hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ユビキチンシステムの個体生物学

生体内のタンパク質は動的な状態にあり、常に「合成」および「分解」されている。タンパク質の分解はユビキチンシステムによって制御されており、選択的にユビキチン化されたタンパク質はプロテアソームによって分解される。ユビキチンによる選択タンパク質分解は細胞の正常な増殖や分化に必要であり、その破綻は様々な疾患を引き起こす。本研究では、ユビキチンシステムの基質選択性、触媒反応を制御する新奇因子を探索し、その機能を解析した。またプロテアソームには多数の活性化因子が存在する。その機能を解明する目的で遺伝子欠損モデル動物を作成した。ユビキチンシステムは細胞内の選択的タンパク質分解を制御しており、その破綻ががんや神経変性疾患などの難治性疾患の原因となることが知られる。そのため、ユビキチンシステムを構成する因子の遺伝子改変動物を作製し、その高次機能解析を行うことは上記の難治性疾患の病態および原因究明に重要である。ユビキチンシステムの中で最も重要な酵素は基質識別を担うユビキチンリガーゼであり、その中でもCullin型ユビキチンリガーゼは種類が豊富であり、様々な疾患の原因遺伝子産物をコードすることで注目されている。そこで本研究では、Cullin型ユビキチンリガーゼの多様性と活性制御機構を解明することを目的として、その新たな厚生因子(基質識別サブユニットなど)や活性制御因子の同定とその機能解析を行う。また、Cullin型ユビキチンリガーゼを含めた様々なユビキチンリガーゼの機能を解析する上で重要となるプロテアソーム活性化因子ノックアウトマウスの基盤整備を並行して進める。プロテアソーム活性化因子は多様でありプロテアソームがユビキチン化タンパク質を分解する際に、どの活性化因子を介しているのかを解析する。ユビキチン代謝酵素の異常は神経変性疾患やがんなどの難治性疾患の病態と深く関連しているため,その個体高次機能の解析は欠かせない.本計画研究ではユビキチン代謝酵素の遺伝子改変動物を作製し・その遺伝学的な個体高次機能解析を通じてユビキチン依存性タンバク質分解の生理的役割解明と難治性疾患の病態理解に貢献することを目的とする.また若年性パーキンソン病の原因遺伝子Parkinのノックアウトマウスを作製した.^<11>C標識した受容体アンタゴニストなどでドーパミン代謝を解析した結果,線条体におけるドーパミンの放出が低下しており,一方,ドーパミン受容体D1およびD2の発現は亢進していることが判明した.Pork2変異では,これらのドーパミン代謝異常を通じて神経細胞死が誘導されると考えられた(J.Neurosci.Res.2006).またPorkinに結合する因子として14-3-3ηを同定し,14-3-3ηはP□□□□□のユビキチンリガーゼ活性を負に制御することを明らかにした(EMBO J.2006).Cullin3に結合するSPOPはDAXXをユビキチン化して細胞死を制御すること(J.Biol.Chem.2006),Cullinの複合体形成を抑制するCAND2が筋分化を制御すること(J.Biol.Chem.2006),そしてCullinを翻訳後修飾するNEDD8にE2酵素が結合することなどを明らかにし報告した(Nat.Struc.Mol.Biol.2007).ユビキチン代謝酵素の異常は神経変性疾患やがんなどの難治性疾患の病態と深く関連しているため,その個体レベルの高次機能解析は欠かせない.本計画研究ではユビキチン代謝酵素の遺伝子改変動物を作製し,その高次機能解析を進めることで,難治性疾患の病態理解とユビキチン依存性タンパク質分解の生理的役割解明に貢献することを目的とする.本年度はCullin型ユビキチンリガーゼを構成するF-boxタンパク質Scrapperがシナプスに局在するRIM1をユビキチン化してシナプス小胞の開口放出を制御すること(Cell,130),ダイオキシン受容体がCullin4Aと相互作用して新しいタイプのユビキチンリガーゼ複合体を構成すること(Nature,446),Cullinの複合体形成を制御する新規タンパク質CAND2が筋分化を促進すること(J.Biol.Chem.,282)などを報告した.また筋萎縮に関与するRING型ユビキチンリガーゼMURF1が飢餓応答によってクレアチンキナーゼを分解制御すること(J.Mol.Biol.,376)を報告した.またユビキチン様タンパク質NEDD8がCullin型ユビキチンリガーゼを活性化する分子機構(Nat.Struct.Mol.Biol.,14)について,大腸菌発現系を用いた組換えタンパク質の開発を進めており,その後の進展を学会発表した.またSTRAPがCullin4と相互作用し,TGFβ刺激伝達を制御する新たなユビキチンリガーゼ複合体である可能性を学会発表した.

ユビキチン代謝酵素の異常は神経変性疾患やがんなどの難治性疾患の病態と深く関連しているため、その個体高次機能の解析は欠かせない。本計画研究ではユビキチン代謝酵素の遺伝子改変動物を作製し、その遺伝学的な個体高次機能解析を通じてユビキチン依存性タンパク質分解の生理的役割解明と難治性疾患の病態理解に貢献することを目的とする。本年度は、TGFβ刺激によってp57Kip2を分解するF-boxタンパク質Fbl12を同定し、Fbl12が骨分化制御に重要であることを報告した(EMBO rep.2008)。また、F-boxタンパク質Fbx-3がHIPK2およびp300を分解し、PMLがその分解を抑制することで転写を活性化させることを報告した(Mol Cell Biol., 2008)。上記F-boxタンパク質はいずれもSCF複合体を形成し、その機能発現にユビキチン様タンパク質NEDD8による翻訳後修飾が必要であるが、NEDD8もユビキチンと同様にポリ鎖形成することを報告した(BBRC, 2009)。その他、プロテアソーム活性化因子PA28の抗原提示に対する影響がMHCクラス|のアリール毎に異なることを報告した(J. Immunol, 2008)。本計画研究ではユビキチン代謝酵素の遺伝子改変動物を作製し、その遺伝学的な個体高次機能解析を通じてユビキチンによるタンパク質翻訳後修飾機構の生理的役割解明と難治性疾患の病態理解に貢献することを目的とする。本年度は、様々な生命現象に関わることが知られる複合体型ユビキチンリガーゼ(Cullin型ユビキチンリガーゼ)について、これと相互作用する脱ユビキチン化酵素および新規タンパク質をそれぞれ学会報告し、その遺伝子改変動物の作成と解析を開始した。またCullin型ユビキチンリガーゼの活性制御に重要であるNEDD8翻訳後修飾機構について、NEDD8もユビキチン分子と同様にポリNEDD8鎖を形成しうること(BBRC,2009)、その制御に関わる新たな候補因子を学会報告した。Cullin型複合体はE3ユビキチンリガーゼの大半を占め、多くの生命現象の制御に関与することが知られるが、その活性制御機構はまだ解明されていない。多くの生命現象および病態の解明に、Cullin型ユビキチンリガーゼの活性制御機構の理解は必須であり、E3活性と拮抗する脱ユビキチン化酵素との相互作用、そしてユビキチン様分子による修飾などは、その解明の糸口として注目されている。その中で、新たな制御因子の同定およびユビキチン様分子のポリ鎖形成を報告した意義は大きい。ユビキチン代謝酵素の異常は神経変性疾患やがんなどの難治性疾患の病態と深く関連している。本計画研究では、ユビキチン代謝異常によってもたらされる病態を理解する目的で、ユビキチン代謝酵素の遺伝子改変動物、さらにはユビキチン化されたタンパク質を分解するプロテアソームの各制御因子に対する遺伝子欠損動物を作製し、その個体高次機能を解析する。本年度は、パーキンソン病原因遺伝子の遺伝子欠損マウスが、野生型マウスと比して早期に精巣萎縮することを見いだし学会報告した。今後、その詳細を解析することでPark2欠損による細胞死の分子機構を解明する予定である。
ｐｈｉ－Ｌａｐｌａｃｉａｎを持つ微分方程式の解の漸近挙動について

