hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気圧空気や酸素中で空間一様に発光するバリア放電を用いたオゾン発生装置の効率向上

その結果,従来のバリア放電の電子エネルギーは110eVであるのに対して,均一バリア放電の電子エネルギーは約1.5eVと低いことがわかった。次に,放電ギャップ長を短くして均一バリア放電の電子エネルギーを高くした実験では,オゾン生成効率を25g/kWhから50g/kWhに向上できた。以上のことから,均一バリア放電では電子エネルギーが低く酸素分子の励起や解離を十分に起こすことができなかったため,効率が低下したということを明らかにできた。以上のことから,本研究は,当初の計画以上に進展したといえる。平成24年度は,均一バリア放電を用いたオゾン発生装置に既知のオゾン発生効率向上法を適用したときの効果を明らかにする。オゾン発生効率を高めるためには,(1)放電による酸素原子の発生効率向上,(2)放電でできた酸素原子と酸素分子の反応効率の向上,ならびに,(3)オゾンの熱分解の抑制がある。このうち,放電による酸素原子の発生効率の向上については,平成23年度の研究で明らかにできたので,平成24年度は,放電でできた酸素原子と酸素分子の反応効率の向上と,オゾンの熱分解の影響について検討する。文献によると,ガス圧力を高くして放電ギャップの長さを短くすると,放電空間の低温高圧につながり,酸素原子と酸素分子の反応効率が向上するとされている。ここでは,均一バリア放電を用いたオゾン発生装置において,放電空間のガス圧力を変えたときのオゾン発生効率を明らかにする。また,バリア放電装置の誘電体や電極を冷却したときのオゾン発生効率を明らかにする。これらの実験から得られた結果を取りまとめ,国内外の学会で発表する。また,実績報告書を作成し提出する。均一バリア放電を用いたオゾン発生装置の効率向上方法を研究ため多くのバリア放電装置やオゾン発生器を設計製作し実験する。そのため,圧力計,誘電体材料,配線材料,配管材料,電極材料,原料ガス(酸素)などの消耗品費として45万円使用する予定である。電気学会主催の基礎・材料・共通部門大会や研究会に参加し,これまでに得られた研究成果を社会や国民に配信する計画である。そのための国内旅費として15万円使用する予定である。フランスで開催される第8回非熱平衡プラズマに関する国際シンポジウム(ISNTP-8)やポーランドで開催される第13回高気圧低温プラズマに関する国際シンポジウム(HAKONE-XIII)に参加し,これまでに得られた研究成果を国民や社会に配信する計画である。ISNTP-8については,アブストラクト審査を通過し現在フルペーパーを執筆中である。また,HAKONE-XIIIについては,アブストラクトを投稿し審査中である。これらの学会参加費として10万円使用する計画である。
古代西アジアにおける宗教と福祉の相互関係をめぐる綜合的実証研究

2019年度は、津本英利、田澤恵子、柴田大輔、下釜和也、小野塚拓造の5名の研究分担者が、夏季、冬季、春季休暇を利用して、海外の当該地域において、各自の研究課題に関する海外資料調査ならびに考古調査を実施した。その成果は、秋季および春季に(公財)古代オリエント博物館で開催した研究会において、それぞれの資料調査に基づく研究報告を発表してもらった。また、研究分担者は当該研究課題に関連する学会発表などを、各自の責任において実施した。研究代表者は、古代西アジアにおける「孤児と寡婦」の研究に引き続き、子供の扱いに関する古代オリエントの文書資料等に基づく研究発表をおこなった。それと関連して、研究協力者岩嵜大悟氏(関西学院大学)に依頼し、古代における「小児供儀」に関する研究発表を行ってもらった。それらと並んで、研究代表者のもとでは、代表者の研究室(上智大学)を中心にして、2名の研究協力者宮崎修二氏と坂大真太郎氏に、古代パレスチナの文献資料および考古資料の収集と分析を進めてもらうとともに、もう1名の研究協力者江原聡子氏には初期イスラーム期の福祉に関わる文献資料調査を実施してもらった。以上の研究は、2020年度に予定する研究論文集に向けて、最終2019年度の研究会でそれぞれ精度を高めた研究成果発表につなげてゆくことになる。各研究分担者および研究協力者による当該研究課題に関わる資料収集、研究課題への取り組みは全体として順調に進んでいる。なかでも、古代の神話、養子縁組契約、さらに結婚契約などを記した文書資料を「宗教と福祉」という観点から読み直すことによって、古代西アジアにおいては、社会的に弱い立場におかれた人々、身体に障害を抱えた人々に対する保護という観点が、法の面でも社会慣習の点でも、予想以上に浸透していたことが判明しつつあるといってよい。上の進捗状況をかんがみると、神話および法的文書等の文献調査による資料に関し、その内容が考古学資料によって裏付けられる必要があるが、本研究課題である「宗教と福祉」に関する考古資料の収集と確認が方法論的に難しいことが明らかになってきた。2019年度は、とくに考古資料の「解読」という点に留意し、考古学班の研究進展に期待したい。それとともに、本課題研究を総括し、2020年度に予定している学術論文集の刊行に向けて、各分野の分担研究者に各自の研究成果を発表してもらい、相互に批判検討する機会を設けたい。平成29年度は本研究の三班(考古学班、神話学班、文献学班)ともに、主として、先行研究を渉猟するとともに、資料収集およびその整理に携わった。考古学班は夏季休暇を利用して、津本英利、小野塚拓造両分担研究者がイスラエルにおける考古学調査に参加し、下釜和也研究分担者はイランにおける考古資料調査を実施した。神話学班は分担研究者各自が障碍神、奇形神などに関わる神話資料を蒐集した。文献学班は、柴田大輔研究分担者は主にミュンヘンにおいて楔形文字文献における福祉関連資料を蒐集し、田澤恵子分担研究者および研究代表者は、3月の春期休暇を利用して、考古学班津本英利氏とともに、キプロスの遺跡ならびに複数の博物館において、資料調査を実施した。各研究班による資料調査をふまえた研究会をそれぞれ開催したが、2月12日(月)の休日に古代オリエント博物館の研究施設を利用して、全体会議を開催し、在独の柴田大輔氏を除く、研究分担者全員が資料の紹介と研究成果を発表した。それに加えて、坂大真太郎氏(立教大学大学院後期課程)に文献学班の研究協力者としてヘレニズム期の福祉関連資料とその分析を、同じく江原聡子氏(東京大学大学院前期課程)に初期イスラム時代の福祉に関わる術語の分析を発表してもらった。平成29年度は本研究課題の初年度であり、各研究班とも、先行研究の渉猟と資料収集を主な課題とし、研究課題はおおむね順調に推移したと考える。ただし、最大の課題としては、考古学班においては、出土した人骨の分析から、障碍を析出した資料がきわめて少ないことが判明した。そのために、古代における各地域の障碍者福祉に関する総合的研究は用意でないことが予想される。他方、子供の埋葬などは比較的資料が整っており、児童福祉面では資料が集められるものと予想される。神話班では、ギリシア神話において、盲目神をはじめとする障害神や奇形神の役割が小さくないことが予想される。文献学班では、孤児と寡婦の保護が古代メソポタミアの伝統を形成していたこと、それが旧約聖書にも受け継がれていることが明らかになった。

