hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
薬物誘発性QT延長症候群の分子機序とその防止

研究申請者は、薬物誘発性QT延長症候群の分子機序について、共同研究者の米国ユタ大学Sanguinetti教授らとともに世界に先駆けて独自の仮説を提唱している。本申請計画の2年間にわたる本研究の結果いくつかの新しい知見を得ることができた。具体的な成果としては、1)薬物結合部位として可能性の高いアミノ酸塩基を変異させたHERG遺伝子を数多く作成し、2)それらを利用していくつかの薬物について実際に薬物結合部位を想定し、3)HERGチャネルと薬物の相互作用に関してその分子機序をある程度解明した。実際に行ったのは、HERGチャネルのチャンネル内の内腔を形成するドメインS6とポア領域のアミノ酸を一つずつAlaに置換した変異遺伝子を作成し、それらをアフリカツメガエル卵母細胞に発現させて得たイオン電流に対する作用を検討した。methanesulfoanilide系第III群抗不整脈薬E-4031,Dofetilide, Sotalol non-methanesulfoanilide系第III群抗不整脈薬Amiodarone, Dronedarone, Nifekalant, Bepridilについて共通の薬物結合部位(F656)を明らかにし、日本循環器学会(2003),日本薬理学会年会(2004)にて発表した。その内容は現在投稿準備中である。本年度は、ほぼ研究計画の内容に沿って実験が実施できた。I.薬物に耐性を示すHERG遺伝子の作成:まず、第III群抗不整脈薬に抵抗性を示すQT延長を示す患者について遺伝子検索をし、HERG595のKがEに置換あることを発見した。次いで、この遺伝子をアフリカツメガエルの卵母細胞に発現させ、発現電流に対する抗不整脈薬の効果を検討した。そして、(1)この変異遺伝子がdominant negative型の電流抑制を生じること、(2)nifekalantを始めとする第III群抗不整脈薬に抵抗性を示すこと、を明らかにした。これらの実験結果を臨床所見を良く反映した。当初の計画に従い、dronedaroneとamidoaroneのHERGチャネル内結合部位を決定した。その結果、従来のmethanesulfoanildie系の第III群抗不整脈薬と共通の結合部位を示すことが判明した。Dronedaroneはamidoaroneから巨大分子であるヨードを2個除去しさらにmethanesulfoanildie基を結合させた構造であり、全く異なる分子構造が何故同じ部位にて結合するかを現在3次元構造のシミュレーション等を用いて解析中である。本年度は、昨年度の研究計申の延長として実験が実施できた。I.薬物に耐性を示すHERG遺伝子の作成:昨年発見した第III群抗不整脈薬に抵抗性を示すQT延長を示す患者の原因遺伝子HERG K595Eの発現電流に対する抗不整脈薬の効果を引き続いて検討した。II.チャネル内の薬物結合部位の決定:昨年度のdronedaroneとamiodaroneに引き続いてsotalolとazimilideのHERGチャネル内結合部位を決定した。その結果methanesulfoanildie系の第III群抗不整脈薬にはmethnesulfonanilideの分子構造の有無にかかわらず、チャネル内に薬物分子がトラップされる現象が生じることが判明した。同じ分子構造の薬物分子が何故違う部位にて結合するかを3次元構造のシミュレーション等を用いて検討し、methanesulfoanildie基が必ずしも結合部位を決定しないことが明らかとなった。
水流の表面波動抑制による水車性能向上に関する試み

本研究では,凸面上を流下する自由表面流れに発生する定在波を対象に,その発生形態の整理と発生機構の解明,および波状変形の抑制方法に関する知見の獲得を目指した.水車に流入する水流に波状変形が発生すると,水流が水車ランナに作用する位置が最適位置から外れる.そのため,波状変形の抑制は水車性能向上の観点から重要である.この波状変形は,流れ方向と直交方向に一定間隔で定在的に発生し,流れ方向に筋をなす.凸面上を流下する水流は曲面部において流れ方向を水平から鉛直方向へと変え,重力の作用により加速流れとなる.落下水流には流路壁面との間にせん断力が作用し,その他に遠心力,重力,水の表面張力等が関係すると考えられる.多くのパラメータの影響が考えられるこの現象において支配的なパラメータの抽出に取り組んだ.重力の作用を無視すべく水中で加速回転させた円筒外周表面の流れ場について,色素を円筒表面に塗布した可視化方法により,回転方向に回転軸を有する渦が,円筒の回転軸方向に一定間隔で形成されることが観察された.この渦構造は回転円筒の減速時に見られ,加速時には見られなかった.この事実から,壁面に沿う流れが壁面との間に作用するせん断力により減速されることが定在波の発生に影響することが示唆された.平成30年度は,CFD(数値流体力学)解析により,コンピュータ上での現象の再現と解明に注力した.自由表面流れをVOF法により計算し,計算格子や乱流モデルについても検討した.しかしながら,自由表面における定在波の発生は再現できなかった.その原因として,計算負荷と計算コストの観点から格子数に現実的な上限があり現象の分解能が不足していたこと,および計算モデルにおいては現実に存在する自由表面周囲の気流の影響までを考慮するに至らなかったことを考えている.空気と水流との相互作用まで含んだ更なる検討を実施する必要がある.本研究では,開放型貫流水車の水流導入に使用している曲面流路に代表される,凸面上を水流が流下する際にその自由表面が波状に変形する機構の解明,さらにその波状変形の抑制により水車性能を向上させるための知見の獲得を目的としている.波状変形は,流れ方向の直交方向に一定間隔で定在的に発生し,波の山部が流れ方向に筋をなしている.この現象には,落下水流に作用する遠心力と重力,水の表面張力等が関係していると考えられる.また,水が凸面上を流下する際には,重力の作用により加速流となっている.このように,変形機構に影響しうるパラメータが多く存在し,すべての影響を把握することは容易ではない.そこで,平成28年度は,凸面上にある水に遠心力のみが作用する条件について検討することとした.具体的には,水中にて円筒を回転させ,その際の円筒外周表面に形成される流れ場を可視化した.回転速度を監視するためにロータリーエンコーダを設置し,エンコーダからの信号を撮影装置とモータとの同期にも利用した.実験装置を設計,製作した.流れ構造の観察には表面塗布法を採用した.表面塗布法では,蛍光色素を混ぜた液体糊を円筒表面に塗布して乾燥させたのちに,円筒をその回転軸が鉛直になるように水中へ設置し,回転開始と同時に色素のフローパターンをハイスピードカメラで画像として取得した.円筒外径は一定とし,モータ回転数の制御によって円筒の角加速度を変化させた.結果は次のとおり.1)円筒表面には一定間隔でマッシュルーム状の渦が形成され,これは凹面に形成するゲルトラー渦に類似した構造である,2)渦の形成は円筒の角加速度が増加して一旦低下するときに始まり,角加速度が増加する過程では観察されない,3)発生した渦は円筒の半径方向外側に直線的に移動していく,4)角加速度の増加とともに渦間隔は小さくなり,発生する渦の大きさには顕著な差は見られない.多くの要因が関係する凸面上の流体に生じる不安定性に対して,要因を簡素化しうる試験装置を設計,製作した.次に,その装置を用いて,実験的に凸面上の波状変形につながる因子の一つと考えられる渦構造を捉えることができた.渦構造の可視化に使用した塗料の選定,塗布法については試行錯誤があり時間を要したが,渦構造の形成過程を可視化できたことで,今後の研究の方向性を見出すことができつつある.以上のことから,当初の予定どおり研究は進展していると判断している.本研究では,開放型貫流水車の水流導入に使用している曲面流路に代表される,凸面上を水流が流下する際にその自由表面が波状に変形する機構の解明,さらにその波状変形の抑制により水車性能を向上させるための知見の獲得を目的としている.波状変形は,流れ方向と直交方向に一定間隔で定在的に発生し,流れ方向に筋をなしている.この現象には,落下水流に作用する遠心力と重力,水の表面張力等が関係していると考えられる.また,水が凸面上を流下する際には,重力の作用により加速流となっている.このように,変形機構には多くのパラメータが影響している可能性があり,渦形成に直接的に関わる条件の抽出に取り組んでいる.その中で,平成28年度の研究において,水中で回転する円筒外周表面において,円筒の回転角加速度の減少時に周方向に伸びる渦構造が形成し,その渦構造が回転軸方向に一定間隔で存在することを明らかにしている.

