hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発達障害の療育実践家の熟達化に関する認知科学的研究

セラピストが,子どもを理解しその時々の関わりをプランニングするために,いかなる情報に焦点をおくかに焦点を置き,これが,作業療法の初心者,中堅者,熟達者の間で異なるか否か,さらにどのように異なるかについての検討を進めている.第1の課題を順調に進めることができた。また、第2の課題に関わる予備調査も順調に進んでおり、滞りなく来年度の研究に着手できると考えている。発達障害を持つ子どもの療育の1つに作業療法がある.作業療法のセラピストと子どもの間に生じる良質な関わりには,子どもが新しい環境で主体的に考え適応的に環境や他者に関わる能力を引き出す働きがある.しかし,その関わりの質はセラピストの技量によって異なる.そこで本研究は,セラピストの経験年数にともなって,セラピスト-子ども間の関わり方がどのように変化するか,さらに,熟達したセラピストの関わり方にはいかなる特徴があるかを定量的分析により明らかにすることを目的とする.今年度は,本研究で明らかにしようとする2つの課題のうちの2つ目の課題,すなわちセラピストとしての経験年数による関わりプランニング過程の相違の解明を中心に検討した.初心者と5年以上の作業療法士の経験を持つ経験者はそれぞれ,子どもの一人遊びの様子を移した短い動画を視聴し,その後半構造化面接を受けた.この面接では,子どもについて気になったことやこれからこの子どもに自分自身が関わるならばどのようにするかを中心に報告してもらった.実験参加者らの報告を分析した結果,経験者と初心者の着目点に相違があることが明らかになった.この結果をInternational Convention of Psychological Science (ICPS)において発表したほか,関わりのプランニング過程についての検討結果の発表を現在準備している.さらに,子どもに関して見聞きした情報の相違が子どもとの関わりに与える影響について検討を行った.これは,上記検討から出てきた課題,すなわち,熟達によって子どもに関する情報の収集方法が変わり,結果として関わりが変わるのか,それとも,単純に子どもに関する情報の質さえ変われば子どもとの関わりも変わるのかを明らかにするものである.実験を終え現在データ解析中であり,結果の公表を計画している.上記の,言語能力が低い子どもの作業療法のセッションを題材とした予備的分析では,言語的コミュニケーション能力を有する子どものセッションの分析とは異なり,対人距離と接触行動を指標とした.これは,子どもの性質の相違のため,セラピストの関わり方も異なると予測されたためである.指標となった対人距離と接触行動は,社会心理学の分野で理論の蓄積がある.また,分析から,熟達者の関わりの技法に関わる知見が得られつつある.他の事例や他の観点からの分析結果と総合することにより,本研究の第一の課題を十分に達成することができると考えている.
水体の貯熱特性と湖効果が周辺の生物生産に及ぼす影響

陸地水体と生物生産の相互関係を明らかにするため、北海道の洞爺湖とその周辺を対象に水温、気温、風向風速等を観測し、貯熱量と湖効果を検討した。またアフリカのザンベジ河氾濫原で水文気象観測を実施し、氾濫原の特性と水田開発の関係を検討した。さらに基礎的研究として、様々な植生における蒸発散量を観測し、比較した。以上のことを13編の論文にまとめ、報告書(158ページ)にまとめた。得られた結果の概要は以下のとおりである。洞爺湖では、水体の貯熱量が大きいため、陸地と湖水面における有効エネルギーの季節変化に約半年の位相のズレが確認され、この位相のズレが湖効果の原因になっていることがわかった。また洞爺湖の湖効果は相対的に冬期より夏期に強く出現すること、地域的には夏期の一般風の主風向が南よりであるため北側の湖岸で強く出現することがわかった。以上のことから、夏期の生物生産最盛期に湖効果が出現する地域では、気温を考慮してその地域に適切な作目を選ぶ必要があると考えられた。ザンベジ河氾濫原では、蒸発散量は雨季終了後および冷涼乾期に大きな減少が見られなかった。これは周辺台地から供給される地下水の流れによるものと推察され、水田開発を行うにはこのような地下水流を考慮に入れる必要があると考えられた。また、基礎的研究として森林、トーモロコシ畑、牧草地の蒸発散量を比較した結果、牧草地ではデカップリングファクターが最も大きく、相対的に空気力学的作用よりも熱収支的作用の方が蒸発散量に大きく影響していることがわかった。本年度は、陸地水体の湖効果の特徴を把握することを目的に、洞爺湖を対象に湖とその周辺で水文気象観測を行い、洞爺湖における湖効果出現の有無とその時期的特徴について検討した。またその原因を、湖の貯熱特性、湖と陸地の熱収支の違いから検討した。その結果、次のような知見が得られた。1.湖とその周辺の気温(温位)を比較した結果、湖面の気温は湖から離れた対照区の成香の気温と比べて、夏期に低く、冬期に高かった。また湖岸の臨湖実験所および仲洞爺の気温は両者のほぼ中間の値であった。これにより、湖岸の気温は湖の気温に影響されていること、つまり湖効果が現れていることが確認された。しかし臨湖実験所と仲桐爺では影響の度合いが異なることから、湖効果の強さとその地域的分布は風向風速によるところが大きいと推測された。2.熱収支解析から、湖面の顕熱伝達量Hと蒸発量Eは陸地のそれと変化の位相が約半年ずれており、冬に大きく夏に小さいこと、またこのような両者のHの変化の違いが、湖面と陸地の気温差を作り出しており、ひいては湖効果の原因になっていることがわかった。3.湖の顕熱伝達量Hの変化が陸地のそれと違うのは、水体の貯熱変化量Gの影響に寄るところが大きいことが明らかになった。すなわち、Gは正味放射量Rnと比べて、変化の位相か約半年ずれており、本体は夏に熱を吸収し冬に放出していることがわかった。これによりHの変化の位相が陸地と半年ずれることが明らかになった。4.以上のことから、本体の貯熱変化量Gが湖の顕熱伝達量Hを変化させ、ひいては湖効果を生じさせるという、湖効果の熱的構造が明らかになった。本年度は、陸地水体による湖効果が風向風速によってどのような出現の仕方をするかを明らかにするため、洞爺湖を対象に、対照区の成香と湖岸の8地点で気温を、中島山頂で一般風の風向風速を、また洞爺湖臨湖実験所で湖陸風の風向風速を観測した。

