hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体力及び学力の発達と関連する幼児期の生活習慣の解明:仮想RCTによる介入研究

本年度は申請者の所属機関の附属幼稚園児のデータを用い、体組成測定結果と体力との関連について横断的な検討を行った。解析対象者は、年長児37名のうち、体組成測定を行った平成30年1月に体組成計の適応可能な6歳以上に達していた23名とした。体組成はマルチ周波数8電極体組成計(Tanita, MC-780A)を使用し、全身及び部位別の筋量並びに体脂肪量と体脂肪率を得た。体力測定は、握力、ソフトボール投げ、反復横跳び、立ち幅跳び、25m走を実施した。握力、ソフトボール投げ、反復横跳び、立ち幅跳びの測定は、文部科学省による新体力テスト実施要項(611歳対象)に基づき実施した。重回帰分析として、体力のそれぞれを目的変数に、月齢、性、身長、体重、BMI、体脂肪率、体脂肪量、除脂肪量、全身筋肉量、四肢筋量、SMIを説明変数に投入したステップワイズ法(変数増減法)を行い、各変数の影響度を機械的に検討した。ステップワイズ法に基づく重回帰分析では、握力の説明変数として、BMIと体脂肪量が抽出されたものの、分散の拡大要因を示す値はどちらの変数も20を超えていた。立ち幅跳びの説明変数は体脂肪率とSMIが抽出された。またソフトボール投げの説明変数として、性別だけが抽出された。その一方で、反復横跳びと25m走では有意な説明変数は抽出されなかった。以上の結果から、就学前の幼児では筋量と体力との関連は限定的であり、体力の向上をはかる上で他の因子の影響を考慮する必要性があることが推察された。仮想RCTに必要なデータの蓄積は進んでいる。また本研究におけるアウトカムの一つである体力に関する解析は順調に進めることができているが、もう一つのアウトカムである学力に関する解析の進捗が遅れている。データ収集の体制を検討する必要がある。平成31年度以降も引き続き、体力へ影響を及ぼす因子について横断的な探索を行うとともにこれまでに蓄積した4年分の縦断データを使用した解析を実施し、成果をまとめる。解析1:両親の握力水準が子どもの体力に及ぼす縦断的な影響:説明変数に両親の握力、目的変数に子どもの体力を投入した線形混合モデルによる解析を行い、子どもの体力に親の体力の代表値である握力の高低が与える影響について縦断的に検討する。解析2:住環境が子どもの体力に及ぼす縦断的な影響:説明変数に身体活動促進因子とされる住環境要因を、そして目的変数に子どもの体力を投入したロジスティック回帰分析や線形混合モデル等を用いた解析を行う。またベースライン調査に参加した児童を対象として、有酸素能の評価が可能かどうか検討することを予定している。本年度は申請者の所属機関の附属幼稚園児のデータを用い、1運動器健診結果と体力との関連について、また2居住環境と体力との関連について横断的な検討を行った。1では、解析に必要な変数に欠損の無かった106名を対象に、体力測定結果を目的変数に、運動異常所見の有無を説明変数、月齢を調整変数として用いた一般線形モデルにて解析を行った。その結果、握力、ソフトボール投げ、立ち幅跳び、25m走の結果と運動器異常との間に横断的関連は認められいことが明らかとなった。この結果より、運動器異常所見の有無と体力との間に関連性は無い可能性が示唆された。2では、体力及び居住環境や解析に必要な全ての変数に欠損のなかった59名を対象として、目的変数に体力、説明変数に居住環境のそれぞれを、また調整変数に「性」、「月齢」、「運動系の習い事の有無」、「普段の身体を動かす様子」を投入した一般線形モデルを用いた。握力と近所の運動場所との間に関連が認められ、非良好群と比較して良好群の方が成績は良かった。またソフトボール投げと近所のバス停・駅との間に、関連が認められ、非良好群と比較して良好群の方が成績は良かった。一方、立ち幅跳びと25m走と近所の治安との間に関連が認められたものの、どちらも良好群と比較して非良好群の方が成績は良かった。この結果から握力や立ち幅跳び、ボール投げにおいてそれぞれ発達を促進し得る好適な居住環境が存在する可能性が示唆された。体力の発達促進因子について「運動器健診」や「住環境」などこれまでに着目されてこなかった因子について、横断的な検討を進め、その成果を発表している(第79回日本体力医学会大会地方会,2017;第80回日本体力医学会大会地方会,2017)。一方で近隣の研究協力校園の確保についても進めているがまだその数は少なく、十分な統計的検出力を得るためにも、今後も引き続き協力を求める働きかけが必要と思われる。

重回帰分析として、体力のそれぞれを目的変数に、月齢、性、身長、体重、BMI、体脂肪率、体脂肪量、除脂肪量、全身筋肉量、四肢筋量、SMIを説明変数に投入したステップワイズ法(変数増減法)を行い、各変数の影響度を機械的に検討した。ステップワイズ法に基づく重回帰分析では、握力の説明変数として、BMIと体脂肪量が抽出されたものの、分散の拡大要因を示す値はどちらの変数も20を超えていた。立ち幅跳びの説明変数は体脂肪率とSMIが抽出された。またソフトボール投げの説明変数として、性別だけが抽出された。その一方で、反復横跳びと25m走では有意な説明変数は抽出されなかった。以上の結果から、就学前の幼児では筋量と体力との関連は限定的であり、体力の向上をはかる上で他の因子の影響を考慮する必要性があることが推察された。仮想RCTに必要なデータの蓄積は進んでいる。また本研究におけるアウトカムの一つである体力に関する解析は順調に進めることができているが、もう一つのアウトカムである学力に関する解析の進捗が遅れている。データ収集の体制を検討する必要がある。平成30年度以降も引き続き、体力へ影響を及ぼす因子について横断的な探索を行う。またこれまでの成果と合わせ、縦断的な検討を行う。解析1:両親の握力水準が子どもの体力に及ぼす縦断的な影響:説明変数に両親の握力、目的変数に子どもの体力を投入したロジスティック回帰分析や線形混合モデル等を用いた解析を行う。解析2:住環境が子どもの体力に及ぼす縦断的な影響:説明変数に身体活動促進因子とされる住環境要因を、そして目的変数に子どもの体力を投入したロジスティック回帰分析や線形混合モデル等を用いた解析を行う。平成31年度以降も引き続き、体力へ影響を及ぼす因子について横断的な探索を行うとともにこれまでに蓄積した4年分の縦断データを使用した解析を実施し、成果をまとめる。解析1:両親の握力水準が子どもの体力に及ぼす縦断的な影響:説明変数に両親の握力、目的変数に子どもの体力を投入した線形混合モデルによる解析を行い、子どもの体力に親の体力の代表値である握力の高低が与える影響について縦断的に検討する。またベースライン調査に参加した児童を対象として、有酸素能の評価が可能かどうか検討することを予定している。差額が発生した理由として、通信費について文書連絡を他の手段でまかなったためと考える。現時点において、研究実施計画の大規模変更の必要性には迫られていない。また、筋力等の測定に必要な機器や、データ保存や解析のための統計システムを含むコンピュータ等についても順調に稼働しており、新たな大型研究機器の導入や改修も現時点では必要としていない。従って、研究費の使用計画は概ね当初の計画通りの内訳となる予定である。平成30年度の研究費使用内訳の予定として、物品費は、調査に必要な記録用紙等を作成するためのコピー用紙やトナー、そして調査で得られたデータを保存するための電子記録媒体(HDD、BD-R)等、消耗品の購入を中心とするほか、体力測定等で測定の手順を幼児に対して教示するためのタブレット端末の購入を予定している。そして調査で得られたデータの整理にあたる研究補助者の雇用に必要な人件費・謝金についても計上している。特に体力測定の実施、また結果集計等には労力と時間を必要とするため、是非とも研究補助者が必要である。
サイトカイン受容体γc鎖/Jak3シグナル伝達の異常による免疫不全の解析