これは,凸状の固体壁面近傍に発生する不安定性がせん断応力の作用により減速されることが直接的な原因であることを示唆していると考え,平成29年度は凸状曲面流路と水流との間に作用するせん断応力の大きさと定在波の発生状況との関係評価に努めた.具体的な方法として,開放型貫流水車の水流導入に使用している曲面流路を対象として,その流路表面に流れ方向に移動する不織布のシートを設けた.このシートは上流,下流いずれの方向にも移動することができ,移動速度を変化可能とした.水は曲面流路表面のシートに沿って流下するため,シートの移動により固体壁面と水流との間に作用するせん断応力を変化させることが可能である.流れ場はハイスピードカメラによって直接的に観察,評価した.その結果,水流自由表面に発生する定在波の大きさについてはシートの移動速度により明確な変化があることが確認された.一方で,定在波の間隔については大きな変化は認められなかった.凸面上を流下する自由表面を有する流れに生じる不安定性に対して,その発生因子として考えられる遠心力および固体壁面と流体との間に作用するせん断応力の影響のみを評価するために,平成28年度から継続して重力,表面張力が無視できる水槽中での回転円筒表面に発生する不安定性の解明をおこなった.その結果,せん断応力の影響が重要な因子の一つであることを明らかにし,当初の目的である凸面上を流下する水流表面の波状変形の発生因子の一つにせん断応力による壁面での水流の減速作用があることが示唆された.そのため,凸面を有する曲面流路の壁面と水流との間に作用するせん断応力を変化させ,そのときの自由表面に発生する定在波の状態を観察し,せん断応力の状況が定在波の発生に影響することを定性的ではあるが実験的に見出すことができた.以上のことから,当初の予定どおり研究は進展していると判断している.本研究では,凸面上を流下する自由表面流れに発生する定在波を対象に,その発生形態の整理と発生機構の解明,および波状変形の抑制方法に関する知見の獲得を目指した.水車に流入する水流に波状変形が発生すると,水流が水車ランナに作用する位置が最適位置から外れる.そのため,波状変形の抑制は水車性能向上の観点から重要である.この波状変形は,流れ方向と直交方向に一定間隔で定在的に発生し,流れ方向に筋をなす.凸面上を流下する水流は曲面部において流れ方向を水平から鉛直方向へと変え,重力の作用により加速流れとなる.落下水流には流路壁面との間にせん断力が作用し,その他に遠心力,重力,水の表面張力等が関係すると考えられる.多くのパラメータの影響が考えられるこの現象において支配的なパラメータの抽出に取り組んだ.重力の作用を無視すべく水中で加速回転させた円筒外周表面の流れ場について,色素を円筒表面に塗布した可視化方法により,回転方向に回転軸を有する渦が,円筒の回転軸方向に一定間隔で形成されることが観察された.この渦構造は回転円筒の減速時に見られ,加速時には見られなかった.この事実から,壁面に沿う流れが壁面との間に作用するせん断力により減速されることが定在波の発生に影響することが示唆された.平成30年度は,CFD(数値流体力学)解析により,コンピュータ上での現象の再現と解明に注力した.自由表面流れをVOF法により計算し,計算格子や乱流モデルについても検討した.しかしながら,自由表面における定在波の発生は再現できなかった.
空力特性改善応用へ向けた放電プラズマと衝撃波の干渉による流体力学的効果の現象理解

