hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フレーム変形及びshear-lagを考慮したcellularスラブの簡易解析

スラブに設けられた中空孔が大きく、薄肉の断面で構成されるcellularスラブは、曲げ変形、剪断変形、フレーム変形に加えてshear-lagの影響を受ける。その解析は解析理論として確立されていなく、一般には、FEM解析法によるsolid要素又は、plate要素を用いた解析によらなければならない。しかし、それには大容量の計算機を用いた長時間の計算時間を必要とするので、実用的でない。また、要素数を減らした計算では、フレーム変形による挙動を表す事が出来ない。本研究は、ボイドによるスラブの剛性及び質量の不連続な変化を超関数的に連続関数として扱うことによって、cellularスラブの簡易解析を提示すると共に、スラブの統一理論を展開する。研究実績としては、次の様な知見が得られた。1.曲げ、部材の剪断変形、フレーム変形、更に、shear-lagの影響を考慮したcellularスラブの一般理論を定式化した。2.上記の一般理論を用いて、各種の境界条件を持つ、cellularスラブの静的問題、動的問題、及び移動荷重問題に対する簡易解析法を提示した。3.これにより、solid plateについて展開されたKirchhoff-Love理論、Reissner及びMindlin理論を包含した一般的なスラブ理論を完成し、任意断面のスラブに展開出来る一般理論を提示した。cellularスラブの解析は、solid要素又は、plate要素を用いたFEM解析法によらなければならないが、それには大容量の計算機を用いた長時間の計算時間を必要とするので、実用的でない。本研究は、ボイドによるスラブの剛性及び質量の不連続な変化を超関数的に連続関数として扱うことによって、これらの欠点を完全に解決すると共に、スラブの統一理論を提示する。2.上記の一般理論を用いて、各種の境界条件を持つ、cellularスラブの静的問題、動的問題、及び終局強度問題に対する簡易解析法を提示した。3.これにより、solid plateについて展開されたKlrchhoff-Love理論、Reissner及びMindlin理論を包含した一般的なスラブ理論を完成した。
土構造物の侵食による経年劣化機構の解明とモニタリング手法の開発

本年度は内部侵食状況を想定して,礫質土層を有する地盤への侵食を模擬した模型実験を実施した.本年度における改良点は,流速の測定をし実地盤での水みち(水が集中して流れる箇所)を想定して礫質土層中に水を流入させたことである.実験の結果,特に礫質土層の上部に細粒土層がある場合,礫質土層内に水を流したものの方が流速が早く,細粒土層まで素早く水が行き渡り,より大きな侵食と粒度分布の変動が発生することが示された.また侵食と浸透流の結果細粒土層内では強度低下の可能性があることも示唆された.本年度はさらに実地盤での継続的調査を実施した.特に近年広く普及している簡易アスファルト舗装材は,盛土や堤防における簡易補修等でも広く用いられるが,それらの影響を調べた.手法として研究施設内中庭において未舗装(裸地)地盤と簡易アスファルト材による舗装済み地盤にセンサーを設置し,土壌水分と電気伝導度,地温を計測した.計測は夏冬にかけて実施した.測定の結果簡易アスファルト材の下に砕石を敷設した場合,水が砕石まで浸透する時間が早く,また水を溜めこみやすく体積含水率が未舗装地盤に比べ早くなる傾向が見られた.そのため敷設時には注意を要すると考えられる.以上の成果より,土構造物における舗装状況を浸透に考慮しなければならないこと,また水の流れやすい層があることで土構造物全体に浸透流が発生し,侵食による強度低下の危険性が高まることが示された.本年度は前年度の実験を改良し,また実地盤でのモニタリングも実施した.それぞれの研究である程度の成果が得られ,順調に進捗したと言える.今年度は研究の最終年度であるため,これまでに実施した研究の最終的なとりまとめを行い,また追加で実験や解析を行うことでデータを補強し,内部侵食による土構造物への影響を包括的に明らかにすることを目指す.多孔質領域と流体領域は異なる支配方程式により各々に計算されることが多いが,ソイルパイプや地中空洞を含む実際の地盤や土構造物への水理学的状況を明らかにするために,各領域での流れを連続的に高精度で同時解析することが必要不可欠である.今年度は有限体積法によるダルシーブリンクマン式を用いた浸透流解析手法を発展させ,乱流や不飽和浸透流解析の実装を行った.前者はソイルパイプ内を浸透流が集中して流れる条件で,後者は実地盤を模擬した浸透流解析を行うために必要である.本解析手法では地盤を模擬した多孔質体と流体領域を連続的に解析できることと,その境界部での計算の緻密性に重きを置いている点に特徴がある.乱流解析は層流条件での式に重み付け平均をかけるためにコヒーレント構造モデルを組み込んだものであり,一次元流れにおいて理論解と概ね一致する傾向が得られた.不飽和浸透流解析は境界条件が未実装であるものの,浸透の継続により流速が増加する様子が示された.地盤内浸透は浸透圧が高まると解析に時間がかかる点や,流体内と地盤内の流速差が増えると計算が発散しやすい点に課題が残る.またメッシュの切り方についてもその妥当性について検討を今後行う必要がある.本年度は所属研究機関の変更により研究環境の整備に時間を要し,解析の実装や実験で十分な成果を得ることが出来なかった.本年度整備した環境を用い来年度以降研究を進展させたい.本年度は主として二つの課題を実施した.一つ目として粒径の異なる二つの地盤が重なった時の、内部侵食による影響を調べた.二つ目として既往の災害事例での専門家による初期対応の実施可能性について調べた.二つの研究を併せることで基礎的なメカニズムの解明からそれを用いた実務での対応までを包括的に検討することを目指した.二つ目の研究としては、災害発生時の研究者による迅速な活動の可能性について文献調査を行った.これは土砂災害等発生時からその後の調査研究に関与するまで期間が、所謂専門家が行える活動が少ない空白期間であるという点に着目し、その期間に寄与できる活動について検討をこなったものである.今回は初の試みであるため資料が豊富な阪神大震災に着目し、主として神戸新聞の専門家の意見欄の傾向を調べた.その結果、特に地震動や構造などの科学的学術的な知見について重点的に意見を求められていることが分かった.ただし記者の社説に比べると分野には偏りがみられ、専門家自身がどのように動き災害時対応に寄与していくかという部分には課題があることが示された.今年度は昨年度に準備を行った模型実験と文献調査について一定の結果を出すことが出来、それらをもとに研究発表論文を投稿するなど概ね順調に進展している.またそれぞれの実験結果・調査結果としてもこれまでは分からなかった新たな知見を得ることが出来たため、最終年度に向けて更にこの研究を発展させる土台が構築した.ただし当初予定していた数値解析や実地盤でのモニタリングについては機材の準備がまだ十分ではなく、未だ実施のための準備を行っている状況に留まる.本年度は内部侵食状況を想定して,礫質土層を有する地盤への侵食を模擬した模型実験を実施した.本年度における改良点は,流速の測定をし実地盤での水みち(水が集中して流れる箇所)を想定して礫質土層中に水を流入させたことである.実験の結果,特に礫質土層の上部に細粒土層がある場合,礫質土層内に水を流したものの方が流速が早く,細粒土層まで素早く水が行き渡り,より大きな侵食と粒度分布の変動が発生することが示された.また侵食と浸透流の結果細粒土層内では強度低下の可能性があることも示唆された.本年度はさらに実地盤での継続的調査を実施した.