重症複合免疫不全症(SCID)は細胞性免疫と液性免疫がともに欠失する重篤な免疫不全症である。我々が単離したサイトカイン共通受容体γc鎖はSCIDの50%以上を占めるX連鎖SCIDの原因遺伝子である。γc鎖に会合し細胞内シグナル伝達に関わるJak3チロシンキナーゼの変異によってもSCIDが発現することから、γc鎖/Jak3シグナル伝達経路に関わる分子の中にはさらに新たなSCIDの原因遺伝子が存在する可能性が考えられる。そこで我々はJak3キナーゼによりチロシンリン酸化される分子としてSTAMならびにHgsを含む複数の分子を同定単離した。本研究では、サイトカインシグナル伝達経路における、STAM1、STAM2、Hgs、AMSHおよびGraf40の機能を解析するため各々遺伝子欠損マウスならびに遺伝子導入マウスを作出した。2つのSTAM分子が欠失したダブルノックアウトマウスは胎生致死となったことから、リンパ球におけるSTAM分子の機能を解析するために、リンパ球のみで2つのSTAM分子が欠失したダブルノックアウトマウスを作製した。Hgs遺伝子欠損マウスではTGF-βファミリーに属するサイトカインのシグナル伝達の阻害が認められた。AMSH遺伝子欠損マウスは生後1923日までに死滅し、生後16日目の病理組織像では海馬に異常が認められた。Graf40の変異遺伝子導入マウスは胸腺細胞数が著減し、T細胞分化がpreT細胞の段階で停止していた。我々が同定単離したIL-2受容体γ鎖は、IL-2をはじめとする複数のサイトカインの共通受容体サブユニットであり、重症複合免疫不全症(SCID)の50%以上を占めるX連鎖SCIDの原因遺伝子である。γ鎖にはキナーゼドメインがなく、細胞へのシグナル伝達はγ鎖に会合するJak3チロシシキナーゼによって伝達されているが、このJak3の変異によってもSCIDが発現する。従って、γ鎖、Jak3シグナル伝達経路に関わる分子の中にはさらに新たなSCIDの原因遺伝子が存在する可能性が考えられる。本研究では、γc鎖/Jak3シグナル伝達経に関与すると考えられる複数の新規分子を単離し、解析を行った。先ず、Jak3ならびにJak2によってチロシンリン酸化される分子、STAM1ならびにSTAM2のin vitroもしくはin vivo機能を解析した。STAM1 KOマウスは、海馬領域にのみ明らかな異常が認められた。一方、STAM2 KOマウスには何ら異常が認められない。in vitro実験において、STAM1とSTAM2はほぼ同等の機能を持つことが示唆されたことより、STAM1とSTAM2はお互いに機能を代償している可能性が考えられた。そこで、STAM1とSTAM2のダブル欠損マウスを作出した。しかし、このダブル欠損マウスは胎生致死となり、解析を進めることが困難となった。この点を解決するため、conditional targeting法によるダブル欠損マウスの作製を試み、作出することができた。このことによりSTAMの機能解析のための基盤が整った。本研究では、サイトカインシグナル伝達経路における、STAM1, STAM2, Hgs, AMSHおよびGraf40の機能を解析するため各々遺伝子欠損マウスならびに遺伝子導入マウスを作出した。

2つのSTAM分子が欠失したダブルノックアウトマウスは胎生致死となったことから、リンパ球におけるSTAM分子の機能を解析するために、リンパ球のみで2つのSTAM分子が欠失したダブルノックアウトマウスを作製した。Hgs遺伝子欠損マウスではTGF-βファミリーに属するサイトカインのシグナル伝達の阻害が認められた。AMSH遺伝子欠損マウスは生後1923日までに死滅し、生後16日目の病理組織像では海馬に異常が認められた。Graf40の変異遺伝子導入マウスは胸腺細胞数が著減し、T細胞分化がpreT細胞の段階で停止していた。
性暴力被害者支援看護師を活用するための医療システムの構築

