hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
京都臨済宗寺院の近世景観への復原と建築遺構の評価に関する研究

今年度は、(1)昨年度調査収集した資料の整理、(2)それらの資料にもとづいた諸寺院の近世景観への復原、(3)未調査寺院の資料調査、(4)関連する地方寺院の調査、を目標とした。(1)については、天龍寺・東福寺・建仁寺の分をほぼ終了することができた。(2)については昨年の相国寺につづいて妙心寺・東福寺・建仁寺の近世の境内構成の復原を試みた。そのうち妙心寺に関しては17世紀中葉以前の拡大以前の伽藍地の復原案を作成し発表している。東福寺・建仁寺に関しては境内絵図や塔頭図などをもとに近世中後期の境内地図を復原作成し、細部を検討中である。天龍寺も目下検討中である。東福寺・建仁寺は境内地の構成に共通性が認められたが、さらに調査を加えて中世期の様相が解明できれば、日本の初期禅院の寺地構成の性格を浮び上がらせる得ることも不可能ではないと予測される。(3)については南禅寺の資料調査を予定していたが、事情があって延期せざるをえなかった。ここについては平成五年度に予定している。(4)については東海地方を中心にいくつかの主要禅寺の寺地構成や建築について調査をおこなった。これまでの調査の結果では、近世前期に遡る境内図その他の関連資料は予想以上にすくなく、近世前期およびそれ以前の境内構成を復原するためには、絵図類以外の雑記、日記等の文献等を必要とする。しかし、これらのもので史料集などとして刊行されているものはなく、それらの調査解読には多大の時日を必要とすることが研究上でいささか困難をきたしている。平成五年度は、南禅寺の資料調査を行い、また研究の全体的な取り纏めをする予定である。今年度は、主として昨年度来継続して行っていた【.encircled1.】東福寺・建仁寺の近世の境内構成の復原作業とそれにもとづく塔頭地の形成過程の検討、【.encircled2.】および天龍寺の創立前後から塔頭地が拡大して広義の天龍寺境内が形成される過程を、天龍寺所蔵の「往古諸郷館地之絵図」「臨川寺領大井郷絵図」「応永欽命図」などをもとにして検討を試みた。【.encircled1.】については、塔頭次第・塔頭譜などの記録、その他の文書を参考にしつつ、各種の境内地図を作成しそれを読み取ることで塔頭地の形成過程をある程度明らかにすることができた。その結果として本寺と塔頭は、場所設定の原理が異なるものであること、ほんらい塔頭は本寺とは緩やかな関係をたもちつつも、本寺とは分離して寺地を構成し、中心となる塔頭を核にしてその周辺二後続の塔頭が増殖し、最終的には本寺と塔頭地が連続して一円的な境内地が形成されたことを明らかにできた。ただし、この作業は中性関係の史料がすくないことから一定の仮定を前提にせざるを得なかった。そこで上の結論の妥当性を検証する目的もあわせて、同時代資料である上記諸絵図にもとづく初期から全盛期にかけての天龍寺の塔頭地を中心とする境内地の形成過程を検討した。その結果は東福寺・建仁寺の結果と軌を一にするものであり、仮定にもとづく検討結果が不当なものでないことを明らかにできた。ここから禅宗大寺院の境内の景観がどのような原理で構成されているのか知られ、塔頭建築の性格づけを深めることができると予測している。
人為起源難分解性物質に対する生物分解能の開発と環境浄化への応用

n-octane資化能が回復したクローンからalk遺伝子群(alkBAC)を含むDNA断片の単離に成功した.また,粗酵素抽出液においてBHCの分解中間産物2,5-dichlorophenol, γ-pentachlorocyclohexeneを検出した.三塩基置換フェノール(TCP)分解菌の検索と分解特性について研究し, 2,4,6-トリクロロフェノール(2,4,6-TCP)が細菌分解され易いことを見いだし,その分解条件を調べた.各地の土壌より,トリクロロエチレン及びテトラクロロエチレン分解菌の索引を試みた.アニリン培地で得た菌体がクロロアニリン類の分解能を有することは,アニリンとクロロアニリン類の代謝系に共通部分が多く,アニリン代謝に関与する酵素の基質特異性も広いと考えられる.β-クロローD-アラニン分解の酵素を生成単離し諸性質を検討したところ,ピリドキサルりん酸を補酵素とし, β-クロローD-アラニンに対し,高い基質特異性を示した.また,アミンオキシダーゼが3-クロロプロピルアミンに作用した場合, 3位のハロゲンの脱ハロゲン化反応が同時に起こるという新しい知見が得られた.バニリン酸を分解し得る10.5kb EcoRI断片より芳香核開裂に関与する酵素遺伝子のサブクローニングとその遺伝子の構造解析を行った.ハロアルカンを加水分解により脱ハロゲンするハロアルカンデハロゲナーゼの遺伝子を単離するために,ショットガンクローニングを行った.ハロ酢酸脱ハロゲン酵素を改変してその基質域の拡大を図りたい.それには基質特異性に関わる部位の特定が必要である.共生系でのPVA分解は系内でのPQQ生産によって支配される.連続的なPVA分解処理では共生系が極めて有効なPQQ生産システムとして機能することを示している.ポリエチレングリコール(PEG)資化性共生菌の混合培養系の生育はFe^<3+>の添加によって誘導期間が著しく短縮されると同時に最大生育量が増加することが観察された.n-octane資化能が回復したクローンからalk遺伝子群(alkBAC)を含むDNA断片の単離に成功した.また,粗酵素抽出液においてBHCの分解中間産物2,5-dichlorophenol, γ-pentachlorocyclohexeneを検出した.三塩基置換フェノール(TCP)分解菌の検索と分解特性について研究し, 2,4,6-トリクロロフェノール(2,4,6-TCP)が細菌分解され易いことを見いだし,その分解条件を調べた.各地の土壌より,トリクロロエチレン及びテトラクロロエチレン分解菌の索引を試みた.アニリン培地で得た菌体がクロロアニリン類の分解能を有することは,アニリンとクロロアニリン類の代謝系に共通部分が多く,アニリン代謝に関与する酵素の基質特異性も広いと考えられる.β-クロローD-アラニン分解の酵素を生成単離し諸性質を検討したところ,ピリドキサルりん酸を補酵素とし, β-クロローD-アラニンに対し,高い基質特異性を示した.また,アミンオキシダーゼが3-クロロプロピルアミンに作用した場合, 3位のハロゲンの脱ハロゲン化反応が同時に起こるという新しい知見が得られた.バニリン酸を分解し得る10.5kb EcoRI断片より芳香核開裂に関与する酵素遺伝子のサブクローニングとその遺伝子の構造解析を行った.ハロアルカンを加水分解により脱ハロゲンするハロアルカンデハロゲナーゼの遺伝子を単離するために,ショットガンクローニングを行った.ハロ酢酸脱ハロゲン酵素を改変してその基質域の拡大を図りたい.それには基質特異性に関わる部位の特定が必要である.共生系でのPVA分解は系内でのPQQ生産によって支配される.連続的なPVA分解処理では共生系が極めて有効なPQQ生産システムとして機能することを示している.ポリエチレングリコール(PEG)資化性共生菌の混合培養系の生育はFe^<3+>の添加によって誘導期間が著しく短縮されると同時に最大生育量が増加することが観察された.
日本の開国とアメリカ人宣教師-S・W・ウィリアムズと初期日米関係-

