hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高精度Ｘ線分光とガス形態から探る銀河団プラズマの統一描像

高精度X線分光装置である「ひとみ」SXSの、ペルセウス座銀河団の初期観測データの解析を、前年度から引き続き行った。絶対的なゲインの不定性に影響されるため最も難しい一方で、これまで得られなかったという点で最も重要な、ガスの運動情報を導出する「ひとみ」サイエンスチームを主導して論文を投稿し、受理された。ICMの視線方向速度分散マップは世界初である。上記ひとみデータ解析の結果や内容について、ローマで開かれた国際会議で口頭発表を、ワルシャワで開かれた国際会議およびスノーバードで開かれた国際会議で招待講演を行った。新しい観点でX線データを解析するために、近年発展著しい機械学習の考え方をX線分光観測に導入するための、原理実証に関する論文を投稿し、受理されたほか、東北大で開かれたワークショップにて口頭発表を行った。また、カロリメータをハードウェアという観点から深く理解するために、J-PARCを本拠地として行われているカロリメータを用いた原子核実験に参加している。来年度の本試験に向けて現地に赴き試験を行っている他、ソフトウェアの改修なども行っている。NASAゴダード宇宙飛行センターに赴き、X線後継機の信号処理部の試験を行った。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。通信途絶以降、「ひとみ」衛星の新たなデータを得ることはできなくなった。その一方で、軟X線分光器SXSを用いた銀河団観測という観点からは、ペルセウス座銀河団の初期観測という貴重なデータが存在する。絶対的なゲインの不定性に影響されるため最も難しい一方で、これまで得られなかったという点で最も重要な、ガスの運動情報を導出する「ひとみ」サイエンスチームを主導して、論文投稿準備を進めている。春の天文学会においてはチームを代表して発表を行った。SXSの輝線感度を生かし、これまで論争を呼んでいた3.5 keV周辺のステライルニュートリノ起源の輝線に強い制限をつけるチームのメンバーとして、メリーランド大へ赴き、広範な議論を行った。議論の結果はAstrophysical JournalLetters誌に出版された。カロリメータをハードウェアという観点から深く理解するために、J-PARCを本拠地として行われているカロリメータを用いた原子核実験に参加している。J-PARCにおける基礎性能評価試験の結果はIEEE Transactions on Applied Superconductivity誌に出版された。また、次に観測すべきターゲットを選定し、XMM-Newton衛星とChandra衛星でのプロポーザルに応募した。XMMのものに関してはすでに観測計画が採択された。「ひとみ」衛星の通信途絶以降、新たなデータを得ることはできなくなった一方で、通信途絶以前に得られたデータはペルセウス座銀河団からのものであり、私はその初期データ解析を行っている。絶対的なゲイン不定性のため難易度が高いガス速度測定チームを主導しており、結果を投稿準備中である。これについては天文学会にて発表も行った。同データセットを用いたダークマター輝線探査チームの一員として広範な議論をした結果はAstrophysical JournalLetters誌に出版された。これに加え、カロリメータの物理をよりよく理解するためにJ-PARCで行なわれているTESカロリメータを用いた原子核実験に参加しており、テストランの結果はIEEE Transactions on Applied Superconductivity誌に掲載された。一方で、イメージ上の構造という観点からは、Chandra衛星を用いたAbell 3667銀河団の詳細な解析により、ICMの粘性に上限値をつけることに成功し、この結果はMonthly Notices of the Royal Astronomical Society誌に出版されたほか、国際会議にて発表も行った。来年度の観測ターゲットを選定した上でChandra衛星やXMM-Newtonのプロポーザルに応募しており、XMMのものについてはすでに観測計画が採択されている。また、銀河団の可視光観測の研究者と新たなコラボレーションを開始し、「ひとみ」のデータがこれ以上得られなくなった現在でも銀河団プラズマの理解に向けて様々な観点から研究を進めている。以上を鑑みると、「ひとみ」の通信途絶という予期せぬ事態を除けば、研究は概ね順調に進んでいる。前年度から継続して「ひとみ」衛星のデータを解析し、本年度中の出版を目指す。前年度に観測提案をしてあらたに採択されたデータについては詳細な解析を行う。