本研究は、超音速機の空力特性向上に向けて、衝撃波と放電プラズマの干渉による流れ場変調効果理解を目指して遂行されたものである。特に、衝撃波マッハ数と放電投入電力を独立に制御したパラメトリックな実験を行い、併せて現象理解のための数値解析も遂行することで、多面的な現象理解を目指した。特に、レーザー光を利用した高時間応答性を有する衝撃波到来検出システムの構築により、衝撃波の放電場通過による加速現象の定量的計測に成功した。更に、衝撃波マッハ数を固定した状態で投入電力依存性について明らかにした。本研究は、超音速機の空力抵抗低減等工学的応用へ向けて、直流放電プラズマと衝撃波の干渉の結果発生するバロクリニック効果により変形された衝撃波(曲率)と生成された渦の渦パラメーターの相関に関する知見を獲得することを目的として行うものである。特に、衝撃波マッハ数と投入電力を独立パラメータとした実験と非定常流体シミュレーションの有機的な融合による解析を行うことで、衝撃波マッハ数、投入電力、生成された渦の渦パラメータの相互関係理解を目指す。本年度は、以下の内容を行った。1)放電回路の改良:放電回路中に高電圧計測プローブを追加することで、電流電圧特性をオシロスコープで計測可能となり、より高精度での放電投入電力計測が可能となった。2)シミュレーションコード開発:3次元シミュレーションや2次元シミュレーションコードの自作コード開発作成と第一段階での検証計算を行い、非定常流体流体シミュレーションを利用した現象考察が可能となった。現在、作成した非定常コードの詳細部分の検証を行っているところである。3)衝撃波現象可視化感度向上に向けた予備的検討:現有可視化装置を用いてより高感度での現象撮影が可能な光学装置配置方法の検討を行い、第二凹面鏡と撮影用カメラの配置や距離を工夫することで感度向上が期待できることが示された。次年度は、高感度光学装置配置による実際の現象撮影や、放電場の温度計測(分光計測やプローブ計測)を行い、その結果をシミュレーションにフィードバックすることで、より現象に忠実なシミュレーション(自前実験と自作コードによる融合解析)に取り組む予定である。研究では、超音速機の空力抵抗低減等工学的応用へ向けて、直流放電プラズマと衝撃波の干渉の結果発生するバロクリニック効果により変形された衝撃波(曲率)と生成された渦の渦パラメーターの相関に関する知見を獲得することを目的として行うものである。本年度以下の内容を行った。1)流体シミュレーションコードの開発、検証:非定常流体計算コードの開発、検証を行い、実験に対応するシミュレーションが可能となった。2)衝撃波到来検出システムの高精度化:実験における衝撃波到来検出システムを従来の圧力センサーからレーザー光を利用したシステムに改良することで検出システムの時定数の大幅向上を行った。これにより、放電プラズマと衝撃波の干渉による衝撃波速度変調について定量的かつ精密な議論が期待される。3)放電場の温度計測:放電場の窒素分子の振動温度計測を分光学的方法により行った。次年度は、本年度までに構築されたシミュレーション及び実験計測を用いた融合解析やパラメトリックスタディを行うことで、干渉現象の物理的メカニズム理解に繋げる予定である。本研究は、超音速機の空力特性向上に向けて、衝撃波と放電プラズマとの干渉による流れ場変調効果理解を目指して遂行されたものである。前年度までの、衝撃波管及び放電装置の準備と性能確認実験により、安定した伝播マッハ数の衝撃波を生成可能であること及び、放電電力計測が可能であることが確認されている。本年度の実験では、高時間分解での衝撃波到来検出方法の構築と計測を行い、放電場通過による衝撃波の加速現象の定量的計測に挑戦した。更に、衝撃波伝播マッハ数を固定して、放電投入電力を変化させるパラメトリックな実験を展開し、衝撃波と放電場との干渉現象についての、放電投入電力依存性を明らかにすることに成功した。従来の同種の実験においては、実験装置の関係から衝撃波マッハ数と放電投入電力が相関を持っていたため、従来の結果に基づく純粋な投入電力依存性についての議論には疑問点が残されていた。本研究成果はそのような疑問点に答えうるものであり、本研究により重要な知見が得られたと考えられる。併せて行った数値解析では、実験では計測不可能であった、放電場を衝撃波が通過することにより発生する圧縮波または膨張波が引き起こす波動干渉の効果についても知見を得ることができ、実験で計測される圧力履歴には、波動干渉の効果が反映されることが示された。今後はこれらの知見を基に更に、現象理解を深め、当該技術の実機応用に貢献することが期待される。更に、衝撃波マッハ数を固定した状態で投入

電力依存性について明らかにした。非定常解析コードの検証が完了したこと及び、実験計測システムの構築が完了し、シミュレーションと実験の融合解析に向けた準備が整ったと考えられるため。空気力学実験ではマッハ数や放電電力に対するパラメトリックスタディを行い、併せてシミュレーションを行うことで、実験計測のみでは計測不可能な流れ場の診断、理解を行う予定である。自作による多次元流体非定常シミュレーションコードの作成及び第一段階での検証計算ができたことで、現象考察手段や融合解析に必須となるコード開発の目途が付いたと考えられるため。衝撃波到来検出システムの構築に際し、学内の工作施設を最大限活用すること及びコンパクトに製作できたことで、当初予定より安価に遂行できたためである。そのトレードオフとして少なからず待ち時間が発生したため、経費対時間については、今後の研究遂行及び経費執行時の検討課題と考えている。また、検証段階でのシミュレーション用マシンとしては汎用マシンで遂行可能あったためシミュレーション用計算機の購入を次年度送りとしたため。自作シミュレーションコードをベースに、実験での温度計測結果を組み込むことでよりリアリティのあるシミュレーションを行い、実験と相互補完的に現象考察を行っていく。特に、実験では計測が困難あるいは不可能な渦現象について、シミュレーション結果を最大限生かすことで現象考察を行う予定である。実験のためには、消耗品、実験用模型製作等に使用予定である。シミュレーション用計算機の購入も予定している。更に、国内学会参加旅費、登録費等にも使用予定である。初年度はコード作成とチェック計算(計算機負荷小のため汎用PCで計算可)を主に進めたため、使用額が予定より少なくなった。前年度残額と次年度配算予定額は、実施予定の放電場温度計測とそれをフィードバックしたシミュレーションに必要となる、装置、計算機及び結果可視化用ソフトの購入に充当する予定である。温度計測のためには、光学部品(集光用レンズ、ホルダー類)、計測器(分光器、プローブ計測用電源)駆動用PCを購入予定である。シミュレーションのためには、ワークステーション、Fortranコンパイラー、結果描画用ポストプロセッサー用ソフトを購入予定である。また、年数回の学会参加旅費(国内)にも使用予定である。
タイ北部山地先住民のエスニック・セキュリティとその最適化に関する人類学的研究

本研究は、特定のエスニック集団が、自らのセキュリティを能動的かつ創発的に確保していく上での文化的スキルおよびその反映としての社会的平衡にまつわり、文化人類学的観点からの現地調査と考察を行う。特に、タイ北部山地を割拠する先住民諸集団、なかでもリスの人々を対象とし、かれらの文化的スキルの多角的な析出を試みる。その際、村落=プラットフォーム論の立場から、自然村が行政的な型にはめ直されたような村落を調査地として選定し、天然資源利用をめぐる行政機関との軋轢や衝突、特定の疾病や感染症といったリスクや脅威に対応するための在地的・文化的なスキルが、いかなるプロセスを経て「最適化」していくかについて考察する。
近代日本における抵抗の契機としての国学の展開--折口信夫と柳田國男を中心に--