本研究プロジェクトの目的は、S. W.ウィリアムズの息子であるF. W.ウィリアムズが編集した父の伝記およびエール大学スターリング図書館古文書部所蔵の『S. W.ウィリアムズ家族文書』の研究を通じて、日本の開国におけるアメリカ人宣教師S. W.ウィリアムズの役割を明らかにすることにある。研究の結論は次のとおりである。ウィリアムズは、1837年アメリカ人宣教師グループによる日本人難破船員の祖国送還の努力(いわゆる「モリソン号」事件)に加担したこと、首席通訳官としてペリー提督を助け1854年の日米和親条約(神奈川条約ともいう)の締結に貢献したことおよび1858年にいち早くアメリカの新教三団体に日本における布教活動の早期開始を促したことなどによって、日本の物理面での開国および精神面での開国の過程で重要な役割を果たした。そして、幸いなことに、彼は1872年の3度目の来日でこれらの劇的変化の様子をこの目で確認できた。しかし、指摘しておきたいのは、日本の開国は決して孤立的現象ではなく、アヘン戦争後の中国の開国と密接に関連していた、という事実である。すなわちウィリアムズは、1833年マカウに派遣されたアメリカ人宣教師であり、布教活動をしながら漢学者および外交官として中国で約40年の歳月を過ごした。日本の開国に対する彼の貢献は、彼の漢文読解の能力および彼が雇った中国人通訳の漢文作成能力があってはじめて可能になったことである。しかも、上記のアメリカ新教団体への彼の呼びかけも、彼の粘り強い交渉で1858年『米中天津条約』へのキリスト教解禁条文の挿入に成功した直後になされたことであった。研究の成果として、以下で羅列している7本の論文(共著の著書中の論文を含め)および上記の伝記における日本関係部分の訳注を纏めた。その一部はすでに発表されているが、順次全部公表する予定である。初年度にあたる今年は、まず関係資料の調査と収集に努め、『S.W.ウィリアムズ家族文書』を所蔵するエール大学図書館、宝玲文庫(The Hawley Collection)を所蔵するハワイ大学図書館および幕末外国関係資料を所蔵する東京大学史料編纂所などに足を運んだ。これで、研究対象にかかわる基本的史料の大半を入手できた。そして、本研究の基本作業の一つである『S.W.ウィリアムズの生涯と書簡』(原書は英語)の訳注にも着手し、一部完成した。最近、同書の中国語訳も出版されたので、訳者である北京外国語大学の顧鈞氏および同訳書を収録した『近代宣教師伝記叢書』の編者である上海復旦大学の周振鶴氏と意見交換を行なった。また、より広い視野から本研究のテーマをアプローチするため、アヘン戦争による中国の開国やアロー号事件後の中国における基督教解禁にも積極的に関与したウィリアムズの思想と行動を検討し、二、三の研究論文と学会報告を書いた。さらに、近代キリスト教の世界布教、アジア布教、中国・日本・琉球布教の全体像を把握するため、復刻版による20世紀初頭の英書および戦前の日本語研究書を購入し、戦後初期から最近までの代表的研究文献をも調査した。近代キリスト教的精神構造、キリスト布教と産業革命後の西洋の世界進出との関係、東アジアとくに日本の開国におけるキリスト教宣教師の役割などについて、原理と事実の両面から考えてみた。昨年度末以降、研究の成果を国内外の学会で積極的に発表してきた。まず、2005年3月中旬上海・同済大学で開かれた国際シンポジウム「西洋学問の受容及び漢字訳語の形成と伝播」において「従衛三畏档案看一八五八年中美之間的基督教弛禁交渉」と題する報告をし、第2次アヘン戦争中のキリスト教解禁におけるウィリアムズ(当時は中国駐在アメリカ公使の秘書官)の役割を解明した。

同報告は後に論文として『或問』に掲載された。そして、12月12日東京・国際基督教大学の「アジア・フォーラム」において「「非人道的」な鎖国制度に挑むアメリカ人宣教師-ペリーの首席通訳官S.W.ウィリアムズのこと-」という報告をし、ペリー来航時のウィリアムズの対日姿勢を分析した。また、19世紀中葉東アジアにおけるキリスト教の影響について次の報告をした。(1)「王韜における儒教とキリスト教の相克-祖先祭祀および儒耶異同の問題をめぐって-」、於関西大学アジア文化交流研究センター交流環境班第三回研究会、10月28日。(2)「王韜の西洋観-文明、帝国主義とキリスト教-」、於2005年日本思想史学会年度大会(東京大学駒場)、10月30日。資料収集の作業がいっそう進んだ。エール大学所蔵のウィリアムズ自筆日記に対する精査を通じて、ウィリアムズの死後、その息子の手によって整理出版された同日記中の省略箇所を約40箇所突き止めた。これによって、父の宣教師としての過分な情熱を表すこれらの箇所を後世に伝えたくない息子の意図が明らかになった。そして、上海図書館外国語関係蔵書楼などで収集した資料も、19世紀中葉東アジアにおけるキリスト教布教の全貌の理解に役立った。関連の翻訳作業も着実に進み、来年度には完成させる予定である。本年度の後半に責任者として組織したプリンストン大学での学会や、関西大学の交換派遣研究者として上海の姉妹校・復旦大学のアメリカ研究センターに5ヶ月間滞在したこともあって、これまでの研究成果を海外で積極的に発信できた。その詳細は、次の通りである。(2)「国家利益vs.人〓〓〓一〓1850年代美国対日外交」、於上海復旦大学アメリカ研究センター、2006年11月21日。(3)「耶魯大学所藏『〓三畏家族文〓』探〓及研究」、第57回「名師講座」、於北京外国語大学中国海外漢学研究中心、2006年11月27日。(4)「美日"中国通"所珍蔵的近代華人墨跡-耶魯大学『〓三畏家族文〓』及関西大学内藤文庫探〓」、「文化伝承与中外交流」新春サロン、於上海復旦大学文物与博物館学系、2007年1月8日。(5)「美日"中国通"与近代東亜的国際関係-耶魯大学『〓三畏家族文〓』及関西大学内藤文庫探〓」、2007年度第1回「海外知名学者講演」、於上海社会科学院歴史研究所、2007年1月19日。上記の発表で好評を得ただけでなく、アメリカと中国の研究者から有益な助言と関連情報の提供も受けた。とくに復旦大学の受入担当者・徐以〓教授がプリンストン大学の宗教学博士号の取得者であり、互いの切磋琢磨を通じて研究を一層深めることができた。これまで蒐集した史料とウィリアムズ伝記の研究と訳注の作業も進んだ。
卵巣明細胞腺癌の細胞周期チェックポイント機構修飾による新規治療法の解明

