織に特異的な巨大液胞、apical vacuoleの形成ができないとともに、胎生5日目に胚発生が異常となり致死となる。このとき、胚体外外胚葉(ExE)が特異的に形成不全となることを見いだした。ExEはCdx2を分化マーカーとして発現する。mVam8を欠損するtrophoblaststem cell (TSC)を樹立し、ExEのマーカーCdx2の発現を検討したところ、胚での表現型とは異なり、変異TSCではCdx2の発現は維持されている。ExEの分化と維持にはFgfシグナルが必須であるがmVam8欠損胚では、Erk1/2やRskのリン酸化は正常であった。mVam8変異胚ではmTORC1のシグナルが伝達されていない。しかし、TSCではmTORC1の薬理的阻害によってはCdx2の発現抑制は観察されなかった。mVam8がapical vacuole形成を通して初期胚の組織構築と維持に関与することを明らかにすることができた。しかし、mVam8の機能、mTORC1シグナル伝達にあたえる影響とExEの分化と維持、の三者の分子メカニズムはいまだ解明できておらず、さらに研究を進める必要がある。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。リソソームはオートファジー経路、エンドサイトーシス経路の両者において機能するオルガネラであり、その膜ダイナミクスには共通するメカニズムが存在している。これまでの研究で、原腸観入期のマウス初期胚ではミクロオートファジーとしてしられるユニークなオルガネラ融合が起き、そのはたらきによって組織構築のキーとなる細胞間情報伝達が制御されていることがわかっている。本研究では、リソソームの膜融合因子HOPS/CORVETのサブユニットVps18/Vam8の欠失マウス胚の表現型から、ミクロオートファジーによる初期発生制御の実態をあきらかにすることとした。マウスVam8(mVam8)欠損胚は、胚盤胞期まで発生できるが、その一日後、胚体外外胚葉を形成できずに発生を停止する。また、mVam8欠失細胞ではmTORC1から下流へのシグナル伝達が起きない。条件的遺伝子破壊が可能なmVam8flox繊維芽細胞を観察し、Akt/PI3K経路からのmTORへのpositiveな制御は正常に起きているが, mTORC1の下流の4EBP1, p70S6Kへの情報伝達が起きないことがしめされた。mTORの活性がリソソーム膜上のmTOR complex1形成が必要であることがしられている。mVam8欠損胚では初期エンドソームと後期エンドソームの中間段階のオルガネラが蓄積しており、この異常なオルガネラではmTORC1の活性化ができないと考えられる。これらの結果、胚体外外胚葉の分化と維持に、オートファジーを司る中心的なmTOR情報伝達経路が必須であることを明らかにした。mTORC1シグナルが胚体外外胚葉構築にどのように関わっているのか、は繊維芽細胞での解析ではわからない。初期胚における分化制御のメカニズムをあきらかにするため、母胎由来のmVam8を欠失させた場合の表現型をあきらかにすることが必要となり、卵母細胞特異的遺伝子破壊を計画した。ところが当初導入した卵母細胞特異的Cre遺伝子(Zp3-Cre)が単独でも初期発生に阻害的に作用したため、統計処理に可能な数の初期胚を得ることができないことがわかった。この問題を克服するため、新たに異なるZp3-Creトランスジェニックラインの導入を余儀なくされ、複合遺伝子構成をもつマウスの作成に時間がかかった。そのため、着床時の表現型の解析が遅れている。mVam8を欠損するtrophoblast

stem cell (TSC)を樹立し、ExEのマーカーCdx2の発現を検討したところ、胚での表現型とは異なり、変異TSCではCdx2の発現は維持されている。ExEの分化と維持にはFgfシグナルが必須であるがmVam8欠損胚では、Erk1/2やRskのリン酸化は正常であった。mVam8変異胚ではmTORC1のシグナルが伝達されていない。しかし、TSCではmTORC1の薬理的阻害によってはCdx2の発現抑制は観察されなかった。mVam8がapical vacuole形成を通して初期胚の組織構築と維持に関与することを明らかにすることができた。しかし、mVam8の機能、mTORC1シグナル伝達にあたえる影響とExEの分化と維持、の三者の分子メカニズムはいまだ解明できておらず、さらに研究を進める必要がある。新たなZp3-Creラインを用いた卵母細胞でのmVam8遺伝子破壊によって、mVam8遺伝子産物を欠く卵は、野生型精子との受精で正常に発生し、産仔をあたえるので、zygoticな遺伝子発現でレスキューされることが明らかになった。マウスコロニーの確立に時間を要したため当初の計画より遅れたが、現在は順調に研究が進んでおり、さらには、mVam8遺伝子産物を欠く卵とmVam8欠失精子との受精から生じる初期胚は胚盤胞形成まで進むことがわかりつつある。今後、受精時にmVam8遺伝子欠損となる初期胚の発生過程との差異を、特に胚体外外胚葉維持に関与するCdx2, Elf5などの発現・細胞内動態に注目して詳細に解析する。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。
建築的療養環境が精神疾患患者の治療成績に及ぼす影響に関する研究