特に近年広く普及している簡易アスファルト舗装材は,盛土や堤防における簡易補修等でも広く用いられるが,それらの影響を調べた.手法として研究施設内中庭において未舗装(裸地)地盤と簡易アスファルト材による舗装済み地盤にセンサーを設置し,土壌水分と電気伝導度,地温を計測した.計測は夏冬にかけて実施した.測定の結果簡易アスファルト材の下に砕石を敷設した場合,水が砕石まで浸透する時間が早く,また水を溜めこみやすく体積含水率が未舗装地盤に比べ早くなる傾向が見られた.そのため敷設時には注意を要すると考えられる.以上の成果より,土構造物における舗装状況を浸透に考慮しなければならないこと,また水の流れやすい層があることで土構造物全体に浸透流が発生し,侵食による強度低下の危険性が高まることが示された.本年度は前年度の実験を改良し,また実地盤でのモニタリングも実施した.それぞれの研究である程度の成果が得られ,順調に進捗したと言える.不飽和浸透流解析は境界条件の実装が不十分であり,また今年度の成果で記述した諸課題が残っているため改良を加える.本解析手法では一次元浸透流など基礎的な条件での解析にとどまっているため,実地盤の条件を反映した計算を実施する.今年度別財源で開発した模型土槽を用い,侵食実験を実施する.具体的には侵食による地盤内強度低下分布状況を明らかにすることを目指す.その際に今年度実装した解析手法は来年度以降の模型土槽を用いた侵食実験に活用する予定である.また地盤防災の観点からこれまでの土砂災害や地震について文献調査を行い,報道の取り上げ方技術進歩の歴史や今後の課題について明らかにする.来年度は最終年度であるため、本年度の研究内容をさらに進め実験文献調査共に、本年度では明らかにすることの出来なかった、詳細な部分についての検討を実施する予定である.具体的には模型地盤に関してはセンサーを埋めた実験を実施することや地盤条件を変えること、強度測定について測定手法を改善することを検討している.文献調査については本年度は神戸新聞の災阪神大震災直後を対象にしたが、対象を土砂災害にした調査やさらに直近の災害に関する調査を実施することでさらなる検討を行いたい.また地盤の原位置モニタリングや浸透流数値解析についても現在整備を進めており、現在進めている研究の結果を活用する形として研究を行う予定である.今年度は研究の最終年度であるため,これまでに実施した研究の最終的なとりまとめを行い,また追加で実験や解析を行うことでデータを補強し,内部侵食による土構造物への影響を包括的に明らかにすることを目指す.本年度は別財源により共有の模型土槽やそれに附属する実験器具の購入を行ったため予定していた科研費による購入を実施する必要が無かったためである.また投稿論文に関しては今年度内に査読料を請求が無かったため,使用しなかった.本年度は学会発表等の出張が少なく、また調達した実験機材の一部は別経費で別途購入できたものをそのまま用いることが出来た.そのため当初予定していた予算よりも少ない額で実験設備をそろえることが可能であった.本年度は前年度までに制作した実験装置やセンサーを利用した実験を実施し,またセンサー設置箇所も大学内敷地と安価であったため,予算が予定額に到達しなかった.今年度投稿した論文の査読量や,新たな実験を行う際の附属する諸器具の購入に予算を充てる予定である.また地盤防災の観点から文献調査を行うが,そのための数回の国内出張を予定する.
f電子系の高次多極子転移と乱れの効果

本研究では, Ce化合物が該当するクラマース状態を持つ通常の近藤格子モデルと, PrやU化合物が該当する非クラマース単重項-3重項近藤格子の秩序状態を理論的に研究した。連続時間モンテカルロ法を活用して,(1)Ce系にLaをドープした際に生ずるフェルミ面のサイズと電子寿命の変化,(2)近藤効果と結晶場効果の競合によるPrFe4P12のスカラー秩序の微視的機構,(3)2チャンネル近藤格子における遍歴八極子秩序,などを解明した。八極子以上の高次多極子が現実の系(Cel-xLaxB6, PrFe4P12, PrRu4P12, SmRu4P12, NpO2など)で秩序化することは,最近の様々な実験とその理論的解釈から疑いのないものになっている。しかし,その結果現れる物性については未知の点が多い。多極子転移にともない,弱い遍歴・局在転移が起こり,秩序状態で巨大磁気熱電効果などの独特な物性を示す場合がある。また,ある系(例えばPr1-xLaxFe4P12)は乱れに非常に敏感で,わずかな不純物(この場合はLa)で多極子転移が抑制されるのに対して,別の系(例えばCel-xLaxB6)では鈍感である。本研究では,固体中電子の高次多極子転移がもたらす特徴的な物性を以下のような計画で理論的側面から明らかにする。(1)ランダウ現象論を用いて,高次多極子の秩序変数と観測量の結合を調べ,奇妙な実験結果を熱力学の見地から説明する。(2)高次多極子を担う局在f電子と伝導電子との相互作用,特に近藤効果を考慮して微視的な研究を行う。数値的手法として,連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)と動的分子場理論(DMFT)を組み合わせる。この段階までは乱れの効果をあからさまには考えない。(3)高次多極子の近藤効果と乱れ効果を同時に考慮し,現実系の理解をはかる。乱れの効果はCPAによって扱う。これにより長年の謎であるURu2Si2の隠れた秩序とその希釈系の非フェルミ流体状態を高次多極子の立場から解釈することを試みる。本年度は,以下に要約する理論的成果を得た。(1)近藤格子のフェルミ面のサイズに,低温極限では局在スピンが寄与していることを,無限次元近藤モデルに対する連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)を用いた精密な数値計算によって示した。温度の上昇とともに,フェルミ面は変化し,近藤温度以上の温度では局在スピンの寄与がないように見える。この結果は,電子の遍歴.局在問題に新しい知見を加えた。また,反強磁性秩序を許した近藤格子系に適用して磁気秩序と単重項秩序の競合,局在磁性と遍歴磁性の折衷的挙動など興味ある結果を得ている。(2)重い電子系のフェルミ面は磁場の印加によって,サイズが変わるクロスオーバー現象が見出されている。また, Ceをf電子を持たないLaで置換した系の多彩な物性も実験的に活発に研究されている。本研究では,磁場中の近藤格子,あるいはLaサイトの効果をCPAを用いて取り入れたモデルをCT-QMCで研究した。強結合極限の描像では, Laのサイトでは伝導電子が遍歴的性格を持っため,近藤絶縁体を与える伝導電子の密度が, half-fillingより小さくなるという予備的結果を得ている。(3)偶数電子の結晶場状態として単重項と3重項が近接していて,伝導電子と交換相互作用をしている不純物モデル(singlet-triplet Kondo model)の電子状態は, PrやUを構成要素として持つ重い電子系の理解に必須である。我々は,このモデルをCT-QMCで扱い,特徴ある動力単的特性を明らかにした。固体内電子の長年の基本的難問である遍歴・局在の変化と多極子転移との関連は,特に原子あたり偶数の電子数を持つ非クラマース系で現実的問題になる。我々は連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)と動的分子場理論(DMFT)を組み合わせ,通常の近藤格子モデルに加えて,単重項-3重項近藤格子の秩序状態を研究した。単重項-3重項モデルの不純物状態については帯磁率,状態密度などについては研究成果を出版した。また格子モデルの秩序状態についても論文をまとめ,投稿準備中である。スクッテルダイトSmRu4P12の磁気相図は,時間反転対称性を破る秩序状態に由来する特徴ある構造があり,その実態解明が待たれていた。我々は,4重縮退した結晶場基底状態だけでなく,近接している2重縮退した励起状態が本質的に重要であることを見出した。