難治性卵巣明細胞腺癌において転写因子HNF-1betaがDNA損傷チェックポイント機構に重要なChk1のリン酸化活性を維持させ、細胞死の誘導を阻害し抗がん剤抵抗性を示すこと明らかとした。その機序として、HNF-1betaは脱ユビキチン化酵素であるUsp28の過剰発現を介してClaspinの分解を抑制することで、Chk1の自己リン酸化を促進させることが示された。Claspin,Usp28の一過性ノックダウンやChk1阻害剤の併用で、抗がん剤抵抗性が改善されたため、Usp28,Claspin,Chk1は、難治性卵巣明細胞腺癌の新たな治療戦略のターゲットとなる可能性がある。卵巣明細胞腺癌は、60%はI、II期の早期癌であるにも関わらずシスプラチンなどの白金製剤を中心とした化学療法に低感受性で、残存・再発病変のコントロールは極めて難しく、患者の予後やQOLを損なう場合が多い。この明細胞腺癌特有の性質には、癌の発生に至るプロセスが重要な役割を担っている可能性がある。このため明細胞腺癌の過剰鉄による発癌機序を明らかにすることは、新しい治療戦略、さらには予防方法の確立のために極めて意義深い。細胞周期の制御は正常な細胞に必須であるが、その機構の破綻は癌化や抗癌剤耐性につながるとされている。近年、細胞周期の異常が明細胞腺癌の抗癌剤耐性に関与する可能性について報告がなされた。我々は、明細胞腺癌に特異的に過剰発現している転写因子HNF-1betaが細胞周期の異常をもたらしていることを確認した。HNF-1beta陽性細胞では細胞周期の中でもG2期での持続的な停止をきたす。チェックポイント機構に作用していることが示唆される。チェックポイント機構は近年、癌に対する新たな治療戦略の分子標的として注目されている。このチェックポイントタンパクの阻害剤を使用することにより抗腫瘍効果の増強を目指している。卵巣明細胞腺癌は欧米人に比べ日本で多く、化学療法に抵抗性を示すため予後が悪い。これまで我々は明細胞腺癌に特異的に過剰発現している転写因子HNF-1betaがDNA損傷チェックポイント機構の異常をもたらし抗がん剤抵抗性を示すことを明らかにした。チェックポイント機構は、発癌から抗癌剤耐性まで癌の性質を決定付ける重要な因子であり、HNF-1betaがどのような機序でチェックポイント機構に作用しているかを解明することで、新たな治療戦略の構築を目的とした。HNF-1betaが発現している卵巣明細胞腺癌株に抗がん剤によるDNA損傷刺激を与えたところ、HNF-1betaはDNA損傷チェクポイントの重要なエフェクター蛋白であるChk1の過剰なリン酸化を維持することで細胞死の誘導を阻害し、抗がん剤抵抗性を示すことが明らかとなった。また、Chk1のリン酸化は、センサー蛋白であるATM/ATRからのシグナルではなく、Chk1と結合してその自己リン酸化を促進させる働きをもつClaspinの過剰発現を介していた。次にHNF-1betaの有無でClaspinのmRNAの発現を検討したところ両者に差を認めなかったため、ユビキチン化による分解系に着目した。その結果、HNF-1betaは脱ユビキチン化酵素であるUsp28を過剰に発現させ、Claspinのユビキチン化が減少することで、Claspinの発現を維持していることがわかった。また、HNF-1beta陽性株においてClaspin、Usp28を一過性ノックダウンすると、細胞死の誘導が促進され、抗がん剤抵抗性が改善した。今後、Usp28,Claspin,Chk1をターゲットとした治療は、難治性卵巣明細胞腺癌の新たな治療戦略となる可能性がある。産婦人科我々は、卵巣内膜症性嚢胞内の過剰鉄の活性酸素がDNAを損傷することにより、明細胞腺癌への発癌にいたると考えている。そこで、HNF-1betaを安定的にノックダウンした明細胞癌培養細胞TUOC1と、HNF-1betaを過剰発現させた明細胞癌培養細胞ES2に抗癌剤、紫外線、放射線など様々なDNA損傷をあたえ、HNF-1betaの有無により細胞の生存率・DNA修復能、発現の変化する遺伝子群の検討を行った。その中でも変化が確認できたのは、ブレオマイシン、トポテシン、紫外線、放射線などの酸化ストレスが関与するDNA損傷であった。ブレオマイシンは金属イオンを補因子としてキレートし、分子状酸素を活性化することフリーラジカルを作ってDNAを損傷すると考えられている。卵巣内膜症性嚢胞内の過剰鉄によるDNA損傷のモデルになり得ると考えた。そこでブレオマイシンを様々な条件で添加することにより、HNF-1betaが細胞周期でもチェックポイントシステムに作用していることを明らかにした。

DNA損傷のチェックポイントシステムのうちATR、ATM、chk1が主にHNF-1betaの有無によりそのリン酸化に変化をきたしていた。HNF-1betaは明細胞腺癌細胞株においてchk1タンパクの持続的なリン酸化をきたしていることを明らかにした。チェックポイント関連タンパクであるATM・ATR・Chk1・Chk2・p53・BRCA1・cdc25C・cdc2の動態を調べることによりchk1タンパクの過剰なリン酸化をもたらす因子について解明する。DNA損傷応答の上流に位置するATM、ATRをノックダウンすることにより、chk1リン酸化の変化についてwesternで確認している。これによりchk1のリン酸化はATM、ATRともに介さない経路で制御されている可能性があり、タンパク分解・ユビキチン化によると考えられる。治療へ応用としてchk1 inhibitorを併用することにより抗腫瘍効果を高めることができるかを検討する。予備実験ではchk1 inhibitorと抗癌剤の同時投与ではFACSにて細胞周期の変化は認められるが、細胞死の増加はなかった。おそらくchk1 inhibitorの至適な投与のタイミングがあるようである。現在、ブレオマイシンの投与後の様々な時間をとりinhibitorの投与実験を行っている。明細胞腺癌の新たな治療戦略につなげたいと考えている。試薬等の使用状況については概ね計画通りであったが、購入を計画していた画像解析用のパーソナルコンピュータを購入せず、既存のもので解析処理した。既存のPCでは解析が円滑に進まない場合があったため、あらためて今年度に購入を計画する。
海底熱水活動に伴う一酸化二窒素ガスの噴出とその海水中の挙動に関する研究