それらと並んで、研究代表者のもとでは、代表者の研究室(上智大学)を中心にして、2名の研究協力者宮崎修二氏と坂大真太郎氏に、古代パレスチナの文献資料および考古資料の収集と分析を進めてもらうとともに、もう1名の研究協力者江原聡子氏には初期イスラーム期の福祉に関わる文献資料調査を実施してもらった。以上の研究は、2020年度に予定する研究論文集に向けて、最終2019年度の研究会でそれぞれ精度を高めた研究成果発表につなげてゆくことになる。各研究分担者および研究協力者による当該研究課題に関わる資料収集、研究課題への取り組みは全体として順調に進んでいる。なかでも、古代の神話、養子縁組契約、さらに結婚契約などを記した文書資料を「宗教と福祉」という観点から読み直すことによって、古代西アジアにおいては、社会的に弱い立場におかれた人々、身体に障害を抱えた人々に対する保護という観点が、法の面でも社会慣習の点でも、予想以上に浸透していたことが判明しつつあるといってよい。平成30年度は、さらなる資料収集と平静29年度に蒐集した資料の分析を中心に研究が進められる予定である。各班はそれぞれに研究会を開催するとともに、夏季休暇の10月と春季休暇にはいる2月にそれぞれ全体会を開催し、各班横断的に情報を共有するとともに、研究分担者および研究協力者による研究発表をしてもらう計画である。それらの発表は、相互批判を経たのち、平成31年度中には論文としてまとめ、学術論集として刊行し、当該研究の成果を公にしたいと考える。上の進捗状況をかんがみると、神話および法的文書等の文献調査による資料に関し、その内容が考古学資料によって裏付けられる必要があるが、本研究課題である「宗教と福祉」に関する考古資料の収集と確認が方法論的に難しいことが明らかになってきた。2019年度は、とくに考古資料の「解読」という点に留意し、考古学班の研究進展に期待したい。それとともに、本課題研究を総括し、2020年度に予定している学術論文集の刊行に向けて、各分野の分担研究者に各自の研究成果を発表してもらい、相互に批判検討する機会を設けたい。
大学を拠点とした看看連携による地域基盤の緩和ケアネットワークモデルの構築

1)対象地域の終末期看護に関する看看連携ネットワークの実態を調査し現状を把握する。2)対象地域の終末期看護に関する看看連携ネットワーク案を作成する。3)対象地域の訪問看護師へのインタビュー調査を実施し、終末期に携わる訪問看護師の心理的課題について地域特性との関連を解明する。4)大学を拠点に「看護を語る場」を整備して試行し評価する。対象地域の看看連携による緩和ケアネットワークモデルを提案する。
モダリティ間マッピングの自己組織化学習モデル

心的空間における曜日の配置について検討するための新たな課題を考案し、実験を行った。これまでは音声反応を用いて曜日の前後判断における反応時間を取得していたが、キーボードを用いて様々な刺激配置における反応時間を安定して取得する方法を開発した。非共感覚者16名を対象とする実験の結果、次のような結果を得た。・様々な空間配置における反応時間分布の重心から推測される心的空間内の曜日の配置は個人ごとに異なっており、かつ多くの参加者で円環状や曲線状のような共感覚者と同様な形状がみられた。・月ー火、火ー水のような曜日の間隔が1日であるペアと、月ー水のような間隔が日であるペアの配置を比較することにより、実験から得られた曜日の配置が単なるランダムウォークの結果ではないことを検証した。モンテカルロシミュレーションの結果、16人中8人の参加者では、配置の差が偶然に得られた確率が5%を下回ることを確認した。・同様に、2ヶ月以上の間隔を挟んで行った2回の実験の結果を個人内で比較した。2回の実験に参加した12名中9名の参加者において、1回目の配置と2回目の配置の間に有意な類似性がみられた。・曜日や数字などの系列に関する心理実験で確認されている距離効果(間隔が離れているペアの方が反応時間が短い)がすべての参加者で確認された。これらの結果は、非共感覚者においても曜日の順序と空間の表象との間で自己組織化学習が生じていることを示唆しており、モダリティ間における自己組織化学習が生じているという仮説を支持する新たな証拠が得られたと言える。数や系列について考えると数字の空間的配置が強制的に喚起される共感覚SSS(spatial sequence synesthesia)において、配置の形状は個人間で異なり、またそれらの形状には規則性と不規則性の混交が見られる。一方、曜日や月名については、円環状の配置が見られる場合があることが知られている。このような円環状の配置が研究代表者の提案する枠組みSOLA(Self-Organizing Learning Account of number-forms)で説明可能かどうかをシミュレーションによって検討した。数字の大きさを反映する入力表現を用いた場合には、直線やジグザグ、折れ曲がった線などの配置がみられた。これは数に関する空間的配列共感覚と同様な配置であり、SSS保持者においてもみられる場合がある。系列の最初と最後が類似する入力表現を用いた場合には、円環状の配置がみられた。以上のシミュレーションより、SOLAの枠組みによって曜日や月名に関する共感覚の生成過程を説明可能であることが明らかになった。加えて、性格印象と色の対応関係について、心理実験により予備的なデータを収集した。画面上に提示された色パッチに対する印象をBig Five性格尺度を用いて測定したところ、色と性格印象との対応関係は個人間で大きく異なっていた(課題1)。続いて、同一の参加者を対象に、Big Fiveのいずれかの性格次元に対応する形容詞のペアを画面上に提示し、2つの形容詞が性格次元上で同じ方向を向いているのかどうかを判断させ、反応時間を測定した(課題2)。その際、形容詞のフォント色が課題1で測定したその性格に対応する色と一致している条件と、矛楯している条件を比較した。反応時間に対する一致/不一致の効果は見られなかったため、実験方法について再検討を行っている。曜日や月名に関する共感覚について、SOLAに基づくシミュレーションを行い、共感覚者にみられるものと同様な空間配置を再現することができた。これにより本研究の目的の1つが達成されたと言える。一方、性格印象と色との対応関係については、当初予想していた反応時間に対する効果を見出すことができなかった。これが心理実験で用いた課題の起因するのか、それとも性格と色との対応関係が個人内においてもそれほど強固で無いためなのか、今後、検討を加える必要がある。以上のような進行状況であるため。概ね順調に進展していると判断した。数字や曜日などの空間的配置が強制的に喚起される共感覚SSS(spatial sequence synesthesia)において、配置の形状は個人間で異なり、またそれらの形状には規則性と不規則性の混交が見られることが知られている。このような性質を説明する枠組みとして、研究代表者はSOLA(Self-Organizing Learning Account of number-forms)を提案している。本研究では、非共感覚者の心的空間において数や曜日がどのように配置されているのか、その配置には共感覚者と同様な性質があるのか、またその性質はSOLAによって説明可能かどうかを検証する。平成28年度には、非共感覚者を対象に、心的空間における曜日の配置に関して検討するための心理実験を行った。2つの曜日のペアを様々な配置で画面上に呈示し、後に来る方の曜日をできるだけ早く読み上げてもらった。曜日は(日土)の漢字1文字で呈示した。2名の実験参加者の反応時間分布に関する予備的な分析の結果、1名の参加者ではジグザグ上の配置が、もう1名の参加者では円環状の配置が得られた。これは共感覚者でみられる配置と類似しており、SOLAによる予想とも合致する。しかしこれまでにアラビア数字のペアを刺激として行った心理実験と比べて反応時間が長く、また分散も大きい傾向にあった。これは、曜日の前後関係の判断が数字の大小関係の判断と比べて困難である可能性を示している。より安定した結果を得るために、実験で用いる課題について検証を進めている。