前年度から引きつづき、各々の全集を中心として柳田國男、折口信夫の思想分析を行った。とりわけ今年度は、保田與重郎との比較に重点を置いた。保田はとくに、折口の国文学観や柳田の女性論から多大な影響を受けている。柳田の神道観においては、共同体の成員が実際に物忌すなわち食物や男女の交通の制限などの潔斎を行い、神人の共食・饗応を主体とした祭祀に参加することが重視されている。柳田が想定している神は人びとの願いを聞き入れる「やさしい神」である。また柳田は、「郷土」と密接な関係をもち非血縁者を含んだイエを重視している。これとは対極的に折口の神道観においては、時代に適合した新たな教義を打ち立てることが重視されている。折口が想定する神は一神教的主宰神であり、「裁く神」「罰する神」である。しかも折口はイエを批判し、血縁、地縁にもとつかない親密圏を構想・実践している。また保田與重郎の神道観に関しては、折口のような教義の重視や普遍宗教化の試みはみられない。保田は超越神、主宰神を否定し、ムスビの神々を重視している。さらに神人の共食・饗応を主体とした祭祀に参加することを重視する点では柳田と共通するが、柳田と異なり米を中心とした祭祀で用いられる食物を耕作するなどの日常生活を重視する点が特徴的であることがあきらかになった。以上より、三者の神道観は国学にもとづきつつも、三者三様のものであることがあきらかになった。なお、本研究の一環として、『国家学会雑誌』の「学界展望」欄に書評が掲載される予定である(第120巻第7・8号)。まず、折口信夫の共同体論と、土田杏村と武者小路実篤各々の共同体論を比較した。杏村は絶対者としての神の存在を前提とし、人間は神の意志と適合的であるとした。杏村の社会観・世界観は予定調和的なものであり、自己と他者、神、共同体、国家の対立は存在しない。この点において、個人と国家、あるいは神と国家の対立を記し、親密圏を国家から独立した存在とする折口の論とは決定的に異なっている。他方、実篤もまた個人と国家との対立を想定しておらず、しかも自己の本能を神の意志と同様の位置に置き、自己の欲望が他者に優越するとしている。実篤の共同体論もまた、折口の共同体論とは対照的である。これにより、国家と峻別し、他者の尊重を唱えた折口の共同体論の独自性が示された。つぎに行ったのが、折口と折口から多大な影響を受けた保田與重郎との比較研究である。保田もまた、「世界精神」「浪漫精神」などと「神」を同一視し、神の問題あるいは神の不在の問題を思索していた。だが、保田の場合は折口とは異なり、神は国家や社会に対する批判精神を涵養する存在ではなく、感情や情熱をかき立てる存在であった。つまり保田は、国家や総力戦を肯定するために神の存在を必要としていたのである。この保田の思想は、折口の思想の対極に位置している。また保田は折口とは異なり、古代を再興したという理由から明治天皇以降の近代日本を積極的に評価し、天皇と神を同一視し、天皇と民衆心理の一体化を説いた。この点で保田は、天皇制批判を展開した折口とは決定的に異なっていたといえる。これにより、折口の神概念や天皇観の独自性があきらかになった。以上により、国学の再興を唱えた折口信夫の思想の特徴が明確なものとなった。なお、本研究を元に、2005年5月、政治思想学会第12回研究会自由論題報告において、「<道念>の政治思想-折口信夫における<批判>の方法」と題する報告を行った。

以上より、三者の神道観は国学にもとづきつつも、三者三様のものであることがあきらかになった。なお、本研究の一環として、『国家学会雑誌』の「学界展望」欄に書評が掲載される予定である(第120巻第7・8号)。
画像認識技術を用いたウェブ搬送時における不具合防止システムの開発

本研究課題では、ウェブ上に生じるトラフを画像認識技術を用いて自動で防止するシステムを構築することを目的としている。そこで本研究では、5本のローラを用いたエンドレス搬送装置を用いてフィルムを搬送し、ローラ間のミスアライメントを調整することが可能な装置を用いて実験を実施した。搬送中のフィルムをカメラにより撮影し、そのデータを補正・二値化してフィルム上に生じているトラフを認識し、自動でそれを防止するシステムを構築した。本研究課題では、プラスチックフィルムのようなフレキシブル素材に印刷技術を用いて半導体、電池、センサなどを創成するプリンティッド・エレクトロニクス技術(PE技術)と上記製品を大量に製造するためのウェブハンドリング技術(ロール・ツー・ロール方式とも言う)を融合させたロール・ツー・ロールPEの実現を目指すべく、技術画像識技術を応用して搬送中のフィルムの蛇行運動や折れしわ、スリップなどの不具合を観測し、それらを防止することが可能なシステムを構築する。さらに、構築した搬送システムにインクジェット印刷機を搭載し、ロール・ツー・ロールPE技術の研究を実施することを目的としている。2015年度は、搬送中のフィルム上に生じる微小なしわを画像解析により認識し,それらの情報を処理してアクチュエータと連動させることでフィルム上に生じるわずかなしわを自動で防止可能なシステムを開発した。今後は、上記システムに印刷装置を設置して、搬送中のフィルムに電子回路を印刷することを予定している。また、搬送精度と配線パターニングの関係についても明らかにする。平成27年度に予定していた搬送中のフィルム上に生じるトラフを画像認識技術により観測し、トラフの角度情報をフィードバック制御し、トラフと折れしわの発生原因となる隣接するローラ間のミスアライメントをしわを生じない適切な状態に自動修正するシステムについては確立することができた。また、得られた成果は学会でも発表しており、現在学術雑誌への投稿を予定している。近年、プラスチックフィルムのようなフレキシブル素材に印刷技術を用いて半導体、電池、センサなどを創成するプリンティッド・エレクトロニクス技術(PE技術)と上記製品を大量に製造するためのウェブハンドリング技術(ロール・ツー・ロール方式とも言う)を融合させたロール・ツー・ロールPE技術の開発が期待されている。しかし、本技術の確立には高精度印刷が要求されるため従来よりも一層高度なフィルムの搬送精度が必要となる。そこで本研究では、画像認識技術を応用して搬送中のフィルムの蛇行運動や折れしわ、スリップなどの不具合を観測し、それらを防止することが可能なシステムの構築について検討した。さらに、インクジェット装置を用いてフィルム上に機能性インクを印字してフレキシブルデバイスを作製することについても検討した。二値化を用いた画像認識によりフィルム上に生じるトラフの向きを判断し、それを基にローラ間のミスアライメントを自動的に修正するシステムを構築した。本システムを用いることでフィルム上のトラフを即座に解消することが実験的に確認され、さらには折れしわ防止につながることも確認された。また、インクジェット装置を用いたフレキシブルデバイスセンサの開発を実施した。静止状態においては、表面処理をしたフィルム上では配線、保護もきれいに印字することができ、最終的には簡易的な圧力センサを作製することができた。これらの結果は、ウェブハンドリング技術の高度化に寄与するとともにロール・ツー・ロールPE技術の開発にも有効である。今後は、微小しわの自動防止システムに印刷装置を設置して、搬送中のフィルムに電子回路を印刷することを予定している。現在、印刷装置の予備実験には着手している。トライボロジー購入予定であった装置が当初予定していた価格より安価であったため。次年度に購入予定の消耗品に使用する計画である。
Witt群スキームのコンパクト化とArf理論の変形

