hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超弦理論を用いたQCDの解析とその応用

自然界に存在する基本的な力の1つである強い力を記述するQCDやそれに類するゲージ理論を、超弦理論を用いて解析する方法を開発した。伝統的なゲージ理論の解析手法では非常に困難な強結合領域での解析が弦理論を用いると実行可能になることを様々な状況で示し、弦理論を用いた解析が非常に強力な解析手段となり得ることを示した。ハドロンの物理や量子色力学を弦理論を使って解析する研究を行った。より具体的には、弦理論を用いて、(1)バリオンの性質の研究、(2)核力の研究、(3)ゲージ群が0(N)やUSp(N)である量子色力学の研究、(4)メソンのスペクトルの研究などを行った。2004-2005年ごろの研究により、弦理論を用いてQCDを実現すると、メソンは開弦で表され、その有効理論が曲がった5次元時空におけるゲージ理論となることや、バリオンがこの5次元ゲージ理論におけるソリトンとして実現されることが分かった。これに基づき、(1)では、バリオンを5次元ゲージ理論のソリトンとして表されることを用いて、ソリトンを量子化することによって、陽子や中性子やその他のバリオンが得られることを示し、さらに磁気モーメント、荷電半径、形状因子などを計算した。その結果、知られているバリオンの性質やいろいろな物理量の実験値が期待以上にうまく再現されることが分かった。(2)では、ソリトンが2つある場合の解をADHM構成法を用いて構成し、2つの核子が非常に接近した場合の核力を計算した。その結果、実験で期待されているように近距離で斥力芯があることが確認された。(3)ゲージ群が0(N)やUSp(N)の場合の量子色力学において、対称性の力学的な破れの仕方、バリオンやフラックスチューブの安定性が、ゲージ群がSU(N)である通常の量子色力学とはずいぶん異なることが知られている。我々はこの系を弦理論の枠内で構成する方法を考案し、これらの性質が場の理論で期待されている通りに再現されることを示した。(4)では、弦のスペクトルを調べ、スピンが2以上のメソンを含むやや重いメソンのスペクトルが定性的にかなりうまく再現されることを示した。これについては現在、論文を準備中である。2010年度は、2009年度から引き続いて超弦理論を用いて中間子のスペクトルを解析する研究を行った。これまでの研究で、弦理論によるQCDの記述法が得られ、特に開弦のゼロ質量状態から、π中間子やρ中間子などの中間子が得られることが議論されたが、2010年度はこの記述に基づき、開弦の励起状態のスペクトルを調べ、これを実験で見つかっている中間子のスペクトルと比較した。その結果、開弦の励起状態から、スピンが2以上の中間子を含む様々な中間子が構成されることが分かり、それが実験で観測されている中間子のスペクトルのいろいろな特徴をうまく再現することが分かった。この結果は、弦理論とQCDとの間の双対性において、弦が振動したり回転したりする状態まで含めて、弦理論とQCDとがうまく対応していることを示唆している。これまで、ゲージ理論と弦理論の間の双対性に関する研究は数多く行われてきたが、そのほとんどは低エネルギー有効理論を用いた議論であった。今回の研究によって、まさしく「弦」の理論がゲージ理論と対応していることの証拠を得ることができた。昨年度は4次元ゲージ理論におけるカラーの閉じ込めや対称性の力学的破れを超弦理論を用いて理解する研究を行なった。カラーの閉じ込めや対称性の力学的破れはQCDの低エネルギー領域での振る舞いを調べる上で最も重要な性質であり、古くからいろいろなアプローチでこれらの現象を理解する試みがなされてきたが、まだ完全な理解には達しておらず、今でもQCDや強結合ゲージ理論における重要な研究テーマである。我々は、この問題に対して、超弦理論におけるS双対性と呼ばれる性質を用いて解析する方法を提案した。まず、タイプIIB超弦理論でDブレインとオリエンティフォルドと呼ばれるものをうまく配置することで、超対称性のないUSp(2N)ゲージ理論を実現し、この系とS双対性によって結びつく理論がSO(2N)ゲージ理論であることが示される。USp(2N)理論は低エネルギーで強結合になり、カラーの閉じ込めや対称性の力学的破れが実現されることが予想されている理論である。これに対して、SO(2N)ゲージ理論の方は低エネルギーで弱結合になり、理論の解析が容易になる。このSO(2N)ゲージ理論にはスカラー場が含まれ、摂動計算により、このスカラー場が非自明な真空期待値を持つことを示すことができる。これによって、大域的対称性の一部とSO(2N)ゲージ対称性が自発的に破れることが示される。これがUSp(2N)理論におけるカラーの閉じ込めや対称性の力学的な破れに対応することが議論できる。

4次元の超対称性のないゲージ理論におけるカラーの閉じ込めや対称性の力学的な破れなどの性質を超弦理論における双対性を用いて議論できた初めての例であり、今後の同様の解析に対する足がかりとして重要な役割を果たすことを期待している。24年度が最終年度であるため、記入しない。
格子ージ理論によるハドロンの質量の計算及びクォーク・グルーオンの相構造の解明

