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非線形波動方程式の自己相似解について

非線形項が未知関数uの巾乗,|u|^p(p>1)の形の非線形波動方程式の自己相似解の存在について,非線形項の指数pとの関係に着目して考察した.自己相似解とは、方程式に由来するスケール変換で不変な時間大域解であるが,その性質から,初期時刻では斉次関数,例えば|x|^<-α>(α>0)のような関数となる.この型の非線形波動方程式に関しては,初期値が滑らかで小さい場合には非線形項の指数pが,p>p_c(n)を満たすとき時間大域解が存在し,1<p【less than or equal】p_c(n)のときは初期値がどんなに小さくても解は有限時間で爆発しうるという空間次元nに依存する臨界指数p_c(n)が存在することが知られている.自己相似解を考察するには,上で述べたように初期値として斉次関数を取り扱う必要があるが,これらは原点で滑らかではないので上記の結果の範疇には入らない.しかし,空間3次元の場合にPecherがp>p_c(3)のときは自己相似解が存在し,1<p【less than or equal】p_c(3)のときは自己相似解が存在しないという類似の結果が成り立つことを示した。初年度の研究では,上記の空間3次元におけるPecherの結果を初期値に関する球対称性という制限の下で一般次元へ拡張することが出来た.今年度は初年度の結果の初期値に対する球対称性の仮定をはずすことを考察し,空間次元が4以下の場合にはその仮定がはずせることを示すことが出来た.証明には重み付きストリッカーツ評価と呼ばれる線形波動方程式の解に関する重み付きの時空評価が用いられるが,特に空間積分について曲座標に基づいて軸方向と球面方向の積分に分割して評価することで球対称性の仮定をはずすことができた.上記の研究にあたり,情報の収集及び結果の取りまとめのため購入したパソコンを有効に活用した.また幅広い知見を得るため及び課題に関する研究打ち合わせのため旅費を使用した.非線形項が未知関数uの巾乗,|u|^p(p>1)の形の非線形波動方程式の自己相似解の存在について,非線形項の指数pとの関係に着目して考察した.自己相似解とは、方程式に由来するスケール変換で不変な時間大域解であるが,その性質から,初期時刻では斉次関数,例えば|x|^<-α>(α>0)のような関数となる.この型の非線形波動方程式に関しては,初期値が滑らかで小さい場合には非線形項の指数pが,p>p_c(n)を満たすとき時間大域解が存在し,1<p【less than or equal】p_c(n)のときは初期値がどんなに小さくても解は有限時間で爆発しうるという空間次元nに依存する臨界指数p_c(n)が存在することが知られている.自己相似解を考察するには,上で述べたように初期値として斉次関数を取り扱う必要があるが,これらは原点で滑らかではないので上記の結果の範疇には入らない.しかし,空間3次元の場合にPecherがp>p_c(3)のときは自己相似解が存在し,1<p【less than or equal】p_c(3)のときは自己相似解が存在しないという類似の結果が成り立つことを示した。初年度の研究では,上記の空間3次元におけるPecherの結果を初期値に関する球対称性という制限の下で一般次元へ拡張することが出来た.今年度は初年度の結果の初期値に対する球対称性の仮定をはずすことを考察し,空間次元が4以下の場合にはその仮定がはずせることを示すことが出来た.証明には重み付きストリッカーツ評価と呼ばれる線形波動方程式の解に関する重み付きの時空評価が用いられるが,特に空間積分について曲座標に基づいて軸方向と球面方向の積分に分割して評価することで球対称性の仮定をはずすことができた.上記の研究にあたり,情報の収集及び結果の取りまとめのため購入したパソコンを有効に活用した.また幅広い知見を得るため及び課題に関する研究打ち合わせのため旅費を使用した.
イオンサイクロトロン共鳴質量分析装置の開発