Kummer-Artin-Schreier-Witt理論の記述を与えるWittベクトルのなす群スキームからトーラスへの変形群について,ある程度具体的に構成することに成功していたが,この統一理論の応用を考える場合,Green-Matignonによる代数曲線の巡回拡大の正標数から零標数への引き上げ問題の一部解決に見るように,更に具体的にそうした変形群を記述する必要があった。平成11年度,12年度にかけて,Kummer-Artin-Schreier-Witt理論の記述を与える,所謂Kummer-Artin-Schrier-Witt完全系列を具体的に完全に決定することに専念し,これに関して,Artin-Hasse指数関数の変形を縦横に駆使することにより,Cartier理論の表現として記述することに成功した。これにより,こうした変形群は全て適当なWittベクトルを与えることにより決定され,その有限群スキームによる商群スキームも同様に具体的に対応するWittベクトルを与えることが出来,そのWittベクトルの満たすべき条件式も,理論的に導き出せることが分かった。また,Kummer-Artin-Schreier-Witt理論として,分岐拡大を記述するためには,題名にある通り,Arf理論の変形が必要であるが,その為にはKummer-Artin-Schreier-Witt完全系列のコンパクト化が必要である。これに関して,正標数の場合,Garutiにより,Wittベクトルのなす群スキームのコンパクト化を本質的にruled surfaceを用いることにより,与えており,それによりwild ramificationの記述に成功している。我々は,2次元の場合であるが,やはりruled surfaceを用いることにより,Kummer-Artin-Schreier-Witt完全系列のコンパクト化の候補を与えている。このコンパクト化の分岐表現に関しては,なお今後の研究に待たなければならない。こうした研究は,混標数における幾何学の可能性を与えるものであり,整数論,代数幾何学への更なる応用が期待出来るものと確信している。更に,こうした記述を用いることにより,Kummer-Artin-Schreier-Witt理論を与える(Z/p^n)_Aを含む群スキームW_nと,その剰余群スキームV_n=W_n/(Z/p^n)を具体的に与えることが出来,これによりKummer-Artin-Schreier-Witt統一理論が完全に与えられたことになる。この理論は現在,正標数上の完備非特異代数曲線の巡回拡大の標数零への引き上げ問題に応用されており,研究が進みつつある。今後の課題としては,こうした応用の為にも,その幾何学的な構造を理解する必要があり,群スキームW_nの自然なコンパクト化を求める必要がある。これに関し,pを素数,AをZ_<(p)>-代数としたとき,Artin-Hasse指数関数の変形及びWittベクトルのなす形式群スキームWのFrobenius自己準同型写像F:W→Wの変形F^<(λ)>=F-[λ^<p-1>]等を用いて具体的に記述されるのであるが,更にCartier加群を用いることにより,そうした,現れてくる各種の自己準同型写像,べき級数が自然に説明され,理論的に扱えられることを発見した。このような表現により,乗法群による拡大だけでなく,加法群の変形まで含めて,より広範囲に統一的に記述することが出来た。こうした群スキームを用いることにより,Kummer-Artin-Schreier-Witt理論が得られるのであるが,更に分岐を記述するためにはそのコンパクト化が必要であり,現在,その自然なコンパクト化について研究中である。この理論は,正標数上の完備非特異代数曲線の巡回拡大の標数零への引き上げ問題に応用されており,この方面でも研究が進みつつある。

Kummer-Artin-Schreier-Witt理論構成のために,長さnのWitt vectorのなす群スキームからトーラスへの変形群スキームを構成し,こうした群スキームは混標数上で不分岐巡回拡大を記述するのであるが,更に分岐まで含めて記述する場合,そのコンパクト化が必要である。本研究では,このコンパクト化が主題であり,それについての考察も2次元の場合ではあるが,一応の候補をruled surfaceとして求めることが出来,そのコンパクト多様体の境界因子による分岐記述について,研究途上である。正標数においては,M.A.Garutiの結果があり,我々の研究との関連を模索中である。一方,一般次元で,こうしたコンパクト化を求めるためには,こうした変形群スキームによるKummer-Artin-Schreier-Witt完全系列を具体的に求める必要があり,その為の研究に関して,完全な記述を求めることが出来た。また,こうした結果を纏めるに当たって,その理論の奥にあるべき本質がCartier理論であることが分かり,その整備を行い,2次元の場合には完全な形の理論構成を行うことが出来,プレプリントとして纏めた段階である。一般次元についても,論文の形で構想中である。
ヒトＴＯＬＬ様受容体９の非メチル化一本鎖ＤＮＡ認識部位の同定