昭和63年度完成した240台の演算要素(PU)から構成される並列計算機QCDPAXのハードウェアのデバッグに6ケ月程度かかった。原因はクロストーク、タイミングのずれ等によることが解明され、すべての演算要素に必要なパッチをあてて修正した。その結果長時間本格的な計算を安定して行うことが可能となった。残りの演算要素は、上の改良を加えて製作を行い、全480台の演算要素の製作を完了した。約1割程度の演算要素に動作不良の部分があり、その原因解明と改良を重ねている。一方、ソフトウェアの方は、素粒子物理のQCDの計算の為のプログラム開発、ライブラリの完備などが進められ、実際にクエンチ近似でのモンテカルロ法によるシミュレーションを行い程々の物理量を計算することが可能となった。現在のコンパイラでは、充分オプティマイズされたコードを生成することはできないので、プログラムで良く使用される部分は中間的な言語gfa(quick floating assembly言語)を用いて、ライブラリを作成して高速化をはかることにした。例えば、QCDの計算では複素数を成分として3×3行列の乗算がひんぱんに用いられる。これをライブラリ化して、関数呼び出しの形で簡単に使用できるようにした。この事により、上に述べたクエンチ近似のモンテカルロ法のプログラム以外に、クォークの伝播関数を求めるプログラム、full QCDのプログラムを作成した。これによりクエンチ近似で、有限温度転移の一次相転移であることが再確認され、新しい精度の良い結果が得られた。1.格子ゲージモデル専用QCDPAX並列計算機の基本構造.従来のPAXの基本構造を基本とし,各PUの演算速度をベクトル処理により格段に高速化することが基本構想として決定された.2.PUの基本設計. CPUとしては,最高速汎用マイクロプロセッサMC68020(25MHz)を採用した.浮動小数点演算器(FPU)としては,スカラープロセッサL64132(60ns)を採用し,この高速性を引き出すベクトル計算制御回路(FPUC)を, 2万ゲートのゲートアレイにより作成した.ベクトル処理されるデータは2MBのSRAMメモリ(35ns)に収容する.こうして, 1)CPUとFPUの並列動作, 2)メモリ, FPUC, FPUの3段パイプライン動作, 3)FPU内部のALUと乗算器の並列動作,の3レベルの並列性が実現された.3.システムソフトウエアの開発. FPUによるベクトル演算,複素数演算,初等関数,複素行列の積,乱数発生などのコーディングを可能とする,高水準言語(PSC),その出力言語であるアッセンブリー言語(qfa)を開発した.4.格子ゲージモデルの既設のPAX-64Jによる予備的性能評価. PAX-64Jにより, 8×8×8×4の格子ゲージモデルをコーティングし, 98%程度の並列処理効率を実測した.アーキテクチュアとハードウエア性能の差を考慮して,目下製作中のQCDPAXにおける性能を予想すると,約95%程度の高効率が期待できることがわかった.5.QCDPAXのための自動プログラミングの研究. PAX用自動言語の開発のための基礎的検討として,従来から研究中の遍微分方程式トランスレータDISTRANを拡張して,変数概念の多様化や領域の分割等を自動化する研究を行った.昨年度作製した4台のPUのテスト結果に基づきハードウェアの改造やソフトウェアの修正を行ない、基本的なプログラムを実行し評価した。その結果、以下に述べるように、基本的アーキテクチャ、PU、HPIなどの設計、実装法等が正しかったことが確認された。これらの成果に基づき、浮動小数点演算LSIには改良されたL64133を用い、新たに288枚のPUボードを製作した。このPUを576台まで収容可能な、トーラス状のPU間接続に適合した形状の筐体を作製し、288台のPUを持つPUアレイ本体を作製した。また、ディスクと磁気テープを設置し、多量のデータの記録を可能とした。(1)1台のPUの性能は、ホスト計算機として使用しているワークステーション(SUN-3/260)と比較し、高速スカラ演算では約3倍、初等関数では約20倍、ベクトル演算では約50倍であった。QCD計算によく使用される計算ルーチンの改良を行い、複素数行列の乗算では12.7MFLOPSの性能を得た。(2)条件分岐を含むベクトル演算の例であるマンデルブロウ集合の計算を行うことにより、作成した浮動小数点演算アセンブラが充分使用できることを確認するとともに、4台のPUの並列処理で約30MFLOPSの性能を得た。(3)同期、放送を用いた並列処理の例である100元の連立一次方程式の求解では、約5MFLOPSの性能が得られた。(4)並列処理プログラムのディバッグをおこなう時それを援助するためのハードウェアを試作した。(5)ホスト計算機、PU両方のプログラムの記述を統一し、また、複素数の取扱が出来るように、プリプロセッサを作成した。

一方、ソフトウェアの方は、素粒子物理のQCDの計算の為のプログラム開発、ライブラリの完備などが進められ、実際にクエンチ近似でのモンテカルロ法によるシミュレーションを行い程々の物理量を計算することが可能となった。現在のコンパイラでは、充分オプティマイズされたコードを生成することはできないので、プログラムで良く使用される部分は中間的な言語gfa(quick floating assembly言語)を用いて、ライブラリを作成して高速化をはかることにした。例えば、QCDの計算では複素数を成分として3×3行列の乗算がひんぱんに用いられる。これをライブラリ化して、関数呼び出しの形で簡単に使用できるようにした。この事により、上に述べたクエンチ近似のモンテカルロ法のプログラム以外に、クォークの伝播関数を求めるプログラム、full QCDのプログラムを作成した。これによりクエンチ近似で、有限温度転移の一次相転移であることが再確認され、新しい精度の良い結果が得られた。
遺伝学的形質に基づいた肝発癌モデルの樹立と個別化免疫療法の確立

本研究は、肝癌の多様な遺伝学的形質をバイオマーカーとした肝癌個別化免疫療法の実現を目的とする。この為、様々なドライバー遺伝子変異を有した肝癌マウスモデルを作製し、肝癌の免疫学的解析を通じて、各種ドライバー遺伝子変異が免疫調節分子やネオアンチゲン産性、免疫細胞動態に与える影響を検討する。本年度はC57BL6/Jの遺伝的バックグラウンドを有するp53欠損マウスから単離した肝前駆細胞にMycを導入することによって不死化された肝前駆細胞株を用いて実験を行った。まずこの細胞株にAktをレンチウイルスにより導入した後シングルクローン株を樹立した。この細胞株を免疫正常なC57BL6/Jマウスの肝臓に同種同所移植(シンジェニックオルソトピックグラフト)を行ったところ、約1ヶ月例で高分化な肝細胞癌を形成した。そこでこのマウスの非癌部肝臓におけるリンパ球並びにTILの解析を行った。非癌部肝臓においてコントロール肝と比し、CTLの増加とCTLにおけるPD-1などの疲弊マーカーの発現上昇を認めた。これらのことから、肝細胞癌において、p53経路やPI3K/Akt経路の活性化が腫瘍微小環境における腫瘍免疫に対して抑制作用を有する可能性が示唆された。来年度はシンジェニックオルソトピックグラフトを中心として、発癌ドライバーの異なる細胞株を樹立し、それらの肝発癌モデルでの各種免疫解析を行うことで、ドライバー遺伝子の違いが免疫動態に与える影響を検討していく。昨年度の検討において、ハイドロダイナミック法を用いた癌遺伝子の生体内導入による肝発癌モデルは発癌までに要する時間が想定よりも長いため、研究の進捗に遅れが出ていた。本年度はシンジェニックオルソトピックグラフトを用いた検討に切り替えることで、比較的短期間で腫瘍形成が認められ、免疫解析までの時間を短縮することができ、遅れを挽回してきていると考える。この為、まず各種ドライバー遺伝子変異を有し遺伝学的背景の均一な肝発癌マウスモデルを作製し、肝癌の免疫学的解析を通じて、各種ドライバー遺伝子変異が免疫調節分子やネオアンチゲン産性、免疫細胞動態に与える影響を検討する。本年度はまず遺伝学的背景の均一な肝発がんモデルとして、C57BL6/Jに対するSTAMモデル(Takakura K et al., Anticancer Res 2014)を用いて検討を開始した。STAMモデルは、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)から肝発癌を発症するマウスモデルであり、生後2日での200μg streptozotocinの皮下注射に続いて、4週齢から高脂肪食(32%脂肪)投与を継続した。その結果、STAMモデルにより8週齢においてNASHによる肝線維化を認め、約20週齢において多発肝腫瘍形成が生じることを確認した。また、がん遺伝子のcDNAを有するトランスポゾンベクターを尾静脈からの急速静注法により肝内で持続発現させることで、肝発癌の誘導を行った。2種類のがん遺伝子の導入により、20週令で多発肝腫瘍形成を認めた。そこで、腫瘍部・非腫瘍部・正常肝よりMNCを単離し、Flowcytometryにて免疫細胞(CD4陽性T細胞、細胞傷害性T細胞、NK細胞、NKT細胞、マクロファージ、骨髄由来免疫抑制細胞MDSC)の割合の解析を行った。その結果、腫瘍部において、著明なCD4陽性T細胞並びに細胞傷害性T細胞の減少を認めた一方、非腫瘍部においてNKT細胞やMDSC細胞の増加を認めた。本年度の目標はまず各種ドライバー遺伝子変異を有し遺伝学的背景の均一な肝発癌マウスモデルを作製することであり、その作成に成功しているが、その系統数は未だ不充分である。ドライバー遺伝子の組み合わせ次第で、肝腫瘍形成が生じるまでの期間にばらつきがあり、想定よりも長期間の飼育が必要となる系統が存在していたことがその原因である。肝発がんマウスモデルを用いた免疫解析も開始する計画となっていたが、条件設定に成功し、解析も行えている。