また、ChandraやXMM-Newton衛星によるアーカイブデータの、見込みのある特徴的な構造を選び出し、系統的に再解析を行う。得られた結果については、論文と国際会議にて発表する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
持続可能な交通に関する実証的研究：制度設計を中心に

本研究プロジェクトでは、持続可能な交通について、これを実現するための制度設計を中心に分析を進めることで、同分野の研究発展に資するとともに実践的課題解決へつなげることをめざしてきた。最終年度にあたる2018年度の具体的成果は下記の通りである。海外ジャーナルに採択された研究では、まず、実際の規制が厚生経済学で想定されている通り、市場の失敗がある場合の厚生の改善のために行われているのか、それとも政府、企業、消費者、地域住民等のさまざまな利益団体間の権力均衡の結果なのかについて、実証分析を行った。その結果、産業全体で、前者の説明力は平均46-78%程度であること、公益事業の方が非公益事業の産業平均より、そのウェイトは低いことが明らかになった。厚生改善だけが社会的に求められている目標ではないとは考えられるものの、この結果は、持続可能な交通に関する制度の検討にとって重要な情報となることはいうまでもない。次に大手私鉄のグループ内における人事交流の意義と課題について考察した論文、確率的フロンティア分析をもちいて公益事業の需要構造を分析した論文も採択された。これら以外にも、北陸新幹線の金沢延伸による航空市場への影響、鉄道における車内混雑と列車選択の関係の分析といった交通行動に関する分析、鉄道における上下分離政策の検討、規制改革や運賃制度と需要構造の関係分析、交通サービスの供給費用に関する研究、インセンティヴ規制の一つであるプライス・キャップ規制についての考察、経済学的アプローチをベースにしたわが国の地域鉄道政策の検討等も推し進め、それぞれ一定の成果を得た。その一部を後に示すように、国際学会や論文等の形で公表し、さらにこれまで3年間の研究プロジェクトの成果をもとに、2019年度国際学会で報告することがすでに4本決まっている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究プロジェクトは、持続可能な交通について、これを実現するための制度設計を中心に分析を進めることで、同分野の研究発展に資するとともに、実践的課題解決へつなげることをめざしている。初年度にあたる28年度の具体的成果は下記の通りである。海外ジャーナルに採択された研究では、まず、わが国大手私鉄の投資行動について内部資本市場に焦点をあて検証を行った。各国の都市公共交通システムでは、供給施設・設備が公共セクターの責任のもと整備され、さらに運営費部分についても多額の公的資金が投入されている。そのため、民間セクターによる公共交通サービスの供給という特徴をもつ日本の私鉄は、交通事業者の持続可能性といった点からも多くの関心を集め、その私鉄による広範な多角化戦略の展開は、都市交通の革新的な運営手法として注目されている。分析の結果、多角化の進展が鉄道投資増につながる傾向があること、鉄道事業で得た資金は再投資だけでなく、多角化事業にも配分されていることを明らかにし、事業者に多角化戦略を認めることの有効性を示唆する結果を得た。次に、費用や時間に対する感度は、駅間距離が長くなるにつれて小さくなることが知られているが、これを英国の鉄道駅間Ticket salesデータを用いて実証した英国リーズ大のDaly教授らとの共同研究も公表した。これら以外にも、わが国私鉄企業グループにおける出向のもつ意義に関する研究、JR貨物の線路使用料に適用されているアボイダブル・コスト・ルールに関する検討、本格的国内線LCCが就航するなど大きな変革期を迎えている国内拠点空港の航空系活動における効率性の計測、わが国乗合バス事業における規制政策の変更が経済厚生に与えた影響の分析等も推し進め、それぞれ一定の成果を得、その一部を後に示すように、国際学会や論文等の形で公表した。