hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
扁平上皮癌細胞に対する分化誘導制御と頭頚部癌における分化誘導の試み

さらに、wilde type p53陽性細胞(p53(+)細胞)を移植したマウスでは、少数ではあるが核の断片化を来した細胞が観察され、アポトーシスの誘導が推定された。一方、in vitroにおいて、いずれの株化扁平上皮癌細胞をpeplomycin、TNF-αで処理しても、アポトーシスはほとんど誘導されなかったが、TGF-β放射線、あるいは5-FUで処理するとアポトーシスが誘導され、特に、p53(+)株では強く認められ、LAK細胞と5-FUの両者で処理すると、アポトーシスはより強く誘導された。TGF-β処理では、G_1期細胞が、5-FUではG_1期およびG_2/M期の細胞が増加したのに対し、放射線ではp53の変異の有無にかかわらず、G_2期の細胞が増加し、G_1-arrestは誘導されなかった。cyclin-dependent kinaseの中でCDK4およびCKD2活性は細胞株により、処理により異なっていたが、放射線で活性低下、TGF-βで活性の上昇が認められた。一方、kinase inhibitorであるp27は、どの処理によっても誘導されず、p2はTGF-βにより、特にp53(+)株で上昇した。しかしながら、放射線ではp53(+)株を含め、p21は誘導されなかった。今までに得られた結果より、TGF-β、5-FU、放射線は、扁平上皮癌細胞においても特にp53(+)株においてアポトーシスを誘導することが確かめられたが、それは必ずしも、p21の発現とは関連しておらず、G_2期からのアポトーシスが示唆された。現在、放射線がなぜG_1-arrestではなく、G_2-arrestを生じせしめるのかを検討中であり、癌細胞のFas抗原、TGF-βレセプター発現とLAK細胞、TGF-βに対する感受性との関係、さらにp21の発現にかかわるBaxを検討中である。株化扁平上皮癌細胞をTGF-βあるいは、分化誘導剤であるベスナリノンで処理するとG1期の細胞が増加したのに対し、5-FUではS期の細胞が、放射線(γ線)ではG2期の細胞が増加した。これらの処理では、いずれの株化細胞においてもアポトーシスが誘導されたが、サイクリンD、サイクリンE、Cdk2およびCdk4、さらにはBax蛋白の発現は各処理の影響をほとんど受けなかった。これに対し、p21-mRNAの発現は、p53遺伝子変異の有無と関係なく、各処理後、12時間から48時間にかけて増強し、p21プロモーター活性はTGF-βで増強したものの、ベスナリノン、5-FU、あるいは放射線では抑制され、p21蛋白発現はTGF-βおよびベスナリノンで増強され、他では抑制された(ベスナリノンでは、m-RNAの安定化作用が認められ、これにより、p21蛋白発現の増強が生じたものと考えられた)。p21蛋白発現と逆相関して、サイクリンE/Cdk複合体のキナーゼ活性(Rb蛋白のリン酸化)は、TGF-βおよびベスナリノンで抑制されたのに対し、5-FUおよび放射線により増強された。上記の如き検証と共に、現在、Fas発現に及ぼす影響、さらにはリンパ球に対する各処理細胞の被傷害性を検討中であるが、得られた結果より、抗癌剤および放射線、さらには分化誘導剤は、癌細胞の細胞周期抑制因子に及ぼす影響が異なり、時には相反することより、臨床におけるこれらの併用は、そのことを考慮する必要のあることが明らかとなった。扁平上皮癌の治療の目的の下、株化扁平上皮癌細胞における分化誘導について検討し、現在のところ、以下の結果を得ている。1.扁平上皮癌細胞は、分化誘導剤であるベスナリノンによって、さらには5-FU、γ線、TGF-βによって分化が誘導された。一方、アポトーシスは、ベスナリノンによっては誘導されず、ペプロマイシンおよびTGF-βによっては弱く、5-FUおよびγ線によって強く誘導された。
拡張光線情報を用いた3次元ディスプレイの体系的記述とホログラフィ計算手法

ホログラフィ方式を含む3次元ディスプレイの体系的記法の構築とそれに基づくホログラフィの計算方法の研究を行った.本研究では,光を電磁場などの物理的な場と同様に捉える考え方であり,かつ,光を記述する関数でもあるライトフィールドをさらに拡張した拡張ライトフィールドの概念を用いることで,ほとんどの3次元ディスプレイを体系的に理解する事と,3次元映像生成に必要な計算を可能にした.ホログラフィ方式を含む3次元ディスプレイの体系的記法の構築とそれに基づくホログラフィの計算方法の研究を行った.本研究では,光を電磁場などの物理的な場と同様に捉える考え方であり,かつ,光を記述する関数でもあるライトフィールドをさらに拡張した拡張ライトフィールドの概念を用いることで,ほとんどの3次元ディスプレイを体系的に理解する事と,3次元映像生成に必要な計算を可能にした.ホログラフィ方式を含む3次元ディスプレイの体系的記法の構築を行った.3次元ディスプレイは,構成デバイスや立体知覚の方法などに多数の種類がある.そのため,3次元ディスプレイの分類方法は,今までに多数提案されているが,論理的に分類する手法の確立はされていなかった.本研究では,光の出射位置と出射方向を表すライトフィールド(4次元光線情報)の概念を用いることで,ほとんどの3次元ディスプレイを統一的に理解する事を可能にした.具体的には,3次元ディスプレイの定性的な違いは,ライトフィールドの再現性能の違いとして,解析した.又,点像分布関数を用いることで,3次元ディスプレイの定量化も可能となり,異なる方式間の比較評価も可能となった.ライトフィールドは幾何光学の範囲で成立する概念であり,コヒーレント光や回折光を取り扱うことが出来ない.そのため,そのままではホログラフィ方式の3次元ディスプレイを取り扱うことが出来ない.そこで,ライトフィールドの概念を拡張し,位相を取り扱えるようにすることで,ホログラフィ方式も扱えるような方法を検討した.また,ホログラフィ方式の3次元ディスプレイ環境を構築した.小型の反射型液晶パネルとレーザー光を用いて,ホログラフィデータから,実際の3次元ホログラフィ映像を表示する実験装置である.その結果,既存のホログラフィデータ計算方式と提案方式の両者で生成したホログラフィデータを視覚的に比較検討できるようになった.ライトフィールド(光線情報,以下LF)は,光の出射位置と方向を4次元の情報空間で表したもので,本年度は,まず,実写LFの撮影環境の構築を行った.撮影するカメラは,一般にライトフィールドカメラ(以下,LFカメラ)と呼ばれ,通常のカメラレンズとCMOSなどの撮像センサの間にマイクロレンズアレイを挿入したカメラである.静止画の撮影にはLytro社のLFカメラを用い,動画の撮影にはPC制御可能な動画撮影カメラにレンズアレイを挿入したLFカメラを用いる環境を構築した.また,LFを表示する,ライトフィールドディスプレイの構築も行った.こちらは,広義の3次元ディスプレイ全般にあたり,シャッターメガネとプロジェクタの組合せのメガネ方式3次元ディスプレイ,4K液晶ディスプレイの上に斜めレンチキュラを挿入した裸眼方式3次元ディスプレイ,4K2K解像度の超小型反射型液晶パネルとカラーフィルター付き透過型液晶パネルを組み合わせたフルカラーホログラフィ方式3次元ディスプレイの3つのライトフィールドディスプレイの動作環境を構築した.撮影した実写LFからホログラフィデータを実際に生成し,アルゴリズムの妥当性やロバスト性などの確認を行った.また,メガネ方式3次元ディスプレイに加え,裸眼方式3次元ディスプレイも用いて,3次元映像の見え方の確認と検証を実施した.裸眼方式3次元ディスプレイでは,メガネ方式3次元ディスプレイに比べて解像度は落ちるが,運動視差が再現されるため,両方の3次元ディスプレイを用いた方が,より正確な3次元映像評価が可能となった.さらに,ホログラフィ方式3次元ディスプレイ用のホログラフィデータを生成し,実際にホログラフィ方式3次元ディスプレイで表示させることで,アルゴリズムの正しさの最終検証を行った.26年度が最終年度であるため、記入しない。実世界指向メディア26年度が最終年度であるため、記入しない。申請書の通り,3次元ディスプレイの体系的記法の構築を行った.拡張ライトフィールドを用いたホログラフィデータの計算アルゴリズムについては,まだ未完成であるが,先行してホログラフィ方式3次元ディスプレイ環境の構築を行ったため,2年間の研究計画に照らし合わせると順調に推移しているといえる.また,計画ではメガネ方式3次元ディスプレイを用いた実験も計画していたが,ホログラフィ方式3次元ディスプレイの実験環境が予定より早く完成したため,メガネ方式3次元ディスプレイを用いたホログラフィ方式の見え方のシミュレーションを行わずとも研究が遂行可能となった.当初より少し遅れているホログラフィデータ計算アルゴリズムを完成させ,当初の計画通り,ライトフィールド取得カメラで取得した3次元画像の変換処理と表示実験を行う.
豊前・豊後における私塾教育の地域教育史的研究