わが国では2012年以降、都道府県において「性犯罪・性暴力被害者のためのワンストップ支援センター」の開設が急速に進んでいる。一方で、性暴力被害者の支援を専門とする性暴力被害者支援看護師(SANE)の養成が進められている。しかしながら、性暴力被害者支援看護師のほとんどは病院に所属しているためその活用が進んでいないのが現状である。ワンストップ支援センターの多くは相談センターを拠点とするものであり、今後、これらを病院拠点型の組織へ移行していくことでSANEの有効な活用につながっていくと考えられる。SANE(Sexual Assault Nurse Examiner)は1995年に米国看護協会において特定分野として認定されて以来、米国や、カナダを中心として活躍している。米国では約20年が経過し、SANE養成プログラムの検証や実務におけるSANEの活動の成果が検証されるようになってきた。病院内でのSANEの活動に関しては、全米で統一されているわけではなく、州あるいは病院ごとに異なっている。病院あるいは検察当局が公開しているSANEの活動状況に関して、インターネットを通じて資料を入手し分析を行った。最初に分析した資料は、2000年12月にアメリカ合衆国司法省が発表した調査報告書"The Sexual Victimization of College Women"である。性暴力被害は暗数が多く、その実態は十分に把握されていないが、合衆国における女子大生の性暴力被害をアンケートおよび電話による聞き取り調査で検討した報告書である。わが国でこのような調査を行うことが可能であるか、社会文化的側面および倫理的側面に焦点をあてて考察を行った。SANEは1995年に米国看護協会において特定分野として認定されて以来、米国や、カナダを中心として活躍している。2000年以降、米国におけるSANEプログラムの問題点や課題について、検証結果が研究報告として発表されるようになり、今年度はそれらの分析を行い、わが国の医療システムにSANEプログラムを導入することが可能であるか、可能である場合は導入に際して発生する問題点やその解決法について検討を行った。SANEの業務のひとつに性暴力被害者の精神的サポートがある。性暴力は被害者の身体のみならず、精神に対しても生涯にわたり大きな傷跡を残す。このため、発生早期に身体的治療が行われるとともに、精神的ケアがなされることが望ましい。早期の介入により精神的傷害を最小にとどめ、慢性化することを予防し、被害者が通常の社会生活を営むことができるようサポートすることが最優先とされ、性暴力被害者に対しては、2次予防および3次予防を中心に対策がとられてきた。今年度はオーストラリアのビクトリア州メルボルンにあるThe Royal Women's Hospitalの一部門であるCASAハウスを訪問し聞き取り調査を行った。CASAハウスは、性暴力を受けた被害者を24時間体制で支援し、被害者へのカウンセリング、被害者をサポートする友人や家族への電話相談、他の専門職へのアドバイスや教育、公共での性暴力に関する啓発活動等を行っている。CASAハウスの活動のひとつに、中学生・高校生を対象とした性暴力防止プログラムSexual Assault Prevention Program for Secondary Schools (SAPPSS)の開発・実施がある。これは、性暴力に関する知識を深めることにより、男女共に性暴力に関する対応能力を向上させることをねらいとしており、性暴力の発生を防止するために学校全体で取り組む予防プログラムとして位置づけられている。これはいわゆる性暴力の1次予防であり、世界的にも先駆的な取り組みである。CASAハウスの責任者に面談し、性暴力の被害者支援および予防に関する専門的な取り組みについて、その詳細を聞き取り調査という形で情報収集した。社会的な背景が異なるので、わが国における有用性については未知であるが、この資料をもとにわが国での導入に関して検討する予定である。SANEは1995年に米国看護協会において特定分野として認定されて以来、米国やカナダを中心として活躍している。米国では約20年が経過し、SANE養成プログラムの検証や実務における成果が検証されるようになってきた。2000年以降、米国におけるSANEプログラムの問題点や課題について検証結果が報告されるようになったので、それらを分析しわが国の医療システムにSANEプログラムを導入することが可能であるか、可能である場合に発生する問題点やその解決法について検討を行った。続いて、性暴力被害者の支援および予防に、病院と行政が協力して取り組んでいるオーストラリアのビクトリア州メルボルンにあるThe Royal Women's Hospitalの一部門であるCASAハウスを訪問し聞き取り調査を行った。CASAハウスは、性暴力被害者を支援する組織であり、性暴力を受けた被害者を24時間体制で支援し、被害者へのカウンセリング、被害者をサポートする友人や家族への電話相談、他の専門職へのアドバイスや教育、公共での性暴力に関する啓発活動等を行っている。CASAハウスの活動のひとつに、中学生・高校生を対象とした性暴力防止プログラムの開発・実施がある。これは、性暴力に関する知識を深めることで、男女共に性暴力に関する対応能力を向上させることをねらいとしており、性暴力の発生を防止するために学校全体で取り組む予防プログラムとして位置づけられている。CASAハウスの責任者に面談し、性暴力の被害者支援および予防に関する取り組みについて詳細な聞き取り調査を行ったので、今後、わが国におけるSANEの活動について参考にすべき内容の抽出を行った。

米国では約20年が経過し、SANE養成プログラムの検証や実務におけるSANEの活動の成果が検証されるようになり、病院あるいは検察当局がSANEの活動状況に関してインターネットを通じて公開している。米国におけるSANE研究の第一人者であるRebecca CampbellがSANEプログラムの効果を検証しており、それを参考にしてわが国の医療システムの中でSANEが活動することに関してシュミレーションを行った。わが国では、平成24年に内閣府犯罪被害者等施策推進室が「性犯罪・性暴力被害者のためのワンストップ支援センター開設・運営の手引」を作成し、その開設と運営の方法が具体的に示されたことにより、都道府県における開設が急速に進んでいる。内閣府のホームページで公開されている「性犯罪・性暴力被害者のためのワンストップ支援センター(一覧)」に掲載されている39施設を対象として聞き取り調査を行い、ワンストップ支援センターがSANEの活動の拠点となり得るか検討した。わが国のワンストップ支援センターは、多くが相談センターを拠点とするものであり、病院を拠点とするものが全体の26%と少ない。相談センターを拠点とするものは24時間365日の支援体制をとることが難しく、初期対応が重要である性暴力被害者支援にとって十分とはいえない。24時間365日体制をとるには病院を拠点とする組織へ移行していくことが望ましいと考えられる。わが国のSANEの多くは病院に所属しているので、病院拠点型のワンストップセンターに移行することでSANEの活用につながっていくと考えられる。わが国では2012年以降、都道府県において「性犯罪・性暴力被害者のためのワンストップ支援センター」の開設が急速に進んでいる。一方で、性暴力被害者の支援を専門とする性暴力被害者支援看護師(SANE)の養成が進められている。しかしながら、性暴力被害者支援看護師のほとんどは病院に所属しているためその活用が進んでいないのが現状である。ワンストップ支援センターの多くは相談センターを拠点とするものであり、今後、これらを病院拠点型の組織へ移行していくことでSANEの有効な活用につながっていくと考えられる。SANEの業務のひとつに被害者の身体的診察や性行為感染症の検査・予防がある。わが国では通常産婦人科の医師がこれらを行っている。身体的診察や性行為感染症の検査手技はそれほど難しいものではなく、一定の研修を受ければ看護師が行うことに実質的な支障はない。性暴力・性的虐待の被害者が女性の場合は、男性の産婦人科医師に診察や検査をされることで、さらに精神的な負担を課すことになる。これを避けるためには、地域の拠点となる病院にSANEを配置し、SANEが中心となってこのような診察や検査を行うことが望ましい。
会計帳簿の現代的意義と課題