ECD検出器付ガスクロマトグラフ(島津GC-8IE)およびインテグレーター(島津C-R3A)を購入し、GC-8IEに標準ガス注入用のガスサンプラーを装着した。海水約120mlを用いて【N_2】Oガスを抽出・回収し、GCへ導入するためのラインを作成した。【N_2】Oの抽出は、抽出時間10分間で満足すべき抽出率(>99%)を得た。【N_2】O分離のためのカラム充填剤について種々検討し、モレキュラーシーブ(5Aおよび13X)が適当であることが分った。2.試料採取および【N_2】Oの分析フィールド調査として、「しんかい2000」による相膜トラフと沖縄トラフの潜航調査、淡青丸KT86-18次航海(日本近海)およびハワイ大学R1【V】MOANA WAVE号による北フィジー海盆調査に参加した。プレート・テクトニクスの見地から二通りの代表的な場、すなわちプレートの沈み込み域(相模トラフ,駿河トラフおよび南海トラフ)と背弧海盆におけるプレート拡大域(沖縄トラフおよび北フィジー海盆)において、海底直上の海水を合計約百試料採取し、バイアル瓶に殺菌保存した。また、カメルーン・ニオス湖,事件に鑑み、本邦の代表的カルデラ湖(摩周湖,池田湖および鰻池)の調査にも参加し、ガス分析のための湖水試料を採取した。これらの海水および湖水試料の【N_2】Oおよび【CH_4】分析(別のFIDガスクロマトグラフによる)を続行中である。なお沖縄トラフ総合調査が、本年5月に計画(白鳳丸)されている。3.結果の解析海底熱水活動およびプレート沈み込みに伴う湧水系において高い【CH_4】濃度を得た。【N_2】O分析の終了後、総合的解析を行う。また関連した比較研究として、ハワイ・ロイヒ海山(ホットスポット)のガス分布,特性を明らかにした。
周産期医療における医療従事者の協働

本研究は、周産期医療に従事する医療従事者、すなわち産科医・助産師・准看護師・産科看護師が自らの職域の境界線をどのように引き、認識しているかについて、法令と実際との差異を研究するものである。助産師および日本母性保護医協会の養成していた産科看護師は、ある一定の医療行為を行うことが禁止されているが、産科医の不在の場合に行う業務がある。関東の産婦人科病院において、准看護師が、本来その業務範囲ではない内診を行ったとして、病院の責任者が書類送検された事件があった。保助看法第5条および31条においては、看護師は医師の指示のもと「診療の保助行為」を行うことができるが、この「診療の保助行為」の中に「内診」が含まれるとの解釈が以前から行われていて、慣習化していた。ところが、これまでの慣習に反し、厚生労働省は平成16年、看護課長名で「内診は看護師には認められていない」という見解を表明した。このことによって、看護師による内診は、事実上違法となった。本研究においては、看護師の内診が慣習化された背景には、日本産婦人科医会(旧日本母性保護医協会)が、1962年から「産科看護研修学院」を全国で設立し、看護師や准看護師らに研修を受けさせることで、「産科看護師」を認定し、周産期医療において診療保助として内診をさせてきた歴史的な経緯があることを明らかにした。産科看護師は、法的に根拠のない無許可の医療従事者であるが、それが周産期医療において一定の役割を果たしてきた経緯があり、それが廃止されたことで、周産期医療体制の均衡が崩れたことも明らかにした。
心房中隔欠損、心室中隔欠損患者における血中トロンボキサンB_2と血液凝固因子の関連

研究1;心室中隔欠損,肺高血圧の患者における血中トロンボキサンB2の関係【対象】肺高血圧を伴う心室中隔欠損患者21例。【方法】右房圧で補正した肺動脈圧(PAmc)、肺動脈楔入圧(PCc)を計測し、肺でのエネルギー散逸の比率と考えられるPCc/PAmcを算出した。同時に静脈血トロンボキサンB2(TXB2)を測定した。【結果】PCc/PAmc>0.15でTXB2が高値を示し、Log(TXB2)=1.66+3.25(PCc/PAmc)、r=0.55,p<0.01とは有意な正の相関が得られた。【結語】肺でのエネルギーの散逸が大きいとTXB2は上昇すると考えられる。研究2:心疾患患者における、肝静脈圧と血液凝固系(とくにantithrombinIII)。
完全大血管転位術後遠隔期の冠状動脈内皮機能異常に関する検討

完全大血管転位は、チアノーゼ・循環不全で乳児期にほとんど死亡する先天性心疾患であるが、近年の心臓手術の進歩は約90%の遠隔期生存をもたらした。しかし、術後遠隔期合併症として冠状動脈の閉塞・狭窄が約10%あり、突然死することもある。その機序は現在も不明である。我々の仮説は、手術操作により冠状動脈に慢性炎症があり、それにより冠状動脈機能異常を来しているというものである。PET/CTと心臓カテーテル検査により冠状動脈の慢性炎症と機能異常の有無を調べることにした。しかし、入院が必要な事、侵襲・被曝を伴う事、希少疾患であることから研究参加希望患者はなかなか集まらず、PET/CTは2名にしか出来なかった。当院及び関連施設で外来管理中の完全大血管転位術後遠隔期の患者と、対照群である当院及び関連施設で外来管理中の冠状動脈の正常な先天性心疾患の患者に対し、研究の説明を行い、同意が得られた者の登録を開始した。また、院内倫理員会に研究計画について諮り、アセチルコリン負荷冠動脈造影検査、PET-CT検査、血液検体の保存および使用の体制を整えた。残念ながら、現在のところは、患者の登録作業が難航しており、実際の検査実施に至っていない。学会活動としては、日本小児学会などの先天性心疾患関連の学会に参加し、完全大血管転位術後の患者の突然死の状況などを調査し、今後の研究実施の参考にした。当院および関連施設で外来管理中の患者群や対照群をリストアップしたものの、実際に本研究に参加する者の登録が遅れている。研究に同意した患者の登録作業を行った。具体的には、久留米大学医学部小児科内のインターネットに接続していないパソコンに登録を行っている。研究参加者の基礎データを採取しているところである。具体的には、診療録より後方視的に、もしくは外来受診時に、研究参加者の年齢、手術歴、自覚症状、現在の内服薬について情報収集をしている。また、研究参加者の現在の循環器的一般評価を行った。具体的には、身長、体重、BMI、腹囲、血圧、心拍数の測定も行ない、さらに、胸部聴診などの一般診察や、心エコー・心電図・胸部レントゲンなどの循環器一般検査を行い、現状の循環器的一般評価を行った。また、冠状動脈危険因子・動脈硬化危険因子の存在の有無をチェックするため、血液採取を行った。具体的には、血糖や脂質系の測定を行って、現状の評価を行った。将来的に冠状動脈の慢性炎症がPET/CT検査で証明されれば、その裏付けとして、高感度CRP、IL-6、IL-1βなどの測定を行う予定があり、そのための準備も行った。具体的には、一般血液検査時に採取した液の一部(5ml程度)を、遠心分離の上、血漿を久留米大学医学部小児科内の冷凍庫に-80°Cで冷暗所保存を行った。今後は、PET/CT検査などの諸検査を予定しているところである。研究の肝である冠状動脈PET/CT検査を行えていないため、PET/CTで得られた炎症の数値とその他の評価項目の解析が出来ず、具体的な研究実績は現時点では挙げれていない。まずは、冠状動脈PET/CT検査を出来るだけ急いで施行したい。患者登録は行ったが、冠状動脈の炎症の有無の評価、血液バイオマーカーの測定、全身の血管の硬さの評価(PWV,頸動脈エコーなど)は進んでいないため完全大血管転位術後遠隔期に冠動脈狭窄を来し予後に影響を与える臨床的問題についてその機序を解明すべく、アセチルコリン負荷冠動脈造影、PET-CT検査、頸動脈エコー、炎症性バイオマーカー測定を行っていく研究計画であった。しかし、実際には、研究への参加希望者(患者)がなかなか集まらず、研究は予定通り進まなかった。もともと稀少疾患であるので、外来にポスター掲示するだけでなく、手紙などで研究について案内をしたが、数少ない患者にもアセチルコリン負荷冠動脈造影・PET-CT検査の侵襲性・被曝について危惧する声が続出した。研究対象者に主治医以外の者から研究について詳しく説明し、研究の意義・目的・方法・合併症などについて詳しく説明し、侵襲性や被曝に対する不安解消に努めたが、研究参加希望者が研究期間中になかなか集まらなかった。よって十分な解析結果が研究期間中に出なかったので、引き続き十分な解析結果がでるべく、この研究を続けていく。平成28年度は、遅れている患者登録を行い、PET/CT、カテーテル検査、血液採取・血清冷凍保存を行い、保存検体がある程度集まったところで各種バイオマーカーの測定を行う。また、学会に出席し、本研究の進行に関連・必要と思われる情報を収集する。

