hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄骨置屋根構造の地震被害解消を目的とした応答制御型支承の研究

一方、H29年度のテーマとなっている屋根部への免震支承の挿入については、今年度振動台実験を行うことを予定しており、治具設計を既に終えている。本年度はラチスシェル屋根構造支持部に免震支承を導入した際の地震応答低減効果について研究を実施した。具体的には免震支承に球面滑り支承(SSB)を用いた縮小試験体を製作し、振動台実験を行うことで、屋根応答の測定・分析を行った。屋根免震構造の振動台実験は過去に事例があまりなく、貴重な知見となる。実験の結果、以下の知見が得られた。1)地震動入力レベルの増大に伴いSSBが滑りはじめ、免震効果による屋根応答低減効果が顕著となる。2)水平・鉛直地震動を受けるSSBに支持された屋根型円筒ラチスアーチの応答は,水平,鉛直1方向入力時の応答の時刻歴和または最大応答の二乗和平方根により再現できる。また,鉛直入力加速度が鉛直下向きに大きくなる場合,SSBの面圧が小さくなり,応答低減効果は小さくなる。3)数値解析において,SSBをMSSモデルでモデル化することにより,SSBに支持された屋根型円筒ラチスアーチの応答を再現できる。4)水平地震動を受けるSSBに支持された屋根型円筒ラチスアーチの応答加速度分布は,文献12)による免震層の等価剛性評価およびラチスシェル屋根構造設計規準において提案されている屋根面の応答加速度の予測式を用いることにより評価可能である。5)非免震モデルにおいては,地震動の入力レベルが大きくなるに従い,対称モードの出現や有限曲げ変形により,鉛直応答加速度分布が二山型から一山型に変化し,既往の予測式における応答分布とは異なる形状となる場合がある。以上、初年度と次年度の研究成果と併せて、エネルギー吸収型支承と免振支承によるラチスシェル屋根応答低減効果が確認され、それらの設計手法もほぼ確立したと考える。鉄骨置屋根構造とはRC片持ち架構の上に鉄骨屋根が設置された形式の体育館等の空間構造を指す。東日本大震災ではこういった体育館の支承部が多くの損傷を受けた。支承部損傷の主原因のひとつとしてRC片持ち架構の構面外応答が指摘されているが、そのメカニズムや有効な改修・設計手法は確立していなかった。本研究では、鉄骨屋根とRC片持ち架構の複雑な地震応答特性を明らかにするとともに、従来の滑り支承、ゴムパッドを用いた弾性支承、エネルギー吸収機能を持つ摩擦支承の実大実験、免震支承を導入した屋根架構の振動台実験を実施し、屋根架構の補強を不要とする改修・設計手法の提案、実用化および設計法の提示を行った。H28年度は検討対象となる鉄骨置屋根体育館支承部に関し、均しモルタル部に着目した従来型支承、ゴムシート支承、エネルギー吸収型摩擦ダンパー支承の縮小試験体を制作し、それぞれのアンカー部の破壊性状についての実験的検討を行う。さらに具体的な既存体育館の応答制御型支承部による耐震改修の検討を行う。また、球面滑り支承を用いた鉄骨置屋根構造の屋根免震化についての検討に着手する。まず典型的な円筒ラチスシェル屋根学校体育館を想定し、球面滑り支承の試作および振動台実験を実施する。さらに得られた履歴特性を用いて免震支承の導入が屋根応答に与える影響、およびRC片持ち架構の応答に与える影響に関する解析的分析を行う。本年度では昨年度の実験で特性が確認された球面すべり免震支承を使用し、縮小屋根架構の振動台実験を実施する。
東南アジア (湿潤熱帯) における地域の生態系に基づくハウジング・システムに関する研究

本研究は、東南アジア(湿潤熱帯)における地域の生態系に基づく住居システムの構築を大きな目的とし、具体的にはエコ・ハウス(環境共生住宅)の概念の確立とモデル住宅提案を行うことを目的とする。本研究は、予定していた情報収集とコンセプト・メイキングを中心とした内容から、さらに踏み込んで、その成果を実際に、実験棟の建設に生かす機会に恵まれた。今回の実験棟は、(1)熱環境の予測技術/シュミレーション(2)各部分設計(空気の流れのデザイン、ダブルルーフ、輻射冷房、躯体の熱容量利用)(3)熱性能検証のための測定技術、評価技術/モニタリング、の一連の過程を本研究で呼ぶパッシブデザインとして最重要視し、さらに環境負荷や資源問題(中水利用、ココナッツ繊維断熱材)を考慮した上で、環境共生住宅と呼ぶのが適当だろう。また、パッシブデザインを自然エネルギーを有効に利用して快適な熱環境を実現する技術と考える場合、太陽熱発電など代替エネルギー的な発想もあるが、「自然エネルギーの利用」=「自然の快適さの獲得」というのが、直接的で、無理のない図式である。完全に空調設備でコントロールされた熱環境を通して、身体が感じる「快適さ」がある一方で、無理のない「自然に近い熱環境」によっても身体は「快適さ」を感じる。この意味で、パッシブデザインの導入は、こうした質の異なる二つの「快適さ」のうち、「自然に近い熱環境」のもたらす「快適さ」への指向性を根本的な前提としているのである。東南アジアにおける伝統的な住宅生産技術の変容の実態に関しては、主としてマドゥラ島を対象として資料収集分析を行った。また、各研究機関における環境共生技術については、スラパヤ工科大学(ITS)、アジア工科大学(AIT)などの現状についての把握を行いつつある。さらに、国際シンポジウムについては、インドネシア科学院(社会科学人文系)ワークショップ「都市コミュニティの社会経済的問題:東南アジアの衛星都市(ニュータウン)の計画と開発」(1996年6月23日30日)およびPLEA(パッシブ・アンド・ロ-・エナジ-)釧路会議「持続可能なコミュニティと建築」について特に資料収集を行った。具体的なモデル設計のためのケース・スタディとして、スラパヤのル-マ-・ススン・ソンボをとりあげ、その使われ方についての分析を進めつつある。湿潤熱帯におけるエコハウスの基本概念については、ほぼまとまりつつある。大きな屋根をつくって日陰をつくる。夜間の冷気を蓄積した地面を蓄冷層として、ク-ルチューブで水を循環させる。床(天井、壁)輻射冷房を行う。循環のための動力にはソーラーバッテリ-を用いる。内部空間はできるだけポーラスな構造として、通風を考える。また、断熱材等には可能な限り地域産財を用いる・・・等である。具体的には設計し、モニターできるところまで3年間で展開したいと考えている。本研究では、エコ・ハウスに関する環境適応要素技術の研究事例の収集、インドネシアにおける集合住宅の居住実態調査をふまえ、えこ・ハウスの概念構築を行った。本年度は建設省国際協力課に協力するかたちでインドネシアのスラバヤ工科大学の敷地において実験住宅の建設に取り組んできた。5ヶ月の工事期間を予定しており、スラバヤ工科大学で起工式が行われ、その様子は現地の新聞にも紹介されている。建物は住宅のかたちをした3階建てで、1階は伝統家屋のように柱だけで、2、3階に居室がある。完成後は2階にスラバヤ市とスラバヤ工科大学の研究員が共同で管理するスラバヤ環境情報センターが置かれ、1階は一般学生が作品の展示をしたり、環境についての情報の会議を行う場所になる予定である。この環境共生住宅は、照明や、エアコンなどにソーラーエネルギーを使用することによって、エネルギー消費をおさえる。またローカルな建設材料を使用する。たとえば、屋根の断熱材として、グラスウ-ルの代わりにココナッツの繊維を用いたり、間仕切り壁他に、ココナッツの木材を用いる。空気と光が建物の中に広く流れるようにもなっている。煙突効果によって、下部から流入する冷たい空気が建物から熱い空気を外に追い出す。