本年度は昨年度に引き続き、日本の精神病院を訪問し、病室を中心に精神疾患患者がどのような療養環境で生活しているかを調査した。対象病院の抽出は前年までに収集した病院の図面から、特に個室を充実させている病院、または多床室でもプライバシーを保っための工夫を用いている病院を選択した。家具を使って視線の交錯を避けるしつらえをしたものが多かったが、細長い病室にベッドを並べ、全員が窓を向くようなつくりにしたものもあり、設計の段階から積極的な取り組みが可能であることがうかがえた。中にはほとんどの病室を個室とした病院も存在し、そのような病院では一人あたり面積が向上するだけでなく、患者のプライバシーの確保を確実に行っていた。その分スタッフの見回りは大変であるが、これまで貧困とされていた精神病院の療養環境は大きく変化しつつあることが裏付けられた。もっとも、究極の個室とも呼ぶべき保護室(隔離室)については、鉄格子がなくなったという店以外は旧態依然のままのものが多く、特に隣室で騒ぐ患者の音や振動が伝わる点が療養環境としてはふさわしくなく、まだまだ改善の余地がある。さらに本年度は患者の退院後の生活にも着目し、元患者が生活をするグループホームや彼らが働く授産施設なども訪問し、病院での生活からどのように地域に戻ってゆくかをインタビューした。元患者の多くは病院から自宅へと急に戻れないため、病院近くのグループホームなどで集団生活を行うが、そのままでは地域から分断されている病院での生活と何ら変わるところがないため、スタッフの助けを借りて自分たちでつくったものを地域で販売するなど、少しずつ地域との関わりを取り戻している。このような取り組みも患者の治療成績に影響を及ぼすことは間違いないため、今後は調査対象を精神病院単体から地域へと広げながら引き続き研究を継続する。本年度は日本の精神病院を訪問し、病室を中心に精神疾患患者がどのような療養環境で生活しているかを調査した。それに加え、精神疾患患者に限らず一般的な患者が療養環境の違いによってどのような生理的、心理的影響を受けるのかを調べるため、日本医科大学医療管理学教室ならびに心理学教室と共同で模擬病室を用いた実験的研究を行った。実験は4床室に見立てた模擬病室にベッド代わりの台を壁に対して平行配置した状態と、近年病院で増えつつある斜めに配置した状態を準備し、被験者(男子学生34名、女子学生18名)に双方について15分間横になってもらった。それぞれの場合の前後において血液検査(男子6名、女子6名のみ)、心理検査(全員)、生理検査(全員)を行い、それらの数値がどのように変化したかを調査した。実験終了後にアンケート調査(全員)も実施し、被験者のコメントを採取した。その結果、アンケート調査から斜めの状態に配置されたベッドに対して不快感を訴える被験者がいたことが分かり、また生理検査と心理検査の数値が若干ではあるが斜めのベッドに対して否定的な結果を示した。今回の実験は極めて短時間であったことや、被験者が健康な若年者であるといった特殊な状況であったことは否めないが、通常と異なる斜めのベッド配置は、体力を消耗している病院の患者や精神的に不安定な精神疾患患者に対しても何らかの負の影響を及ぼす可能性が示唆されたと言えよう。本年度は昨年度に引き続き、日本の精神病院を訪問し,病室を中心に精神疾患患者がどのような療養環境で生活しているかを調査した。それに加え、近年大規模な建て替えを行った精神病院に対してアンケート調査を実施し、多床室と個室の構成比、患者一人あたりの病室面積など、患者の療養環境の中でも基礎的な物理的条件の変化の傾向をつかんだ。それによると、個室の比率が高くなり、一人あたり面積も格段に向上し、これまで貧困とされていた精神病院の建物は大きく変化しつつあることが裏付けられた。同時に、アンケート調査では患者の平均在院日数についても尋ねた。療養環境の向上が良い治療成績に結びつくとの仮定を立てているためである。しかし期待していたほど平均在院日数の減少は多くなく、逆に大幅に増加している病院さえ見られた。予想として、アンケート調査を実施した病院がある程度以上の規模を持つものであるために、精神病院の機能分化に伴って重度患者を中心に受け入れる病院が増え、治療の時間かかかるためだと考えられた。この点については今後の確認が必要である。平均在院日数が減少した病院については、,実際に現地を訪問し、スタッフに対するヒアリング調査を行った。その結果、建物がきれいになることでまず外来に若い患者が増えること、そして入院の段になって病棟見学を行っても尻込みする患者がいなくなった(以前は汚い病棟を見て入院をいやがる患者が多かった)ことが指摘された。すなわち、患者が軽症のうちに治療に取り組めるため、早期回復につながっているのであろうとのことである。また、病棟で使用される睡眠薬をはじめとする薬物の処方料が減少していることが確かめられた。患者の状態が好転している客観的指標が得られたと言えよう。

中にはほとんどの病室を個室とした病院も存在し、そのような病院では一人あたり面積が向上するだけでなく、患者のプライバシーの確保を確実に行っていた。その分スタッフの見回りは大変であるが、これまで貧困とされていた精神病院の療養環境は大きく変化しつつあることが裏付けられた。もっとも、究極の個室とも呼ぶべき保護室(隔離室)については、鉄格子がなくなったという店以外は旧態依然のままのものが多く、特に隣室で騒ぐ患者の音や振動が伝わる点が療養環境としてはふさわしくなく、まだまだ改善の余地がある。さらに本年度は患者の退院後の生活にも着目し、元患者が生活をするグループホームや彼らが働く授産施設なども訪問し、病院での生活からどのように地域に戻ってゆくかをインタビューした。元患者の多くは病院から自宅へと急に戻れないため、病院近くのグループホームなどで集団生活を行うが、そのままでは地域から分断されている病院での生活と何ら変わるところがないため、スタッフの助けを借りて自分たちでつくったものを地域で販売するなど、少しずつ地域との関わりを取り戻している。このような取り組みも患者の治療成績に影響を及ぼすことは間違いないため、今後は調査対象を精神病院単体から地域へと広げながら引き続き研究を継続する。
全炭化水素系電解質膜のイオンチャンネル構造と電気伝導特性の相関関係の解明

