hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
深海底ケーブルを用いた海洋化学環境の長期連続モニタリングの試み

平成18年4月5日,海洋調査船「なつしま」(JAMSTEC)NT06-06航海の際に,無人探査機ハイパードルフィンを用いて,相模湾初島沖深海底総合観測ステーション(水深1,175m)の海底ケーブルに,前年度に調整した長期型現場マンガン分析装置(GAMOS-IV)を接続し,初島沖冷湧水域における海底直上水中のMnの長期連続モニタリングを開始した。GAMOS-IVからの毎秒のリアルタイムMnデータは,深海底総合観測ステーションから海底ケーブルを経由してJAMSTEC初島陸上局へ伝送され,さらに1時間毎に蓄積されたデータがJAMSTEC横浜研究所に送信された。6月25日,「なつしま」NT06-12航海の際に,再びハイパードルフィンを用いてGAMOS-IVを観測ステーションから脱着して船上に回収した。この間GAMOS-IVは海底面で正常に作動し,81日間にわたる深海底での長期現場化学分析に初めて成功した。リアルタイムでの現場化学データ回収時間としては世界最長である。観測中ほぼ12時間毎にブランクと標準溶液を分析して,現場における分析感度の変化を正確に補正した。相模湾初島沖では,海底火山活動に伴うMn異常が知られていたが,今回得られた連続データにおいても,深部間隙水の湧出によると見られるMn濃度の複雑な時系列変動が明らかになった。海底設置から20日後に伊豆半島東方沖で発生した海底地震(M5.6)と同期してMn濃度に大きな異常が観測され,地震に伴う海底直上水の化学的変化がリアルタイムで検出された。これらの研究成果は日本海洋学会秋季大会(18年9月),JAMSTECしんかいシンポジウム(19年2月)で公表するとともに,国際シンポジウムUnderwater Technology 2007(19年4月)へ論文を提出した。本研究は,水深1000mを超える深海底での,長期(数ヶ月)にわたって連続して行なうフロースルー式現場化学分析モニタリングの初の試みである。我々のグループですでに開発し,海底熱水活動探査などに実績のある化学発光型現場化学分析装置GAMOS(マンガン分析用)を活用・改造し,海洋研究開発機構(JAMSTEC)保有の相模湾初島沖深海底総合観測ステーションの海底ケーブルと接続してリアルタイムの分析データ回収を目指している。平成17年度は,本研究(2年計画)の初年度として,以下の2点の準備作業を順調に達成した。1)平成17年7月,JAMSTECの平成18年度深海調査研究課題公募に研究プロポーザルを提出した。本プロポーザルは高い評価を得て採択され,無人潜水船「ハイパードルフィン」を用いたGAMOS設置・回収のための海洋調査船「なつしま」航海(平成18年4月に設置のための2潜航,同年6月に回収のための1潜航)を確保した。2)海底ケーブルを介して初島基地と海底のGAMOSとが問題なく接続・通信でき,かつ数ヶ月の長期にわたって連続化学分析が行なえるよう,GAMOS内部の電源廻りと通信プロトコルの変更,水中脱着プラグの搭載,海底設置用筐体の作成など,本研究に必要な改造を,平成18年2月までにすべて完了した。平成17年11月に研究グループ会議を開催し,細部にわたる打ち合わせを行なった。また平成18年3月にハイパードルフィン運航チームおよび「なつしま」との事前打ち合わせを行ない,4月37日に実施する「なつしま」NT-06-06航海におけるGAMOSの海底ケーブル接続とデータ通信の具体的作業手順を確認した。
複合動作の順序制御に関わる脳内機構

霊長類の大脳皮質には多数の運動領野が存在し,それぞれが存在意義を有すると考えられる.研究の中心は,それら大脳の運動関連領野が複合動作の順序制御に,如何に関与するかを解明することにあった.特に本年度は,大脳前頭葉内側面に定義された新しい領野である前補足運動野の細胞活動について,その特性を明らかにしたことが顕著な成果といえる.4頭の日本ザルを使用した.まずオペラント学習によって,(1)左に回転させる,(2)前方に押す,(3)後方を引くという3種の運動を行わせた.まず前方パネル上のLEDの色によって行うべき運動を指示した.サルは特定の順序を,5回の試行の間に記憶することを要求された.それに引き続く6回の試行に於いては,記憶した順序によって,LEDの指示無しで3種の運動を行った.最初の運動開始前には,2.54.5秒の待機時間を,2番目,3番目,それぞれの前には約1秒の待機時間を設定した.次に無菌的手術で装着したシリンダーから微小電極を刺入し,単一細胞の活動を記録解析した.一次運動野細胞の多数例に於いては,特定の運動遂行に伴う活動がみられ,その活動変化の大きさは,運動の順序とは無関係に一定であった.しかし補足運動野細胞の多数例については,行うべき運動の種類に特異的なのではなく,如何なる順序で運動を行おうとするかについて特異的な活動が,待機時間中に記録された.次は前補足運動野細胞の活動を解析した.それらの多くは,動作の順番情報,すなわち何番目に行う動作であることをコードするものであった.他方,新たな順序を学習しようとする際に特異的な活動も見出された.これらの所見は,複合動作の順序制御における前補足運動野の役割を具体的に示すものである.霊長類の大脳皮質には多数の運動領野が存在し,それぞれが存在意義を有すると考えられる.研究の中心は,それら大脳の運動関連領野が複合動作の順序制御に,如何に関与するかを解明することにあった.特に本年度は,大脳前頭葉内側面に定義された新しい領野である前補足運動野の細胞活動について,その特性を明らかにしたことが顕著な成果といえる.4頭の日本ザルを使用した.まずオペラント学習によって,(1)左に回転させる,(2)前方に押す,(3)後方を引くという3種の運動を行わせた.まず前方パネル上のLEDの色によって行うべき運動を指示した.サルは特定の順序を,5回の試行の間に記憶することを要求された.それに引き続く6回の試行に於いては,記憶した順序によって,LEDの指示無しで3種の運動を行った.最初の運動開始前には,2.54.5秒の待機時間を,2番目,3番目,それぞれの前には約1秒の待機時間を設定した.次に無菌的手術で装着したシリンダーから微小電極を刺入し,単一細胞の活動を記録解析した.一次運動野細胞の多数例に於いては,特定の運動遂行に伴う活動がみられ,その活動変化の大きさは,運動の順序とは無関係に一定であった.しかし補足運動野細胞の多数例については,行うべき運動の種類に特異的なのではなく,如何なる順序で運動を行おうとするかについて特異的な活動が,待機時間中に記録された.次は前補足運動野細胞の活動を解析した.それらの多くは,動作の順番情報,すなわち何番目に行う動作であることをコードするものであった.他方,新たな順序を学習しようとする際に特異的な活動も見出された.これらの所見は,複合動作の順序制御における前補足運動野の役割を具体的に示すものである.複数運動の順序制御に関与する大脳皮質の各領野の活動についてはいまだに報告がなされていないが、障害後の欠落徴候の観察から、補足運動野の役割が示唆されてきた。そこで本研究では、個々の神経細胞活動が、順序制御を要する複数運動遂行課題に伴って、如何なる変化を示すかを、大脳皮質の補足運動野と一次運動野の細胞について比較しながら解析した。日本ザルの右腕にマニピュランダムを装着し、それに対し(1)左に回転させる、(2)前方に押す、(3)後方に引くという3種の運動を行わせた。まず前方パネル上のLEDの色によって行うべき運動を指示した、サルは特定の順序を、5会の試行の間に記憶することを要求された、それに引き続く6回の試行に於いては、記憶した順序によって、LEDの指示梨で3種の運動を行った。最初の運動開始前には、2.54.5秒の待機時間を、2番目、3番目それぞれの前には約1秒の待機時間を設定した。次に無菌的手術で装着したシリンダーから微小電極を刺入し、単一細胞の活動を記録解析した。一次運動野細胞の多数例に於ては、特定の運動遂行に伴う活動がみられ、その活動変化の大きさは、運動の順序とは無関係に一定であった。しかし補足運動野細胞の多数例については、行うべき運動の種類に特異的なのではなく、如何なる順序で運動を行おうとするかについて特異的な活動が、待機時間中に記録された。この実験結果は、順序制御に於いて補足運動野活動が、重要な役割をもつことを示唆する。また、補足運動野の神経回路網において、行うべき複数の運動パターンが形成されることも示唆され、極めて興味深いデータが得られたといえる。今後は大脳の他の領野について検索を進めたい。