また、床に埋め込まれたパイプの中を、ソーラーパワーで駆動するポンプによって水が循環し、建物を冷やす。一方、屋根を伝わる熱は、ココナツから作られる断熱材によって妨げられる。また、外壁の外側には、さらに日射熱を遮断する「壁」をかけられるようにもなっている。実験住宅は完成後、温熱環境のモニタリング、およびコストや技術を総合的に評価し広く公表する予定である。このパイロット・プロジェクトでは、エコハウスの概念について社会に紹介をすることも重要な課題であると考えている。本研究は、東南アジア(湿潤熱帯)における地域の生態系に基づく住居システムの構築を大きな目的とし、具体的にはエコ・ハウス(環境共生住宅)の概念の確立とモデル住宅提案を行うことを目的とする。本研究は、予定していた情報収集とコンセプト・メイキングを中心とした内容から、さらに踏み込んで、その成果を実際に、実験棟の建設に生かす機会に恵まれた。今回の実験棟は、(1)熱環境の予測技術/シュミレーション(2)各部分設計(空気の流れのデザイン、ダブルルーフ、輻射冷房、躯体の熱容量利用)(3)熱性能検証のための測定技術、評価技術/モニタリング、の一連の過程を本研究で呼ぶパッシブデザインとして最重要視し、さらに環境負荷や資源問題(中水利用、ココナッツ繊維断熱材)を考慮した上で、環境共生住宅と呼ぶのが適当だろう。また、パッシブデザインを自然エネルギーを有効に利用して快適な熱環境を実現する技術と考える場合、太陽熱発電など代替エネルギー的な発想もあるが、「自然エネルギーの利用」=「自然の快適さの獲得」というのが、直接的で、無理のない図式である。完全に空調設備でコントロールされた熱環境を通して、身体が感じる「快適さ」がある一方で、無理のない「自然に近い熱環境」によっても身体は「快適さ」を感じる。この意味で、パッシブデザインの導入は、こうした質の異なる二つの「快適さ」のうち、「自然に近い熱環境」のもたらす「快適さ」への指向性を根本的な前提としているのである。
八丈島におけるナメモンガラの繁殖行動

真骨魚類の中で最も特殊化したグループの1つであるモンガラカワハギ上科魚類の繁殖行動の進化を明らかにする研究の一環として,ナメモンガラXanthichthys mentoの繁殖行動を調査した.調査を行った場所は東京都八丈島底土の水深1020mの岩礁で,1996年6月から9月にかけて1回およそ60分の潜水観察を合計33回行った.ふだんナメモンガラは,岩礁や海面近くの中層で群がりを形成しているが,産卵前になると雄は海底になわばりを形成し,付近を通過する雌に求愛した.雌雄はそれぞれ砂底に水を吹きかけて砂をほぐすような動作を何カ所かで行い,やがて雌雄は腹部を合わせて23秒のうちに放卵・放精を行った.産卵は午後に観察され,翌日の夕方まで親による卵保護が観察された.すなわち、雌はおよそ30×60cmの範囲に砂粒と混ざって散乱している卵に水を吹きかけたり(卵の世話),近づいてくる魚を追い払った(卵の防衛).また,雄も卵の防衛を行うことも観察された.産卵の翌日もひき続き卵保護行動が見られたが,その頻度は産卵当日と較べて非常に低く,雌は卵のある海底の中層にいる時間が長かった.しかし,産卵の翌々日には,卵および保護を行っていた親の姿は見られなかった.これは,水槽実験から判断すると,卵は産卵の翌日の夜に孵化するためと考えられる.以上のように,今回の研究ではナメモンガラの基本的な繁殖行動を明らかにした.今後の研究で雌雄の繁殖頻度や卵保護の役割,婚姻形態等についてさらに詳しく調査を行い,その上で,他のモンガラカワハギ上科魚類と繁殖行動の比較を行う必要がある.真骨魚類の中で最も特殊化したグループの1つであるモンガラカワハギ上科魚類の繁殖行動の進化を明らかにする研究の一環として,ナメモンガラXanthichthys mentoの繁殖行動を調査した.調査を行った場所は東京都八丈島底土の水深1020mの岩礁で,1996年6月から9月にかけて1回およそ60分の潜水観察を合計33回行った.ふだんナメモンガラは,岩礁や海面近くの中層で群がりを形成しているが,産卵前になると雄は海底になわばりを形成し,付近を通過する雌に求愛した.雌雄はそれぞれ砂底に水を吹きかけて砂をほぐすような動作を何カ所かで行い,やがて雌雄は腹部を合わせて23秒のうちに放卵・放精を行った.産卵は午後に観察され,翌日の夕方まで親による卵保護が観察された.すなわち、雌はおよそ30×60cmの範囲に砂粒と混ざって散乱している卵に水を吹きかけたり(卵の世話),近づいてくる魚を追い払った(卵の防衛).また,雄も卵の防衛を行うことも観察された.産卵の翌日もひき続き卵保護行動が見られたが,その頻度は産卵当日と較べて非常に低く,雌は卵のある海底の中層にいる時間が長かった.しかし,産卵の翌々日には,卵および保護を行っていた親の姿は見られなかった.これは,水槽実験から判断すると,卵は産卵の翌日の夜に孵化するためと考えられる.以上のように,今回の研究ではナメモンガラの基本的な繁殖行動を明らかにした.今後の研究で雌雄の繁殖頻度や卵保護の役割,婚姻形態等についてさらに詳しく調査を行い,その上で,他のモンガラカワハギ上科魚類と繁殖行動の比較を行う必要がある.
ニワトリ粘膜付随リンパ組織における局所免疫機構の品種、系統による差異