今年度は、中性子小角散乱と電気伝導の同時計測を実現するための装置の整備を行なうとともに、放射線グラフト重合法で作製した炭化水素系電解質膜の構造解析を進めた。まず電気伝導計を購入し、さらに中性子小角散乱と電気伝導の同時計測用試料セルを独自に設計することで、中性子小角散乱と電気伝導の同時計測を実現した。次に低結晶化度のポリエーテルエーテルケトン(PEEK)基材膜(結晶化度10%)を高温でアニーリング処理を行なうことにより結晶化度をあげ、次いでスチレン鎖をグラフト重合することで炭化水素系電解質膜(PEEK電解質膜)を作製し、このイオンチャンネル構造を明らかにすることを目的に、コントラバリエーションを活用した中性子小角散乱により構造解析を行なった。測定の結果、放射線グラフト重合法で作製したフッ素系電解質膜(架橋ポリテトラフルオロエチレン電解質膜)では、基材とグラフト鎖は明確な界面を示すのに対して、今回作製したPEEK電解質膜では不明瞭な界面であることが明らかとなった。また直径が約14ナノメートルのイオンチャンネル構造を形成していることも明らかとなった。さらにPEEK基材膜の結晶化度を10%から増加させると到達グラフト率も増加するが、結晶化度28%を超えると急激にグラフド率が減少することが示された。この起源を明らかにするために、中性子小角散乱およびX線小角散乱によりPEEK基材膜の構造を測定した結果、結晶化度が28%を超えると、PEEK基材内の結晶相はラメラ構造を形成し、この構造は低結晶化度のPEEK基材を作製する際の合成プロセスに依存することが明らかとなった。PEEK電解質膜の高性能化を計る上でグラフト率の最適化は最も重要な因子であることから、今回得られた結果はPEEK電解質膜の作製プロセスを最適化する上で極めて有効な情報となった。
ランダム・マッチングを用いた“medium of exchange"の研究

今年度も、前年度に引き続き、交換媒介(medium of exchange)としての貨幣を含んだランダム・マッチングモデルのなかでも、貨幣および取引される財の分割可能性を導入した(すなわち、貨幣および財を1単位だけではなく何単位も持つことができる)経済において、取引時にStahl-Rubinstein流の標準的なbargaining procedureによって交換される貨幣および財の量を決定するモデルの研究を行った。昨年度は当該交渉問題を非線形相補性問題(nonlinear complementarity problem)に帰着させ、均衡解の存在証明を行い、今年度は数値計算を使用して均衡の大域的な構造を調べ、連続的に存在する定常均衡のなかでより社会的厚生の高い均衡を実現するmonetary policyを調べる計画であったが、時間と確率を含んでいるという貨幣を含んだマッチングモデルの複雑さのため、前年度の均衡の存在証明を修正せざるを得ず、monetary policyに関してはいまだ途上にとどまっている。ただし、これは解決可能な問題であるので、近いうちにすべての成果をまとめた論文を海外学術雑誌に投稿する。また、相手の貨幣保有量が私的情報であるときに同じ財に関して複数の異なる均衡価格が存在する、すなわちprice dispersionを呈する均衡の存在を示した論文がInternational Economic Reviewに掲載された。本年度は、交換媒介(medium of exchange)としての貨幣を含んだランダム・マッチングモデルのなかでも、貨幣および取引される財の分割可能性を導入した(すなわち、貨幣および財を1単位だけではなく何単位も持つことができる)経済において、取引時にRubinstein流の標準的なbargaining procedureによって交換される貨幣および財の量を決定するモデルの研究をおこなった。従来の貨幣を含んだマッチングモデルにおいては、時間と確率を含んでいるというモデルの複雑さから、均衡を決定する方程式体系を直接解くことはできなかったが、Kamiya and Shimizu, "Real Indeterminacy of Stationary Equilibria in Matching Models with Media of Exchange," CIRJE Discussion Paper F-167,University of Tokyo(2002)において示された、貨幣を含んだマッチングモデルにgenericな定常均衡の連続性を利用して、比較的単純な構造を持つ均衡に注目し、当該交渉問題を非線形相補性問題(nonlinear complementarity problem)へと帰着させることによって、解の存在を証明し、同時に本モデルにおいても定常均衡の連続性・非決定性を証明することに成功した。これらの結果は現在論文にまとめている最中であるが、一部を同じく今年度得られた東京大学の神谷和也教授とオランダTilburg大学のDolf Talman教授の研究成果に負っているため、本論文は神谷教授との共著として来年度に海外学術雑誌に投稿することになると思われる。本年度に引き続いておこなうべき研究課題としては、主として数値計算を使用して均衡の大域的な構造を調べること、および連続的に存在する定常均衡の中でより厚生が高くなるものを発見し、その均衡を実現するためのmonetary policyを調べることなどがあり、来年度に取り組む予定である。
時空間反転対称性の破れた超伝導状態の実空間分光測定

