hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
浮遊性有孔虫飼育実験による海洋酸性化及び貧酸素環境の評価

近年,二酸化炭素濃度上昇に伴う海洋の酸性化,また地球温暖化による成層化強化に伴う貧酸素化が懸念されている.その一方で,過去にもこれらと同様の地球環境があったことが推測される.例えば、白亜紀には,海洋無酸素事変という海水中の溶存酸素量が低下する海洋イベントが数回起こり,この期間,浮遊性有孔虫は高い種分化速度・絶滅率を示す.しかし,溶存酸素と浮遊性有孔虫との関係は技術的問題からこれまで検証されていない.本研究では,pH及び溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫の飼育実験を行い,白亜紀から今世紀末を通じて考えられる変動範囲において,浮遊性有孔虫の生物的・化学的反応について明らかにし,過去の海洋環境を解析するとともに,将来の環境変遷を予測することを目的とする.平成22年度は,溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫2種(Orbulina universa ;共生藻あり,及び,Globigerina bulloides ;共生藻なし)の飼育実験を行った.飼育溶存酸素濃度は,5%-100%超の範囲で6段階設定し,飼育個体の生存日数・配偶子放出個体の割合・殻形態及び殻形態の異常率・殻表面の孔密度・Orbulina universa種においては,Adult chamberであるspherechamber形成の有無などについて,一部の測定を終了した.これは,溶存酸素濃度に対する浮遊性有孔虫の生物的反応としては,世界で初めての報告例であり,さらにその結果,浮遊性有孔虫が,これまで予想されていたよりもはるかに高い溶存酸素耐性を持つ可能性が示唆された.近年,二酸化炭素濃度上昇に伴う海洋の酸性化,また地球温暖化による成層化強化に伴う貧酸素化が懸念されている.その一方で,過去にもこれらと同様の地球環境があったことが推測される.例えば、白亜紀には,海洋無酸素事変という海水中の溶存酸素量が低下する海洋イベントが数回起こり,この期間,浮遊性有孔虫は高い種分化速度・絶滅率を示す.しかし,溶存酸素と浮遊性有孔虫との関係は技術的問題からこれまで検証されていない.本研究では,pH及び溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫の飼育実験を行い,白亜紀から今世紀末を通じて考えられる変動範囲において,浮遊性有孔虫の生物的・化学的反応について明らかにし,過去の海洋環境を解析するとともに,将来の環境変遷を予測することを目的とする.平成22年度は,溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫2種(Orbulina universa;共生藻あり,及び,Globigerina bulloides;共生藻なし)の飼育実験を行った.飼育溶存酸素濃度は,5%-100%超の範囲で6段階設定し,飼育個体の生存日数・配偶子放出個体の割合・殻形態及び殻形態の異常率・殻表面の孔密度・Orbulina universa種においては,Adult chamberであるsphere chamber形成の有無などについて,一部の測定を終了した.これは,溶存酸素濃度に対する浮遊性有孔虫の生物的反応としては,世界で初めての報告例であり,さらにその結果,浮遊性有孔虫が,これまで予想されていたよりもはるかに高い溶存酸素耐性を持つ可能性が示唆された.近年,二酸化炭素濃度上昇に伴う海洋の酸性化,また地球温暖化による成層化強化に伴う貧酸素化が懸念されている.その一方で,過去にもこれらと同様の地球環境があったことが推測される.例えば、白亜紀には,海洋無酸素事変という海水中の溶存酸素量が低下する海洋イベントが数回起こり,この期間,浮遊性有孔虫は高い種分化速度・絶滅率を示す.しかし,溶存酸素と浮遊性有孔虫との関係は技術的問題からこれまで検証されていない.本研究では,pH及び溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫の飼育実験を行い,白亜紀から今世紀末を通じて考えられる変動範囲において,浮遊性有孔虫の生物的・化学的反応について明らかにし,過去の海洋環境を解析するとともに,将来の環境変遷を予測することを目的とする.平成22年度は,溶存酸素量を制御した浮遊性有孔虫2種(Orbulina universa ;共生藻あり,及び,Globigerina bulloides ;共生藻なし)の飼育実験を行った.飼育溶存酸素濃度は,5%-100%超の範囲で6段階設定し,飼育個体の生存日数・配偶子放出個体の割合・殻形態及び殻形態の異常率・殻表面の孔密度・Orbulina universa種においては,Adult chamberであるspherechamber形成の有無などについて,一部の測定を終了した.これは,溶存酸素濃度に対する浮遊性有孔虫の生物的反応としては,世界で初めての報告例であり,さらにその結果,浮遊性有孔虫が,これまで予想されていたよりもはるかに高い溶存酸素耐性を持つ可能性が示唆された.
モンゴル北部森林火災跡再生困難地での「倒木遮蔽更新」仮説の検証と再生促進法の開発