平成12年度は白色レグホーン種系のイサホワイト、デカルブTX30,ジュリアなどの異なる系統を用いて、孵化後の成長に伴う各種粘膜付随リンパ組織の発達における品種間差異を、免疫組織化学的手法により比較検討した。孵化後の各時期において、各ニワトリの回腸パイエル板(PP)、盲腸扁桃(CT)、鼻腔周囲組織(NT)およびハーダー腺(HG)等のリンパ組織を採取し、T細胞サブセットの検出にはPLP液による固定後、凍結切片を作製し、免疫グロブリン(Ig)含有形質細胞の検出にはブアン固定後、パラフィン切片を作製し、それぞれニワトリIgA、IgM、IgGおよびCD3、CD4、CD8、TCRαβ、TCRγδに対する抗体を用いて免疫染色を行った。各ニワトリのNTとPP,CTにおいて、T細胞サブセットの方がIg含有形質細胞より数多く分布していたのに対し,HGの腺体間質部には各種Ig含有細胞が大部分を占めていた。20週齢以後、大部分の粘膜付随リンパ組織において、各種リンパ球がやや減少して幾分退化徴候を示したが、それらは成鶏でも存続していたのに対し、PPでは20週齢においてIg含有形質細胞の減少が顕著で、25週齢では大部分のものでIg含有形質細胞およびT細胞サブセットが完全に消失していた。さらに、デカルブTX30の各粘膜付随リンパ組織はジュリアに比べて発達が顕著で,T細胞サブセット,Ig含有形質細胞とも数多く存在しており,イサホワイトのものはそれらの中間型であった.特に,デカルブTX30では,PPおよびCTの発達が良好で,各免疫担当細胞の集積も極めて顕著であったことより、下部消化管における局所免疫機能が他の品種のものより発達していることが示唆された。このように,ニワトリの品種間で粘膜付随リンパ組織の発達が異なることが明らかになり,それらにおける局所免疫機構の差異が示唆された.平成11年度は卵用種として白色レグホーン種系のイサホワイト、肉用種としてアーバーエーカー富士(ブロイラー)の雛を用いて、各種粘膜付随リンパ組織の孵化後の成長に伴う機能形態の変化を、免疫組織化学的手法により比較検討した。卵用種のニワトリの鼻腔と腸管に付随するリンパ組織において、T細胞サブセットの方がIg含有形質細胞より数多く分布し、鼻腔粘膜ではさらに顕著であったが、分布の特徴は類似していた。しかし、HGの腺体間質部には各種Ig含有細胞が大部分を占めていた。20週齢以後、大部分の粘膜付随リンパ組織において、各種リンパ球がやや減少して幾分退化徴候を示したが、それらは成鶏でも存続していたのに対し、PPでは20週齢においてIg含有形質細胞の減少が顕著で、25週齢では大部分のもので完全に退化消失していた。一方、肉用種では各粘膜付随リンパ組織におけるT細胞サブセットやIg含有形質細胞の分布の特徴は卵用種のものと極めて類似していたが、卵用種に比べて発達が早く、56週齢でピークに達し、PPの退化消失も早い時期に認められ、体成長との関連が推察された。また肉用種のCTのピーク時の断面積は卵用種のものの約2倍あり、各リンパ球の集積も極めて顕著であったことより、ニワトリの下部消化管における免疫応答が肉用種の方が卵用種のものより活発であることが示唆された。さらに、デカルブTX30の各粘膜付随リンパ組織はジュリアに比べて発達が顕著で,T細胞サブセット,Ig含有形質細胞とも数多く存在しており,イサホワイトのものはそれらの中間型であった.特に,デカルブTX

30では,PPおよびCTの発達が良好で,各免疫担当細胞の集積も極めて顕著であったことより、下部消化管における局所免疫機能が他の品種のものより発達していることが示唆された。このように,ニワトリの品種間で粘膜付随リンパ組織の発達が異なることが明らかになり,それらにおける局所免疫機構の差異が示唆された.
ＮａＯＨ／グリコールを用いた臭素系難燃剤含有耐衝撃性ポリスチレンの脱臭素処理

本研究では臭素系難燃剤(デカブロモヂフェニルエタン)を含んでいる高衝撃性ポリスチレン(HIPS)がNaOH/エチレングリコールの溶液で脱臭素した。ボールミルを使用して、最高の実験条件(温度190°C、24時間、NaOH濃度0.5M)でHIPSの臭素容量が0.02%(200mg/kg)に減少した。ボールミルを使わずに同じ条件で半分の脱臭素率しか達していないが、両方は拡散に関係のある同じ反応機構で進まれて、約200kJ/molの活性エネルギーを示した。脱臭素した難燃剤は殆どHIPSの架橋結合を起こしたが、生成物はフェノル類を認めた。脱臭素したHIPSの温度安定は増加し、物質循環の可能性を得る。難燃剤によってデカブロモジフェニルエタン含有耐衝撃性ポリスチレン(HIPS/DBDPE)がNaOH/エチレングリコール(NaOH/EG)を使用して脱臭素されたとき、活性化エネルギー、頻度因子、反応次数およびという反応動力のパラメータが決定された。この目的のためには,エチレングリコール溶液中の臭化物イオン濃度が様々な反応時間と温度で同定された。それぞれのフラスコとボールミルのため、キネティックデータパラメータが計算させて、拡散に関するモデルとして三次元拡散(フラスコ)と一次元拡散(ボールミル)が認められた。両方のプロセスでのほぼ同じ活性化エネルギーが発見された:ボールミル用で207kJ/molとフラスコで201kJ/mol。それで処理方法は反応機構に影響を及ぼさなかったことは明らかである。頻度因子はフラスコの1.2×10^18min-1からボールミルの1.5×10^20min-1に100倍で上昇されて、ボールミル用でNaOH溶液及び難燃剤を有するポリマーでの接触が脱臭素化の進行が向上された。残留ポリマーに含有する臭素が微小になったということがX線蛍光分析で確認されてから、熱重量分析で熱挙動が検討された。開始温度(5%重量減少)が臭素系難燃剤を含んでいるサンプルの343°Cから脱臭素化のサンプルに371°Cへ上昇した。臭素系難燃剤特性に特性の低温で出てくる段階は脱臭素化のプラスチックで見られなかった。難燃剤の含有と脱臭素化のプラスチックの両方の終了温度はほぼ同じの430°Cが認められた。脱臭素化のプラスチックは残量が大きくなったので、架橋という事態の可能性である。最終年度の研究計画は臭素系難燃剤(デカブロモジフェニルエタン)を含んでいるHIPSからの脱臭素の生成物を特定する予定だった。GC-MSとGC-ECDではエチレングリコール(EG)に溶けている生成物が特定できなかったので、他の方法(1H-NMR、FTIR、HPLC-MS,等)も利用した。臭素は99%程無機物の臭素化物アニオンに変化して、HIPSの臭素含量が0.02%(200mg/kg)になった。HPLC-MSでEG溶液を分析して、色々なジフェニルエタン・ジヒドロフェナントレン・フェナントレン構造の生成物を特定した。残っている臭素基に加えて、大半の臭素基は水酸基で置換し、少量はHで置換した。脱臭素HIPSはNMRの分析のために色々な溶媒に溶けたときに溶けない分があることがわかった。反応前のHIPSに比べて脱臭素HIPSの溶存成分は違う所がわかっていないが、可溶性成分と不溶性成分の両方はFTIRで強いOHピークが入っているPSのスペクトラムを示す。他の変化があまりわかっていない。ポリマーの部分が不溶性になったことは架橋反応が起こっている可能性を示唆する。さらさまざまのHIPSの部分がTGAで調べた。難燃剤を含んでいるHIPS、テトラヒドロフランで難燃剤を除けた難燃剤フリーHIPS、脱臭素後のHIPSの温度安定性が比べられた。温度安定性は難燃剤を含んでいるHIPS(344°Cで5%減量)<難燃剤フリーHIPS(371°C)<脱臭素のHIPS(392°C)の順で高まった。脱臭素をしないHIPSは残渣があまり残っていないことに対し、脱臭素のHIPSは9%の残渣が残存した。この結果も架橋結合を示す。脱臭素のHIPSは物質循環修理の可能性である。難燃剤によってデカブロモジフェニルエタン含有耐衝撃性ポリスチレン(HIPS/DDE)がNaOH/エチレングリコール(NaOH/EG)を使用して脱臭素された。