相変化を伴う伝熱現象や薄膜生成過程のミクロな理解に欠かせない原子・分子クラスターの基本的性質について調べるため,フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(FT-ICR)質量分析装置を試作した.この装置の評価を兼ねて,アーク放電法で生成したフラーレンの質量分析を行った.具体的には,ICRセルの近傍においたフラーレン混合物の試料にNd : YAGレーザー(2倍波)を集光して,蒸発とイオン化とを行って,ICRセルに捕獲した.周波数掃引による励起後直ちにイオンサイクロトロン運動によって励起される電流を差動アンプとデジタルオシロスコープで検出し,パソコンに転送後にフーリエ変換を行って質量スペクトルを得た.この結果,C_<60>やC_<70>ピークの同位体分布が^<13>C炭素の天然同位体割合から計算される分布と一致し,少なくとも分子量1000程度の場合に分子量1の解像度での質量分析は容易であることを確認した.また,今後FT-ICR装置に取り付ける予定のレーザー蒸発・超音速膨張クラスター源に関しては,同時進行的にTOF質量分析装置でその特性を明らかとした.今後,実際にレーザー蒸発クラスター源をFT-ICR装置に直接取り付けて各種のクラスターの化学反応やレーザー解離の実験を進める予定である.さらに,現在最も注目されているクラスターであるフラーレンに関しては,分子動力学法を用いたシミュレーションによってその成長機構に関する予測を行った.これを検証するためのFT-ICR実験も今後の課題としたい.相変化を伴う伝熱現象や薄膜生成過程のミクロな理解に欠かせない原子・分子クラスターの基本的性質について調べるため,フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴(FT-ICR)質量分析装置を試作した.この装置の評価を兼ねて,アーク放電法で生成したフラーレンの質量分析を行った.具体的には,ICRセルの近傍においたフラーレン混合物の試料にNd : YAGレーザー(2倍波)を集光して,蒸発とイオン化とを行って,ICRセルに捕獲した.周波数掃引による励起後直ちにイオンサイクロトロン運動によって励起される電流を差動アンプとデジタルオシロスコープで検出し,パソコンに転送後にフーリエ変換を行って質量スペクトルを得た.この結果,C_<60>やC_<70>ピークの同位体分布が^<13>C炭素の天然同位体割合から計算される分布と一致し,少なくとも分子量1000程度の場合に分子量1の解像度での質量分析は容易であることを確認した.また,今後FT-ICR装置に取り付ける予定のレーザー蒸発・超音速膨張クラスター源に関しては,同時進行的にTOF質量分析装置でその特性を明らかとした.今後,実際にレーザー蒸発クラスター源をFT-ICR装置に直接取り付けて各種のクラスターの化学反応やレーザー解離の実験を進める予定である.さらに,現在最も注目されているクラスターであるフラーレンに関しては,分子動力学法を用いたシミュレーションによってその成長機構に関する予測を行った.これを検証するためのFT-ICR実験も今後の課題としたい.凝縮や蒸発などの相変化を伴う現象を扱う場合に気液界面での分子レベルでの理解は避けて通れない問題である.特に,相変化現象の素過程においては分子が数十から数百個結合したクラスターが重要な役割を演ずると考えられる.本研究では,これらの原子・分子クラスターの性質に関しての実験的取り扱いを試みるために,原理的に大きなサイズのクラスターまで高い分解能で測定が可能であるイオンサイクロトロン共鳴(ICR)質量分析装置を試作している.イオンサイクロトロン質量測定装置は,超伝導磁石による強力かつ安定な磁場中にクラスターイオンを閉じこめることによって,磁場との共鳴によるイオンのサイクロトロン運動の周波数がクラスターイオンの質量に反比例することから質量を測定する装置である.本年度は,超高真空中で動作するイオンサイクロトロンセルの設計・製作をほぼ完成し,超伝導磁石の準備もほぼ完成している.また,イオンサイクロトロン励起の実現のためにパソコン上の逆フーリエ変換によって,任意の質量範囲に対応する周波数成分を持つ電圧変動波形を計算しこれを増幅して超高真空中に導入する必要がある.このための制御回路とソフトウエアの開発もおおよそめどがついた.さらに,イオンサイクロトロン信号の検出には高速・高増幅のプリアンプとデジタルオシロスコープによるA/D変換・パソコンでのフーリエ変換処理の手順とすることとし,ソフトウエアがほぼ完成している.今後,実際に固体材料をQスイッチYAGレーザーで蒸発・イオン化させることによってセル内にクラスターイオンを作り,実際の質量分析を試みる予定である.相変化を伴う伝熱現象や薄膜生成過程のミクロな理解に欠かせない原子・分子クラスターの基本的性質について調べるための,イオンサイクロトロン共鳴(ICR)質量分析装置の試作に成功した.本年度は,イオンサイクロトロン質量分析の心臓部であるICRセルを組立て,これを10^<-9>Torr以下の超高真空に保つとともに,装置の制御のための電気・電子系およびソフトウエアを完成した.実際に,セル近傍に銀およびフラーレンサンプルを置いてこれを装置外部からQスイッチNd:YAGレーザーを集光して蒸発かつイオン化させることによってこれらのイオンを生成し,ドア電極を適当に開け閉めすることによりセル内に閉じこめ,パソコン内で逆フーリエ変換によって計算した波形で励起してイオンサイクロトロン信号を取得した.デジタルオシロスコープで取得した波形を再びパソコンに転送し,フーリエ変換を施すことによって質量スペクトルを得た.結果として,銀の場合には原子量107および109の同位体が明瞭に観測できた.この質量で磁場の校正を行い(超電導磁石の仕様を元に計算したものと1パーセント以内で一致していた),フラーレンの質量分析を行った.

フラーレンのサンプルはアーク放電法フラーレン生成装置で生成しトルエン抽出したものであり,C_<60>,C_<70>,C_<76>,C_<78>,C_<82>,C_<84>,...などの得意な生成割合が明らかにされた.また,それぞれのピークについて同位体の分布が炭素の天然同位体分布から計算されるものとほぼ一致し,少なくとも分子量1000程度の場合に分子量1の解像度での質量分析は容易にできることを確認した.
炎症性腸疾患の腸粘膜透過性における上皮細胞間タイトジャンクションに関する研究

炎症性腸疾患(Crohn病および潰瘍性大腸炎)では、腸粘膜透過性の亢進を認めることが知られている。管腔内に存在する種々の炎症惹起物質(エンドトキシンなどの菌体成分、毒素など)は上皮層を透過すると粘膜内の炎症担当細胞を慢性的に刺激する。そのため、腸粘膜透過性の亢進は炎症性腸疾患の発症および病態の進展において重要な役割を担っていると考えられているが、不明な点も多い。今回の我々の研究では、単層培養細胞(T84)および炎症性腸疾患ラットモデル(5%デキストラン硫酸惹起腸炎)を用いた実験を行ない、腸粘膜透過性亢進の機序として、上皮細胞間タイトジャンクションのバリア機能を検討した。さらにタイトジャンクションのバリア機能に対する炎症性腸疾患治療薬(エカベト、5-アミノサリチル酸)の影響を検討した。タイトジャンクションの構造と局在は主に免疫染色で、粘膜透過性は培養細胞ではtransepithelial electric resistance (TER)、またラットではエバンスブルーの透過量を用いて調べた。培養細胞においては、インターフェロンγで処理することにより免疫染色でみられるタイトジャンクションの正常網目構造は破綻し、TERが低下したが、エカベト投与により改善傾向がみられた。ラット腸炎モデルにおいては、大腸の腸管長、組織ミエロペルオキシダーゼ活性、組織学的炎症細胞浸潤、タイトジャンクション蛋白の分布、粘膜透過性(エバンスブルー)を評価し、いずれも5-アミノサリチル酸投与により改善がみられた。以上のことから、炎症性腸疾患に対する治療薬はタイトジャンクションの傷害を軽減し、抗炎症作用の一部を担っていることが示唆された。我々のこれらの結果は、腸粘膜上皮細胞間タイトジャンクションの見地から腸炎を治療するという新しい臨床的可能性を示唆している。炎症性腸疾患患者(潰瘍性大腸炎、Crohn病)よりインフォームドコンセントを得た後、大腸・小腸の内視鏡下生検および手術標本にて、病変である炎症粘膜と正常と思われる非炎症粘膜をそれぞれ採取した。本年度は各潰瘍性大腸炎患者の炎症粘膜と非炎症粘膜の免疫染色を行い、腸粘膜上皮間タイトジャンクション構造タンパクの局在を検討した。occludinは非炎症粘膜に比べ炎症粘膜で発現が低下していたが,claudin-1は炎症粘膜でも非炎症粘膜とほぼ同程度の発現を認めた。また、蛍光抗体染色・共焦点レーザー顕微鏡によるタイトジャンクション構造タンパクの局在は炎症粘膜と非炎症粘膜で明らかな差異を指摘しがたかった。以上より、炎症性腸疾患では腸粘膜タイトジャンクション蛋白の一部に異常が認められ、本症の病態との関与が示唆された。現在、ウエスタンブロットにより、タイトジャンクションに関連したタンパクの発現を定量的に比較検討しているところである。本年度は、炎症性腸疾患モデルとしてラットを用いて、腸管上皮細胞タイトジャンクションの構造を検討した。腸炎群では、ラットに4%Dextran sulfatesodiumを自由飲水で1週間投与し、軽度の腸炎を惹起させた。コントロール群では、4%Dextran sulfatesodiumを含まない通常の水を1週間自由飲水させた。1週後に、ラットの大腸を摘出し凍結保存した後、以下の実験に用いた。免疫染色によりタイトジャンクション構造タンパク(claudin-1、claudin-2、claudin-3、claudin4、claudin-5、ZO-1、occludin)の局在を腸炎群とコントロール群で比較検討した。その結果、腸炎群でclaudin-1とoccludinの発現が低下している傾向がみられたが、両群間で有意な差を認めなかった。また、claudin-2、claudin-3、claudin-4、claudin-5、ZO-1においても両群間で有意な差を認めなかった。