平成29年度は、バイオマーカー、FDG-PET/CT・アセチルコリン負荷冠状動脈造影・バイオマーカーの結果から解析を行い、学会発表および論文発表を行う。遅れている患者登録については、先天性心臓病ではよくある事であるが、自覚症状が無い患者が多いことが影響していると思われる。完全大血管転位術後遠隔期の冠事故・心臓突然死のデータなどを記載したパンフレットを作成し、患者に研究への参加を促すようにする。心臓カテーテル検査のために入院が必要になることに抵抗を示す術後遠隔期患者が多く、患者登録が遅れ、その結果、検査が進んでいないという現状に至っている。先行研究で、アセチルコリン負荷試験により冠状動脈の血管内皮機能低下は示されており、研究の期限を考え、心臓カテーテル検査は省略することを考えている。とりあえず、完全血管転位症術後遠隔期患者の冠状動脈に慢性炎症が残存していることを示すだけでも大きな発見であり、完全血管転位症術後遠隔期患者に冠状動脈事故が起きることの病態解明や治療の筋道をつけれると思われる。研究の残りの時間を考えながら、冠状動脈PET/CT検査を最優先に行うようにする。(患者によっては、心臓カテーテル検査を保留する)医歯薬学患者登録作業の遅れがあり、平成27年度は予定額を使用しなかった。次年度への持ち越しとなった。検査が進んでいない事による平成28年度は、患者登録作業を進め、アセチルコリン負荷冠状動脈造影、PET-CT、バイオマーカー測定を行い、得られた結果の解析を行う。平成29年度は、引き続き、検査および解析を行い、学会発表および論文執筆を行う。患者登録は進んでおり、順次検査を行う。
蛍光+発光+MRIプローブで体内の神経を可視化し神経損傷の 効果的治療法を開発する

本研究課題において、蛍光+発光+MRIの三種融合プローブを作製した。この三種融合プローブをインディケータとしたMRI画像検出により、本研究課題で新たに作製した三種融合プローブに含まれるMRI検出部位は、脳深部において想定通りに機能したことを証明できた。これにより、体の外から体内深部の特定の細胞の追跡が可能になった。本課題期間中に行う予定であった三種融合プローブを応用して神経再生過程の追跡の研究までには至らなかったが、研究期間内の成果である「体外からの移植細胞in vivo可視化」の内容を投稿準備中である。本研究は「体外から脊髄神経細胞を可視化する技術の開発、およびそれらの技術を用いた効率的な疾患治療法の開発」を目的と位置づけ、行っている。本年度は、蛍光+発光+MRIの三種融合プローブの作製と性能評価を行った。具体的には、(1)蛍光蛋白質YFP、発光蛋白質ルシフェラーゼ、そして鉄結合蛋白質フェリチン(MRIで検出)を発現するプラスミドベクターを作製し、(2)培養細胞(HEK293T細胞)での発現を蛍光観察により確認し、(3)プローブ発現細胞をMRIで鉄イメージングして性能評価を行った。研究計画の段階ではYFP、ルシフェラーゼ、フェリチンの三種の遺伝子を結合させた融合蛋白質が有用だと考えたが、本年度開発時にはYFPとルシフェラーゼを融合蛋白として発現しフェリチンが単独で発現するベクターも作製したところ、計画した融合蛋白質よりも念のため作製した後者の方がMRI観察に適していることがわかった。検討を進めていく過程で、計画とは異なるがより適したベクターコンストラクションを得ることができた。作製した融合蛋白質のうちで一番MRIに適していたコンストラクトの、「YFP-ルシフェラーゼ-2Apeptide-フェリチン」が発現するベクターを、今後の研究に用いることとし、現在研究を続けている。フェリチンを利用して鉄イメージングが可能であること、そして融合蛋白質の遺伝子コンストラクション方法によってMRI検出感度に差があることがわかり、有用なプローブを作製できたことが本年度の成果の一部分である。作製したプローブを使えば、発現する細胞全てをMRIで3D画像化し、発行蛋白質ルシフェラーゼにより生細胞のみをモニタリングし、ライブイメージング後に組織切片を蛍光観察して詳細を調べられると期待される。本年度は、3種融合プローブでのイメージング技術開発と移植実験を実施した。並行して3種融合プローブのレポータートランスジェニックマウスに挿入するトランスジーンの作製も開始している。以下、本年度交付申請書に記載した項目ごとに具体的な研究成果を記述する。(1)3種融合プローブを培養細胞に発現させ、マウスへの細胞移植を行った。移植にはグリオーマ細胞U251を用いた。移植細胞がマウス体内で生着しやすく、また移植後に生着した細胞がある程度の変化をすれば、in vivoイメージングで3種融合プローブの性能評価を行いやすくなるという考えである。3種融合プローブをU251細胞に発現させてマウス脳へ移植し、発光とMRIのin vivoイメージングに成功した。U251細胞の移植により3種融合プローブは、脊髄損傷モデルマウスやALSモデルマウスへも応用が可能であると判断した。しかし、いくつかの改善すべき点があることもわかった。移植部位の組織連続性が失われるために、MRI画像では3種融合プローブの効果が判定しにくいことがそのひとつである。今後、トランスジェニックマウスを利用して、移植による組織不連続性の問題を除去した環境で、再度3種融合プローブの性能評価を行うことも視野にいれている。(2)3種融合プローブのトランスジェニックマウスの作製を開始した。まずはトランスジーンになる配列を含むベクターの作製にとりかかった。作製後には本研究だけでなく他分野の研究へも応用しやすいように、CAG promoter下に、3種融合プローブの発現部位や時期を研究目的により調節できるように、loxP配列を利用して作製している。現在までに本研究課題において、蛍光+発光+MRIの三種融合プローブを作製した。最終年度である今年度は、「時間的空間的に高解像な神経再生過程の追跡」を目指して本課題を遂行してきた。今年度まず行ったのが、三種融合プローブを発現するグリオーマ細胞をマウス脳に移植し、MRIによる移植細胞の高解像検出である。その過程で、移植したグリオーマ細胞をMRIで2週間に渡り追跡することに成功した。これにより、昨年度までに行ったきた細胞を用いたin vitroの実験データを元に、in vivoへ応用して体の外から体内深部の特定の細胞の追跡が可能になった。