第一に,アンケート調査により,わが国における実務上の帳簿の範囲や紙媒体としての帳簿利用の意義及び傾向を確認したこと,第二に,会計システム化の一層の進展とXBRL等の新技術の導入のもとで,財務諸表の作成の基礎としての会計帳簿の必要性は低下していくと見られる一方,XBRLが法定開示の財務諸表レベルで導入されても,直ちに企業内部の会計システムに取り入れられるわけではないこと,第三に,個別財務諸表準拠性の観点からも連結財務諸表作成における会計帳簿の独自の位置づけが必要になる可能性があることを明らかにした。本年度は,まず、従来の会計帳簿にかかる議論と現在の環境下における会計帳簿にかかる議論にはいかなる相違があるのかを検討する必要があると考え、「会計帳簿」の意義とは何かを再考することとした。その結果は、日本簿記学会簿記実務研究部会の中間報告として取りまとめ,公表した。当該報告書の主な内容は、「会計帳簿の意義と範囲」、「会計帳簿に関する各国規定」、「会計帳簿の存在意義」と題する各研究者の論稿である。まず、「会計帳簿の意義と範囲」では,商法(会社法)及び税法における会計帳簿の範囲を明確にし、また、「会計帳簿に関する各国規定」では,アメリカ、ドイツ、日本における会計帳簿に関する法規制を概観し、会計帳簿に関する共通的規定が置かれているのかを検討している。さらに、「会計帳簿の存在意義」では、高度にコンピュータ化された会計情報システムを利用している現代の会計帳簿の存在意義を再考した。具体的には,第一に、従来の会計帳簿についての議論を踏まえて,会計帳簿に求められていた基本的な機能を明らかにし,第二に、従来の紙媒体の会計帳簿との比較により、電磁的記録による会計帳簿の特徴を明らかにした。以上のとおり、本年度は、主として会計帳簿に係るわが国の法律・政省令・各種規則等を対象としてし、「会計帳簿」として定義される範囲を再考するとともに、主要諸国の会計帳簿に関する法律・会計制度等について検討を行ってきた。次年度においては,これらの検討結果を踏まえて,高度に自動化された会計情報処理システムの利用実態を調査し,これらの諸規定が実態に十分に対応しているのかどうか、また,XBRL等の新技術と会計帳簿との関係をいかに考えるべきか等の問題を中心に研究を進めていく。従来,法改正(特に商法改正)の折に,「会計帳簿」の範囲について,若干の論考が行われるだけであったが,本研究は,昨今の情報システムの高度化が,改めて「会計帳簿」に目を向けさせる状況に至っていると考え,古くて新しい「会計帳簿」に係る諸問題に包括的に取り組んだ。日本公認会計士協会等の実務家団体による調査以外で,「会計帳簿」を主たるテーマに取り上げた包括的な研究はかって存在せず,その意味でも本研究の成果は今後の貴重な資料となるはずである。本研究の成果は次の通りである。第一に,アンケート調査により,わが国における実務上の帳簿の範囲や紙媒体としての帳簿利用の意義及び傾向を確認したことが挙げられる。第二に,会計システム化の一層の進展とXBRL等の新技術の導入のもとで,財務諸表の作成の基礎としての会計帳簿の必要性は低下していくと見られる一方,XBRLが法定開示の財務諸表レベルで導入されても,直ちに企業内部の会計システムに取り入れられるわけではない点も明らかにした。第三に,個別財務諸表準拠性の観点からも連結財務諸表作成における会計帳簿の独自の位置づけに関して有意義な視点を提供した。なお,連結財務諸表が会計情報の開示の中心となりつつあり,また,ITを利用した会計処理のシステム化により,実務上は原始データから直接的に財務諸表が作成することが可能となる中,将来,会計帳簿には,複式簿記に基づく帳簿組織体系の構成要素としての会計帳簿の意義が維持されるべきか,あるいは単に記録媒体としての利用価値しか見出せなくなるのかについて疑問を提示している。さらに,こういった実務の環境変化に応じて連結財務諸表の作成基準等の見直しも検討する必要が生じる可能性も指摘した。
北米日系移民の日本語文学に関する総合的研究1868-1945

北米日系移民の日本語文学についての歴史的かつ横断的な考察を行った。永井荷風、翁久允、中島直人、谷譲次などの関連する作家についての研究を行った。また、サンフランシスコを中心とした日本語メディアの展開や、書店の成立とその役割などの調査分析を行った。本年度の成果としては、次の5点を主な成果としてあげられる。1)米国太平洋岸の移民地における「日本語環境』の調査日本人街における書店のあり方を日本語新聞などの分析や、関係者の聞き取りをもとに調査した。とりわけサンフランシスコ日本人町の五車堂書店に焦点を当てた。また日本との間の書物の流通形態についても調査を進めている。2)永井荷風の滞米経験と彼の作品に関する調査分析永井荷風の滞米経験について、日記、書簡、これまでの研究から整理・分析を行った。その結果、永井荷風を「在米日本人」として考え、『あめりか物語』をその視点から読み直す論を導き出した。永井荷風の作家像理解全般に関する論と、作品論を中心にした分析と、2本を論文として発表した。3)北米太平洋岸近辺の海外出張調査サンフランシスコおよびシアトルで実地調査を行った。書店に関する聞き取り調査の他、日本人学校の資料なども見せてもらった。また、資料調査としては、米国議会図書館、カリフォルニア大学バークレー校図書館、ワシントン大学図書館、ほか国会図書館など日本国内の複数の大学図書館でも行った。4)中島直人の軌跡と文学に関する調査分析ハワイ出身の文学者、中島直人について、彼の2世作家としての出自とアイデンティティの構成をあきらかにし、またその作品について分析を行った。彼のもつ二重意識が、作品に奥行きをもたらすとともに、ハワイの移民地の複雑な構成を明らかにするための重要な基盤になっていると考えるにいたった。現在、著作目録を作成している。1)前年度に引き続き、米国太平洋岸の移民地における「日本語環境」の調査日本人街における書店のあり方を日本語新聞などの分析や、関係者の聞き取りをもとに調査した。また日本との間の書物の流通形態についても調査分析を行つた。とくにサンフランシスコを中心とする日本語環境の状態については、総論的な論文がすでに完成しており、刊行を待つ状態にある。2)中島直人の軌跡と文学に関する論文執筆ハワイ出身の文学者、中島直人について、彼の2世作家としての出自とアイデンティティの構成をあきらかにし、またその作品について分析を行った。論文はすでに完成し、刊行を待つ状態である。3)ハワイへの海外出張調査ハワイで実地調査を行つた。ハワイ大学図書館における日系移民の日本語文学およびメディアに関する文献調査の他、中島直人関係の調査として、彼の出身地であるパールシティおよびワイアワも現地調査を行い、パールシティの本願寺などで聞き取り調査も行った。4)翁久允の作品および論説に関する調査分析米国の日系移民文士として屈指の作品数を誇り、また「移民地文芸」論など当地における文学運動の中心的入物であった翁久允について調査分析を行った。目本と米国と移民地の間で葛藤し、分裂した彼のアイデンティティと文学的指向性について、論説、小説、および周囲の反響などから考察した。論文としてすでに発表している。この研究では、北米日系移民の日本語文学についての歴史的かつ横断的な考察を行った。日本とアメリカという二つの文化の狭間に位置し、社会的にも経済的にもその双方の影響を深く受けて展開したこの領域は、国境をまたいで広がる文化の動態を考えるには格好の材料となる。三年間の研究の結果、永井荷風、翁久允、中島直人、谷譲次などの関連する作家、またサンフランシスコを中心とした日本語メディアの展開や、書店の成立とその役割などが判明した。具体的に言えば、前者において、永井荷風の在米活動を当時の在米日本人の視点から再評価し位置づけ直す試みを行い、また翁久允の移民地独自の文学活動を目指す移民地文芸論およびその実践に関する研究ほかを行った。後者においては、邦字新聞の文芸欄の分析や、『桑港之栞』などの雑誌の調査分析を行った。さらにサンフランシスコの日本人町における書店の成立とその商売の在り方を分析し、太平洋をまたぐ書物の流通網について分析を行った。総合的に述べれば、この研究により、まず第一には日系移民の日本語文学を考えるには、その基盤となった日本語環境の国際的な広がりの実証が大切であることが判明した。これについては、つぎの科研の計画でさらに展開させたい。また、そうした基盤とそれを利用して展開する文学など諸芸術との関係も、注意深く考察する必要があることがわかった。両者は、基盤が文化を規定するような単純な関係にはなっていない。双方向的、重層的な規定の在り方を、細かく見ていく必要があるのである。
単頭プロセッシブ・ミオシンの探索とその運動メカニズムの解明