来年度はシンジェニックオルソトピックグラフトを中心として、発癌ドライバーの異なる細胞株を樹立し、それらの肝発癌モデルでの各種免疫解析を行うことで、ドライバー遺伝子の違いが免疫動態に与える影響を検討していく。昨年度の検討において、ハイドロダイナミック法を用いた癌遺伝子の生体内導入による肝発癌モデルは発癌までに要する時間が想定よりも長いため、研究の進捗に遅れが出ていた。本年度はシンジェニックオルソトピックグラフトを用いた検討に切り替えることで、比較的短期間で腫瘍形成が認められ、免疫解析までの時間を短縮することができ、遅れを挽回してきていると考える。更に各種ドライバー遺伝子変異を有し遺伝学的背景の均一な肝発癌マウスモデルの系統数を増やし、其々での免疫解析を行っていく。また、興味深い免疫学的変化が生じた系統に関しては網羅的なトランスクリプトーム解析によりその原因を検討していく予定である。
光ファイバー上吸着LB膜を用いたファイバーセンサー

光ファイバーのクラッド部を除去し、コア部に有機色素層を形成したファイバーセンサーを作成し、有機色素の可視吸収スペクトル変化を利用したpHセンサーおよびタンパク誤差法に基づいたタンパクセンサーの基礎特性を検討した。有機色素層の形成は、展開分子としてアラキン酸、吸着分子としてテトラ・ブロモ・フェノールブルー(TBPB)を用いた吸着LB法で行った。TBPBはpH指示薬として用いられており、pH3.04.6の間で黄色から青色に変化することが知られている。吸着LB膜の累積層数は1層から5層まで変化させた。なお、吸着LB膜の累積時には1層累積するごとに吸収スペクトルを測定し、吸着LB膜の累積を確認している。センサーとしての評価は、適当に濃度調節を行ったタンパク標準液にファイバー上に累積した吸着LB膜を一定時間浸漬した後に可視吸収スペクトル変化を測定することによって行った。その結果、以下の知見を得た。1.タンパク測定用の有機色素であるTBPB溶液のpH値およびタンパク濃度による吸収スペクトル変化を測定した。pH値に依存した可視スペクトル変化は再現性良く測定され、その変化が可逆的であることが確認された。またタンパクによるスペクトル変化はアルカリ側にシフトし、タンパク誤差が確認された。2.ファイバー上吸着LB膜の吸収スペクトルはpH値に依存した安定な変化を示した。溶液のpHが酸性側変化すると630nmの吸収ピークは顕著な減少を示し、450nmの吸収ピークは増加した。また、これらのピーク変化はLB膜の累積層数が1層のものが5層のものより顕著であった。3.タンパク用センサーの基本的な特性として、溶液のタンパク濃度によるスペクトル変化を測定した。630nmのピークはタンパク濃度の増加に伴い吸光度が対数的に増加し、450nmのピークは減少することを示した。以上の結果から、タンパク測定用センサーとしての可能性が示唆されただけでなく、光ファイバー上LB膜の累積時に光学測定をすることはLB膜に関する知見をより深いもにするものであることが分かった。本年度は光ファイバーのクラッド部を除去し、コア部に有機色素層を形成したファイバーセンサーを作製し、有機色素の可視吸収スペクトル変化を利用した、pHセンサー、タンパク誤差を利用したタンパクセンサーの基礎特性を検討した。有機色素層の形成は、展開分子としてアラキン酸、吸着分子としてテトラ・ブロモ・フェノールブルー(TBPB)用いた吸着LB法で行った。TBPBはpH指示薬として用いられており、pH3.04.6の間で黄色から青色に変色することが知られている。センサーとしての評価は、塩酸を純水で薄めた溶液(pH25)およびタンパク標準液を用いて濃度を50mg/dlに調整したタンパク溶液に、光ファイバー上に累積したアラキン酸/TBPB吸着LB膜を一定時間浸した後に可視吸収スペクトル変化を測定することによって行った。1)予備実験として、タンパク測定用の有機色素であるTBPBの溶液の吸収スペクトル変化を測定した。pH変化によるスペクトル変化は安定して測定された。また、その変化は可逆的であった。また、タンパクの存在によりスペクトル変化がアルカリ側にシフトし、タンパク誤差が確認された。2)光ファイバー上のアラキン酸/TBPB吸着LB膜の吸収スペクトルはpH変化による安定な変化を示した。