しかし、本課題期間中に行う予定であった三種融合プローブを応用して神経再生過程の追跡の研究までには至らなかった。iPS細胞を分化させてニューロスフェアを作製したところまでは行ったが、作製したニューロスフェアでの三種融合プローブの発現誘導が困難だったことが原因のひとつであると考えられた。本研究期間内の成果である「体外からの移植細胞in vivoイメージング」の内容を投稿準備中である。昨年度は東日本大震災の影響で、子供を保育園へ預ける時間を短縮したり、科研費の使用を控えめにする計画を年度初めにしてしまったりした(科研費使用に関しては途中で通常通りへの方針転換をした)。そのような事情で、トランスジェニックマウス作製が予定より少し遅れているが、研究全体としては順調にしていると考える。成果も得られ、問題点の把握も的確にできている。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度の研究結果からわかった移植により組織不連続性が発生し、MRIでの3種融合プローブの効果の判断が難しいということがわかった。その問題はトランスジェニックマウスを用いて解決していく計画である。研究計画当初は、トランスジェニックマウスは脊髄損傷治療のみへ応用する予定であったが、3種融合プローブの評価のための道具としても利用する計画に変更して、実験をあまり増やさずに効率よく問題点を解決していく。
局在電子状態の制御に関する研究

本年度に得られた研究成果を箇条書きすると以下の通りである。1.半導体中の局在電子状態に関する理論的研究の成果としては,半導体中の不純物原子の格子間での位置に対する検討を行い,対称性の高い原子配位での局在電子状態のヤ-ン・テラ-効果を計算する際の条件を明らかにした。これらの条件として,不純物原子に局在している電子の数,格子振動として取り入れる母体原子の変位の範囲および上記効果を引き起こすモ-ドと不純物原子の変位座標の関係が重要であった。2.半導体結晶における格子欠陥に対する微小領域電子状態評価として,新しく電子ビ-ム励起発光およびリフレグタンス測定法を考案し,その評価システムの組立を行った。このシステムは半導体中の格子欠陥などの微小領域での原子構造および電子状態の評価を行うもので,IIーVI族およびIIIーV族化合物半導体の格子欠陥に適用した。上記の分光スペクトルの測定をするための種々の条件および電子顕微鏡として併用した時の試料配置などの実験上の諸条件を明らかにした。3.GaAs基板上に成長させたCdTeエピタキシャル薄膜に対してフォトルミネッセンスおよび反射スペクトルの測定を低温で行い,これら結晶において観測される1.59eVの鋭い発光線の起源を明らかにした。この発光はCd空孔とTe位置の最近接ドナ-不純物との複合欠陥に束縛された励起子からの発光と同定された。また,上記発光線の水素熱処理効果を調べ,束縛励起子の消滅過程の知見も得ることができた。4.良質なZnSおよびZnSe結晶を成長させるために行った実験成果として,Sb系溶媒から成長させた結晶に対してフォトルミネッセンスおよび共鳴ラマン散乱効果の測定を行い,3.794eVのSbが関与した発光線がZnを置換したSbドナ-によることを明らかにするとともにラマン散乱線の強度が温度依存性を示すことを明らかにした。
家と相続をめぐる近世日本の社会構造

本年度は、前年度までに行った、御家物をはじめとする近世日本の御家騒動に関する多様な史料や17・18世紀のフランスを中心とする西欧の演劇とその背景に関する史料の分析の結果について、比較検討して総合的議論の構築に努めると共に、その過程で見つかった新たな論点に関する補足的な史料の収集・分析と史跡調査を進めた。現実の御家騒動とそれを文芸化した御家物の双方の通時的変化の大要は、これまでの史料分析で既に明らかになっていたが、この両者の関係、すなわち文芸化する際の変容や、その要因、意義等について、更なる検討の必要性を感じた。この点には、現実の騒動に関わる武家の意識や学問と、文芸の主たる享受者である町人の意識や文化、及び両者の相違や相互関係が関わっていると思われるが、それを示唆する特に興味深い事例が、佐賀の鍋島騒動とその文芸化のあり方である。儒学が強く町人文化は弱かった佐賀藩では、御家騒動の文芸化への抵抗が見られるが、こうした学問・文化・意識の面における佐賀藩の特色やその鍋島騒動との関係については、現地の史跡調査も行って明らかにした。また、近世後期の御家物には、一般に忠義の観念が色濃く見られ、武家の意識の影響を窺わせるが、現実の御家騒動に表れた、家の存続のために尽くす忠義よりも、個人的な情で結ばれた主人への忠義を描く例が目立つことなどから、家や主従関係、相続等をめぐる意識については、武家と町人との間に重要な相違点も多いことが分かった。一方、近世のフランスと日本の比較からは、経済活動を中心的に担う階層が文芸に内容面でも制作や享受の面でも深く関わっている点は双方に共通しているものの、この階層の成長やその内部における横の連帯という点で近世日本の方がはるかに弱いことや、政治権力や宗教権力とこの階層との関係が双方で大きく異なることが、浮き彫りになった。近世日本の社会構造の特徴を明らかにするための、西欧や中国との比較は、計画当初に予定していたほどは進まなかったが、考察の過程で、予想していなかった論点を発見し、当初予定していなかった九州での史跡調査も行って、思考を精緻化し、新たな視点を得ることができたため、全体としては、おおむね順調に進展しているといえる。2019年度は最終年度にあたるため、これまでの史料分析や考察の内容を総合し、家と相続をめぐる近世日本の社会構造とその特徴を、比較の観点も意識しつつ明らかにし、成果をまとめて発信することを目指す。主要な史料の収集・分析は既に終えているが、総合的な議論を構築する過程で、新たな論点や一層の検討を要する点が見つかると思われるため、文献の郵送による入手などで研究の効率化に努めながら、随時文献の追加的収集と分析を行い、考察を修正・補充する。さらに、メールのやりとりや研究会への参加を通じて、国内外の法学・歴史学・文学などの専門家と意見交換を行い、その意見や批判を参考にして議論を精錬することを試みる。今年度前期は、近世日本の大名家の御家騒動とそれを素材とした文芸である御家物、及びこの両者の関係について、基本的な見通しを得るために、主要な御家騒動と御家物に関する史料・文献の収集・分析を行った。御家騒動は近世を通じて少なからず見られるが、その中で歌舞伎や浄瑠璃、講談に仕立てられて広く流布するのは、外様の大藩の騒動であることが多く、その代表例の一つが、17世紀後期に起きた伊達騒動である。実際に仙台の史跡や資料館も訪ねて調査した結果、伊達騒動の背後には藩主一族や家臣間の様々な対立や軋轢があり、それらと幕閣内の対立との関わりが強いことや、騒動を文芸化した18世紀後期以降の御家物においては幕府権力の関与が一層強調されること、御家物には複数のヴァージョンが見られるが、特に19世紀以降は、史実の裏付けのない、御家のためにする忠臣の子殺しを含むヴァージョンが好んで上演されていることなどが明らかになった。こうした現実の御家騒動と御家物の相違や御家物の通時的変化は、17世紀後期から18世紀後期、さらには19世紀に至る間の社会構造の大きな変容を示すものと考えられる。一方、後期は、サバティカルを利用してパリに滞在し、モリエールの喜劇をはじめとする17・18世紀のフランス演劇とその社会的背景、とりわけ当時の法制度や経済の発展についての研究に従事し、比較研究の基盤を作ることに努めた。豊富な文献や専門家との議論を通じて、当時のフランスにおける、市場の発達を契機とした価値観や信用のあり方の変化、相続や契約をめぐる法制度の内容とその社会的位置付け、これらと演劇の関係、演劇の上演と国王や宗教権力との関係、といった具体的な問題について認識を深めるとともに、実証的な歴史研究と文学分析の架橋や翻案分析のあり方などの方法論的問題についても、考察を進める手掛りを得ることができた。申請時点では、初年度に、大名家の相続をめぐる御家騒動と御家物に関連する史料・文献の大半を収集・分析した上で、2年目にパリを訪れてフランス演劇を中心とする西欧近代劇について集中的に研究し、比較の基盤とする予定であった。しかし、今年度後期にサバティカルを利用してパリに半年間滞在することが可能になったため、計画遂行の順序を入れ替え、後期には2年目に行う予定であった、17・18世紀を中心とするフランスの演劇・歴史・法制度等に関する史料・文献の収集と分析に取り組んだ。