この擬6重項を用いて主な秩序変数である八極子の成長にともなって,電荷分布の変形をともなう四極子と,さらに高次の十六極子が誘起されことを示した。本研究では,分子場理論で6個の結晶場状態から構成される可能な多極子をすべて取り入れ,SmRu4P12の磁場中の相図を半定量的に再現した。多極子物理の現状と展望について,J.Phys.Soc.Jpn.からレビューを依頼され,招待論文として出版した。本論文は7月に刊行後,半年以上にわたってJPSJのダウンロードランキングの2位(1位は鉄超伝導のレビュー論文)という好評を得,現在でも依然として高い順位にある。さらに,本研究の基礎となる量子多体系について,大学院生の教科書をまとめ,出版した。また1次元量子多体系の厳密な動力学について,英文の専門書を出版した。*非クラマース結晶場状態を持つ一般化近藤格子の秩序状態重い電子の性質はf電子を原子あたり1個持つCeや,13個持つYbなどが典型的に研究されてきた.最近はPrFe4P12やURu2Si2の隠れた秩序変数に興味が持たれている.f電子系は,サイトあたりの電子数が奇数個と偶数個合で異なる特徴を示す.PrやUの系は後者に対応し,時間反転によるクラマース縮退がない場合があり,非クラマース系と呼ばれている.連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)と動的分子場理論(DMFT)を組み合わせて,単重項-3重項近藤格子の秩序状態を研究した.近藤効果による単重項と結晶場単重項のサイトが交互に配列する新しい秩序を見出した.この秩序はPrFe4P12で見出されているスカラー秩序を微視的に説明する.さらに,単重項交替秩序を直観的に理解するための量子力学的現象論を構築した.*f電子欠損の乱れがある近藤格子の電子状態とフェルミ面CeをLaで部分的に置き換えた近藤格子系を研究した.CT-QMC法とDMFTを組み合わせる他,乱雑性の効果はCPAを用いて考慮した.ある割合xのf電子サイトの交換相互作用をゼロにして,LaでCeをxだけ置き換えるモデルにすると,フェルミ面が伝導電子数とxに依存して興味ある挙動をしめす.例えば伝導電子数がサイトあたり1-xの場合にはフェルミ面が消える.さらに電子寿命をあらわすディングル温度を導出し,x=0.5の時に最大になることが分かった.*非クラマース結晶場状態を持つ2チャンネル近藤格子の複合秩序変数非クラマース2重項を結晶場基底状態にもつ近藤格子を,連続時間量子モンテカルロ法(CT-QMC)と動的分子場理論(DMFT)を組み合わせて研究し,新しいタイプの秩序状態を見出した.伝導帯は非クラマース2重項に対応して軌道縮退しており,サイトあたり1個の伝導電子があるモデルをとる.この場合,時間反転対称性は破れているが,磁気モーメントが発生しない秩序が存在する.この秩序では,局在電子の擬スピン(軌道モーメント)と,伝導電子の擬スピンの内積が2つの軌道で異なる.これは遍歴八極子の秩序変数に対応する.その観測は容易ではないので,この複合秩序は隠れた秩序の候補になる.さらに,この複合秩序は,伝導電子の軌道モーメントの奇振動数秩序に対応している.奇振動数秩序は超伝導で盛んに議論されているが,本結果は複合秩序と奇振動秩序の本質的理解に寄与する.*強いポテンシャル散乱を合わせ持つ磁性不純物の近藤効果近藤効果は,降温とともに電気抵抗が対数的に増大する現象である.ところが,物質によっては,電気抵抗が対数的に減少する場合があり,逆近藤効果と呼ばれている.この原因の理解は確立していない.
舌の発生分子機構解明の基盤研究～一次繊毛からの解析～