本年度の研究実績は以下のとおりである。(1)12年度に引き続き、特に豊前地域を私塾関係史料の調査を行ったが、村上仏山(水哉園)及び恒遠醒窓(蔵春園)以外にまとまった文書史料を発見することはできなかった。この結果、同地域内での私塾間の関連などを知る手がかりを得ることができなかった。(3)私塾教育の底辺を支えるべき寺子屋についても調査を試みたが、若干の師匠塚以外見るべき史料を発見するに至っていない。(4)恒遠家文書を主としてデジタル保存を試み、その一部をCDにおいて保存することが完了した。今後公表方法も含めて、閲覧希望者への利用の機会提供などその利用方法などを検討する本年度の研究実績は以下のとおりである。1.豊前地域の私塾、特に水哉園(行橋市)と蔵春園(豊前市)を中心とした史料調査を行った。それにより以下のことが判明した。(1)水哉園には、「仏山堂日記」以下の日記が残されており、村上仏山の教育活動を初めとして諸活動の詳細を知る手がかりになることが分かった。(2)同じく「仏山堂詩抄」を初めとする詩集が残されており、また行橋市教育委員会に所蔵されている書簡によって、詩集編纂の様子を知ることができた。(3)蔵春園については、若干の日記類が残されているが、水哉園に比べて史料的に少ない。今後恒遠醒窓の教育活動を表した史料の発掘が課題となった。2.史料のデジタル処理については、デジタルカメラの性能の向上によりかなり鮮明な画像が可能となり、また処理スピードも向上した。12年度収集した史料については、13年度においてデジタル処理する予定である。3.水哉園、蔵春園を成立させた周辺の文化状況については、詳細を明らかにすることはできなかった。行橋市教育委員会が、所管地域内の金石資料調査を進めるのに付随して、師匠塚などの資料調査を継続して行うこととしたい。今後公表方法も含めて、閲覧希望者への利用の機会提供などその利用方法などを検討する
地殻・マントルにおける鉱物の相転移とレオロジー

本研究課題最終年の今年度は以下の3つの課題に重点的に取り組み、それぞれに記すような成果を得た。1.Alに富むガ-ネットのペロブスカイト相への相変態天然のガ-ネットを出発物質にして、レーザー加熱ダイヤモンドアンビルにより高温高圧処理し、回収試料を分析電顕で解析して、以下の結果を得た。(1)ガ-ネットの主高圧相は斜方ペロブスカイトだが、条件によりAlに富む相とスティショバイトも伴う。(2)ペロブスカイトの準安定相として、珪酸塩としては初めてのLiNbO_3相が見いだされた。(3)ペロブスカイト中のFe、Al、Ca量は互いに正の相関があり、又高圧になる程増大する傾向がある。マルチアンビルによる合成物と隕石中の天然物の分析電顕による解析から、以下の結果が得られた。(1)マルチアンビルによる合成物は正方晶であったが、隕石中のメ-ジャーライトは立方晶であった。(2)この系では、20GPaの圧力下で約1900°C以上の高温側に広い立方晶の領域が示唆される。(3)Feの量が増えるにつれて、立方晶と正方晶の境界も高温側に移動すると思われる。3.高温高圧下におけるエンスタタイトの相転移放射光を利用した高温高圧X線その場観察により、以下のことが判明した。(1)斜方エンスタタイトの高圧側に単斜のC2/c相が広く存在する事が確認された。(2)低温で斜方エンスタタイトと単斜のC2/c相の間に、単斜のP2_1/c相が安定相として存在する可能性がある。(3)高圧相のC2/cのβ角は、高温相のC2/cのβ角よりもかなり小さく、別構造の可能性がある。本年度は初年度でもあり、まだ最終的な結果にまで至っていないが、以下の研究に取り組んだ。1.CaTiO_3ペロブスカイトの相転移と塑性変形ミネソタ大の唐戸氏との共同研究で、ペロブスカイト構造の相転移と塑性特性を調べる目的で、CaTiO_3ペロブスカイト単結晶を用いて、12151425°Cで一軸圧縮実験および加熱実験を行って、回収試料の電顕観察を行った。一軸圧縮実験では、定荷重での歪速度の温度プロットが、1240°Cと1340°C付近で相転移を思わせるとびを示した。また、加熱、変形両試料とも出発物質に比べて、(110)と(112)双晶が増加していた。また変位ベクトルが[001]/2または[111]/2と思われる反位相境界が変形試料に頻繁にみられた。これらの微細構造とペロブスカイト構造内の相転移との関係を現在解析中である。2.メ-ジャーライトガ-ネットの相転移メ-ジャーライトガ-ネット(Mg,Fe)_3SiO_3のFeの量による立方晶系-正方晶系転移を調べる目的で、岡山大学地球内部研究センターとの共同研究で、Fe/(Mg+Fe)=00.3の組成について、P=20GPa、T=19002200°Cの条件でメ-ジャーライトの合成を行い、回収試料についてX線と電顕による解析を行いつつある。現在ガ-ネット相が出来ていることは確認できたが、それが立方晶系かそれとも正方晶系かの判定および、相転移に由来すると思われる双晶組織の存否についてはまだ確認ができてない。本年は以下に述べる3つの課題に中心的に取り組んだ。以下、それぞれの課題について述べる。