したがって、初年度に予定していた作業は半分程度しか進まなかった反面、2年目に予定していた作業に着手でき、新たな認識も得られたため、研究計画全体に照らしてみれば、おおむね順調に進展しているといえる。本年度は、昨年度の作業を継続し、近世日本における現実の様々な御家騒動について概観すると共に、主要な御家騒動と御家物に関する史料・文献の収集・分析を行うことが中心となった。特に、昨年度検討した伊達騒動と並び、外様の大藩の御家騒動として文芸化も多くなされた加賀騒動については、金沢の史跡や資料館における現地調査も実施した。伊達騒動をはじめとする近世初期の御家騒動においては、相手方の非違を積極的に幕府に訴える動きが見られるが、17世紀末以降、家中の騒動が幕府に露見すると改易になるという見方が広まったこともあり、18世紀半ばの加賀騒動においては、幕府に知らせず家中だけで解決しようとする姿勢が顕著である。また、藩主の相続問題に加え、藩財政の立て直し等をめぐる家臣間の対立は、加賀騒動とほぼ同時期の他の御家騒動にもしばしば見られるものであるが、加賀八家と呼ばれる一万石以上の世襲の重臣達が藩政に強い影響力を持っていた加賀藩においては、家臣内部の上下格差が激しく、軽輩の破格の出世はとりわけ大きな軋轢を生んだものと考えられる。このように現実の御家騒動のあり方は、その時期や各藩の特徴と結びついている一方、それを文芸化した御家物は、その主たる享受者である領民や都市町人らの意識と、より深く関係しており、それぞれのヴァージョンの相違の分析から、享受者の意識の通時的変容についても一定の見通しを得ることができた。また、家や主従関係、忠義等についての問題が特に広く意識されるきっかけとなった、赤穂事件に関しても、史料・文献の検討を進めたため、こうした問題をめぐって当時の社会に存在した様々な意識の対立の様相につき、いくつかの重要な手掛りを得た。最初の計画においては、2年目にあたる今年度にパリを訪れてフランス演劇やその背景となる社会について研究し、比較の基盤とする予定であったが、昨年度後期にサバティカルを利用して半年間パリに滞在することが可能になったため、計画遂行の順序を入れ替えた。その結果、今年度行う予定であった作業の一部が既に完了していた反面、主に初年度に行う予定であった、近世日本の主要な御家騒動とそれを素材とする文芸である御家物に関する史料・文献の収集・分析が残っていたが、これについては現地調査も含めてほぼ終えることができた。よって、全体として見れば、おおむね順調に進展しているといえる。本年度は、前年度までに行った、御家物をはじめとする近世日本の御家騒動に関する多様な史料や17・18世紀のフランスを中心とする西欧の演劇とその背景に関する史料の分析の結果について、比較検討して総合的議論の構築に努めると共に、その過程で見つかった新たな論点に関する補足的な史料の収集・分析と史跡調査を進めた。現実の御家騒動とそれを文芸化した御家物の双方の通時的変化の大要は、これまでの史料分析で既に明らかになっていたが、この両者の関係、すなわち文芸化する際の変容や、その要因、意義等について、更なる検討の必要性を感じた。この点には、現実の騒動に関わる武家の意識や学問と、文芸の主たる享受者である町人の意識や文化、及び両者の相違や相互関係が関わっていると思われるが、それを示唆する特に興味深い事例が、佐賀の鍋島騒動とその文芸化のあり方である。儒学が強く町人文化は弱かった佐賀藩では、御家騒動の文芸化への抵抗が見られるが、こうした学問・文化・意識の面における佐賀藩の特色やその鍋島騒動との関係については、現地の史跡調査も行って明らかにした。
粒子群・赤外活性ガス共存ふく射伝熱への電磁方程式直接解法によるアプローチ