30年程前から頻発する山火事跡地の再生が非常に悪いことから、再生を促進するために、この森林の更新機構と再生阻害要因を調べた。森林内や林縁に樹木の直線列が見られることから、倒木の陰に実生の定着立地が生じ更新するという『倒木遮蔽更新』仮説を着想、発表した。それを検証するため、焼け跡での再生阻害要因実験を行った結果、直射光、種子の供給不足、リター、による発芽定着阻害が顕著に見られ、倒木の北側に熊手をかけて播種した実験区が最も実生が多く芽生えた。自然に亜高木にまで育った倒木遮蔽更新例が数多く発見でき、上記実験での結果と合わせ仮説が検証できたと考える。仮説を応用した森林再生促進マニュアルを作成した。昨年度は計画通り、6月と9月に実験設定とその結果の回収のため、現地を訪れた。2011年春6月下旬から7月上旬に現地に出向き、ハトガル実験地、ヘクツアル実験地で再生阻害要因に関する実験設定を行った。平地のハトガル実験地では1箇所で、ヘクツアル樹冠焼失地の実験地では斜面上部、中部、下部の3箇所で焼失立木を東西方向に倒し、下記のそれぞれの実験区をランダムに設定し、条件設定に応じて播種を行った。秋9月に倒木の影響(南側、北側、倒木なし)、地表処理の効果(除草、熊手かき、対照区)、播種の有無の違いごとに発芽実生数をカウントした結果、両実験地とも、倒木の北側に熊手処理をして播種をした実験区が最もよく実生を生じる結果となった。この再生阻害要因実験から、光による乾燥・阻害効果、種子の供給不足、堆積リターによる種子への水分供給の阻害、草本による被圧、乾燥害などが再生に影響していることが推察された。環境条件の違いを知るために土壌水分センサーとデータロガー、温度センサー、ロガーも倒木の南北に埋設した。また土壌浸透水採取のため、テンションフリーライシメーターを焼け跡斜面下部に設置し、降水や河川水、湖水と共に採水した。今回多雪のため、設定作業に時間がかかり、湖東岸のボルソフへは行く余裕がなく、異なる環境下での倒木周囲の実生・稚樹実態調査は一部にとどまった。ただ、ヘクツアルの別の火事跡で、かなり細い倒木4本にも、倒木遮蔽更新と考えられる12mの稚樹を十数例発見できたことは収穫であった。実験に使用したシベリアカラマツ種子については、帰国後約1ヶ月に渡り、当博物館の人工環境室において、「国際種子検査規定1983」に基づいた、発芽率測定を行なった。その結果好条件でも約33%にとどまり、予想外に種子の発芽率が低いことが明らかになった。以上の結果は、再生促進のためのマニュアル作りにとって意義深く重要である。モンゴル北部フブスグル湖流域には純林といっていいほどシベリアカラマツが優先する。高緯度(50°N)、高地(1600m以上)のため、樹木の種多様性が低く、年降水量が300 mm前後と少なく、凍土と共存した森林である。社会体制が変わった30年程前から頻発する山火事跡地の再生が非常に悪いことから、その再生を促進するために、この森林の更新機構と再生阻害要因を、森林調査と野外実験で調べている。この地の森林は凍土と結びついた森林で、樹冠火災を受けると凍土の位置が下がり、地表の乾燥化が進み、再生が困難となる。森林内や林縁に樹木の直線列が見られることから、倒木の陰に実生の定着立地が生じ、更新するという『倒木遮蔽更新』仮説を着想(2006新潟生態学会発表)した。その仮説を検証し、再生促進法に応用することを目的に、東西方向に倒した焼失木を使って、焼け跡での再生阻害要因実験を2年余り行った。その結果、光による乾燥害、種子の供給不足、リターによる発芽定着阻害が顕著に見られ、倒木の北側は南側に比べ約8倍多く生え、発芽、実生レベルでの『倒木遮蔽更新』仮説が支持される結果となった。さらに、湖西のハロス、湖東部ヘクツアル、及び湖南部のハトガルで広く、自然状態での倒木とその周囲の実生・稚樹生育調査を、異なる光環境下で行った。その結果、自然に起きた倒木遮蔽更新例を、焼失地の草原や明るい森林内で数多く発見し、数m程に育った再生木が倒木の陰側だけに10本以上再生している実例データを数多くとることができた。これは、倒木陰に再生した稚樹の一部は自然状態で亜高木にまで育つことの証明となる。

再生阻害要因実験での結果や自然の再生例などの観察、発芽率測定などから、『倒木遮蔽更新』仮説を応用した森林再生促進のためのマニュアルを作成し、英語とモンゴル語に翻訳した。この研究成果を研究会や第61回日本生態学会で口頭発表した。2012年度は6月中旬7月上旬に調査に入り、前年度時間足らずで行うことができなかった、異なる環境下での、自然状態での倒木周囲の実生・稚樹分布調査を、フブスグル湖湖西のハロスや湖南部ハトガル、湖東南部へクツアルで広く行った。湖西部のハロス地域では自然に起きた倒木遮蔽更新例が、草原や明るい森林内で数多くみられ、10m以上に育ったシベリアカラマツの再生木が倒木の影側にだけ10本以上再生している実例のデータを17例ほど取ることができた。これにより倒木遮蔽更新が自然に生じることが検証できると考える。また、へクツアルの比較的暗い森林内でも、稚樹が影側に多く生えている更新例を少数例見出したが、稚樹は幼木で大きく育つかどうかは、今のところ不明である。ヘクツアル近郊の別の火事跡で、かなり細い(直径10cm以下)倒木4本にも、倒木遮蔽更新と考えられる12mの稚樹を十数例発見できた。このように、異なる場所や環境下で、「倒木遮蔽更新仮説」の検証データを採ることができた事は成果であった。2012年度9月初旬下旬に湖西部のボルソグにおいて40年前の広大な火事跡で調査を行った。40年経過した焼け跡でも、焼け跡の縁と斜面下部一部以外は未だに全く再生が見られなかった。7月9月の調査とも、各調査地でのデータの回収、土壌浸透水の採取・分析、倒木周囲の実生・稚樹定着実態調査を実施した。当初、ウランバートル南のボグド山保護区でヘクツアルと同様の実験を試行する予定であったが、都市近郊のため人為圧が強く、実験倒木や機材が持ち去られる危険が分かってきたため、そこでの試行は取りやめとし、より離れた場所での試行を模索中である。以上の再生阻害要因実験の結果や、自然の倒木遮蔽更新例、実験室での発芽率等のデータから、「倒木遮蔽更新仮説」を生かした森林再生促進のためのマニュアルを作成した。昨年度に計画していた調査、実験設定をほぼ完了できたため。25年度が最終年度であるため、記入しない。計画した現地調査・野外実験は完了し,予定していたデータ採取も十分でき、再生促進ための1次作業マニュアルも作成できたが、「倒木遮蔽更新仮説」に関する論文投稿が遅れている。地元でのシンポジウムは、代替えの利かない博物館業務が重なり、出席できず、またその代わりに予定していた国内でのモンゴルエコフォーラムが残念ながら実施されず、発表できていないため。2012年6-7月ハトガル実験地、ヘクツアル実験地の実験結果データ取り、結果次第で補足種まき。ウランバートル、ボグド山あるいはその代替え地での新たな調査地選定(再生促進実験用)、種まき。ボグド山のように人為干渉が強い場合、実験用倒木が持ち去られる可能性がある。8-9月ボグド山(代替え地)での森林再生促進実験地データ採取、ハトガル実験地、ヘクツアル実験地の実験結果データ取り、継続調査、補足種まき。土壌浸透水の回収・分析。倒木周囲の実生・稚樹定着実態調査,地元でのシンポジウムか国際会議等で成果発表(8月)。10-12月データ整理、実験結果の解析。倒木遮蔽更新仮説に関する論文投稿。会計報告書準備、再生促進のための作業マニュアル検討。2013年1-3月実験結果の解析、可能ならばモンゴルエコフォーラムか学会での発表。中間報告書準備。4月以降:再生促進手法に関する論文作成、投稿。作業マニュアルの完成。
遺伝性不整脈疾患における疾患特異的iPS細胞研究