空間反転対称性の破れた超伝導体において、磁場によってさらに時間反転対称性を破ると、クーパー対が重心運動量をもった「ヘリカル超伝導相」とよばれる新奇状態に転移することが予言されている。この状態の存在を実証するには、(1)空間反転対称性の無い超伝導体で、(2)渦糸侵入による超伝導破壊のない状況をつくり、(3)原子レベルで清浄・平坦な表面を用意した上で、極低温走査トンネル顕微鏡(STM)による強磁場トンネル分光測定を行うことが求められる。本研究提案では、半導体基板上の「表面原子層超伝導体」がこれらの条件を満たすことに着目し、これに強い平行磁場をかけた状態で測定できる極低温STMを開発し、ヘリカル超伝導相の実空間観測を目指す。平成30年度はヘリウム3クライオスタットを既存の超伝導マグネットシステムに合うようカスタマイズして導入した。クライオスタット内の配線や熱アンカー等に用いる材料を選定し、準備した。これと合わせてSTMヘッドの設計も進めた。また、測定対象であるインジウムからなる表面原子層超伝導体の物性評価にも進展があった。これまでの電気伝導測定から平行磁場に対する臨界磁場がパウリ極限より大きくなっている可能性が高いことを確かめており、そのメカニズムをバンド構造から理解するためスピン軌道相互作用を取り込んだ第一原理計算を行った。計算結果を解析するとフェルミ面がスピン分裂していることに加え、フェルミ速度が異方的であることがわかった。自由電子的なフェルミ面を仮定する従来から用いられてきた解析方法は不正確だと考えられるので、フェルミ面の異方性を取り込んだ再解析を行った。また、バンド構造の異方性を取り入れた臨界磁場計算を理論家と協力して進めている。当初の予定通りクライオスタット本体の開発が進んでおり、測定対象物質の解析でも新しい情報が得られていることから、おおむね順調に進展していると言える。本年度は、昨年度に製作したクライオスタットの冷却テストを行い、内部の配線を熱アンカーやノイズフィルタを含め最適化を行う。これと並行してSTMヘッドの開発を進める。また、試料交換用の小さなチャンバーを製作する。できる限り既存の真空部品を流用することで開発期間を短縮し、予算を有効に利用する。また、表面原子層超伝導体では表面における対称性の低下によりフェルミ面が異方的になっており、超伝導状態を理解するためにこの異方性を考慮する必要があることが分かってきた。等方的フェルミ面を仮定した従来の理論では理解が難しい可能性があるので、引き続き理論家と相談しながら研究を進めていく。
血管のNO産生系におけるCa^<++>とTyrosine kinaseの役割の解明

1)血管内皮においてNO産生を司る常在型NO合成酵素の活性化にはCa^<++>が不可欠であるが、このCa^<++>の大部分は内皮細胞外から受容体作動性・非選択性チャネルを通って流入する事を明らかにした。さらに、NO合成酵素の活性化に至るまでの過程はチロシンカイネース阻害剤で遮断されることから、このCa^<++>の流入のシグナル伝達経路にチロシンカイネースによる蛋白のリン酸化が関与していることが推測された。2)エンドトキシン(LPS)やサイトカイン類によってNO合成酵素(NOS)が血管平滑筋で誘導され、L-アルギニンからNOを産生して血管を弛緩させるが、刺激からNOS誘導にいたるシグナル伝達経路に蛋白のリン酸化が介在していることを示唆する結果を得た。内皮を除去したラット胸部大動脈標本にインターロイキン-1β/LPSを適用しておくと時間に経過に伴ってアルギニン-弛緩の発現と、NO産生のマーカーであるcGMP産生が見られるようになった。血管にあらかじめチロシンカイネース阻害剤herbimycinA,arbstatin analog,genisteinを適用しておくとLPS/インターロイキン-1βで誘導されるアルギニン-弛緩とcGMP産生は阻止された。さらに血管平滑筋培養細胞にLPS/インターロイキン-1βを作用させておくとアルギニンに由来するNO酸化体NO2^-が蓄積するが、チロシンカイネース阻害剤はNO2^-の蓄積を抑制した。これらのことは刺激からNO合成酵素の誘導に至るシグナル伝達経路にチロシンカイネースによる蛋白のリン酸化が介在していることを物語っている。
分析電子顕微鏡極微小部定量分析による合金状態図の検討

分析電子顕微鏡EDS定量分析法の高精度化と簡略化を試みAl基、Fe基およびNi基合金への応用性について検討した。また、Ni基合金では同分析手法を用いて状態図の作成を行った。1.信頼性の高い分析結果を得るためにはk因子の正確な決定が必要であり、このk因子は理論的に求めるよりも標準試料を用いて実測した方がよい。k因子を実測する場合、X線検出器によって検出感度が異なり、また同一検出器でも経時変化を伴うために、k因子は分析に使用する装置でしかも一連の分析毎に求め直す必要がある。2.特性X線の吸収補正に対して外挿法やX線吸収差法を提案した。これらの方法によれば従来必要とされていた膜厚測定を要せず特性X線の測定強度のみで吸収補正ができるために分析精度を損なうことなく分析の迅速化がはかられる。またこのような吸収補正法の改良により全分析過程の電算機処理が可能になり、その場分析が実現されることになった。3.Al基のAl-Si、Al-CuおよびAl-Ag二元合金の分析では試料表面に添加元素に富んだ層ができ膜厚が薄いときは分析結果に重大な影響を及ぼす。イオンミリングによって表面層を除去するか、解析的に外挿法を利用することによってその影響を小さくすることができる。4.Ni-Al-Ta三元合金におけるNi側状態図を作成した結果、特に低温側においてr′相領域が高Ni側に張り出し従来のEPMA法により作成された状態図と大きく異なることがわかった。5.Ni-Al-Mo三元合金中のr/r′二相領域においてMoのrとr′相への分配挙動を調べた結果、Moは低Mo濃度側でr′相に、高濃度側でr相に多く固溶する。Ni-Al-Ta三元合金の場合のTaもMoと同様な挙動を示すことが明らかになった。1.分析電子顕微鏡EDS定量分析の信頼性を高めるために種々の誤差の原因と各々についての改良法を検討した.2.信頼性の高い定量分析には,k因子の正確な決定が必須条件であり,k因子の理論値と実験値の差異の原因を検討し,実験的決定において申請者らの開発した外挿法の改良と実際の応用を試みた.3.X線強度の吸収補正と蛍光補正について定量的に検討した.4.分析領域外で発生するX線の発生原因とその大きさ,試料表面層の影響,結晶方位依存性,X線カウント数などの測定特性X線強度値に及ぼす影響を調べ,各々に対する対策を検討した.5.特性X線強度比法(DXA法)による膜厚測定について詳細に検討した.定量分析の精度を上げるには,発生した特性X線の試料による吸収を補正が必要であり,そのためには試料の膜厚を測定しなければならない.従来の膜厚測定法は電子線回析あるいは像から膜厚を測定するため,いずれも分析過程の電算機処理には直接組み込むことができない.本研究では,DXA法を同一元素からの特性X線強度比だけではなく,異種元素の特性X線強度比間まで拡張できることを見い出し,分析プロセスの完全電算機処理化への道を開いた.改良DXA法の適用可能範囲,信頼性,問題点等を検討した.6.改良DXA法をNiーAlーTaおよびNiーAlーMo3元合金状態図の解析に応用し,γーγ^12相域における合金元素の分配,2相および3相領域の相境界の温度変化等を実測し,従来の報告と比,検討した.