大脳皮質には多数の運動関連領野がある.複合動作の順序制御に関しては,個々の運動野がそれぞれ別の役割を有するという可能性が言われてきたが,それが証明する具体的な証拠はまだ得られていなかった.そこで本研究では、個々の神経細胞活動が、順序制御を要する複数運動遂行課題に伴って、如何なる変化を示すかを、大脳皮質の補足運動野と一次運動野の細胞について比較しながら解析した.日本ザルの右腕にマニピュランダムを装着し、それに対し(1)左に回転させる、(2)前方に押す、(3)後方に引くという3種の運動を行わせた.まず前方パネル上のLEDの色によって行うべき運動を指示した.サルは特定の順序を、5会の試行の間に記憶することを要求された、それに引き続く6回の試行に於いては、記憶した順序によって、LEDの指示梨で3種の運動を行った.最初の運動開始前には、2.54.5秒の待機時間を、2番目、3番目それぞれの前には約1秒の待機時間を設定した.次に無菌的手術で装着したシリンダーから微小電極を刺入し、単一細胞の活動を記録解析した.一次運動野細胞の多数例に於ては、特定の運動遂行に伴う活動がみられ、その活動変化の大きさは、運動の順序とは無関係に一定であった.しかし補足運動野細胞の多数例については、行うべき運動の種類に特異的なのではなく、如何なる順序で運動を行おうとするかについて特異的な活動が、待機時間中に記録された.この実験結果は、順序制御に於いて補足運動野活動が、重要な役割をもつことを示唆する.また、補足運動野の神経回路網において、行うべき複数の運動パターンが形成されることも示唆され、極めて興味深いデータが得られたといえる.さらに,他の運動領野である前補足運動野についても特徴的な活動がみられ,この新しく定義された領野の機能のひとつが明らかとなった.霊長類の大脳皮質には多数の運動領野が存在し,それぞれが存在意義を有すると考えられる.研究の中心は,それら大脳の運動関連領野が複合動作の順序制御に,如何に関与するかを解明することにあった.特に本年度は,大脳前頭葉内側面に定義された新しい領野である前補足運動野の細胞活動について、その特性を明らかにしたことが顕著な成果といえる.4頭の日本ザルを使用した.まずオペラント学習によって,(1)左に回転させる,(2)前方に押す,(3)後方に引くという3種の運動を行わせた.まず前方パネル上のLEDの色によって行うべき運動を指示した.サルは特定の順序を,5回の試行の間に記憶することを要求された.それに引き続く6回の試行に於いては,記憶した順序によって,LEDの指示無しで3種の運動を行った.最初の運動開始前には,2.54.5秒の待機時間を,2番目,3番目,それぞれの前には約1秒の待機時間を設定した.次に無菌的手術で装着したシリンダーから微小電極を刺入し,単一細胞の活動を記録解析した。一次運動野細胞の多数例に於いては,特定の運動遂行に伴う活動がみられ,その活動変化の大きさは,運動の順序とは無関係に一定であった.しかし補足運動野細胞の多数例については,行うべき運動の種類に特異的なのではなく,如何なる順序で運動を行おうとするかについて特異的な活動が,待機時間中に記録された.次は前補足運動野細胞の活動を解析した.それらの多くは,動作の順番情報,すなわち何番目に行う動作であることをコードするものであった.他方,新たな順序を学習しようとする際に特異的な活動も見出された.これらの所見は,複合動作の順序制御における前補足運動野の役割を具体的に示すものである.
巨大な正方晶歪みのもたらす特異的な物性の探索