1.カテコラミン誘発性多形性心室頻拍(CPVT)関連リアノジン受容体変異に関する3Dシミュレーションモデルを用いた検討CPVTは、運動時に重症心室性不整脈による失神、突然死を来す遺伝性不整脈疾患であり、約70%に心臓リアノジン受容体(RyR2)をコードするRYR2遺伝子の変異を認めが、巨大な蛋白なため変異チャネルの機能解析は困難である。本研究では、CPVT症例にて検出されたRYR2変異93個に関して凍結電顕3Dシミュレーションモデルを用いた構造学的検討を行った。結果、アミノ酸の電荷・極性の変化を来す変異だけではなく、チャネルの重要な部位(ドメイン間のヒンジ部、チャネル孔、FKBP蛋白結合部位、Caセンサー)に近接する変異が多く認められ、これらの変異によりリアノジン受容体が容易にCaを放出し催不整脈性を来すと推察された。本研究により、3DモデルがRyR2チャネル機能異常の推察に有用である可能性が示唆された。2.心臓電位依存性L型カルシウムチャネル(LTCC)のイオン選択性異常によるQT延長症候群、ブルガダ症候群オーバーラップ症例における患者由来iPS細胞研究LTCCは、Caイオン選択性に関してイオン孔に"グルタミン酸リング(EEEE)"が非常に重要である。我々は、リングの一つのグルタミン酸がリシン(K)に置換される変異が検出されたQT延長症候群症例において、患者由来iPS細胞を作製し、分化心筋の解析を行った。パッチクランプ法を用いた電気生理学的機能解析では、患者由来iPS細胞分化心筋では、イオン選択性が低下したことによると思われる内向きCa電流の低下、異常な遅延内向きNa電流を認め、健常人由来分化心筋と比較し、有意な活動電位持続時間延長を認めた。これらの機能変化は、患者の表現型に合致する所見と考えら、今後、本iPS細胞モデルを用いた薬効評価を予定している。本年度は、不整脈疾患の遺伝的背景の解明を目的とし以下の疾患特異的iPS細胞研究を行った。1カテコラミン誘発性多形性心室頻拍(CPVT)は、運動や情動などのカテコラミン刺激によって、心室頻拍・細動による突然死を引き起こす遺伝性不整脈疾患である。我々は、以前より、リアノジン受容体遺伝子異常(RyR2-I4587V)を持つCPVT患者よりiPS細胞を作成し、解析をすすめてきた。患者由来分化心筋では、電気的ペーシング下でソプロテレノール負荷後、拡張期細胞内Ca2+増加、遅延後脱分極(DAD)を有意に多く認めた。また、RyR2安定化作用を持つ新規化合物S107を投与したところ、有意にDADの発生を抑えた。本研究成果に関して本年度論文発表を行った。(Sasaki, Makiyama et al. PLoSOne 2016)2カルモジュリン遺伝子関連QT延長症候群(CALM-LQT):カルモジュリンはユビキタスに発現するCa2+検知タンパクであり、3つの異なる遺伝子が同一のアミノ酸配列のタンパクをコードする。近年、カルモジュリン遺伝子異常によりLQTが生じることが報告され、我々は疾患iPS細胞モデルを用いた以下の研究を行った。CALM-LQT(CALM2-N98S)患者由来分化心筋ではL型Ca2+チャネルの不活性化遅延による活動電位持続時間(APD)の延長を認めた。機序としてdominant-negative効果が考えられ、遺伝子治療へつながる新たなアプローチとして最新のゲノム編集技術であるCRISPR/Cas9を利用した変異アレル特異的ノックアウトを行い、上記異常がレスキューできた。本研究結果は、2016年米国心臓病学会においてBest Abstract Awardを受賞し、論文発表した(Yamamoto, Makiyama, et al. Hum Mol Genet 2017)。遺伝性不整脈疾患における疾患特異的iPS細胞研究に関して、本年度研究成果を2報論文にて発表した。特にカルモジュリン遺伝子関連QT延長症候群のiPS細胞モデル作製・ゲノム編集技術を用いた変異アレル特異的ノックアウトによる遺伝子治療は、最先端の手法を組み合わせた新規性・独創性が高く評価され、2016年米国心臓病学会においてBest Abstract Awardを受賞した。他の疾患特異的iPSモデルに関しても、組織学的・電機生理学的手法による疾患表現型の解析を進めており概ね順調である。本年度は、遺伝性不整脈疾患の病態解明を目指し、以下の研究を行い論文発表を行った。1.LMNA関連心筋症における心症状発症リスク因子の解析LMNA遺伝子は、核膜の裏打ち蛋白であるlamin A, Cをコードし、その遺伝子異常によりlaminopathyと呼ばれる様々な疾患を引き起こす。心臓では、拡張型心筋症+心臓伝導障害を呈することが知られている。我々は、77症例、45家系におけるLMNA関連心筋症多施設コホート研究により、truncation mutationが心臓伝導障害、心房性不整脈、左室駆出率低下早期発症のリスク因子であることを見出した。本知見により遺伝子解析は診断のみならずリスク層別化にも有用である可能性が示唆され、truncation mutationキャリアーはより注意深いフォローが必要であると考えられる。SCN5Aは電位依存性心臓ナトリウムチャネルαサブユニット(NaV1.5)をコードし、その遺伝子異常により様々な遺伝性不整脈疾患が引き起こされることが知られている。中でもSCN5A-D1275N変異は、心臓伝導障害や拡張型心筋症を呈する特徴があり、疾患発症メカニズムは未だ解明されていない。我々は、SCN5A-D1275N患者

由来hiPSC分化心筋においてナトリウムチャネルコンダクタンスの低下、NaV1.5蛋白発現量の低下を認め、これらのNav1.5機能低下は、患者の心臓伝導障害に合致する所見と考えられた。また、そのメカニズムにチャネル蛋白のユビキチネーション促進が関与していることを示した。今後、本hiPSCモデルを用いたSCN5A-D1275N関連心臓ナトリウムチャネル病の更なる疾患発症機序解明、治療法開発への応用が期待される。LMNA関連心筋症における表現型、遺伝型解析、また、複数の遺伝性不整脈疾患において患者iPS細胞を用いた疾患モデル構築、発症メカニズムの解明を行っており、論文発表も行い、進捗状況は概ね順調と考える。1.カテコラミン誘発性多形性心室頻拍(CPVT)関連リアノジン受容体変異に関する3Dシミュレーションモデルを用いた検討CPVTは、運動時に重症心室性不整脈による失神、突然死を来す遺伝性不整脈疾患であり、約70%に心臓リアノジン受容体(RyR2)をコードするRYR2遺伝子の変異を認めが、巨大な蛋白なため変異チャネルの機能解析は困難である。本研究では、CPVT症例にて検出されたRYR2変異93個に関して凍結電顕3Dシミュレーションモデルを用いた構造学的検討を行った。結果、アミノ酸の電荷・極性の変化を来す変異だけではなく、チャネルの重要な部位(ドメイン間のヒンジ部、チャネル孔、FKBP蛋白結合部位、Caセンサー)に近接する変異が多く認められ、これらの変異によりリアノジン受容体が容易にCaを放出し催不整脈性を来すと推察された。本研究により、3DモデルがRyR2チャネル機能異常の推察に有用である可能性が示唆された。2.心臓電位依存性L型カルシウムチャネル(LTCC)のイオン選択性異常によるQT延長症候群、ブルガダ症候群オーバーラップ症例における患者由来iPS細胞研究LTCCは、Caイオン選択性に関してイオン孔に"グルタミン酸リング(EEEE)"が非常に重要である。我々は、リングの一つのグルタミン酸がリシン(K)に置換される変異が検出されたQT延長症候群症例において、患者由来iPS細胞を作製し、分化心筋の解析を行った。パッチクランプ法を用いた電気生理学的機能解析では、患者由来iPS細胞分化心筋では、イオン選択性が低下したことによると思われる内向きCa電流の低下、異常な遅延内向きNa電流を認め、健常人由来分化心筋と比較し、有意な活動電位持続時間延長を認めた。これらの機能変化は、患者の表現型に合致する所見と考えら、今後、本iPS細胞モデルを用いた薬効評価を予定している。iPS細胞を用いたヒト心臓疾患モデル研究には、iPS細胞由来心筋細胞の未熟さ、心筋の型が一様でない等の課題がある。これらの課題にもチャレンジしながら詳細な解析を目指す。また、電気生理学的解析による各イオンチャネル電流と活動電位の変化の関係に関しては、in silicoモデルを用いて両者の関連を検討していく。(現在in silicoモデルは開発中)また、疾患モデルとして確立した後、薬剤スクリーニングや遺伝子治療による新規治療法の開発を目指す。
日本の特許・実用新案活動と技術革新の型、製造力水準の連関に関する研究