その結果,分析電子顕微鏡により決定された状態図の信頼性は高く,従来の報告にはきわめて不確実なものがあることが明らかとなった.今後更にEDS定量分析におけるDXA法の改良と電算機処理化の試み,準安定状態図の研究をすすめる予定である.分析電子顕微鏡EDS定量分析の信頼性を高めるために種々の誤差の原因について検討を加えた。またNi-Al-MoおよびNi-Al-Ta三元合金ではγ/γ′二相領域を決定し、それぞれMoおよびTaの各相への分配挙動を調べた。1.X線検出感度は試料の検出器との位置関係に大きく影響され、また検出器内のSi(Li)結昌の冷却能の低下などによっても影響される。k因子の理論計算式にはこのような検出感度を表すパラメータが含まれていないためk因子として実測値を用いなければならない。検出感度は検出器により異なり、また同一検出器でも経時変化を伴うため、k因子を実測する場合、分析に使用する装置で一連の分析毎に求め直す必要がある。2.薄膜試料の分析では試料深さ方向に沿ってのX線の発生率は深さに依存しないと仮定され吸収補正式が導かれているが、Stentonら(1981)の報告によればこの仮定は必ずしも正しくないと指摘されている。この点に関してNi中でのNiKα線発生の深さ依存性を調べたところ、この仮定に伴う分析誤差はほとんど無視できることがわかった。3.Al-X(Si,Cu,Ag)二元合金では試料表面にX元素に富んだ表面層ができ膜厚が薄いときは分析結果に重大な影響を及ぼすことになる。このような表面層はイオンミリングをある制御された条件下で行うことによって除法できる。また、解析的にも外挿法を適用することによってその影響を軽減することができる。4.Ni-Al-Mo合金においてMoは低Moは低Mo濃度側でγ′相に高濃度側でγ相に多く固溶する。平衡化温度に上昇とともに、γ′相と平衡するγ相中のMo濃度は高くなる。また、Ni-Al-Ta合金においても同様の傾向が得られたが、Taの方がMoよりも高濃度側で分配挙動が逆転することが明らかになった。このような分配挙動の強い濃度依存性は合金元素1モル当りの添加による自由エネルギー変化がγおよびγ′相で著しく異なることによる。
PCRによるマラリア媒介蚊のHuman blood indexの算出

吸血性昆虫を材料にしたPCRは今まで非常に困難であることが知られているので、まづ吸血蚊中のヒトDNAをPCRにより同定する研究を行った。人血吸血蚊を実験的に得るため、今まで報告されている方法より簡単で、誰でもどこでも行なえる膜吸血法を開発した。この結果は、「衛生動物」に投稿し、現在印刷中である。この方法によって得られたヒト吸血蚊を濾紙に押しつぶし、キレックスによりDNAを抽出してPCRの鋳型とした。DNAのヒト特異的領域であるHS5 regionより作成したprimerを用いることにより、吸血蚊よりPCRを行うことに成功した(この成果については投稿準備中である)。又、PCRによりヒトと他の類人猿との鑑別も可能となったが、イヌ、ネコとのクロスリアクションがあらたに出現し、ヒトと他の動物との完全な鑑別は今の所困難な状態であり、human blood indexおよびvectorial capacityの算出には至っていない。しかし、吸血蚊からのPCR法およびPCRによるヒトと類人猿の血液の鑑別は非常に大きな成果であり、今後出来るだけ早く報告する予定である。
偏微分方程式の解に時間依存の特異点が現れる諸問題の数理解析