気温の観測は「おんどとり」で行い、風向風速はヤング風向風速計を使った。また湖効果の評価は、対照区と湖岸の標高差が約200mであるため、簡易温位を使って比較した。その結果、次のような知見が得られた。1. 1998年6月から9月まで中島山頂で観測した一般風は、南から南南東の風が卓越し、顕著な日変化および季節変化は見られなかった。一方臨湖実験所の風は、日中は強い南風が、夜間は弱い北よりの風が卓越し、一般風とは別の湖陸風が支配していた。2. 6月から9月の夏期の日中の湖岸の温位は、北西湖岸で最も低く、次いで南西湖岸、北東湖岸の順で低かった。これらの地点の温位は対照区より低く、湖効果が出現していることがわかった。また南北の両湖岸の温位は対照区より高かった。一方夜間はすべての地点で対照区より温位が低かった。3.以上の結果から、夏期の日中は一般風の影響を受けて北西湖岸に湖効果が強く出現すること、また夜間は、陸風の影響で湖効果よりも盆地効果が卓越していることがわかった。なお、日中に北湖岸の温位が高かったのは、観測地点が湖岸から離れた沖積平野にあったためであると考えられた。本年度は、湖効果の出現が地域的にどのように分布するかを見るため、洞爺湖の湖岸の8地点(8方位)と西岸から内陸へ向けての4地点で気温観測を実施した。また昨年と同様に、中島山頂で一般風の風向風速を、また洞爺湖臨湖実験所で湖陸風の風向風速を観測した。さらに、本年度本科研費の最終年度であるため、継続して観測している水温データを再整理し、洞爺湖の貯熱特性と湖効果についての詳細な評価と生物生産との関係を検討した。結果を要約すると、次のようになる。1.洞爺湖では6月から9月までの夏期に、南から南南東の一般風が卓越する。これにより夏期の湖効果はおおむね北側の湖岸で卓越する。一方湖岸では、一般風とは別に湖陸風が吹いており、この湖陸風により夜間の湖効果は昼間より弱くなる。2.湖効果は、陸地と水面の熱収支の違いが原因となって生じるが、両者の熱収支が異なる原因は、水体の貯熱変化が大きく、そのため有効エネルギーの変化の位相が陸地と比べて約半年ずれているためである。有効エネルギーの変化の位相がずれる度合いは、深くて大きな湖ほど大きい。3.湖効果が生じる地域では、相対的に夏は涼しく、冬は暖かい。したがって生物生産の活発な夏に温度が必要な地域では、その地域の会わせた適切な作目を選ぶ必要がある。以上の本年度の結果と、今までの関連する結果を13編の論文にし、報告書(158ページ)にまとめた。
夜間における街路景観の多様な空間特性の把握とその光構成の解析

1.これまでの研究において,夜景の印象は,光特性の影響を受ける一方で,街路の形態にも大きく影響されることがわかっている。夜景空間特性の把握においては,街路の代表的な形態モデルを適切に想定する必要がある。本年度は,多様な都市空間が混在するマレーシア・ペナン島・ジョージタウンの街路空間に注目し,その形態構成のCGモデリングを行い,モデリングのプロセスを解析することにより,形態生成の文法(原理)を把握することを試みた。2.従来,街路空間の評価実験には,28ミリ程度の広角レンズを用いて撮影した街路の見通し写真(街路の進行方向に向けて撮影した写真)を用いることが多かった。この方法は,イメージレベルでの空間の印象を適切に評価できるものと考えられるが,閉鎖感・囲まれ感などの全方位空間の評価には難があると考えられる。本研究では,魚眼レンズで撮影した写真を半球ドーム型スクリーンに投影する空間評価実験,同じく魚眼レンズで撮影した写真をVR(仮想空間)表現として記述する手法を検証している。3.コンピュータを用いた定量的な夜景特性の解析のためには,上記の形態モデルに様々な光特性を与えるコンピュータ・シミュレーションの手法を開発し,形態モデルに与える光特性がどのような空間(空間の印象)を生成しえるのかを検証する必要があると考えられる。本年度は,画像生成・解析の手法を確立するための基礎的研究として,画素の配列によって生成される透視図を描画するプログラムを開発した。今年度(初年度)の研究実績は以下の通り。1.写真画像の収集国内および海外の街路空間の調査と写真撮影を行い,多様な街路空間における夜景をとらえた実験用写真画像の収集を行った。なお,写真画像の収集の他,各街路空間の形態構成(道幅,建物高さ,立面構成,看板・街灯などの配置,他)についての調査も行っている。2.光構成解析プログラムの開発夜景写真の画像(物理的構成)を解析し,夜景の光構成の特徴をとらえるプログラムを作成した。このプログラムにより,以下の4つの分析が可能となった。(1)要素分析道路,壁面,空の3要素ごとに,その輝度,色合い等を計算し,要素ごとの光構成の違いを検証する分析。(2)領域分析明領域(明るい部分)を抽出し,その数(明領域の数),面積(画像全体の面積に対する明領域面積の比),配置(明領域が画像のどの位置に分布するか)を計算することで,光構成を検証する分析。(3)輪郭分析輪郭を抽出することで,光構成空間の複雑さ,細やかさを検証する分析。(4)メッシュ分析画像を15×10のメッシュに分割し,各メッシュの輝度,色合いを算出することで,おもに,光構成の色合いの多様さを検証する分析。1.写真画像の収集(継続)国内(東京都内)および海外(タイ・マレーシアなど)の街路空間の調査と写真撮影を継続し,多様な街路空間における夜景をとらえた実験用写真画像の収集を行った。なお,写真画像の収集の他,各街路空間の形態構成(道幅,建物高さ,立面構成,看板・街灯などの配置,他)についての調査も行った。2.光構成解析プログラムによる夜景特性の算出初年度において開発した光構成解析プログラムを用いて,夜景らしさに影響を与える以下の特性を数量的に把握する指標を提示・算出した。(1)昼景に比較しての全体の輝度(明るさ)の低さ(2)空に対して壁の明るさ(3)壁に対しての道の明るさ(4)明るい部分の分散(5)色彩の多様さ夜景は,明るい部分が分散し,色彩が多様であるといった複合的な光特性をもつものである。どのような光特性の複合により,夜景の多様な表情が生み出されているのかを検証した。3.心理的な印象と光構成(物理的特性)の相関分析夜景の心理的な印象と光構成の物理的特性の相関を検証することにより,「明るさ,にぎやかさ,健全さ,安心さ」などの心理的な印象に影響を与える光構成を把握した。すなわち,画像解析によって算出可能な光特性に注目し,光構成と評価空間との関係の一端を明らかにした。
アクチン重合阻害剤開発のための基礎的研究