平成30年度は、主にphi-Laplacianを持つ常微分方程式の解の振動に関する比較定理の構築に取り組んだ。p-Laplacianの一般化であるp(t)-Laplacianは、画像処理、電気粘性流体、弾性力学など、幅広い分野における数理モデルに登場することが知られている。p(t)-Laplacianは変動指数を含むため、p-Laplacianと比べて強い非線形性を持つ。実際、Duffing型の常微分方程式の解の斉次性は、p-Laplacianの場合には保証されるのに対して、p(t)-Laplacianの場合には一般に保証されない。加えて、p-Laplacianの場合には、一般化三角関数などの有用な関数が定義され、それを用いてSturmの比較定理が証明される一方、p(t)-Laplacianの場合には一般化三角関数の構築は困難である。報告者は、平成29年度の研究で用いた手法を発展させ、一般化三角関数やSturmの比較定理を用いることなく、p(t)-Laplacianを持つ常微分方程式の振動問題に対する、指数p(t)に関する比較定理を証明した。これにより、関数p(t)が無限遠方で大きいほど、p(t)-Laplacianを持つDuffing型の常微分方程式の解は振動しやすいことを示した。この結果は、p(t)が定数の場合に既に知られている結果を包含するものである。また、この結果を利用して、p(t)-Laplacianを持つ常微分方程式の解の振動性を、p-Laplacianを持つ方程式の解の振動性を用いて評価することができる。加えて、仮定した条件の妥当性を保証するため、条件が成り立たない場合の解の振動性についての判定法を構築した。これらの結果について、研究集会において口頭発表を行うとともに、学術論文として現在投稿中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は, p(t)-Laplacianや平均曲率作用素を含む, phi-Laplacianを持つ常微分方程式の解の振動性および漸近挙動についての研究に取り組み、以下の成果を得た.(1) p(t)-Laplacianを持つEuler型常微分方程式のすべての非自明解が振動するための十分条件と,非振動な非自明解が存在するための十分条件を与えた.これにより, p(t)が1/log(t)よりも速いオーダーで収束するときには,解の振動と非振動を分ける閾値である振動定数が存在し, p(t)が定数の場合の結果とも対応することを示した.さらに, p(t)が無限大に発散する場合に,非振動な非自明解が存在するための十分条件を与えた.この結果は, p(t)がlog(log(t))よりも遅いオーダーで発散する場合には,振動定数はp(t)が定数の場合と対応することを示唆する一方, log(t)よりも速いオーダーで発散する場合には, p(t)が定数の場合とは対応しないことを示している.この結果について,現在論文投稿中である.(2)平均曲率作用素を持つEmden-Fowler型常微分方程式のすべての非自明解が振動するための必要十分条件を求めた.さらに,その条件が古典的なEmden-Fowler型常微分方程式のすべての非自明解が振動することと同値であることを示した.加えて,平均曲率作用素を持つEmden-Fowler型常微分方程式の非振動な非自明解に対する分類を与えた.特に,古典的な場合には存在しない, tよりも速いオーダーで発散する解の存在を発見した.このような解の存在は,平均曲率作用素をはじめとするphi-Laplacianの持つ性質に起因することに留意する.この結果について,現在論文投稿準備中である.研究計画に記載の通り, p(t)-Laplacianを持つEuler型の常微分方程式のすべての解が振動するための必要十分条件を求め,振動定数を得ることができたので,研究は順調に進展していると言える.得られた結果は, p(t)が定数の場合に知られている結果と対応するものである.さらに, p(t)が無限大に発散する場合についても考察した.特に, p(t)が遅く発散する場合には,振動定数はp(t)が定数の場合と対応することを示唆する結果を得た.加えて,平均曲率作用素を持つEmden-Fowler型常微分方程式のすべての解が振動するための必要十分条件と,非振動解の漸近挙動についての結果も得られた.この結果は,古典的なEmden-Fowler型常微分方程式が持たないような解の存在を示すものである.以上より, phi-Laplacianを持つ常微分方程式の解の漸近挙動についての研究は,おおむね順調に進展している.平成30年度は、主にphi-Laplacianを持つ常微分方程式の解の振動に関する比較定理の構築に取り組んだ。

加えて、p-Laplacianの場合には、一般化三角関数などの有用な関数が定義され、それを用いてSturmの比較定理が証明される一方、p(t)-Laplacianの場合には一般化三角関数の構築は困難である。報告者は、平成29年度の研究で用いた手法を発展させ、一般化三角関数やSturmの比較定理を用いることなく、p(t)-Laplacianを持つ常微分方程式の振動問題に対する、指数p(t)に関する比較定理を証明した。これにより、関数p(t)が無限遠方で大きいほど、p(t)-Laplacianを持つDuffing型の常微分方程式の解は振動しやすいことを示した。この結果は、p(t)が定数の場合に既に知られている結果を包含するものである。また、この結果を利用して、p(t)-Laplacianを持つ常微分方程式の解の振動性を、p-Laplacianを持つ方程式の解の振動性を用いて評価することができる。加えて、仮定した条件の妥当性を保証するため、条件が成り立たない場合の解の振動性についての判定法を構築した。これらの結果について、研究集会において口頭発表を行うとともに、学術論文として現在投稿中である。引き続き, phi-Laplacianを持つ常微分方程式の解の漸近挙動についての研究を進める.特に, p(t)-Laplacianを持つ常微分方程式に対して,解の振動に関する比較定理を証明する.また,振動定理と比較定理を用いて,楕円型偏微分方程式の正値解の非存在性を証明する.さらに,非振動定理を利用し,楕円型偏微分方程式の正値解の存在性を示す.そのためには, p(t)-Laplacianを持つ常微分方程式の解の大域存在性ならびに零解の一意性といった理論の構築が不可欠であると考えられる.必要に応じて,このような理論の構築についても推進する.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
味の知覚に対する相互作用のモデル化と感性を考慮した推薦システムの構築