平成28年度中に心的空間における曜日の配置に関する心理実験を終了する予定であったが、予備実験においてデータのばらつきが大きかったため、課題について再考する必要が生じた。そのため、実験が終了しておらず、予定よりやや進捗が遅れている。数字や曜日などの空間的配置が強制的に喚起される共感覚SSS(spatialsequencesynesthesia)において、配置の形状は個人間で異なり、またそれらの形状には規則性と不規則性の混交が見られることが知られている。このような性質を説明する枠組みとして、研究代表者はSOLA(Self-Organizing Learning Account of number-forms)を提案している。本研究では、非共感覚者の心的空間において数や曜日がどのように配置されているのか、その配置には共感覚者と同様な性質があるのか、またその性質はSOLAによって説明可能かどうかを検証する。平成29年度には、非共感覚者を対象に、心的空間における曜日の配置に関して検討するための心理実験を行った。2つの曜日のペアを45°315°の8方向の配置で画面上に呈示し、後に来る方の曜日をできるだけ早く読み上げてもらった。反応時間はVoice Keyにより取得した。また課題による比較のため、刺激の配置に合わせたキーボードによって反応を取得する実験、およびトラックボールを用いて反応を取得する実験を行った。同一の参加者を対象に1ヶ月の時間をおいてこれらの課題によるデータを取得し、反応時間の分布から参加者の心的空間における曜日の配置を推定した。得られた配置は参加者により異なっており、SOLAの予測通り、心的空間における曜日の配置は個人間で異なっていることが示唆された。しかし得られた配置は課題によりばらつきがあり、課題固有のノイズが空間配置による効果を上回っている可能性が示唆された。平成29年度中に曜日の心的空間に関する実験を終了して論文を投稿する予定であったが、課題間の結果の相違が大きく、実験方法について再度検討が必要になった。そのため、研究期間を平成30年度まで延長し、方法を改良した上で再度実験を行うことにした。以上のような状況であるため、進捗状況は予定より遅れている。心的空間における曜日の配置について検討するための新たな課題を考案し、実験を行った。これまでは音声反応を用いて曜日の前後判断における反応時間を取得していたが、キーボードを用いて様々な刺激配置における反応時間を安定して取得する方法を開発した。非共感覚者16名を対象とする実験の結果、次のような結果を得た。・様々な空間配置における反応時間分布の重心から推測される心的空間内の曜日の配置は個人ごとに異なっており、かつ多くの参加者で円環状や曲線状のような共感覚者と同様な形状がみられた。・月ー火、火ー水のような曜日の間隔が1日であるペアと、月ー水のような間隔が日であるペアの配置を比較することにより、実験から得られた曜日の配置が単なるランダムウォークの結果ではないことを検証した。モンテカルロシミュレーションの結果、16人中8人の参加者では、配置の差が偶然に得られた確率が5%を下回ることを確認した。
多自由度油圧アームの新しい表現に基づく高速動力学計算と全エネルギー制御