以下の点を明らかにできた。第1に、知的財産権や提案活動の業種別状況を特許・実用新案などの出願件数からみると、特許は電気機械、化学が中心、実用新案は電気機械、自動車ほかが多く、総提案件数は自動車ほか、電気機械が多い。提案件数は自動車産業でのウェイトがとくに高い。第2に、研究開発費対売上高比率の高い企業ほど特許件数は多いが、同比率は実用新案とは統計的に有意な関係にない。知的財産権の性格が異なるのである。第3に、提案件数が多い企業ほど知的財産の件数も多いけれども、1人当りの提案件数は研究開発費対売上高比率と統計的に有意な関係はない。実用新案も提案件数とは統計的に有意な関係にある。第4に、日本における品質向上の管理基準は、不良の抑制など統計的品質管理(SQC)と顧客ニーズの充足とからなるが、顧客満足基準という顕著な市場重視型が製品競争力の強さと直結した。その達成のために日本企業の全社的品質管理(TQC)が位置づけられ、それを経営管理的に支援し推進した有力な仕掛が提案制度でありQCサークル活動である。第5に、日本の提案制度は「考える習慣づくり」を通じて全社的な改善マインドを滋養し、スローガンとしての品質向上やコスト削減に作業者が「自主的」に取り組む体制づくりなど、目標管理の経営姿勢から全員参加を要請する改善推進型であった。それらの成果面での実態は、小さな改善・提案が数量的にみてほとんど大半であり、企業(または事業所)全体としての小改善の量的積み上げによる「累積効果」が強調されてきた。第6に、品質管理(QC)活動の成果を提案活動成果の量的拡大という形で数量的に見いだすことは1960年代半ばから70年頃まではできない。日本で1人当りの提案件数でみた提案活動が活発になったのは、それがQCサークル活動など小集団活動などと一体化した第1次石油危機以降、あるいは79年以降である。本研究の目的は、第1に、日本の技術開発力が国際的にどのような位置にあるかを日本の特許・実用新案活動との関連で実証的に研究し、第2に、日本の製造現場(加工・組立産業)におけるQCサークル活動などの改善提案制度を、日常的な製品・工程の改良活動としていかに評価できるかを、実証分析を通じて示すことである。今年度の研究の結果、以下の点を明らかにできた。第1に、日本の提案制度が全員(多数)参加型で、改善推進型であり、企業(または事業所)全体としての小さな改善の量的積み上げによる「累積効果」が重視されている。第2に、提案の主体はあくまで個人であり、個人が落ちこぼれないようにする助政策としてサークル活動(小集団活動)が必要になる。一方、アメリカの提案制度は開発型であり、アイデア提案を特徴とする。効果額でみると、アメリカの水準はきわめて高い。第3に、日本で提案活動が活発になったのは、QC活動などと同様、第1次石油危機以降である。第4に、特許は電気機械、化学が中心、実用新案は電気機械、自動車ほかが多く、総提案件数は自動車ほか、電気機械が中心である。自動車産業での提案件数のウェイトが高い。第5に、研究開発費対売上高比率の高い企業ほど、特許など知的財産の件数は多い。一方、それは実用新案については統計的に有意な関係にない。知的財産権のうちの特許出願件数と研究開発費との間に正の相関関係がある。

第6に、提案件数が多い企業ほど、知的財産の件数も多い(ただし、1人当りの提案件数については、統計的に有意な関係はない)。第7に、研究費比率と統計的に有意な関係を示さなかった実用新案も、提案件数とは統計的に有意な関係にある。以下の点を整理できた。第1に、日本における品質の定義は、製品仕様の安定、バラツキの管理、不良の抑制など統計的品質管理(SQC)基準を満たすことを第1段階とし、顧客ニーズの充足を基準とする第2段階を今日では主としている。これら2つの基準を達成するために日本企業の全社的品質管理(TQC)が位置づけられており、その無限の集団責任体制という性格が「人海戦術」をもたらしやすい。第2に、日本の提案活動は全員参加を要請し、企業(または事業所)全体としての小改善の量的積み上げによる「累積効果」あるいは「改善活動へ取り組む態度」が重視されている。この点、提案の主体である個人が落ちこぼれないようにする補完策としてサークル活動(小集団活動)が機能している。第3に、品質管理(QC)活動を重視する際、質的成果に対応する「量的成果」を、1960年代半ばから70年頃に見いだすことはできていない。日本の提案活動が件数面で活発になったのは、QC活動などと一体化する第1次石油危機以降、あるいは79年以降である。提案件数は1975年頃から80年前半に激増し、80年代中葉ないし後半に量的拡大から質的向上への転換が図られた。第4に、日本型品質管理の評価について、作業者の高密度の関与・参画を要求するとか、人的努力に多くを依存するシステムという評価(あるいは「ストレスによる管理」という指摘)がある。つまり、「担当者の緊張と努力の継続」で品質が実現していたが「同じ結果をもっと要領良く」する必要がある。
鉄道時代における英国土地貴族の所領経営・家産管理と企業者活動に関する研究