本研究は、味覚を対象にして複合的な感覚器による相互作用を解明するために、コーヒーの持つ化学成分の特性と味覚との相互関連性を定量的に分析し、モデル化することを目的に研究を行う。特にコーヒーの飲用調査として消費者の普段の飲用状況を考慮した継続的なアンケート調査の実施と、味覚センサーやクロマトグラフィーなどの測定機器を利用した化学的分析を行い、味覚に対する消費者の評価モデルを再構成する。また、モデルを用いた応用研究として、消費者の感性に基づいたコーヒーの推薦システムを構築し、実社会で利用可能なシステムを実現することを目指す。
地域を題材にした21世紀型美術科協働プロジェクト学習の実践研究

総合的な学習の時間や美術科の学習は、一般的な事例から推測すると、学習内容はアクティブであり、主体的に生徒が取り組んでいるが、それが具体的な手立てや指導法をもって実践され、汎用的能力を育てる基盤が充分に備わっているとは言い難い。その課題を解決するためには,まずは汎用的能力または創造的思考の基盤となる資質・態度を定義し、そして,効果的な指導・支援法(鑑賞やワークショップ型の学習体験)を確立する必要があると考えた。以下の計画にそって,その効果を検証した。○平成27年4月6月地域を題材とした21世紀型美術科協働プロジェクト学習指導案づくり●プロジェクトチームで議論しあいながら、メタ認知や批判的思考、問題解決、意思決定のスキルを高めさせることをねらいとして,題材や指導法を計画した。○平成27年7月8月導入段階及び生徒の活動の様子を両面から分析●鑑賞授業では,資料提示や発問により,多角的多面的思考や批判的思考を促し,また,思考ツールの活用により,議論の過程を可視化し,論点を明確にして思考させた。そして,ブレーンストーミング・KJ法によってチームでプロジェクトを発想・構想させた。また,情報を整理する際,思考ツールを活用させた。○平成27年9月10月導入段階で明らかになった課題を踏まえ、展開段階へ○平成27年11月12月展開段階の交流活動・制作等、生徒の活動の様子、ワークシート,アンケート等を分析○平成28年1月2月研究成果発表のための準備○平成28年3月研究紀要や学会における研究成果の発表、授業用教材など資料の製作アンケートの中で90%の生徒が街のデザインについて興味が高まり,読解力が高まり,また,鑑賞授業は発想・構想に役立ったと回答した。そして, 95%の生徒が,グループで話し合うことで,考えが広がり,新しい発想が生まれたと回答した。鑑賞における読解・分析・批評は思考ツールの活用により,読解・分析のポイントが明確化され,思考が可視化されることで,各自の見方や感じ方等,批評の交流を円滑にする。交流の中で多様な感じ方や意見に触れ,その学習活動の中で,生徒は視野を広げたり,深めたりしていること,その視野の広がりや深まりが構想・表現に活用され,その後の探究に導かれることが確認できた。本研究で確立した指導・支援法は論理的・批判的・創造的思考力等の汎用的能力を高める上で,効果的であることがわかった。
各種潤滑方式による先進アルミニウム合金基複合材料の摩擦・摩耗特性の調査

Al合金含浸グラファイト複合材料(ピン)とその基材(ピン)対軸受鋼(ディスク)の組合せで、無潤滑、SAE30の滴下及び浸漬の潤滑方式による摩擦・摩耗特性の相違を調べた。試験前にのみ滴下を行い、油量は0.0051cm^3の微量である。複合材は無潤滑、滴下、浸漬状態で基材より耐摩耗性に優れ、過酷な潤滑状態下でも使用可能な摺動材料である。ディスク面に移着した被膜中のAlとCのX線強度が増加すると、複合材の摩耗率は高くなる。基材のAl-Si合金では、微量の油量で油膜破断が起こり、摩耗率は高い値を示すが、油量が増すと摩耗も油膜破断も生じない。基材のグラファイトでは、油量の増加と共に摩耗率は低下するが、浸漬状態でも複合材に比べて高い。滴下条件下で複合材の摩耗特性に及ぼす空気中の相対湿度(RH)の影響を調べた。摩耗曲線は3つのタイプに分類され、タイプ1では、試験開始直後にピンの持ち上がり現象が現れ、その後緩やかな摩耗に移る。タイプ2では、タイプ1の過程を経て再びピンの持ち上がりが現れ、その後油膜破断が生じる。タイプ3では、ピンの持ち上がり後試験終了までピンの摩耗が生じない。タイプ1の出現頻度は5080%RHで高い。タイプ2は5%RH以下のみで現れ、油膜破断は極めて低湿度で起きる。タイプ3は1050%RHの低湿度で現れる。複合材の定常摩耗率は低湿度より高湿度でやや高く、タイプ1では70%RHで摩耗の極大値が生じる。次に、複合材(ディスク)対軸受鋼(球)の組合せで空気中・無潤滑下のフレッティング摩擦・摩耗特性に及ぼす荷重の影響を調べた。SEMとEPMAで試験後の摩耗面の観察と元素分析を行い、摩耗面の性状から複合材の摩耗特性を考察した。試験途中に動摩擦係数と相対すべり片振幅が急激に変化する場合(Type A)と、試験終了まで一定の値を維持する場合(Type B)の2つの過程が存在する。Type Aは調べた荷重の範囲内(5100N)で、Type Bは高荷重(50100N)で現れる。両過程が現れる原因は、試験開始時の接触面におけるAl-Si合金部分とグラファイト部分の面積割合が各試験で異なるためである。Al-Si合金含浸グラファイト複合材料(ALGR-MMC)及びその基材と軸受鋼の組合せで、無潤滑、滴下及び浸漬の潤滑方式による摩擦・摩耗特性の相違を調べることを目的として、エンジン基油(SAE30+AO)を用いて、ピン・ディスク型一方向すべり摩擦・摩耗試験を行った。この場合、滴下は試験前にのみ行われ、油量は0.0051cm^3のごく微量である。得られた主な結果は以下のようにまとめられる。(1)基材のAl-Si合金では、微量の油量で油膜完全破断が起こり、摩擦係数及び摩耗率は高い値を示すが、油量が多いと殆ど摩耗が発生せず、かつ油膜完全破断も起きない。