アプリロニンAは近年アメフラシより単離されたマクロライドである。ピレンでラベルしたアクチンの蛍光強度を測定することによって、アクチン重合に対するアプリロニンAの作用を検討した。その結果、アプタロニンAはアクチン重合に対して、その重合速度を重合度の両方を抑制することが見出された。さらにアプリロニンAをF-アクチンに作用させたところ、これを速やかに脱重合させた。希釈法による自発的なF-アクチンの脱重合のキネティックスに及ぼすアプリロニンAの作用を検討したところ、アプリロニンAがF-アクチン量を増加させる、すなわちF-アクチンを切断することが示唆された。全アクチン量に対するF-アクチン量の関係は、直線関係であるが原点ではなくx切片で正の値をとる。これが平衡状態にあるG-アクチンの濃度すなわち臨界濃度を示す。アプリロニンA存在下でこの関係が、線形性を保ったままアプリロニンAの濃度に依存して右方に平行移動したこと、またその移動度すなわち見掛けの臨界濃度の増加量から、アプリロニンAがG-アクチンと1:1の複合体を形成することが示唆された。これらの結果からアプリロニンAは、F-アクチンアクチンの切断およびアクチンプロトマーの隔離、すなわちニプリングによってF-アクチンを脱重合させ、アクチン重合を抑制することが明らかとなった。アプリロニンAの化学構造を、もう一つのアクチン脱重合マクロライドであるミカロライドBの化学構造と比較することによって、アプリロニンAのマクロライド環ではなく、その側鎖がアクチンへの結合及び切断作用に関与していることが示唆された。
学習者のＰｒｅｄｉｃｔａｂｉｌｉｔｙを応用した英文速読精読Ｗｅｂ教材開発

本研究の目的は、このPredictable Input/Outputの概念に基づく英語教育プログラムをコンピュータのオンライン上に開発し、その有効性を実証することであった。このオンライン化により、家庭学習が容易となり、教育現場が抱える「学生の学力差」を少しでも埋めることができた。また、本研究の意義である「学習者のInputに関する英語運用能力の向上」が挙げられ、Inputへの態度が「積極的なもの」となり、OutputとしてTOEIC-IPでのテスト結果において向上していた。学生は短い文(200語から300語)で、しっかりと速読と精読を行い、日本語から英語へのinter-languageを生じさせ、学生の読解能力を高めた。その読解問題として、文法問題(穴埋め問題)を設定した。授業では語感を利用し、単語がある程度わからなくても、「解が導きだせる」ということを体得させた。繰り返し同じ形式の問題様式で尋ねるので、学生にとって次の問題様式がわかっていて、それが彼らの心理的な安心感となっていた。授業では、英語が得意でない学生でも授業中に積極的に手を挙げて答えようとしていた。学生は自分が答えるという緊張感を持ちながら、同じ形式の問題に答えるので、ある程度の安心感や自信を持って答えることができた。2016-2017年度にかけて実験を行ない、その結果、学生(115名)の平均点が73.5ポイント上昇した。別の年度の同じ学年と比較してみたところ、70ポイント以上の上昇は、ここ数年見られることはなかった。この教材は、ある出版社のご厚意により教材をWeb化していただいていたが、この出版社の倒産により、2017-2018年度には、Web教材を利用することができなくなった。作成した元データを抽出し、別の会社にweb教材化をお願いしており、2019年度秋には再開される見通しがたった。平成27年度の研究目標は、平成26年度で作成したWeb教材を実証し得るだけの材料を収集することである。平成26年度に授業で行った紙媒体により開発された教材および解説をコンピュータ上に作成し、コンピュータによる学力評価ができるようにすることである。具体的には、いままで研究を行ってきたPredictable Input/Outputに基づく英文読解教材をコンピュータ上に開発し、それを授業および家庭で実践することである。これにより、学生が日々英語に触れる時間がコンピュータ上に残り、毎年学内で行われるTOEIC-IPテストを基準に具体的な英語力の効果検証を測った。平成27年度には、少人数(n=14)の授業において、1話200語から300語までの短編を“Reader A"と“Reader B"の2つに分割し学生に配布し、Reader AがReader Bに読み聞かせた後で、Reader BはReader Aにその話の続きを読み聞かせる。Reader Bの最後には、その短編に関する質問があり、Reader AとReader Bは共に答える。これにより英語授業は活気付いていた。授業では個人指導が難しかったListeningとReading、さらに単語指導に関して、学生はゲーム感覚で英語に触れながら(体験的に)量的なものを体得することができた。さらに、これを自主学習英語Web教材とし、まず、30文章題を全学生が大体平均3時間あまりで終了した。また、この結果はTOEICスコアにも現れ、1年間の経年変化では平均90ポイント(n=8)の上昇、特に5ポイント以上上昇した7名の平均スコアは102,9ポイント上昇した。特にReadingの差は大きく、前年度より55,0ポイントも上昇した。これにより、今回開発した自主学習英語Web教材の効果は限定的ではあるが実証された。英文読解自学自習web教材の開発、さらに、授業でのiPodクリッカーシステムの開発を行っている。このシステムを完成させることで、一人一人の学生に対して、何ができないのか、そのために何を提供できるのか、すぐに判断することができる。現在、そのクリッカーシステムを開発し、小学校英語活動での利用も効果があると考えられている。平成28年度には、平成27年度まで紙ベースで実施していたプログラムを、Web化することに成功した。また、自主的に単語の意味の取得、発声練習、聞き取り練習などで、コインを貯める制度も、学習者から高く評価されている。今回、パイロット版のため、30問で2ー3時間ほどの学習時間であったが、受講者のTOEFLの成績も上昇していることがわかった。出版社のご厚意により、出版社コンピュータサーバー内に、パイロット版を作成していたが、最終年度、切り離すに当たって、出版社のコンピュータシステムから、現在作成中のプログラムを切り離すにあたり問題が生じた。その問題を解決し、新たにコンピュータサーバーへの移築が必要不可欠となり、現在、移築を行なっている最中である。昨年度には、勤務校の授業において利用することができ、学生にも教材は受け入れられ、概ね好評であった。その教材で学習した学生のTOEIC結果を分析し、国際学会で幅広く発表することができた。