溶液のpHの酸性側への変化により、630nmにピークを持つ吸収は顕著な減少を示し、450nmにピークを持つ吸収は増加した。また、LB膜の累積数が1層のものが5層のものより高感度であることが認められた。3)アラキン酸/TBPB吸着LB膜の吸収スペクトルの、タンパク溶液による変化は1)の溶液の場合と同様な変化が認められた。また、その感度はpHの場合と同様に累積層数が少ないほうが高いことが分かった。尿検査の中のタンパクの定性検査に用いられている有機色素層を光ファイバー上に形成し、タンパク検出用のセンサーとしての実現を目指して研究を行った。有機色素層の形成は次のようにして行った。クラッド部を除去した光ファイバーのコア部に有機色素を吸着分子とした吸着LB法によってLB膜として形成した。吸着LB膜の累積層数は1層から5層まで変化させ、吸着LB膜の累積時に1層累積するごとに吸収スペクトルを測定し、吸着LB膜の累積状態を監視するとともに検出層の同定を試みた。タンパクセンサーとしての基本特性を確認するために、種々の濃度のタンパク標準液を用意し、可視吸収スペクトルの変化の濃度依存性の測定を試みた。その結果、以下の知見を得た。1)可視吸収スペクトルにおいて、タンパク濃度に顕著な応答を示すピークは2つある。1つは、630nmの現れるピークで、タンパク濃度の増加に伴い吸光度がタンパク濃度の対数に依存して増加することが確認された。450nmのピークはタンパク濃度が増加するとともに減少することが観測された。2)ファイバー上吸着LB膜の可視吸収スペクトルのpH値に依存した変化は、繰り返し測定に対して、再現性が良好であることが確認された。また、その変化は可逆的であった。これらの点は、センサーの再使用の観点から重要である。3)光ファイバー上のアラキン酸/TBPB吸着LB膜の吸収スペクトルのタンパクによる変化は見かけのpH値がアルカリ側にシフトし、タンパク誤差が確認された。4)可視吸収スペクトル変化の吸着LB膜の累積層数依存性から、検出層として主に作用する層はクラッドに密着した弟一層であることが分かった。以上の結果から、光ファイバーのコア上に形成した有機色素(TBPB)吸着LB膜がタンパク測定用のセンサーとしての可能性示された。しかしながら、スペクトル変化量は溶液に比較すると、まだ小さく、さらに吸着LB膜の作製条件等を検討する必要がある。
わが国におけるエンゲージメント付ESG投資に関する研究

本研究では、海外・国内のエンゲージメントを行う機関投資家に対して、ヒアリング調査を行い、その事例をまとめるとともに、内外の機関投資家のESG項目に関連するエンゲージメントの取り組みについて比較検討を行った。まず、海外の機関投資家は、全ての企業に対してではなく、選択的にエンゲージメントを行っている。我が国では、保有する全ての企業に対して、エンゲージメントを行っている。海外と国内とを比較すると、エンゲージメントを行うための体制や、そのテーマの設定方法が異なり、さらに、共同エンゲージメントに対する認識の違いや、エンゲージメントの成功要因に関する捉え方の違いなどが確認された。2013年度は、海外のESG投資に関する先行研究を主に行い、次に企業評価項目としてESGの可能性を検討した。環境(E)、社会(S)、ガバナンス(G)ごとに株主のアクティビズム行動、あるいはエンゲージメント行動の事例や実証分析をサーベイした。ESG評価項目としてひは、ベースとなるアイディアとして、ESGに関連した問題(以降、ESGイシュー)の開示(の有無)が企業価値に影響を及ぼす可能性を検討した。具体的な検討項目を以下に示す。1企業属性(財務状況、事業活動の内容、経営方針等)によって、ESGイシューが企業価値に及ぼす影響の度合いが異なること。2(企業価値に影響を及ぼす)ESGイシューの情報開示を促進する(エンゲージメントする)ことは、情報の非対称性を解消し、企業価値の増大を促進すること。ESG評価を行うにあたり、評価に必要となるデータは、ESGイシュー及び、ESGイシューに関連する指標(KPI)となり、全企業に共通するESGイシュー(共通イシュー)と産業別のESGイシュー(産業別イシュー)、各ESGイシューの情報のタイプ(企業を評価する際の項目に該当)ごとに分けて考える必要があることが明確になった。共通のESGイシュー(共通イシュー)には、国際規範に掲げられているESGイシュー(ISO26000、GRIガイドライン(GRI3.1))などがある。産業別のESGイシュー(産業別イシュー)には、産業やセクターに共通して見られるESGイシュー(EFFAS for KPI)があるが、多数ある産業セクターの中で、各産業セクターが掲げているKPIから、類似している産業セクタにーに再分類する必要あることなどを検討した。この考え方を基に環境・社会・ガバナンス分野において企業に共通するイシューと産業別イシューを探り、企業評価項目を検討した。1.当初計画していた海外の年金基金のインタビュー調査については、学内研究ユニットで共同研究を行っている日興リサーチセンターの調査を活用することができた。またオーストラリアのエンゲージメント代行機関のエンゲージメント手法に関する調査を行った。2.国内の11機関投資家のエンゲージメントのヒアリングを調査を行った。わが国エンゲージメントファンド、代行会社、アセットオーナーへのヒアリングを基に、エンゲージメントの状況を確認できた。確認できた内容については以下のようである。1わが国においても、スチュワードシップ・コード導入以前から、企業の中長期的成長、変革を目指すファンドが存在している。2これらのファンドのエンゲージメントのテーマは、企業の経営・財務戦略、開示、ガバナンスなどであり、欧州の機関投資家に見られる責任投資とは異なる。3スチュワードシップ・コードが導入されたことにより、アセットオーナーは運用機関のエンゲージメントを評価し、公表する方針であるが、運用スタイル毎にエンゲージメントのレベルは違い、アセットオーナーはその評価方法を明確にする必要がある。4今後機関投資家と企業の対話は進むと考えられるが、インサイダー取引問題に対する管理体制が重要な問題となる。5共同エンゲージメントについては、ほとんどの機関投資家は否定的な見解をもつが、体制が整えられれば有効に機能する可能性がある。エンゲージメントは従来の機関投資家の投資戦略を超えた集中投資戦略であり、そのリスクを負うものである。この点に関連して、アセットオーナーもコスト負担を共有する仕組みも考える必要があることが明確になった。3.企業の社会的責任についての調査では、企業活力研究所の研究会に参加し、企業の取り組み状況について理解が深まった。本研究の最終目的は、わが国証券投資において効果的なエンゲージメント付きESG投資を考慮した投資)の在り方を具体化することであった。エンゲージメントとは出資者が投資先企業のESG事項について意見を述べる、意見交換をするなどの手法を通して投資先企業と関わり長期的投資リターンの拡大を追求する手法である。欧米に比べてわが国においては、ESG投資、エンゲージメント付ESG投資についての認知度は低い。本年度においては、文献研究やヒアリング調査などを通して得られた研究成果をまとめ、機関投資家のエンゲージメント付ESG手法の有効性や意義について検証を行った。2014年にスチュワードシップ・コード、2015年にコーポレート・ガバナンス・コードが導入されたこともあり、機関投資家の意識、企業の意識に関して調査が多く出揃い、筆者はそれらを通して現状を知ることができた。そのため、当初予定していたアンケート調査を中止し、入手できる調査と昨年度のヒアリング調査をもとに研究を進め、論文執筆、研究報告を行った。本研究は2013年から開始されたのであるが、2014年に日本版スチュワードシップ・コードが期せずして導入され、そこにおいて機関投資家の「エンゲージメント」が俄に注目を集めるようになった。本研究はその先見性において高い評価を受けた。しかしながら、日本版スチュワードシップの導入は、いわゆる「アベノミクス」における成長戦略の一環として位置づけられ、そこにおける議論は、本研究が目的とした環境や社会問題についての機関投資家のエンゲージメントとはかなり隔たりがあることが判明した。