本研究は、英国屈指の伝統的大土地所有貴族・デヴォンシア公爵が、ランカシア最北端の新興工業都市バロウ・イン・ファーニスを舞台に展開した「地主企業家」ともいうべき企業者活動に関する実証的な研究である。結果は次の通り。まず第1に、彼の企業者活動が、所領経営(Estate Management)及びその延長線上の利害に先導されて、資本経営(Capital Management)に自らの立脚点の一つを移す過程であることを明らかにした。具体的には、彼は、1846年に鉄鉱山及びスレート採石所の開発手段としてファーニス鉄道を開業し、1860年代にバロウ・ヘマタイト鉄鋼会社を創設し、そして1870年代初頭には世界商品=鋼レールの輸出を軸にした一連の産業企業を創設した。それらは全体として土地利用の地域的生産力構造をなすものであった。最初は「私有財産的鉄道」として、次には`Furness-Cavendish Organism'として、最後には「ファーニス産業帝国」として、公爵家はその地域的生産力を掌握した。第2に、彼の企業者活動が地主財政に如何なる効果をもたらし、また彼の企業者活動にとってそれが如何なる役割をはしたのかを明らかにした。公爵家財政は、土地所有の「富」が大規模に資本に転化する機構として機能し、同時に投資収益の資本への再投資という資本循環そのものを内包するものであった。かくして、公爵家は自らのうちに資本家魂を抱え込むことになった。第3に、20世紀初頭における同家の「株式・債券保有貴族」への転身と比較して、19世紀の土地貴族の企業者活動を歴史的な意味を検討し、それらが19世紀ブリティッシュ・エンパイアに独特な「資本=土地所有コンプレックス」の具体的な実相であったことを明らかにした。結果は次の通り。(1)平成15年度科学研究費補助金は追加採択分に関連して執行期間が比較的短期になったために、海外調査による資料収集とそのためのIT環境の整備に限定せざるを得なかった。(2)平成2月9日から23日の2週間で海外調査を実施した。それは英国カンブリア県に所在するCum-bria Record Office (Barrow-in-Furness) (140 Duke Street, Barrow-in-Furness, Cumbria, LA14 1XW, England)における資料収集が主たるものである。収集資料は、1867年に設立された自治都市Barrow-in-Furnessの市議会議事録を中心とするものである。議事録は、設立当初から1890年までが手書き資料の形態で5分冊に製本され所蔵されている。収集したのは、うち4分冊分で、1867年から1889年4月2日に開催された特別議会までの議事録である。それは、月例議会及び特別議会の様子を詳細に伝えるもので、本文計1952頁、差し込み資料等77頁に及ぶものである。同文書館で収集した他の資料には、土地販売告示資料(1854年)、市議会関連新聞記事(1887-1896年)、地方政治風刺画(1886-9年)等がある。(3)入手は、600万画素の一眼レフ・デジタルカメラでの撮影によるものである。撮影はノート型パソコンとの連結によりカメラ内蔵メモリの限界を克服し、実施された。渡航前に、高性能パソコンを購入し、画像処理のためのIT環境の整備を行った。

(4)利用可能形態への画像処理及び目録作成と並行して行う資料分析作業は16年度の課題となるが、入手資料は、1846年のファーニス鉄道開通後、急速な発展を遂げた新興の工業都市における都市共同業務を地方政府がどのように担ったのか、またそのことが当該地域を支配する「産業帝国」の利害、また所領経営の延長線上の利害により工業化を先導し「産業帝国」を支配するに至ったデヴォンシア公爵家の土地所有独自の利害とのどのように関連したのかを示す何ほどかの手掛かりを与えるものと思われる。すなわち19世紀イギリスにおける「資本の地域支配」と「土地所有の地域支配」との関係やそのコンプレックスを示す史実の発掘が期待される。(1)研究の目的は、英国屈指の伝統的な土地貴族デヴォンシア公爵が、ランカシア最北端の新興工業都市バロウ・イン・ファーニスを舞台に展開した地主企業家(landed Entrepreneur)ともいうべき企業者活動に関する史資料の収集とその分析にある。(3)収集した資料は1889年から1894年までの自治都市Barrow-in-Furnessの市議会議事録である。これにより昨年収集した1867年の設立から1894年に至る現存する手書き市会議会議事録(本文計2548頁、差し込み資料多数)のすべてを入手した。本年度は主としてこの議事録の内容に関する詳細な目録作りを行った。地方議会関係では、他に市議会関連新聞記事(1887-1896年)、地方政治風刺画(1886-9年)等の目録も作成した。(4)また、今回収集するのを断念せざるを得なかったDevonshire Collection関連資料に関しては、デヴォンシア公爵家の「土地貴族」から「株式・債券保有貴族」への転身に関わる資料を整理し、目録化した。
高周波加熱におけるプラズマ輸送と制御

1.高周波加熱と電流駆動に伴う諸現象、こくにプラズマ輸送と制御について研究の現状と問題点を大、小のワークショップで議論し、今後の研究課題を検討した。2.理論・シミュレーションの研究ー(1)加熱、電流駆動のプラズマ輸送への影響をシミュレーションにより検討するとともに系統的な理論のモデル化に着手した。(2)高周波電磁場による巨視的不安定性の制御を示した。(3)プラズマと高周波電磁場相互作用の基礎過程を解明し、とくに加熱効率の向上、新しい粒子加速、アンテナとプラズマ相互作用が検討された。これらの問題解明に有効な新しい数値計算法が開発された。3.高周波加熱におけるプラズマ輸送と制御の実験ー(1)ICRF遅波加熱におけるポロイダルモード制御の有効性を検べるとともに、速波による加熱のためにモード制御のアンテナを試作した。(2)一方、IBW加熱の実験では波の伝播,吸収,モード変換を観測し、理論と一致することが示された。4.高周波駆動プラズマにおける輸送と制御の実験ー(1)本実験のターゲットプラズマとして必要不可欠な電流駆動プラズマを次の3つの方式によって形成し得た。(a)低域混成波電流駆動プラズマ(b)電子サイクロトロン電流駆動プラズマおよぶ(c)高周波トカマクプラズ。(2)これらのプラズマの高エネルギー電子流の生成過程を、試作した軟X線トモグラフ,ならびにサイクロトロン輻射スペクトル分析器によって検べた。(3)これらのプラズマの輸送過程を解明するための散乱計測装置とプローブ測定装置を試作した。(4)短パルス電圧を印圧してトカマクの電流分布の変化を検べた。5.高周波加熱プラズマの計測ー(1)新しいイオン温度測定法である駆動散乱法を開発研究中である。これに必要なパワー変調型高出力レーザービームが試作された。(2)大振幅波によるプラズマの形態変化とプラズマ輸送とが検べられた。
ポリヤコフ・ループ効果を取り入れた格子QCDの強結合展開に基づく相図の解明