研究計画に基づいて、(1)自由境界を持つ石鹸膜の振動問題について主要項をラプラス作用素としたものの近似解の構成と数値解析法の開発を行った。(2)双曲型の体積保存問題とそれに関連する自由境界問題についての近似弱解の構成と数値計算方法の開発を行った。(3)体積保存条件を持つ振動方程式を導きその弱解の構成を行った。(4)体積保存条件を持つ放物型方程式の弱解の構成とヘルダー連続性を示した。この結果、自由境界のある堺合は、non-local termを持つ退化双曲型自由堤界問題などの近似解の構成にたどり着いたことになる。また、この種の自由度界問題には、変分問題に基づく計算方法である双曲型離散勾記流法が大変有効であり、制約条件の無い場合の双曲型自由境界問題でも、近似方程式がうまく意味づけられることが分かった。この問題は、物理的なイメージとしては、ガラス面上での液滴モデルの時間発展ダイナミクスであり、その振動解析を行うところまで迫ったと考えられる。さらに数値計算では液滴の合体や分離も取り扱えるようになった。また、体積保存の振動方程式は津波を表面波だけで記述する基礎方程式と密接な関係があることがわかった。津波に対しては1次元の場合に、数値計算方法が開発された。残念ながら高次元の場合は今後の課題として残った。また、これに付随して出てきた、変分問題は新しいタイプであり今後の発展が期待される。全般的に本研究は、補助金のおかげと研究分担者の協力により順調に進み一定の成果を挙げたと判断される。変分問題の数値解析を中心に研究を行ってきた。現在数値解析プログラムの一部が完成した。結晶成長を記述する方法として有望であると思われる。研究は補助金のおかげと、研究分担者の協力により、順調な進捗を見せている。まず、双曲型自由境界問題で、数値解析方法を開発した。また、近似方程式の弱解の構成も空間次元が1の場合に見通しが立った。この問題は、物理的なイメージとしては、石鹸膜が水面にふれている問題と考えられる。その振動を解析するのが目標である。汎関数に極小局面のモデルを用いるとそれ自体の振動方程式がうまく解けないので、ここではディリクレ積分を主要行にしている。今までは、菊地・小俣の1次元での強い解の存在が、あるcompatibility conditionの元で知られていただけである。また、多重ポテンシャル井戸が現れる変分問題について進捗があった。変分問題としては、主要項がデリィクレ積分と同等で、非線形項として多重ポテンシャルを持つものにあたる。均等な3重井戸を持つ場合について数値計算を行った。結論は(1)3重点の角度は常に優先されるように見える。(2)それ以外では長さを極小にする流れである。(3)蜂の巣構造の極小解が存在する。(4)蜂の巣構造は、局所安定に見える(5)構造を一つの六角形について崩すと、全体が崩壊する(熱方程式)などの事実が分かった。以上の成果を、学術誌掲載(予定も含む)6報にまとめることができた。今後の課題として、より高次元の問題への対処、より特異性の高い問題への拡張、安定性の議論などの整備が考えられる。本年度は双曲型の自由境界問題を中心に研究を行ってきた。現在、体積保存条件を持つ泡の振動方程式を導き、その数値解析プログラムの一部が完成した。これは、制約付き双曲型自由境界問題である。この種の自由境界問題には、変分問題に基づく計算方法である双曲型の離散勾配流法が大変有効であることが分かった。制約条件の無い場合の双曲型自由境界問題でも、近似方程式がうまく意味づけられ、空間次元が1の場合に弱解の構成が行われた。しかし、まだ、強力なダンピングタームが付いている。

この問題は、物理的なイメージとしては、石鹸膜が水面にふれているモデルの時間ダイナミクスであり、その振動解析するのが目標である。空間微分の主要項を極小曲面方程式とすると自由境界が無くても会の存在が知られていない。よって、ここでは主要項はラプラシアンとした。これに対しても、菊地・小俣、中根等の結果が知られているだけである。また、多重ポテンシャル井戸が現れる変分問題について進捗があった。BMOアルゴリズムのベクトル版でパラメータ(差分幅と時刻)の選択が適切であれば、多重ポテンシャル井戸の場合と同じ挙動をすることが分かった。さらに、スメクティク液晶の振動問題(退化双曲型)も弱解の構成と数値計算方法の開発が出来た。研究は、補助金のおかげと研究分担者の協力により順調な進捗を見せている。今後の課題として、より高次元の問題への対処、より特異性の高い問題への拡張、安定性の議論な備が考えられる。本年度は双曲型の体積保存を伴う自由境界問題の研究がスタートした。体積保存条件を持つ泡の振動方程式を導き、その数値解析プログラムが完成した。この問題は、non-local termを持つ退化双曲型自由境界問題である。この種の自由境界問題には、変分問題に基づく計算方法である双曲型の離散勾配流法が大変有効であり、制約条件の無い場合の双曲型自由境界問題でも、近似方程式がうまく意味づけられる。空間次元が1の場合に強力なダンピングタームの元で、弱解の構成が行われつつある。この問題は、物理的なイメージとしては、石鹸膜が水面にふれているモデルの時間発展ダイナミクスであり、その振動解析するのが目標である。空間微分の主要項を極小曲面方程式とすると自由境界が無くても解の存在が知られていない。これに対しても、菊地・小俣等の結果が知られているだけである。これらの知見をもとに数値計算を行った。泡の合体や分離も取り扱えるようになった。また、この間題が気水界面上の油滴の問題に応用できることが分かってきた。界面活性剤を吸収しながら自励的に動く油滴の問題である。バルクの方程式と連立させ自励的な動作が確認できた。また、動作中の振動や、合体、分離も再現されることが分かった。今後の課題として、より高速なアルゴリズムの開発など計算機へのフィードバックをはかりたい。
シスチン・グルタミン酸交換輸送体の分子的実体-酸化的ストレスからの細胞保護因子