フラスコを使用して、150190°Cでの0.5 M NaOH/EG溶液中における反応は反応温度の上昇に伴い脱臭素率は上昇し、150°Cでは2.2%であった。190°CでNaOHを加えない場合、脱臭素は全く進行しなかった。NaOH濃度の上昇に伴い脱臭素率は上昇し、24 hで0.5 Mでは43%となった。また、NaOH濃度を1 Mまで上げてもほとんど変化しなかった。ボールミルを使用して、150190°Cでの0.5 M NaOH/EG溶液中に反応は反応温度の上昇に伴い脱臭素率は上昇し、150°Cでは8%であった。NaOH濃度の上昇に伴い脱臭素率は上昇し、0.5 Mで98%に達した。しかし、1 Mでは脱臭素率は58%となり0.5 Mの場合と比べて大きく低下した。今回の脱臭素反応は溶液中のOHーにより引き起こされているし、0.5 M NaOH/EG中にHIPS/DDEが含んでいるBrに対しOHーが18倍も存在していることが示唆された。これらの結果から、脱臭素はOHーにより進行し、アルカリ濃度が高いほど脱臭素率は効果的に進行するが、ある一定の濃度以上になると脱臭素率は変化しないことが示唆された。フラスコ実験の場合と比較して、ボールミルの中で脱臭素率が飛躍的に上昇したことから、脱臭素においてボールミルが非常に有効であるということが示唆された。これは、高濃度のNaOH/EG溶液は粘度が高いため、ボールミルによる粉砕が効果的に行われなかったことが原因であると考えられる。当年度の計画した実験は全て成就して、処理方法は反応機構を影響に及ぼさないことがわかった。さらに脱臭素化したプラスチックの高温安定が上昇されて、メカニカルリサイクルでの回収の可能性である。当年度の計画した実験は全て成就して、24 hで98%の高い脱臭素率を示唆された。等で分析する予定である。分解生成物がわかってから、反応経路を作る可能性で脱臭素化の時、臭素系難燃剤が分解されているが、有機生成物がまだ明らかになっていない。今からボールミル用で色々な反応時間で様々の脱臭素率に止まっている試料を採取する予定である。次に生成物の分析のため、EGに入っている分解性背物を液ー液抽出で採取して、残留プラスチックに残っている分解生成物をソクスレト抽出で採取して、それぞれの溶液をGCーMS、GCーECDある。活性化エネルギー、頻度因子、反応次数およびという反応動力のパラメータは決定を行う計画である。この目的のためには,エチレングリコール溶液中の臭化物イオン濃度と残留ポリマー中の残存臭化物組成を様々な反応時間と温度で同定する必要がある。臭化物イオン濃度はイオンクロマトグラフによって求めるが、低濃度の残留臭化物の組成分析のためにオートクレーブ中で高温でのポリマーの分解が必要である。固ー液界面反応のための一般的な約20の反応次数で評価し,得られたパラメータは脱臭素化反応のモデル化ために使用して、モデルの精度を確認する。さらに、その残留ポリマーの化学的組成と構造及び特性を把握する。たとえば、ポリマーの熱安定性を確認するために熱重量測定を実施し,元の資料との比較検討を行う。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した末使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行する予定である。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した末使用額であり、平成24年度請求額とあわせ、次年度に計画している研究の遂行する予定である。
海水・汽水・淡水産シオグサ種における遺伝的多様性と集団間遺伝子交流の比較研究