その読解問題として、文法問題(穴埋め問題)を設定した。授業では語感を利用し、単語がある程度わからなくても、「解が導きだせる」ということを体得させた。繰り返し同じ形式の問題様式で尋ねるので、学生にとって次の問題様式がわかっていて、それが彼らの心理的な安心感となっていた。授業では、英語が得意でない学生でも授業中に積極的に手を挙げて答えようとしていた。学生は自分が答えるという緊張感を持ちながら、同じ形式の問題に答えるので、ある程度の安心感や自信を持って答えることができた。2016-2017年度にかけて実験を行ない、その結果、学生(115名)の平均点が73.5ポイント上昇した。別の年度の同じ学年と比較してみたところ、70ポイント以上の上昇は、ここ数年見られることはなかった。この教材は、ある出版社のご厚意により教材をWeb化していただいていたが、この出版社の倒産により、2017-2018年度には、Web教材を利用することができなくなった。作成した元データを抽出し、別の会社にweb教材化をお願いしており、2019年度秋には再開される見通しがたった。平成27年度の研究で得た成果を分析し、Feedbackを教材に反映する。特に、研究計画(2.2)Reading教材を完成させる。学習者が平成27年度に体得した「語感」を利用し、Web教材上で、文中での「意味のまとまり」を意識させる。これは、Predictable Input/Outputの考え方に基づいた従来に無い、具体的にはSlash-Readingを意識したReading Web教材となる。Web化には上記ニュートンからの協力を得ている。また、家庭にコンピュータの無い学生向けに、今回申請したiPadを貸し出す。これにより個人の学習速度に合った「自学自習」の学習習慣が引き続き保たれ、内容量も2年間で学習するに十分なものとなる。このため、上記関連図書は計画目標に基づいて利用する。外国旅費は、例年と同様にEuropean Commissionが主催する国際会議での発表、さらにアジアへの発信を重視しENGLISH and ASIA: International Conference on Language and Linguisticsで研究発表を引き続き行う。国内旅費は、外国語メディア教育学会などの全国大会への参加・研究成果発表のために利用する。謝金は、国外での研究者CSiTrainのChristel Schneider(ドイツ)から受ける専門的知識の提供に対して利用する。平成29年度以降の進捗に心配される出来事が起こった。協力してくれていた企業の倒産である。その企業が今後、どんな形で協力していただけるのか、また、それに伴って、協力企業を変更することも視野に入れながら研究を修了できるように配慮していく。
水中で発色応答するアルカリ金属イオンプローブの分子設計とその反応場の構築

平成9年度の研究では,新しいクラウンエーテル型クロモイオノフォアの分子設計と,ミセル反応場の利用について検討を行った。界面活性剤にカチオン性の臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB),中性のポリオキシエチレン鎖を有するTriton X-100,およびアニオン性のドデシル硫酸テトラメチルアンモニウム(TMADS)水溶液を用い,DB16C5型クロモイオノフォアの発色応答挙動について検討した結果,アニオン性界面活性剤であるTMADSを用いた場合にのみ,クロモイオノフォアはNa^+選択的な発色挙動を示すことが明らかとなった。平成10年度の研究では,ピレニルアミド基を蛍光団とするDB16C5型蛍光プローブを新規合成し,ジオキサン水溶液中でのアルカリ金属イオンに対するの応答挙動を明らかにした。この化合物では,ジオキサン水溶液中でNa^+塩の添加により,短波長側のモノマー発光(387nm,408nm)が減少し,等発光点を伴って長波長側(473nm)に新しいCT性の発光が現れるRatiometricな応答が得られることを見出した。また,アミノB15C5骨格にピレン酪酸をアミド結合を介して導入したプローブは水溶液中では殆ど蛍光を発しないが,蛍光プローブ/γ-CD複合体の蛍光スペクトルは,Na^+塩添加では殆ど変化しないのに対し,K^+塩の添加により470nm付近に新たな発光が現れることを見出した。これはB15C5と金属イオンとの2:1錯体形成によるピレンニ量体の蛍光であると考えられる。本システムはバルク溶媒系とは全く異なる機能を有しており,水中でのK^+の高感度認識に利用可能であることが明らかとなった。本研究では、高性能なアルカリ金属イオンプローブの開発を目的として、新しいクラウンエーテル型クロモイオノフォアの分子設計と、ミセル反応場の利用について検討を行った。ミセル溶液は良く知られるように、水中でミクロな疎水場を形成する。このような反応場を用いれば、疎水性のクロモイオノフォアを水中に可溶化し、ジオキサン-水系と同様なアルカリ金属イオンの比色分析が水溶液中で期待できる。またミセルの表面電荷がどのように反応挙動に影響を与えるかは、興味ある課題である。そこで界面活性剤にカチオン性の臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)、中性のポリオキシエチレン鎖を有するTritonX-100、およびアニオン性のドデシル硫酸テトラメチルアンモニウム(TMADS)の各10.0mM水溶液を用い、0.1Mアルカリ金属イオン存在下でのDB16C5型クロモイオノフォアの発色応答挙動について検討した。いずれの系もpHの増加とともに酸解離に基づく長波長側の吸収(405nm408nm)の増加が見られた。CTABを用いて系では、ミセル表面の正荷電の影響を強く受けクロモイオノフォアの酸解離が促進されるために、見かけの酸解離定数は低い値を示すが、選択的な応答は全く見られなかった。ノニオン性界面活性剤であるTritonX-100を用いた系では、オキシエチレン鎖とフェノールプロトンとの相互作用により、見かけのK_<ex>は比較的高い値を示し、Na^+存在下ではわずかなpK_a値の低下しか認められなかった。一方、アニオン性界面活性剤であるTMADSを用いた場合にのみ、クロモイオノフォアはNa^+選択的な発色挙動を示すことが明らかとなった。以上のように、アニオン性のミセルを用いると、その表面電荷の効果に基づいて、水-ジオキサン系では見られない高いアルカリ金属イオン選択性の発現が可能であることを見出した。

本研究では,ピレニルアミド基を蛍光団とするDB16C5型蛍光プローブを新規合成し,ジオキサン水溶液中でのアルカリ金属イオンに対するの応答挙動を明らかにした。この化合物は,30mMのTMAOHを含むジオキサン水溶液中でNa^+塩の添加により,短波長側のモノマー発光(387nm,408nm)が減少し,等発光点を伴って長波長側(473nm)に新しいCT性の発光が現れるRatiometricな応答が得られることを見出した。それぞれの発光波長の励起スペクトルから,長波長側のCT発光は基底状態からの電子スペクトル変化に基づくことを確認した。この発光は,Na^+塩が存在するときのみ起こり,またTMAOH濃度の増加と共に増加する。従ってNa^+錯体生成に基づくアミドプロトンの酸解離が原因と考えられる。CT発光とモノマー発光強度比(F_<473>/F_<387>)とアルカリ金属塩濃度の関係を調べた結果,Na^+塩に対し非常に優れた蛍光分析が可能であることが明らかとなった。アミノB15C5骨格にピレン酪酸をアミド結合を介して導入した蛍光プローブは水溶液中では殆ど蛍光を発しないが,γ-CDに包接されるとピレンのモノマーに由来する蛍光を示す。蛍光プローブ/γ-CD複合体の蛍光スペクトルは,Na^+塩添加では殆ど変化しないのに対し,K^+塩の添加により470nm付近に新たな発光が現れた。K^+塩濃度の増加とともに,等発光点をともなってモノマー発光強度が減少し,長波長側の発光強度が選択的に増加した。B15C5型蛍光プローブは,有機溶媒中ではB15C5の1:1錯形成に基づくNa^+選択性しか示さない。従って本システムはバルク溶媒系とは全く異なる機能を有しており,水中でのK^+の高感度認識に利用可能であることが明らかとなった。
氷床コア中宇宙線起源放射性核種の高密度高精度測定手法の開発