今後の環境・社会・ガバナンスそれぞれの有効なエンゲージメントを探る必要があるということが今後の課題である。本研究では、海外・国内のエンゲージメントを行う機関投資家に対して、ヒアリング調査を行い、その事例をまとめるとともに、内外の機関投資家のESG項目に関連するエンゲージメントの取り組みについて比較検討を行った。まず、海外の機関投資家は、全ての企業に対してではなく、選択的にエンゲージメントを行っている。我が国では、保有する全ての企業に対して、エンゲージメントを行っている。海外と国内とを比較すると、エンゲージメントを行うための体制や、そのテーマの設定方法が異なり、さらに、共同エンゲージメントに対する認識の違いや、エンゲージメントの成功要因に関する捉え方の違いなどが確認された。国内外の機関投資家へのインタビューなどにより、機関投資家のエンゲージメントの動向が明らかになった。課題としては、企業のESGリスクの評価方法が明確になっていない点である。金融、経営学今後は、わが国機関投資家(主に資産運用会社)のESGに関する意識調査(アンケート等)を行っていく予定である。また、わが国の状況に則したESGリスク項目を検討する。先行研究についておおむね順調に推移しているが、海外調査については昨年度実施できなかったため、今年度重点的に行う予定である。2014年度は、以下のように研究を推進していく。1エンゲージメントのモデルの研究、2ESG項目と企業価値との関係に関する研究、3報告書の作成、4平成26年10月、日本経営財務学会報告予定。まず、機関投資家のエンゲージメントモデルについて考察する。具体的にオーストラリア、ノルウェー、スウェーデン、オランダなどの年金基金のエンゲージメント動向を確認し、エンゲージメントの仕方について検討する。次に、昨年度からの課題であるESG項目と企業価値との関係に関する研究を発展させる。エンゲージメントに関するヒアリング調査などについて報告書をまとめる。10月に開催される日本経営財務学会にてこれらの研究について報告を行い、エンゲージメントモデル、ESG評価項目について一定のモデルを提示する。エンゲージメントについては、具体的な項目を検討し、企業のエンゲージメントのしやすさをエンゲージメントスコア(数値化)することを考える。ESG評価項目については、開示とそれぞれの項目との関連性を共通黒目・産業セクター別項目に分けて考察する。
黒体輻射を利用したＣＶＤ成長その場観察法の開発

CVD条件下でのグラフェン成長をリアルタイムで観察する,われわれが開発した熱放射顕微鏡(Rad-OM)を用いて,グラフェンの核形成位置と沿面成長の様子を研究した.基板の処理段階から成長までの全過程を連続観察することによって,Rad-OM像で観察される輝点が核形成点となることを見出した.この輝点は基板に残留した炭素不純物であり,アルゴンイオンの照射により効果的に除去でき,条件の最適化によって非照射の時の核密度600/mm2を1/mm2以下まで減少することができた.本研究によりグラフェン成長で重要な核形成過程の解明と,大面積単結晶グラフェン成長の指針を得ることができた.熱放射顕微鏡(黒体輻射顕微鏡)装置の高機能化を図るため,以下の装置的改良をおこなった.1従来のレンズに併設されている照明系に加えて,独立に操作できる照明系を増設し,リレー駆動によって照明光の一定の間隔での試料照射を可能にした.これによりほぼ同時刻の熱放射像と反射像を取得できるようになり,グラフェンの形状と銅基板表面の形態の相関解明が促進された.2ガス導入系のマスフローメータをマスフローコントローラに交換し,原料ガスの供給制御が精密化された.3原料ガス導入ラインの清浄化のための排気系を増設するとともにフィルターを設置し,原料ガス中の不純物の軽減化を図った.4銅基板を成長位置でスパッタクリーニングできるように反応室を改造した.熱放射顕微鏡による銅単結晶基板上のグラフェン成長過程を観測した.繰り返しのグラフェン成長と加熱によるグラフェン除去で核密度の低減を観測した.この低減は(100)面と(111)面では差違がないことを見出した.5回目以降の繰り返しでは核密度の減少は下げ止まった.反射像による銅基板表面の形態観察から,グラフェン消去時においてグラフェンがなくなった領域は銅原子の蒸発が加速され,表面の凹凸が拡大することが明らかになった.この基板表面の荒れが核形成サイトを供給し,上記の核密度の下げ止まりをもたらしたと考える.熱放射顕微鏡による銅多結晶基板上のグラフェン成長過程を観測した.特に原料であるメタンガス供給開始後の核密度の時間変化を詳細に観察し,誘導期間(induction period)の評価をおこなった.従来CVD成長過程でこの誘導期間を定量的に解析した例はなく,今回のデータ集積はグラフェンCVD過程の解析に重要な知見を与えるものである.熱放射像に加えて,反射光像を取るために新たな照明系を導入した.またリレーの設置により,照明光を一定の間隔で照射することによりほぼ同時刻の熱放射像と反射像を取得できるようになり,グラフェンの形状と銅基板表面の形態の相関解明が促進された.ガス導入系のマスフローメータをマスフローコントローラに交換し,原料ガスの供給制御が精密化された.原料ガス導入ラインの清浄化のための排気系を増設するとともにフィルターを設置し,原料ガス中の不純物の軽減化を図った.銅基板を成長位置でスパッタクリーニングできるように反応室を改造し,イオン銃の設置を可能な配置とした.これらの装置系の改良で,グラフェン成長核密度の低減化を図っている.前年度までに開発した熱放射顕微鏡(黒体輻射顕微鏡)装置を用いてグラフェンの成長過程の観察および大面積単一ドメインの成長条件の探索をおこなった.熱放射顕微鏡装置において,Cu基板をグラフェンの成長位置でスパッタクリーニングをおこない,グラフェン成長過程,特に基板の事前処理が核密度に与える影響を詳細に検討した.Ar中の加熱に加えてArイオン照射(2 keV, 4μA/7x6mm2)を2時間おこなった後にグラフェン成長をおこなうと,核密度は662/mm2から16/mm2へと低下した.さらにイオン照射をおこなうと5/mm2へと低下した.アニール,イオン照射,グラフェン成長の全過程を熱放射顕微鏡で連続観察し,特に成長前にCu基板上に観測される輝点の振舞いとグラフェン成長点の関係を追跡した結果,高い確率で核発生点となる輝点は炭素不純物であり,輝点以外からの核発生も微小な炭素不純物からなるものと推察された.この炭素不純物には揮発性,不揮発性の二種類があり,通常のアニールでは揮発性および不揮発性のうち大きさが小さいものが除去されて核密度が減少するが,大きな不揮発性の炭素不純物は残存して核発生点となる.イオン照射はスパッタリングで不揮発性不純物の大きさを小さくし,成長時に昇温で除去されやすくなる.このモデルを検証するため,Cu基板上でイオン照射密度を変化させグラフェン成長したところ,照射密度が高い領域では核発生密度が極めて低くなり,1/mm2以下の領域が得られた.最終的に大きさが1mm以上の単一ドメイングラフェンの成長が観察された.以上の結果から,黒体輻射を利用したCVD(化学気相成長)その場観察法の開発に成功し,ホットトピック物質であるグラフェンの成長過程の解明,さらには大面積グラフェン成長の手法を確立し,当初の目的以上の成果を達成した.CVD条件下でのグラフェン成長をリアルタイムで観察する,われわれが開発した熱放射顕微鏡(Rad-OM)を用いて,グラフェンの核形成位置と沿面成長の様子を研究した.基板の処理段階から成長までの全過程を連続観察することによって,Rad-OM像で観察される輝点が核形成点となることを見出した.