以上より、炎症性腸疾患ラットモデルでは腸粘膜タイトジャンクション蛋白の一部に異常が疑われたが、その意義についてはさらなる検討が必要と考えられた。今後、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、claudin-1、claudin-2、claudin-3、claudin-4、claudin-5、ZO-1、occludinの発現を腸炎群とコントロール群で比較検討する予定である。本年度は、炎症性腸疾患ラットモデルを用いて、腸管上皮細胞タイトジャンクションの発現と局在を検討した。腸炎群では、ラットに4% Dextran sulfatesodiumを自由飲水で1週間投与し、軽度の腸炎を惹起させた。コントロール群では、4% Dextransulfatesodiumを含まない通常の水を1週間自由飲水させた。1週後に、ラットの大腸を摘出し、一部はホルマリン固定、一部は凍結保存した後、以下の実験に用いた。ホルマリン固定標本はHE染色し、光顕にて炎症細胞浸潤をスコア化し、腸炎を組織学的に評価・確認した。凍結組織切片は免疫染色を行い、酵素抗体法および共焦点レーザー顕微鏡を用いて評価した。酵素抗体法によりタイトジャンクション構造タンパク(claudin-1、claudin-2、claudin-3、claudin-4、claudin-5、Z0-1、occludin)の局在を腸炎群とコントロール群で比較検討すると、腸炎群でclaudin-1とoccludinの発現が低下している傾向がみられたが、両群間で有意な差を認めなかった。また、claudin-2、claudin-3、claudin-4、claudin-5、Z0-1においても両群間で有意な差を認めなかった。さらに、免疫蛍光染色した標本を共焦点レーザー顕微鏡を用いて、claudin-1とoccludinの発現を腸炎群とコントロール群で比較検討した。その結果、腸炎群でclaudin-1とoccludinの発現が低下している傾向がみられた。以上より、炎症性腸疾患ラットモデルでは腸粘膜タイトジャンクション蛋白の局在と発現において、一部異常が疑われたが、その意義についてはさらなる検討が必要と考えられた。本年度は、炎症性腸疾患ラットモデルを用いて、経口5-アミノサリチル酸製剤(メサラジン顆粒)の大腸粘膜透過性、および大腸炎に与える影響を検討した。腸炎は、ラットに5% Dextran sulfatesodiumを自由飲水で5日間投与して惹起させた。コントロールは、5% Dextran sulfatesodiumを含まない通常の水を5日間自由飲水させた。いずれもメサラジン顆粒あり(経口ゾンデで一定量を5日間連日投与)、なしの2つ分けた。以上、1)コントロール+メサラジンなし(C群)、2)コントロール+メサラジンあり(C+M群)、3)腸炎+メサラジンなし(D群)、4)腸炎+メサラジンあり(D+M群)、の4つの群に分け、比較検討した。ラットの大腸を摘出し、腸管長、MPO活性、炎症細胞浸潤(光顕にてスコア化)、粘膜透過性(エバンスブルー)を測定した。
回折トモグラフィ法の高速・高分解能化と地下探査への応用

本研究の目的は,回折トモグラフィ法の高速・高分解能化を図り,地下物体の有用な探査アルゴリズムを開発することである。本研究で得られた研究成果は,以下に示す通りである。1.ボアホールレーダを用いて3次元埋設物体の誘電率を再構成する逆問題に改訂マルカート法を適用し,反復的な再構成アルゴリズムを導出した。均質誘電体の再構成について数値シミュレーションを行い,受信電界の偏波にかかわらず精度の良い再構成結果が高速に得られることを示した。又,送受信位置の変化による影響を調べるため,自由空間中に置かれた3次元散乱体の誘電率分布を推定する問題について検討した。不均質立方散乱体の再構成について数値的検討を行った結果,散乱界の測定データにノイズが含まれる場合でも良好な推定結果が得られることが分かった。2.誘電体円柱による電磁波散乱問題にウェーブレツト展開を適用した場合の効果について数値的検討を行い,パルス基底関数を用いる通常のモーメント法を用いた場合と比較して,コンピュータメモリや計算時間を大幅に軽減できることを示した。更に,2層円柱によるパルス波後方散乱について時間領域差分法(FDTD法)を用いた解析を行い,散乱パルス列の応答時刻や振幅の情報が物体を同定する際に有用であることを明らかにした。3.改訂準ニュートン法に着目し,地中探査レーダを用いて層状媒質及び柱状埋設物体の誘電率を再構成する逆問題について考察した。層状媒質に対してはFDTD法とウェーブレット展開を併用した解析を行い,少ない反復回数で高分解能な再構成結果が得られることを示した。又,本手法を柱状埋設物体の逆問題に適用し,物体の位置と誘電率を精度良く推定できることを示した。今後,目標物体と散乱界の受信波形との関係を明らかにすると共に,実際の測定データを用いた地下物体の再構成法について研究を行いたい。今年度の研究目的は、ウェーブレット展開を導入して回折トモグラフィ法の高速化を図り、地下物体の不均質性が強い場合にも適用可能で耐ノイズ性に優れた探査アルゴリズムを開発することである。今年度の研究成果は、以下に示す通りである。1.誘電体円柱による平面電磁波の散乱問題に対して、ウェーブレット展開を適用した場合の効果について数値的検討を行った。その結果、散乱電界を求めるために必要な係数行列式が疎行列になり、パルス基底関数を用いる通常のモーメント法を用いた場合と比較して、コンピュータメモリや計算時間を大幅に軽減できることが明らかになった。2.ボアホールレーダを用いて3次元埋設物体の誘電率分布を再構成する逆問題について考察した。散乱電界の理論値と測定値との残差を最小にする非線形最適化問題に改訂マルカート法を適用し、物体の誘電率分布を反復的に求めるアルゴリズムを導出した。不均質性が強い損失性均質散乱体の再構成について数値シミュレーションを行い、受信電界の偏波にかかわらず精度の良い再構成結果が得られることを示した。3.送受信位置の変化による影響を調べるため、自由空間中に置かれた3次元散乱体の誘電率分布を推定する方法について考察した。2と同様に、散乱パターンの理論値と測定値との残差の最小化問題に改訂マルカート法を適用した。不均質な損失性立方散乱体について数値的検討を行った結果、測定された散乱データに20dB程度のノイズが含まれる場合でも、少ない反復回数で良好な推定結果が得られることがわかった。以上の結果より、ウェーブレット展開と改訂マルカート法を用いて得られた再構成法は高速で耐ノイズ性に優れており、地中埋設物の有効な探査アルゴリズムであることが明らかになった。