国内で^<10>Beや^<26>A1、^<36>C1の測定経験を有する加速器質量分析AMS研究機関並びに試料調製経験機関の参集のもと>に行われた本研究によって、国立極地研が南極奥地のドームフジにおいて掘削を進めた3,000m氷床コア中の宇宙線起源長寿命放射性核種の測定技術開発を行い、その適用性について実試料を用いて確認することができた。AMSのイオン源並びに検出系の開発、改良、並びに試料調製システムの改善を進めた結果、上記3つの長寿命放射性核種をいずれも実際の氷床コア試料から分析できることが示された。実試料の分析から、目標とした10g以下の試料中の^<10>Beの変化から過去の太陽活動の変動記録を読み出せることが示された。また、これまで困難と考えられていた^<26>A1の測定に成功し、26A1/^<10>Be比を用いて堆積年代を決定できる新たな可能性が開かれた。一方、これまでもっとも多く行われてきた^<10>Be/^<36>Cl比の測定では、他の採取場所での測定結果と大きく異なる結果が得られ、この測定結果から堆積環境変化をキャンセルして年代軸を求めることは必ずしも容易ではないことが示された。今後、ビーム強度の増大による^<26>A1/^<10>Be法の実用化をさらに推進するとともに、^<10>Be/^<36>Cl法についてはその変動要因を明らかにし、その結果をもとにした過去の地球環境変化に関する新たな情報の読み出し手法の開発など、残された課題を技術的に克服しつつ、研究推進過程で採取に成功した3,000mコア試料中の長寿命放射性核種の測定を今後推進し、堆積年代の推定値を提出するとともに、過去の地球環境変動、宇宙気候変動の様子を明らかにしていきたいと考える。平成16年度は氷山氷など関連試料を用いて前処理方法などの検討を行いながら、あわせて加速器MSの技術的改良等を進めた。^<10>Beと^<10>Bのストッピングパワーをガスの種類、圧力や薄膜の材質、厚さを様々に変えて計算し、その結果をもとに、既存の検出器の一部を改良して設置することのできる、^<10>Bの選択的除去のための簡易型前置ガスセルを設計、製作した。また、^<36>C1の^<36>Sとの分離については、同クラスの加速器をもつグラスゴー大学のAMSシステムを参考として検出器内部の電極の形状と数を決め、以上に基づき^<10>Be-^<36>C1測定用の新しい検出器を製作した(国立環境研)。氷山の氷を使って^<10>Beの処理、分析条件を検討し、手法を確立した。この手法を用いて、ドームフジの浅層コア(DF-01)から西暦15301810年に相当する1324mの部分を選んで約30試料を採取し、^<10>Beを測定してその変化を調べた結果、太陽活動の極小期(シュペーラー、マウンダー、ドルトン)に対応して^<10>Beの濃度が増加する様子を捉えることができた。さらに同じ浅層コアの試料から、極微量の^<26>A1の測定に成功した。今後さらに計数効果を高めて実用性を上げるために、ビーム強度の増大を目指してイオン源の改良について検討した(弘前大、東大)。所蔵の氷山の氷70gを用いて^<36>C1測定条件の検討を進めた。

前処理、分析条件について、これまでに確立されてきた地下水^<36>C1測定法に基づき検討を進め、10μA程度のC1^-ビームを得ることができた。^<36>Sの妨害は地下水でのレベルと同程度の低いレベルに抑えることができた。^<36>C1/^<35>C1比は10^<-14>台と予想され、実試料の測定はさらに多い試料量が必要と考えられた(筑波大)。前年度の検出系並びに解析ソフトの改良に引き続き、H17年度には安定同位体S-36の妨害抑制のために塩素をガス化してイオン源に導入する手法について基礎検討を進めた。既存の固体イオン源をガス導入型に改造するため、設計並びに製作を行った。また、試料溶液から塩素ガスを発生してガス導入型イオン源に輸送する手法のプロトタイプを製作し、反応条件等について基礎的な検討を進めた。以上の新技術を組み合わせ、本年度入手した氷床コア試料等についてH18年度にCl-36測定を実施し、手法の評価を行う予定である。なお、LGMから現在に至る環境変動情報を基礎情報として取得するため、海底コア詳細解析に参画した(国環研)。イオン源のアイオナイザー形状を変更し、30μAの塩素イオンビームの発生に成功した。さらに検出効率向上並びに妨害抑制のため、イオン入射側の電磁石を二重収束型に交換するとともに、加速器の荷電変換膜サイズの拡大等によって感度の増大を図った。また、海外協力者のカリフォルニア大西泉研において試料調製法について検討を行い、手法を持ち帰って南極の氷試料を使って試料調製を開始した(筑波大)。ガス充填型電磁石による検出系の最適化を進めた。S-36のバックグラウンドの成因についてイオン光学計算を行った結果、電磁石壁に衝突したものが検出器に飛び込んでいる可能性がわかり、検出器直前にストッパーを設置した。その結果、バックグラウンドを1/10まで下げることに成功した。またカウンター入り口の拡大等細部にわたる改良を続けた結果、浅層コアでCl-36の変動を捉えることに成功した。Be-10と比較すると、鏡像的な変動をしている。今後計測イオンの荷電を変えるなどしてさらなる感度向上を図り、測定誤差低減を図る予定である(東大)。浅層コア試料についてBe-10の測定を継続し、Wolf, Spoerer, Maunder, Daltonの4つの太陽活動極小期に対応するBe-10濃度増加を捉えることに成功した。また、通常の試料量(200g)を7gまで縮小して試料調製、測定を実施し、Wolf, Spoererの2期で200gと同等の変動を捉えることにも成功した。昨年度に引き続いてAl-26測定も継続し、26Al/10Be比が現在も退氷期も基本的に同じであったことがわかった。今後Be-10、Al-26測定を過去3000年にわたり継続するとともに、退氷期の分析も継続する予定である(弘前大)本年度は研究の最終年度にあたり、成果のとりまとめと実試料への適用を中心に研究が進められた。前年度までに確立された氷200gによる^<10>Beと^<26>Alの分析手法を用いて,ドームふじアイスコアの浅層部と深層部の分析を行った.その結果,浅層部においては太陽活動の200年周期の連続した証拠が認められた。一方,深層部においては年代の違いに対応する^<26>Al/^<10>Be比の深度減衰が確認でき、^<26>Alと^<10>Beの組み合わせによる絶対年代測定法について適用可能性が見えてきた.また同じく前年度までに確立された氷数gによる^<10>Beの少量分析法により,アイスコア深層部にて,地磁気イベントに関連すると思われる^<10>Beのピークを見いだした。ドームふじ氷床コアの切削片を試料として用い、深層コア中の^<36>Cl分析をおこなった。
地域での「共食の場」を通じた介護予防の効果 ―住民主体の活動における実践的研究