3年計画の研究プロジェクトの初年度として、当初計画していた課題に関する研究がおおむね順調に進んでいることは、海外トップジャーナル所収の2本を含む5本の論文を公表することができている(印刷中を含む)ことからも明らかである(研究実績欄を参照のこと)。これに加えて内外の学会にて3件の報告、また2件の国際研究集会の開催を実施しているように、研究の進展はおおむね予定通りであり、国際的研究交流にも努めている。さらに、本研究プロジェクトの中間年度にあたる29年度は、8月に本研究分野ではもっとも重要な国際会議の一つであるInternational Conference on Competition and Ownership in Land Passenger Transportの第15回大会(通称:Thredbo 15)がスウェーデンで開催されるが、Abstract審査を経て、すでに本研究プロジェクトから複数本の発表が採択されていることも、その進捗状況がおおむね順調であることを示すものといえるだろう。本研究プロジェクトは、持続可能な交通について、これを実現するための制度設計を中心に分析を進めることで、同分野の研究発展に資するとともに実践的課題解決へつなげることをめざしている。中間年度にあたる29年度の具体的成果は下記の通りである。海外ジャーナルに採択された研究では、日本の高速道路の外部費用(交通事故、大気汚染、騒音、地球温暖化、交通渋滞)の推定を行った。この研究から得られた主な結果としては、まず、交通量が増加するにつれて外部費用が加速度的に増加すること、外部費用でもっとも大きな要素は交通混雑で、約53%を占め、その次に大きな要素は交通事故と大気汚染であることを示した。さらに車両別にも推定を行い、同じ1台あたりではバスは通常の自動車の約18倍になること、また高速道路ネットワーク全体の外部費用は日本のGDPの約0.2%、約8,200億円にのぼること等を明らかにした。これらは、持続可能な交通に関する制度設計にとって、この社会的費用をどのように利用者に負担させるかの検討においての重要な情報となることはいうまでもない。

さらに交通サービスのようないわゆる公共性があると考えられているサービス供給における公民の役割分担、わが国地域旅客鉄道の現況と政策課題について検討した論文が、それぞれ国際共著図書に収録された。これら以外にも、わが国私鉄について、企業グループ戦略と規制制度の関係、グループ内での出向の役割に関する研究、JR貨物の線路使用料に適用されているアボイダブル・コスト・ルールに関する検討、インバウンドが注目されているなかのクルーズ船の社会的費用ならびにその経済効果の分析、移動手段選択行動における所要時間信頼性といった定性的要素の影響を定量的に把握する研究等も推し進め、それぞれ一定の成果を得、その一部を後に示すように、国際学会や論文等の形で公表した。3年計画の研究プロジェクトの中間年度として、当初計画していた課題に関する研究がおおむね順調に進んでいることは、13本の論文を公表できている(ディスカッションペーパー1本を含む)ことからも明らかである(研究発表欄を参照のこと)。この成果は、昨年度に比べると全体でも、査読付き論文数の点でも大幅に増えている。さらにこれに加えて、2本の国際学会報告(うち1本は招待講演)、1件の国際研究集会の開催を行っているように、国際的研究交流にも努めており、この点からしても本研究課題の進捗状況はおおむね予定通りと判断できる。本研究プロジェクトの最終年度にあたる平成30年度においては、当初計画通りこれまでメンバーが連携をとりながら行ってきた各研究をさらにおしすすめ、その成果を統合することで、所期の目的を達成することが可能になると考えている。本研究プロジェクトでは、持続可能な交通について、これを実現するための制度設計を中心に分析を進めることで、同分野の研究発展に資するとともに実践的課題解決へつなげることをめざしてきた。最終年度にあたる2018年度の具体的成果は下記の通りである。海外ジャーナルに採択された研究では、まず、実際の規制が厚生経済学で想定されている通り、市場の失敗がある場合の厚生の改善のために行われているのか、それとも政府、企業、消費者、地域住民等のさまざまな利益団体間の権力均衡の結果なのかについて、実証分析を行った。その結果、産業全体で、前者の説明力は平均46-78%程度であること、公益事業の方が非公益事業の産業平均より、そのウェイトは低いことが明らかになった。厚生改善だけが社会的に求められている目標ではないとは考えられるものの、この結果は、持続可能な交通に関する制度の検討にとって重要な情報となることはいうまでもない。次に大手私鉄のグループ内における人事交流の意義と課題について考察した論文、確率的フロンティア分析をもちいて公益事業の需要構造を分析した論文も採択された。