(2)基材のグラファイトでは、油量の増加と共に摩擦係数及び摩耗率は低下するが、浸漬状態でもALGR-MMCとAl-Si合金に比べてかなり高い値を示す。(3)ALGR-MMCは無潤滑、滴下、浸漬状態で基材よりも耐摩耗性及び摩擦特性に優れ、滴下油量の少ない過酷な潤滑状態下でも使用可能な摺動材料である。(4)ALGR-MMCの摩擦係数及び摩耗率は相手面に移着した被膜中のAl及びCのX線強度が増加すると共に高くなる。次に、ALGR-MMCのフレッティング摩擦・摩耗特性を調査するため、空気中・無潤滑下で同複合材対軸受鋼球の組合せでフレッティング試験を行ってきた。本年度ではSEM及びEPMAを使用して、試験後の摩耗面の観察と元素分析を行い、摩耗面の性状からALGR-MMCのフレッティング摩擦・摩耗特性に及ぼす接触荷重の影響を考察した。得られた主な結果は以下のようにまとめられる。(1)ALGR-MMC(ディスク)対軸受鋼(球)の組合せでフレッティング試験を行うと、試験途中に動摩擦係数及び相対すべり片振幅が急激に変化する場合(Type A)と、試験終了まで一定の値を維持する場合(Type B)の2つのフレッティング過程が存在する。(2)Type Aは調べた荷重の範囲内(5100N)で、Type Bは高荷重(50100N)で現れる。(3)両過程が現れる原因としては、試験開始時の接触面におけるAl-Si合金部分とグラファイト部分の面積割合が各試験で異なるためと考えられる。平成17年度では、ピン試験片にAl-Si合金含浸グラファイト複合材(ALGR-MMC)、ディスク試験片に軸受鋼(SUJ2)を用いて、滴下潤滑条件におけるALGR-MMCのトライボロジー特性に及ぼす雰囲気の影響を調べることを目的とした。試験前のみにエンジン基油(SAE30+AO,9.312.5 cSt at 100°C)の滴下を行い、その油量は0.005cm^3,0.01cm^3および0.02cm^3の極めて微量である。荷重100N、すべり速度0.15m/s、全すべり距離5,000m以内で、相対湿度(RH)を変数として一方向すべり摩擦・摩耗を行った。試験中に摩擦や摩耗に関する諸量を測定して、得られた結果からALGR-MMCの摩擦・摩耗特性に及ぼす過酷な潤滑条件下における空気中湿度の影響について調査・考察した。本試験で得られた多数の摩耗曲線は3つのタイプに分類される。Type1では、試験開始直後にピンの持ち上がり現象が現れ、多少データがばらついたのち緩やかな摩耗に移る。Type2では、試験開始直後にピンの持ち上がり現象が現れた後緩やかな摩耗または無摩耗状態に移行し、再びピンの持ち上がり現象が現れた後に油膜破断が生じる。Type3では、試験開始直後にピンが持ち上がり、そのまま試験終了までピンの摩耗が生じない。これら3つのタイプの各摩耗曲線において最も安定した区間を定常期と定義する。(1)Type1の摩耗曲線は調べた全相対湿度範囲で見られるが、RH=5080%で出現頻度が高い。Type2の摩耗曲線はRH≦5%のみで現われるので、油膜破断が極めて低湿度で起きることが判る。またType3の摩耗曲線はRH=1050%の低湿度側で見られる。(2)滴下潤滑下におけるピンの定常期の摩耗率は無潤滑下の値(>10^<-7>mm^3/mm)より極めて小さい値(10^<-10>10^<-9>mm^3/mm)を示し、低湿度より高湿度でやや高い。Type1では各油量ともRH=70%で定常摩耗率の極大値(≒3×10^<-9>mm^3/mm)が生じる。
高精度サブミリ波観測による星・惑星系形成の研究

高精度のサブミリ波観測法を既存の望遠鏡に応用し、南米チリ高地のASTE10mサブミリ波鏡や、野辺山ミリ波干渉計(NMA)、野辺山45m鏡等を活用した星・惑星系形成研究の強力な推進を行った。近傍の星形成領域については、これまでになく広域でかつ高感度で1.1mm連続波での塵放射のサーベイを実現、また円盤ガスサーベイを実現しガス散逸時間を推定、誘発的星形成の証拠を発見するなど、多くの成果を得た。第一に、サブミリ波大気透過率の高精度の測定・推定と、スペクトル線の高精度強度補正のために、スキャニング水蒸気ラジオメータを開発した。三鷹及び長野県・野辺山宇宙電波観測所で試験観測を行い、正常に動作する事を確認すると共に大気透過率の2次元マップの取得に成功した。また、チリ高地での試験観測を実施するために必要なソフトウェアや較正装置の開発も行った。第二に、高精度のイメージング法の検討を進めた。特に、オンザフライマッピング法や、振動副鏡とオンザフライマッピング法を組み合わせた手法の基礎検討を進めると共に、チリにあるASTE10m鏡を用いた基礎実験を2週間に渡って実行し、定量的な解析を行う上で必要なデータを取得することに成功した。第三には、ASTE望遠鏡におけるダスト連続波の観測システムを搭載する検討を進めた。光学系の設計や冷却法の検討を行うとともに、米国マサチューセッツ大学との協力で連続波観測システムを搭載する方針を決めた。第四には、ASTE望遠鏡を用いたサブミリ波輝線(350GHz帯)の観測を、南天の星・惑星系形成領域等で実施し、星の進化に伴い母体となった分子雲が散逸する様子を捉えることに成功した。また、オリオン領域では、新たな双極分子流を検出するとともに、分子流による周りのガスの圧縮で次の世代の星が生まれている証拠を捉えた。高精度のサブミリ波観測法を開発し、既存の望遠鏡等に応用し、星・惑星系形成に関する研究を強力に推進する。用いる観測装置は、我々のグループが中心となり南米チリの標高4800mに設置したASTE 10m鏡であり、また既存の野辺山ミリ波干渉計(NMA)なども活用する。科学的目標は、1)原始惑星系円盤を調べる上で"ベスト"な分子輝線の特定、2)サブミリ波を中心として、原始惑星系円盤の物理量の進化の観測的研究、3)系外惑星系の多様性の起源を探る、さらに4)ALMAに向けた観測計画の立案である。2007年度は、以下の成果が上がった。第一に、サブミリ波大気透過率の高精度の測定・推定のため、水蒸気ラジオメータを開発し、チリ高地のASTE望遠鏡サイトに設置した。また、10μm全天雲モニターの設置も行った。現在、定常的データを取得し、ASTEでのサブミリ波観測や観測法の検討のために利用している。第二に、ASTEにおけるダスト連続波の観測用に連続波カメラを搭載し、近傍の南天領域の星惑星系形成領域(カメレオン座、ルーパス座など)の大規模サーベイ観測を実施した。これにより、300個に迫る数の星形成コアもしくは原始惑星系円盤の検出に成功した。これらの天体のサブミリ波輝線の観測も進め、数天体で原始惑星系円盤からのCO(3-2)輝線の検出にも成功した。第三に、スペクトル線での星形成領域の広視野イメージングも実施し、数多くの分子流天体を発見するとともに、分子流により星形成が誘発されたと思われる証拠を見いだした。1、Lupus領域、カメレオン領域などの近傍の星惑星系形成領域を波長1.1mm連続波でのサーベイ観測をASTE10mサブミリ波望遠鏡で実施した。観測領域は30平方度をカバーし、かつ観測感度はほぼ均一で10mJy(コアの質量感度で0.01太陽質量)を達成した。このサーベイにより、およそ1000天体(多くが、新天体)を検出した。これは、これまでのサーベイと比べて最も広く、最も高感度であり、この規模のデータは、世界ではまだない。星形成と惑星系形成を研究する上での貴重なデータベースである。このデータの解析から、コアの質量関数は、どの領域でも同じような形をしていること、星の初期質量関数と良く一致することが解った。2、上記サーベイで、Lupus領域の弱輝線T-Tauri型星で非常に特異な円盤を見いだした(進化の晩期フェーズにある弱輝線T-Tauri型星では、はじめて非常に強い1.1mm連続波を検出)。非常に薄く、冷たく重い円盤のモデルが良く中間赤外線データも含む観測結果を良く説明できることが解った。このような円盤は、惑星系形成のKyotoモデルにおいては一進化段階(微惑星・惑星が生まれる直前の状態)として予想されており、Kyotoモデルをサポートする極めて重要な証拠であると考えられる。