油圧ロボットには,電動ロボットと比較して,高い出力荷重比など複数の利点が有るため,建設,農業,災害救助,地雷除去などにおける高度な作業支援が期待されている.経験に基づくモデルフリー制御だけではなく,事故の合理的な防止・調査や長期的なコストなどの観点から,モデルベースト制御が必要かつ重要である.研究代表者が過去に開発した高速計算モデリングに対して,理論的・実験的側面から改良を加えた新しいモデリングを提案して,全エネルギーを考慮した機構解析のための順動力学計算の大幅な高速化,および,機械摩擦と外部漏れの増因となる和圧の抑制機能を有する非線形位置制御などが達成できることを数値的・実験的に示した.本研究を含む全体構想は,既存の制御理論の限界を超えるための,油圧アームに固有の構造的特徴を活用したモデルベースト制御の体系化(モデリング・パラメータ同定・制御器設計・シミュレーション・実装実験の各段階を接続して実施可能となること)である.特に本研究の目的は,全身モデル(アーム・回路・エネルギー源の結合モデル)の構築,および,全身モデルに基づく代表的な機構解析と制御器設計であり,全体構想のための基盤整備である.本研究は次の3段階から構成される.[S1]全身の高速計算モデルの構築:応募者によるアーム・回路の高速計算モデルと結合可能なエネルギー源の高速計算モデルを提案して,応募者によるパラメータ同定法・制御器設計法と接続可能な全身モデリング法を提案する.[S2]全エネルギーの観点からの機構解析:全身の高速計算モデルから計算できる全エネルギー(力学エネルギー+内部エネルギー)を評価して,多自由度のための複数の回路方式(パラレル回路とタンデム回路)を前提に代表的な最適機構の設計法を提案する.[S3]全エネルギーの観点からの制御器設計:全身の高速計算モデルから計算できる全エネルギーを評価して,関節とエネルギー源の同時操作を前提に代表的な最適制御の設計法を提案する.当該年度では,段階[S1][S2][S3]の全てに共通する回路とエネルギー源について,モデリングと実験装置の改造を部分的に実施した.具体的には,回路に関して,A:従来研究のパラレル回路と異なる方式であるタンデム回路に対するモデリング,B:従来研究のパラレル回路と置換することが可能なタンデム回路の実現,を実施した.同時に,エネルギー源に関して,C:特異摂動したポートハミルトン系としてのベルヌーイ則に対するモデリングを部分的に実施した.本年度は主として1)多自由度油圧アームの高速動力学計算のための新しい表現(状態空間における厳密な簡単化)の拡張,2)多自由度油圧アームの全エネルギと全圧を考慮した新しい位置制御手法,3)多自由度油圧アームのオンラインパラメータ同定法,について研究した.1)では,状態空間ではなくパラメータ空間における厳密な簡単化を提案して,実在する一自由度アームのパラメータを例題とする順動力学計算を介して,提案法の有効性を数値実験的に確認した.さらに,従来とは異なってパラメータ構造を保存する新しい無次元表現を与えた.2)では,油圧アームの運動エネルギーと内部エネルギーの和である全エネルギーを考慮するだけではなく,従来の低次元化では無視されることの多い全圧に関するダイナミクスを考慮した位置制御手法を提案して,提案法の有効性を数値的に確認した.関連して,実際には複雑な非線形系である油圧アームの摩擦が全圧に依存すること,さらに,既存の成果であるインピーダンス制御が一定の位置制御性能を達成すること,を実験的に観察した.3)では,物理パラメータ(質量,減衰係数,クーロン摩擦係数,体積弾性係数,漏れ係数,流量ゲイン)を重複することなくパラメータ表現するという油圧アームの構造的特徴を前提として,未知の物理パラメータを入出力信号からオンライン同定する手法を提案して,実在する1自由度アームを用いて提案法の有効性を数値的かつ実験的に確認した.さらに,回路形式の異なる場合においても物理パラメータ同定が部分的に可能であることを実験的に確認した.さらに関数表現が困難な非線形摩擦力に対する同定手法を提案して,有効性を実験的に確認した.高速動力学計算について,提案法を拡張したうえで,有効性を1自由度アームに対して数値的に確認できた.ただし多自由度に対して実験的に確認するには至っていない.全エネルギー制御について,同様に,提案法を拡張したうえで,有効性を1自由度アームに対して数値的に確認できた.ただし多自由度に対して実験的に確認するには至っていない.一方で,オンラインパラメータ同定については,オフラインパラメータ同定を上回る困難が予想されたが,現有装置にて整定時間10秒程度という貴重な結果を得るに至った.[S1]全身の高速計算モデルの構築に関して,状態空間における厳密な簡単化の改良だけではなく,パラメータ空間における厳密な簡単化(パラメータ構造を保存する特殊な無次元化),および両者の組み合わせを提案して,順動力学計算の大幅な高速化(低周波から高周波までの平均計算時間は本研究開始時点で55.2%,現時点で6.8%)が達成されることを実験的に示した.成果の一部は国際会議論文に発表予定である.同時に,提案した特殊な無次元化については,最も単純な並進1自由度の場合における入出力関係の可視化手法として,国際学術雑誌に発表予定(投稿済)である.提案モデル(高速計算モデル)はオフライン同定だけでなくオンライン同定とも接続可能であり,故障診断(異常気泡のオンライン検出)を達成することも実験的に示した.

さらに,提案モデルと実験機との整合性を高めるため,産業界のルックアップテーブル法を精緻化して,行列空間上の最適化に基づく摩擦モデルと流量モデルの構築法を提案して,有効性(FIT率50%程度)を実験機(模型7MPa,実物10MPa)を用いて数値的または実験的に示した.提案モデルと行列空間上の摩擦モデルと流量モデルは接続可能であるため,従来モデル(教科書モデル)と比較すれば,計算時間と計算精度の両面で優位なモデル構築手法を確立できたと考えられる([S2]の機構解析における反覆計算の高速化と高精度化を意味する).[S3]全エネルギーの観点からの制御器設計に関して,ロッド圧とキャップ圧の和(和圧)の動特性と厳密に独立した低次元モデルを提案して,摩擦と外部漏れを抑制する位置制御器を設計して,有効性を実験機(7MPa)を用いて数値的に示した.さらに目標力へ指数収束を達成する力制御器を設計して,有効性を数値的かつ実験的に示した.低次元モデルの汎用性は高く,十分に実用的速度で収束する制御器設計法が確立できたと考えられる.油圧ロボットには,電動ロボットと比較して,高い出力荷重比など複数の利点が有るため,建設,農業,災害救助,地雷除去などにおける高度な作業支援が期待されている.経験に基づくモデルフリー制御だけではなく,事故の合理的な防止・調査や長期的なコストなどの観点から,モデルベースト制御が必要かつ重要である.研究代表者が過去に開発した高速計算モデリングに対して,理論的・実験的側面から改良を加えた新しいモデリングを提案して,全エネルギーを考慮した機構解析のための順動力学計算の大幅な高速化,および,機械摩擦と外部漏れの増因となる和圧の抑制機能を有する非線形位置制御などが達成できることを数値的・実験的に示した.段階[S1][S2][S3]の全てに共通する回路とエネルギー源について,モデリングと実験装置の改造は主要部分を完了したが,特に実験装置の改造では時間を要した.また油圧アームのモデルベースト制御体系化に対して常に重要な指針の1つを与える線形解析に時間を要した.1)に関して,状態空間とパラメータ空間の双方における厳密な簡単化を介して,多自由度油圧アームの動力学計算が高速化される条件を明らかとする.2)に関して,全圧に関するダイナミクスの解析を通して,新しい位置制御系を提案する.3)に関して,オンラインパラメータ同定法と2)の位置制御法を用いて,質量と体積弾性係数を未知とする適応制御系を提案する.インピーダンス制御法を用いた重力補償法を前提として,以上の1)から3)までの提案法の有効性を鉛直多関節2自由度アームを用いて検証する.油圧ロボットのモデルベースト制御当該年度の研究実績の概要で述べたC:特異摂動したポートハミルトン系としてのベルヌーイ則に対するモデリング,に対する切り口として,ベルヌーイ則の接続構造を明らかにすることが科学的にも技術的にも極めて重要な課題である.
新しい固体超強塩基の開発とグリーンケミストリーへの応用