本研究では、一次繊毛の舌の発生での役割を検索した。一次繊毛タンパクであるOfd1の神経堤由来細胞特異的欠損マウスで舌の異常を認めた。Ofd1神経堤由来細胞特異的欠損マウスの舌における一次繊毛の長さが、著しく短くなっていることが確認された。それに対し、Ofd1の上皮特異的欠損マウス、Ofd1の中胚葉由来細胞特異的欠損マウス、Ofd1の内胚葉由来細胞特異的欠損マウスで、著しい舌の異常は観察されず、神経堤由来細胞の一次繊毛が、舌の発生に重要であることが示唆された。摂食嚥下、構音、味覚などの舌が関わる重要な機能を手術により再建することは不可能であり、再生療法の確立が求められているものの、舌の発生メカニズムすら十分解明されていないのが現状である。一次繊毛の機能不全により引き起こされる繊毛病の多くで、舌の先天異常が報告されているが、舌発生における一次繊毛の機能は明らかでない。本研究は様々な機能を有することが明らかとなってきた一次繊毛の舌発生における機能の解明を目的としている。予備実験で認められた舌の欠損について、全てのIft88欠損マウスが表現型として有していることを確認した。さらに舌における異所性の骨および脂肪の形成について、全てのOfd1欠損マウスが表現型として有していることを確認した。また、R26Rマウスを用いて、舌発生期間中の神経堤由来細胞および外胚葉由来細胞の局在部位の把握が完了した。さらに、acetylated-a-tubulinの免疫染色により、舌発生期間中の一次繊毛の局在部位を特定した。様々な機能を有することが明らかとなってきた一次繊毛の舌発生における機能の解明を目的とする。予備実験で認められた舌の欠損が全てのIft88欠損マウスに、舌における異所性の骨や脂肪の形成が、全てのOfd1欠損マウスに認められることを確認した。また、acetylated-a-tubulinの免疫染色により、Ofd1;Wnt1Cre(Heterozygous)マウスの舌で、一次繊毛が著しく短くなっていることを見出した。Ofd1;Wnt1Cre(Heterozygous)マウスの舌に認められる骨の検索のために、マイクロCTによる観察ならびに骨芽細胞のマーカー遺伝子の解析を行った結果、舌の骨が下顎骨に連続し、舌内に認められる骨芽細胞マーカー遺伝子陽性ドメインが、下顎骨内のそれと連続していたことから、下顎骨の骨芽細胞が舌内に侵入し、舌内に骨を形成していることが示唆された。また、舌の認められなかったIft88;Wnt1CreマウスのE10.5日で、筋肉の前駆細胞をMyf5の発現で確認した結果、Ift88;Wnt1CreマウスにおけるMyf5の発現の著しい低下が認められた。さらに、神経堤由来細胞特異的欠損マウスで、舌に異常のあったIft88とOfd1の両方を神経堤由来細胞特異的に欠損させたマウス(Ofd1;Ift88;Wnt1Creマウス)を作成し、舌の変化を、Ift88とOfd1単独欠損マウス(Ofd1;Wnt1Cre、Ift88;Wnt1Cre)と比較した結果、Ofd1;Wnt1Cre、Ift88;Wnt1CreとOfd1;Ift88;Wnt1Creマウスの間に著しい変化は認められなかった。これらのことから、Ift88とOfd1間に、直接的な関連性がない可能性が高いことが示唆された。以上の結果から、舌の間葉細胞のOfd1が舌形成に必須の分子であることが示された。組織特異的遺伝子欠損マウスで認められる異常の発現頻度は、実験デザインに大きく影響する。本年度までの実験結果から、全ての欠損マウスで異常が認められたことは、全ての胎仔でその異常の検索が可能であることを意味し、今後の実験で非常に有利となる。また、各細胞の局在は、研究の標的部位を決定する上で極めて重要な情報であり、その確定は今後の研究遂行に大きな意味を持つ。発生学本年度に継続して、Ift88およびOfd1欠損マウスの舌における分子レベルでの検索を行う。またダブルノックアウトを作成し、舌の表現型の変化を確認し、Ift88とOfd1の相互関係も検索する。organ culture法やrecombination法などによるin vitro、妊娠母親マウスを用いたin vivo実験に、SiRNA、antagonist、agonist、などを駆使することにより、一次繊毛の舌の発生における機能解明を試みる。研究室の一時的移転等の関係で、使用できなかった旅費、消耗品が生じた。次年度には、予定の使用計画で予算を執行可能である。
銀河・銀河団の多波長データに基づいた遠方宇宙の探究

現在建設中のアタカマ大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAによる銀河団観測のイメージングシミュレーションを完成させるとともに、次世代X線衛星ASTRO-Hの詳細な性能評価を行うことで、近未来における銀河団観測に対する定量的な予言を行った。また、既存の赤外線衛星SpitzerやAKARIを用いて楕円銀河や銀河群におけるダストの空間分布を明らかにすることに成功した。X線衛星Chandraによる銀河団温度の観測データについても、新たな系統誤差要因を発見した。さらに、輻射流体シミュレーションを用いて、宇宙初期における球状星団形成や低質量星形成の新しいシナリオを構築した。平成21年度は、将来の観測計画による銀河団の観測可能性を定量的に評価するための研究を主に進めた。特に日本が平成25年度に打ち上げを予定している次世代X線衛星ASTRO-Hに対し、X線観測の専門家との連携のもと、検出器の応答関数を考慮した詳細なシミュレーションを用いて、銀河団に付随する高温ガスの乱流速度や電子温度がどの程度の精度で測定できるかを調べた。その結果、近傍銀河団に対しては、乱流速度の空間分布を誤差10%程度以内ではじめて測定できる見込みであることが明らかになった。一方、遠方銀河団に対しては、乱流速度の平均値を赤方偏移0.5程度まで、電子温度の平均値を赤方偏移2程度まで測定可能であることを明らかにした。これらはいずれも、銀河団を用いた宇宙論研究に大きな意義をもつ成果であると考えられるので、ASTRO-Hサイエンスミーティング(宇宙科学研究所)、日本物理学会(岡山大学)などにおいて口頭発表を行った。このようなX線領域における観測と、ミリ波サブミリ波領域における将来計画とをいかに効果的に組み合わせるかの検討を引き続き進めている。また、X線観測衛星のキャリブレーション誤差が、宇宙論パラメータ決定に及ぼす系統的不定性についての研究も合わせて行い、その結果を現在論文にまとめている段階である。さらに、原始銀河形成に関して、宇宙初期の再電離時に自然に形成されると考えられる高密度星団が、今日観測される球状星団の諸性質を良く説明できることを、輻射流体シミュレーションによって示すことに成功したので、その成果を英国王立天文学会誌に発表した。平成22年度は、既存のX線観測衛星に搭載された望遠鏡および検出器のキャリブレーション誤差が宇宙論パラメータの決定に及ぼす影響についてこれまで進めてきた研究成果を査読つき論文として発表した。この研究では、米国のX線観測衛星チャンドラによって得られたエネルギースペクトルを用いて測定されたプラズマ電子温度の値に対しては約10%、それをもとにしたハッブル定数の測定値に対しては約15%の系統誤差が内在することが明らかになった。同様の系統誤差の影響は、銀河団質量関数やそれを用いた宇宙の平均物質密度・密度ゆらぎパワースペクトルの測定結果を含む広範囲に及ぶと考えられる。また、米国の赤外線観測衛星スピッツァー宇宙望遠鏡を用いた楕円銀河NGC4589における多環芳香族炭化水素の空間分布に関する研究成果も査読つき論文として発表した。この研究では、複数の輝線の空間的な強度分布を比較することで、楕円銀河NGC4589内に少なくとも二つの異なる起源をもつ多環芳香族炭化水素が存在すること、およびそのうちの一方は銀河中の星とは大きく異なる分布をしており、この銀河が経てきた衝突活動の影響を強く反映している可能性が高いことなどが明らかになった。さらに、日本が進めている次世代X線観測衛星ASTRO-H、大型ミリ波・サブミリ波干渉計ALMA等を用いた将来の銀河団観測に対しても、詳細な数値シミュレーションを用いた観測可能性の定量的な評価とそれに基づく観測戦略の具体的な検討を進めた。平成23年度は、まず、銀河間空間からのダスト放射に関してこれまで進めてきた成果を査読論文として出版するとともに、日本天文学会2011年秋季年会において発表した。この研究では、赤外線衛星「あかり」によって銀河群HCG92の銀河間空間から強い遠赤外線放射を発見することに成功し、この領域のダストが周辺の銀河よりも低温であること、ダストとガスの質量比は天の川銀河とほぼ同等であること、などを明らかにした。次に、日本が平成26年に打ち上げを予定している次世代X線衛星ASTRO-Hによる銀河団観測可能性の定量的評価を進め、Perseus,Abell 1795,Abell 2199,Abell 3667といった代表的な近傍銀河団に対して、ガスの速度・温度分布などがどの程度まで測定できるか、その結果が望遠鏡や検出器のキャリブレーション精度にどのように依存するかを明らかにした。これらの成果については、平成23年7月にアメリカのSLAC国立加速器研究所で行われた第6回ASTRO-Hサイエンス会議において口頭発表を行った。また、平成25年度から本格稼働することが予定されている大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAによる銀河団観測のイメージングシミュレーションを完成させたので、その成果をまとめた査読論文を執筆するとともに、日本天文学会2012年春季年会において口頭発表を行った。この査読論文は、平成24年度に出版される予定である。