3、ASTEによるCO&13CO(3-2)輝線のサーベイを40近い数のT-Tauri型星について実施し、星・惑星系形成に伴うガス成分の散逸をはじめてシステマチィックに調べた。それにより、星形成の母体となったエンベロープ成分(+分子流)が、100万年程度の間存続すること、100AUを超える巨大なガス円盤は、30-1000万年くらいまで存続することが解った。4、オリオン領域の中質量星形成領域のサーベイ観測を45m鏡,ASTEで実施した。誘発的星形成領域候補の探査を進めるとともに、分子流による誘発的星形成のこれまでで最も確かな証拠を見いだした
マラリア重症化因子としてのサイトカインの役割に関する研究

本年度の研究はサルに感染性を有するマラリア原虫の一種、Plasmodium coatneyiを人工感染させたニホンザルにおける血漿中の細胞接着分子の推移と、病態の関連性を解析した。本研究では7頭を感染群、6頭を対照群とし、血漿中soluble ICAM-1濃度およびsoluble VCAM-1濃度をELISA法により測定した。その結果、感染群における感染前血漿中sICAM-1濃度は平均566.6±152.5pg/mlであったのに対し、重症マラリア発生時では2572.9±1067.8pg/mlに増加しており、血漿中sVCAM-1濃度もまた同様の傾向が認められた(感染前:平均181.8±91.9ng/ml、重症マラリア発生時:470.5±295.6ng/ml)。また感染群のうち2頭については感染経過にともなう血漿中の細胞接着分子の推移を観察したところ、sICAM-1濃度およびsVCAM-1濃度ともに赤血球感染率の推移に相関しており、赤血球感染率が急上昇して重症マラリアに至る時期に著しく増加していた。ICAM-1およびVCAM-1はTNF-α等のサイトカインによって血管内皮細胞から誘発し、感染赤血球の接着現象に大きく関与していることが知られている。前年度までの研究では重症マラリア発生したサルの血清中TNF-α濃度が著しく高い値を示すことを明かにしており、これらの結果から多量のTNF-α産生刺激を受けて血管内皮細胞上にICAM-1およびVCAM-1が発現し、それらに感染赤血球が接着することで血管が塞栓され、マラリアは重症化すると示唆された。1)ニホンザルを用いたP.coatneyi感染試験:供試した2頭は(J-8,J-9)、感染9日後より末梢血液中にマラリア原虫が認められ、J-8については感染14日後、J-9については感染13日後、貧血を主徴とした症状にともなって嘔吐、暗赤色尿の排泄、軽度の震戦を繰り返したのち昏睡に至り、ケタミン麻酔下で放血殺に処した。2)P.coatneyi感染経過にともなう白血球数の推移:感染後の白血球数の推移を観察した。その結果赤血球感染率が急増し、重度な症状が見られた感染1314日後の検査において総白血球数の減少が認められた。特にリンパ球数は著しい減少が見られる一方で、好中球数の増加が観察された3)P.coatneyi感染経過にともなうリンパ球サブセットの推移:感染後のリンパ球サブセットの推移をフローサイトメトリー法により観察した。その結果赤血球感染率が急増し、重度の症状が見られた感染13-14日後の検査において、CD20、CD16陽性細胞数はほとんど変化がなかったものの、CD2、CD4およびCD8陽性細胞数は著しい減少が認められた。4)P.coatneyi感染経過にともなうCD4陽性細胞の細胞内サイトカインの推移:感染経過にともない末梢血液中よりCD4陽性細胞を分離し、IFN-γおよびIL-4産生細胞をフローサイトメトリー法により観察した。その結果重症時にはJ-8,J-9とも、IL-4産生細胞に比較してIFN-γ産生細胞が優位に出現しており、Th1細胞の活性化が示唆された。
複合材料のメゾ要素疲労特性評価システムの開発