本研究では正方晶ペロブスカイトPbTiO3をベースとし、PbとTiを含む酸フッ化物の研究を行った。結果、新物質Pb2Ti4O9F2とPb2Ti2O5.4F1.2を発見することに成功した。精密構造解析を行った結果、Pb2Ti4O9F2中でO/Fのアニオン秩序配列が存在することを実験的に明らかにした。また、Pb2Ti2O5.4F1.2においては、これがパイロクロア型構造を持つことを確かめ、さらに対称中心のある構造にも関わらず、非常に巨大な誘電率を示すことを発見した。これは結晶中の局所的な歪みを反映しているものだと考えられる。今年度はPb,Biを含むペロブスカイト酸化物の研究を行った。本研究課題である巨大な正方晶歪みを有する系として、Bi2ZnVO6などの、ABO3で表記されるペロブスカイトにおいて、Bサイトを異なる二つ以上の金属イオンが占有する系を対称とした。SPring-8にて放射光粉末X線回折実験を行い、リートベルト解析を用いて構造相転移を精密に調べた。Bi2ZnVO6はBiCoO3と同様の構造を取るが、BiCoO3が3 GPaで構造相転移するのに対し、6 GPaまで巨大正方晶歪みが安定であることがわかった。両者の違いは、スピン状態転移の影響を伴うか伴わないかの違いを反映しているのではないかと考えている。今年度は、Pbを含む系において、アニオン複合化物の研究も行った。Pb,Tiを含むPbTiO3は、Pb2+の6s2孤立電子対とTi4+のd0電子配置により、正方晶歪みを有する結晶構造が安定化されると指摘されている。しかしながら、Pb2+とTi4+を含む酸化物としては、PbTiO3とPbTi3O7が報告されるのみである。本研究では、O2-とF-を複合化することにより、新しいPb2+,Ti4+を含む化合物の合成を目指した。物質探索を行った結果、新物質Pb2Ti4O9F2を発見した。この物質はBi2Ti4O11の高温常誘電相と同じ構造であり、Bi3+,Pb2+の6s2孤立電子対によって安定化される、珍しい結晶構造であると言える。さらに精密構造解析を行った結果、O2-とF-が秩序化していることが示唆された。このようにアニオンがオーダーしている系は、固体化学的に、興味深い系であると言える。今後は本研究をさらに発展させ、巨大正方晶歪みのもたらす分極回転現象などの構造物性を明らかにしていきたい。今年度は、正方晶歪みの巨大化を目的として、正方晶ペロブスカイトPbTiO3をベースに、アニオンサイトを酸素とフッ素で複合化する実験を行った。結果、封管法を用いた固相反応でPb2Ti2(O/F)6.6という組成の物質を合成することに成功した。この物質は、パイロクロア構造特有のXRDパターンを示した。これは価数の異なる酸素イオンとフッ素イオンで複合化したことにより、安定なカチオンアニオン比が変化し、ペロブスカイトABX3からパイロクロアA2B2X7の構造が安定化されたことを示している。また、Pb2Ti2(O/F)6.6は他の酸化物パイロクロアでは見られないほどの高い誘電率を示すことを発見した。今後は、さらに精密構造解析を行っていき、結晶構造と高誘電率の関係を明らかにしていきたい。目的としていた新物質の発見、および構造解析は順調に進んでおり、期待していた成果はほぼ得られている。固体化学昨年度の成果により、新物質の発見およびその構造解析を明らかに出来た。今後は、昨年度の知見を活かし、さらなる新物質の発見を目指すと同時に、分極回転などの正方晶歪み由来の興味深い現象を研究していく。所属している大学学部より、研究発表の旅費補助を受けられたため、その分が主に次年度使用額となった。合成手法の改良に使用する。具体的には、金・白金チューブを用いたガラス封管内での合成を行うための消耗品代とする。
代数的変換群の理論と応用

有向グラフの各頂点Pに有限次元ベクトル空間と群Gpを対応させると、それによって群G=πGpの表現(G,Vr)が自然に定義される。ベクトル空間Vrの群Gによる軌道分解を考察することが、可換環論、グラフ理論、代数幾何学、微分幾何学、幾何学的コントロール理論等との関連で問題となる。有向グラフΓの古典群による表現の不変式について考察を続けてきたが、不変式環の生成系をグラフ理論の用語を用いて具体的に決定することができた。この結果は、H_2 Weylのベクトル不変式に関する基本定理についての古典的理論の拡張を与える。有向グラフの表現の不変式環のヒルベルト関数を考えよう。一般に、ヒルベルト関数を具体的に計算することは非常に困難な問題であり、ごく少数の例外的な場合を除いては、決定されていない。しかしながら、有向グラフΓの表現の次元ベクトルの各成分をどんどん増大させていくと、ヒルベルト関数は、ある一変数形式的巾級数Pr(t)に近づいていくことを証明した。Pr(t)の一般項の漸近評価式を求めることを問題とする。有向グラフが非常に特別な場合には、それは自然数の分割数の母関数と一致して、古典的なHardy-Ramanujanの漸近式により与えられる。一般の有向グラフの場合にも、Pr(t)の一般項の漸近式を決定することができた。これらの研究成果については、現在論文を作成中である。
高性能性を生かした剛直な網目構造の構築とその利用

前年度に引き続き、耐熱性・耐薬品性に優れた芳香族ポリエーテルケトン鎖からなり、はしご状高分子の部分構造である二環性化合物および光学活性環状構造を主鎖に有する芳香族ポリケトンの合成研究を行った。前者については、前年度の研究結果より環化段階における収率の低さおよび二環性化合物の有機溶媒への溶解性の低さが問題点として挙げられた。本年度はこれらの改善を目指し、軸構造の異なる二種類の二環性化介物の合成を検討した。まず、軸構造の主鎖および側鎖にそれぞれエーテル結合を導入した四官能性フルオロ化合物を5-ブロモイソフタル酸クロリドから二段階で合成した。次に、得られた二種類の四官能性フルオロ化合物の過剰量のモノオールとの求核芳香族置換反応、アリーレンジホウ酸との鈴木カップリング環化反応を順次行うことで、はしご状高分子の部分構造である二環性化合物を合成した。いずれもフレキシブルな構造であるエーテル単位を軸構造に導入したことで有機溶媒への溶解性の改善は見られた。しかし、鍵反応である環化反応の著しい収率の向上は見られず、重合体および不溶成分であるゲル化生成物が副生した。後者については、前年度の検討より、光学活性環状構造〔空孔〕を主鎖に有する芳香族ポリケトンは得られたものの、十分高分子量体でなく、重合反応性の低いことが問題点として挙げられた。この低反応性は光学活性環状構造どうしの立体障害によるものと考え、本年度は、光学活性環状構造間に適度な分子・鎖長を有する芳香族ケトン単位を導入した芳香族ポリケトンの合成を検討した。芳香族ケトン単位として最も単純な構造であるベンゾフェノン単位を導入したときは、重合度の改善は全く見られなかったが、さらに分子鎖長を伸長した芳香族ケトン単位を導入することで重合度の改善が見られ、高分子量の光学活性環状構造を有する芳香族ポリケトンの合成が達成された。耐熱性、耐薬品性に優れた芳香族ポリエーテルケトン鎖からなるはしご状高分子の合成法の開発を目的に研究を展開した。さらに、光学活性な大環状構造を有するはしご状高分子への展開を図るため、はしご状高分子の網目部分に光学活性単位で1,1'-ビナフチル-2,2'-ジオキシ単位の導入を試みた。本年度検討したことは、以下の三点である。まず第一に、芳香族エーテルケトン鎖からなるオリゴマーあるいは高分子の環化反応によるはしご状高分子の合成検討を行った。しかし、最初のステップである重合段階において環化反応が競争して起こり、目的とする環前駆体を単離することができなかった。そのため、このルートを断念した。第二に、段階的網目構築反応によるはしご状高分子の合成検討を行った。p-ターフェニル骨格を有する四官能性フルオロ化合物とフッ化物との求核置換反応、ベンゼンジホウ酸との鈴木カップリング環化反応を行うことで、はしご状高分子の部分構造である二環性化合物が得られた。得られた高分子は溶解性が低い、収率が低いという問題があるため、分子設計の変更、反応設計の最適化がさらに必要である。第三に、軸不斉単位である1,1'-ビナフチル-2,2'-ジオキシ単位を含む環状化合物の合成およびその高分子材料への導入について検討を行った。その結果、反応をDMF希釈溶媒中条件で行い、二段階に分けて求核芳香族置換反応を行うことにより、目的とする光学活性大環状化合物およびその芳香族ポリケトン鎖への導入が達成された。
超高速動作電気光学レンズ変調器の開発と超短光パルス発生システムへの応用