新規(超)強塩基性を固体表面上に発生させることを試み、均一塩基溶媒系で行われている現行の多くの塩基触媒型反応を不均一触媒系に転換するグリーンケミストリー化をすすめた。まず、1族および2族金属塩と無機担体間の組み合わせに関する詳細な検討を行った。対象とする1族および2族金属塩はNa, KおよびCsの硝酸塩・炭酸塩およびMg、Ca、Sr、およびBaの硝酸塩・炭酸塩とし、担体として用いる無機化合物はSiO_2、Al_2O_3、ZrO_2、TiO_2とした。試料の評価(反応性)はモノエン、アセチレン化合物およびシクロオレフィン類の多重結合異性化反応および脱水素反応を選択した。対象とした各種金属塩をAl_2O_3と組み合わせることにより目的とするH_>26の超強塩基性を発現させることに成功した。得られた新規固体塩基は上記化合物の二重結合異性化に対し10molg^<-1>h^<-1>に達する高い活性を示した。昇温分解法により塩基性発現の関係を検討した結果、湿式混練法で試料を調製する間に、担体表面上で金属塩がカチオンとアニオンにイオン解離し、アニオンのみが独立に分解するため過剰のO^<2->アニオンを発生し塩基性を発現するとの当初の予測を裏付けることができた。ただし、難溶性の2族炭酸塩にあっては分解により直接酸化物を形成する。オレフィンの異性化活性に対しては1族>2族であり、同族中にあっては周期律表の下の元素ほど高い活性を示すことが明らかとなった。ここに開発された新規固体強塩基は強塩基溶媒中の各種反応を不均一反応化することができ、今後の新たなグリーン触媒プロセスへの発展につながる新規(超)強塩基性を固体表面上に発生させることを試み、均一塩基溶媒系で行われている現行の多くの塩基触媒型反応を不均一触媒系に転換するグリーンケミストリー化をすすめた。ここに開発された新規固体強塩基は強塩基溶媒中の各種反応を不均一反応化することができ、今後の新たなグリーン触媒プロセスへの発展につながる新規(超)強塩基性を固体表面上に発生させることを試み、均一塩基溶媒系で行われている現行の多くの塩基触媒型反応を不均一触媒系に転換するグリーンケミストリー化をすすめる。まず、1族および2族金属塩と無機担体問の組み合わせに関する詳細な検討を行った。対象とする1族および2族金属塩はKおよびCsの硝酸塩・炭酸塩およびMg、Ca、Sr、およびBaの硝酸塩・炭酸塩とし、担体として用いる無機化合物はSiO_2,Al_2O_3,ZrO_2,TiO_2とした。試料の評価(反応性)はモノエン、アセチレン化合物およびシクロオレフイン類の多重結合異性化反応および脱水素反応を選択した。対象とした各種金属塩ををAl_2O_3,と組み合わせることにより目的とする超強塩基性を発現させることに成功した。得られた新規固体塩基は上記化合物の二重結合異性化に対し10molg^<-1>h^<-1>に達する高い活性を有する。XRDによる試料の全体構造の様相を検証するとともに、XAFSによる局所構造の測定・解析を開始しつつある。新規(超)強塩基性を固体表面上に発生させることを試み、均一塩基溶媒系で行われている現行の多くの塩基触媒型反応を不均一触媒系に転換するグリーンケミストリー化をすすめる。1族および2族金属塩と無機担体間の組み合わせに関する詳細な検討を行った結果、対象とした各種金属塩ををAl_2O_3と組み合わせることにより目的とする超強塩基性を発現させることに成功した。得られた新規固体塩基は上記化合物の二重結合異性化に対し10mol g^<-1>h^<-1>に達する高い活性を有する。

調製された新規固体塩基触媒はモノエン、アセチレン化合物およびシクロオレフィン類の多重結合異性化反応および脱水素反応のいずれにも高い活性と選択性を有することが明かとなった。一方、液相不均一反応条件下ではアルデヒドのアルドール縮合反応に良好な活性を示すが、気相不均一反応では不活性であった。塩基性が強力なため、アルデヒドの吸着が強すぎるものと推察された。金属塩はKおよびCsの硝酸塩・炭酸塩およびMg、Ca、Sr、およびBaの硝酸塩・炭酸塩のいずれも出発物質として適切であり、担体の有効性はAl_2O_3>ZrO_2>SiO_2=TiO_2=0であった。昇温分解法により塩基性発現の関係を検討した結果、湿式混練法で試料を調製する間に、担体表面上で金属塩がカチオンとアニオンにイオン解離し、アニオンのみが独立に分解するため過剰のO^<2->アニオンを発生し塩基性を発現するとの当初の予測を裏付けることができた。XAFSによる局所構造の測定・解析を予定していたが、測定装置の不具合のため測定が進められず、次年度の検討課題となる。新規(超)強塩基性を固体表面上に発生させることを試み、均一塩基溶媒系で行われている現行の多くの塩基触媒型反応を不均一触媒系に転換するグリーンケミストリー化をすすめた。まず、1族および2族金属塩と無機担体間の組み合わせに関する詳細な検討を行った。対象とする1族および2族金属塩はNa, KおよびCsの硝酸塩・炭酸塩およびMg、Ca、Sr、およびBaの硝酸塩・炭酸塩とし、担体として用いる無機化合物はSiO_2、Al_2O_3、ZrO_2、TiO_2とした。試料の評価(反応性)はモノエン、アセチレン化合物およびシクロオレフィン類の多重結合異性化反応および脱水素反応を選択した。対象とした各種金属塩をAl_2O_3と組み合わせることにより目的とするH_>26の超強塩基性を発現させることに成功した。得られた新規固体塩基は上記化合物の二重結合異性化に対し10mol g^<-1>h^<-1>に達する高い活性を示した。ただし、難溶性の2族炭酸塩にあっては分解により直接酸化物を形成する。オレフィンの異性化活性に対しては1族>2族であり、同族中にあっては周期律表の下の元素ほど高い活性を示すことが明らかとなった。ここに開発された新規固体強塩基は強塩基溶媒中の各種反応を不均一反応化することができ、今後の新たなグリーン触媒プロセスへの発展につながる。
マウス気管支喘息モデルを用いた舌下免疫療法のメカニズムの解明

アレルゲン特異的舌下免疫療法は、アナフィラキシーが少ないことや将来的には患者自身が自宅で免疫療法を維持していくことから注目を集めている。しかし舌下法を含め、免疫療法の効果のメカニズムは解明されていない点が多い。本研究では、ダニ抗原をアレルゲンとしたダニ抗原特異的喘息モデルを作成し、舌下免疫療法を行った。舌下免疫療法群では、気道過敏性低下、好酸球性気道炎症の抑制、抗リモデリング効果を認めた。血清IgE低下、IgG分画上昇を認め、BALF中のIgAも増加を認めた。免疫グロブリンによる遮断抗体作用、Fcレセプターを介した樹状細胞機能改変がメカニズムに存在する可能性が考えられた。近年気管支喘息は増加の一途をたどっており、医療費の高騰が懸念されている。吸入ステロイドなどの優れた薬剤はあるが、疾患修飾能はなく、喘息を治癒に導くことはできない。原因治療とされる免疫療法が、疾患修飾能を兼ね備えた唯一の治療として、現在注目を集めている。アレルギー疾患における免疫療法にはいくつかの投与方法があり、代表的なものとして、経口法、皮下法、舌下法がある。その中でも舌下法は、アナフィラキシーが少ないことや将来的には患者自身が自宅で免疫療法を維持していくことが可能である。現在アレルギー性鼻炎・気管支喘息に対して、舌下免疫療法は全世界的に治験が行われている。しかしながら、舌下法を含め、免疫療法の効果のメカニズムは解明されていない点が多く、どういった症例をターゲットにすればいいか不明である。本研究おいて、マウスの気管支喘息モデルとして、ダニ抗原をアレルゲンとしたダニ抗原特異的喘息モデルを作成し、そのモデルに対して舌下免疫療法を行い、免疫寛容に至るメカニズムを明らかにしていく予定である。近年、気管支喘息は増加の一途をたどっており、医療費の高騰が懸念されている。本研究では、ダニ抗原をアレルゲンとしたダニ抗原特異的喘息モデルを作成し、そのモデルに対して、舌下免疫療法を行った。アレルゲン低用量(LD)と高用量(HD)の2種類の用量を設定した。高用量において、メサコリンに対する気道過敏性、好酸球性気道炎症の抑制、抗リモデリング効果を認めた。作用メカニズムとして、免疫調節性T細胞の増加は認められなかった。一方血清IgE低下、IgG分画上昇を認め、BALF中のIgAも増加を認めた。免疫グロブリンに対する遮断抗体作用、Fcレセプターを介した樹状細胞機能改変がメカニズムに存在する可能性が考えられた。呼吸器・アレルギー当研究の計画の中で、3つの目標を設定した。1)ダニ抗原特異的喘息モデルの作成、2)ダニ抗原を使った舌下免疫療法の実践、3)口腔内、頸部リンパ節内の樹状細胞の解析と樹状細胞の機能修飾による免疫療法の効果の解析である。まず1)ダニ抗原特異的喘息モデルの作成に関してであるが、ダニ抗原を1日1回(5日/週)点鼻を行い、3週、5週、7週と点鼻を行ったマウスを解析した。