単頭プロセッシブミオシンの運動メカニズムを解明するためには、その化学力学共役機構を明らかにする必要があり、そのためには一分子レベルでの力発生を反応速度論的に観測しなけばならない。このための手法としてはCaged ATPを用いた実験系が最も有効である。Caged ATPは紫外線によって急速にATPへと分解されるので、顕微鏡下では紫外線照射直後にATP濃度が急峻に上昇する。紫外線照射直後のモータータンパク質の力発生を観測することで、力発生を反応速度論的に議論することが可能となる。そこで、双頭ながら連続運動することが既知であるミオシンVを用いて、Caged ATPを用いた運動観測系を確立した。連続運動中のミオシンVは36nm毎のステップをすること、そのステップがいくつかのサブステップから成る可能性が示唆されている。こうしたミオシンVの連続運動中のステップとATP加水分解サイクルとの共役機構は未だ不明だが、Caged ATPを用いることでこの関係を明らかにできる。実験ではヒヨコ脳ミオシンVを直径0.2μmのビーズに結合し、光ピンセットを用いてこのビーズを捕捉した。このビーズをガラス基板上に固定したアクチン繊維に結合させた後、Caged ATP存在下で紫外線を照射したところ、ビーズが運動した。ビーズの中心の位置は斜光照明法で測定し、単一ミオシンV分子の運動を高時間空間分解能で検出した。その結果、ミオシンVの力発生はATPの結合直後に起こることが明らかになった。また、最初のステップのサイズは明らかに36nmより短く、それらの短いステップが36nmステップ内在のサブステップである可能性も示唆された。単頭プロセッシブミオシンとして既知であるミオシンIXはヒト白血病培養細胞HL60から精製できる。現在、大量培養したHL60よりミオシンIXを精製し、上記実験系を用いた計測を試みている。単頭プロセッシブミオシンの運動メカニズムを解明するためには、その化学力学共役機構を明らかにする必要があり、そのためには一分子レベルでの力発生を反応速度論的に観測しなければならない。このCaged ATPを用いた実験系を確立するために、双頭ながらプロセッシブに運動することが既知であるミオシンVを用いた。これまでの研究でミオシンVは36nm毎の連続運動をし、そのステップがより小さなサブステップにより構成される可能性が示唆されている。こうしたミオシンVの運動中のステップとATP加水分解サイクルとの共役機構は未だ不明だが、Caged ATPを用いた実験系ではこの関係を明らかにできる。その結果、ミオシンVの力発生はATPの結合より遅い速度で起こり、力発生の最初のステップはATPの結合によって起こるものではないと結論した。また、最初のステップは36nmより短いステップが多く、それらの短いステップがサブステップである可能性も示唆された。今後、単頭プロセッシブミオシンに対して上記実験を用い、運動メカニズムの解明に取り組む予定である。
輻射場と物質の量子論的制御による極限量子エレクトロニクス

半導体の結晶成長技術や微細加工技術の進歩は物質の"設計"を可能にし、また、走査型トンネル顕微鏡(STM)に代表されるように物質の原子分子レベルでの評価も可能になってきた。平成6年度発足の重点領域研究「輻射場と物質系の相互量子制御」では,このような微視的に制御された物質系と光の量子論的な相互作用の新しい側面を探ることを目的としている。本研究では、この準備のために物理学者と工学者緊密な連携のもとに研究課題の絞り込み、具体的なガイドラインをまとめる目的で以下の項目について検討をおこなった。(1)微小共振器光デバイスの新しい機能と物理(山西・石原):(2)超高コヒーレント光の発生法とその検出に関する調査(大津):(3)低次元電子系(メゾスコピック系)と量子化された電磁場との相互作用(清水明):(4)微小領域に局在した光の物理と応用(大津、張、五神):(5)極低温高密度原子系の量子電磁力学(清水富士夫・清水和子):(6)配列の制御された分子集合体の形成と輻射場の相互作用(宮野):(7)凝縮系の多電子励起状態の輻射場による制御と応用(花村、張、五神)この調査をもとに重点領域研究の計画内容についての討論会を行なった.(1993年8月,於東京大学,総合研究メンバー+重点領域総括班評価グループ)上記の項目について各分担者ごとに調査を進めながら、相互の関連について議論を行なった。またこれらと並行して公募形式の研究集会を開き、関連分野の動向調査を行なった.(1994年1月,於東京大学,参加者約110名,講演41件)本研究の位置付けをより明確なものとする。これらの活動に基づき,重点領域研究の発足に向けて具体的な準備をすすめている.半導体の結晶成長技術や微細加工技術の進歩は物質の"設計"を可能にし、また、走査型トンネル顕微鏡(STM)に代表されるように物質の原子分子レベルでの評価も可能になってきた。これらの活動に基づき,重点領域研究の発足に向けて具体的な準備をすすめている.
幾何学的曲面を用いた視覚楽器の研究