本研究者らは今までに電気光学結晶の周期分極反転による疑似速度整合を利用した数テラヘルツ、サブピコ秒の高速性をもつ電気光学変調器,偏向器を世界に先駆けて達成してきた。さらにこの反転部の厚さや位置を制御することにより、変調の深さ、変調の山の来るタイミング(変調の位相)が制御できることを見出した。これらをビーム断面方向に分布させることにより、超高速で動作する疑似速度整合型の電気光学レンズや電気光学偏向器を考案した。本研究ではこのうちレンズ変調器に的を絞り、これを超短光パルス生成をはじめとする超高速光制御に応用するシステムの研究開発を行った。以下の研究成果を纏めたものである。1)高品位のドメイン反転技術の確立:超高速電気光学レンズ作製に不可欠な制御性の高い高圧電界印加によるドメイン反転技術を確立した。2)高速に凹凸とレンズが変化する電気光学レンズの動作と超高速位相変調器の機能を併せ持つ、レンズ位相変調器の最適化設計と動作確認:電気光学結晶にはLiTaO_3を用い,正確かつ高効率にレンズ変調効果をもたらす反転分布形状を求め、これに基づき、レンズ変調器を製作し、良質のレンズ変調器として動作することを確認した。このほか、レンズ動作と偏向器機能を併せ持つレンズ偏向器の開発にも成功した。駆動周波数は10-20GHz帯で現在世界最高速である。3)超短光パルス生成実験:2)のレンズ位相変調器に回折格子対とスリットを併用し、CWアルゴンレーザより約500fsの背景光の非常に少ない繰り返し16GHzのパルス列の生成に成功、また、3)のレンズ効果を持つ偏向器にスリットを用い2ps程度の帰りパルスが抑圧されたパルス列を得ることにも成功した。4)スリットの代わりに単一モード光ファイバーを用い、光ビームの空間コヒーレンスの向上と背景光の一層の低減を図るとともに、ファイバーの群速度分散を回折格子対の持つ分散で置き換え、光の利用効率を向上させる方式を新たに考案した。2)-4)はいずれも世界初の試みである。5)ファブリ・ペロー変調器に適用可能な低挿入損失のレンズ変調器の開発は完成に至らなかった。これは今後の課題としたい。本研究者らは従来の研究で電気光学結晶の周期分極反転による疑似速度整合を利用した数テラヘルツ,サブピコ秒の高速性をもつ電気光学変調器,偏向器を達成しているが,これによる超短光パルス発生では低消光比,残留背景光が問題となっていた.本研究ではこの問題の解決するため,分極反転の断面形状を工夫して,変調器,偏向器にレンズ変調効果を加味し,必要パルス生成,圧縮部を除く部分の光を除去する方法を提案するとともに,その動作実証を試みている.以下が現在までの研究成果である.・1高品位のドメイン反転技術の確立:高圧電界印加によるドメイン反転でより高精度を得るため,反転電流を実時間積分し反転電荷量をモニタできるシステムを構築した.この結果,安定な分極反転が得られるようになった.・2レンズ位相変調器の最適化設計と動作確認:電気光学結晶にはLiTaO3を用い,変調指数分布が2乗形となり,正確かつ高効率にレンズ変調効果をもたらす反転分布形状を求めた(これは2乗と言いよりは線形に近いものとなった).

これに基づき,レンズ変調器を製作し,良質のレンズ変調器として動作することを確認した.・3レンズ変調効果をもつ偏向器の設計と動作確認:線形に偏向し,往復でレンズ効果が凹凸となるレンズ偏向器を設計,試作し動作確認に成功した.・4超短光パルス生成実験: 2のレンズ位相変調器に回折格子対とスリットを併用し,約500fsの背景光の非常に少ない繰り返し16GHzのパルス列の生成に成功,また,3のレンズ効果をもつ偏向器にスリットを用い2ps程度の帰りパルスが抑圧されたパルス列を得ることにも成功している.いずれも世界初の試みである.今後さらにファブリ・ペロー変調器に適用可能な低挿入損失のレンズ変調器の開発研究に汲みたい.本研究者らは今までに電気光学結晶の周期分極反転による疑似速度整合を利用した数テラヘルツ,サブピコ秒の高速性をもつ電気光学変調器,偏向器を達成しているが,これをCWレーザに適用した超短光パルス発生では低消光比,残留背景光が問題となっていた.本研究ではこの問題の解決するため,分極反転の断面形状を工夫して,変調器,偏向器にレンズ変調効果を加味したレンズ変調器を開発し,パルス生成,圧縮に寄与する周波数チャープ部を除く部分の光を除去した高品位,高繰り返しの超短光パルス生成器への適用を行った.この結果,以下の研究成果を得ている.1.高品位のドメイン反転技術の確立:超高速電気光学レンズ作製に不可欠な制御性の高い高圧電界印加によるドメイン反転技術を確立した.2.レンズ位相変調器の最適化設計と動作確認:電気光学結晶にはLiTaO3を用い,正確かつ高効率にレンズ変調効果をもたらす反転分布形状を求め,これに基づき,レンズ変調器を製作し,良質のレンズ変調器として動作することを確認した.このほか,偏向機能を併せ持つレンズ変調器も開発にも成功した.駆動周波数は10-20GHz帯で現在世界最高速である.3.超短光パルス生成実験:2のレンズ位相変調器に回折格子対とスリットを併用し,CWアルゴンレーザより約500fsの背景光の非常に少ない繰り返し16GHzのパルス列の生成に成功,また,2のレンズ効果を持つ偏向器にスリットを用い2ps程度の帰りパルスが抑圧されたパルス列を得ることにも成功している.4.スリットの代わりに単一モード光ファイバーを用い,光ビームの空間コヒーレンスの向上と背景光の一層の低減を図るとともに,ファイバーの群速度分散を回折格子対の持つ分散で置き換え,光の利用効率を向上させる方式を新たに考案した.2-4はいずれも世界初の試みである5.ファブリ・ペロー変調器に適用可能な低挿入損失のレンズ変調器の開発や4の実証にいたっておらず,今後の課題としたい.
同位体と微生物解析による農地土壌におけるN2Oの生成経路の解明