1.マルチアンビル型高圧装置によるメ-ジャライトガ-ネットの立方一正方転移岡山大学固体地球研究センター伊藤研究室の協力により、(Mg,Fe)SiO3組成のメ-ジャライトガ-ネットを20 GPa、19002200°Cで合成し、回収試料を分析電顕で調べた。その結果、2200°C以上の温度から急冷した試料ではツイ-ド構造が、また2000°C以上からの急冷では{101}双晶が、それぞれ観察されたが、2000°C未満の温度から急冷した場合は、どちらの微細構造も見られなかった。この事から、約2000°C以上の広い温度・組成領域で(Mg,Fe)SiO3メ-ジャライトは立方晶系であり、急冷の際に正方晶系に転移すると考えられる。2.ダイアモンドアンビル型高圧装置によるガ-ネット-ペロブスカイト転移東大物性研八木研究室の協力により、FeとCaを含むパイロープガ-ネットを2850 GPaでダイアモンドアンビル中でレーザー加熱し、回収試料を分析電顕で調べた。その結果、Feに富むパイロープでは、30 GPaではペロブスカイト相とコランダム-イルメナイト相に分解するのに対し、33 GPa以上ではそのままペロブスカイト相に転移する事が分かった。しかしFeに乏しい場合は異なっていた。またFeやCaに富む相は出現しなかった。3.高温X線とその場観察によるCaTiO3の相転移珪酸塩ペロブスカイトの構造相転移を考える上で密接な関係にあるCaTiO3ペロブスカイトについて、室温から1500°Cの範囲で高温X線と熱分析により、その場観察した。その結果、温度の上昇と共に12501300°Cと1360°C付近で、それぞれ斜方から正方及び正方から立方へ相転移する事が確認された。本研究課題最終年の今年度は以下の3つの課題に重点的に取り組み、それぞれに記すような成果を得た。1.高温高圧下におけるエンスタタイトの相転移放射光を利用した高温高圧X線その場観察により、以下のことが判明した。1)斜方エンスタタイトの高圧側に単斜のC2/c相が広く存在する事が確認された。2)低温で斜方と単斜のC2/c相の間に、単斜のP2_1/c相が安定相として存在する可能性がある。3)高圧相のC2/cのβ角は、高温相のC2/cのβ角よりもかなり小さく、別構造の可能性がある。マルチアンビルによる合成物と隕石中の天然物の分析電顕による解析から、以下の結果が得られた。1)マルチアンビルによる合成物は正方晶であったが、隕石中のメ-ジャーライトは立方晶であった。2)この系では、20GPaの圧力下で約1900°C以上の高温側に広い立方晶の領域が示唆される。3)Feの量が増えるにつれて、立方晶と正方晶の境界も高温側に移動すると思われる。3.Alに富むガ-ネットのペロブスカイト相への相変態天然のガ-ネットを出発物質にして、レーザー加熱ダイヤモンドアンビルにより高温高圧処理し、回収試料を分析電顕で解析して、以下の結果を得た。1)ガ-ネットの主高圧相は斜方ペロブスカイトだが、条件によりAlに富む相とスティショバイトも伴う。2)ペロブスカイトの準安定相として、珪酸塩としては初めてのLiNbO_3相が見いだされた。3)ペロブスカイト中のFe、Al、Ca量は互いに正の相関があり、又高圧になる程増大する傾向がある。
直線偏光を利用したナノ構造シリコン材料の異方性制御

本研究は,ナノ構造シリコン材料(ポーラスシリコン)に直線偏光を照射することで光学異方性を誘起し,その異方性発現のメカニズムを解明するとともに機能性デバイスへの応用を図ることを最終的な目的としている.本補助金の交付期間内において得られた主な成果は以下の通りである.1.屈折率異方性の確認と定量的評価これまでは発光(フォトルミネッセンス)の直線偏光度に現れる異方性のみが確認されていたが,本研究において,屈折率の異方性も確認することができた.屈折率の異方性はその方向が直線偏光度の異方性とは90度ずれており,これは屈折率においては比較的大きな構造が,発光においては比較的小さな構造が主に関係しているためと考えられる.2.発光異方性の励起波長依存性発光の直線偏光度異方性が大きな励起波長依存性を持つことが確認された.これは高い直線偏光度を示す酸化物の発光の影響ではなく,異方性の深さ方向依存性によるものと考えられる.3.赤外レーザー光照射による大きな異方性の形成とシミュレーションによる評価照射光源として比較的高強度のNd:YAGレーザー(波長1.06μm)を用いたところ,非常に大きな直線偏光度異方性を得ることができた.線形振動子が平面内に分散した2次元モデルによりシミュレーションを行い,この実験結果を十分再現できることを示した.4.試料作製条件の影響フッ化水素酸濃度の低減化を試み,0.1%の濃度でも十分な可視発光が得られることを明らかにした.これをもとに直線偏光度異方性の陽極化成電流密度依存性を評価した.低電流密度では異方性の形成が確認できず,電流密度に大きく依存することがわかった.本研究は,ナノ構造シリコン材料(ポーラスシリコン)に直線偏光を照射することで光学異方性を誘起し,その異方性発現のメカニズムを解明するとともに機能性デバイスへの応用を図ることを最終的な目的としている.本補助金の交付期間内において得られた主な成果は以下の通りである.1.屈折率異方性の確認と定量的評価これまでは発光(フォトルミネッセンス)の直線偏光度に現れる異方性のみが確認されていたが,本研究において,屈折率の異方性も確認することができた.屈折率の異方性はその方向が直線偏光度の異方性とは90度ずれており,これは屈折率においては比較的大きな構造が,発光においては比較的小さな構造が主に関係しているためと考えられる.2.発光異方性の励起波長依存性発光の直線偏光度異方性が大きな励起波長依存性を持つことが確認された.これは高い直線偏光度を示す酸化物の発光の影響ではなく,異方性の深さ方向依存性によるものと考えられる.3.赤外レーザー光照射による大きな異方性の形成とシミュレーションによる評価照射光源として比較的高強度のNd:YAGレーザー(波長1.06μm)を用いたところ,非常に大きな直線偏光度異方性を得ることができた.線形振動子が平面内に分散した2次元モデルによりシミュレーションを行い,この実験結果を十分再現できることを示した.4.試料作製条件の影響フッ化水素酸濃度の低減化を試み,0.1%の濃度でも十分な可視発光が得られることを明らかにした.これをもとに直線偏光度異方性の陽極化成電流密度依存性を評価した.低電流密度では異方性の形成が確認できず,電流密度に大きく依存することがわかった.本研究は,ナノ構造シリコン材料(ポーラスシリコン)に直線偏光を照射することで光学異方性を誘起し,その異方性発現のメカニズムを解明するとともに機能性デバイスへの応用を図ることを目的としている.本年度は主として試料製作技術の改良と材料の基礎特性評価を中心に行い,以下に示すような成果が得られた.1.新たなパッシベーション手法の開発従来の電気化学的陽極酸化法に比べ試料依存性が小さく,また酸化に伴う異方性の低下を抑制することができる方法として,温水浸漬法が有効であることを見出した.50°Cの温水に数分間浸すだけで,従来法と同程度の安定性を得ることができた.2.試料作製ならびに実験に関する基礎技術の確立0.1%までの低濃度のフッ化水素酸を使用して試料の作製を行い,陽極化成電流密度依存性の測定のための基礎データ(臨界電流密度など)を収集した.また,電解質溶液接触によるエレクトロルミネッセンスの実験に向けて,使用する溶液組織の検討を行い,最適pH値などのデータを得た.3.光学異方性の評価-励起波長依存性-光学(発光)異方性の評価を数種類の異なる励起波長のもとで行った.長波長の励起光を使用すると酸化物の発光の影響をより多く受けるため,異方性の評価には短波長での励起が適していることがわかった.4.光学異方性の試料作製条件依存性陽極化成電流密度依存性について調べた.低電流密度で作製した試料には光学異方性は現れず,光学異方性が陽極化成電流密度に大きく依存することが明らかにされた.5.屈折率異方性の評価発光スペクトルの干渉波形から,屈折率異方性の定量的評価を行った.本研究は,直線偏光を照射することにより形成されたポーラスシリコン層内の光学異方性について,その形成機構を明らかにするとともに,機能性デバイスへ応用することを目的とするものである.本年度の主な研究成果は以下のとおりである.