「格子量子色力学(格子QCD)における新しい格子フェルミオンの有用性とその相構造」について研究しました。非摂動的解析の強力な方法である格子QCDは,時空を離散化することによってモンテカルロ計算による経路積分の実行が可能になります.しかし,格子上のフェルミオンにはカイラル対称性などQCDに不可欠な性質を課すと余分な自由度が出現する問題があります.この問題を解決する方法が現在までいくつか提案されていますが、現状の格子フェルミオンは計算コストが高いか現実のQCDを実現できないという問題を抱えていました。近年、格子QCD数値計算を大幅に高速化しかつ現実のQCDを実現できるフェルミオンが提唱されました。この格子フェルミオンを格子QCDに応用するためには数値計算上の性質を調べる必要があります。その指標となり得るのがAoki相(パリティ対称性が自発的に破れた相)の有無とその性質です。私は、この新しい格子フェルミオンにおいて、Aoki相が存在しカイラル極限を定義できるかどうかを調べました。昨年度は、強結合極限における相構造とパイオン質量を解析することで、カイラル極限を示しましたp検証手法は、二つの方法(ホッピングパラメータ展開、有効ポテンシャル)を用いてきましたが、ホッピングパラメータ展開において一部の高次項は無視していました。そこで、ホッピングパラメータ展開の高次項を考慮し、計算を行いました。結果として、高次項を考慮しても、カイラル極限を定義できることを示しました。これらの結果から、この新しい格子フェルミオンは実際に格子QCDの数値シミュレーションにおいて用いることができるということを強く示唆していることがわかります。それゆえ、これらの結果は格子QCDの低コスト数値計算に向けて非常に重要な結果です。また、強結合格子QCDの手法を応用して、物性物理学におけるトポロジカル絶縁体におけるパリティ対称性が破れた相の有無について調べています。有限温度・有限密度における格子量子色力学(QCD)相図の性質を理解するために、第一原理に基づく格子QCDの強結合展開を用いて研究を行った。強結合極限を超えて、有限結合定数効果を評価することは現実のQCD相図を理解するうえで非常に重要である。格子QCDの強結合展開に非閉じ込め相転移の秩序変数であるポリヤコフ・ループの効果を取り入れ、それに対するQCD相図への影響を調べた。具体的には、カイラル相転移と非閉じ込め相転移に関して調べた。ポリヤコフ・ループ効果の評価は、これら2つの相転移を同時に議論することが可能になるという観点から必要不可欠である。具体的結果としては、ポリヤコフ・ループ効果により、(1)カイラル凝縮が高温領域で減少しやすくなること(2)カイラル相転移線が低温方向に下がること(3)ゼロ密度において、カイラル相転移温度が第一原理数値計算であるモンテカルロ計算に近いこと(4)ゼロ密度において、カイラル相転移と非閉じ込め相転移がほぼ近い温度であることが挙げられる。これらの研究において、第一原理に基づいてカイラル相転移と非閉じ込め相転移を含む定式化を行い、QCD相図の性質を理解を進めた。また、格子QCDの強結合展開における高次項についても評価を行った。具体的内容としては、(1)低温・高密度領域において中間的密度相があること(2)臨界点が高温・低密度側へ移動することが示唆された。以上の結果は、QCD相図におけるポリヤコフ・ループ効果の重要性を示し、現実のQCD相図の性質を明らかにしていくうえで、非常に重要な結果であると考えられる。「格子量子色力学(格子QCD)における新しい格子フェルミオンの有用性」について研究しました。この格子フェルミオンを格子QCPに応用するためには数値計算上の性質を調べ,場合によっては適切な改良を加える必要もあります。私は、この新しい格子フェルミオンにおいて、パリティ対称性が自発的に破れた相が存在し、カイラル極限を取ることができるかどうかを調べました。具体的には、強結合極限における相構造とパイオン質量を定量的に計算しました。検証手法においては、二つの方法(ホッピングパラメータ展開、有効ポテンシャル)を用いて調べました。具体的結果として、(1)特定のクォーク質量領域にパリティ対称性が自発的に破れた相が存在する。(2)パイオン質量がその相境界で無質量南部-Goldstoneボソンになるので、カイラル極限を定義することができる。

非摂動的解析の強力な方法である格子QCDは,時空を離散化することによってモンテカルロ計算による経路積分の実行が可能になります.しかし,格子上のフェルミオンにはカイラル対称性などQCDに不可欠な性質を課すと余分な自由度が出現する問題があります.この問題を解決する方法が現在までいくつか提案されていますが、現状の格子フェルミオンは計算コストが高いか現実のQCDを実現できないという問題を抱えていました。近年、格子QCD数値計算を大幅に高速化しかつ現実のQCDを実現できるフェルミオンが提唱されました。この格子フェルミオンを格子QCDに応用するためには数値計算上の性質を調べる必要があります。その指標となり得るのがAoki相(パリティ対称性が自発的に破れた相)の有無とその性質です。私は、この新しい格子フェルミオンにおいて、Aoki相が存在しカイラル極限を定義できるかどうかを調べました。昨年度は、強結合極限における相構造とパイオン質量を解析することで、カイラル極限を示しましたp検証手法は、二つの方法(ホッピングパラメータ展開、有効ポテンシャル)を用いてきましたが、ホッピングパラメータ展開において一部の高次項は無視していました。そこで、ホッピングパラメータ展開の高次項を考慮し、計算を行いました。結果として、高次項を考慮しても、カイラル極限を定義できることを示しました。これらの結果から、この新しい格子フェルミオンは実際に格子QCDの数値シミュレーションにおいて用いることができるということを強く示唆していることがわかります。それゆえ、これらの結果は格子QCDの低コスト数値計算に向けて非常に重要な結果です。また、強結合格子QCDの手法を応用して、物性物理学におけるトポロジカル絶縁体におけるパリティ対称性が破れた相の有無について調べています。本研究の手法である格子QCDの強結合展開を用いて有限温度・密度の相図の研究を行うだけでなく、新たに低コスト数値シミュレーションを実現する新しい格子フェルミオンの性質(相構造)を調べた。この研究結果からそのフェルミオンの有用性を示すことに成功し、低コスト数値シミュレーションの実現へ向け貢献した。この研究結果は基礎物理学研究所における研究会でポスター賞受賞し、高い評価を受けている。本研究により「格子QCDにおける新しいフェルミオンの有用性」を示唆することができましたが、実際にこのフェルミオンによる数値シミュレーションを行うためには、さらに詳しくこのフェルミオンの性質を調べ、有用性を確立していく必要があります。具体的には以下二つの方向性を挙げることができます。(1)ホッピングパラメータ展開や有効ポテンシャルにおける近似を改善する計算(2)平均場近似を超えた効果、有限結合定数効果を含む解析これらを調べることで、新しい格子フェルミオンの実現に向けた基礎付けを行います。
堆積物として残らないごく小規模噴火の痕跡を火山灰土中から検出する試み