本研究では,実際のマクロな複合材料の界面近傍の境界条件を保ちながら,ミクロな領域での界面の降伏,破壊挙動を定量評価する,新しいメゾ要素試験法として,ミクロコンポジット試験を提案し,電磁加振機を荷重源とする微小荷重疲労試験機を試作して,界面の疲労強度測定を試みた.研究の成果は次のように要約される.(1)電磁加振機を用いた微小荷重疲労試験システムの開発:特殊な電磁加振機を作製し,これを荷重源とする容量2.5N, 10mNまでの微小荷重で制御可能な疲労試験機を試作した.ここでは,円盤に特殊なスリットを設けた板バネを考案し,これを荷重軸の固定に用いることによって,精密な軸合わせができ,かつ,数十mN程度の微小疲労荷重の制御も可能なことが明らかとなり,システムの開発にほぼ見通しがついた.(2)界面強度の異なる複合材料メゾ要素の静的および疲労試験:炭素繊維の陽極酸化法の通電量を変えて,表面官能器量の異なる炭素繊維を得た.これを用いて,中央の一本の繊維の周りを6本の繊維が取り囲むミクロコンポジットを作製し,複合材料中の繊維と同一の境界条件にした中央の繊維を引き抜くことにより界面強度を測定すした.静的試験では,界面強度に表面処理の差が認められたが,疲労試験ではその差はほとんどなかった.また,疲労試験において応力依存性は,最大荷重で整理するとほとんどないことを明らかにした.(3)ミクロとマクロの界面疲労特性の比較:ほぼ同じ荷重モードのモードII疲労層間はく離特性と比較すると,応力比依存性が大きく異なることがわかった.これは,界面近傍の疲労破壊機構が,マクロ層間破壊とは異なることを意味し,学術的に興味深い知見となった.本研究では,実際のマクロな複合材料の界面近傍の境界条件を保ちながら,ミクロな領域での界面の降伏,破壊挙動を定量評価する,新しいメゾ要素試験法として,微小球押し込み試験,ミクロコンポジット試験を提案し,これを改良することにより,界面の疲労強度測定を試みる.上述の試験を行うためには,0.11N程度の微小荷重の試験機が必要である.この目的のため,電磁加振機を荷重源とする疲労試験機を試作する.本年度の成果は次のように要約される.(1)メゾ要素試験法の改良:微小球押し込み試験法の検討として,圧子を静的に試験片に押しつけ予備試験を行った.荷重が2Nまでの範囲では,押される繊維の数は2030本程度であるが,通常の顕微鏡観察では圧子痕のエッジを正確に測定することが困難なため,測定にばらつきが大きくなること,SEM観察により精度が向上することが明らかとなった.ミクロコンポジット法については,樹脂滴の大きさを50μm程度以下にすると安定した界面破壊を生じさえることが可能なこと,試験片作製時の精度向上により,さらに小さな樹脂滴を付けることができること等が明らかとなった.(2)電磁加振機を用いた微小荷重疲労試験システム:電磁加振機の軸精度について,円盤に特殊なスリットを設けた板バネを考案し,これを荷重軸の固定に用いることを考案した.これにより変位量が2mm程度まで精密な軸合わせができ,かつ,数十mN程度の微小疲労荷重の制御も可能なことが明らかとなり,システムの開発にはほぼ見通しがついた.複数の繊維の疲労試験を行い,治具を改良することにより,ゲージ部で安定した破壊が得られることも明らかとなった.本研究では,実際のマクロな複合材料の界面近傍の境界条件を保ちながら,ミクロな領域での界面の降伏,破壊挙動を定量評価する,新しいメゾ要素試験法として,ミクロコンポジット試験を提案し,電磁加振機を荷重源とする微小荷重疲労試験機を試作して,界面の疲労強度測定を試みた.研究の成果は次のように要約される.(1)電磁加振機を用いた微小荷重疲労試験システムの開発:特殊な電磁加振機を作製し,これを荷重源とする容量2.5N, 10mNまでの微小荷重で制御可能な疲労試験機を試作した.ここでは,円盤に特殊なスリットを設けた板バネを考案し,これを荷重軸の固定に用いることによって,精密な軸合わせができ,かつ,数十mN程度の微小疲労荷重の制御も可能なことが明らかとなり,システムの開発にほぼ見通しがついた.(2)界面強度の異なる複合材料メゾ要素の静的および疲労試験:炭素繊維の陽極酸化法の通電量を変えて,表面官能器量の異なる炭素繊維を得た.これを用いて,中央の一本の繊維の周りを6本の繊維が取り囲むミクロコンポジットを作製し,複合材料中の繊維と同一の境界条件にした中央の繊維を引き抜くことにより界面強度を測定すした.静的試験では,界面強度に表面処理の差が認められたが,疲労試験ではその差はほとんどなかった.また,疲労試験において応力依存性は,最大荷重で整理するとほとんどないことを明らかにした.(3)ミクロとマクロの界面疲労特性の比較:ほぼ同じ荷重モードのモードII疲労層間はく離特性と比較すると,応力比依存性が大きく異なることがわかった.これは,界面近傍の疲労破壊機構が,マクロ層間破壊とは異なることを意味し,学術的に興味深い知見となった.本研究では,実際のマクロな複合材料の界面近傍の境界条件を保ちながら,ミクロな領域での界面の降伏,破壊挙動を定量評価する,新しいメゾ要素試験法として,ミクロコンポジット試験を提案し,これを改良することにより,界面の疲労強度測定を試みた.上述の試験を行うためには,0.11N程度の微小荷重の試験機が必要である.

この目的のため,電磁加振機を荷重源とする疲労試験機を試作して用いた.本年度の成果は次のように要約される.(1)界面強度の異なる複合材料メゾ要素の作製:炭素繊維の表面処理工程において,陽極酸化法の通電量を変えて,表面官能器量の異なる炭素繊維を得た.これを用いて,ミクロコンポジットを作製した.ミクロコンポジット作製は困難であるが,マニュピュレータを用い,実体顕微鏡観察下で操作することにより,安定した結果を得ることができた.(2)静的および疲労試験:前年度開発した微小荷重疲労試験機を用いて静的および疲労試験を行った.静的試験では,界面強度に表面処理の差が認められたが,疲労試験ではその差はほとんどなかった.また,疲労試験において応力比依存性は,最大荷重で整理するとほとんどなかった.(3)ミクロコンポジットの応力分布解析:3次元FEMにより界面応力分布を計算し,樹脂滴端での応力分布はミクロコンポジット長にほとんど依存しないことを明らかにした.(4)ミクロとマクロの界面疲労特性の比較:ほぼ同じ荷重モードのモードII疲労層間はく離特性と比較すると,応力比依存性が大きく異なることがわかった.これは,き裂のpathが界面近傍か樹脂中かによるものと考えられる.
p53による癌抑制機構及び癌化に伴ってp53を抑制する機構の解析

p53の新規誘導遺伝子である#130を同定した。#130は、はN末にBTBドメインを有し、C端にKelchリピートが存在する。解析の結果、#130は複合体型ユビキチンリガーゼのサブユニットであるcullin3と結合すること、細胞に強制発現させると、p53標的遺伝子であるNoxaやPUMAのアポトーシス誘導作用を増強するように働いた。次に、#130が分解する基質を同定する目的で、yeast two-hybridにより#130と結合する分子#130BP-1を同定した。#130BP-1は実際に#130と結合し、#130依存性にユビキチン化を受けて分解されることを見出すと共に、同じ構造をもつ#190もp53誘導性遺伝子として同定した。これらの結果から、p53は多くのタンパクを誘導するとともに、幾つかの特異的なタンパクを分解することでその機能を発揮させているという新たな知見を得た。更に我々は、胃癌、肺癌、膵臓癌等多くの癌細胞で恒常的に活性が亢進しているHedgehogシグナルがp53の分解を促進する現象を初めて発見した。同時に、白血病、リンパ腫や乳癌を代表例として多くの癌で活性が亢進していることが報告されているNF-κBがp53の転写活性を抑制すること、この両者に競合的に結合する分子を同定し、この分子が両転写因子の相互抑制作用に関与することを推測させる結果を得た。
近接場光学に基づく微細回路パターン付きSiウエハのナノ欠陥計測に関する研究