本研究の継続が内約されている平成9年度は、FDTD法を適用して再構成像の高分解能化を実現する研究を行う予定である。今年度の研究目的は,時間領域差分法(FDTD法)を導入して回析トモグラフィ法の高分解能化を実現し,地下物体の不均質性が強い場合にも適用可能で耐ノイズ性に優れた探査アルゴリズムを開発することである。今年度の研究成果は,以下に示す通りである。1.地上に送受信アンテナを配置した地中探査レーダを用いて,層状媒質の誘電率を推定する再構成アルゴリズムについて考察した。まず,過渡的な散乱電磁界を導出する時間領域の順問題に関して,FDTD法を用いた定式化を行った。次に,散乱電磁界の測定値と計算値との誤差を定義して逆散乱問題を最適化問題に帰着させ,非線形最適化法として改訂準ニュートン法に着目した。2層及び4層から成る層状媒質の誘電率推定について数値的検討を行い,少ない反復回数で高分解能な再構成結果が得られることを示した。2.1で用いた手法を拡張し,地下にある柱状埋設物体を同定する逆散乱問題の解析を行った。この問題では地下構造が複雑となるが,FDTD法の適用によって過渡的な散乱電磁界を容易に得ることができる。均質媒質中に埋設さた円柱散乱体を例に取り上げて数値シミュレーションを行い,物体の誘電率と位置を精度良く推定できることを明らかにした。3.ボアホールレーダを用いて3次元埋設物体の誘電率を推定する再構成アルゴリズムの有効性について詳細に検討した。形状が立方体である損失性誘電体及び地下空洞の誘電率の再構成について数値的検討を行い,いずれの物体に対しても分解能の高い再構成像を取得できることを示した。
多軸力情報-立体的聴覚情報変換法を特徴とするマイクロサージェリシステムの試作研究

本研究では、本年度は、操作環境伝送機能を有するテレ・マイクロ・サージェリ・システムを実現した。それらは、(i)工具先端不動型スレーブ・マニピュレータ、(ii)注視点不動型視覚情報獲得装置、(iii)回転の自由度には力を帰還しないことを特徴とするマスタ・マニピュレータから成る。「工具先端不動型スレーブ・マニピュレータ」は、操作者が思いのままにピンセットや針を操ってマイクロ・サージェリを行なうため、広い動作範囲を得る粗動機構と高精度の位置決めを行なう微動機構の両並進機構、および、各回転自由度が工具先端の一点で交わる回転自由度とから成る。対象物近辺には多数の工具や視覚情報獲得システムが集中するので先端部分を大きくすることができない。そこで、アクチュエータをできるだけ外側に配置し、平行リンク機構を用いて外側に存在するアクチュエータからの出力を伝達するようにする。次に、「注視点不動型視覚情報獲得装置」は、作業場所を移動するための並進微動機構、任意の確度から観察するための顕微鏡視野内に回転中心を持つ回転機構、拡大倍率を可変とするズ-ム機構等から成る。回転の自由度はリンク機構によりこれを実現する。さらに、マスタ・マニピュレータには次の機能が求められる:(i)回転、および、並進の自由度を分離する機能、(ii)微小世界での力を操作者に強調して提示する機能、(iii)針を掴むときのピンセットのホールド機能、(iv)操作をしない時にその状態を保持する機能、(v)自由度を拘束する機能。また、スレーブ・マニピュレータの工具先端が回転の自由度に対して不動であるので、そこではモーメントが発生しない。そこで、マスタ・マニピュレータにはモーメントをフィードバックしないこととする。これらの特徴を有する3軸直交機構と3つのリングとが組合わさったマスタ・マニピュレータを製作した。これらの機器を有機的結合し、直径4mm程度の柔軟物体を縫うことに成功した。本研究では、本年度は、臨場感を有するテレ・マイクロ・サージェリ・システムを実現するために要求される機能とその構成法についてまず、検討を行なった。さらにいくつかの機能についてはそれを具体的に実現した。必要とされる機能は以下の通りである:(i)中心点不動型6+3自由度マニピュレーション機能、(ii)注視点不動型視覚情報獲得機能、(iii)多軸力情報-聴覚情報変換による接触状態の聴覚情報としての提示機能、(iv)多軸力情報に基づく強調した力覚情報の提示機能。中心点不動型6+3自由度マニピュレータは、操作者が思いのままにピンセットを針や操ってマイクロ・サージェリを行なうため、広い動作範囲を得る粗動機構と高精度の位置決めを行なう微動機構の両並進機構、および、各回転自由度が工具先端の一点で交わる回転自由度とから成る。また、注視点不動型視覚情報獲得装置は、作業場所を移動するための並進微動機構、任意の角度から観察するための顕微鏡視野内に回転中心を持つ回転機構、拡大倍率を可変とするズーム機構等から成り、上記回転自由度はリンク機構によりこれを実現している。さらに、人間が操作や加工を行なう際には聴覚情報が有用であるが、微細世界で聴覚情報をそのまま採取しようとすると、発生する音がマイクロフォンの集音レベルに比較して低い、顕微鏡下での作業であるため一般にワークスペースが狭くマイクロフォンを近付けにくい、電子顕微鏡下のような真空中では使用不可能などの問題が生じる。このため、工具に作用する多軸力情報を聴覚情報に変換することによって提示する。