この輝点は基板に残留した炭素不純物であり,アルゴンイオンの照射により効果的に除去でき,条件の最適化によって非照射の時の核密度600/mm2を1/mm2以下まで減少することができた.本研究によりグラフェン成長で重要な核形成過程の解明と,大面積単結晶グラフェン成長の指針を得ることができた.装置の改良はほぼ27年度で終了したので,成長条件を多岐に変化させてグラフェン成長をおこない,熱放射顕微鏡像の観測から核形成密度およびその時間変化,誘導期間,成長速度を評価し,それを元に成長機構の解明をおこなう.上記のデータを元に成長条件を最適化し,ミリメートルスケールの単結晶グラフェン成長条件を確立する.表面科学当初の予定では除振台の設置を見込んでいたが,除振ゴムの設置により現在の空間分解能内での除振効果が得られることが実験的に判明した.その結果,除振台の導入を取りやめた.研究途中において,イオンビームスパッタによる銅基板処理が核密度の減少に多大な効果があることを見出した.熱放射顕微鏡の設置してある反応装置にイオン銃を設置して,リアルタイムでグラフェン成長形態の観察をおこなうために次年度使用額を充当する.
胃・壁細胞の鉄蓄積と胃虚血による粘膜傷害との関連

ウイスターラットに拘束水浸(23°C)ストレスを2.5時間与えた後、われわれが開発した三価の非ヘム鉄および二価の非ヘム鉄を組織化学的に証明する高感度灌流パールス法と灌流タンブル法(Meguro et al.,2003)で可視化し、胃粘膜の非ヘム鉄の動態と胃粘膜傷害との関連を光学および電子顕微鏡で調べた。水浸ストレスによって胃の小弯側に生じた粘膜褶曲の凸部に胃粘膜傷害が生じた。胃粘膜傷害では胃の壁細胞が他の粘膜細胞よりも早期に傷害されることが観察された。壁細胞は細胞および核の膨化と核クロマチンの凝集による核質の淡明化を示した。正常の壁細胞はおもにミトコンドリアに非ヘム鉄を蓄積しているが、胃粘膜傷害部位では、壁細胞における非ヘム2価および3価鉄の増加が見られた。これに関連して、傷害された壁細胞にヘムオキシゲナーゼ1およびフェリチンの発現が増加した。これらの所見から、ストレスによる胃粘膜の局所的虚血によりミトコンドリアの膜傷害、ミトコンドリアの非ヘム鉄およびヘム鉄の細胞質への遊離、ヘムはヘムオキシゲナーゼ1によって酸化/分解されて非ヘム鉄が遊離、これに対応して非ヘム鉄を隔離するためにフェリチンの発現が起きたと考えられた。また、再灌流によって生じたスーパーオキサイドと遊離の鉄イオンが反応してヒドロキシラジカルを生成し、これが壁細胞および周囲の他の細胞の膜脂質、蛋白質、DNAなどを酸化して傷害を起こし、広範な胃粘膜傷害を結果すると考えられた。水浸ストレスによる胃粘膜傷害は胃粘膜の褶曲部に生じることから、胃の筋層の局所的収縮が粘膜血管を圧迫して虚血を生じることが考えられた。材料と方法雌Wistar ratを使用した。ラットに水浸ストレスを負荷した。ラットを幅4.5cm×奥行き5.5cm×高さ17.5cmの金属ケージに入れ、胸骨下端まで水浸した。水温は22-23°Cに保った。水浸ストレス0-6時間後に、動物を深麻酔下で屠殺し、胃を摘出し組織学的に検索した。胃の非ヘム鉄の組織化学的検索にはわれわれが開発した灌流-Perls法および灌流-Turnbull法を使用した。結果1.水浸ストレスによって胃の粘膜傷害が生じる。粘膜傷害の程度はストレス負荷時間と比例する。2.胃の壁細胞には非ヘム鉄が2価と3価の状態で蓄積されている。電子顕微鏡的組織化学の検索ではこれらの鉄は主にミトコンドリア内に蓄積されている。3.水浸ストレスによる胃粘膜傷害部位の壁細胞の非ヘム鉄の増加が起きる。考察これらの結果と他の研究者による種々の臓器の虚血/再灌流による傷害の研究結果から、ストレスによる胃粘膜傷害の機構として以下のものが考えられた。水浸ストレスによって胃に虚血/再灌流が起きる。これによって、胃の壁細胞にフリーラジカルの産生が起り、この細胞に密に含まれるミトコンドリアを傷害する。ミトコンドリアの傷害によりヘム蛋白の細胞質内への遊出が起き、これがHemeoxygenaseの発現を促し、ヘム蛋白から鉄を遊離させる。壁細胞内に増加した非ヘム鉄はフリーラジカルの産生を触媒し、細胞傷害は増幅される。
組織制御・樹脂複合化による高機能高耐久性Ni_2MnGa磁場駆動アクチュエータ