吸入麻酔薬がLPS刺激によるiNOS誘導におよぼす効果

エンドトキシンショックにおける血圧低下にはNO合成酵素の一つであるinducible nitric oxidesynthase(iNOS)による過剰なNO産生が関与している。イソフルラン、セボフルランがNO産生を抑制することの報告はあるものの、iNOS蛋白誘導過程におよぼす影響についてはほとんど知られていない。このため本研究ではLPSで刺激したマウス腹腔マクロファージを用いて、iNOS蛋白発現量とその誘導過程に関与しているProtein Kinase C(PKC)活性を測定し検討した。【方法】マクロファージはマウス(C3H/He,♀6W)腹腔内にチオグリコレート培地を投与して得た。1×10^6個/mlの細胞を直径6cmのデッシュに分注後、付着した細胞にLPS(10μg/ml)添加培地を加え、CO_25%およびセボフルランOMAC、1または3MACに調整したボックス内で37°C、24時間培養した。培養液中のNO量は、NO Analyzer(SIEVERS)にて測定した。細胞内のiNOS蛋白は培養液除去後、細胞を2%SDS含有Tris Bufferで溶解させてからSDS-PAGE、抗iNOS抗体を用いたウェスタンブロッティングを行い130KDaの位置に検出した。PKC活性は吸入麻酔薬0、3MACと2時間反応させてから細胞をかきとり、細胞を溶解後PKC Assay System^<TM>(AmershamPharmacia Biotech)と^<32>P ATPを用いて測定した。蛋白量、PKC活性は吸入麻酔薬OMAC群を100%として比較検討した。結果はすべて平均±標準偏差で表し、P<0.05を有意とした。【結果】培養液10μl中のNO量は、イソフルラン0、1、3MAC群では465.5±64.0、459.2±72.5、158.4±28.8pmolで、3MAC群で産生が抑制された。セボフルランにおいても同様に0、1、3MAC群で604.8±17.0、624.6±34.0、533.5±20.3pmo1で3MAC群で抑制がみられた。iNOS蛋白の発現はイソフルラン1MAC、3MAC群で112.3±1.2、28.7±1.5%、セボフルラン1MAC、3MAC群で135.1±1.8、57.2±4.4%で、いずれも3MACでは減少したが1MAC群では蛋白量が増加した。イソフルランおよびセボフルラン3MAC群のPKC活性は160.5±14.8、135.0±7.1%で、両群でPKC活性が上昇した。【結論】今回の結果から、ソフルランおよびセボフルランは3MACでLPSによるマウス腹腔マクロファージのNO産性およびiNOS蛋白誘導を抑制し、それにはPKCの活性化が関与していることが推測された。吸入麻酔薬によるこの抑制作用は1MACでは見られず、濃度により作用が異なることが明らかになった。

iNOS蛋白の発現はイソフルラン1MAC、3MAC群で112.3±1.2、28.7±1.5%、セボフルラン1MAC、3MAC群で135.1±1.8、57.2±4.4%で、いずれも3MACでは減少したが1MAC群では蛋白量が増加した。イソフルランおよびセボフルラン3MAC群のPKC活性は160.5±14.8、135.0±7.1%で、両群でPKC活性が上昇した。【結論】今回の結果から、ソフルランおよびセボフルランは3MACでLPSによるマウス腹腔マクロファージのNO産性およびiNOS蛋白誘導を抑制し、それにはPKCの活性化が関与していることが推測された。吸入麻酔薬によるこの抑制作用は1MACでは見られず、濃度により作用が異なることが明らかになった。