さらに、原始銀河形成に関しては、従来知られていたよりも金属量の少ない低質量星の発見が報告されたことを受けて、その形成過程を理論的に説明するシナリオの構築を進めた。日米欧が南米チリに建設中の大型ミリ波サブミリ波干渉計ALMAに対する詳細なシミュレーションを実施した結果、銀河団プラズマからのミリ波放射を、かつてない高空間分解能(5秒角程度)で観測できることが明らかになったので、その成果を査読論文として発表した。また、この成果をもとに、初期運用段階のALMAに最適なターゲット天体を選定するとともに、最も効率的な観測戦略を立案し、観測提案を行った。また、日本のJAXAが中心となって開発を進めている次世代X線天文衛星ASTRO-Hによる将来の銀河団観測に対する定量的な検討も進めた。その結果、ASTRO-Hによる高分散・広帯域X線分光によって、プラズマの運動速度を約100 km/sの精度で初めて検出できることや、銀河団の非熱的電子からの硬X線放射を初めて検出できること、冷たいダークマターの欠点を補う暖かいダークマター候補粒子を探査できることなどが明らかになった。現在、これらの成果をまとめたASTRO-H White Paperの準備を進めている。その結果、宇宙初期に起きた超新星爆発に伴う衝撃派によって圧縮されたガスから、金属量の少ない低質量星が形成され得ることがわかったので、その成果を査読論文として発表した。既存の観測機器(Chandra,Spitzer,あかり等)により取得されたデータを理論的に正しく解釈するための研究、今後数年以内に本格稼働する予定の観測計画(ASTRO-H,ALMA等)の能力を最大限に引き出すためのシミュレーション、より遠い将来の観測を視野に入れた原始銀河形成に関する理論研究、の3者それぞれにおいて成果が得られており、継続的に論文執筆や学会発表を行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。11.で述べたように研究はおおむね順調に進展しているので、基本的にはその方向性を保ちつつ、研究をさらに推進することを計画している。特にALMAに関しては、これまで進めてきたシミュレーションの結果を現実に適用できる観測提案の受付が平成24年度から始まるので、それに応募するための具体的準備を進めていきたい。また、原始銀河形成に関しても、金属量の少ない低質量星の形成過程に関するシナリオの完成を目指す。
希薄気体流シミュレーション用アニメーション・システムの開発

1.分子数密度場の静止画像表現の高速化。ハードディスクに取り込まれた大量の分子の位置座標を、ディスプレイ上に高速で表示するソフトウェアを開発した。これにより、流れ場のアニメーションをより滑らかなものにすることができた。2.半導体薄膜製造プロセスの分子気体力学的シミュレーション。前年度に開発した中間流に対する高能率シミュレーション法を用いて、薄膜製造装置模型内での分子運動を数値解析し、さらに、開発したアニメーション・システムを用いて分子数密度場および固体壁面上での膜形成過程をアニメーションに表現した。アニメーションの観察によって、膜厚分布に及ぼすクヌーセン数および装置諸元の影響を容易に把握することができる。すなわち、本研究により開発した「希薄気体流シミュレーション用アニメーション・システム」は、半導体薄膜製造装置の設計にさいして十分実用的価値を有することを明らかにした。3.今後の研究計画。より実際的かつ重要な三次元の希薄気体流れを動画に表現することを計画している。高精細ビデオがまだ開発されていないので、当面、分子運動を表わす16ミリ映画を製作する予定でいる。3.今後の研究計画。補助金により当初計画した設備備品(カラー・グラフィック・ステーションおよびエンジニアリング・ワークステーション)を購入し、昭和60年度に行われた研究に十分活用した。研究実施にさいしては、消耗品費および計算機使用料(費目別収支決算表のその他)が当初の予定額をかなり上まわった。昭和60年度の研究は2年計画の初年度に相当するものであるが、当初の研究実施計画をほぼ達成することが出来た。具体的には、つぎのようになる。1.希薄気体流(中間流、自由分子流)の高能率数値シミュレーション法を開発した。この数値解析法を半導体薄膜の形成プロセスの解析に試験的に適用し、そのような成膜プロセスの解明が十分可能なことが分かった。発表した研究成果に対し、半導体の製造開発を行っている業界や研究機関から大きな反響が寄せられている。研究発表は項目8に記載のものの他に投稿中のものが4編ある。2.分子の数密度場を静止画像に表現することに成功した。これにより、流れ場全体における分子の配置が一目で分かるようになった。3.各時刻における数密度場の静止画像をつなぎ合わせて、数密度場の時間的な変化をアニメーションに表現した。しかしこのアニメーションはまだ紙芝居的なものであり、今後、さらにアニメーション用ソフトウェアの研究をすすめ、より滑らかな運動をする真のアニメーション化を達成して、本システムをより実用化に近づける計画である。
近世トリーア選帝侯領における司法実践-領主・土地貴族・臣民三者の社会的関係から-