明瞭な地層として残らないごく小規模噴火の発生頻度を評価するために、火山灰土壌中に懸濁した噴火の痕跡を抽出することを目指した結果、一部の粘土鉱物が噴火を示唆することが判明した。しかし、その含有量はごく少量のため、噴火の頻度を特定するまでは至っていない。一方、放射性炭素年代測定法の有用性を評価した結果、古文書記録ときわめて整合的な結果を得ることができ、分析試料を厳選することで正確な年代決定が可能なことが判明した。本課題は明瞭な噴出物として残されないごく小規模噴火の痕跡をそれらを包含した土壌層中から見いだすことにより、より詳細な火山噴火史を構築することにある。本年は土壌層中からごく小規模噴火に由来する物質を検出する方法を確立することを目的に行った。対象として中朝国境上の白頭山において採取した10世紀噴火を挟在する湖底ボーリングコア試料を用いた。この湖底コアとの対照試料として北東麓および山頂の土壌層について分析・検討を行った結果、両者では粘土鉱物組み合わせに相違が認められ、山頂部の試料では黄砂成分に加え、水蒸気噴火を特徴づけるスメクタイトが含まれていた。規模の小さな噴火の影響を反映しにくい火口から20km以上離れた山麓部の試料での粘土鉱物は黄砂成分のみであることから、白頭山地域ではスメクタイトが小規模噴火を示唆しうることが判明した。この観点に基づき湖底コア試料中の10世紀巨大噴火の上下の堆積物について粘土鉱物の検討を行ったところ、10世紀噴火以前の堆積物中では一部スメクタイトの存在が確認できるなど、明瞭な噴出物として残っていない噴火の痕跡を見出すことができた。これについて古文書等の噴火記録との照合を試みたが、10世紀以前の記録が見つからず、この結果の妥当性については問題が残された。一方、10世紀以降の堆積物では巨大噴火堆積物の湖への再堆積成分が多いため、X線回折において粘土鉱物の微弱なピークしか得られず、噴火の有無を確認するまでは至っていない。湖底コアから目的とした微小噴火の痕跡を見出すまでは至っていないが、今回の10世紀前後の堆積物の解析から、10世紀噴火以前千年程度では多量の再堆積物をもたらすような規模の大きな噴火は発生していないことが示唆された。本年度は、北東北の十和田火山、南九州の霧島火山群の2カ所についても調査・土壌試料採取し、予察的な検討を開始した。本研究は明瞭な噴出物として地層中に残らないごく小規模噴火の痕跡を火山灰土層中から見いだすことで、より詳細な火山噴火史を構築することにある。以上の目的に対し、火山灰土壌層中に隠れた噴火の痕跡として粘土鉱物に着目したが、噴火を示唆するスメクタイトの含有量はごく少量のため、その分析方法を確立する必要があり、今年度もその方法について引き続き検討を行った。昨年度分析を試みた中国・白頭山で採取した湖底コア試料について、試料を再処理することで粘土鉱物の濃縮を行った。その結果、黄砂成分と一致する粘土鉱物を見いだすことは可能となったが、噴火を示すスメクタイトの有無をいえるまでは現状では至っていない。白頭山コア試料では10世紀巨大噴火を挟んだ上下の堆積物で、下位では処理なしで明瞭な粘土鉱物のピークを得られるなどその含有量が異なる。黄砂の堆積量がほぼ変わらないと仮定すると下位は圧密の効果が大きく粘土鉱物の濃縮がかかっているといえ、その層厚から堆積期間を推定すると10世紀噴火以前は少なくとも2000-2500年間は大規模な噴火活動を行っていないことが判明した。白頭山の大規模噴火の周期は1300年程度とされてきたが、実際にはこれよりも長いと結論づけられた。2011年3月に噴火活動を開始した霧島火山群・新燃岳周辺地域において火山灰土壌、及び火山灰を採取し、同様な分析を行った。2011年噴火とその前の享保噴火では、大規模なマグマ活動に先行して小規模な水蒸気噴火が発生している。粘土質火山灰層として残されている試料ではスメクタイトの存在を確認でき、白頭山試料の場合と同様にスメクタイトの有無が小規模噴火を特徴づけることは判明した。しかし、それらの下位の火山灰土層からは黄砂に相当する粘土鉱物の存在は確認できるが、スメクタイトの有無については方法論とともに再検討が必要である。以上の目的に対し、火山灰土壌層中に隠れた噴火の痕跡として粘土鉱物に着目し、噴火を示唆するごく少量のスメクタイトを抽出するための分析方法を確立する検討を行ってきた。昨年度まで分析を試みた試料について試料の量を増やすなどの再処理をすることで、粘土鉱物の濃縮を行った。これにより黄砂成分と一致する粘土鉱物を検出することは可能となったが、依然として噴火を示すスメクタイトの有無を確実にいうには困難な状況である。

そのため比較的規模の大きな事象の存在を知ることは可能だが、ある一定規模より小規模なものについての検出は現状では難しく、ごく小規模噴火を検出するためにはさらなる方法論の改善が必要である。一方、本年度は土壌層中のある層位における絶対年代を知る場合、何らかの年代測定を行う必要があるが、その年代値の確かさを検討することが重要であることから、これについての検討を行った。その対象として古文書解析から年代既知とされている十和田火山の平安噴火の噴火年代について炭化樹幹試料を用いた14Cウィグルマッチングにより検討を行った。試料は噴出物中から採取した2樹幹を用いて年代測定を行い、それぞれの試料の枯死年代を求めた。その結果、使用した樹幹の年輪数が必ずしも十分でなかったため誤差が大きいが、2試料ともに文献から求められた西暦915年前後に最頻値をもつ確率分布が得られた。これによりこれまで古文書学解析から言われてきた十和田火山平安噴火の噴火年代について,自然科学的な証拠を提出することができたとともに、14Cウィグルマッチングによる年代測定結果の妥当性を示すことができた。対象とする火山での試料を採取し、分析を行うなどの点では順調に進行しているが、当初予定していた方法では火山灰土中から小規模噴火起源と推定される粘土鉱物を同定することができず、その検出方法がまだ確立できていないため。24年度が最終年度であるため、記入しない。非噴火時の堆積物中との小規模噴火における粘土鉱物の組み合わせが異なることから、粘土鉱物を火山灰土中から検出することでより高精細な火山活動史を編むことが可能である。ただし火山灰土中の小規模噴火の痕跡を示すと考えられる粘土鉱物は、ごく微量であるためそれらを検出する方法を早期に確立する。その方策として試料の濃縮をかけることで粘土鉱物のみを抽出していくが、これに加え分析に供与した火山灰土試料が試料の濃縮過程において不足していたことも原因の1つであると考えられるため、国内の火山については再度試料の採取を行い、検出の精度を上げていくこととする。
新規の構造が厳密に制御されたパーフルオロアルキル基化ポリマーの精密合成と表面化学への応用