磁性形状記憶合金NiMnGaは高速・大変形可能な磁場駆動アクチュエータ材料として期待されているが,その脆性が大きな問題である.この克服のため,本研究では,NiMnGaを機械的に粉末化し,組織制御し,樹脂と複合化させることで高機能性と延性・耐久性を付与した新しいアクチュエータ材料を開発することを目的とし,その実証のためにNiMnGaおよびTiNi基合金を用い,それら材料の機械的性質と形状記憶特性を調べ,また,今後の問題点を明らかにした.実験では,室温で母相およびマルテンサイト相である合金を用い,また,樹脂としてエポキシおよびシリコーンを用いた.形状記憶特性の目安となる相変態について,作製した複合材料について示差走査熱量測定およびX線回折測定をおこなった.その結果,作製したNiMnGa粒子は目的とする変態温度を有しており,これらの合金粒子を用いて作製したコンポジットも粒子単体と同様の変態温度を示し,本研究で選定したマトリックスは変態温度に影響を及ぼさないことが明らかとなった.次に,走査型電子顕微鏡による組織観察の結果より,作製した複合材料の内部組織はNiMnGa粒子の寸法より異なり,微小な粉末ほど粒子間の隙間が小さいため気泡などの欠陥が少なかった.引張試験と動的熱機械特性測定の結果から,マトリックスやNiMnGa粒子大きさ,体積率により,機械的性質および形状記憶特性が影響を受けることが明らかとなった.特にNiMnGa粒子の粒径が微小であるほど,コンポジットの形状記憶特性が優れ,これは先の欠陥の大きさと関係があると結論された.また,粒子の体積率の増加によりコンポジットの変形抵抗も大きくなる.また,負荷応力がマルテンサイトバリアントの再配列に必要な,ある大きさの応力に近づくほどマルテンサイトバリアントの再配列が進行し,コンポジットの形状回復ひずみが増大する.振動試料型磁力測定の結果から,作製したNiMnGa粒子は室温にて強磁性であり,試料に対する印加磁場方向を変化させても,磁化率が変化しないことから,等方的な試料作製に成功したと言える.室温以上のマルテンサイト変態温度およびキュリー温度を有するNiMnGa合金を用いてエポキシとの複合材料を作成し,その機械的性質を調べるとともに,機械的性質に及ぼすNiMnGa粉末の体積率の影響について調べた.また,NiMnGaの効果を明らかにするために,2種の粉末を比較材として同様の複合材料を作製した.その一つは非磁性かつ形状記憶特性の異なるTiNiCuであり,もう一つは形状記憶効果と磁性を共に有さない銅粉末である.まず,NiMnGa合金については電子/原子比より予測されたように310K程度のマルテンサイト変態温度と350K程度のキュリー温度を示す合金を作成できることを確認した.その後,インゴットを機械的に破裂し,150μm程度の粉末にできた.同程度のマルテンサイト変態温度を有するTiNiCuは単ロール超急冷法により作成し,脆化熱処理後に機械的に破裂できた.銅粉末は市販のアトマイズ粉を利用した.体積率としては粉末の体積率として5%-80%の複合材料を作製したが,40%以上の場合は試験片が脆く,良好な機械的性質が得られなかった.粉末の体積率が5%,10%,20%のものを比較すると,10%の場合が最も延性と強度のバランスに優れた.銅粉末を用いた場合には他の粉末よりも延性が良く,機械的性質にはマトリックスと粉末の界面の問題が大きいことを示唆した.およびTiNiCuを用いた場合は最も強度が高く,形状記憶合金のマルテンサイトバリアント再配列応力が強度に関係することを示唆した.一方,NiMnGaのマルテンサイトバリアント再配列応力はエポキシの強度と比較的近く,相性が良いと考えられた.ひずみ-温度曲線からはエポキシの熱膨張が大きく,マルテンサイト変態ひずみが明確には測定できなかったが,変態温度近傍にてひずみが増加することを確認でき,本複合材料の設計の妥当性を検証できた.磁性形状記憶合金NiMnGaは高速・大変形可能な磁場駆動アクチュエータ材料として期待されているが,その脆性が大きな問題である.この克服のため,本研究では,NiMnGaを機械的に粉末化し,組織制御し,樹脂と複合化させることで高機能性と延性・耐久性を付与した新しいアクチュエータ材料を開発することを目的とし,その実証のためにNiMnGaおよびTiNi基合金を用い,それら材料の機械的性質と形状記憶特性を調べ,また,今後の問題点を明らかにした.実験では,室温で母相およびマルテンサイト相である合金を用い,また,樹脂としてエポキシおよびシリコーンを用いた.形状記憶特性の目安となる相変態について,作製した複合材料について示差走査熱量測定およびX線回折測定をおこなった.その結果,作製したNiMnGa粒子は目的とする変態温度を有しており,これらの合金粒子を用いて作製したコンポジットも粒子単体と同様の変態温度を示し,本研究で選定したマトリックスは変態温度に影響を及ぼさないことが明らかとなった.次に,走査型電子顕微鏡による組織観察の結果より,作製した複合材料の内部組織はNiMnGa粒子の寸法より異なり,微小な粉末ほど粒子間の隙間が小さいため気泡などの欠陥が少なかった.引張試験と動的熱機械特性測定の結果から,マトリックスやNiMnGa粒子大きさ,体積率により,機械的性質および形状記憶特性が影響を受けることが明らかとなった.特にNiMnGa粒子の粒径が微小であるほど,コンポジットの形状記憶特性が優れ,これは先の欠陥の大きさと関係があると結論された.

また,粒子の体積率の増加によりコンポジットの変形抵抗も大きくなる.また,負荷応力がマルテンサイトバリアントの再配列に必要な,ある大きさの応力に近づくほどマルテンサイトバリアントの再配列が進行し,コンポジットの形状回復ひずみが増大する.振動試料型磁力測定の結果から,作製したNiMnGa粒子は室温にて強磁性であり,試料に対する印加磁場方向を変化させても,磁化率が変化しないことから,等方的な試料作製に成功したと言える.
混晶半導体の電子輸送・再結合とその制御に関する研究

1.変調ドープしたAlx【Ga_(1-x)】As-GaAsヘテロ構造素子ではDX中心によると考えられている持続光伝導が低温(100K以下)において通常観測され、HEMTなどヘテロ界面を利用したデバイスの信頼性を低くする原因となっている。持続光伝導およびそれに伴う過渡光伝導の機構を明らかにするため、これらの光伝導特性の励起スペクトルおよび温度依存性を調べた結果、次のことが明らかになった。(1)4.2Kでの持続光伝導励起スペクトルには0.8eVおよび1.5eVの2つの励起ステージがある。この特性は変調ドープAlGaAs-GaAsヘテロ接合のみならずGaAsホモ接合においても観測され、ヘテロ接合界面GaAs側の内部電界による電子-正孔対の空間分離が支配的な役割を演じている。(2)持続光伝導を生じるような光励起を行なうと、消光後非指数関数的なゆっくりした減衰を示す過渡光電導が現われる。指定した時間内で初期値の1/2に減衰する時間として定義した実効的減衰時定数の温度依存性を測定したところ、それは励起光エネルギーが約1.0eV(0.8eVステージのみ励起)と1.52eV(1.5eVステージを主に励起)とで異なることが分った。それぞれ半絶縁性基板中のCrアクセプタへの活性化再結合、GaAsバッファ層中に捕獲された正孔とのトンネルアシステドあるいは活性化形の再結合が過渡光伝導の主たる機構と考えられる。以上、(1)、(2)の結果はヘテロ接合デバイスの作製にあたっては基板材料やドーピングレベルについても配慮が必要であることを示唆する。2.エキシマレーザを光源とするジシラン(【Si_2】【H_6】)・アンモニア(【NH_3】)混合ガスの光分解によるCVDを試み、Si基板上への堆積を確認した。次段階として【In_(0.53)】【Ga_(0.47)】As3元混晶基板上に堆積し、MISダイオード特性を調べる計画である。
光重合型レジン用のアルゴンイオンレーザー照射器の試作