粒子群による輻射エネルギーの散乱は,粒子数密度が高くなるにつれ,まず,散乱エネルギーの強度低下がごく小散乱角の範囲に限定して現れるが,回折領域外の散乱角の大きい領域にも強度低下は現れない.粒子数密度が高くなると,小散乱角域での散乱エネルギーの強度低下が顕著になるとともに,散乱角の大きい領域に向かって散乱エネルギー強度が低下する領域が広がっていく.回折領域の端にまで強度低下の影響が及ぶようになると,ほぼ全散乱角範囲に強度低下が現れるようになり,さらに粒子数密度が高まると,全散乱角範囲で散乱エネルギー強度は一層低下していく.このことは,散乱体数密度が高い状況では,単一粒子による散乱パターンをベースとする位相関数は使用できないことを意味している.また,粒子数密度に関しては,入射エネルギーの進行方向に粒子間隔を広げるよりも,それに直角の方向に粒子間隔を広げたほうが多重散乱の影響が消えやすく,後者の場合についてはどの程度の粒子間隔で多重散乱の影響が消失するのかをほぼ把握できた.また,散乱体が単分散の場合には,数密度を高めた場合にまず小散乱角の領域に影響が現れ大散乱角側へ影響が広がっていく傾向は不明確になるが,非常に数密度が高い場合に全散乱角範囲で散乱エネルギー強度が低下傾向は同じであった.多重散乱が無視できる状況で多くの同一形状の3次元非球形散乱体がランダムな姿勢で存在する場合,径を一定に保って長さを伸ばしていくと,等価球集団の平均径,径の分散は大きくなるが,細長くなるほど,平均径,径の分散の変化は鈍くなる傾向があることが明らかになった.また,回転楕円体である場合には,等価球集団の径の分散は小さく,平均径は平均投影面積に等しい球の径にほぼ等しい.電磁方程式の直接差分解法は,Mie散乱理論では対処できなかった多重散乱の影響を正しく考慮できるが,電磁気学の概念でエネルギーの流れる方向と強さを表すとされる電場Eと磁場Hの外積の実効値は,各方向に流れるエネルギーをベクトル合成したものであり,方向別に単位立体角当たりのふく射エネルギー流束を表現するふく射強度の概念を如何に結び付けるかが未解明であった.この問題については,近接界から遠方界を求める等価定理の考え方を応用すれば,粒子群全体のうちの着目した部分の粒子集団によって散乱されたふく射エネルギーのふく射強度を求められることを解明した.粒子群による輻射エネルギーの散乱は,粒子数密度が高くなるにつれ,まず,散乱エネルギーの強度低下がごく小散乱角の範囲に限定して現れるが,回折領域外の散乱角の大きい領域にも強度低下は現れない.粒子数密度が高くなると,小散乱角域での散乱エネルギーの強度低下が顕著になるとともに,散乱角の大きい領域に向かって散乱エネルギー強度が低下する領域が広がっていく.回折領域の端にまで強度低下の影響が及ぶようになると,ほぼ全散乱角範囲に強度低下が現れるようになり,さらに粒子数密度が高まると,全散乱角範囲で散乱エネルギー強度は一層低下していく.このことは,散乱体数密度が高い状況では,単一粒子による散乱パターンをベースとする位相関数は使用できないことを意味している.また,粒子数密度に関しては,入射エネルギーの進行方向に粒子間隔を広げるよりも,それに直角の方向に粒子間隔を広げたほうが多重散乱の影響が消えやすく,後者の場合についてはどの程度の粒子間隔で多重散乱の影響が消失するのかをほぼ把握できた.また,散乱体が単分散の場合には,数密度を高めた場合にまず小散乱角の領域に影響が現れ大散乱角側へ影響が広がっていく傾向は不明確になるが,非常に数密度が高い場合に全散乱角範囲で散乱エネルギー強度が低下傾向は同じであった.多重散乱が無視できる状況で多くの同一形状の3次元非球形散乱体がランダムな姿勢で存在する場合,径を一定に保って長さを伸ばしていくと,等価球集団の平均径,径の分散は大きくなるが,細長くなるほど,平均径,径の分散の変化は鈍くなる傾向があることが明らかになった.また,回転楕円体である場合には,等価球集団の径の分散は小さく,平均径は平均投影面積に等しい球の径にほぼ等しい.電磁方程式の直接差分解法は,Mie散乱理論では対処できなかった多重散乱の影響を正しく考慮できるが,電磁気学の概念でエネルギーの流れる方向と強さを表すとされる電場Eと磁場Hの外積の実効値は,各方向に流れるエネルギーをベクトル合成したものであり,方向別に単位立体角当たりのふく射エネルギー流束を表現するふく射強度の概念を如何に結び付けるかが未解明であった.この問題については,近接界から遠方界を求める等価定理の考え方を応用すれば,粒子群全体のうちの着目した部分の粒子集団によって散乱されたふく射エネルギーのふく射強度を求められることを解明した.従来のふく射エネルギー散乱の取り扱いにおいては,非球形粒子による散乱パターンを理論予測できなかったため,単一球形粒子による散乱パターンに基づく位相関数を用いている.本研究では,まず,多重散乱効果が無視できる程度の粒子数密度を想定して,同一形状の非球形粒子が色々な姿勢で不規則に配置されている場合の散乱パターンを電磁方程式直接解法で理論予測した.その結果,散乱角を掛けた散乱パターンに関して,第一ピークの現れる散乱角は体積等価径を有する真球によるものの場合とほとんど同じであるが,強度そのものはかなり異なり,第二ピーク以降はパターンもかなり差が現れた.すなわち,非球形粒子に対して,体積等価径を有する真球の散乱パターンから導いた位相関数と散乱係数を適用し難いことを示唆している.次に,種々の大きさの散乱体が高い数密度で存在する場合について,多重散乱が散乱パターンに与える影響を二次元問題として電磁方程式直接解法で検討した.

散乱体の数密度が高くしてゆくと,散乱角が小さい範囲から散乱されたエネルギーの強度が低下し始め,数密度が高くなるにつれて,強度が低下する範囲は散乱角が大きい領域に広がって行くとともに,小散乱角域での散乱されたエネルギーの強度は一層低下して行くことが明らかになった.このことは,散乱体数密度が高い状況では,単一粒子による散乱パターンをベースとする位相関数は使用できないことを意味している.電磁方程式直接解法で得られる電磁場解から電場と磁場の外積を取って得られるポインティングベクトルはエネルギーフラックスに対応するが,あらゆる方向に流れているエネルギーの合成ベクトルに相当するものしか得られず,同一直線状を逆方向に流れるエネルギーの際引きをした結果しか得られないという問題もあったが,ハイゲンス・フレネルの原理に工夫を加え,電磁場解からふく射強度に対応する量を算出することに成功した.前年度に粒子数密度が散乱に及ぼす影響を検討した際には,検討対象領域は散乱角の小さい回折領域に限られていた.また,計算領域が限られていたため,粒子数密度が低い場合についての検討が出来ていなかった.今年度はスーパーコンピューター上で電磁方程式のFDTD解を得るための計算についてジョブクラスを上げ,手元での2次データ処理用のコンピュータについてもCPU,メモリーを増設した結果,より広範囲の粒子数密度ならびに散乱角について影響を調べることができた.散乱角と範囲が回折領域に限られていた昨年度の研究でも,粒子数密度を大きくしていくと,まず散乱角が非常に小さい領域で散乱エネルギー強度が低下し,さらに数密度を大きくしてゆくと,小散乱角域での散乱エネルギーの強度低下が顕著になるとともに,散乱角の大きい領域に向かって散乱エネルギー強度が低下する領域が広がっていくことはわかっていたが,今年度新たに次のことが分かった.粒子数密度がそれほど高くなく,散乱エネルギーの強度低下がごく小散乱角の範囲に限られている場合には,回折領域外の散乱角の大きい領域にも強度低下は現れない.一方,粒子数密度が高まり,回折領域の端にまで強度低下の影響が及ぶようになると,ほぼ全散乱角範囲に強度低下が現れるようになり,さらに粒子数密度が高まると,全散乱角範囲で散乱エネルギー強度は一層低下していくことが明らかになった.即ち,小散乱角域での散乱強度が低下した分が他の散乱角範囲に回るわけではない.また,粒子数密度に関しては,入射エネルギーの進行方向に粒子間隔を広げるよりも,それに直角の方向に粒子間隔を広げたほうが多重散乱の影響が消えやすく,後者の場合についてはどの程度の粒子間隔で多重散乱の影響が消失するのかをほぼ把握できた.また,散乱体のサイズを統一した単分散の場合について検討を行った結果,粒子数密度が非常に高い場合に全散乱角範囲で散乱エネルギー強度が低下するのは散乱体が多分散の場合と同じであるが,数密度を高めた場合にまず小散乱角の領域に影響が現れ大散乱角側へ影響が広がっていくという傾向は不明確になる傾向が認められた.3次元物体を扱える計算コードを構築し,物体形状の細長さや姿勢が散乱に及ぼす影響を調べた.