操作・加工対象物が比較的硬い場合には多軸力センサ出力をそのまま増幅して直接聴覚情報として提示する手法が有効であり、操作・加工対象物が比較的軟らかい場合には多軸力の絶対値によって提示する音の周波数を制御する手法が有効であることが試作システムを用いた実験により明らかになった。さらに獲得された多軸力情報は力覚としても提示される。本研究では、本年度は、操作環境伝送機能を有するテレ・マイクロ・サージェリ・システムを実現した。それらは、(i)工具先端不動型スレーブ・マニピュレータ、(ii)注視点不動型視覚情報獲得装置、(iii)回転の自由度には力を帰還しないことを特徴とするマスタ・マニピュレータから成る。「工具先端不動型スレーブ・マニピュレータ」は、操作者が思いのままにピンセットや針を操ってマイクロ・サージェリを行なうため、広い動作範囲を得る粗動機構と高精度の位置決めを行なう微動機構の両並進機構、および、各回転自由度が工具先端の一点で交わる回転自由度とから成る。対象物近辺には多数の工具や視覚情報獲得システムが集中するので先端部分を大きくすることができない。そこで、アクチュエータをできるだけ外側に配置し、平行リンク機構を用いて外側に存在するアクチュエータからの出力を伝達するようにする。次に、「注視点不動型視覚情報獲得装置」は、作業場所を移動するための並進微動機構、任意の角度から観察するための顕微鏡視野内に回転中心を持つ回転機構、拡大倍率を可変とするズ-ム機構等から成る。回転の自由度はリンク機構によりこれを実現する。さらに、マスタ・マニピュレータには次の機能が求められる:(i)回転、および、並進の自由度を分離する機能、(ii)微小世界での力を操作者に強調して提示する機能、(iii)針を掴むときのピンセットのホールド機能、(iv)操作をしない時にその状態を保持する機能、(v)自由度を拘束する機能。また、スレーブ・マニピュレータの工具先端が回転の自由度に対して不動であるので、そこではモーメントが発生しない。そこで、マスタ・マニピュレータにはモーメントをフィードバックしないこととする。これらの特徴を有する3軸直交機構と3つのリングとが組合わさったマスタ・マニピュレータを製作した。これらの機器を有機的に結合し、直径4mm程度の柔軟物体を縫うことに成功した。
地下水の涸渇現象とその予測に関する研究

この研究の最終的な目標は、地下水涸渇とそれより派生する一連の水理現象を記述し、さらに、将来予測を行うことのできる総合的な地下水理モデルを構築することである。しかし、対象となる現象は多岐にわたるため、この最終目標に到達するまでには、なお解明すべき課題が数多く残されている。まず、研究分担者間で研究計画が討論され、個々の現象の研究を深めると共に、それぞれの現象を、流域規模の地下水現象の一環としてとらえようとする、総合的な視点の必要性が確認された。これに基き、流域規模の地下水現象と海岸地下水の塩水化現象という両側面から、この研究課題への接近がはかられ、以下の結果が得られた。1.大分県の大野川と大分川各流域をモデル域として、河川流量長期記録の解析法が考察され、それを通して、各流域の平均的な流域水収支が評価されると共に、沖積平野部における地下水涵養量と河川流量の関係が求められた。2.地下水に含まれるトリチウム濃度の分析と解析が分われ、地下水面に達するまでの不飽和層中に、流動の遅い古い水がかなりの割合で蓄えられていることが推定された。以上二つの研究は、流域規模の地下水涵養機構に関するものであり、地下水涸渇現象の研究に対して、ひとつの基礎を与えるものである。3.海岸帯水層への塩水侵入機構が、地下水の流速に依存する分散系数を用いた定常モデルによって数値解析され、その結果、分散長の違いによって、塩水嘛入にさまざまな型の生ずることが明らかとなった。また、モデルと実測結果とが対比された。この結果は、日本地下水学会会誌に投稿中である。4.以上の成果をとりまとめて報告書を作成し、配布した。
両生類における性転換遺伝子の探索と単離

両生類の性腺分化は、組織・形態学的には、変態前、変態最盛期、あるいは変態後のいづれかの時期に起きることが知られている。本邦産のカエルに性ホルモンを投与すると種によっては機能的な性の転換(性巣⇔卵巣)が見られる。本研究は両生類の性分化に係る遺伝子を人為的に発現させ、それらの遺伝子を解析することによって哺乳類をふくめた脊椎動物の性分化のしくみを明らかにすることを目的としている。研究材料のツチガエルは性ホルモンで性が転換(雌→雄)することから、当初、ステロイドホルモンの合成及び代謝酵素が性腺分化に関与していると考え、3β-ヒドロキシデヒドロゲナーゼ5α-レダクターゼの遺伝子の単離を試みた。二つのcDNA(ヒト、ニジマス、ラット等)をプローブとしてスクリーニングを行ったところ、いくつかの陽性クローンを得たので、塩基配列を決定し、ホモロジー検索を行ったが、目的とする遺伝子ではなかった。そこで、哺乳類で性腺及び副腎の分化を支配すると考えられているAd4BP遺伝子が両生類の性腺分化においても重要であると考え、この遺伝子の単離を試みたところ、2.1kb Ad4BP全長cDNAを得た。現在、その全塩基配列の決定及び発現時期を決定している。また、テストステロン処理個体から全RNAを既に得ているので、テストステロン処理個体のAd4BP遺伝子の発現に変化があるかどうかも検討している。更に、二つのCa^<2+>結合蛋白、カルレティキュリンとカルネクシンcDNAを得、全塩基配列も決定した。この二つのCa^<2+>結合蛋白遺伝子の発現は組織によって著しく異なり、前者が分化時卵巣で強く発現するが、後者は発現しない。カルレティキュリン蛋白をカエル肝臓から精製後、マウスに免疫して抗体を作成し、カエル卵巣を用いて免疫染色を行ったところ特異的分布パターンを示したことから、カルレティキュリン蛋白が卵形成に密接に係っている可能性があること、また、カルレティキュリン遺伝子の発現はテストステロン処理個体で著しく抑制されることから、性の転換に重要な働きをしている可能性もあることが分かった。両生類において、性腺の分化は、組織及び形態学的には、変態前(分化型)、変態最盛期(半分化型)、あるいは変態後(未分化型)のいづれかの時期に起きると報告されている(Witschi,1929)。本邦産のカエルも、それらの時期に性の分化が起きるが、どの分化型もホルモンによって機能的な性の転換(精巣【tautomer】卵巣)が起きるため、性腺分化のしくみを研究する場合、非常に優れた実験材料と考えられる。当研究の実験材料として使用しているツチガエル(Rana rugosa)に雄性ホルモンを投与すると機能的な性の転換が起きる。本年度は、雄性ホルモンの合成及び代謝酵素の3β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(HSD)と5α-レダクターゼ(R)が性の転換に関与している可能性があること、また同時にCa^<2+>結合蛋白(Calreticulin)の関与も考えられることから、最初にこれら3つのcDNA遺伝子のクローニングを試みた。ツチガエルの肝臓よりmRNAを調整し、λgt10 cDNAライブラリーを作成した。3つの蛋白のcDNA断片をプローブとして用いスクリーニングしたところ、ホモロジー検索からCalreticulin様蛋白と思われる1つのクローンを得た。