本研究の目的は、家族に代わる「共食の場」として地域における共食プログラムを構築し、その活用実施を行うことである。対象として、地域住民のボランティアにより運営されている高齢者サロンの2団体に着目し、その活動に参加している地域在住高齢者を、非介入群とともにサンプリングする。共食プログラムの実施後のの効果は、栄養、心理、身体機能という包括的な健康度の指標を用いて疫学的手法を軸に分析する。また、介入前後において高齢者自身が共食をどのようにとらえ生活背景にどのような変化がおこったかに関して質的インタビューによって分析し、量的な効果検証と合わせて考察することで、地域での共食の意義を明らかにする。
高次倍数性作物種の遺伝解析に有用な、新規活性型レトロトランスポゾンの探索

本研究の目的は、高次倍数性作物種の遺伝解析に有用な新規レトロトランスポゾンファミリーを同定することであった。以前開発した手法をアレンジすることで、サツマイモのような非モデル作物種にも適用可能な新たな手法を開発した。本手法を用いた解析の結果、14種類の品種間挿入多型を示す候補レトロトランスポゾンファミリーを同定した。またそれらの品種間挿入多型を実験的にも証明した。あるファミリーについては全長配列の決定、あるいは挿入部位の詳細なシーケンス解析まで達成しており、当初の目的以上の成果を得た。本研究の目的は、サツマイモ(同質六倍体・他殖性)を対象に、遺伝解析に有用なレトロトランスポゾンファミリーを効率的に同定することである。これにより、高次倍数性・他殖性農作物種の遺伝・連鎖解析の加速化、品種判定マーカーの開発を目指す。これまでの研究実績を以下に示す。1.【ゲノム網羅的なLTR型レトロトランスポゾンの同定】植物ゲノムのレトロトランスポゾンの大部分はLTR型に属する。このLTR型レトロトランスポゾンの内部には、PBS(Primer Binding Site)という、異なるファミリー間でも保存性の極めて高い配列がある。そこで、このPBS配列とNGS(Next Generation Sequencing)解析を組み合わせることにより、ゲノム網羅的に多種類のファミリーおよびその挿入部位を同定することとした。サツマイモは、参照配列がないため、マップベース法により挿入部位を同定できない。そこで制限酵素処理したDNAを用いてNGS解析用ライブラリーを作成し、挿入部位を同定した。なお、用いた制限酵素は、6種(KasI, SpeI, AseI, SacI, NcoI, ScaI)である。2.【候補活性型ファミリーの選定と品種間】MiSeqによるシーケンスの結果、6,498,082のペアリードを得た。これらリードを用いたクラスタリング解析により、合計2,625箇所の挿入部位を同定した。そのうち、ある品種にのみ見いだされた挿入部位に注目し、候補活性型ファミリーを選定した。3.【実験的に品種間挿入多型を調査】2により選定されたファミリーに関して、実験的に品種間挿入多型を調査した。各ファミリーの挿入部位を特異的にPCR増幅し、可視化した。その結果、多様な挿入パターンを示すファミリーがいくつか確認された。本研究の目的は、高次倍数性作物種の遺伝解析に有用な新規レトロトランスポゾンファミリーを同定することである。最近申請者らは、レトロトランスポゾンの品種間挿入多型が高次倍数性作物種の遺伝・連鎖解析に極めて有用であることを見出した。通常、高次倍数性作物種の連鎖解析では複数の遺伝分離のパターンを考慮しなければならない。一方、レトロトランスポゾンの挿入部位マーカーは、後代系統において最も単純な分離比(優性:劣性=1:1)を示す。そのため、高次倍数性作物種の連鎖解析に極めて有用であると考えられる。しかし、ゲノム中に存在するファミリーの大部分は不活化しており、遺伝解析へ適用できない。そこで本研究では品種間挿入多型を示すファミリーを効率的に同定する手法を確立することとした。本研究では同質六倍体の特徴を示すサツマイモを対象とした。まずは、LTR型レトロトランスポゾンの内部配列を利用したNGS解析により、サツマイモゲノム中のLTR型ファミリーを網羅的に同定した。サツマイモは、全ゲノム配列情報が利用できない(2015年に野生種は公開された)ため、ランダムに切断したDNAではなく、制限酵素処理により断片化したDNAをシーケンスすることでリードの共通性によりクラスタリングを行い、挿入部位を決定した。本解析では、4品種において合計8,462の挿入部位を同定した。得られた挿入部位を品種間で比較し、2,624の品種特異的な挿入部位を抽出した。これら品種特異的な挿入部位を解析することで、14の候補LTRファミリーを選定した。選定された14ファミリーについてS-SAP法により、品種間挿入多型や挿入部位数等を調査した。その結果、大部分のファミリーが高い品種間挿入多型を示すことが確認された。以上のことから、本手法は品種間挿入多型を示すファミリーを効率的に同定する上で極めて有効であることが示された。本年度は、NGS解析用ライブラリーの作成、データ解析、そして確認実験まで終えることができたため、当初の計画以上に研究を進めることができたと言える。最終的な確認実験において、実際に有力な候補をいくつか選定することもできている。農学本年度の成果により、実際に有力な候補をいくつか選定することもできた。そこで今後は、より詳細な配列解析、それらの挿入パターンの調査を行う。それにより、さまざまな遺伝・連鎖解析へ適用可能なファミリーを最終的に決定する。また、本研究内容に関する論文の執筆を進める。
鉄筋コンクリート雑壁付き部材の靭性能に関する研究

雑壁付き部材に関する既往研究について、破壊性状やせん断破壊後の変形性状といった観点から再調査し、本研究の検討に有効なデータの収集を行う。また、本研究の目的達成にとって重要かつ不足しているデータを取得するために、雑壁付き部材の加力実験を行い、せん断破壊メカニズムの解明及び靭性能評価法の検討に資するデータを取得する。さらに、雑壁付き部材の破壊メカニズムの解明、破壊メカニズムに応じた靭性能の評価法について検討し、提案を行う。
水素結合型遷移金属錯体によるナノ多孔質結晶とPCET伝導機構の研究