海産ワタシオグサでは、広域に分布するリボタイプの割合が海産ツヤナシシオグサよりも大きかった。ワタシオグサは通年生育するのに対し、ツヤナシシオグサは夏季に消失することから、生育期間の長いほど集団間の遺伝子流動の頻度が大きくなる可能性が示唆された。カモジシオグサは2つの系統群に分かれ、系統1は淡水・汽水環境のどちらにも見られヘテロ接合体の割合が7%だったのに対し、系統2は淡水環境のみで見られ、すべてヘテロ接合体であった。2つの系統群が同所的に生育している集団はほとんど見られなかったことから、系統群間で生殖的隔離が進んでいるだけでなく、生態生理学的にも分化している可能性が高いと考えられる。前年度と同様に海産・汽水産・淡水産のシオグサ類を中部・四国地方の10県、計32地点から採集するとともに、生育環境(温度、塩濃度、硬度、濁度、pH)を測定した。海産のツヤナシシオグサとワタシオグサの生態特性(他の大型海藻への着生)の違いが分散パターンに影響を及ぼしたという仮説を検証したが、両種ともホンダワラ類上に着生することが明らかとなり、分散パターンの違いは別の要因によるものであると結論した。これまでITSをもとに遺伝子型(リボタイプ)を決定していたが、ITS領域は100コピー以上の遺伝子が同一染色体上に並列しているため、染色体交叉により単相の配偶体でもヘテロ接合と誤認識されてしまう可能性がある。正確にヘテロ接合度を判定するため、シングルコピーの核コード遺伝子マーカーを探索したところ、カルモジュリン結合タンパク(cbp)、熱ショックタンパク(hsp70およびhsp90)、リボソームタンパク(rpl3)では、どの種においても増幅が困難であった。最終的に、グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素(gapA)とアクチンタンパク(act1)では増幅が確認されたため、分子マーカーの候補となるかさらに検証する予定である。淡水産のカモジシオグサでは、2つのクレードに属するすべての個体において、ITSリボタイプがヘテロ接合型として検出されたが、真に2倍体ヘテロ接合型かどうかを確認するためには、倍数性の解析が不可欠である。そこで、カモジシオグサ培養株を用いて鉄ヘマトキシリン法で核質を染色したところ、12本以上の染色体が観察できた。シオグサ類の単相配偶体は通常6本の染色体を持つため(Kapraun & Gargiulo, 1987)、ヘテロ接合体は少なくとも2倍体であることが確認された。全国の82地点で調査し、47地点からシオグサ属藻類を採集した。最も広く生育していた3種(海産ツヤナシシオグサとワタシオグサ、淡水産カモジシオグサ)に焦点を当て、各地点で25個体ずつを選別してリボソームITS領域を決定した。ツヤナシシオグサは、13のリボタイプのうち全国的に分布していたのは1つだけで、ヘテロ接合体も近隣のリボタイプ間の組み合わせしか検出されなかった。ワタシオグサでは、9つのリボタイプのうち6つのハプロタイプは全国的に分布しており、広域分散を繰り返している可能性が示唆された。2種のシオグサ類は分布域も生育環境も似ているが、ほとんどのツヤナシシオグサは岩礁や人工護岸上にしか出現しないのに対し、ワタシオグサはホンダワラ類などの大型海藻の上にも着生することがある。ホンダワラ類は流れ藻として各地に分散することが知られており、ワタシオグサはホンダワラ類とともに分布を広げた可能性がある。一方、淡水産のカモジシオグサの場合、16のリボタイプが検出され、そのうちの4つのリボタイプは北海道から西日本まで幅広く分布していた。この16のリボタイプは4つのクレードに大別され、そのうちの2つのクレードに属する個体はすべてヘテロ接合体として検出された。ヘテロ接合体が複相世代であるならば、世代交代をせずにアポミクシスにより無性的に繁殖を繰り返している可能性がある。残りの2つのクレードでは、同所的に生育しているリボタイプ間でもヘテロ接合体は検出されなかったことから、有性生殖を行っていないか、すでにリボタイプ間で生殖的に隔離している可能性が示唆された。今回解析した3種は系統的に近縁であるため、生育環境や生態特性の違いが集団構造の違いをもたらしたと考えられる。今後は、さらに解析する集団数や個体数を増やして、データの精度を高めるとともに、培養実験や生理実験など行い、上記の仮説を検証する必要がある。本年度は、新たに東北・中部・近畿地方のシオグサ類を解析に加えて、rDNAのITS領域を基にリボタイプ(リボソームのハプロタイプ)の多様性や分布パターンを調べた。海産種のツヤナシシオグサとワタシオグサでは,リボタイプ数に大きな違いは見られなかったが,広域に分布するリボタイプの数,ヘテロ接合体数,有効アレル数が異なっており,ワタシオグサにおいてより高頻度で集団間の遺伝子流動が起こっていることが示唆された。ワタシオグサの方が出現時期が長いという報告があるため,それが遺伝子流動の違いに関係しているのかも知れない。淡水産種のカモジシオグサは,3種の中で最も遺伝的分化が進んでおり,リボタイプ数も最多だった。

系統解析の結果,2つの系統群に分かれ,一方の系統群は全て淡水産で広域に分布していたのに対し,もう一方の系統群には汽水域に出現するリボタイプが含まれており,淡水に分布するリボタイプの出現頻度は低かった。2つの系統群が同所的に生育している集団が見られなかったことから,系統群間で至適生育条件が異なっている可能性が示唆された。一方、新たなDNAマーカーを開発するために、アオサ藻類および緑藻類の配列情報をもとに、タンパク質伸長因子遺伝子EF1a(核)、tufA(葉緑体)、ATP合成酵素βサブユニット遺伝子atpB(葉緑体)、ルビスコ大サブユニット遺伝子rbcL(葉緑体)の一部を増幅する縮重プライマーを設計し、PCRを試みたが、いずれの場合も目的のバンドは得られなかった。アオサ藻シオグサ類は、近縁な種同士が海水から陸水まで多様な水圏環境に適応している。そのため、塩濃度や空間スケールに代表される生育環境の違いが遺伝的多様性や分布パターンにどう影響するのか、種間で比較することが可能である。そこで本研究では、日本各地の海岸でツヤナシシオグサとワタシオグサを、河川・湖沼でカモジシオグサを採集し、rDNAのITS領域を基にリボタイプの多様性や分布パターンを調べた。海産種のツヤナシシオグサとワタシオグサでは,リボタイプ数やヘテロ接合体の割合に大きな違いは見られなかったが、広域に分布するリボタイプの数や有効アレル数が異なっており、ワタシオグサにおいてより高頻度で集団間の遺伝子流動が起こっていることが示唆された。ワタシオグサの方が出現時期が長いという報告があるため,それが遺伝子流動の違いに関係している可能性がある。逆にツヤナシシオグサは日本海側と太平洋側の集団で遺伝的に大きな隔たりがあり、種内分化が進んでいることが明らかになった。一方、淡水産種のカモジシオグサは、リボタイプ数は海産種と同等だったが、ヘテロ接合体の割合はワタシオグサの1.8倍、ツヤナシシオグサの2倍であった。系統解析の結果、系統群I(ヘテロ接合体の割合が7%)と系統群II(ヘテロ接合体が100%)の2群が識別された。系統群Iは淡水・汽水の河川や湖沼に広く分布していたのに対し、系統群IIは淡水の河川にのみ生育していた。両系統群が同所的に生育していたのは調査した62地点中2地点のみだったことから、2つの系統群間で至適生育条件が異なっていることが示唆された。海産ワタシオグサでは、広域に分布するリボタイプの割合が海産ツヤナシシオグサよりも大きかった。ワタシオグサは通年生育するのに対し、ツヤナシシオグサは夏季に消失することから、生育期間の長いほど集団間の遺伝子流動の頻度が大きくなる可能性が示唆された。カモジシオグサは2つの系統群に分かれ、系統1は淡水・汽水環境のどちらにも見られヘテロ接合体の割合が7%だったのに対し、系統2は淡水環境のみで見られ、すべてヘテロ接合体であった。2つの系統群が同所的に生育している集団はほとんど見られなかったことから、系統群間で生殖的隔離が進んでいるだけでなく、生態生理学的にも分化している可能性が高いと考えられる。天候の不順等が重なり、春季に行う予定だったサンプリングが遂行できなかったため。藻類学今春に九州および四国の海水域、汽水域、淡水域からシオグサ類を採集し終わり、現在サンプルのDNA分析を行っているところである。全部のデータをまとめて、日本進化学会で発表するとともに、投稿論文の作成に着手する予定である。海産シオグサ類の生態特性の調査、核倍数性の解析については、ほぼ計画通り実行できたが、ITSの代わりとなる核コード遺伝子マーカーの開発に時間がかかり、今年度に採集したサンプルの解析が終わらなかった。
対反乱活動に伴う人道主義空間の変容の分析