筆者は昨年度8月より継続して文書館史料や二次文献などを渉猟する調査を行った。具体的には、博士論文のテーマとして設定した「トリーア・ケルン・マインツ三聖界選帝侯領における魔女迫害の構造比較」のための史料としてとくに民衆からの「請願状」に着目し、これが魔女迫害においてどのような機能を果たしたのか分析し、そこから見られる君主一臣民間の複雑な関係を明らかにすることを目的としている。今年度は特に文書館の手稿史料の解読と分析に注力した。8月9月には一時帰国し、それら史料調査の成果をまとめつつ、マインツ選帝侯領における魔女迫害について論文を作成し、2010年8月末に国内の学術雑誌に投稿した。さらにその後の史料調査によって得られた知見を加えた改稿を経て、現在審査中である。またトリーア大学のフォルトマー氏と同テーマに関する共同論文を現在準備中である。ここではフォルトマー氏がトリーア選帝侯領、ルクセンブルク大公領、聖マクシミン修道院領において行われた魔女迫害とそこでの請願状の役割について、また筆者はマインツ選帝侯領およびケルン選帝侯領レンス市における魔女迫害について執筆を担当することになっている。これは2011年中に発表される予定である。また、2010年9月にマルティン・ルター・ハレ・ヴィッテンベルク大学において行われた日独共同大学院秋季セミナーにおいて「近世における請願状の諸機能-マインツ選帝侯領における魔女迫害の事例から-」と題してこれまでの史料調査に基づきドイツ語での口頭研究発表を行った。トリーア・ケルン選帝侯領とマインツ選帝侯領における魔女迫害が異なる方法によって行われたことに着目するという地域比較研究の視点から、史料調査を中心に作業を進めた。精密な地域研究が著されているトリーア・ケルン両選帝侯領に対し、マインツ選帝侯領に関しては未だ十分な研究がなされていないという理由から、ヴュルツブルク・バイエルン州立文書館およびマインツ市立文書館において史料調査を行い、マインツ選帝侯領の魔女裁判における直訴状の役割を分析する作業を行った。直訴状は中世後期から近世にかけて君主一臣民間のコミュニケーション回路として反乱や暴動から議会制度まで様々な場面に登場する重要な史料群であり、直訴状をテーマとして伊独二国間での共同研究が行われ論集が出版されるなど、近世研究の文脈においてその重要性が徐々に認められるようになってきている。この直訴状という史料群そのものを取り上げることによって、様々な研究領域と魔女研究を切り結ぶ可能性が開かれる。その成果の中間報告として2月に日独の研究会・学会で報告を行った。国内の報告では魔女裁判において直訴状が果たした役割を文書館史料を紹介しつつ具体事例を挙げ整理した。直訴状と言うある種普遍的な史料を取り上げたことにより、様々な分野の研究者から質問と高い関心が寄せられたことも付記する。また魔女迫害というテーマに関してかなりの精度で研究が進んでいるドイツにおいても、直訴状は集中的には取り上げられていない。直訴状に着目しつつ三聖界選帝侯領における魔女迫害の構造を比較するという観点は、ドイツで行われた学際魔女研究学会・年次大会においてもおおよその支持を得られた。
一級アミノ配位子を有する遷移金属錯体触媒による生理活性物質の高効率合成

すでに確立した新たなパロキセチンの効率的合成法においてその鍵段階となる対称イミド類の水素化の不斉収率について精査したところ独自に開発したキラルCp*Ru(PN)錯体触媒と基質の構造の組み合わせによって>99%以上のエナンチオ選択性で対応する生成物が得られることを明らかにした.得られた生成物は光学純度を損なうことなく抗鬱剤光学活性パロキセチンに短行程で変換することができる.またキラルCp*Ru(PN)錯体をもちいるアリルアルコールの異性化において動的速度論的分割が円滑に進行しラセミ体原料より対応するケトン類が最高72%eeで得られることを見いだし,工業原料よりわずか4工程で光学活性ムスコンの合成が可能であることを示した.さらにアセトンを酸化剤とする非対称1,4-ジオール類の酸化的ラクトン化についてはCp*Ru(PN)錯体触媒のPN配位子の骨格を変化させることでレジオ選択性の制御が可能であることを明らかにし,抗腫瘍性リグナン類の重要中間体であるβ-アリールメチル-γ-ブチロラクトンの高効率合成法として十分な実用性を備えていることを確認した.さらに同様の錯体触媒によってアセトン存在下トリオール類が高位置選択的にラクトン化され,γ-ブチロラクトンのみを生成物として与える極めてユニークな反応を見いだし,L-Factorやムリカタシンなどの生理活性天然物が効率良く得られることを示した.またこれらいずれの反応においても鍵となるCp*Ru(PN)錯体の新規合成法を見いだし,さらに洗練された触媒反応の確立に向けて錯体分子のデザインの可能性を広げている.三級ホスフィンー一級アミンキレート配位子(PN配位子)を有するペンタメチルシクロペンタジエニルルテニウム錯体触媒の高極性官能基の水素化分解能力を利用することにより、3-アリールグルタルイミド類のエナンチオ選択的水素化分解を達成した。原料のグルタルイミド類は安価なグルタコン酸より容易に調製でき、また得られる光学活性ヒドロキシアミドは短行程で光学活性ピペリジン誘導体に導くことができるため、本反応は新たな触媒的不斉合成法として有用である。実際、この方法を用いることで抗うつ剤(-)-パロキセチンの効率的合成法を開発した。また同様の錯体触媒がアセトンを酸化剤とするジオール類の酸化的ラクトン化反応に極めて有効であることを利用し、イタコン酸類から容易に調製される2位にアリールメチル基を有する1,4-ジオール類を抗腫瘍性リグナン類の合成中間体であるβ-アリールメチル-γ-ブチロラクトンに高レジオ選択的に変換することに成功した。さらに同様の触媒によるアリルアルコール類の分子内水素移動による飽和カルボニル化合物への異性化反応についてはプロキラルオレフィンを有するラセミ体のアリルアルコールの動的速度論的分割を伴う新規不斉異性化反応を開発し、これを鍵段階とする(R)-ムスコンの短段階合成法を確立した。これらの反応におけるエナンチオ選択性やレジオ選択性の発現はいずれもPN配位子のキレート骨格の立体効果に起因するものであり、より高い選択性を実現するためのPN配位子の分子デザインの指針を得ている。すでに確立した新たなパロキセチンの効率的合成法においてその鍵段階となる対称イミド類の水素化の不斉収率について精査したところ独自に開発したキラルCp*Ru(PN)錯体触媒と基質の構造の組み合わせによって>99%以上のエナンチオ選択性で対応する生成物が得られることを明らかにした.得られた生成物は光学純度を損なうことなく抗鬱剤光学活性パロキセチンに短行程で変換することができる.またキラルCp*Ru(PN)錯体をもちいるアリルアルコールの異性化において動的速度論的分割が円滑に進行しラセミ体原料より対応するケトン類が最高72%eeで得られることを見いだし,工業原料よりわずか4工程で光学活性ムスコンの合成が可能であることを示した.さらにアセトンを酸化剤とする非対称1,4-ジオール類の酸化的ラクトン化についてはCp*Ru(PN)錯体触媒のPN配位子の骨格を変化させることでレジオ選択性の制御が可能であることを明らかにし,抗腫瘍性リグナン類の重要中間体であるβ-アリールメチル-γ-ブチロラクトンの高効率合成法として十分な実用性を備えていることを確認した.さらに同様の錯体触媒によってアセトン存在下トリオール類が高位置選択的にラクトン化され,γ-ブチロラクトンのみを生成物として与える極めてユニークな反応を見いだし,L-Factorやムリカタシンなどの生理活性天然物が効率良く得られることを示した.またこれらいずれの反応においても鍵となるCp*Ru(PN)錯体の新規合成法を見いだし,さらに洗練された触媒反応の確立に向けて錯体分子のデザインの可能性を広げている.
新規がん抑制蛋白質TSLC1群による細胞接着と極性形成の制御に関する研究