金属錯体の配位子同士を相補的な水素結合で連結した結晶は、遷移金属イオンによる配位構造の堅強性や多様性とともに弱い水素結合による柔軟性や再結合性を有するソフトクリスタルといえる結晶群の1つである。このような水素結合でつくられた結晶は結晶性が良く、mmオーダーのより大きな単結晶をつくることが容易である。水素結合型金属錯体は、結晶構造の配列制御や結晶相転移、結晶変態、ゲスト分子による包接変形などソフトクリスタルとしての機能性を発現しやすい。そこで、私たちは水素結合型金属錯体の結晶をナノチャネルの多孔質結晶に集積させ、頑丈であるがある意味では脆弱な新しい物質群HBCF (Hydrogen-Bonded Coodination Framework)と分類し、その特異な物性について研究してきた。結晶2{[RuIII(Hbim)3]}nでは、PT (proton transfer)とET (electron transfer)の競合した電子伝導を起こすことを見出した。特に{RuII/RuIII}nの混合原子価状態をもつ結晶が、この伝導挙動のメカニズムのポイントであることが判明した。結晶2{[RuIII(Hbim)3]}nは直径2 nmの多孔質結晶であるため、この空孔構造をスーパーキャパシタのように、イオンをため込む材料に使用できれば面白いと考えた。2 nmのナノサイズは、NEt4+イオンを用いる電気二重層キャパシタにとって、理論的に取り込む量が最大になる異が予測されている。このような伝導性多孔質結晶を単結晶でつくることは難しく、HBCFの弱い骨格をもつ単結晶でも、その物性開拓に役立つものと考えた。一方、強い水素結合と混合原子価状態の金属錯体が分子性導体になるということが新たに見出されたことから、その一般性の追求のため、他の構造や他の金属イオンを用いた新しいHBCF結晶を構築する。原子核の陽子移動(PT)と電子移動(ET)が同期した分子材料の開発は、世界的にみてほとんど研究されていない科学分野に位置づけられる。この量子性をもつ2つの粒子を使用した分子触媒や分子デバイスは、すでに生体内タンパク質などでは実現されており、電子物性を中心にしたelectronicsと同様か、それ以上に優れた機能性をもつことが知られている。PTとETをもつ分子材料は、従来のelectronicsを中心にした機能性物質開発に、PTを加味したプロト-エレクトロニクスproto-electronicsの創成を実現できるのではないだろうか。私たちは、分子間に作用する水素結合が、そのH+移動を伴って伝導性電子の媒体になることを初めて明らかにし、新たな分子性導体を発見した。(Inorg.Chem.56, 8513(2017))これは生体関連素子とelectronicsを繋ぐ、新たなインターフェイス開発の第一歩と捕らえている。新しい研究対象の分子は、水素結合の分子間PTとReIII/ReIV混合原子価状態の分子間ETが同期しており、20 K以下の低温では質量効果によって重いPTに遅れが出る。一方、この物質の結晶は巨大誘電応答を示すものも合成されており、その量子的なメカニズムの解明を目指している。PTとETはそれぞれ異なった時間スケールもつため、中性子などの測定が必須である。このようなH+と電子が競合する分子材料の研究は、日本が世界に先駆けて研究を開始したテーマであり、世界をリードする独自のコミュニティーをもつ。そのため、引き続きこの分野をリードする研究を行っていきたいと考えている。本研究では、反磁性のCoIII錯体からなる準一次元ナノチャネル空孔をもつ結晶1では、PEGをゲストとして導入した結晶の"1-D open channel"から“Nanovoid space"の骨格転移挙動を利用して、void spaceに内包された機能性分子の結晶ができないか研究することを提案している。また、PEG-Li+超イオン伝導体のナノ細孔へ閉じ込められたのLi+イオンのダイナミクスを固体の7Li-NMRによって解明する。これについては固体のNMRが必要不可欠になるため、主に共同研究に頼らざる終えない。一方、酸化還元活性なRuIII錯体からなる準一次元ナノチャネル空孔をもつ結晶2は、2.0 nmの直径をもつ空孔にカチオンを出し入れすることによって、イオンの充放電に利用できる分子性スーパーキャパシタの構築を目指す。さらに、伝導性結晶2についても、結晶1と同じように溶媒蒸気による結晶変態がおこれば、内包されたゲスト分子と伝導性結晶の相関がみられるような研究ができると考えている。

結晶2{[RuIII(Hbim)3]}nは直径2 nmの多孔質結晶であるため、この空孔構造をスーパーキャパシタのように、イオンをため込む材料に使用できれば面白いと考えた。2 nmのナノサイズは、NEt4+イオンを用いる電気二重層キャパシタにとって、理論的に取り込む量が最大になる異が予測されている。このような伝導性多孔質結晶を単結晶でつくることは難しく、HBCFの弱い骨格をもつ単結晶でも、その物性開拓に役立つものと考えた。一方、強い水素結合と混合原子価状態の金属錯体が分子性導体になるということが新たに見出されたことから、その一般性の追求のため、他の構造や他の金属イオンを用いた新しいHBCF結晶を構築する。原子核の陽子移動(PT)と電子移動(ET)が同期した分子材料の開発は、世界的にみてほとんど研究されていない科学分野に位置づけられる。この量子性をもつ2つの粒子を使用した分子触媒や分子デバイスは、すでに生体内タンパク質などでは実現されており、電子物性を中心にしたelectronicsと同様か、それ以上に優れた機能性をもつことが知られている。PTとETをもつ分子材料は、従来のelectronicsを中心にした機能性物質開発に、PTを加味したプロト-エレクトロニクスproto-electronicsの創成を実現できるのではないだろうか。私たちは、分子間に作用する水素結合が、そのH+移動を伴って伝導性電子の媒体になることを初めて明らかにし、新たな分子性導体を発見した。(Inorg.Chem.56, 8513(2017))これは生体関連素子とelectronicsを繋ぐ、新たなインターフェイス開発の第一歩と捕らえている。新しい研究対象の分子は、水素結合の分子間PTとReIII/ReIV混合原子価状態の分子間ETが同期しており、20 K以下の低温では質量効果によって重いPTに遅れが出る。一方、この物質の結晶は巨大誘電応答を示すものも合成されており、その量子的なメカニズムの解明を目指している。PTとETはそれぞれ異なった時間スケールもつため、中性子などの測定が必須である。このようなH+と電子が競合する分子材料の研究は、日本が世界に先駆けて研究を開始したテーマであり、世界をリードする独自のコミュニティーをもつ。そのため、引き続きこの分野をリードする研究を行っていきたいと考えている。本研究では、反磁性のCoIII錯体からなる準一次元ナノチャネル空孔をもつ結晶1では、PEGをゲストとして導入した結晶の"1-D open channel"から“Nanovoid space"の骨格転移挙動を利用して、void spaceに内包された機能性分子の結晶ができないか研究することを提案している。また、PEG-Li+超イオン伝導体のナノ細孔へ閉じ込められたのLi+イオンのダイナミクスを固体の7Li-NMRによって解明する。これについては固体のNMRが必要不可欠になるため、主に共同研究に頼らざる終えない。
直鎖および環状炭素クラスターの光化学