本研究の課題は、人道主義空間が近年の対反乱活動の展開の影響を受けて、どのように変容したのかを明らかにすることだった。本研究によって次のことが明らかになった。第一に、人道主義空間は冷戦後に突然変容したのではなく、脱植民地化後の第三世界での紛争により、傷病兵や文民への支援活動と国際人道法違反の監視活動に分離した。第二に、冷戦後に変容したのは、人道支援活動における治安維持のための軍隊との関係だった。特に、2000年代の対反乱活動が人道支援活動にとって深刻なジレンマを生じさせた。第三に、人道主義と対反乱活動の関係は歴史的に見れば、人道主義空間が国家から徐々に自立してきたことが判明した。本研究は、冷戦期から冷戦後にかけてのアメリカの対反乱活動の展開に伴って、紛争地域における人道主義空間がどのように変容してきたのかを歴史的に検討し、対反乱活動が構成する権力の構造を明らかにするものである。そこで本年度は、当初の計画通り、冷戦期から冷戦後に至る対反乱活動の変遷を分析した。そこで、これに関する一次資料・二次資料の収集と分析を行った。さらに次年度に先駆けて、人道主義空間に関する理論的研究も開始した。こうした研究の結果、次のことが明らかになった。第一に、人道主義空間を考えるうえでは、「法ー言説的空間」と「地理ー物理的空間」を区別する必要があること。また、「局地的領域」と「国際的領域」の位相の区別も必要であることが分かった。そして、これらからマトリクスを作成し、対反乱活動の展開に伴う人道主義空間の変容を分析するべきであることが分かった。第二に、近代的対反乱活動の先駆けであったエルサルバドル紛争では、人道主義空間の基底をなす「文民/戦闘員」の区別そのものが「闘争の場」になっていたことが判明した。すなわち、紛争地域における文民/戦闘員の区別はそもそもアプリオリに存在するのではなく、様々なイデオロギーや権力の相互作用のなかで構成されていた。そして、この区別が人道主義空間の成立につながり、そこに反映された諸権力が歪みの源になっていた。それを踏まえて研究を進めた結果、冷戦後のアフガニスタン紛争においても、同様の現象が生じている可能性が見えてきた。第三に、アメリカを主体とした対反乱活動は、エルサルバドル紛争での活動から今日の活動に至るまで、人的にも政策論的にも質的変化よりは、むしろ量的変化が強く見られることが判明した。以上の研究結果から、対反乱活動が展開されている地域では、人道支援活動そのものが局地的領域における「闘争の場」の構成に深く関係していることが示唆された。前年度、人道主義空間が「法ー言説的空間」と「地理ー物理的空間」からなっていることが明らかになったため、この発見に伴い、本年度は研究方針を若干修正した。具体的には、「法ー言説的空間」の構成の分析のみに注力して研究を行った。その理由はふたつある。第一に、人道主義空間の「法ー言説的空間」の重要性にもかかわらず、先行研究では十分な注意が払われていなかったため、蓄積が手薄な状態だった。第二に、「法ー言説的空間」での「舵取り」は1980年代から今日まで、アメリカにとって極めて重要な課題であり、単独で研究するに値するほど大きな問題群だった。研究の結果、次のことが明らかになった。人道主義空間の「法ー言説的空間」は紛争内で死亡した文民の表象を主要な結節点とする。その結節点をめぐって紛争関係者、さらに人権状況調査NGOや国連などのアクターが、それぞれに表象についての言説を積み重ねていく。そうした行為の相互作用によって結節点の内容が変化し、「法ー言説的空間」の性質が決定される。ただし、結節点ならびに空間は常に開かれており、内容は一時的にしか固定することができない。紛争および介入の正統性は、この「法ー言説的空間」の内容に大きく依拠するため、死亡した文民の表象は激しい言説上の争いが生じる「場」となってきた。こうしたモデルを実証するべく、本研究は前年度に引き続き、1980年代の中米エルサルバドル紛争の分析を行った。さらにそれに続き、アメリカによるパナマ侵攻、湾岸戦争での「法ー言説的空間」の分析を行った。そして、以上の研究成果の一部を単著『支配する人道主義』として発表した。本年度は、前年度の新しい発見に対応して研究方針をうまく修正することができた。それによって研究対象として重要な問題群の分析に注力でき、その分析結果がかなりの量で蓄積できた。具体的に言えば、人道主義空間の分析という本研究課題の目標は、その中核である「法ー言説的空間」の分析というかたちで達成されつつある。その結果、人道主義空間の「法ー言説的空間」に関する具体的なモデルが作成できた。そして、それを具体的な紛争事例の分析から実証する作業も、順調に一次資料、二次資料の収集と分析が進んでおり、予定通り進捗した。すでに本研究の成果の一部を単著『支配する人道主義』のなかで発表できた。さらに、研究成果の最も重要な部分に関しては、査読論文として発表する準備が整った。