このクローンは全長1200bpで277個のアミノ酸をコードしていることが分かった。この蛋白のCDNAは哺乳動物のヒト、イヌ、ラット及びマウスで捕られているのみで、哺乳動物以外のでは初めて捕られたクローンであった。ヒトのCalreticulin様蛋白cDNAは572個のアミノ酸をコードしていることから、今回捕られたcDNAは部分cDNAであるものの、ヒトとの相同性は72%で高い相同性を持つ事が分かった。カエルから得られたcDNAは、上記4つの動物から得られたcDNAと同様、小胞体に存在する蛋白でC末端が細胞質に存在するため、膜貫通領域を持つ事も分かった。カエルの蛋白のC末端は他の動物と異なり、ポリEの挿入部を有していた。ノーザン解析によって,2.8kbのmRNAが肝臓に発現しているものの、特に精巣に多量に発言していることから、精子形成及び性腺分化に重要な役割をはたしている可能性がある事も判明した.3β-HSDと5α-Rについては、条件が悪いためか、こんかいのスクリーニングではクローンが得られなかったので、同じプローブを用いて、カエルゲノムDNAに相同性のある塩基配列が存在するかどうかサザン解析したところ、相同性が高いと思われる3.2kbと6.7kbDNA断片を得た。現在,ノザン解析によってこれらの遺伝子が肝臓及び性腺で発現しているかどうかを検討している。もし発現していれば、mRNAを調整しλgt10 cDNAライブラリーを作成してクローンを得、塩基配列を決定後,発現時期及び場所についても検討するつもりである.両生類の性腺分化は、組織・形態学的には、変態前、変態最盛期、あるいは変態後のいづれかの時期に起きることが知られている。本邦産のカエルに性ホルモンを投与すると種によっては機能的な性の転換(精巣←→卵巣)が見られる。本研究は両生類の性分化に係る遺伝子の人為的に発現させ、それらの遺伝子を解析することによって哺乳類をふくめた脊椎動物の性分化のしくみを明らかにすることを目的としている。研究材料のツチガエルは性ホルモンで性が転換(雌→雄)することから、哺乳類で性腺及び副腎の分化を支配すると考えられているAd4BP遺伝子が両生類の性腺分化においても重要であると考え、この遺伝子の単離を試みたところ、2.1kb Ad4BP全長cDNAを得た。現在、その全塩基配列を決定している。また、テストステロン処理個体から全RNAを既に得ているので、テストステロン処理によってAd4BP遺伝子の発現の変化についても検討している。これらに加え、二つのCa^<2+>結合蛋白、カルレティキュリンとカルネクシンcDNAを得、全塩基配列を決定した。これら二つのCa^<2+>結合蛋白遺伝子の発現は組織によって著しく異なり、前者が分化時卵巣で強く発現するが精巣における発現は弱い。また、後者は発現しない。カルレティキュリン蛋白をカエル肝臓から精製後、マウスに免疫して抗体を得た後、カエル卵巣を用いて免疫染色を行ったところ特異的分布パターンを示した。このことから、カルレティキュリン蛋白が卵形成に密接に関係している可能性があること、また、カルレキュリン遺伝子の発現はテストステロン処理で著しく抑制されるので性の転換に重要な働きをしている可能性があることが分かった。
コミュニティにおける震災緊急対応のための地域施設整備標準に関する研究

本研究では,建物や設備の耐震性能が兵庫県南部地震の被害実態にもとづく改善があるとの前提のもので,それらを機能させて運用する側の人間の震災パニック・心理・行動の弱点を想定した場合,どのような施設整備計画が求められるかを考察し,整備標準を提案するものである。1)対応システムの有効性:新潟地震の学校と百貨店の記録から,無感覚や呆然自失となる時間をできるだけ縮小することが,対応システムの有効度や稼働率を高めるためには必要である。2)管理運営の耐災害化:文教施設管理者に災害対応アンケートを郵送で行った。その結果,災害を意識することはあっても建物・設備は安全と思い,具体的な対策を講じていない傾向が強いことがわかった。3)地域施設の機能整備:大地震の際に避難所に転用される学校等の文教施設について,周辺地域からの避難者と学内の児童・生徒が共存する方策を,空間・設備の規模・配置等の建築計画で実現する必要がある。体育館の独立化,運動場等の外部広場の確保等である。4)建築計画の標準化:災害時にも管理運営を正常稼働させることはたいへん困難であるが,恐怖反応の時間を短くさせて防衛反応に移行きるようにするためには,情報探索を容易にして,事態の認知ができるようにする必要がある。以上より,(1)立地環境と耐震化,(2)施設外避難の問題,(3)避難者の受入と施設機能の確保の両立,(4)地域の被害状況の情報入手などについて整備標準を策定した。
鶏大腸菌症由来大腸菌の病原因子に関する研究