ラジカルスカベンジャーであるグルタチオンの細胞での合成の律速段階となる、システインの細胞への供給を担当するシスチン・グルタミン酸交換輸送体(輸送系x_c)のcDNAクローニングに向けた一連の検討を行った。組織あるいは培養細胞由来のpoly(A)^+RNAをXenopus卵母細胞へ発現させ、^<14>C-シスチンの取り込みを測定しところ、マレイン酸ジエチル処理マウスマクロファージ細胞株J774A.1に有意のNa^+非依存性のシスチンの取り込みが観察された。そのシスチン取り込みは、非標識グルタミン酸及び輸送系x_cのインヒビターとして知られるL-α-アミノアジピン酸によって抑制されたが、アスパラギン酸、リジン、ロイシンによっては抑制されなかった。さらに、このシスチン輸送は、共発現させたグルタミン酸トランスポーターEAAC1を介してグルタミン酸を卵母細胞に前負荷することによって増強された。これらの性質は輸送系x_cのそれと一致するものである。マレイン酸ジエチル処理J774A.1から抽出したpoly(A)^+RNAを分取用ゲル電気泳動によりサイズ分画し、^<14>C-シスチンの取り込みのピーク活性を示す画分から発現プラスミドライブラリーを作製し、Xenopus卵母細胞に発現させ、シスチンの取り込みを指標にスクリーニングした。14,000個のクローンをスクリーニングしたが、シスチン取り込みを示すcDNAは検出できなかった。再度、他のマウスマクロファージ細胞株RAWを用いて同様に発現クローニングを行ったが、目的のcDNAは検出できなかった。最近研究代表者らがクローニングしたアミノ酸輸送系と同様、輸送系x_cもヘテロダイマー構造を取りその機能発現に補助因子を要求する可能性があり、補助因子と予想される各種タンパク質分子との共発現による発現クローニングを試みる計画である。グルタチオン生成の律速段階としての位置を占め、酸化的ストレスからの細胞保護において重要な役割を果たすシスチン・グルタミン酸交換輸送担体の構造、機能的特徴、発現の組織分布を明らかにするために、Xenopus卵母細胞発現系を用いた発現クローニングを行った。出発材料選定のために、ラット脳、C6グリオーマ細胞、ジエチルマレイン酸で処理したマウス腹腔マクロファージ、及び培養マクロファージ細胞株のpoly(A)^+RNAをXenopus卵母細胞に発現させ、^<14>C-シスチンの取り込みを比較したところ、ジエチルマレイン酸処理腹腔マクロファージ及び培養マクロファージ細胞株が安定した同程度の取り込みを示したため、大量のpoly(A)^+RNAが容易に得られる培養マクロファージ細胞株を発現クローニングの出発材料として用いることを最終的に決定した。ジエチルマレイン酸で処理したマクロファージ細胞株より抽出したpoly(A)^+RNAを分取用ゲル電気泳動により分画を行い、Xenopus卵母細胞に発現させることにより2.0-3.0kbに、シスチン・グルタミン酸交換輸送担体機能の指標となるL-α-アミノアジピン酸及びグルタミン酸によって抑制される、^<14>C-シスチンの取り込み活性の高い画分が存在することがわかった。この画分よりGubler & Hoffman法によりcDNAを合成し、プラスミドpSPORT1のSall/NotI部位にライゲートすることにより発現プラスミドライブラリーを作製した。300-500クローンを一グループとして、in vitro転写によってcRNAを得、Xenopus卵母細胞に発現させることにより^<14>C-シスチンの取り込みを指標にスクリーニングを行った。約3,000クローンのスクリーニングでは目的のクローンは得られていないため、さらに平成8年度に継続してスクリーニングを行う。

cDNA単離に続き、一次構造、発現の組織分布の決定、Xenopus卵母細胞を用いた機能解析を行う。グルタチオン生成の律速段階としての位置を占め、酸化的ストレスからの細胞保護において重要な役割を果たすシスチン・グルタミン酸交換輸送担体の構造、機能的特徴、発現の組織分布を明らかにするために、Xenopus卵母細胞発現系を用いた発現クローニングを前年度に引き続き継続した。前年度の研究で作製した培養マクロファージ細胞株J774A.1のcDNAライブラリーを、約500クローンを含むグループに分け、それからcDNAを合成し、Xenopus卵母細胞に発現させて^<14>C-シスチンの取り込みを指標にスクリーニングを行ったが、有意にシスチンの取り込みを亢進させるグループは検出できなかった。そこで、よりシスチン・グルタミン酸交換輸送活性の高い細胞株の検討を行い、マレイン酸ジエチル処理マウスマクロファージ細胞株RAWのpoly(A)^+RNAがXenopus卵母細胞に対照の1.53倍のシスチン取り込みを亢進させることがわかった。このシスチン取り込みは、Na^+非依存性であり、グルタミン酸、アミノアジピン酸によって抑制され、アスパラギン酸によって抑制されないことからシスチン・グルタミン酸交換輸送体を介するものであると結論された。この細胞株から、抽出したpoly(A)^+RNAを分取用ゲル電気泳動により分画を行い、Xenopus卵母細胞に発現させることにより1.85-2.35kbに、^<14>C-シスチンの取り込み活性の高い画分が存在することがわかった。これで前年度より、狭いサイズ画分が得られ、この画分よりcDNAを合成し、プラスミドpSPORTIにライゲートすることにより発現プラスミドライブラリーを作製した。一次スクリーニングで、17グループ(8500クローン)のスクリーニングを行い、Xenopus卵母細胞に発現させシスチンの取り込みを亢進させるグループを得た。二次、三次スクリーニングを続行し、報告書作成時点で最終スクリーニングが進行中である。
一般座標系による室内熱空気環境の数値予測法の開発