一酸化二窒素(N2O)は強力な温室効果ガスであるとともにオゾン層破壊物質でもある。農業はN2Oの最大の人為的排出源であり、その主要な発生源である農耕地におけるN2Oの発生メカニズムの解明および発生削減技術の開発は急務である。N2Oの発生経路は主に微生物による硝化および脱窒(細菌脱窒、硝化菌脱窒、糸状菌脱窒)と考えられている。一方、N2O自然安定同位体比を用いることにより、これらの発生経路を推定できることが報告されている。我々は圃場におけるN2O連続測定装置を開発している。また近年、レーザー分光計を用いたN2O自然安定同位体比の連続測定手法を開発した。本課題は、我々がこれまでに開発した手法を発展させ、圃場でのN2Oフラックス連続測定、レーザー分光N2O同位体計によるN2O安定同位体自然存在比の連続測定および土壌微生物解析を組み合わせたN2O発生メカニズムの全体像の解明を行うことにより、将来的な発生抑制技術の開発につなげることを目的とした。ライシメーター圃場(黒ボク土、灰色低地土)において、春作と秋作の2作にわたりキャベツの栽培を行った。処理区は硝化抑制剤区および化学肥料(尿素)区とした。N2O発生量の連続測定、N2O安定同位体比および土壌中無機態窒素の測定を行った。その結果、硝化抑制剤区のN2O発生量は尿素区よりも有意に低かった。一方で収量は硝化抑制剤区のほうが有意に高かった。このため、硝化抑制剤の収量当たりのN2O発生量は尿素区よりも低くなった。土壌中無機態窒素の解析より、硝化抑制剤により圃場における硝化が抑えられていることが確認された。安定同位体比のデータについては、現在解析中である。当初の予定通り圃場実験を行い、N2O連続測定、N2O自然安定同位体比連続測定ならびに土壌中無機態窒素の分析を行った。このため、おおむね順調に進捗していると判断した。当初の予定通り、下記の計画を実行する。1.圃場実験(1)N2Oフラックスの自動連続測定を行う。(2)N2O自然安定同位体比連続測定を行う。(3)土壌中無機態窒素の変化について測定を行う。2.データ解析(1)複数年のデータ解析から、N2O発生量およびN2O発生削減率の年次変動を明らかにする。(2)N2O自然安定同位体比の解析を進め、N2O発生経路を明らかにする。当初計画通りに研究を進め、最終年度までにN2O発生経路の解明によりN2O発生削減策に資するという目的を達成する。
顎・顔面領域における多列検出器CTの臨床応用に関する研究

本研究は、顎顔面領域へのMD-CTの臨床応用に際し、その至適撮影条件を明らかにすることを主な目的とした。具体的には、顎関節症症例、顎変形症や顎顔面形成不全症例などにおける顎関節部の骨の診断への応用を考え、顎関節部の撮影条件について検討した,撮影時間の短縮と被曝量の低減が可能であり、かつ、読影のためのより良好な画像データを得るために、ビーム幅を一定にしたときにテーブル移動速度(ピッチ)、再構成間隔、再構成関数の組み合わせを最適化することに主眼をおいた。研究成果は以下のとおりである。顎関節部のMD-CT至適撮影条件は、管電圧;120kV、ビーム幅;1.25mmの条件で、頭部ファントムを撮影し次のとおりと考えられた。ヘリカルピッチ;3(High Quality)、再構成関数;bone、管電流;80mA、再構成間隔;0.25mm。撮影時間と被曝量:撮影時間;14.8秒、CTDIw, eff;25.08mGy、DLPw;139.15mGycm。顎関節部の冠状断、および矢状断の再構築画像において、骨を中心に評価をする場合、観察しやすい画像の条件は、再構成間隔に大きく影響されると考えられた。今回、1.25mmのビーム幅に対して、1.25mm、1.0mm、0.5mm、0.25mmの4とおりの間隔で画像データを再構成し、冠状断、および矢状断のMPR画像を作成したが、それらのうち、最小の0.25mm間隔による再構成が有効であった。再構成間隔を一定にして、管電流による比較を行ったが、画像の観察しやすさは、管電流の大きさに必ずしも依存しない可能性が考えられた。ヘリカルピッチ3とヘリカルピッチ6では、同一の被曝量を示す条件での比較で、ヘリカルピッチ3の方が、より観察しやすい画像が得られた。再構成関数は、骨を中心に観察する場合、硬組織表示に適した「bone」が最も有効であった。多列検出器を有するCT装置(multidetector helical CT)の臨床応用は始まったばかりである。多列検出器になったことにより時間短縮だけでなく画像構成や螺旋型CT装置とは性能評価および画像評価法をこれまでの螺旋型CTと比較し検討する必要がある。このため、本年度は多列検出器CTと螺旋型CTとの比較検討についてデータを収集した。螺旋型CT装置は東芝社製Xvigor Realを使用した。対象は広範囲な撮影を要し、三次元立体構築画像の作成を必要とされる顎変形症患者6名である。これらの撮影時間を測定した。また、表面被爆はガラス線量計を用いて計測した。結果は撮影時間について、骨構造の複雑な顔面部ではピッチ2とし、下顎部はピッチ3を併用した撮影設定によりこれまでの撮影方法と比較して17秒短縮することができ、診断に際して遜色ない画像を得ることができた。表面被爆の線量測定について、今回使用したガラス計は数値にかなりのバラつきがありデータとして信頼性に欠ける結果であった。したがって、今後は測定する線量計の機器選択および測定部位や測定方法について方法論を確立する必要があるとこが示された。画像情報の保存について、現在はスライスデータをDICOM形式でパソコン端末に転送してCDに焼き付けている。しかし、装置から収集したデータはボリュームデータである。