本研究は近接場光(エバネッセント光)の非伝搬特性を利用し,次世代半導体回路パターン付きSiウエハ表面上の微小欠陥を高感度に検出・評価する計測技術を開発することを目的としている.この計測技術は,輪帯状のレーザ照射と全反射が可能な高屈折率半球レンズによって発生する暗視野輪帯エバネッセント光を回路パターン付きSiウエハに近接照射して,欠陥から生じる散乱光をフーリエ変換像として検出することで,ナノスケールの異物などを高感度に検出・識別するものである.本年度は,独自に開発した実験装置を用いて,FIB(Focused Ion Beam)加工装置により作製した試料により,欠陥検出実験を行った.下記に行った実験検討項目を示す.1.微小欠陥検出の可能性の検討2.配線から生じるバックグラウンド光の影響の検討3.配線パターン表面付着異物試料を用いた欠陥検出実験4.配線パターン表面付着試料を用いた走査検出実験上記の実験で得られた研究成果を以下に示す.(1)先端直径が約110nmのAFM用探針先端を微小欠陥として用い,探針先端によるエバネッセント散乱光を検出することで,ナノメートルオーダの異物欠陥の検出可能性を示唆する結果を示した.(4)約180nmhalf pitch擬似回路パターン表面上に付着した粒径170nmの異物欠陥試料を用いて,論帯エバネッセント光の走査による欠陥検出実験を行い,光強度変化から欠陥位置検出できることで,本手法がインプロセス計測への適用可能性を有することを示した.本研究は近接場光(エバネッセント光)の非伝搬特性を利用し,次世代半導体回路パターン付きSiウエハ表面上の微小欠陥を高感度に検出・評価する計測技術を開発することを目的としている.この計測技術は,輪帯状のレーザ照射と全反射が可能な高屈折率半球レンズによって発生する暗視野輪帯エバネッセント光を回路パターン付きSiウエハに近接照射して,欠陥から生じる散乱光をフーリエ変換像として検出することで,ナノスケールの異物などを高感度に検出・識別するものである.本年度は,上記提案手法の基本特性を検証するために,近接場基礎実験装置の設計・試作を行い基礎実験により確認を行った,下記に行った研究項目を示す.1.テーパ型半球レンズ光学ユニットの設計・試作2.近接場基礎実験装置の設計・試作3.提案光学系の基本照明特性の検証4.AFM用Si探針を用いた近接場散乱光検出実験以上の研究で得られた研究成果を以下に示す.(1)半球レンズの底面と試料の表面がより近接しやすいようにテーパ型に加工した半球レンズを用い,光学部品として実験装置に組み込むために近接場発生光学ユニットを開発した,(2)光源には可視光のAr^+レーザ(波長488nm)を用い,ピエゾ素子による精密な位置決めステージや微弱な散乱光を検出する高感度冷却CCDカメラ等を含む近接場基礎実験装置を設計・試作した.(3)開発した光学ユニットを用いて試作した基礎実験装置の照明特性を検証し,ほぼ理論値どおりの輪帯エバネッセント照明光になっていることが実験的に確認された.(4)AFM用Si探針先端(先端曲率半径:5-10nm)を欠陥のサンプルとして基礎実験を行い,針先端による近接場散乱光の検出に成功した.この実験結果は本提案手法がナノオーダの欠陥を検出できる可能性を示唆している.本研究は近接場光(エバネッセント光)の非伝搬特性を利用し,次世代半導体回路パターン付きSiウエハ表面上の微小欠陥を高感度に検出・評価する計測技術を開発することを目的としている.この計測技術は,輪帯状のレーザ照射と全反射が可能な高屈折率半球レンズによって発生する暗視野輪帯エバネッセント光を回路パターン付きSiウエハに近接照射して,欠陥から生じる散乱光をフーリエ変換像として検出することで,ナノスケールの異物などを高感度に検出・識別するものである.本年度は,エバネッセント光による散乱形態を詳細に調べるために3次元FDTDシミュレータを構築し,数値解析を行った.下記に行った解析項目を示す.1.エバネッセント照明光の偏光状態2.エバネッセント照明により生じる回路パターンからの散乱光の影響の検討3.回路パターン表面上付着異物の欠陥検出可能性また,前年度に設計・試作した実験装置を用いて,シミュレーションによって得られた照明条件下で欠陥検出実験を行った。4.擬似回路パターン上付着異物試料を用いたエバネッセント散乱光検出実験以上の研究で得られた研究成果を以下に示す.(1)エバネッセント照明光の偏光状態は,強度が大きく減衰がはやいP偏光が適している.(2)人射面に対して回路パターンの配線方向が平行の場合,回路パターンから生じるノイズ光の影響が少なく,垂直の場合は,その影響が大きいことがわかった.(3)Cu/Low-k回路パターンモデルを設定し,200nmPitch配線パターン表面上の直径100nm付着異物からの散乱光を検証した.試料表面と半球レンズ底面の距離(Air gap)を150nmに設定し,付着異物がない場合と比較すると,付着異物からの散乱光が大きく生じることで,100nmの欠陥を検出できる可能性が示された.(4)Siウエハ上に300nmPSL標準粒子を散布した後,FIB-ionetching processを用いて擬似回路パターンを加工し,約400nmPitch表面上220nm付着異物試料を作製した.Air gapを220270nmに設定することで,付着異物からの散乱光を検出することができた.

本研究は近接場光(エバネッセント光)の非伝搬特性を利用し,次世代半導体回路パターン付きSiウエハ表面上の微小欠陥を高感度に検出・評価する計測技術を開発することを目的としている.この計測技術は,輪帯状のレーザ照射と全反射が可能な高屈折率半球レンズによって発生する暗視野輪帯エバネッセント光を回路パターン付きSiウエハに近接照射して,欠陥から生じる散乱光をフーリエ変換像として検出することで,ナノスケールの異物などを高感度に検出・識別するものである.本年度は,独自に開発した実験装置を用いて,FIB(Focused Ion Beam)加工装置により作製した試料により,欠陥検出実験を行った.下記に行った実験検討項目を示す.1.微小欠陥検出の可能性の検討2.配線から生じるバックグラウンド光の影響の検討3.配線パターン表面付着異物試料を用いた欠陥検出実験4.配線パターン表面付着試料を用いた走査検出実験上記の実験で得られた研究成果を以下に示す.(1)先端直径が約110nmのAFM用探針先端を微小欠陥として用い,探針先端によるエバネッセント散乱光を検出することで,ナノメートルオーダの異物欠陥の検出可能性を示唆する結果を示した.(4)約180nmhalf pitch擬似回路パターン表面上に付着した粒径170nmの異物欠陥試料を用いて,論帯エバネッセント光の走査による欠陥検出実験を行い,光強度変化から欠陥位置検出できることで,本手法がインプロセス計測への適用可能性を有することを示した.
バリア放電/真空紫外光の相乗効果を用いた汚染ガス分解装置開発の基礎研究