1.直線偏光度異方性における励起波長依存性の原因前年度の実験結果から,発光(フォトルミネッセンス)の直線偏光度に明確な励起波長依存性があることがわかった.長波長の光で励起すると,直線偏光度が全体的に増加し,さらに結晶方位依存性が現れる.この原因を明らかにするため,青緑色発光バンドの直線偏光度異方性の評価を行った.実験に用いた試料は,熱酸化後の空気中長期保存により強い青緑色発光を示すものである.実験の結果,この青緑色発光は結晶方位依存性をほとんど示さず,前述の励起波長依存性を生じるおもな要因とは考えられないことがわかった.2.陽極酸化中の直線偏光照射による異方性形成の試み光照射なし,もしくは無偏光の光照射下で作製したポーラスシリコン試料を希硫酸中,直線偏光照射下で陽極酸化し,光学異方性の形成を試みた.様々な条件(基板,溶液,電流密度)のもとで行ったにもかかわらず,これらの試料について,発光の直線偏光度異方性を確認することはできなかった.これは,陽極酸化がポーラスシリコン層内部から進行するためと考えられる.3.赤外レーザー光照射による大きな異方性の形成陽極化成中の照射光の光源として,Nd:YAGレーザー(波長1.06μm)を用いたところ,非常に大きな直線偏光度異方性を得ることができた.直線偏光度が最大となる方向は照射光の偏光方向と直交しており,これまで本研究で観測されたものとは方向が異なる.これは,照射光の強度がこれまでに比べ数十倍と高いため,電気化学エッチングよりも光化学エッチングの効果の方が強くなったことによるものと考えられる.本研究は,光の偏光を利用してポーラスシリコンに光学異方性を形成する技術に関するもので,その異方性形成機構の解明とデバイスへの応用を最終的な目的としている.前年度末,照射光源として比較的強度の高い赤外レーザー光を用いたところ,非常に顕著な発光直線偏光度異方性を得ることができた.そこで本年度は特にこの赤外レーザー光照射の効果について詳細な検討を行った.本年度得られた主な研究結果を以下に示す.1.赤外レーザー光照射により得られる顕著な異方性の評価この異方性は,照射光の偏光に対して垂直な方向に直線偏光度が最大になるもので,光化学エッチングが支配的な状態で形成されるものと考えられる.射光強度依存性を測定したところ,照射光の偏光方向に垂直な方向の直線偏光度は照射光強度によらずほぼ一定であり,照射光の偏光方向に平行な方向の直線偏光度のみが照射光強度の増加とともに減少していることがわかった.これは光化学エッチングによりシリコンナノ構造の異方性が低減するモデルで説明できる.この実験結果をもとに,試料中の異方性シリコンナノ構造を線形振動子でモデル化し,直線偏光度のシミュレーションを行った.線形振動子が平面内に分散した2次元モデルで,実験結果を十分再現できることがわかった.2.深さ方向の均一化の試み上述した異方性の励起波長依存性を測定したところ,試料の表面付近にのみ大きな異方性が存在することがわかった.均一化を図るためには,光化学エッチングではなく電気化学エッチングが支配的になる条件で試料作製を行う必要がある.3.新たな異方性形成/安定化法の開発を目指して直線偏光照射下で試料を陽極酸化し,安定性に優れた異方性試料を得ることを試みたが,本年度の実験においては検出しうるほどの異方性は確認できなかった.これは陽極化成と陽極酸化とでは照射光の影響が大きく異なることを示している.
細胞内圧力センサーの創成を目指した、蛍光蛋白質の圧力応答機構の解明

圧力応答を示すGly挿入YFP変異体の高圧下での結晶構造解析と蛍光スペクトル測定を行った。高圧下では発色団のカルボニル酸素が反転するとともに周囲の残基のコンフォメーションが常圧でのYFPと同じ配置になった。この変化が圧力に応答した蛍光増強の原因と考えられる。また、蛍光ピーク付近には2つのピークが存在し、圧力変化により両者の相対的な強度が変化することがわかった。本課題では、蛍光圧力応答を示すYFP挿入変異体の結晶構造を様々な圧力下で解析するとともに、各圧力下で結晶の蛍光スペクトルを測定し、構造変化とスペクトル変化の関係を明らかにし、蛍光の圧力依存性を生み出す構造基盤を解明することを目指している。以下に今年度の成果を記す。・N144とY145の間に1残基挿入したYFP変異体について、異なるアミノ酸を導入した20種類の1残基挿入変異体を結晶化し、全ての構造解析に成功した。・結晶構造変化と蛍光スペクトル変化を直接関係づけるため、結晶状態での蛍光スペクトルをX線回折データを収集時と同様の液体窒素温度で測定できる装置を作成し、蛍光スペクトルを計測した。・ポリイミドコーティングしたキャピラリを用い、高圧光学チャンバーで利用している加圧装置につなぎ、水圧を利用して圧力をかける切り離し可能な圧力可変セルの作成を行った。このキャピラリに閉じ込めた結晶からの回折実験から、回折データの測定には問題が無いことがわかった。しかし、現在リークが起こるため、セルの接続部の改良を進めている。・結晶状態であることによるスペクトル変化と圧力によるスペクトル変化を区別するため、結晶状態と溶液状態での蛍光スペクトルを、圧力を変えて測定した。また、結晶化条件と同様の溶液条件における蛍光スペクトルも測定し、それぞれの影響を評価した。・圧力変化に対して最も大きく蛍光特性が変化するYFPグリシン3残基挿入変異体(YFP3G)結晶を作成し、ダイヤモンドアンビルセルを用いて高圧下でのX線回折測定を行った。まず、結晶の耐圧性を調べたところ、結晶母液の沈殿剤であるPEGの濃度を少し上げれば、400MPaかけても回折能を保つことを確認した。次に、180MPaおよび330MPaにおけるX線回折強度データーを収集した。以前に構造解析を行った常圧低温下でのYFP3Gの結晶構造を探索モデルとした分子置換法により、それぞれ1.9 A、2.0 A分解能で構造を解析した。その結果、常圧下では残基挿入を行ったベーター鎖がdisorderして発色団近傍の分子内部に水分子が侵入していたが、高圧下ではつながった電子密度が現れ、この領域の水を含めた構造が変化していることがわかった。結晶状態での蛍光測定、変異体の構造解析はすすんでいるが、作成している圧力可変セルにリークの問題があり、改良を要するため。生物物理学圧力可変セルのリークの問題を解決し、圧力をかけた状態での構造解析を行う。また、ダイヤモンドアンビルセルを使用し、高圧下でのX線回折強度測定を行う。第87回日本生化学会大会若手優秀発表賞を受賞
鼻茸の発生における上皮細胞の役割の研究