私共は、鶏大腸菌症由来大腸菌に関し、血清型O2およびO78、またType 1もしくはFmsha線毛を保有するものが多い事、ならびにその病原因子としてはAerobactin系鉄取り込み能および血清抵抗性が重要である事を既に報告した。また野外で最も多く検出される血清型O2に属する分離株には100メガダルトン(Mdal)プラスミドが多く検出され、本プラスミドがAerobactin系鉄取り込み能および血清抵抗性をコードしている事も報告した。そこで平成5年度にはさらに以下の研究を行ったので報告する。2.B4-B17-B6-B13の断片を有するプラスミドをHindIIIで消化後、プラスミドベクター(pACYC184)でクローニングを試み、Aerobactin系鉄取り込み能の遺伝子を約15kb断片内にクローニングすることができた。3.B2の断片を有するプラスミドをBamHIおよびClaIで消化後、プラスミドベクター(pBR322およびpBluescriptIISK^+)にクローニングを試み、約3kb断片内に血清抵抗性遺伝子をクローニングすることができた。
北方モン・クメール諸言語の記述的・動態的研究

1.活動概要本年度は計画最終年度として、これまでの調査で収集した北方モン・クメール系諸民族の言語文化的一次資料の整理・分析をすすめるとともに、同系諸民族の威信的存在であるワ族(特に自称「パラウク」の集団)に関する言語記述および言語動態に関する研究成果の取りまとめをおこなった。2.研究成果研究成果として、「類似並列」という類型論的にも興味深い言語現象を扱った論文の投稿(『アジア・アフリカの言語と言語学』5号に所収)、フィールドの現状と課題に関する紹介・報告の寄稿(『FIELD+』5号に所収)をおこなった。また、国内外の研究大会にも参加し、情報交換及び研究成果の発表(2件)をおこなった。このうち、7月にフランスで開催されたBurma Studies Conference 2010におけるワ族関連パネルセッションでは、ワ族をはじめとする北方モン・クメール系民族に関わる民族言語学的観点からの研究報告をおこなった。その結果、代表者のフィールド調査に基づく一次資料や現地社会に対する知見は、世界的にも貴重な蓄積であることが内外に広く認められた。また、この研究大会を通じて、ワ族研究に関わる国際的な研究ネットワークが初めて形成され、今後とも共同調査・研究および情報交換をすすめていくことが確認された。3.テキストの情報資源化これまでの調査によって得られた歴史・民話・伝説などの口頭伝承や会話資料のテキスト化をすすめた。現在、調査協力者との議論を重ねており、多分野に資するかたちで早期に公開することを予定している。本年度前半は、これまでに得られている言語資料を整理しながら、研究対象である北方モン・クメール系言語の中で威信言語的立場にあるパラウク・ワ語の分析を重点的におこなった。その成果の一部として、日本言語学会(第136回大会)におけるワークショップで、品詞分類という通言語的な事象に対する事例報告および問題提起をおこなった。このワークショップにおける発表内容の一部は、対照的・類型論の観点から、「孤立的言語における名詞と動詞の相通性-中国語とパラウク・ワ語の対照から-」と題した論文(『アジア・アフリカの言語と言語学』3に所収)にまとめている。また、これまでに横断的に調査をおこなってきた北方モン・クメール系民族の言語データをもとに、プラン族の家畜利用について民族言語学的な分析をおこなった。その成果として、日本言語学会(第137回大会)においてポスター発表をおこなった。現地調査への外的状況が整った12月後半、これまであまり情報の得られていなかった地域(特に中国雲南省西盟県、瀾滄県)に対する調査を実施した。この調査では、当地に分布する言語変異体の基礎資料を収集するとともに、キリスト教化した山地集落に対する予備的調査をおこなうことができた。後者のような調査はまだまだ端についたばかりであり短期的な成果は見込めないが、当地の言語文化動態を解釈するために大きな意義をもつはずである。準備を整えたうえで、次年度以降、さらなる調査をおこなうつもりである。年度前半は現地へのアクセスが困難な雨期にあたるため、これまでの現地調査で得られた言語データの整理・分析作業に重点をおいた。ここでは、これまでの口承文芸資料に加え、日常会話資料の整理(文字おこし、データベース化)にも取り組んだ。このような口語テキストを集積することは、狭い意味での文法にとどまらない、言語運用までを視野に入れた研究の基礎となるものとしてきわめて重要である。フィールドワークへの外的状況が整った2月後半、中国雲南省西南部において、北方モン・クメール系言語に対する調査を実施した。当初の計画では、中国とミャンマーとの国境付近に分布するワ語の変異体に対する調査をおこなう予定であったが、現地の政治情勢が思わしくなかったため、やむなく調査計画を変更し、タイ族や漢族と分布の重なる平野部において、パラウク・ワ語を母語とする若年層の言語動態の調査をおこなうことにした。調査は予備的なものであったが、これまで未報告の音声音韻的、語彙的な言語変容を確認することができた。これは今後動態的研究をすすめていくうえで、貴重な手掛かりになるものである。なお、本年度は、北方モン・クメール系民族集団の生活文化誌を読み解くために、言語に反映された家禽家畜への認識体系についての論文を発表している(Shintaniとの共著)。これは、様々な分野の専門家からなる日本とタイとの国際共同研究(HCMR研究プロジェクト)において、言語学の知見を学際的に援用した成果として注目されている。

また、この研究大会を通じて、ワ族研究に関わる国際的な研究ネットワークが初めて形成され、今後とも共同調査・研究および情報交換をすすめていくことが確認された。3.テキストの情報資源化これまでの調査によって得られた歴史・民話・伝説などの口頭伝承や会話資料のテキスト化をすすめた。現在、調査協力者との議論を重ねており、多分野に資するかたちで早期に公開することを予定している。
神経軸索再生における受容体型チロシンキナーゼALKの機能解析