5週間点鼻により気道過敏性、好酸球性気道炎症が認められた。さらに気管支肺胞洗浄液中のTh2サイトカインの上昇、組織所見では気道周囲のリンパ球、好酸球浸潤、気管支杯細胞の増生も5、7週間点鼻モデルでしっかり認められる。これらのデータより5週間以上、ダニ抗原を点鼻することによって気管支喘息モデルを作成できると確認できた。次に2)ダニ抗原を使った舌下免疫療法の実践についてであるが、ダニ抗原を5週間点鼻するモデルを使って、舌下免疫療法モデルを検討した。舌下免疫療法は2週間施行することにした。免疫療法として、500μg/日と5mg/日で設定した。メサコリンに対する気道過敏性や好酸球性気道炎症は、5mg/日で有意に抑制できた。組織所見では、500μg/日群でも抑制傾向を認めた。気管支肺胞洗浄液中のサイトカインレベルは免疫療法群でも明らかな抑制効果は得られなかった。3)口腔内、頸部リンパ節内の樹状細胞の解析と樹状細胞の機能修飾による免疫療法の効果の解析に関しては、現在顎下リンパ節と気管傍リンパ節を採取し、ex vivoで刺激を加え、サイトカイン産生能を解析しているが、5mg/日免疫療法群ではTh2サイトカイン産生を有意に抑制することを確認している。免疫調節性T細胞や活性化T細胞の増減などもフローサイトメトリーでも解析予定である。以上より実験計画としてはおおむね順調に経過していると思われる。当研究の計画の中で、3つの目標を設定した。1)ダニ抗原特異的喘息モデルの作成、2)ダニ抗原を使った舌下免疫療法の実践、3)口腔内、頸部リンパ節内の樹状細胞の解析と樹状細胞の機能修飾による免疫療法の効果の解析である。まず1)ダニ抗原特異的喘息モデルの作成に関してであるが、ダニ抗原を1日1回(5日/週)点鼻を行い、3週、5週、7週と点鼻を行ったマウスを解析した。3)口腔内、頸部リンパ節内の樹状細胞の解析と樹状細胞の機能修飾による免疫療法の効果の解析に関しては、今後解析予定である。今後はメカニズムの解析を中心に進めていくことになる。そのターゲットを樹状細胞に焦点を当てた解析を行う。
植物の細胞増殖因子に関する化学的研究

高等植物の細胞培養においても、哺乳動物の細胞培養と同様に活発な分裂している細胞の培養液(conditioned medium,CM)を低密度で培養し分裂しない細胞に加えると細胞分裂が誘導されることが知られている。CM中の細胞分裂誘導物質は、動物ではグロースファクターとして数多くの物質が知られているが、高等植物ではCM中の活性物質の化学的本体は、知られていなかった。この原因は、プロトプラストや培養細胞塊を使用した生物検定法にあると考え、我々は、非常に検出感度の高い生物検定法を確立した。すなわちアスパラガスの葉状茎は穏やかに磨砕するだけで単離葉肉細胞を遊離するのでこの系を生物検定法に使用した。アスパラガスの単離細胞は、ある一定以上の細胞密度では盛んに増殖するが、低密度ではほとんど増殖しない。しかしながら盛んに増殖している細胞のCMを与えると高密度の細胞と同様に増殖するようになる。アスパラガスのCMよりこの生物検定法を行いつつ種々のクロマトグラフィーを用いて活性物質を精製し、最終的にHPLCにより単一ピークを与えた。MSスペクトルなどの機器分析を使い活性物質の化学構造を推定して、さらに化学合成により構造の正しいことを確認した。この結果については現在投稿中である。本活性物質は、ナノモルレベルで細胞分裂誘導活性を示すことから、ここに世界で初めて高等植物のグロースファクターの化学的本体が明らかになった。今後本物質の抗体を作成し、他種の植物における普遍性や植物個体における分布などを研究していく予定である。
がん自然退縮の制御機構解明