手術時に得られた鼻茸を上皮細胞に注目し、組織学的に検討した。連続する切片をHE、PAS-アルシアンブルー、マッソン染色、さらに抗PCNA抗体を一次抗体とした免疫染色(ABC法)をおこない検討した。鼻茸上皮を線毛上皮、過形成上皮、扁平化生した上皮に分けそれぞれのPCNA陽性率を比較した結果、正常上顎洞粘膜と比べて鼻茸上皮は陽性率が高く、線毛上皮、過形成上皮、扁平化生した上皮の順で陽性率が高くなる傾向が見られた。過形成を示す上皮では、杯細胞が多数みられ、基底細胞だけではなく杯細胞を含めた円柱細胞にもPCNA陽性細胞が多く認められた。すなわち鼻茸上皮においては、杯細胞を含めた円柱細胞にも旺盛な増殖能があって、鼻茸の形成に関与していることが推測された。鼻茸上皮には、扁平上皮化生様の変化がしばしばみられた。しかし、それらの多くでは角化層が見られず、核がPCNA陽性である細胞が基底層だけでなく表層にまでしばしば見られ、形態的にも扁平上皮化生というよりも粘膜損傷時の修復過程に見られる増殖性の強い細胞であるように観察された。このような部分では上皮の損傷が強いか、あるいは炎症が継続的であると推測された。上皮細胞が粘膜固有層に向かい陥入している部分が存在し、陥入の先端にPCNA陽性細胞が多いという結果が得られ、増殖陥入していることを示しているとも考えられた。鼻茸内の非典型的な腺上皮細胞がPCNA陽性であることと併せて、少なくとも鼻茸中の腺の一部は、新しく形成されたという可能性が示唆された。今後我々は、難治慢性副鼻腔炎について治癒症例と免疫組織学的にその違いを検討する予定である。
鉄酸素系垂直磁化特殊構造薄膜の磁気光学効果

RFスパッタ法により作製した非化学定量鉄酸素系薄膜Fe_XO_<1-X>はX>0.5の領域で強磁性を示し、しかも垂直磁化膜となる。これはFeOの母相中に微細なアモルファス状の金属Feが針状に析出し、その長手方向が膜面に垂直方向に配向しているというモデルによって説明できる。^<1)>このような酸化物金属複合垂直磁化膜に対し、光学的な測定を行いその複素反射率から複素誘電率を求めることを昭和63年度の研究目的とした。本年度の科学研究費(一般C 200万)により、可視域の小型分光器(日本分光CTー10型)、光電子増倍管、回転パルスステージ(シグマ光機Σ401ー(3))等のコンポーネントを購入することができた。これらを、独自に設計製作した光学ゴニオ装置に組み込んで、波長400ー800nmの領域での分光偏光解析装置を完成した。この装置を設置する光学除振台も自作した。入射角の読み取りはマグネスケールを用い(1/500)°の精度で行い、その値をコンピュータに取り込む。偏光解析にはいくつかの手法があるが、我々は広い波長にわたる分光偏光解析を行う目的から、1/4波長板を用いないΔーtan〓法を採用した。ハロゲンランプ光源をでた光は偏光子によってS成分とP成分を等量含む直線偏光となって入射する。試料で反射された光は検光子、分光器を経て光電管で検出されその強度がコンピュータに取り込まれる。光源、光電管の波長依存性、及び分光器の偏光角依存性をあらかじめ計測しておき、測定結果を補正した。FeーO薄膜にたいする実験は金属相が増すに従って長波長側の吸収が増していくという結果を得た。誘電体母相中に微細金属粒が分散した系に対するマクセルガーネットの理論を用い実験結果を解析した。大局的な様相はこれで説明がつく。^<2)>今後針状金属析出相の異方性をどのように解析にとりこんでいくかを考察する必要がある。2)佐藤賢治、恒川栄一、川越毅、溝口正;1989年日本物理学会年会講演予定RFスパッタ法により作製した非化学定量鉄酸素系薄膜Fe_XO_<1-X>はX>0.5の領域で強磁性を示し、しかも垂直磁化膜となる。2)佐藤賢治、恒川栄一、川越毅、溝口正;1989年日本物理学会年会講演予定
鉄筋コンクリート面部材を対象とした構造ヘルスモニタリング技術の開発