本研究は自然免疫において重要な役割を果たしているヒトTOLL様受容体9(TLR9)の非メチル化一本鎖DNA(CpG ODN)の認識部位を同定することを目的とした。TLR9のリガンド分子は、免疫活性剤として機能することから、その利用価値は高い。しかしながらTLR9のリガンド認識については明らかではなかった。本研究ではホモロジーモデリングからリガンド結合部位を予測し、変異体TLR9を作成してリガンド部結合部位の同定を試みたところH505, H530, Y554から構成されるプラスに荷電したクラスターがTLR9におけるリガンド結合部位として重要な役割を果たしていることが示した。トール様受容体(Toll like receptor: TLR)は自然免疫獲得に関与する受容体であり、細菌,真菌,寄生虫,ウイルスなどの様々な病原体の構成成分を認識することで、これらの細胞内への侵入を感知し、抗体産出ならびに免疫細胞の活性化を誘引する。この中でも、トール様受容体9 (TLR9)はウィルスや細菌のDNAに高頻度に認められる非メチル化CpG配列を認識する受容体であり、人工的に合成した短鎖オリゴデオキシヌクレオチド(CpG ODN)もリガンドとして認識し、免疫を活性化することから、CpG ODNは免疫活性化剤として有望視されている。しかしながら、TLR9は立体構造が報告されておらず、構造情報を基にしたリガンドの設計ができない問題点があった。そこで、本研究では、自然免疫において重要な役割を果たしているヒト由来TLR9CpG ODN認識部位を同定することを目標として研究を行った。H24年度はTLR1/2/3/4の立体構造からホモロジーモデリングによりヒトTLR9の立体構造予測を行い、CpG ODN結合部位を予測した。その予測を元に変異体を作成し変異体の機能評価を行った結果、H505, Q510, H530, Y554がCpG ODNの結合に関与していることを示した。H25年度はTLR3の2本鎖RNA結合部位に相当するTLR9のN末端にあるロイシンリッチリピートドメイン(LRR)1から7について、変異体を作成しTLR9の機能を調べることにより、N末端LRRの重要性を明らかとした。本研究で得られた知見により、TLR9のCpG ODN認識に関与する部位が明らかとなり、本成果はTLR9の新規リガンド設計に応用することができる。本研究では、自然免疫において重要な役割を果たしているヒト由来トール様受容体9 (Toll like receptor-9 : TLR9)の非メチル化一本鎖DNA(CpG ODN)認識部位を同定することを目標としている。平成24年度は研究実施計画に従い、「ヒトTLR9のホモロジーモデリングとLRRドメインC末端のCpG ODN結合部位の同定」を行った。TLRはI型膜たんぱく質であり、細胞外にあるリガンド結合領域であるロイシンリッチ(LRR)ドメイン、Toll/IL-1 receptor(TIR)と呼ばれる細胞内テールを持つドメイン、膜結合ドメインから構成されている。TLR9は発現量が低く、疎水性が高いこと、また蛋白質として不安定であり溶液中で容易に分解されることから、結晶を得ることが困難であり、立体構造解析は解析には至っていない。本研究では、TLRファミリー間では2次構造の相同性が高いことを利用して、既に立体構造が報告されているTLR1/2/3/4からホモロジーモデリングによりヒトTLR9の立体構造予測を行った。その結果をもとに、CpG ODN結合部位として予測されたアミノ酸をアラニンに置換した変異体を作成し、TLR9変異体の機能をTLR9野生体との比較を行ったところ、H505, Q510, H530, Y554をアラニンに置換したTLR9変異体は機能を失ったことを見出した。立体構造予測よりH505, H530, Y554はLRRドメインにおいてプラスにチャージしたクラスターを形成しており、この部位にマイナスにチャージしたDNAが結合することが示唆された。本研究成果はBiochemical and Biophysical Research Communications (volume 430, p1234-9, 2013年)に発表した。当初の研究計画に従い、研究を進め成果も得られており、その成果はすでに学術論文として発表していることから、順調に研究が進展していると判断する。【LRRドメインN末端のCpG ODN結合部位の同定と結合・解離の定量解析】3) LRRドメインN末端のCpG ODN結合部位の変異体の作成LRRドメインC末端のCpG ODN結合部位の変異体の作成と評価と同様に、立体構造予測を基に、TLR3の2本鎖RNA結合部位に相当するLRRドメインのN末端(LRR1LRR7)を重点的に変異体を作成し、in vivoならびにin vitroでの評価を行う。

4)表面プラズモン共鳴(SPR)法を用いた結合・解離のカイネティクス解析、円二色性スペクトル(CD)を用いたコンフォメーション変化を指標とした結合・解離の解析によるDNA認識機構の解明LRRドメインN末端ならびにC末端の2か所のDNA結合部位を同定した後に、代表的な変異体(N末端、C末端の単一変異、両方のダブル変異体)ならびに天然型TLR9とCpG ODNとの相互作用をSPR法を用いた結合・解離のカイネティクス解析で評価する。また、リガンド結合によるTLR9のコンフォメーション変化をCDを用いて観察する。これらの結果より、一本鎖DNA認識、DNA結合に起因する立体構造変化、アダプター蛋白質のTLR9への結合の一連の反応からなるTLR9の非メチル化一本鎖DNA認識機構を解明解明する。TLR9の変異体作成のための遺伝子工学試薬、TLR9とCpG ODNの結合・解離の定量解析のためのTLR9の大量調製のための昆虫細胞発現ベクターの構築ならびに昆虫細胞培地、また解析のための消耗品費に研究費を使用する。また国内ならびに国際学会での成果発表を予定しており、そのための旅費を計上している。
染色体３次元構造理論の構築と応用：深層学習を援用した染色体４Dシミュレーション

近年の染色体構造捕獲法(Hi-C法)の進歩によって、ゲノム3次元構造、および、その時間的な変化(細胞周期・細胞分化・ガン化・病原感染化等)のゲノム配列を超えた理解の仕方が可能になってきた。しかしながら、定量データとしてのHi-Cデータの理解は完全ではなく、Hi-Cデータに基づいた染色体3次元構造モデリングの理論的基盤は未だに整備されていない。また、従来の方法では、静的で平均的な3次元構造を推定してるため、4D動態シミュレーションへ展開することができない。そこで本研究では、高分子物理の観点から、Hi-Cデータに適用可能な染色体3次元構造理論の構築、および、染色体4Dシミュレーションの方法を開発を目指した。染色体3次元構造理論の構築のため、高分子物理学の観点から理論的に、3C関連技術における遺伝子配列間コンタクトの定式化を行った。その結果、マイクロスケールでの染色体動態に起因するゆらぎという物理的性質がコンタクト頻度と関係することがわかった。続いて、染色体ポリマーモデルをポリマーネットワークモデルに拡張することで、Hi-Cデータと1対1に対応する高分子モデルを考察した。その結果、任意のHi-Cデータパターンを描く方法を開発した。さらに、上記の手続きで開発される染色体3次元構造理論を逆に使うことで、Hi-Cデータに埋もれた高分子モデルの物理パラメータを抽出するアルゴリズムの開発に成功した。そして、これら一連の方法を「PHi-C(ファイシー);https://github.com/soyashinkai/PHi-C」というソフトウェアとして公開した。計画通り、高分子理論に基づいた染色体3次元構造理論を構築することができた。さらに、ソフトウェアとして公開することができた。論文の原稿はbioRxiv上に公開し、現在、投稿中である。PHi-C法を使った国際共同研究がLiberman-Aiden博士(USA)のグループと進展することになった。開発したPHi-C法をさまざまなHi-Cデータに適用して、生物学的知見を発見していくことは今後の課題である。次年度では、計画通り、エピゲノムデータ、および、イメージングデータとの比較を通して、PHi-C法によって抽出される染色体3次元構造を決める物理パラメータの生物学的意義を見出す。
MRIを用いたヒト関節接触運動機構の解明に関する研究