自然退縮は、がんの不可思議な現象の一つであり、治療応用に直結する重要テーマである。我々は神経芽腫のモデルMYCN Tgマウスに、ヒト神経芽腫1期の自然退縮に酷似した表現型が出現することを見出した。本研究で、生後2週の早期がん全例のsphere cultureに成功した。さらに、胎生期の交感神経節からもMYCN Tgマウスでsphereを作ることに成功した。今後、この材料を基にゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームのレベルでの詳細な解析が進めば、神経芽腫のがん発生過程解明、自然退縮機構解明に繋がる大きな成果を期待できる。自然退縮はがんの不可思議な現象の一つである。成人がんにもまれに見られるが、小児がん神経芽腫で最も特徴的であり、特に1期および4期に見られる。自然退縮の機構解明は治療応用に直結する重要テーマであるが、現実にはこれまで糸口さえ得られていない。すなわち、生後2週全例で局所に限局した早期がんが現れるにも関わらず、その7割しかがん進展はなく、残りの3割は生後6週までに自然退縮する。さらに生後2週の早期がん全例のsphere cultureに成功した。これは、「これまでで初めての自然退縮モデル」と「自然退縮直前のがん細胞」を得たことを意味する。この基盤を生かして、本研究で自然退縮の分子機構を明らかにすることを目的とした。本年度は特に、遺伝子発現、変異のシステマティックな解析のために、早期がんtumorsphereに加えて、胎生期の交感神経節からもMYCN Tgマウスでsphereを作ることに成功した。一方、野生型でもsphere形成は起こるのだが、MYCN Tgマウスからのsphereのみが継代でき、しかも腫瘍形成能があることが分かった。すなわち、少なくともこのモデルでは予想よりもずっと早くから癌化が始まっていることが示唆された。以上の状況から胎生期E13.5生後2週末期腫瘍の3点を材料にゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームのレベルでの詳細な解析が神経芽腫のがん発生過程解明に繋がり、その基盤の上に自然退縮機構を見出せると考えた。そして、これらの材料を揃え次年度解析を解析できる状況にした。自然退縮はがんの不可思議な現象の一つであり、治療応用にも直結する重要テーマであるが、現実にはこれまで糸口さえ得られていない。昨年度は特に、遺伝子発現、変異のシステマティックな解析のために、早期がんtumorsphereに加えて、胎生期の交感神経節からもMYCN Tgマウスでsphereを作ることに成功した。以上の状況から胎生期E13.5生後2週末期腫瘍の3点を材料にゲノム、トランスクリプトームのレベルでの詳細な解析が神経芽腫のがん発生過程解明に繋がり、その基盤の上に自然退縮機構を見出せると考えた。本年度はこれらの材料のうち特にE13.5の交感神経節からのsphereをもとに解析を進めた。その結果、野生型マウスsphereとMYCN Tgマウスsphereの間には明らかな遺伝子発現プロファイル(mRNA, lncRNAを含む)の違いがあることが判明した。両者の間で1.5倍以上有意に変化がある遺伝子群にはMYCN下流遺伝子群をはじめ、きわめて特徴的な機能を持つ遺伝子群が含まれていた。一方、ゲノムレベルの異常はほとんど見られなかった。これらの成果は、今後自然退縮の機構をたどる大きな礎となるばかりでなく、遺伝子変異のほとんどない小児腫瘍の発生機構を解く大きなヒントを与える結果となった。「癌」、「腫瘍学」元来、小児がんはdriver gene mutationと言われるがん遺伝子あるいはがん抑制遺伝子の変異が極めて少ないことで知られている。神経芽腫はその代表格の一つで、次世代シークエンサーの解析でも約7割の症例には変異は見つからない。それなのに何故がんができるのか、あるいはその後に自然退縮が起こるのか、何も分かっていない。これまで自然退縮に関してはcell autonomousな理由によるもの(例えばあらかじめ細胞にプログラムされた機構)か、微小環境によるもの(例えばNGFのような成長因子の年齢依存的な枯渇)を想定してきたが、そもそもそれを検証するための細胞の確立はできていなかった。

今年度、「胎生期の交感神経節からもMYCN Tgマウスでsphereを作ることに成功した」意義は大きい。というのもこのsphereは継代ができるうえに同系統マウス皮下に移植して腫瘍を作ることができる。この特徴は野生型胎仔からのsphereでは見られない。すなわち、野生型胎仔からのsphereは初代のみ培養可能であり、腫瘍形成能はない。今年度はさらに、我々が確立したsphere培養法をもちいて調整した細胞について今後の解析に耐えるだけの量を準備できた。胎生期E13.5生後2週末期腫瘍の3点についてゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームのレベルでの詳細な解析が進めば、神経芽腫のがん発生過程解明、自然退縮機構解明に繋がる大きな成果を期待できる。すなわち、「自然退縮の分子機構を明らかにする」ことを目的とした本研究は大きく前進した。従って、本年度の研究は期待通りの十分な進捗があったと評価できる。今年度準備したsphere細胞を材料に、ゲノム、エピゲノム、トランスクリプトームのレベルでの詳細な解析を行う。そして、その結果候補として同定された遺伝子群の機能解析、その細胞・個体レベルでの自然退縮誘起の証明へと繋げていきたい。具体的には、まず、データ解析にはバイオインフォマティクスを駆使したい。それによってデータの統合を図り、自然退縮対がん進展(3対7)に注目して自然退縮制御遺伝子群の同定を行いたい。候補となる遺伝子異常・遺伝子発現について、早期がんtumorsphereのうち、自然退縮の可能性のあるtumorsphereの遺伝子あるいは遺伝子発現を改変して、自然退縮を回避できるかをゴールにする。その評価は下記の「早期がんtumorsphere長期培養」および「Orthotopic transplantation」2つのアッセイで行う。また、これと相補的な実験、すなわち、自然退縮の起きない早期がんあるいは進行がんのtumorsphereの遺伝子あるいは遺伝子発現を改変して、自然退縮の誘導をもう一つのゴールとする。早期がんtumorsphere長期培養:「自然退縮がcell autonomous」である場合、このアッセイは(1)の評価系として有用となる。Orthotopictransplantation:これまでの予備データから、早期がんのがん幹細胞は厳密なnicheを要求する可能性が高い。そこで副腎髄質にorthotopic transplantationを行い、評価系として用いる。また、進行がんにEGFP発現のtumorsphereを移植する方法も代用法として有効であると考えている。
薬動力学モデルによる気化器設定濃度逆推定と使用吸入麻酔薬液量自動計算