大地震後における建築物の耐震性を迅速に診断できる構造ヘルスモニタリング技術を開発するため、建物剛性や温度ひずみ特性などの実際の建物でも観測できる指標が地震損傷によってどのように変化するのかを実験した。その実験の結果に基づき、損傷と剛性変化、および損傷と温度ひずみ特性の変化を再現できる物理モデルを構築した。これらの物理モデルを活用することで、地震後に発生した建築物の損傷が深刻なものか否かを診断することが可能となると期待される。地震後における建築物の継続使用性を判断するための技術として、固有振動数や剛性を評価指標とする構造ヘルスモニタリングの早期実用化が望まれている。その実用化に至る最大の課題として、「建築物の継続使用性の可否を判断するための評価指標の閾値をどのように設定するのか」という問題がある。本研究では、これらの課題を解決するため、建築物の剛性低下のメカニズムにおいて従来は考慮されてこなかった床スラブに着目して、コンクリート面部材の荷重経験と剛性低下の関係を実験的に評価することを試みる。平成25年度は初年度として、「(A)床スラブ構造力学実験」、「(B)耐震壁構造力学実験」、「(C)E-ディフェンス鉄骨建物試験体の予測シミュレーション」および「(D)10階SRC建物の予測シミュレーション」の4項目から構成される研究工程を立案し、研究課題(A)に着手した。主な研究成果は以下のようにまとめられる。(1)床スラブ付き鉄骨梁(合成梁)を対象として多段階損傷に伴う固有振動数の低下度合いを評価しうる実験手法を提案した。(2)提案手法を具体化した載荷治具および試験体を用いて、合成梁の載荷試験を実施した。荷重実験条件は一様曲げモーメント分布とし、曲げ降伏に至るまでの範囲で三段階に分けて荷重を付与した。その結果、損傷段階に応じた試験体の固有振動数の低下が精度良く評価できることを確認した。(3)床スラブの構造ヘルスモニタリング技術のひとつとして、日照による建屋ひずみを長期的にモニタリングする方法が考えられる。上記(2)において、載荷三段階の合間にスラブ片側辺にヒータを設置することにより、日照による床スラブの伸縮を模擬した実験を行った。その結果、床スラブの損傷度の進展に伴って温度差×ひずみ差の傾きが低下する傾向を捉えた。さらに、この現象が筆者らが提案した温度応力ひずみモデルで定性的に説明できることを確認した。地震後における建築物の継続使用性を判断するための技術として,固有振動数や剛性を評価指標とする構造ヘルスモニタリング技術の早期実用化が望まれている。その実用化を阻む最大の課題として,「建築物の継続可能性の可否を判断するための評価指標の閾値をどのように設定するのか」という問題がある。本研究では,この課題を解決するため,建築物の剛性低下メカニズムにおいて従来は考慮されてこなかった鉄筋コンクリート製床スラブのひび割れ損傷に着目して,コンクリート面部材の荷重経験と剛性低下の関係を実験的に評価することを試みる。昨年度(平成25年度)は本研究の初年度として,2007年E-ディフェンス鉄骨建物の完全崩壊実験における実大試験体をモデルケースとして,その1/6スケールの鉄筋コンクリート床スラブ付き合成梁(以下、合成梁)の縮小模型ならびに、曲げ載荷試験の載荷冶具を設計・製作した。平成26年度は,微小載荷荷重や微小変形の影響が考慮できる高精度な試験システムの構築を目指して,昨年度に構築した試験系に電動ジャッキとフィードバック制御系機器による自動制御機能を組み込んだ試験システムを新しく導入した。新しい試験システムの有効性を確認するため,合成梁試験体の材軸方向に一様な負曲げモーメント荷重を作用させた載荷試験を実施した。その結果,微小変形から大変形までを含む載荷経験に伴う合成梁試験体の剛性や固有振動数の変化を評価できることや,微小載荷荷重や微小変形の影響が考慮した曲げ載荷試験が実施できることを確認した。また,載荷経験に伴う合成梁の曲げ剛性と固有振動数の変化の傾向として以下の知見を得た。(1)曲げ剛性および固有振動数の2種類の評価指標については、載荷経験に伴う変化の傾向が互いに異なる。(2)その主な要因として、曲げ剛性と固有振動数では、載荷繰り返し回数や残留変形に対する依存性が異なることが予想される。被災建築物の継続使用性を判断するための技術として,剛性を評価指標とする構造ヘルスモニタリングの早期実用化が望まれている。本研究では,建築物の剛性低下メカニズムにおいて従来は評価されてこなかった鉄筋コンクリート製床スラブのひび割れに着目して,スラブの荷重経験と剛性低下の関係を実験的に評価した。前年度までに,スラブ付き鉄骨梁(合成梁)の試験体や載荷実験システムを製作し,負曲げ載荷実験(スラブが引張ひずみを受ける荷重実験)を実施した。平成27年度は,合成梁の剛性低下現象をより忠実に再現するため,負曲げと正曲げを交互に繰り返す交番載荷実験ができるように実験システムを改造した上で,スラブの設計仕様が異なる試験体6体の交番曲げ載荷実験を実施し,以下の知見を得た。(1)合成梁の剛性の載荷経験依存性を示すデータを取得できた。詳細には、弾性範囲の変形を経験した合成梁において、初回載荷時と二度目載荷以降で剛性が異なる非可逆的な低下傾向と、弾性範囲の微小な残留応力量に依存して剛性が変化する可逆的な低下傾向の、ふたつのメカニズムによる剛性変化を検出した。(2)ふたつの低下傾向を比較すると、可逆的な低下傾向の方が変化量は大きいことが観察された。

(3)負曲げ載荷だけでなく,正曲げ載荷を経験することによっても,剛性低下現象の発生を確認した。以上に基づき,合成梁の弾性範囲での荷重経験に伴う剛性低下現象を実験的に確認できた。なお,現行の建築物の設計体系では,本研究で着目する弾性範囲では剛性低下は発生しないと仮定される。しかし,近年,地震観測記録が数多く蓄積されるに伴って,弾性範囲内においてもコンクリート構造に剛性低下が発生することを裏付ける観測結果が増えつつあり,潜在的な課題となりつつある。本研究成果はそのメカニズムの解明に向けた材料実験からのアプローチとして貴重な知見を提供できるものと期待される。大地震後における建築物の耐震性を迅速に診断できる構造ヘルスモニタリング技術を開発するため、建物剛性や温度ひずみ特性などの実際の建物でも観測できる指標が地震損傷によってどのように変化するのかを実験した。その実験の結果に基づき、損傷と剛性変化、および損傷と温度ひずみ特性の変化を再現できる物理モデルを構築した。これらの物理モデルを活用することで、地震後に発生した建築物の損傷が深刻なものか否かを診断することが可能となると期待される。本研究では,全体の流れとして,鉄筋コンクリート床スラブ構造力学実験を通してコンクリートのひび割れ損傷と剛性の関係を把握した上で、その関係を有限要素解析による数値シミュレーション手法に適用することにより、地震経験に伴う建物の剛性や固有振動数の低下度合いを予測する手法の確立を目指している。本年度は、鉄筋コンクリート床スラブ構造力学実験の評価精度を高める試みを実施し、本研究の主な目的のひとつである「コンクリートのひび割れ損傷と剛性の関係の把握」に向けて必要な試験システムを構築することができた(研究成果1)。その試験システムを使用した結果、研究当初に予想した「合成梁の曲げ剛性と固有振動数の載荷経験依存性は互いに異なる現象」を実験的に再現することができた(研究成果2)。そのメカニズムの構築するための着想には至らなかったものの、そのメカニズムの解明に向けた2つの研究成果を得たことから、現在までの達成度としておおむね順調であると判断される。なお、2011年東北地方太平洋沖地震による建物の地震応答を分析した最新の知見として、微小地震を経験した建物の固有振動数が低下する現象が報告されるようになってきている。これらの現象は、研究代表者らが実大鉄骨建物実験等で予想してきた現象ではあるが、耐震設計における地震荷重に係わる事象であり、そのメカニズムの解明が必要である。この現象を実験で再現するため、平成26年度は当初計画では予定しなかった微小変形の載荷再現性を高める試験システムの改良を実施した。この変更による研究計画全体の遅延は発生しない予定である。工学平成27年度には、鉄筋コンクリート床スラブ構造力学実験において荷重パターンをパラメータとした多数ケースの実験を実施して、合成梁の曲げ剛性と固有振動数の載荷経験依存性を定量的に把握するとともに、そのメカニズムの解明を試みる。さらに、それらの実験で評価されや曲げ剛性と固有振動数の関係を有限要素法に組み込む方法についても検討する。
フィラグリン欠損マウスを用いた表皮細胞の分化とアポトーシスに関する研究