未分化リンパ腫キナーゼ(ALK)の阻害剤であるASP3026とALKのアゴニストであるモノクロナール抗体(mAb16-39)をHEK293T細胞株に投与し、リン酸化ALKの発現を免疫染色とWestern blotting法にて確認した。その結果ASP3026投与にて濃度依存性にリン酸化ALKの発現は低下し、mAb16-39投与にてALKの発現は上昇した。その結果ASP3026投与にて神経軸索伸長とsproutingは有意に抑制され、mAb16-39投与にて神経軸索伸長とsproutingは有意に亢進することを確認できた。またALKをKnock downすることで神経軸索伸長とsproutingは有意に抑制された。ALKのリガンドを特定するために表面プラズモン共鳴・質量分析計(SPR)を用いた実験を行った。その結果CS-B(デルマタン硫酸)がALKと最も相互作用のあることが分かった。デルマタン硫酸のコア蛋白であるBiglycanとDecorin投与にて濃度依存性にリン酸化ALKの発現は亢進した。デルマタン硫酸、コア蛋白投与群で神経軸索成長円錐尖端においてリン酸化ALKの発現が亢進していた。デルマタン硫酸、コア蛋白投与群で有意に神経軸索が伸長していた。デルマタン硫酸とそのコア蛋白はALKの活性化を誘導し軸索伸長に寄与しており、今後神経再生研究に応用できることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。マウス後根神経節DRG(dorsal root ganglion)初代培養ニューロンにASP3026とmAb16-39を投与し神経軸索長と神経sproutingを定量的に評価した。ALKのKnock down有無によるDRGニューロンの神経軸索長とsproutingを比較検討した。ALK阻害剤であるASP3026をHEK細胞株に投与し、濃度依存性にリン酸化ALKの発現は低下することをWestern blotting法にて確認できた。マウス後根神経節DRG(dorsal root ganglion)初代培養ニューロンにASP3026を投与し、神経軸索伸長とsproutingは抑制されることを免疫染色にて計測し確認した。またALKのアゴニストであるモノクロナール抗体(mAb16-39)をHEK細胞株に投与し濃度依存性にリン酸化ALKの発現は上昇することをWestern blotting法にて確認できた。

初代培養ニューロンにmAb16-39投与し、神経軸索伸長とsproutingは亢進することを免疫染色にて計測し確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。表面プラズモン共鳴(SPR)・質量分析計を用いて精度の高いターゲットの捕捉を狙う。リガンド候補(コンドロイチン硫酸CS-A、CS-C、CS-D、CS-E、ケラタン硫酸(KS)、へパラン硫酸(HS)との相互作用を解析する。同定されたリガンド候補をHEK293T細胞株に投与しリン酸化ALKの発現を免疫染色とWestern blotting法にて確認する。リガンド候補のコア蛋白を用いて同様の実験を行う。C57BL/6Jマウス後根神経節DRG(dorsal root ganglion)から抽出した初代培養ニューロンを用いて神経軸索伸長を投与群と非投与群にて定量的に比較検討する。また初代培養ニューロン軸索尖端におけるリン酸化ALKの発現を免疫染色にて観察する。ALKと最も相互作用のあることが分かったプロテオグリカン(コア蛋白)であるBiglycanとDecorin投与にて濃度依存性にリン酸化ALKの発現を確認する。コア蛋白投与群で神経軸索成長円錐尖端においてリン酸化ALKの発現が亢進するか検証する。コア蛋白投与群で神経軸索が伸長することが予想される。CS-B(デルマタン硫酸)はALKに結合する新たなリガンドであり、ALKを活性化する機能を有することが予想される。デルマタン硫酸とそのコア蛋白はALKの活性化を誘導し軸索伸長に寄与しており、今後神経再生研究に応用できることが期待される。ALKがin vivoでの軸索再生に関わっていることを、視神経損傷モデル・脊髄損傷モデルを利用して確認していく。中枢神経損傷後の機能回復に差があるかどうかも検討していく。
短期限界費用理論に基づく水・火力発電機起動停止計画に関する研究

電気事業法の改正に伴い、様々な発電事業者が電力系統に接続し、電力供給の一端を担うことが可能となった。従って、電力発生費用の最小化を目的とする従来の発電機運用計画決定手法ではなく、電力供給の安定度・信頼度、電力品質の維持・向上の観点から、発電機運用計画の見直しが進められ、信頼度の経済的評価を含めた発電機運用計画決定手法の開発が必要である。本研究は、電力系統の信頼性の確保を含めた経済運用決定手法の開発を目的とし、信頼性の経済的評価が可能な短期限界費用を用いる。提案手法の特徴は、1電力潮流計算および送電損失算定にニュートン・ラフソン法を用い、2送電損失の影響を考慮した短期限界費用理論に基づく電力取引価格を算定し、3起動優先順位を用いた発見的手法で発電機起動停止計画決定である。提案手法を用いた以下の目的関数における発電計画の特徴をまとめる。1電力発生費用最小化は、発電機の起動台数は必要最小限ではなく、各時間帯で複数の発電機が起動し、送電損失が低減し、その結果、電力発生費用が最小となる。それに対し、発電事業者の収入と電力購入費用は、社会コスト最小化に比べ大きい。2発電事業者利益最大化は、システムλと短期限界費用を増加させ、かつ、電力発生費用を減少させるために、発電機の起動台数が必要最小限となる。その結果、電力発生費用は電力発生費用最小化より増加するが、それ以上に発電事業者の収入が増加するため、発電事業者の利益が最大となる。3社会コスト最小化は、システムλと短期限界費用を減少させるために、発電機の起動台数が最大となる。その結果、電力発生費用は増加するが、それ以上に電力購入費用が減少するため、社会コストが最小となる。社会コスト最小化は、送電損失、発電事業者の収入、電力購入費用は最小となる。今後の課題は、適用する電力系統の規模の拡大と、過負荷処理が及ぼす電力取引価格への影響の考察が考えられる。本研究は複数の発電事業者が電力系統に接続し、電力供給する場合を想定し、電力系統の信頼性を経済的な評価が可能である短期限界費用を用いて、電力システムの経済的運用の指針となる発電計画決定手法を開発することを目的とする。現在、本研究の基礎的部分となる1)直流最適潮流計算および短期限界費用の算定プログラム、2)火力発電機起動停止計画決定プログラムの開発を行っている。ただし、現段階では問題を簡単にするため、電力系統に生じる送電線過負荷潮流等のセキュリティ上の制約は考慮していない。また、目的関数として、1)発電コスト最小化、2)発電事業者の利益最大化、3)社会コスト(電力発生コスト+電力購入コスト)最小化の比較検討を続けている。現在得られている知見として、1)発電機コスト最小化の場合、需給バランスが満たす限り、比較的高効率の発電機のみで出力配分を行うため、発電機の起動台数が必要最小限となり、発電コストが低く抑えられている。しかし、その反面、電力購入費用に関係する需要家接続の短期限界費用が上昇するため、電力購入費用および発電事業者の利益も増加する結果となった。次に、2)発電事業者の利益最大化の場合、上記の1)と同じ結果となった。最後に3)社会コストの最小化の場合、社会コストの大半を占める電力購入費用を低減するために、比較的多数の発電機が起動する傾向がみられ、その反面発電コストが上昇することが確認された。