本研究では、人が巧みに操ることで豊かな視覚的表現が可能な装置・道具を「視覚楽器」と呼び、視覚楽器の体系的理解と新たな視覚楽器の創出を目指し、既存の視覚楽器と呼びうる装置・道具の分類、幾何学的曲面を用いた視覚楽器とその操作法の考案・開発、操作時の視覚楽器の運動の数理的・物理的解析とシミュレーション、実演方法の開発・修得・実践、視覚楽器のマルチモーダル化、視覚楽器の教具・組立玩具等への応用について研究し、成果を得た。本研究では、人の巧みな操作により視覚表現が可能となる装置を「視覚楽器」と呼び、幾何学的曲面を用いた新たな視覚楽器の開発、操作方法の考案、装置の生み出す時空間パターンの可視化・解析を行う。また、複数人で操作する視覚楽器、マルチモーダルな視覚楽器、玩具・遊具等への応用も行う。本年度は、以下の成果を得た。1.平面曲線を垂直軸方向にシリンダー状に伸長した曲面を一つ、或いは複数個配置した装置上で棒を連続的に回転させて時空間パターンを生成する視覚楽器を製作し、人の操作により様々なパターンが生成可能であることを確認した。また、円弧を二つ張り合わせた羽根形状の部分を複数持つ図形を、それと同一の図形上で回転させる視覚楽器を製作し、高度な操作性を実現するためには形状と部材に改良の余地はあるが、基本的な回転運動が実体の操作により実現可能であることを確認した。2.視覚楽器の元となる平面図形の回転運動を様々なパラメータで確認するため、線分、多角形、円弧等基本図形の組合せにより固定図形と回転図形が作成可能で、固定図形の周囲を回転図形が運動する様子や回転図形上の点の軌跡、図形の残像等が可視化可能なソフトウェアを開発した。3.複数のシリンダー状の曲面をディスプレイとし、棒状のインタフェースを曲面上で回転させたときの接地情報をコンピュータへの入力とし、コンピュータ処理後の描画情報を曲面にプロジェクタで照射するマルチモーダルなシステムの開発を行った。4.視覚楽器の候補として考案した、二円をそれらと同径の四分の一円で繋いだ「ひょうたん型図形」の持つ、同一図形同士の接続性、拡張性、平面充填能力に着目し、玩具用の基本ブロックとして開発し、様々な幾何図形や有機的形態が作成可能であることを確認した。「視覚楽器」に関して、本年度は主に以下の成果を得た。1.前年度に初期的なプロトタイプを製作した、二曲線からなる羽根部分を複数持つ図形同士を、互いに接した状態で回転操作する視覚楽器に関して、妥当なサイズ、部材、操作方法の検討を行い、左右両回りの単一の回転、連続した回転、一装置上での他装置のバランシング、上部の楽器の上下の反転操作等、実演の基礎となる操作とその組合せが可能なことを確認した。また、二図形の接点移動を可視化するシミュレーションを行った。本成果はBridges 2015に採択された。2.シリンダー状の曲面上で複数の棒を回転させる視覚楽器のマルチモーダル化に関して、棒を入力インタフェースとして、曲面上に描画情報を照射するシステムを、一般の人がプレイ可能な頑健な筐体システムとして構築し、棒の回転操作で画面上の対象物をスィープしたり音楽を奏でることのできるコンテンツの制作を行った。また、コンピュータ上で棒とアプリケーションの動作をシミュレートするソフトの制作も行った。これらの成果により、CEDEC 2014のインタラクティブセッションで大賞を受賞し、VRに関する会議Laval Virtual等に採択された。3.玩具への応用として前年度に開発を開始した、二円を同径の四分の一円で繋いだ「ひょうたん型図形」に関して、本年度、二円のサイズ比の一般化と妥当性の検討、ブロックの突起数や位置の検討、拡張ブロックの考案を行い、一定の妥当性を持つ組み立てブロックの組を導出した。これにより、従来のブロックでは実現できない繊細な形状の表現が可能となり、関節部の可動性を有する様々な有機的形状の作成が可能であることを確認した。また、複数のブロックを平面状に敷き詰めた場合の、二円のサイズや配置に関する数理的条件も導出した。本成果の一部により、日本図学会のモデリングコンテストにおいて優秀賞を受賞した。1.視覚楽器の高次曲面等への拡張に関しては、棒(バトン)の連続的な転がりが可能な高次曲面の形状をマニュアルで探索するのが困難であることが試作から示唆されたため、次の二つのアプローチを取った。まず実製作によるアプローチでは、より低次の双曲放物面状の曲面を対象とし、曲面を複数個円弧状に配置した装置を試作して、四曲面上で連続的な転がりが可能なことを確認した。本成果はBridges 2016に採録された。もう一つはシミュレーションを用いたアプローチであり、凸曲面上の棒の転がりの三次元までの物理解析を行い、動摩擦係数が十分大きいときに棒の角速度の更新式を導出し、本式に基づいて転がりの物理シミュレータを構築した。2.マルチモーダルな視覚楽器に関しては、前年度以前から開発している曲面ディスプレイ上で棒を転がし操作するエンターテインメントシステムStick'n Rollを、センサからの入力、音、イメージ等を統合的に扱えるシステムに改良し、同システム上で動作するデジタル絵本コンテンツ「ころがる!まほうのバトン」を制作した。本成果は第4回デジタルえほんアワードで入選し、審査員特別賞を受賞した。3.楽器の展示・実演に関しては、上記コンテンツをデジタルえほんアワードの開催された国際デジタルえほんフェア2015内でビデオ展示し、さらに芸術科学フォーラム2016で実演発表した。