上皮細胞間、並びに上皮と間質細胞との接着を介した相互作用は、細胞の増殖、分化、細胞死、運動性など重要な生命現象に深く関わり、その破綻は、がんをはじめ様々な病態を生じることが知られている。そこで、我々ががん抑制遺伝子として同定した細胞接着分子TSLC1とその経路上の分子群を標的として、正常上皮における接着を介した増殖の制御や極性形成の生理的機構の解明を試みた。この結果、以下の三つの知見を得た。1)TSLC1の結合蛋白質を探索し、アクチン結合性蛋白質4.1群の一つである4.1N分子を同定した。4.1N分子は、以前にTSLC1結合蛋白質として同定したDAL-1/4.1Bと異なり、大腸上皮や神経系細胞で強く発現し、組織特異的な機能を示す可能性が示唆された。2)TSLC1蛋白質は、そのC端に存在するPDZ結合モチーフを介して、膜結合性グアニレート・シクラーゼ群に属するMPP1,MPP2分子と結合することを見出した。MPP1,MPP2も様々な組織で発現し、以前にTSLC1結合蛋白質として同定したMPP3と構造類似性を示す。しかしHEK293細胞の接着の初期には、MPP1,MPP3ではなくMPP2が接着部位に局在してTSLC1,4.1Bと複合体を形成し、初期の接着形成に関わることを見出した。3)TSLC1のsiRNAを導入してHEK293細胞でのTSLC1の発現を欠如させると、コラーゲン塗布プレート上での上皮様細胞形態が崩れ、細胞接着が未熟となることを見出した。以上の結果から、TSLC1が4.1群蛋白質、膜結合性グアニレート・キナーゼ群蛋白質と複合体を形成し、細胞接着や接着を介する上皮様細胞形態の構築に必須の働きをすることが示された。我々が同定した肺非小細胞がんの新規がん抑制蛋白質TSLC1は免疫グロブリン様接着分子に属し、膜の裏打ち蛋白質群と結合して細胞接着のシグナルを細胞骨格や下流の分子に伝達する。そこで、TSLC1蛋白質による正常上皮細胞の接着を介した増殖の制御や極性形成の生理的機構を明らかにすることを研究目的として、まずTSLC1の関わる経路上の分子群の同定を試みた。TSLC1蛋白質の細胞内領域を標的として酵母2ハイブリッド法により結合蛋白質を検索し、Membrane protein palmitoylated 3(MPP3)分子を同定した。TSLC1,MPP3が共に発現しているHEK293細胞のlysateを抗TSLC1抗体で免疫沈降し、抗MPP3抗体を用いたウエスタンブロット解析により検出すると、MPP3分子が確認された。またGST-pull down法により、TSLC1のC端に存在するPDZ結合モチーフを介して、MPP3分子が直接TSLC1と結合することを示した。さらにHEK293細胞で、TSLC1とMPP3とが細胞接着面で共局在することを共焦点顕微鏡解析により明らかにした。MPP3は、ショウジョウバエのがん抑制蛋白質Discs large(Dlg)のヒト相同体の一つで、細胞の極性形成に関与すると考えられている。従って、TSLC1は細胞内領域でMPP3と結合し、細胞接着を介する細胞極性形成の制御に関わっていることが示唆された。さらに、MPP3と構造類似性を示す複数の分子がTSLC1と結合することを見出し、これらの分子群の、各組織や生理的状態における使い分けについて検討している。

上皮細胞間、並びに上皮と間質細胞との接着を介した相互作用は、細胞の増殖、分化、細胞死、運動性など重要な生命現象に深く関わり、その破綻は、がんをはじめ様々な病態を生じることが知られている。そこで、我々ががん抑制遺伝子として同定した細胞接着分子TSLC1とその経路上の分子群を標的として、正常上皮における接着を介した増殖の制御や極性形成の生理的機構の解明を試みた。この結果、以下の三つの知見を得た。1)TSLC1の結合蛋白質を探索し、アクチン結合性蛋白質4.1群の一つである4.1N分子を同定した。4.1N分子は、以前にTSLC1結合蛋白質として同定したDAL-1/4.1Bと異なり、大腸上皮や神経系細胞で強く発現し、組織特異的な機能を示す可能性が示唆された。2)TSLC1蛋白質は、そのC端に存在するPDZ結合モチーフを介して、膜結合性グアニレート・シクラーゼ群に属するMPP1,MPP2分子と結合することを見出した。MPP1,MPP2も様々な組織で発現し、以前にTSLC1結合蛋白質として同定したMPP3と構造類似性を示す。しかしHEK293細胞の接着の初期には、MPP1,MPP3ではなくMPP2が接着部位に局在してTSLC1,4.1Bと複合体を形成し、初期の接着形成に関わることを見出した。3)TSLC1のsiRNAを導入してHEK293細胞でのTSLC1の発現を欠如させると、コラーゲン塗布プレート上での上皮様細胞形態が崩れ、細胞接着が未熟となることを見出した。以上の結果から、TSLC1が4.1群蛋白質、膜結合性グアニレート・シクラーゼ群蛋白質と複合体を形成し、細胞接着や接着を介する上皮様細胞形態の構築に必須の働きをすることが示された。
ペルオキシダーゼの酸素脱着反応に伴う構造変化の結晶的追跡

既にArthromyces ramosus由来のペルオキシダーゼ(ARP)の結晶構造を1.9Å分解能で決定している。またシアンイオンおよび三ヨウ素イオン結合型の構造を決定し、これらのイオンがヘムの遠位側からヘム鉄に結合するに伴い、活性部位を構成する残基がいかなるコンフォメーション変化を起こしたかを具体的に示した。そこで平成6年度は、ARPが基質である過酸化水素と反応する際、どのような構造変化を起こすかを、以下の2通りの方法で調べた。1.溶液状態ではARPは基質である過酸化水素と速やかに反応して中間体compound Iに変換されるが、結晶状態では、予期に反し、この変換が認められなかった。結晶状態でもARPはシアンイオンと結合することから、上記のことはcompound Iへの変換にはARP分子の動きが必要であることを示唆している。グラフィクスを用いて素反応を立体化学的に検討し、ARPは活性残基(遠位ヒスチジン)のイミダゾール環の配向が制限を受けているため、反応が進行しないと解釈した。これを実証するため、イミダゾール環の配向を制御している水素結合の方向が変化したあるいはこれを無くした変異ARPの調製を検討中である。2.阻害剤が脱着することに伴うARPの動きを見るため、ARPの一酸化炭素結合型の結晶を調製した。一酸化炭素結合型の構造を精密に決定し、さらにフラッシュフォトリシスで一酸化炭素の解離に伴うタンパク部分の早い動きを追跡する予定である。なおARPのnative結晶は放射光を利用したラウエ法に適していることを確認した。
衣服圧に関する研究-特に衣服圧に影響を与える諸因子について-