これまでフィラグリン蛋白は表皮細胞の最終分化段階である角化(特殊なアポトーシス)に重要であるらしいことが報告されている.申請者らは,表皮細胞の分化を研究する目的で,フィラグリン欠損マウスの作製を計画している.フィラグリン蛋白は320個程度のアミノ酸からなり,このフィラグリン単位が約20回ほど繰り返し配列した巨大なプロフィラグリンの分解産物である.フィラグリン欠損マウスを作製するためには,プロフィラグリン遺伝子を破壊する必要があり,そのためには繰り返しフィラグリン単位よりもプロフィラグリンの転写開始コドン周辺を含んだ遺伝子がより望まれる。これまでに報告されているヒトのプロフィラグリン上流域のcDNAをプローブとして,マウスBACゲノムライブラリーをスクリーニングし,1クローンを得た.このクローンからターゲティングベクター作製に必要な遺伝子断片をプラスミドにサブクローニングし,ターゲティングベクターを作製した.現在,フィラグリン+/-ES細胞を樹立中である.これまでフィラグリン蛋白は表皮細胞の最終分化段階である角化(特殊なアポトーシス)に重要であるらしいことが報告されている.申請者らは,表皮細胞の分化を研究する目的で,フィラグリン欠損マウスの作製を計画している.フィラグリン蛋白は320個程度のアミノ酸からなり,このフィラグリン単位が約20回ほど繰り返し配列した巨大なプロフィラグリンの分解産物である.フィラグリン欠損マウスを作製するためには,プロフィラグリン遺伝子を破壊する必要があり,そのためには繰り返しフィラグリン単位よりもプロフィラグリンの転写開始コドン周辺を含んだ遺伝子がより望まれる。これまでに報告されているヒトのプロフィラグリン上流域のcDNAをプローブとして,マウスBACゲノムライブラリーをスクリーニングし,1クローンを得た.このクローンからターゲティングベクター作製に必要な遺伝子断片をプラスミドにサブクローニングし,ターゲティングベクターを作製した.現在,フィラグリン+/-ES細胞を樹立中である.これまでフィラグリン蛋白は表皮細胞の最終分化段階である角化(特殊なアポトーシス)に重要であるらしいことが報告されている.申請者らは,表皮細胞の分化を研究する目的で,フィラグリン欠損マウスの作製を計画している.フィラグリン蛋白は320個程度のアミノ酸からなり,このフィラグリン単位が約20回ほど繰り返し配列した巨大なプロフィラグリンの分解産物である.フィラグリン欠損マウスを作製するためには,プロフィラグリン遺伝子を破壊する必要があり,そのためには繰り返しフィラグリン単位よりもプロフィラグリンの転写開始コドン周辺を含んだ遺伝子がより望まれる.この一年間,報告されているマウスプロフィラグリンのカルボキシ末端をコードするcDNA配列を用いてプロフィラグリンcDNAのクローニングに努めてきた.これまでに得られたものはフィラグリンの繰り返し単位ばかりで,残念ながら上流域の配列はまだ得られていない.今後は,報告されているヒトのプロフィラグリン上流域をプローブとして,マウス表皮cDNAライブラリーをスクリーニングする予定である.もしマウスプロフィラグリン上流域のcDNAが得られれば,それとこれまでに得られたフィラグリン単位のcDNAをプローブとしてマウスゲノムライブラリーをスクリーニングする計画である.これまでフィラグリン蛋白は表皮細胞の最終分化段階である角化(特殊なアポトーシス)に重要であるらしいことが報告されている.申請者らは,表皮細胞の分化を研究する目的で,フィラグリン欠損マウスの作製を計画している.フィラグリン蛋白は320個程度のアミノ酸からなり,このフィラグリン単位が約20回ほど繰り返し配列した巨大なプロフィラグリンの分解産物である.フィラグリン欠損マウスを作製するためには,プロフィラグリン遺伝子を破壊する必要があり,そのためには繰り返しフィラグリン単位よりもプロフィラグリンの転写開始コドン周辺を含んだ遺伝子がより望まれる.この一年間,報告されているヒトのプロフィラグリン上流域のcDNAをプローブとして,マウスBACゲノムライブラリーをスクリーニングし,1クローンを得た.現在、このクローンからターゲティングベクター作製に必要な遺伝子断片をプラスミドにサブクローニング中である.今年度はターゲティングベクターの作製,フィラグリン^<+/->ES細胞の樹立,キメラマウスの作製を予定している.これまでフィラグリン蛋白は表皮細胞の最終分化段階である角化(特殊なアポトーシス)に重要であるらしいことが報告されている.申請者らは,表皮細胞の分化とフィラグリンの生理的機能を研究する目的で,フィラグリン欠損マウスの作製を計画している.フィラグリン蛋白は320個程度のアミノ酸からなり,このフィラグリン単位が約20回ほど繰り返し配列した巨大なプロフィラグリンの分解産物である.フィラグリン欠損マウスを作製するためには,プロフィラグリン遺伝子を破壊する必要がある.そのためには繰り返しフィラグリン単位よりもプロフィラグリンの転写開始コドン周辺を含んだ遺伝子領域をターゲットとする方がより望ましい.これまでに報告されているヒトのプロフィラグリン上流域のcDNAをプローブに用いて,マウスのBACゲノムライブラリーをスクリーニングした結果,1クローンを得た.このクローンからターゲティングベクター作製に必要な遺伝子断片をプラスミドにサブクローニングし,ターゲティングベクターを作製した.ターゲティングベクターをマウスES細胞にトランスフェクションして,相同組み換えによるフィラグリン^<+/->ES細胞を樹立中である.
鋼材の照射脆化機構の解明