前年度開発した羽根形状を持つ視覚楽器は、第80回形の科学シンポジウムで実演発表した。4.「面の平坦さの違いは殆ど人に認識できないが、転がりやすさが明確に異なる20面体は作成可能か?」という問題に取り組み、僅かな曲率を持つ球面三角形を各面に用いることで、問題への一定の答となる20面体の3Dモデルと実体物を作成、発表し、第9回デジタルモデリングコンテストで優秀賞を受賞した。高次曲面等シリンダー形状でない曲面を用いた視覚楽器の開発が途上である点、視覚楽器の分類と完了と対外発表がまだである点、学会やコンテストでの展示・実演は複数回(5回以上)行っているが舞台・パフォーマンスフェスティバル等での作品発表がまだである点、得られた成果のまとめと学術雑誌への投稿、等で遅れが生じている。これらのうち、高次曲面に関しては、まず低次の双曲放物面状の曲面を用いることで、シリンダー状でない曲面で初めて連続的な転がりが可能な装置を発見し、Bridges 2016で論文が採録されており、シミュレーションを用いたアプローチでも成果が出て学会発表を行っており、次年度に研究のさらなる発展が見込めている。視覚楽器の分類に関しても、分類の基本的なアイデアは既に着想し整理中であり、次年度前半には発表予定である。最後に、本年度研究が大きく進展し、対外的にも賞を受け評価された成果として、上記「研究実績の概要」に述べたデジタル絵本コンテンツや20面体のモデルの開発が挙げられる。これらの進捗全体から、「やや遅れている」と判断した。本年度は主に以下の研究を行った。1.人が巧みに操作す視覚表現を行う道具「視覚楽器」の分類基準を考案し、本基準により既存の道具を分類した。まず、操る道具の視覚性、運動性、操作性という本質に関係する、道具が手等身体に拘束されているか否か(拘束系か非拘束系か)、道具の動きが動的か否か(運動系か静止系か)、という二基準により、四つのカテゴリーに分類した。さらに、拘束系かつ運動系の道具は、運動の種類(マニピュレーション、複合的操作等)による細分法を、非拘束系かつ運動系の道具は、運動の種類(飛ぶ、弾む、転がる・滑る、それらの複合)による細分法を考案し、検討した全ての道具がいずれかのカテゴリーに含められることを確認した。本成果は形の文化会研究発表会で発表した。2.曲面ディスプレイ上で棒を転がし操作するエンタテインメントシステムの上で動作するデジタル絵本システムとコンテンツの開発成果をSIGGRAPH Asia2016でポスター発表した。3.凸曲面上の棒の転がりの厳密な物理解析と可視化に関し、前年度導出した棒の角加速度の更新式を用いるものから、棒の両端に異なる大きさの重りが付いた場合や、棒が曲面より短くその端点で曲面上を滑る場合に扱える範囲を拡張した。しかし、本手法では、シリンダー状と限らない複数の曲面が弧状に配置された場合や棒が軸周りに回転したり棒や曲面が弾性的である場合への一般化が困難であったため、物理条件が考慮できる3DCADソフトを用いて、双曲放物面上で物理パラメータを変化させながら棒の回転シミュレーションを行い、滑らかに転がる条件を探索した。その結果棒が一曲面上を転がる場合は発見できたが、複数の曲面を弧状に並べて転がす場合の物理パラメータの発見には至らなかった。
ワイル量子化と擬微分作用素の指数定理

本研究の目的は、単連結双曲型多様体上で、擬微分作用素に対して、アティヤ・シンガー型指数定理を証明することである。計画は2段階より成り、第1段階では上記多様体上で、フレドホルム指数を持つ擬微分作用素の族を特定し、第2段階では、指数定理が成立することの証明を与えることであった。初年度は、第1段階の達成を目標としたが、一般の双曲型多様体上での擬微分作用素のスペクトル理論が無く、第1段階の達成は予想以上に困難なものであったが、双曲型多様体に関して、本研究にとって重要だと思われる、色々な側面からの研究成果を取り入れる為、多くの研究者との議論を重ね、フレドホルム指数を持つと予想される擬微分作用素の族の特定することができた。一端族の特定ができれば、実際にフレドホルム指数を持つことの証明は、困難なものではないと期待し、このことを最終年度の当初の目標としたが、証明の過程での技術的困難さの為達成できなかった。以上のことと平行して、指数定理そのものの証明に必要な道具の準備を行なった。基本的道具は余接束の自然なシンプレクティック構造による、ワイル量子化の一般化であるC^*-環的変型量子化である。この方面では大いに成果が上がった。コペンハーゲン大学のR.ネストとの共同研究において最も基本的なシンプレクティック多様体である閉リーマン面に対して変型量子化を構成し、その性質を調べた。この結果を一般化し、ネスト、I.ピーター(ミュンスター、ドイツ)との共同研究(論文執筆中)において、一般のシンプレクティック多様体に対して、ある位相的条件下でC^*-環的変型量子化の存在を示した。この方向では、上記位相的条件が満されない場合の取り扱かい等興味深い問題が考えられる。計画年度中に目標の達成はできなかったが、今後も達成の為の努力は続けられる。本年は2年計画の初年度にあたる。本研究の目標は単連結双曲型多様体,例えばPoincare計量を持った単位開円盤,上で擬微分作用素に対するAtiyah-Singer型指数公式を証明することである。研究計画は2つの段階から成り立っている。第一段階では上記多様体上でFredholm指数を持つ擬微分作用素の族を表象で特徴付けることである。第二段階では指数公式を実際に証明することである。初年度は第一段階を達成することを目標とした。一般の双曲型多様体上での擬微分作用素のスペクトル理論の一般論は無く,第一段階の達成は予備的調査の段階での予想よりはるかに困難なものであった。先ず,双曲線型多様体に関する本研究にとって本質的と思われる諸々の面からの研究成果を取り入れる為,積極的に多くの分野の研究者との議論を重ね,今年度の研究実績としてFredholm指数を持つと予想される擬微分作用素の族を分離することに成功した。実際にFredholm指数を持つことの証明は次年度に持ち越された。以上述べた様に,当初に予定より遅れてはいるが,本研究の目標そのものの達成は次年度中に可能であると予想される本年は2年計画の最終年度にあたる。本研究の目的は、単連結双曲型多様体、例えば、ポアンカレ計量を持った単位円盤、上で擬微分作業素に対してアティヤ・シンガー型指数定理を証明することである。

初年度、フレドホルム指数を持つと予想される擬微分作業素の族を特定し、今年度当初の目標を、これらの擬微分作用素が実際にフレドホルム指数を持つことを示すことに置いた。一端族の特定ができれば指数を持つことの証明は困難なものではないと期待したが、証明の過程で技術的困難さが在り、当初の目標を達成することができなかった。上記今年度当初の目標を達成する為の努力と平行して、指数定理の証明の為に必要な道具の準備を行なった。基本的道具は余接束の、自然なシンプレクティック構造によるC^*-環的変型量子化である。この方面では大いに成果が上がった。コペンハーゲン大学、R.ネストとの共同研究において、最も基本的シンプレクティック多様体である閉リーマン面に対して変型量子化を構成し、そのC^*-環的性質を調べた。この結果を一般化して、ネスト、I.ピーター(ミュンスター、ドイツ)との共同研究(論文執筆中)において、一般のシンプレクティック多様体に対して、位相的条件下でC^*-環的変型量子化の存在を示した。この方向での今後の課題は、上記位相的条件が満足されない場合の取り扱かい、さらには、シンプレクティック多様体を一般化したポアソン多様体の変型量子化の問題が考えられる。
MHD加速部付き誘導結合型高周波プラズマ風洞の原理実証実験と性能予測解析