以上の理由から、本研究課題はおおむね順調に進展している、と結論できる。本年は、これまでの調査・分析をさらに進展させ、研究課題について結論を出すことができた。本研究の課題は、人道主義空間が近年の対反乱活動の展開の影響を受けて、どのように変容したのかを明らかにすることだった。本研究によって次のことが明らかになった。第一に、人道主義空間は冷戦後に突然変容したのではなかった。紛争地域における人道主義活動の歴史をたどれば、脱植民地化後の第三世界での紛争が大きな転換点だった。内戦に直面した人道主義活動は、傷病兵や文民への支援活動と国際人道法違反の監視活動に分離し、中立・不偏もそれぞれの領域で意味が異なった。第二に、冷戦後に変容したのは、人道支援活動における治安維持のための軍隊との関係だった。平和維持活動では、紛争後社会の再建という目的の下、軍隊と人道支援組織は協力関係を深めた。ジレンマを引き起こしたのは、対テロ戦争の開始だった。対テロ戦争は、一部で紛争後社会の再建を含みつつも、一方で、アメリカを中心とする有志連合諸国が紛争の中心的アクターとして、テロリストと思しき人物や集団の殺害を次々と実施するものだったからである。第三に、人道主義と対反乱活動の関係を歴史的に通観すると、人道主義空間が国家から徐々に自立してきたことが判明した。人道支援活動に関しては、冷戦終焉後、しばらくは平和活動のなかで距離を縮めたが、その後、再び緊張関係を強めた。国際人道法の監視活動に関しては、一貫して国家からの自立の道を歩み、活動が強化されてきた。以上の研究成果については、本年度、学会報告などで複数回にわたり、発表することができた。ただし、まだ十分に論文として発表することができていない。すでに公募論文として査読中のものもあり、随時公表していく予定である。第一に、人道主義空間は冷戦後に突然変容したのではなく、脱植民地化後の第三世界での紛争により、傷病兵や文民への支援活動と国際人道法違反の監視活動に分離した。特に、2000年代の対反乱活動が人道支援活動にとって深刻なジレンマを生じさせた。第三に、人道主義と対反乱活動の関係は歴史的に見れば、人道主義空間が国家から徐々に自立してきたことが判明した。本研究は、冷戦期から冷戦後にかけてのアメリカの対反乱活動の展開に伴って、紛争地域における人道主義空間がどのように変容してきたのかを歴史的に検討し、対反乱活動が構成する権力の構造を明らかにするものである。そのうえで、本年度の研究は、対反乱活動と人道主義空間(特に本年度は前者に重きを置く)に関する先行研究全体を把握し、個別の事例に関する一次資料を収集・分析することを目標にした。この目標は十分に達成できた。第一に、近代的な対反乱活動の端緒とも言うべき、エルサルバドルの紛争事例について全体像を把握することができ、そのうえで、本事例の対反乱活動と人道主義空間に関する一次資料(アメリカ政府の政策文書や、エルサルバドルの政府関係者のインタビューをまとめた文書、人道支援団体の文書など)を収集し、分析を行った。第二に、アフガニスタン紛争における対反乱活動と人道主義空間に関する二次資料を網羅的に分析した。
ナノスケールマーキングによる局所塑性ひずみの統計的評価法の確立

構造用金属材料の評価には,弾性限や強度等のマクロ材料としての力学特性が用いられ,それらの定量的数値を基に構造設計が行われるが,構造体の破壊や建物等の倒壊から人命を守るという観点から,変形に対する抵抗の増加や塑性変形限界を越えた状態での壊れ難さといった動的な材料特性の向上が急務である.金属材料は結晶粒微細化や母相への硬質相の分散等の内部組織制御で強化が図られ,これは材料内部を不均一とすることで変形中の結晶内部に不均一変形状態をもたらし,ひずみの勾配を生じさせる強化原理に基づく.しかし,結晶中におけるひずみ勾配の過剰な増大はむしろ破壊の起点を形成させることとなる.すなわち,材料中の変形の不均一は強化と弱化の相反する材料特性を担っており,これを制御する鍵は「不均一変形状態の定量的把握」である.本研究では,ナノスケールオーダーのマーキング法を用いて微小領域における塑性変形状態を把握するとともに,それを局所ひずみ分布として数値化し,マクロ材料全体からのビッグデータ取得の手段へと拡張することで,複雑な塑性変形挙動を統括的に理解し,優良材料開発へ向けての指針構築を目指す.初年度は研究対象とする金属材料を選択するとともに,巨視的な力学的応答と微小領域の塑性変形状態との関連をより明確かつ有効的に結びつけるための試験方法を検討した.そして当面の目的として,一軸引張と圧縮の荷重反転に伴う降伏応力低下現象に及ぼす材料内部の塑性変形状態の影響に着目し,降伏応力の変動に金属材料内部組織のどの領域の不均一変形が関与するのか明らかにする方針をとることにした.その端緒として,電子線リソグラフィによる微細マーカーを付与したフェライト-ベイナイト鋼において荷重反転による降伏応力低下現象が発生すること,および,負荷応力の反転に伴い一旦塑性変形の起こった領域にひずみの回復が起こることを新たに発見した.研究用材料の選択について研究協力者と議論を進め,塑性変形させた材料内部に顕著な変形の不均一が生じるような材料として,実用鋼の中でフェライトやベイナイトといった内部組織の異なる相を複数含む多相材料を供試材とすることを決定した.また,材料に加えた変位とその変位増大に必要な応力といった巨視的な力学的応答と微小領域の塑性変形状態との関連をより明確に結びつけるための試験方法の検討を進めた.これにより,一軸引張と圧縮の荷重反転に伴う降伏応力低下現象に及ぼす材料内部の塑性変形状態の影響に着目し,降伏応力の変動に金属材料内部組織のどの領域の不均一変形が関与するのか明らかにする方針が固まった.その端緒として,選択した供試材の1つであるフェライト-ベイナイト鋼に電子線リソグラフィによる微細マーカーを付与し,マクロな力学応答を数値化すると共に微小領域のひずみ分布測定を行った.その結果,フェライト-ベイナイト鋼では荷重反転による降伏応力低下現象が顕著に発生すること,また,この負荷応力の反転に伴い,材料内部で一旦局所的に顕著な塑性変形の起こった領域に優先的にひずみの回復が起こることを新たに発見した.次年度はまず,電子線リソグラフィおよび集束イオンビームによる微細マーカー付与を供試材の広範囲に行う手法の検討を行う.また,引張および圧縮のそれぞれのマクロ変形後の材料内部について微小領域より局所ひずみ分布を得ると共に,その優先変形領域が材料組織のどの場所に対応するのか詳細な組織観察により明らかにする.さらに,微小領域の塑性変形状態の把握をより広範囲に拡大する手法を確立する.これらの試みにより,統計的に優位なデータの取得を目指すと共に材料のマクロな力学的応答と結びつけるためにデータの数学的処理の方法を検討する.構造用金属材料の評価には,弾性限や強度等のマクロ材料としての力学特性が用いられ,それらの定量的数値を基に構造設計が行われるが,構造体の破壊や建物等の倒壊から人命を守るという観点から,変形に対する抵抗の増加や塑性変形限界を越えた状態での壊れ難さといった動的な材料特性の向上が急務である.金属材料は結晶粒微細化や母相への硬質相の分散等の内部組織制御で強化が図られ,これは材料内部を不均一とすることで変形中の結晶内部に不均一変形状態をもたらし,ひずみの勾配を生じさせる強化原理に基づく.しかし,結晶中におけるひずみ勾配の過剰な増大はむしろ破壊の起点を形成させることとなる.すなわち,材料中の変形の不均一は強化と弱化の相反する材料特性を担っており,これを制御する鍵は「不均一変形状態の定量的把握」である.本研究では,ナノスケールオーダーのマーキング法を用いて微小領域における塑性変形状態を把握するとともに,それを局所ひずみ分布として数値化し,マクロ材料全体からのビッグデータ取得の手段へと拡張することで,複雑な塑性変形挙動を統括的に理解し,優良材料開発へ向けての指針構築を目指す.初年度は研究対象とする金属材料を選択するとともに,巨視的な力学的応答と微小領域の塑性変形状態との関連をより明確かつ有効的に結びつけるための試験方法を検討した.そして当面の目的として,一軸引張と圧縮の荷重反転に伴う降伏応力低下現象に及ぼす材料内部の塑性変形状態の影響に着目し,降伏応力の変動に金属材料内部組織のどの領域の不均一変形が関与するのか明らかにする方針をとることにした.