ボリュームデータは後にさまざまなデータ処理によって有用な画像情報となり得る。このため、今後はボリュームデータの利用法と保存法についても検討しなければならない。多列検出器CT(以下、MDCT)は従来の一列検出器CT(以下、SDCT)と比較して短時間に目的範囲を撮影できるようになった。さらに、従来より薄いスライス幅の画像が得られる。昨年度、私たちは撮影条件および三次元立体構築の比較検討を行い、MDCTはSDCTに比べて撮像時間の短縮が示された。そこで、撮影時間の短縮に伴う撮影タイミングの設定について検討した。CT装置はSDCTである東芝社製X-Viger Realを用いた。使用した造影剤はイオパミロン300シリンジ100ml。根本杏林堂社製のオートエンハンス自動注入装置を使用した。造影剤注入速度を1.1ml/sec.に設定し、口腔腫瘍を対象にしたTime density curveを作成した。その結果、造影剤注入後から動脈相のピークは20秒から35秒であった。静脈相では30秒から50秒であった。MDCTでは10数秒以下と非常に短い時間で撮影が終了するために良好な造影コントラストを得るためには撮影時のタイミングを厳密に設定しなければならない。造影剤投与量、注入方法、撮影開始時間などのプロトコールを決定していかなければならない。MDCTの造影検査において同一プロトコールの標準化と再現性が必要と考えられた。また、CT値の上昇をはじめる時間や造影剤到達時間のばらつきが大きいため患者間のTime density curveの変化を極力減少させ、安定したTime density curveが得られることを検証する。撮影時間短縮、低被曝量、高画質の観点から総合的に最適な撮影条件を決定することを目的に、今年度は多列検出器型CT装置(以下MDCT)の画像データを収集した。MDCTはLight SpeedQX/i(GE、以下LS)、Aquilion(東芝メディカル、以下Aq)の2機種を用いた。人骨ファントムの顎関節部5cmの範囲を、ヘリカルスキャンおよびノンヘリカルスキャンで撮影した。管電圧は120kVに統一し、スライス厚をLS:1.25mm、Aq:1.0mmとした。ピッチ(3、6)と管電流(最小50mAから最大250mA)を変えて撮影し、それぞれの条件につき、最大1.25mm、最小0.25mmの間隔で画像を再構成した。さらに、LSでは3通りの関数を用いて再構成した。、また、ノンヘリカルスキャンは管電流100mAで撮影し3通りの関数で再構成した。再構成画像はDICOM形式でCDに保存した。撮影時間はLSではピッチ3で14.8秒、ピッチ6で7.7秒、Aqではそれぞれ10.5秒と6.5秒で、Aqのピッチ6で最短であった。LSにおいて局所線量指標となるCTDIwは、ヘリカルスキャンのピッチ3では最小15.68mGy、最大47.03mGy、ピッチ6では最小7.84mGy、最大44.46mGyであった。検査全体の被曝量指標となるDLPwは、ピッチ3では最小86.97mGy・cm、最大260.9mGy・cm、ピッチ6では最小44.98mGy・cm、最大255.1mGy・cmであった。ノンヘリカルスキャンではCTDIw27.16mGy、DLPw136.9mGy・cmであり、100mAのヘリカルスキャンピッチ3の値より大きくピッチ6より小さかった。今後は被曝量を減らし高画質が得られる撮影条件について検討する予定である。
糖尿病透析患者の「家族と結びつく能力」を育成する患者教育プログラムの開発

本研究は糖尿病透析患者の家族と結びつく経験を活用した患者教育プログラムの開発を目的としている。2018年度は次に挙げるIとIIに取り組む予定であった。I.糖尿病透析患者の「家族と結びつく能力」について、現象学的アプローチを用いて、1孤立感への対処2糖尿病時代の振り返り3役割の再獲得する能力を明らかにする。II.患者教育プログラムのケア評価を行うために必須となる尺度開発を行う。研究方法として、Iに対して、2018年度は産休、育休により時間確保ができず、取り組むことができなかった。そのため、2019年度は、以下の13を実施し、論文化を目指す。1.参加観察を行う。参加者の選定と教育場面の観察目的に、透析室で透析患者と医療者間で交わされた言動や患者の表情を観察しフィールドノートを作成する。2.面接調査として面接回数12回を実施する。「現在、家族に対してどのように思いを抱いていますか」という質問を皮切りに、現象学的態度による非構造化面接を行う。3.カルテから1年齢2既往歴3家族構成4透析期間5治療内容についてデータを収集する。IIに対して、2018年度は、理論をバックボーンとした概念の定義の決定、測定項目の収集と作成(測定項目のプールと整理・項目分析を行い、測定尺度を決定し、質問紙を作成)を行った。2019年度は、測定尺度の信頼性と妥当性の検定として特定の集団を対象に作成した質問紙と、関連する概念にまつわる質問項目について調査を行う。その結果を用いて、質問紙の信頼性と妥当性を検証する。研究者自身の状況として、2018年度は、産休・育休のため、物理的に研究時間が取れていないこと、また、子どもの年齢が小さく、学会出張などは不可能であり、学会発表や、データ収集などは実施できなかった現状にある。作成した質問紙を元に、データ収集を行う。その結果の分析と考察を行い、今年度は、学会発表と論文化を目指す。目的は、糖尿病透析患者が「家族」と結びつくための教育プログラムの開発である。1年目の主な計画予定として、A:患者からの質的なデータの収集とB:研究に関わる情報収集である。Aについては、1透析導入3年を過ぎた糖尿病患者2名の面接データを分析し、結果の精選を行った。次年度は、考察部分を作成し、論文投稿を行う。また、変更点として、教育プログラム作成において、患者のみらなず、看護師からのデータを追加し、教育プログラム作成における示唆を得るために2糖尿病患者教育に携わる看護師5名に面接を行ったが分析が遅れている。そのため、次年度は、分析を進め、結果の精選、論文化する。Bについては、1糖尿病透析看護に関連する情報収集およびフィールドの選定のため、糖尿病教育看護学会および、2現象学的アプローチの学修も兼ねた研修への参加を行った。1に関して、糖尿病看護や糖尿病透析看護の専門家からのアドバイスを受け、結果、当初の計画では、「家族」をキーワドに掲げているが、現在の社会状況を鑑みると、「家族」のみならず「医療者」や「同病者」「友人」といった「身近な人々を含めた患者の社会」に広げることとし、研究目的を糖尿病透析患者が「身近な人々」と結びつくための教育プログラムと変更した。更に、そのプログラム開発にあたり、評価尺度の開発も行うことが必須であるとの示唆を得ている。2に関しては、現象学的アプローチの面接技能習得を引き続き行っていく。妊娠のため、体調が思わしくなく、当初の計画通りには進まなかった。1.参加観察を行う。今後の研究展開については、49月までの育児休暇後、10月より研究を再開する。

研究目的を糖尿病透析患者が「身近な人々」と結びつくための教育プログラムの開発と変更し、類似概念として「社会力」を基盤理論とした教育プログラムの開発および、尺度開発へと発展させ、研究を実施していく。作成した質問紙を元に、データ収集を行う。その結果の分析と考察を行い、今年度は、学会発表と論文化を目指す。計画の遅れにより、前年度で使用する予定であった予算申請が出来なかったため研究者自身の状況として、2018年度は産休・育休のため、物理的に研究時間が取れていないこと、また、子どもの年齢が小さく、学会出張などは不可能であり、学会発表や、データ収集などは実施できなかった現状にある。そのため、2019年度の使用計画としては、2018年度に出来なかったデータ収集に関してアンケート調査を行い、その結果の集計などに使用する統計ソフトの購入や資料整理など人件費、また、学会発表による出張費や、論文化に伴う英語翻訳などを使用予定としている。
ノン・ワルラシアン経済理論の理論経済学・経済学史的研究