誘導結合型高周波プラズマ風洞内のプラズマ特性を解析するための電磁流体コードを開発した.その解析コードを用いて,高周波電力の投入電力や周波数がプラズマ特性に与える影響を明らかにした.次に,円筒形MHD加速機の3次元電磁流体解析を実施し,MHD相互作用による流れの加速を確認するとともに,その相互作用に起因した流れの3次元的構造を明らかにした.MHD加速機を持つ小型誘導結合型高周波プラズマ噴流装置を製作し,外部磁場を印加しない条件下で装置を試運転し,超音速プラズマ流れをこの装置で生成できることを確認した.誘導結合型高周波プラズマ風洞内のプラズマ特性を解析するための電磁流体コードを開発した.その解析コードを用いて,高周波電力の投入電力や周波数がプラズマ特性に与える影響を明らかにした.次に,円筒形MHD加速機の3次元電磁流体解析を実施し,MHD相互作用による流れの加速を確認するとともに,その相互作用に起因した流れの3次元的構造を明らかにした.MHD加速機を持つ小型誘導結合型高周波プラズマ噴流装置を製作し,外部磁場を印加しない条件下で装置を試運転し,超音速プラズマ流れをこの装置で生成できることを確認した.惑星突入シミュレータとして期待されているマルチガス対応型(N_<2>,O_<2>,Ar,CO_<2>など)誘導結合型高周波プラズマ風洞の高エンタルピ一化を目指し,誘導結合型高周波プラズマ風洞にMHD加速部を組み合わせることを提案し,その原理実証及びMHD加速部を設けることの価値を基礎実験・数値解析から明確にすることを本研究の目的としている.今年度は,(1)高周波電力1kWの小型誘導結合型高周波超音速プラズマ噴流装置を実際に製作し,Ar,N_2,Airを用いて装置の動作確認を行った.(2)上記の誘導結合型高周波超音速プラズマ噴流装置を対象とした数値解析を実施するため,高周波電磁流体プラズマコード(Ar,二次元)を開発し,その解析コードを用いて超音速プラズマ流の気流特性に及ぼす高周波電力・背圧等の影響を検討した.(3)上記(2)の解析コードをマルチガス対応型にするため,Ar,N_<2>,O_<2>,CO_<2>プラズマの化学組成・熱力学特性・輸送特性などの基礎データを300-30000Kの広い温度範囲で求めることを可能とする熱統計力学的手法に基づいた数値解析コードの開発を行い,ESAの研究レポ一トなどに記載されている結果と比較検討することで本解析コードの妥当性を検証した.(4)Arプラズマを利用したMHD加速器の熱非平衡一次元解析コードを開発し,(1)で製作した小型誘導結合型超音速風洞装置を用いてMHD加速実験を行う際の運転条件を検討し,その検討結果を参考に磁石や直流電源などの実験装置を整備した.惑星突入シミュレータとして期待されているマルチガス対応型(N2, O2, Ar, CO2など)誘導結合型高周波プラズマ風洞の高エンタルピー化を目指し,誘導結合型高周波プラズマ風洞にMHD加速部を組み合わせることを提案し,その原理実証及びMHD加速部を設けることの価値を基礎実験・数値解析から明らかにすることを本研究の目的としている.この目的の達成のために,今年度は主に以下の事を実施した.(1)昨年度開発した誘導結合型高周波Arプラズマ解析コードと熱統計力学的手法に基づいた300-50000K程度まで対応可能な熱化学平衡マルチガス・プラズマ(Air, N2, O2, Ar, CO2など)熱化学特性・輸送特性解析コードを結合させ,マルチガス対応型誘導結合型高周波熱化学平衡プラズマ解析用軸対称2次元CFDコードを完成させた.(2)誘導結合型高周波プラズマ生成部は軸対称2次元解析コードで十分意味のある精度の高いシミュレーションが可能であるものの,円筒形MHD加速流路内では磁場の方向や電極の配置方向に起因して強い3次元性を有した電磁流体場が形成されることが予想される.そこで,円筒形MHD加速部の3次元電磁流体解析コードを新たに開発した.(3)小型誘導結合型高周波(P=1kW, f=13.56MHz)プラズマ噴流装置に取り付ける円筒形MHD加速部(連続電極ファラデー型,常伝導磁石1.2T)を新たに製作した.惑星突入シミュレータとして期待されているマルチガス対応型(N_2,O_2,Ar,CO_2など)誘導結合型高周波プラズマ風洞の高エンタルピー化を目指し,誘導結合型高周波プラズマ風洞にMHD加速部を組み合わせることを提案し,その原理実証及びMHD加速部を設けることの価値を調べることを目的とした.今年度は主に以下の成果を得た.(1)昨年度開発したマルチガス対応型(Air,N_2,O_2,Ar,CO_2)誘導結合型高周波熱化学平衡プラズマ解析用軸対称2次元CFDコードを,化学非平衡性を取り扱えるように拡張した.そのCFDコードを用いて火星大気の主成分であるCO_2を作動ガスとした大電力誘導結合型高エンタルピー風洞の解析を行い,プラズマ諸量に与えるチャンバー圧力,高周波電力周波数,供給電力の影響を明確にした.(2)昨年度開発した3次元電磁流体コードを用いて,円筒形MHD加速機内の電磁流体場を三次元的に捉えることに初めて成功した.(3)今回解析対象としたMHD加速機・運転条件では電気変換効率(車位時間あたりのローレンツ力による流体加速仕事/供給電力)が低く,結果としてジュール加熱による温度上昇が無視し得ないほど大きくなった.その結果,MHD加速機を運転すると流れは加速するもののマッハ数は低下した.今後の課題として,ジュール加熱を抑えたMHD加速方式・運転方法を検討する必要がある.

(4)ファラデー型円筒形MHD加速機では円弧方向の電極端部に電流集中が発生し,その結果,流れの加速をもたらすローレンツ力は流路断面上で非一様な分布を取ることが3次元解析から初めて示された.