大気汚染ガスとして問題となっている窒素酸化物と、現在洗浄や電気絶縁に用いられ、その使用後の処理が求められているフルオロカーボン(C_7F_<16>,(C_3F_7)_3N/(C_4F_4)_3N,C_8F_8/C_8F_<16>O)等を直流とRF放電プラズマならびに真空紫外線照射のハイブリッド方式により、分解し大気にもどす、または固化無害化することを目的にその基礎研究を行った。以下に、結果を要約する。1)13Torrの二酸化窒素ガスは直流放電プラズマにより90%以上窒素と酸素に分解したことを、圧力上昇(初期封入圧力の約1.5倍に増加)、プラズマ発光スペクトルの変化(二酸化窒素ならびに一酸化窒素の発光スペクトルから窒素スペクトルヘ変化)、ならびに分解生成物の質量分析とガスクロマトグラフ法から確認した。2)二酸化窒素ガスはキセノンエキシマランプから発する紫外線(波長172nm)を照射した場合も分解すること、また1)の実験に紫外線照射を重畳した場合には、放電プラズマ分解ならびに紫外線分解を別々に行った結果の和よりも窒素と酸素への分解速度と分解率が加速度的に向上する相乗効果が見られた。3)10Torrのフルオロカーボン蒸気をプラズマ分解することにより、電極表面に薄膜の堆積することが確認された。また、プラズマ相においては、分解生成種CF、CF_2、CF_3、C_2F_3、C_2F_5、C_3F_3、C_3F_5、C_3F_6等が質量分析装置で検出され、これらと薄膜の堆積特性の関係が検討された。4)本研究で得られた薄膜は、意外にも低誘電率で高絶縁耐力があり、半導体集積回路の絶縁層や電気機器の絶縁補助に利用できる可能性を示した。本応用に関しては現在も研究を続けている。汚染粒子分解用放電プラズマの性能向上に関しては、モデリングと励起種の計測から種々の知見を得た。本研究は、NOxやフロン等の環境に悪影響を与えるガスを、バリア放電と真空紫外線照射のハイブリッド方式を用いて、環境に無害な分子に分解する原理を解明し、これを実用化装置へ発展させるための基礎データを与えることが目的である。本年度は、真空紫外光(エキシマランプを用いる)の照射とバリア放電プラズマを組み合わせた装置、ならびに分解ガス評価用質量分析器とガスクロマトグラフ、および放電プラズマ診断用発光スペクトルとレーザ吸収スペクトル観測系を構築し、本実験装置を用いてNO_2ガスの分解予備実験を試みた。その結果、低気圧グロー放電でNO_2ガスの80%以上がN2とO2に分解することが明らかとなり、実験系が計画通りに動作したことを確認した。現在本実験は進行中である。これと並列して、バリア放電プラズマ特性を理解し、汚染ガス分解リアクターの最適条件を得るために、希ガス(モデルガスとして使用)バリア放電特性をレーザ分光法による観測と電算機によるシミュレーションの両者から、電源周波数50kHzから13.56MHz、気圧1Torrから100Torr間で研究している。その結果、周波数が低下するほど、また気圧が増加するほど、電極付近で電界が増大、電子エネルギーが上昇し、励起粒子の生成率が高くなることを始めとして、放電空間内の電子、イオン、電界等の空間・時間分布が示された。また、放電内で消費されるエネルギーと電源から供給されるエネルギーをとおして、励起粒子の生成効率が検討された。大気汚染ガスとして問題となっている窒素酸化物を始めとした大気汚染粒子の非平衡直流放電プラズマと真空紫外線照射のハイブリッド方式により、分解無害化することを目的にその基礎研究を行った。

新たに、放電プラズマの発光スペクトル観測系を加え、実験を行った成果を以下に挙げる。1) 13Torrの二酸化窒素ガスは直流放電プラズマにより90%以上窒素と酸素に分解したことを、圧力上昇(初期封入圧力の約1.5倍に増加)、プラズマ発光スペクトル(二酸化窒素ならびに一酸化窒素の発光スペクトルから窒素スペクトルへ変化)、ならびに分解生成物の質量分析とガスクロマトグラフ法から確認した。2)二酸化窒素ガスはキセノンエキシマランプからの紫外線(波長172nm)を照射した場合も分解すること、また1)の実験に紫外線照射を重畳した場合には、放電プラズマ分解ならびに紫外線分解を別々に行った結果の和よりも窒素と酸素への分解速度と分解率が向上する相乗効果が見られた。3)二酸化窒素ガスにヘリウムを加えた場合、二酸化窒素の分解率の向上する結果が得られ、分解過程を検討した。4)フロリナートFC-84(C_7F_<16>)蒸気(数Torrに維持)プラズマによる分解実験も同様に行った。その結果CF、CF_2、CF_3、C_2F_3、C_2F_5、C_3F_3、C_3F_5、C_3F_6が質量分析装置で検出され、電極表面に炭素とふっ素から成る薄膜が堆積されることを検出した。現在、二酸化窒素分解に関しては、論文に纏める作業、ならびにフロリナートFC-84の他のフロロカーボンについても分解実験を進めている。フルオロカーボン(C_7F_<16>,(C_3F_7)_3N/(C_4F_4)_3N,C_8F_8/C_8F_<16>O)を直流とRF放電プラズマならびに真空紫外線照射のハイブリッド方式により、固化無害化することを目的にその基礎研究を行った。新たに、フルオロカーボン蒸気プラズマの発光スペクトルを観測し、分解種を同定すると同時に電極表面にCF系の薄膜が堆積することを示し、本薄膜の特性評価と応用について論じた。1)10Torrのフルオロカーボン蒸気をプラズマ分解することにより、電極表面に薄膜の堆積することが確認された。2)プラズマ相においては、CF、CF_2、CF_3、C_2F_3、C_2F_5、C_3F_3、C_3F_5、C_3F_6等の分解生成種が質量分析装置で検出され、これと薄膜の特性の相関が検討された。3)フルオロカーボン分解実験においては、NO_2分解で見られた、紫外線による分解の相乗効果は顕著には見られなかった。4)本研究で得られた薄膜は、意外にも低誘電率で高絶縁耐力があり、半導体集積回路の絶縁層や電気機器の絶縁補助に利用できる可能性を示した。本応用に関しては現在も研究を続けている。5)汚染粒子分解用放電プラズマの性能向上に関しては、モデリングと励起種の計測から種々の知見を得た。