その端緒として,電子線リソグラフィによる微細マーカーを付与したフェライト-ベイナイト鋼において荷重反転による降伏応力低下現象が発生すること,および,負荷応力の反転に伴い一旦塑性変形の起こった領域にひずみの回復が起こることを新たに発見した.研究用材料の選択について研究協力者と議論を進め,塑性変形させた材料内部に顕著な変形の不均一が生じるような材料として,実用鋼の中でフェライトやベイナイトといった内部組織の異なる相を複数含む多相材料を供試材とすることを決定した.また,材料に加えた変位とその変位増大に必要な応力といった巨視的な力学的応答と微小領域の塑性変形状態との関連をより明確に結びつけるための試験方法の検討を進めた.これにより,一軸引張と圧縮の荷重反転に伴う降伏応力低下現象に及ぼす材料内部の塑性変形状態の影響に着目し,降伏応力の変動に金属材料内部組織のどの領域の不均一変形が関与するのか明らかにする方針が固まった.その端緒として,選択した供試材の1つであるフェライト-ベイナイト鋼に電子線リソグラフィによる微細マーカーを付与し,マクロな力学応答を数値化すると共に微小領域のひずみ分布測定を行った.その結果,フェライト-ベイナイト鋼では荷重反転による降伏応力低下現象が顕著に発生すること,また,この負荷応力の反転に伴い,材料内部で一旦局所的に顕著な塑性変形の起こった領域に優先的にひずみの回復が起こることを新たに発見した.次年度はまず,電子線リソグラフィおよび集束イオンビームによる微細マーカー付与を供試材の広範囲に行う手法の検討を行う.また,引張および圧縮のそれぞれのマクロ変形後の材料内部について微小領域より局所ひずみ分布を得ると共に,その優先変形領域が材料組織のどの場所に対応するのか詳細な組織観察により明らかにする.さらに,微小領域の塑性変形状態の把握をより広範囲に拡大する手法を確立する.これらの試みにより,統計的に優位なデータの取得を目指すと共に材料のマクロな力学的応答と結びつけるためにデータの数学的処理の方法を検討する.今年度購入予定だった研究用装置の性能が本研究の達成目標を実現できるのか再考する必要が生じたため
TOF-NIRSによる木質素材の光学特性評価法の確立

ピコ秒オーダーの時間飛行近赤外分光法(TOF-NIRS)によって木材の準微視的領域の材質評価を非破壊で行うことを試み基礎実験を行った。測定で得られる透過光プロフィルから、減光度(参照光と透過光の強度比)と遅れ時間(参照光と透過光のピーク時間の差)を算出し解析に用いた。その結果、木材の密度が増加するにつれ減光度は減少し、また、密度が増加するにつれ遅れ時間は増加する傾向が認められた。ピコ秒オーダーの時間飛行近赤外分光法(TOF-NIRS)によって木材の準微視的領域の材質評価を非破壊で行うことを試み、これを実現する計測システムの確立を研究目的として、基礎実験を行った。当初初年度では、成熟材、未成熟材、木材の心材部、辺材部およびあて材部の透過光プロフィルを計測する予定であったが、測定に適した木材(試料厚さが一定等の条件)を調達することが困難であったため、測定項目を変更し研究を遂行した。測定対象を、広葉樹材、針葉樹材など十数種類の材とし、それらの密度を非破壊計測できるか検討した。本測定法は、木材の準微視的領域を超高速パルスレーザで計測する測定系であり、また、木材は異方性素材であるため、安定的な透過光プロフィルを得るためには、測定方法を工夫する必要がある。そこで、今回は一試料につき五カ所計測し平均化することで、得られた透過光プロフィルのばらつきを軽減した。また、透過光プロフィルを解析するために、今回は波形形状から各種パラメータを定義・算出した。パラメータには、減光度(参照光と透過光の強度比)と遅れ時間(参照光と透過光のピーク時間の差)を用い木材密度との関係を詳細に解析した。現段階では、木材の密度が増加するにつれ減光度は減少し、また、密度が増加するにつれ遅れ時間は増加する傾向が認められた。さらに今後は、木材中の光伝搬経路をシミュレーションするなどの光学的な理論解析をし、パラメータの変化が木材組織構造の何に起因するのか解明したい。当初は、成熟材、未成熟材、木材の心材部、辺材部およびあて材部の透過光プロフィルを計測する予定であったが、測定に適した木材(試料厚さが一定等の条件)を調達することが困難であったため、測定項目を変更し研究を遂行した。さらに、得られた透過光プロフィルから光学特性値である吸収・散乱係数を算出しようと試み、その演算処理をするためのプログラムを開発できた。さらに今後は、このプログラムから光学特性値を算出し、木材中の光伝搬経路をシミュレーションするなどの光学的な理論解析をし、透過光プロフィルの変動が木材組織構造の何に由来するのか解明したい。計測手法を工夫することで、研究目的とする情報を取得できるようになりつつある。今後は、試料の作成に注力し、研究目的を達成したい。また、測定原理を明らかにできるような理論解析(木材中の光伝搬経路の推定等)を遂行したい。24年度が最終年度であるため、記入しない。木材の材質と光の伝搬経路には密接な関係があると考えられる。伝搬経路を推定するためには、透過光時間プロフィルから吸収・散乱係数等の光学特性値を算出することが必要である。光拡散方程式に吸収・散乱係数を代入すると、理論的な透過光時間プロフィル(理論値)が算出できる(順問題的解法)。また、理論値を測定値にフィティングすることで吸収・散乱係数を算出できる(逆問題的解法)。両者の数値演算から、密度・ミクロフィブリル傾角・繊維長・ゼラチン層厚さ等が透過光時間プロフィルに及ぼす影響を詳細に検討したい。