現代経済学の主流である新古典派経済学(ワルラス経済学)にたいする批判の理論的基礎を提供するノン・ワルラシアン(non-Walrasian)経済理論をその経済学史的背景および源泉にまでさかのぼって調査、考察し、研究代表者の従来の研究(著書、Economic Theories in a non-Walrasian Tradition,1985;論文、Non-Walrasian Foundations of Macroeconomics,1985)の一層の展開をはかるのが本研究の目的であった。三年間の研究成果は近刊の英文著書History of Economi Theory,1989として公刊されるが、そこでは、経済学史上の多くの非ワルラス的な概念、構想、理論などが発掘、検討され、現代的なワルラス理論との比較、検討を可能にするために数理的なモデルによって表現されている。研究の主要な成果としては、(1)ロック、メンガー、マーシャルなどの非ワルラス的市場観のモデル化、(2)スミス、リカード、マルクスなどの非ワルラス(非ヘクシャー・オリーン)的国際経済理論の展開、(3)J.S.ミルにおける均衡と不均衡の問題の解明、(4)スミス、マルクス、マーシャルなどの規模の経済の理論の展開、(5)マルクス(市場価値論)とマーシャル(代表的企業)の非ワルラス的均衡概念の分析、(6)ベーム・バヴェルクとシュンペーターの利子論における均衡と不均衡の問題の解明、などが挙げられよう。新古典派経済学(ワルラス経済学)にたいする批判の理論的基礎を提供するノン・ワルラシアン経済理論をその経済学史的背景および源泉にまでさかのぼって調査,考察し,研究代表者の従来の研究のいっそうの展開をはかることにつとめた.経済学の先駆者であるロックにおける貸借数量説のミクロ的基礎をなすその独特の価格論を,ノン・ワルラシアン理論の立場から再検討し,従来の誤った解〓を正した.ワルラスの経済理論を,ノン・ワルラシアン理論の立場から批判的に再検討し,ことにタトマン(模原理論)と再契約の問題,独占的競争の一般均衡理論への導入の問題について考察を加えた.さらに,均衡の不存在という問題に関して,ソーントンからアロウまでの理論史を展開した.本年度の研究は,オーストリイ学派,ケンブリッジ学派,ジェヴオンズ・エッジワースに重点をおき,それぞれ,静態と正の資本利子の存在,密接需要曲線と不均衡理論,企業のライフ・サイクル,ラージ・エコノミイ,エッジワース定理の意義などにつき考察を加えた.以上の研究成果はいずれも部分的に邦文・英文論文として公開しつつあり,また集大成して英文単行本として公刊するための準備をすすめつつある.現代経済学の主流である新古典派経済学(ワルラス経済学)にたいする批判の理論的基礎を提供するノン・ワルラシアン(non-Walrasian)経済理論をその経済学史的背景および源泉にまでさかのぼって調査、考察し、研究代表者の従来の研究(著書、Economic Theories in a non-Walrasian Tradition,1985;論文、Non-Walrasian Foundations of Macroeconomics,1985)の一層の展開をはかるのが本研究の目的であった。二年間の研究成果は近刊の英文著書History of Economic Theory,1989として公刊されるが、そこでは、経済学史上の多くの非ワルラス的な概念、構想、理論などが発掘、検討され、現代的なワルラス理論との比較、検討を可能にするために数理的なモデルによって表現されている。本年度の研究の主要な成果は、(1)ロック、メンガー、マーシャルなどの非ワルラス的市場観のモデル化、(2)スミス、リカード、マルクスなどの非ワルラス(非ヘクシャー・オリーン)的国際経済理論の展開、(3)J.S.ミルにおける均衡と不均衡の問題の解明、(4)スミス、マルクス、マーシャルなどの規模の経済の理論の展開、(5)マルクス(市場価値論)とマーシャル(代表的企業)の非ワルラス的均衡概念の分析、(6)ベーム・バヴェルクとシュンペーターの利子論における均衡と不均衡の問題の解明、などの最終的整理であったといえよう。
高強度パルスイオンビーム法によるアルミニウム表面の金属ガラス形成

金属ガラスの新製造法およびアルミニウム材料の表面改質の新手法の開発を行うために、高強度パルス重イオンビームをアルミニウム表面に照射して、金属ガラス薄膜の作製を試みた。アルミニウム、ガドリニウム、ニッケルの3種の元素で構成された典型的なアルミニウム基の金属ガラス成分で合金を作製し、高強度パルス重イオンビームで極表面を照射して溶解した結果、アモルファスもしくは金属ガラス化したX線プロファイルが得られた。ナノインデンテーションにより、形成した薄膜の硬さを測定した結果、イオンビームを照射していない部分と比較し、照射した部分は約4倍の硬さを持っていることがわかった。さらに、同種の元素を使用して、化学蒸着堆積法によってSi基板上に薄膜を形成した。形成された薄膜は、金属光沢を示し、化合物の生成は見られず、電子顕微鏡用プラズマ成膜装置により試料表面を洗浄しその表面を電子顕微鏡によって観察したところ,組織が非常に均一でその表面は平坦であることが確認された。形成された薄膜の元素分析を行った結果、得られた薄膜が典型的なアルミニウムの金属ガラス成分であり、アモルファスもしくは金属ガラス化したX線プロファイルを示した。この薄膜において、イオンビーム照射を行うことにより、これまで未解明であったアモルファス薄膜の相変態に関する機構に対し、重要な学術的見地が得られることが期待される。本法を適用することにより、金属基板の極表面に金属ガラス膜を形成させる手法が開発され、表面改質薄膜の新しい作成法が開発された。今後は、通常のアルミニウム合金上に金属ガラスの薄膜を形成させ、表面強度を上げることによる傾斜材料の開発が期待される。アルミニム基の金属ガラスを超急冷が可能な日本一の大容量高電圧パルス発生器を用いて開発する試みを行っている。当初、各種合金を溶製して作成したが、溶融点が大きく異なる元素の組み合わせのため均一な組成のものが得られなかった。そこで、各種元素の粉末原料を購入し、乳鉢にて良く混合した後、電子ビーム溶解でボタン状の材料を作成したところ、X線回折、EDS分析結果で比較的良好な試料が作成できたことが確認されたので、高電圧パルスを照射した。その結果、ボタン状の試料に空洞が大量に存在したために、極表面を均一に溶解することができなかったことから、良好な表面が得られなかった。相当数の試行錯誤の後に、現在は、粉末原料を混合し、電子ビーム溶解で2,3度裏表とひっくり返して完全に溶解した後、HIPを用いてアルゴンガス中で圧縮してボタン状試料内の空洞を消した後、高電圧パルスを試料表面に照射する手法を確立した。予備的実験では、試料の極表面が均一に溶解し、単一相が得られることを確認できた。現在、金属ガラスとなる成分を粉末で混合して作成し、一連の作業工程を経た後に、高電圧パルスをかけて金属ガラスとなる条件を探索中である。できるだけ、試料表面のみが金属ガラス化するようにパルスを制限してかけているために、試の溶解量が足らず良好な金属ガラス状態が得られにくいのが難点である。今後は、パルスの回数等の照射条件を系統的に整理し、良好な金属ガラス表面を得る手法を確立するとともに、アルミニウム基盤上に極薄い金属ガラス相を形成して新規材料の開発を行う計画である。
台湾における衝突型プレート境界大地震の研究