(1)一般座標系よる数値解析より現実的な空間の気流の数値解析を行うための手法として,一般座表系にMAC法の適用を試み,そのために必要となる格子の生成について,境界条件の不安定性の軽減,気流解析のための方程式の簡略化につながるであろう格子の直交化を行い,直交化されていないものとの比較検討をし,ある程度の結果を得た.さらに,前述の結果をふまえそれぞれの格子生成法を用いて,層流においてはより現実に近い室形状内に格子を生成し解析を行い,そして乱流についてはすでに検討されている室形状との比較検討を行った.また,一般座表系へ変換された式の違いによる比較と差分法の違いによる比較検討を行い,ある程度の結果を得た.(2)数値解析モデルの違いによるの比較検討kーε型2方程式モデルと応力方程式モデルを用い,概存の室形状を対象として数値実験を行い,流れ場の様相や,計算の安定性などについて比較検討を行い,2方程式モデルで問題となる温度分布について応力方程式モデルの有効性を確認した.また,応力方程式モデルの今後の課題を明らかにし,実空間への適用など汎用性について検討した(3)数値解析モデルによる通風量算出に関する検討kーε型2方程式モデルを室内外気流に登用し,数値実験を行い,解析モデルの有効性と妥当性について,検討を行った.(4)可視化実験非等温噴流を対象として,赤外線カメラを用いた可視化実験を行った自由空間内の噴流について,実験結果と解析解や汎用流体解析プログラムによる解析結果との比較検討を行った.1.2次元層流を対象とした従来のアルゴリズムを乱流に拡張して変数変換や境界条件を考察し、3次元乱流の一般座標系解法を定式化した。これまでの2次元乱流による予備的な検討の結果では、十分なセル分割を行えば安定な解が容易に得られることがわかった。今後は3次元への適用と今後開発される境界条件を一般座標系解法に適用することが必要で、その準備は整っている。2.まず境界条件検討用に共役勾配法による定常解法を用いた汎用的なプログラムを開発した。壁面境界層流れを対象として、いくつかケーススタディを行い、自由境界条件を検討した後に乱流境界条件を検討した。その結果、従来に比較して少ない計算時間で安定した解が得られることがわかった。続いて垂直加熱平板流れを対象としてケーススタディを行い、壁面からの対流熱伝達量を精度良く予測するための条件を検討した。壁面第一セルを十分に細かくすれば対数則で予測できることは従来の検討で示されているが、差分分割を細分すればするほど計算機の負担が大きくなり、今後比較的粗いセルでも十分な精度で予測できる境界条件を開発することに焦点が絞られ、開発環境は整備できた。3.サーマルビデオシステムを用いて比較的広い室内(8^m×10^m×3^m)の暖房時及び冷房時の温度分布の可視化実験を行った。測定媒体(直接に空気温度を測定できないために用いる間接測定用の膜)としては黒布を用いた。今年度購入の広角レンズ(3倍)を用いたためにカメラの移動が少なくてすみ、以前の測定結果に比して安定した温度分布図(熱画像)が得られた。4.室内模型によるレーザーライトシートとトレーサー(メタアルデヒド)を用いた可視化実験を行った。鮮明な画像を得るためにカメラの光量等の条件、トレーサーの量や風速に検討を加えた。(1)一般座標系による数値解析より現実的な空間の気流の数値解析を行うための手法として、一般座表系にMAC法の適用を試み、そのために必要となる格子の生成について、境界条件の不安定性の軽減、座標変換された熱伝導方程式および気流解析にための方程式の簡略化につながるであろう格子の直交化を行い、直交化されていないものとの比較検討をし、ある程度の結果を得た。さらに、それぞれの格子を用いて、増流における気流解訂の検討を行った。また、一般座表系への気流解析式の変換と差分法の比較検討を行った。(2)数値解析モデルの違いによる比較検討Kーe型2方程式モデルと応力方程式モデルを用い、概存の室形状を対象として数値実験を行い、流れ場の様相や、計算の安定性などについて比較検討を行い、応力方程式モデルの今後の課題を明らかにし、真空間への適用など汎用性について検討した。(3)各種境際条件に関する検討水平平板強対流を対象にして、各種境界条件を用いて、数値実験を行い、それぞれの解法の有効性と妥当性の比較検討を行った。(4)可視化実験非等強噴流の可視化を行うために、簡易空調装置を用し、冷風(冷房時仮定)、温風(暖房時仮定)を吹き出し、赤外線カメラによる温度分布の可視化実験と、レ-ザ-ライトシ-トを用いて、模型による非等温気流の可視化実験を継続中である。(1)一般座標系よる数値解析より現実的な空間の気流の数値解析を行うための手法として,一般座表系にMAC法の適用を試み,そのために必要となる格子の生成について,境界条件の不安定性の軽減,気流解析のための方程式の簡略化につながるであろう格子の直交化を行い,直交化されていないものとの比較検討をし,ある程度の結果を得た.

さらに,前述の結果をふまえそれぞれの格子生成法を用いて,層流においてはより現実に近い室形状内に格子を生成し解析を行い,そして乱流についてはすでに検討されている室形状との比較検討を行った.また,一般座表系へ変換された式の違いによる比較と差分法の違いによる比較検討を行い,ある程度の結果を得た.(2)数値解析モデルの違いによるの比較検討kーε型2方程式モデルと応力方程式モデルを用い,概存の室形状を対象として数値実験を行い,流れ場の様相や,計算の安定性などについて比較検討を行い,2方程式モデルで問題となる温度分布について応力方程式モデルの有効性を確認した.また,応力方程式モデルの今後の課題を明らかにし,実空間への適用など汎用性について検討した(3)数値解析モデルによる通風量算出に関する検討kーε型2方程式モデルを室内外気流に登用し,数値実験を行い,解析モデルの有効性と妥当性について,検討を行った.(4)可視化実験非等温噴流を対象として,赤外線カメラを用いた可視化実験を行った自由空間内の噴流について,実験結果と解析解や汎用流体解析プログラムによる解析結果との比較検討を行った.