我々は,鎖末端に複数のパーフルオロアルキル基(Rf基)を有する一次構造の制御されたポリスチレンを合成し,それらのフィルム表面構造解析の結果より,Rf基の表面濃縮挙動がポリマー主鎖の分子量やRf基の導入位置,導入数に依存することを明らかにしてきた.本研究では,Rf基数をこれまでの2,4個から8,16,32個へと増加させ,Rf基の表面濃縮挙動について詳細に検討した.まず,我々が開発した手法により,鎖末端に2,4,8,16個のtert-ブチルジメチルシリロキシメチルフェニル(-PhCH_2OSiMe_2Bu^t)基を有する一次構造の明確なポリスチレンを合成した.-PhCH_2OSiMe_2Bu^t基は,Bu_4NFを用いることで容易に,ヒドロキシメチルフェニル(-PhCH_2OH)基へと変換される.さらに,-PhCH_2OH基とC_8F_<17>COC1との定量的な反応によって,目的とする鎖末端に2,4,8,16,32個の-PhCH_2OC(O)C_8F_<17>基を有する構造の明確なポリスチレンの合成を行った.いずれの場合も,得られた多官能基化ポリマーの収率は定量的であり,目的とする個数の官能基が定量的に導入され,狭い分子量分布と計算通りの分子量を有している.これらの結果は,本合成法が極めて優れた多官能基化ポリマーの合成法であることを示している.このようにして得られたC_8F_<17>基化ポリスチレンは,C_8F_<17>基の導入位置や個数が正確にわかっており,また分子量や分布が厳密に制御されているため,ポリマーの分子量や導入したC_8F_<17>基の位置や個数が,フィル表面近傍,数Åにどの程度のC_8F_<17>基が濃縮するのか,またフィルム最表面の高次構造形成に与える影響を明らかにするには最適のポリマーと考えられる.これらのポリマーフィルムの表面構造を検討するため,接触角,およびX-ray Photoelectron Spectroscopy測定行った結果,C_8F_<17>基化ポリマーよりキャストしたフィルムは,いずれもC_8F_<17>基の大きな表面濃縮能力による高撥水・撥油性が観察された.そしてC_8F_<17>基の濃縮度合いは,ポリマー鎖中に導入されたC_8F_<17>基の個数や位置によって大きく影響することと表面を完全に覆う導入個数が,初めて系統的かつ定量的に示された.我々は,鎖末端に複数のパーフルオロアルキル基(Rf基)を有する一次構造の制御されたポリスチレンを合成し,それらのフィルム表面構造解析の結果より,Rf基の表面濃縮挙動がポリマー主鎖の分子量やRf基の導入位置,導入数に依存することを明らかにしてきた.本研究では,Rf基数をこれまでの2,4個から8,16,32個へと増加させ,Rf基の表面濃縮挙動について詳細に検討した.まず,我々が開発した手法により,鎖末端に2,4,8,16個のtert-ブチルジメチルシリロキシメチルフェニル(-PhCH_2OSiMe_2Bu^t)基を有する一次構造の明確なポリスチレンを合成した.-PhCH_2OSiMe_2Bu^t基は,Bu_4NFを用いることで容易に,ヒドロキシメチルフェニル(-PhCH_2OH)基へと変換される.さらに,-PhCH_2OH基とC_8F_<17>COC1との定量的な反応によって,目的とする鎖末端に2,4,8,16,32個の-PhCH_2OC(O)C_8F_<17>基を有する構造の明確なポリスチレンの合成を行った.いずれの場合も,得られた多官能基化ポリマーの収率は定量的であり,目的とする個数の官能基が定量的に導入され,狭い分子量分布と計算通りの分子量を有している.これらの結果は,本合成法が極めて優れた多官能基化ポリマーの合成法であることを示している.このようにして得られたC_8F_<17>基化ポリスチレンは,C_8F_<17>基の導入位置や個数が正確にわかっており,また分子量や分布が厳密に制御されているため,ポリマーの分子量や導入したC_8F_<17>基の位置や個数が,フィル表面近傍,数Åにどの程度のC_8F_<17>基が濃縮するのか,またフィルム最表面の高次構造形成に与える影響を明らかにするには最適のポリマーと考えられる.これらのポリマーフィルムの表面構造を検討するため,接触角,およびX-ray Photoelectron Spectroscopy測定行った結果,C_8F_<17>基化ポリマーよりキャストしたフィルムは,いずれもC_8F_<17>基の大きな表面濃縮能力による高撥水・撥油性が観察された.そしてC_8F_<17>基の濃縮度合いは,ポリマー鎖中に導入されたC_8F_<17>基の個数や位置によって大きく影響することと表面を完全に覆う導入個数が,初めて系統的かつ定量的に示された.
小型簡易研磨機によるスローアウェイ工具の長寿命化

切削工具にはタングステンやホウ素などのレアメタルが使用されている。長寿命化はレアメタルの使用量削減に繋がる。スローアウェイ工具(TA工具)長寿命化の研究で、刃先を研磨することによって表面の凹凸や傷などを除去することが有効と分かっている。しかしこの研究で使用する従来の研磨機は大型で高価なため技術が普及しないと考え、小型簡易研磨装置を製作し、TA工具の長寿命化の検証を行った。小型簡易研磨装置は研磨テーブルを回転させ、そこにTA工具刃先が自重で接触するようにした。また、TA工具を揺動させ、研磨範囲を広げるようにした。揺動による上下動はリニアガイドを使用して、TA工具と研磨テーブルが常に接触している状態を保持するようにした。研磨するTA工具はCBNとし、研磨材にはダイヤモンド砥粒含有シリコンオイル、研磨時間を2minとした。また研磨テーブルに対し逃げ面角度30°で研磨を行った。研磨前と研磨後のTA工具の刃先を走査型電子顕微鏡(SEM)で確認すると、表面の傷が減少していることが確認できたので、次に切削試験を行った。切削試験では、被削材はSUJ2焼入れ鋼を使用し、NC旋盤で切削速度を50, 100, 150m/minで切削後、逃げ面摩耗量を測定した。研磨ありと研磨無しの摩耗量を比較すると研磨ありの方が摩耗量は少なくなることを検証できた。しかし、従来の研磨機での研究結果と比較すると、どの切削条件においても改善幅が小さかった。これは研磨位置が刃先に集中し過ぎたため刃先が丸くなり、切削抵抗が増えたため、摩耗量が大きくなったと考えられる。今後、研磨角度と研磨時間を見直し、再検証する。
画像直接取り込みによる超音波断層画像の画像ファイリングシステムの開発

1.超音波画像のデジタル画像化超音波断層画像装置の画像出力端子と,画像入力ボードを内臓するパーソナルコンピュータとを接続した.これによってコンピュータのモニタ上にリアルタイムでの画像表示が可能となった。超音波検査中に画像入力を行い,必要に応じて,静止画像の取り込み,あるいは動画像の取り込みを行った。検査終了後にコンピュータ上でデータベースソフトにより症例情報と画像データのリンクを行い,光磁気ディスクにデータを保存した.これら画像については必要に応じ,画像処理を行った。また再閲覧時などに特に必要とされない再走査や走査ミスに起因する不要画像の一部消去の操作はきわめて簡便に行うことができた。これによって画像検索が非常に容易となり,特に動画像においては,従来用いられてきたビデオテープへの保存法と比較して有効で、教育用としての効果は大きいものと考えられた。2.現状における問題点パーソナルコンピュータを基盤として実施した本研究において、画質が必ずしも十分なレベルに達していない場合があった。デジタル変換時における画素数が十分に得られなかったために画像サイズを縮小せざるを得ず,そのために非常に小径の病変に対しての認識が困難な場合があった。特にこの傾向は静止画像によって微細な変化を観察する際に影響が大きかった。これに対しては,さらに高性能なアナログ/デジタル変換素子を有する画像入力ボードの活用によって対応をはかりたい。