吸気濃度(F_Ianとする)と呼気終末濃度(F_<ET>an)の情報から薬力学コンピュータシミュレーションモデルにより、設定吸入濃度(F_<Del>an)を逆推定するアルゴリズムについて研究した。シミュレーション以外の他の手法も含めて実用精度を検定するため臨床研究を行った。コントロールとして、新鮮ガス流入路に麻酔ガス濃度モニター、ガス流量測定センサーを置き直接測定を行った。このコントロール値と、(1)計測吸気終末濃度=気化器設定濃度とする方法、(2)F_Ian×(F_Ian/F_<ET>an)×係数(係数は実験式により求める簡便法)、(3)麻酔医の記録した麻酔チャート上の気化器設定濃度についてスクリーニングテストを行った。F_IanのF_<ET>anはバイパス型ミキシングチャンバー(Bymixer)および質量分析装置などを使いモニタリングした。この結果、定流量麻酔では(1)はコントロールのF_<Del>anよりも大幅に低く臨床使用は不可能と判断し、(2)は麻酔回路容積の存在のため実際のF_<Del>anよりも変化が緩やかすぎること、(3)は実際のF_<Del>anは気化器濃度の変更時にオーバーシュートする傾向があるが、実際の気化器出力とは異なるが設定値の15%未満にとどまることがわかった。以上のスクリーニングテストより、測定で得られるF_Ianを入力値と麻酔回路シミュレーションモデルに与え、逆推定測定でF_<Del>anを求めなければならないことが明らかになつた。ところが、実用レベルの麻酔回路モデルは現存しないことが実験の結果判明し、現在、実用的な麻酔回路シミュレーションモデルの開発に研究の焦点を振り向けた。現在、麻酔回路容積の他に、ゴムなどの回路部材・CO2吸着剤による麻酔薬吸着要素をモデル化することが必須だとわかった。このモデルについては基礎検討を加え、このうち、ゴムなどの回路部材への吸着モデルについては、解明に成功した。1.呼気濃度(F_Ian、F_IN_2Oとする)と呼気終末濃度(F_<ET>an,F_<ET>N_2Oとする)の情報から薬力学コンピュータシミュレーションモデルにより、設定吸入濃度(F_<Del>an、F_<Del>N2O、F_<Del>O2)を逆推定するアルゴリズムを開発した。モデルは麻酔器,肺胞,多血性臓器,筋,脂肪組織の5コンパートメントとした.仮のFDel値からシミュレートし,目標のFI、FET値が得られるようにFDelを繰返し演算し,収束するFDel値を求めるプログラムを作成した.方法はOilerの差分方程式を用いて微分方程式を代用した.計算時間は麻酔時間が長くなると増え6時間の麻酔では30秒程度所要するため改良が必要である.途中経過の記憶等の手法,プログラムの最適化などが有用と思われる.2.新鮮ガス流入路に麻酔ガス濃度モニターを置き直接測定を行ういこの値をコントロールとし,計測吸気終末濃度=気化器設定濃度とする方法,F_Ian×(F_Ian/F_<ET>an)×係数,麻酔医が手入力した気化器設定濃度、酸素および笑気流量について精度,妥当性を検討中である.6 l/minの新鮮ガス流量で導入した後、維持の新鮮ガス流量を症例により、6および2 l/minに換えて麻酔を行う。この期間中のF_Ian、F_<ET>an,V_<Del>,麻酔終了後の残存薬液量どを計測している。現在,試験続行中である.吸気濃度(F_Ianとする)と呼気終末濃度(F_<ET>an)の情報から薬力学コンピュータシミュレーションモデルにより、設定吸入濃度(F_<Del>an)を逆推定するアルゴリズムについて研究した。

シミュレーション以外の他の手法も含めて実用精度を検定するため臨床研究を行った。コントロールとして、新鮮ガス流入路に麻酔ガス濃度モニター、ガス流量測定センサーを置き直接測定を行った。このコントロール値と、(1)計測吸気終末濃度=気化器設定濃度とする方法、(2)F_Ian×(F_Ian/F_<ET>an)×係数(係数は実験式により求める簡便法)、(3)麻酔医の記録した麻酔チャート上の気化器設定濃度についてスクリーニングテストを行った。F_IanのF_<ET>anはバイパス型ミキシングチャンバー(Bymixer)および質量分析装置などを使いモニタリングした。この結果、低流量麻酔では(1)はコントロールのF_<Del>anよりも大幅に低く臨床使用は不可能と判断し、(2)は麻酔回路容積の存在のため実際のF_<Del>anよりも変化が緩やかすぎること、(3)は実際のF_<Del>anは気化器濃度の変更時にオーバーシュートする傾向があるが、実際の気化器出力とは異なるが設定値の15%未満にとどまることがわかった。ことが明らかになった。以上のスクリーニングテストにより、測定で得られるF_Ianを入力値と麻酔回路シミュレーションモデルに与え、逆推定測定でF_<Del>anを求めなければならないことが明らかになった。ところが、実用レベルの麻酔回路モデルは現存しないことが実験の結果判明し、現在、実用的な麻酔回路シミュレーションモデルの開発に研究の焦点を振り向けた。現在、麻酔回路容積の他に、ゴムなどの回路部材・CO2吸着剤による麻酔薬吸着要素をモデル化することが必須だとわかった。
直流電場中でのII-VI族半導体結晶の成長とその評価

1.CdS結晶の成長に及ぼす電場の効果CdS結晶は直流電場の下で気相法により成長した。中心電極の負電圧が数十ボルト以下のとき、中心電極線上に成長した結晶は+C成長が優勢となり、その値より高い電圧のときは-C成長が優勢となった。CdS基板結晶を中心電極線に結びつけて、極性面にCdS結晶をエピタキシャル成長させたときも同じような結果が得られた。さらに60Hzの交流電場中のCdS基板結晶上へのCdS結晶成長と種々な周波数の交流電場中で、中心電極線上に成長するCdS結晶の成長方向の極性を調べた。その結果、電場の効果は成長している極性面上へのCd^+イオンの選択的な組み込みによるものと考えられる。2.電場中で成長するCuCl結晶気相法によって成長したCuCl晶は閃亜鉛鉱型結晶構造をもった樹枝状結晶である。それらの成長方向は〈112〉や〈110〉方向である。結晶表面は{111}極性面で{112}面でふちどられている。三次元的な型のCuCl単結晶は〈100〉方向に成長した枝結晶からなり、4つの{111}ファセットを先端にもつ。電場中でもCuClは成長したが、大きな結晶は得られなかった。3.CVD法によって成長した非晶質の窒化ケイ素ファイバ-コイル状の型をした非晶質の窒化ケイ素ファイバ-が、不純物として金属を散布した石英やグラファイト基板状にSi_2Cl_6+NH_3+H_2混合ガスの反応により成長した。また、直線状か折れ曲ったウィスカ-には細い芯結晶が存在し、曲ったウィスカ-にはそれは含まれていなかった。1.直流電場中で成長したCdS結晶の極性直径40mmの石英管の外側に円筒状電極を巻き、石英管の中にはCdS粉末を入れたアルミナボートを置き、その上に中心電極として直径0.3mmの白金線を張る。円筒状電極は常にアースし、中心電極線に正、負の与えた雰囲気内で結晶成長を行った。CdSの粉末の温度を950°Cに保ち、昇華したCdS蒸気をArガスの流れによって成長域に導くと、中心電極線上にCdS結晶が成長する。HCl腐食液を用いたエッチングにより、中心電極線に正電圧(+1KV)をかけたときは-C成長のCdS結晶が成長し、負電圧(-1KV)のときは+C成長の結晶が成長した。この外、アルミナボート壁には双晶ウィスカーが成長した。透過電顕で観察した結果、(101^^ー1)、(2241)(123^^ー1)を接合面にもつ三つのタイプの双晶結晶が得られた。2.電場中で成長するCuCl結晶の極性CuCl結晶を昇華法により電場なしで成長させた場合には〔112〕方向に成長した樹枝状結晶が成長したが、CdSの場合と同じ方法で、電場中で成長させた場合には〔100〕方向に成長した樹枝状結晶が得られた。3.電場中で成長したCdTe結晶のモルフォロジーと極性CdTe粉末を昇華させ、電場中でCdTe結晶を成長させた。その結果、リーフ状の樹枝状結晶が成長し、その結晶のモルフォロジーはSEMを用いて詳しく観察し、リーフ状結晶の表面は極性面{111}で構成されていたので、E・Ag-1と呼ばれる腐食液によりエッチングした結果、(1^^ー1^^ー1^^ー)Bであった。