関節の接触領域および圧力分布は,関節の安定性を評価するうえで重要な情報である.これまで関節の接触領域や圧力分布を測定するために,ヒト切断肢を用いた生体外(in vitro)の研究が多く行われてきた.ヒト切断肢を用いた実験は,種々の条件でシミュレーションが可能である反面,関節負荷や筋収縮力等の設定により結果が左右され,臨床的意味づけが難しいという問題がある.このようなことから本研究では,非侵襲的であるという大きな利点を持つMRIを用いてin vivoにおける足関節(距腿関節)や膝関節(脛骨大腿関節および膝蓋大腿関節)の接触領域および3次元運動を連続的に測定した.特に本研究では立位を想定した荷重装置を作製し,荷重下における実験・解析を行った.距腿関節については,成人5名の被験者を対象に実験を行い,以下のことがらを明らかにした.1)距腿関節面の接触領域分布が背屈時には前方へ移動し,底屈時には後方へ移動する傾向を三次元的に示した.2)非荷重下,荷重下共に接触面積は中立位で最大となり屈曲角度の増加に伴い減少する傾向を示した.3)200Nの荷重に対して接触領域は接触割合で平均5.7%増加した.膝蓋大腿関節については,10名(男性5名,女性5名)の成人健常膝関節を対象にMRIを用いて生体内における膝屈曲角度変化に伴う膝蓋大腿関節の接触面積および3次元接触領域分布の変化について検討した.膝屈曲角度が090°と増加するに従い,膝蓋骨関節面の接触領域分布は,遠位側から近位側へ移行する傾向を3次元的に示した.男性の関節接触面積の平均値は女性に比べて,いずれの屈曲角度においても高く,屈曲角度の上昇に従い男女ともに接触面積は増加する傾向にある.また,接触面積を簡易的な膝蓋骨関節表面積で除した値で正規化すると,いずれの屈曲角度においても有意な性差は認められないこと等を明らかにした.関節の接触領域および圧力分布は,関節の安定性を評価するうえで重要な情報である.これまで関節の接触領域や圧力分布を測定するために,ヒト切断肢を用いた生体外(in vitro)の研究が多く行われてきた.ヒト切断肢を用いた実験は,種々の条件でシミュレーションが可能である反面,関節負荷や筋収縮力等の設定により結果が左右され,臨床的意味づけが難しいという問題がある.このようなことから本研究では,非侵襲的であるという大きな利点を持つMRIを用いてin vivoにおける足関節(距腿関節)や膝関節(脛骨大腿関節および膝蓋大腿関節)の接触領域および3次元運動を連続的に測定した.特に本研究では立位を想定した荷重装置を作製し,荷重下における実験・解析を行った.距腿関節については,成人5名の被験者を対象に実験を行い,以下のことがらを明らかにした.1)距腿関節面の接触領域分布が背屈時には前方へ移動し,底屈時には後方へ移動する傾向を三次元的に示した.2)非荷重下,荷重下共に接触面積は中立位で最大となり屈曲角度の増加に伴い減少する傾向を示した.3)200Nの荷重に対して接触領域は接触割合で平均5.7%増加した.膝蓋大腿関節については,10名(男性5名,女性5名)の成人健常膝関節を対象にMRIを用いて生体内における膝屈曲角度変化に伴う膝蓋大腿関節の接触面積および3次元接触領域分布の変化について検討した.膝屈曲角度が090°と増加するに従い,膝蓋骨関節面の接触領域分布は,遠位側から近位側へ移行する傾向を3次元的に示した.男性の関節接触面積の平均値は女性に比べて,いずれの屈曲角度においても高く,屈曲角度の上昇に従い男女ともに接触面積は増加する傾向にある.また,接触面積を簡易的な膝蓋骨関節表面積で除した値で正規化すると,いずれの屈曲角度においても有意な性差は認められないこと等を明らかにした.関節内の接触領域および圧力分布は,関節の安定性を評価するうえで極めて重要な情報である.これまでに,実験的に関節の接触状態を求めるために,鋳型法,染色法,感圧紙,感圧導電性センサ等の手段が用いられてきた.これらの実験によるヒト関節の接触解析では,すべて切断肢を用いているために関節接触状態に及ぼす靭帯や筋肉等の軟部組織の影響を検討することは難しく,生理学的な状態における評価はほとんど行われていない.また,関節の接触圧力分布に関しては,生体内で直接的に明らかにした研究は極めて少ない.さらには,関節の三次元運動についても生理学的条件下で精度良く求められた例も少ないのが現状である.このようなことから本研究では,生体において非侵襲的であるという大きな利点を持つMRI(核磁気共鳴装置)を用いてin vivo(生体内)における足関節(距腿関節)や膝関節(脛骨-大腿関節および膝蓋-大腿関節)の接触領域および三次元運動を連続的に測定する.特に本研究では立位を想定した荷重装置を作製し,荷重下における実験・解析を行う.さらには,実験で得られた接触領域から数値計算を行うことで接触圧力分布を定量的に明らかにすることを目的として平成17年度から研究を行っている.本年度は,脛骨大腿関節および膝蓋骨大腿関節の接触面積を定量的に評価した.これにより健常者の膝関節接触状態が明らかにでき,本手法とは異なる方法による以前の実験結果について幾つかの問題点を提示するとともに,生理学的な関節接触機構について定量的に示した.また,本手法で問題となるMRI画像による軟骨接触点判定について,動物切断肢を用いた実験を行い,その判定基準について詳細に明らかにした。

関節内の接触領域および圧力分布は,関節の安定性を評価するうえで極めて重要な情報である.これまで関節の接触領域や圧力分布を測定するために,ヒト切断肢を用いた生体外(in vitro)の研究が多く行われてきた.切断肢を用いた実験は,種々の条件でシミュレーションが可能である反面,関節負荷や筋収縮力等の設定により結果が左右され,臨床的意味づけが難しいという問題があった。そこで本研究では,生体において非侵襲的であるという大きな利点を持つMRIを用いてin vivoにおける足関節(距腿関節)や膝関節(脛骨大腿関節および膝蓋大腿関節)の接触領域および3次元運動を連続的に測定した.特に本研究では立位を想定した荷重装置を作製し,荷重下における実験・解析を行った.距腿関節については,成人5名の被験者を対象に実験を行い,以下のことがらを明らかにした.1)距腿関節面の接触領域分布が背屈時には前方へ移動し,底屈時には後方へ移動する傾向を三次元的に示した.2)非荷重下,荷重下共に接触面積は中立位で最大となり屈曲角度の増加に伴い減少する傾向を示した.3)200 Nの荷重に対して接触領域は接触割合で平均5.7%増加した.膝蓋大腿関節については,10名(男性5名,女性5名)の成人健常膝関節を対象にMRIを用いて生体内における膝屈曲角度変化に伴う膝蓋大腿関節の接触面積および3次元接触領域分布の変化について検討した.膝屈曲角度が090'と増加するに従い,膝蓋骨関節面の接触領域分布は,遠位側から近位側へ移行する傾向を3次元的に示した.男性の関節接触面積の平均値は女性に比べて,いずれの屈曲角度においても高く,屈曲角度の上昇に従い男女ともに接触面積は増加する傾向にある.また,接触面積を簡易的な膝蓋骨関節表面積で除した値で正規化すると,いずれの屈曲角度においても有意な性差は認められないこと等を明らかにした.
超音速噴流と固体壁の近距離場衝突で誘起される組織的構造を持つ衝撃波システムの解明