従来より、衣服の着心地の定量化が望まれていた。我々は、本研究の中で新しい衣服圧計測システム(液圧平衡法)を確立した。このシステムで計測した衣服圧は着心地感とよく対応することがわかった。そこで、この衣服圧と皮下脂肪、体表の粘弾性、官能評価との関連を調べた。超音波診断装置を用いて腹部の皮下脂肪の厚さを調べたところ、ウエストベルトを装着すると、ベルト下では皮下脂肪の厚さが減り、ベルトの上下の体部位では厚くなった。これらの結果から、ベルト圧に皮下脂肪の厚さが寄与する割合を求めると、約30%であった。一方ベルト圧に体表の応力が寄与する割合は約65%であった。履き心地の良い紳士の靴下圧は、口ゴム部で10mmHg、足首では510mmHgであった。好まれる成人婦人用ハイソックス圧は、静立時の下腿において510mmHgであった。同一衣服素材を用いて作製したウエストベルトとウエストニッパーを着用した場合、ウエストライン上に発生した圧は、前者より後者を装着した時の方が高かった。浴衣を着た時、おじぎに伴う着くずれは、主として胸元、帯の上端、おはしょりの下端および右脇線上の4部位に生じた。静立位で1部位当たり20mmHg以上の圧が生じるように腰紐を結んだ場合、圧値が高くなる程ずれ量が増した。おじぎに伴うおはしょりのずれ量と圧の変化率の間には、ベキ法則が成り立つことが分かった。浴衣を着慣れる(50回着用する)と、腹部に発生する浴衣圧の値は、どの被験者でも着用回数の増加に伴って、7mmHg/部位に収束した。衣服による圧迫がいかに自律神経系の機能に影響を与えるかを考察した。例えば、種々の強度の上腕圧迫の影響を手掌の皮膚温応答を指標として調べたところ、むしろ弱い圧迫刺激(8mmHg程度)によって皮膚温が顕著に下降することが分かった。1.人体の内部組織構造と衣服圧:ウエストベルト下の内部組織構造を超音波診断装置を用いて調べた。ベルト着用によって大きく変化したのは皮下脂肪組織の厚み(以下皮脂厚と略す)であった。皮脂厚はベルト未着用時においても部位によって異なり、左右差も認められた。皮脂厚は吸息相よりも呼息相で厚く、かつ、自然呼吸よりも腹式呼吸でその変化の割合は大きかった。測定部位と同側へ屈曲すれば皮脂厚は厚くなり、対側に屈曲すれば薄くなった。静立位であってもベルトを着用すると、ベルト下の皮脂がその上下に逃れるように移動することがわかった。また、ベルトの拘束量を増すと、皮脂厚は脊柱付近と体側線を除いて減少することがわかった。このように皮脂厚は呼吸・動作・体位・拘束量(締め率)によって変化することがわかった。自然呼吸時の吸息相における立位と椅座位、静止時と屈曲(左右側屈と前屈)時、ベルトの拘束量(3種)の組合せの条件下で、ベルト圧とベルト下の皮脂厚との間の相関係数を求めたところ、全ての組み合わせの約3割の件数で高い正または負の相関が認められた。2.衣服圧と体表の粘弾性:体表の粘弾性測定装置を製作し、押し棒の断面を体表面に対し垂直に保ちつつ、一定速度(押し棒の断面積1cm^2、進入速度4mm/sが適切である)で変位させた際の応力・ひずみ波形を求めることができた。

ウエストラインより、6cm上9cm下までの領域を3cm間隔で縦横に線引きし、その交点の応力・ひずみ波形を求めた。その結果、皮下組織構造に起因すると思われる17部位(右半身のみ測定)から得られる波形のタイプに分類できた。3.衣服圧測定と官能評価から、着心地の良いブラウスの作製には肩形状、ブラジヤーではカップにおけるダーツ配分が重要な因子であることがわかった。1.衣服圧と体表の粘弾性:平成6年度申請した機械刺激装置(変位量:10mm、耐圧:3Kg...特注)を自作の体表の粘弾性測定装置に取り付け、クリープ波形を求めている。現在、この値から体表の粘弾性を算出し、これが衣服圧とどのような関係にあるか検討している。2.体表面のレリーフの変化と衣服圧:非接触で瞬時に体表面のレリーフが得られるような3次元人体形状計測装置を自作している。装置が2×2×2mと大型でありかつ高精度のものを目指しているので、その組立に時間を費やしている。3.浴衣圧と呼吸運動・体型・着崩れ量・官能評価との関係:最もシンプルな和服である浴衣を作製し、体型の異なった被験者5人(少なくとも1回に1時間以上20回、計90時間以上浴衣を着用した経験者)を用いて浴衣圧を測定した。浴衣圧は呼吸運動の位相に同期して変動し、更に、体位・動作に伴って変化することがわかった静立位における浴衣圧は、主に腹部に発生し、その中でも最も圧の高い部位は(2重の帯が巻かれている下の)腰紐と浴衣の間(腰紐面)であった。なお、腰紐面上のどの測定部位であっても、15mmHg以下(きつめを好み、かつ、右脇線が最も崩れた被験者1名を除く)であった。静立位における浴衣圧と着崩れ量、体型、官能評価との関係をSPEARMANの順位相関係数を用いて検討したところ、腰紐面における圧が重要であることがわかった。この圧値が高い被験者程、右脇線を除く部位の着崩れ量が減少し、かつ、きつく着ていると評価した。右脇線のずれ量は腰紐面の圧が高い被験者程多かった。つまり、腰紐をきつく締めすぎる(例えば一部位で20mmHg以上)は着崩れを防せぐ有効な手段ではなく、むしろ、着崩れを増す原因となることがわかった。着崩れ感は、胸元のずれ量の多さに反映し、トップバストとアンダーバストの周径の差の大きい被験者程、着崩れが増すことがわかった。4.動作に伴う浴衣圧の変化・浴衣圧に及ぼす着慣れの影響等解析中である。成人女子の皮膚温をサーモグラフィ装置を用いて全身を37部位に分けて調べたところ、皮膚温は有意に時刻変動・月経周期変動することがわかった。そこで、被験者の月経周期の位相と圧迫開始時刻とを統制し、左手上腕を幅10cmの血圧測定用加圧布で2分間・2回圧迫した。左手-掌面の皮膚温は40mmHgで圧迫すると直ちに低下し、圧迫解除後には回復するリズム的挙動を示した。一方、10mmHgで加圧した時の同測定部位における皮膚温は、1回目の圧迫開始時点から低下し始め、圧迫解除後もなお低下し、なかなか回復しないことがわかった。このように、10mmHg程度の弱い圧刺激は、ヒトが日常経験している加圧を意識しない衣服圧レベルの刺激であったため、体温調節反射が働かなかったと考えられる。動作(おじき)に伴う浴衣圧の変化、おはしょりの着くずれ量、背側の皮膚の伸びとの関連を調べた。おはしょりの着くずれは座礼時・立礼時ともに、どの被験者であっても背側に生じた。おはしょりの着くずれ量はおじぎの回数や立ち座りの回数によって増した。おじぎに伴う背側の皮膚の伸びは主に垂直方向(脊椎骨の配列と同方向)に生じ、その伸び率は最大135%であった。