光重合型レジン用として市販されている照射器に変わる装置として、アルゴンイオンレーザー発振装置に着目し、これに改良を加え歯科臨床用照射器の試作を行い、現在までその基礎的研究を継続して行ってきた。さらに、本装置の臨床応用に向け装置の改良並びに臨床使用法について検討を加えているが、現在までに得られた知見について総括する。本研究の第1段階は、アルゴンイオンレーザー発振装置ならびにその関連機器の整備、調整を行い、歯科臨床の特異性を踏まえてアルゴンイオンレーザー照射器を試作することであった。第2段階としては、試作されたアルゴンイオンレーザー発振装置に臨床使用が可能となるような改良を加えるとともに、対照となる市販ハロゲンランプ照射器と比較検討を基礎実験を通して行なってきた。その結果、レーザー光線の特徴である光強度が安定で、照射面までの距離をおいてもその減衰がほとんどなく連用が可能なことが本装置の臨床用照射器としての有利な点であることが示された。本研究の最終段階は、患者の口腔内に充填したレジンを試作アルゴンイオンレーザー照射器によって硬化させ、その修復物の経時的経過を観察することである。現在、光ファイバーによるチェアーサイドへのレーザー光線の伝導システムに改良を加え、本装置を用いた臨床治験の準備を進めるとともに、本学部の治験審査委員会および倫理委員会に諮問を行う段階にある。市販されている光重合型レジンの照射器に変わる光線発生装置としてアルゴンイオンレ-ザ-発振装置に改良を加え,歯科臨床用のアルゴンイオンレ-ザ-照射器を試作し,その基礎的研究ならびに臨床試験を経て量産型照射器を開発する目的の研究において現在までに得られた知見について報告する.1.アルゴンイオンレ-ザ-は合計7本の光線を発振する.そのうち,光重合型レジンの重合,硬化に役立つものとして使用可能な波長としては457.9nm,476.5nm,488.0nm,そして496.5nmである.2.これらの波長を単独あるいは任意の混合した状態で市販照射器と同程度の光強度を得るためには効率的に波長を選択する必要がある.波長選択の方法には技術的難易度,経済的な点から考えてPBS(偏光ビ-ムスプリッタ-)を挿入した色分解フィルタ-を使用することで波長の選択が可能であることが判明した.3.2で選択した波長の混合比および光強度を可変しつつ連続的に使用する方法としてNDフィルタ-,偏光板を使用する2通りが考えられるが,偏光板では光が透過する光強度が著しく減衰するので本装置にはNDフィルタ-を使用することにした.1.2および3の知見から,マルチライン光出力4Wの光を色分解フィルタ-を用い,波長500nm未満の発振線のみを選択し,PBSにてS波のみにしたあと3種の色分解フィルタ-を用い4本の波長に分離し,NDフィルタ-によって任意の光強度に調整したあと色分解フィルタ-で再び一本のレザ-ビ-ムとする試作アルゴンイオンレ-ザ-発振器を完成させ,現在これを用いレ-ザ-発振器自体の光学的検討を行っている.市販されている光重合型レジンの照射器に変わる光線発生装置としてアルゴンイオンレ-ザ-発振装置に改良を加え,歯科臨床用のアルゴンイオンレ-ザ-照射器を試作し,その基礎的研究ならびに臨床試験を経て量産型照射器を開発する試料を蒐集する目的の研究において現在までに得られた実績について報告する.レ-ザ-光線発生装置としてはアルゴンイオンレ-ザ-光線発振装置(Type 909,アメリカンレ-ザ-)を使用した.発振された光のうち波長500nm未満の発振線のみを選択し,偏光ビ-ムスプリッタ-を用いてS波のみにした後,3種類の色分解フィルタ-を用いて4本の波長に分離した.

これをさらにNDフィルタ-によって任意の光強度に調整した後,再び色分解フィルタ-で488+496.5nm,476.5nmおよび457.9nmの3本の波長に一本あるいは複数本のレ-ザ-ビ-ムに分解,合成出来るように発振装置を改良した.レ-ザ-光の出力測定には,コヒ-レント社製パワ-メ-タ-モデルLM200を使用した.また経時的な光出力安定度の測定には,センサ-としてフォトダイオ-ドチップモデルSP-10を使用した.各波長の全発振線(0.5W,1W,2W,3W,4W)に対する総合光出力をそれの比率で検討したところ,全発振線に対する488+496.5nm,476.5nmおよび457.9nmのの光出力は0.0050.76Wであり,全発振線に対する比率すなわち,光重合型レジンの硬化に有効な4本の波長の光出力の合計は全発振線に対して33.736.0%であった.また,光出力安定性は全発振線および各波長ともに1時間にわたって一定を保ち,光重合型レジンの照射器のような光強度の時間による低下が認められず,安定した光強度および一定の波長の光を得るための照射器として有効であることが確認された.現在,臨床使用が可能な計量化した照射器によるチェア-サイドへのレ-ザ-光の伝導システムの設置を行っている.市販されている光重合型レジンの照射器に変わる光線発生装置として,アルゴンイオンレーザー発振装置に改良を加え,歯科臨床用の照射器を試作し,その基礎的研究を継続して行っている。さらに,本装置の臨床応用に向け,装置の改良並びに臨床使用法について検討を加えているが,現在までに得られた知見について報告する.試作アルゴンイオンレーザー照射器の臨床応用にあたり,その波長選択の基礎試料を得るためにSingle LineとMulti Lineを用い,これが市販の光重合型レジンの歯質接着性におよぼす影響について検討を加えた.その結果,試作レーザー照射器は,市販の照射器とほば同等の接着強さを示し,臨床応用にあたっても476.5nmを含むレーザー光線は有効な光線であることが示された。次に,この試作レーザー照射システムを実際の口腔内でのレジン修復に応用するためにの検討事項として,レーザー光線の口腔内導入システムとしての光ファイバー並びに照射器チップの開発を進めてきた。照射チップの開発にあたり,レーザー発振装置からの発振線をできるだけ減衰させずに誘導し,チップ先端は口腔内での使用を考慮してコンパクトで,しかも照射ビーム径を変化させることが可能なシステムを考案した。今後,試作された光ファイバーによるチェアーサイドへのレーザー光線の伝導システムに改良を加えるとともに,レジン修復物の臨床経過の全容を,USPHSのCriteriaを一部改良した評価基準にしたがって把握する予定であり,現在,本学部の治験審査委員会および倫理委員会にその臨床治験についての諮問を行う段階にある。