(1)地震観測:台湾中部の60ヶ所で、自然地震観測を実施し、震源分布と地殻構造を求めた。(2)GPS観測:2周波GPSと1周波GPSのデータを混在させて解析するときには解析結果の精度を上げるためには双方のGPSアンテナの特性を考慮することが必要である.そこで1周波GPSのアンテナ特性の測定実験を行った。(3)変動地形学的調査:12年度に野外調査データを取得し,それと空中写真判読データ,及び1/2.5万地形図を用いて台湾島中西部の変動地形解析を行った.その結果,1999年の地震断層の西側にも,これと併走する活褶曲が存在する事が明らかになった。これら二つの断層のすべり速度を明らかにするために,前年度採取した年代測定資料の前処理を行った。(4)制御地震探査解析:平成12年度に1999年台湾集集地震震源域での制御震源地震探査を実施し、解析を実施した。地殻中部からの反射波、ユーラシアプレートと付加体の境界からの反射波が観測された。(5)地質調査:車籠埔断層断層の北部と南部で実施されたボーリングのコアを光学顕微鏡,SEM, XRD, EPMAなどで解析した.その結果,南部のコアには厚さ1m余りの粉砕されたシュードタキライトの層が採取され,大部分の地震は低溶融度の溶融層の形成を伴ったが,希に最高温度が1700°Cにも達したことが明らかになった。本地震の南部と北部での摩擦すべり挙動の違いは,これらの断層岩の性状と対応していることが分かった。(6)地震テクトニクスの研究:海溝近傍を破壊する津波地震が起こるメカニズムとして,プレート境界の安定すべり領域の摩擦特性が摩擦0に変化する「バリア-浸食」モデルを提案した。またこのメカニズムが一般の地震特に1999年集集地震に対しても成り立つ可能性があることを示し,すべり方向,余効すべり,被害の地域的変化を説明することを試みた。(1)1999年台湾地震の余震観測(日本側担当者:平田、酒井;台湾側担当者:蔡、廖)平成11年度に科学研究費・特別研究促進費で実施した余震観測点(20点)での地震観測域を含む地域の60ヶ所で、自然地震観測を実施した。(2)GPS観測による余効的地殻変動の観測(日本側担当者:中尾、台湾側担当者:余、劉)。平成11年度に実施したGPS観測観測点10点に加え更に10ヶ所で小型GPS観測を実施するために新規に小型GPS受信機を購入し、機器の調整を行った。(3)変動地形学的調査(日本側担当者:大槻、池田、佐藤;台湾側担当者:黄、張)1999年台湾地震で地表に変位の現れた車籠埔断層の変動地形学的調査を実施した。制御震源による地震震源域の地殻構造調査(日本側担当者:平田、佐藤、酒井;台湾側担当者:葉、蔡、廖)1999年台湾地震地震の震源域の地殻構造を制御震源地震探査を実施した。火薬震源を用いた地震探査を実施。(5)の地質調査の成果もとりいれて決めた。水里から東へ約16kmの測線上で240チャンネルの反法点探査を実施。(4)地質調査(日本側担当者:大槻、佐藤、田中秀美(研究協力者);台湾

側担当者:黄、張)車籠埔断層断層の走向は、ユーラシアプレートとフィリピン海プレートの収束方向と完全には直交していない。断層は、ほぼ南北走向で、北側では東に走向を変えている。断層の構造は、台湾の地質構造によってどのように規定されているかを調査する。断層掘削によるコアを観察した。(5)地震テクトニクスの研究(日本側担当者:瀬野、平田;台湾側担当者:葉、蔡、黄)以上(1)から(6)までの成果と、台湾周辺のテクトニクスを総合的に解釈して、台湾における衝突帯での地震テクトニクスを考察した。1999年台湾地震は、「陸上に現れた海溝型地震である」という仮説を検討した。(1)地震観測:平成12年度に実施した60ヶ所での自然地震観測を一部継続し、そのデータ処理を行った。2)GPS観測:2周波GPSと1周波GPSのデータを混在させて解析するときには解析結果の精度を上げるためには双方のGPSアンテナの特性を考慮することが必要である.そこで1周波GPSのアンテナ特性の測定実験を行った。(3)変動地形学的調査:12年度に取得した野外調査データ,空中写真判読データ,及び1/2.5万地形図を用いて台湾島中西部の変動地形解析を行った.その結果,1999年の地震断層の西側にも,これと併走する活摺曲が存在する事が明らかになった。これら二つの断層のすべり速度を明らかにするために,前年度採取した年代測定資料の前処理を行った.(4)制御地震探査解析:平成12年度に実施た1999年台湾集集地震震源域での制御震源地震探査の解析を実施した。地殻中部からの反射波、ユーラシアプレートと付加体の境界からの反射波が観測された。(5)地質調査:車籠埔断層断層の北部と南部で実施されたボーリングのコアを光学顕微鏡,SEM, XRD, EPMAなどで解析した.その結果,南部のコアには厚さ1m余りの粉砕されたシュードタキライトの層が採取され,大部分の地震は低溶融度の溶融層の形成を伴ったが,希に最高温度が1700°Cにも達したことが明らかになった。本地震の南部と北部での摩擦すべり挙動の違いは,これらの断層岩の性状と対応していることが分かった。(6)地震テクトニクスの研究:海溝近傍を破壊する津波地震が起こるメカニズムとして,プレート境界の安定すべり領域の摩擦特性が摩擦0に変化する「バリア-浸食」モデルを提案した。またこのメカニズムが一般の地震特に1999年集集地震に対しても成り立つ可能性があることを示し,すべり方向,余効すべり,被害の地域的変化を説明することを試みた。約2ヶ月の観測期間中に、近地および遠地の地震が約300個観測された。これらのデータにより、遠地地震のP波走時は1.5秒程度遅れていることが分かり、台湾中部の中央山脈で地殻が厚くなっていることが確かめられた。(2)余震観測データを再解析して、精密な余震分布を得た。余震は、本震震源断層の下部延長と、断層から離れた場所の両方に発生していることが分かった。これから、余震は、プレート境界及び、付加体内部の弱面で発生している可能性が指摘された。(3)GPS観測:2周波GPSと1周波GPSのデータを混在させて解析するときには解析結果の精度を上げるためには双方のGPSアンテナの特性を考慮することが必要である。そこで、前年度に引き続き、1周波GPSのアンテナ特性の測定実験を行った。