本年度も引き続き鉄をベースに炭素、銅、ニッケル量を変化させたモデル合金を試料として用いた。このモデル合金に対して、東京大学原子力研究総合センター重照射研究設備(HIT)にてニッケルイオン照射、水素イオン照射を行うとともに、材料試験炉(JMTR)にて中性子照射を行った。本年度は筑波大学物質工学系谷川研究室と共同で進めている陽電子消滅測定を重点的に行った。3MeVのニッケルイオンを290°Cで1mdpa照射したモデル合金に対して、エネルギーを細かく変化させながら陽電子を注入し、金属中の電子と陽電子が対消滅する際に放出するγ線のドップラー広がりを半導体検出器によって測定した。いずれの成分の試料でも未照射材に比べて空孔型欠陥の生成を示すSパラメータの上昇が確認された。添加元素による効果を調べたところ、銅を添加された試料はされないものに比べてSパラメータの上昇度が大きいことが確認された。また、ニッケル添加はSパラメータ上昇に効果を及ぼさず、銅との相乗効果も見られなかった。このようなことから、鉄中の銅と空格子点との間には強い相互作用があり、空孔ー銅複合体が形成されていると推定している。以上の結果は10月の日本金属学会において報告された。3MeVのプロトンを照射したモデル合金に対しても同様の測定を試みたが、導入される欠陥濃度が低く、Sパラメータの上昇が検出されなかったので、同様の測定を行うには照射量を増やす、あるいはイオンエネルギーを下げるなどの変更が必要であることがわかった。JMTRでの中性子照射実験では本年度から中性子エネルギースペクトルを変化させた照射、および中性子束を1桁変化させた照射を開始したが、電子顕微鏡観察などの照射後実験は5年度以降に行うことになっているが、本研究の成果はこれら中性子照射データの解析に有用な基礎を与えるものとなろう。1.研究目的:軽水炉の供用期間を十分な安全性・信頼性を保ちつつ延長することができるためには圧力容器の鋼材の照射脆化機構を明確化することが重要であるが、この様な基礎的研究は未だに十分に成されているとは言えない。本研究では、鋼材の中性子照射によって生ずるカスケ-ドから作られる格子欠陥の本性と、損傷速度の効果を明らかにすることを目的とする。2.研究方法:(1)試料:実用鋼材としてはA533B鋼を中心として、これに脆化元素とされるP,Cu,Ni量を変化させた母材、及び溶接金属7鋼種、又機構解明を目的として純鉄、及びC、Cu、Niを変化させた鉄基合金12種の試料を準備した。これら鋼材から可能な限り無歪で薄板状の試片を切出し、直径3mm、厚さ0.25mmの試料を調製した。(2)照射:本年度は加速器による4MeV Niイオン照射を行った。即ち照射温度290°Cで照射量は0.001^*,0.01^*,0.1,1,5dpa(*純鉄のみ)とした。尚、3.5MeVプロトン照射を行うためのチャンバ-の整備、特にビ-ム量を正確に計測するための20組のマイクロファデ-カップを有するビ-ムプロファイルモニタ-を購入した。又平成3年度以降材料試験炉JMTRによる中性子照射を申請し、そのための試料製作に着手した。3.研究成果:(1)照射組織変化:純鉄、及びモデル合金の照射後組織をJEM200CX電子顕微鏡により調べた。照射により微細な欠陥クラスタ-が生成し、5dpaまでの範囲ではその密度・寸法ともに増加する。その照射量依存性は添加元素により影響をうけることがわかった。(2)照射硬化:荷重0.5gでイオン照射面のビッカ-ス

硬さを測定したところ、銅の効果は高フルエンス側で次第に減少するのに対し、Niは硬化のNi濃度依存性が高照射量まで持続する。硬化量は電顕観察により見出されたクラスタ-密度、及び寸法と合理的に関係づけられることがわかった。本年度は主として鉄をベ-スに炭素、銅、ニッケル量を変化させたモデル合金を試料として用いた。このモデル合金に対して東京大学原子力研究総合センタ-重照射研究設備(HIT)にてニッケルイオン照射を重点的に行うとともに、プロトン照射も開始した。また、前述のモデル合金に加えて、実用鋼材を薄片に切り出し、JMTRで中性子照射を開始した。現在までに行なった照射後実験は、ニッケルイオン照射材の微小硬さ試験、透過型電子顕微鏡観察、および陽電子消滅測定である。ニッケルイオン照射は照射中の試料の温度を実際の圧力容器条件である563Kに保ち、損傷導入速度を一定にして、照射時間を変えることによって照射量を10^<-3>から5dpaまで変化させて行われた。照射後の微小硬さ試験によって、照射による硬化が測定され、照射量の増大とともに各試料とも硬化が進行していくことが確認された。また、材料中の銅の含有量の大きいものほど硬化が大きいこと、銅とニッケルとの相乗効果による硬化の促進が認められた。透過型電子顕微鏡によって照射後の各試料ともに微小な(2nm)欠陥クラスタ-の像が確認され、観察されたクラスタ-の数密度の比較から、銅によってクラスタ-の生成が促進されていることがわかった。このクラスタ-サイズおよび数密度は硬さ変化とよい対応を示しており、クラスタ-による硬化が示唆された。以上の結果は1991年4月に米国で開催された照射脆化機構の国際ワ-キンググル-プ、10月の日本金属学会、日本原子力学会、1992年1月のASTMにおける微小試験法シンポジウムで報告された。陽電子消滅測定は筑波大学物質工学系谷川研究室と共同で進めている。現在までは低速陽電子を使ってドップラ-広がりを計測しており、照射後試料のSパラメ-タが銅によって増加していることが認められた。本年度も引き続き鉄をベースに炭素、銅、ニッケル量を変化させたモデル合金を試料として用いた。このモデル合金に対して、東京大学原子力研究総合センター重照射研究設備(HIT)にてニッケルイオン照射、水素イオン照射を行うとともに、材料試験炉(JMTR)にて中性子照射を行った。本年度は筑波大学物質工学系谷川研究室と共同で進めている陽電子消滅測定を重点的に行った。3MeVのニッケルイオンを290°Cで1mdpa照射したモデル合金に対して、エネルギーを細かく変化させながら陽電子を注入し、金属中の電子と陽電子が対消滅する際に放出するγ線のドップラー広がりを半導体検出器によって測定した。いずれの成分の試料でも未照射材に比ベて空孔型欠陥の生成を示すSパラメータの上昇が確認された。添加元素による効果を調ベたところ、銅を添加された試料はされないものに比べてSパラメータの上昇度が大きいことが確認された。また、ニッケル添加はSパラメータ上昇に効果を及ぼさず、銅との相乗効果も見られなかった。このようなことから、鉄中の銅と空格子点との間には強い相互作用があり、空孔-銅複合体が形成されていると推定している。以上の結果は10月の日本金属学会において報告された。
グリコサーマル法による結晶性超微粒子の合成

グリコサーマル処理による複合酸化物等の生成を検討し、以下のことを見いだした。1)アルミニウムアルコキシドと酢酸ランタニドのグリコサーマル処理により、報告例のないサマリウムやユウロピウムを含めて、一連のランタニドアルミニウムガーネットが合成できる。2)ガリウムアセチルアセトナートからも対応するランタニドガリウムガーネットが合成できる。3)グリコサーマル法で合成したアルミニウムガーネットとガリウムガーネットを比較すると、前者の方が微粒子であるが、後者は粒径の均一な単分散超微粒子である。4)グリコサーマル法でリチウムニオペート等の種々の複合酸化物の結晶性微粒子が合成できる。5)グリコサーマル条件で複合酸化物の結晶が生成するのは多くの場合、塩基性酸化物を与えるイオンと酸性酸化物を与えるイオンの組合せである。6)燐酸トリエチルと種々の金属アルコキシドまたはアセチルアセトナト等の反応では多くの場合金属燐酸塩の結晶を与える。この系で非常に多くの新規燐酸塩の生成を確認した。7)燐酸トリエチルとテトラエトキシチタンのグリコサーマル処理において、高温(250-300°C)では報告例のない結晶性燐酸チタンが生成し、低温(200°C)では、層状構造をもつα-燐酸チタンのグリコール誘導体が生成する。8)硅酸テトラエチルとアルミニウムアルコキシドの反応では、硅素を含むベーマイトのグリコール誘導体が生成し、硅素は層構造に欠陥を生じさせる。9)ジルコニウムアルコキシドのグリコサーマル処理では正方晶ジルコニアが生成するが、グリコールの替わりに無極性溶媒を用いても正方晶ジルコニアが生成する。