TVD法を用いた数値計算および流れの可視化および壁面温度の直接計測の実験を行い、これらの結果から壁面温度ピークの形成メカニズムについて考察した。次に、表面性状の変化によって誘起される圧力波の構造を制御することについて検討を加えた。得られた結果を要約すると以下のとおりである。(1)セパレーションバブルの形成により流れ場の速度は複雑に変化し、よどみ点の位置と個数も変化する。(2)セパレーションバブルの有無により平板上の圧力分布に変化を生じ、セパレーションバブルの形成時には局所的な圧力ピークが発生する。圧力ピークの形成位置は、平板までの無次元距離と圧力比により変化する。(3)平板との干渉によって噴流中のマッハディスクの形成位置は自由噴流の場合よりも上流側に移動し、直径は拡大する。また、マッハディスク直後の圧力は自由噴流の場合よりも増加する。(4)平板上の温度と圧力の最大値は平板と噴流中心軸との交点付近で発生する。また、セパレーションバブルの形成により局所的な第2の温度および圧力ピークが発生する。これらの局所的なピークの形成位置とピーク値は自励振動の発生によって変化する。(5)平板と噴流中心軸との交点における時間平均圧力は圧力比と平板の設置位置の増加に対して減少し、圧力比に対しては一定値に漸近する傾向を示す。(6)上部および下部波尾衝撃波と傾斜壁との干渉点付近において、境界層の隆起が観測された。これは干渉点付近の流れの速度が大きく変化するために、プレート衝撃波と傾斜壁との問の再循環領域であるセパレーションバブルが発生したためであると考えられる。(7)傾斜壁表面の中心軸上の温度分布において、壁面に干渉する衝撃波による温度ピークに加え、境界層の厚さの変化に起因したピーク温度が発生する。(8)ノズル中心軸に沿った温度は、表面粗さの増加に伴い高くなる傾向を示した。本研究では、超音速不足膨張噴流が傾斜壁に干渉する場合に流れ場内に形成される波動および形成される波動と壁面上の温度分布との関係の調査を目的とし、流れ場の可視化実験と感温液晶による壁面上の温度分布の計測を行なった。得られた実験結果をもとに、形成される波動と壁面上の温度分布の特性、形成される波動と温度分布との関係および流れ場の圧力比が及ぼす影響を考察した。得られた結論を以下に要約する。1.傾斜壁との干渉によりバレル衝撃波とプレート衝撃波が干渉するパターンと、プレート衝撃波の一端が垂直衝撃波(マッハディスク)と干渉するパターンの2パターンが存在し、流れ場の圧力比により分類できる。2.バレル衝撃波,および垂直衝撃波とプレート衝撃波との干渉により上部波尾衝撃波と下部波尾衝撃波が形成され、これらの衝撃波が傾斜壁面に干渉する。3.傾斜壁面上には顕著な温度ピークが2箇所観察され、これらの温度上昇は上部波尾衝撃波と下部波尾衝撃波による温度回復に起因する。4.流れ場の圧力比の増加によってノズル出口から干渉点までの距離やピーク温度値は変化し、以下のような傾向を示す。(1)ノズル出口から上部波尾衝撃波と壁面上の干渉点までの距離は減少し、下部波尾衝撃波の干渉点までの距離は増加する。(2)傾斜壁面上の温度ピーク点の形成位置は変化し、圧力比の増加によってピーク温度値は増加する。

本研究では、超音速不足膨張噴流が垂直壁および傾斜壁に干渉する場合に流れ場内に形成される波動および形成される波動と壁面上の温度分布との関連を明らかにすることを目的として、流れの可視化実験、感温液晶とサーモグラフィーによる壁面上の温度分布の計測およびTVD法を用いた数値計算を行った。得られた結果をもとに、流れ場の中に発生している再循環領域についての調査などを行った。得られた結果を要約すると以下のとおりである。(1)流れ場内の波動や壁面上の圧力と温度分布に強い影響を与える再循環領域に対する,流れ場の圧力比(貯気圧と背圧との圧力比)とノズル出口から壁面までの距離(壁面の設置位置)の影響を定量的に明らかにした。本研究条件下では,流れ場の圧力比が増加するほど,ノズル出口から壁面までの距離が減少するほど再循環領域による影響が顕著に現れる。(2)垂直壁との干渉の場合,壁面の中心(ノズル中心軸との交点)における温度が最も高くなるが,再循環領域が形成される場合は温度が最も高くなる位置が変化し,'壁面の中心における温度は流れ場の圧力比が増加するほど,ノズル出口から壁面までの距離が減少するほど低下する。また,流れ場内に形成される垂直衝撃波の位置と直径についても垂直壁の影響により自由噴流の場合と比較して変化する。(3)傾斜壁との干渉においては,流れ場の圧力比とノズル出口から壁面までの距離が特定の条件下にある場合に上部波尾衝撃波の壁面との干渉点近傍に境界層の剥離が観察され,これに起因した温度変化が壁面上に現れる。境界層の剥離は再循環領域の形成によるものと推測される。超音速不足膨張と傾斜板が干渉する場合の、傾斜板表面粗さや傾斜角の変化が流れ場内に形成される波動形態や傾斜版の表面温度分布に及ぼす影響を実験的に調査し考察した。実験条件はノズル出口中心から傾斜板までの無次元距離、貯気圧と背圧の圧力比、傾斜角を変化させた。また、表面粗さを変化させるために番手の異なるサンドペーパーを用いた。ノズル直径で無次元化した平均粒子径をサンドペーパーの平均無次元粗さRとして定義した。本研究により明らかになった事項は以下の通りである。(1)表面粗さRの増加によりプレート衝撃波が傾斜板近傍で発生する。湾曲したプレート衝撃波の先端すなわち最も傾斜壁に近い部分は傾斜板表面粗さの増加により傾斜板により接近する。また、傾斜角の増加によりプレート衝撃波の湾曲が顕著になる。プレート衝撃波と傾斜板との間の領域では表面粗さの増加により流れの乱れが生じる。(2)傾斜板の最高表面温度は圧力比の増加に伴い上昇する。また、表面粗さRの増加に伴い、上昇する傾向を示す。一方、最低温度は圧力比の増加に伴って減少するが、傾斜角と表面粗さの増加に対しては最高温度の場合と同様の傾向を示す。(3)実験条件の範囲内では傾斜板の最高表面温度は傾斜角度θ=30゚で最小となり、45゚で最大となる傾向を示す。(4)表面粗さの増加によりノズル出口から三重点までの距離は減少し、また圧力比の増加によってその減少量は増える傾向を示す。