本研究は、宇宙物理や材料化学で興味のある直鎖および環状炭素クラスターの光化学を明らかにし、その結果をもとに、未知の炭素クラスターの分光学的同定を行うことを目的として、低温マトリックス中における炭素クラスターの光照射および分光実験を行った。まず、真空紫外領域から赤外領域までの吸収スペクトルが測定可能な低温マトリックス分離分光システムを構築した。次にグラファイトの蒸発によって生成した種々の炭素クラスターを含むマトリックス試料を製作し、波長可変レーザーを用いて特定の電子吸収帯を選択的に光励起した。光照射の前後での吸収強度の変化を紫外可視および赤外で測定し、相関をとった。その結果、ネオンマトリックス中における235nmの紫外吸収帯が直鎖構造のC_6分子の吸収帯であることを明らかにした。さらに、通常の約10倍の厚みをもつマトリックス試料の作成を可能にした結果、直鎖C_6分子の既知の可視吸収帯の光励起に伴う分散蛍光スペクトルを測定することに成功した。その結果、同分子の電子基底状態における対称伸縮振動モードのすべての振動数を明らかにすることができた。加えて、C_2分子の波長選択的光励起の実験ではマトリックスの種類によって電子励起後の緩和過程が特異的に変化し、ネオンマトリックス中でのみD→B'遷移が観られることを明らかにした。環状構造の炭素クラスターの実験は信頼できる既知の分光データがないため、直鎖構造の炭素クラスターに比べて困難を極めた。そこでは環状炭素クラスターを選択的に生成する手法の開発が必須であると痛感した。そこでクラスター生成の基礎に立ち返り、真空紫外レーザーを用いた1光子イオン化質量分析法により、ヘリウム気流中におけるグラファイトのレーザー蒸発過程を詳細に調べた。その結果、従来の時間領域より遅い時間領域において、C_<10>という中性クラスターが特異的に生成することを発見した。さらに水素ガスを用いた同様の実験により、C_<10>クラスターが、直鎖構造の末端に水素が付加したポリイン分子C_<2n>H_2(n=2-5)と同程度に安定であることを明らかにし、低温ガスとして単離できる可能性を示した。このことはC_<10>の環状構造の分光学的証明に向けて大きく前進するものであると同時に、フラーレンC_<60>に匹敵する新たな炭素同素体研究の端緒を切り開くものである。炭素クラスターの光解離反応およびそれを利用した炭素クラスターの分光学的同定を目的として、マトリックス分離分光法を用いた研究を行なっている。本年度は直鎖構造をもつ炭素6量体クラスターの紫外吸収スペクトルの同定を行なうことができた。ネオンマトリックス中で235nmに極大をもつ強い吸収帯は1960年代頃から知られており、その担体についてはさまざまな推測がなされてきた。この種の実験における困難は試料が種々の炭素クラスターの混合物であることに由来するが、本研究では、この紫外吸収帯を波長可変パルスレーザーを用いて選択的に光励起することによって、その担体のみが選択的に光分解されることを突き止めた。

さらに、照射前後の吸収スペクトル変化を赤外領域でも同様に測定することにより、その担体が1959cm^<-1>および1199cm^<-1>に吸収帯をもつことが明らかになった。過去に行なわれた気相における高分解能分光実験などからこれらの赤外吸収帯は直鎖構造のC_6分子の非対称伸縮モードに帰属されることが判っている。従って本実験で明らかになった紫外赤外吸収相関は、その紫外吸収帯が直鎖状C_6分子に由来するものであることを意味する。本研究ではまた紫外光照射と同時に、レーザー誘起蛍光スペクトルの測定を行なっている。上述のC_6の吸収帯の場合には吸収極大付近で励起波長を変化させて実験を行なったが、その結果、C_2分子の電子遷移のいくつかに関して新たに興味深い知見が得られた。現在、他の紫外吸収帯についても同様の光励起実験を行ない、光分解反応の可能性および吸収帯の紫外・赤外相関を調べている。炭素分子C_n(n=2-30)に関する光励起に伴う発光脱励起、単分子分解、異性化反応などを調べる目的でマトリックス分離法を用いた分光学的研究を行っている。直鎖構造のC_6分子の可視域の吸収帯の選択的光励起の実験では、レーザー誘起蛍光スペクトルから、対称伸縮振動の振動数をすべて求めることができた。また、励起波長の違いによる分散蛍光スペクトルの系統的シフトを見出し、そのことから結晶場中の分子振動に伴う動的エネルギーレベルシフトの観測の可能性を示唆した。環状構造のクラスターについては、ガス中レーザー蒸発法によるクラスター生成源を用いた実験によって、中性のC_10分子が選択的に生成する条件を系統的に示し、現在その分光実験のためのマトリックス分離装置の整備を行っている。これらの研究に加えて、環状クラスターの同定等に役立つと考えられる赤外レーザー光源の開発を行った。炭素クラスターの光解離反応の詳細を明らかにし、その応用として、未同定の炭素クラスターを分光学的に同定することを目的として、マトリックス分離分光法を用いた研究を行ってきた。本目的のために、黒鉛の抵抗加熱やレーザー蒸発により生成した炭素分子を低温マトリックス中に補足し、光照射時の変化を赤外吸収と紫外可視吸収において同時測定してそのスペクトル相関をとる新しい手法を開発し、実験を行った。その結果、初年度に直鎖構造をもつ炭素6量体クラスターC_6の紫外吸収スペクトルの同定に成功したのを皮切りに、C_2分子の新しい電子遷移およびその励起状態のネオンマトリックス中における緩和過程の特異性を発見するなどの成果をあげた。以上の研究結果は、フラーレン生成機構等に直接関与する炭素クラスターの凝集機構の解明や制御法の開発、燃焼過程の理解と制御、さらには星間空間にみられる未同定の光吸収帯の同定に役立つと期待される。本年度は、過去に質量分析、負イオン光電子分光、イオンクロマトグラフィー等の方法で存在が間接的に予測されている環状構造の炭素クラスターの同定に焦点を絞り、炭素クラスターの生成条件の再検討を行った。ヘリウムまたは水素ガスの超音速気流中で黒鉛のレーザー蒸発を行い、生成する中性クラスターや炭化水素の質量分布を、真空紫外パルスレーザーを用いた1光子イオン化質量分析法により調べる手法を用いた。その結果、従来のイオン種が生成する時間領域より遅い領域において、C_<10>という中性クラスターが特異的に生成することを見出した。