リポポリサッカライド(LPS)やサイ卜カインにより、平滑筋細胞やマクロファージ内にはinducible nitric oxide synthase(i NOS)が誘導され、それにより産生されている過剰なNOは、エンドトキシンショック時の血圧低下の一因と考えられている。今年度の本研究においては、各種サイトカインの産生抑制が報告されている吸入麻酔薬のイソフルランが、LPS刺激によるNO産生におよぼす影響について、マウス腹腔マクロファージを用いて検討した。【方法】チオグリコレート培地をマウス(C3H/He,♀6W)の腹腔内に2ml投与し、4日めに腹腔内細胞を採取した。これを1×10^6個の濃度に調整後、直径6cmのデッシュに分注し2時間CO2インキュベーターで培養し,非付着細胞を除去後、マクロファージを得た。このデッシュ内にLPS(1μg/ml)を添加あるいは非添加した培地を加え、内部のガス濃度をCO_25%およびイソフルラン0%、1%または5%濃度に調整したアクリルボックス内で37°C、16時間培養した。培養液中に産生されたNOは、NO Analyzer(SIEVERS)にてNO_2^nとして測定した。【結果】LPSを添加した培養液10μl中のNO_2^n量は、0%イソフルラン群では320.1±25.8(平均±標準偏差)pmol、1%イソフルランおよび5%イソフルラン群では271.4±35.7pmolおよび102.4±39.1pmolで、0%群にくらべ両群共に有意(p<0.001)に産生が抑制された。さらに5%群では1%%群にくらべ有意(p<0.001)に抑制された。一方、LPS非添加培養液10μl中のNO_2^-量は、各群共に5pmol以下だった。【結論】今回の結果から吸入麻酔薬のイソフルランは、LPS刺激によりマウス腹腔マクロファージ産生されるNOを、用量依存性に抑制することが判明した。リポポリサッカライド(LPS)やサイトカインにより、平滑筋細胞やマクロファージ内にはinducible nitric oxide synthase (iNOS)が誘導され、それにより産生される過剰なNOは、エンドトキシンショック時の血圧低下の一因と考えられている。前年度の本研究においては、吸入麻酔薬のイソフルランは臨床使用濃度でLPS刺激によるNO産生を抑制することをマウス腹腔マクロファージを用いて明かにした。今年度は更に細胞内iNOS蛋白量を検出することにより、イソフルランによるNO産性抑制が蛋白レベルなのかどうかについて検討した。
血管の恒常性破綻と病的血管リモデリングの分子基盤に関する病理学的解析

動脈硬化、血管炎、血管新生病(腫瘍・糖尿病)に関する病的血管リモデリングの分子病態の検討を行った。その結果、脈管新生関連分子のみならず、炎症・自然免疫、さらには腫瘍特性にかかわる様々な分子が、血管を構成する細胞シグナルを遺伝子発現・タンパク化学レベルで統御していることが判明した。この恒常性の破綻が、細胞機能修飾をもたらし血管の正常性を失わせ、病的血管リモデリングに至ることが示唆された。血管の恒常性破綻と病的血管リモデリングの分子基盤の解明を目的に、本研究では、病変進展における細胞間相互のシグナルや情報伝達機構について分子病理学的検討を行い、主に以下の成果を得た。(1)血管新生における内皮機能の修飾の分子病態解析として、血管新生因子VEGF、VEGF-Cによる影響について検討し、両因子がそれぞれ、腫瘍細胞では上皮間葉移行など細胞の形質変化に重要な転写因子Twist-1の発現亢進させ、これらはVEGF-R1、VEGF-R3経路により行われ、R2経路を使用しないことが示唆された。またマウス重症虚血下肢モデルでのTwist-1発現は、血管新生の初期(開始)段階で重要な役割を果たすことが示唆された。(2)血管の成熟安定化(周皮細胞を伴う血管構造維持)制御に内皮細胞におけるTie2の可溶型変換(シェディング)によるシグナル制御があることを明らかにした。このシェディング機構は、(i)低分子型、(ii)高分子型生成の2経路存在し、前者にはPKC-MMP14系連関、また後者にはADAM9が深く関与し、種々の病態に伴う微小環境変化へ対応した内皮細胞の機能修飾機構として働いていることとともに、内皮-周皮細胞間の情報伝達に重要なTie-2/Angシグナルが、複数の受容体分解制御機構により行われている解明した。(3)腫瘍性脈管新生のシグナル解析について、マウス腫瘍移植モデルおよびポドプラニン発現細胞株(遺伝子導入で樹立)の検討から、リンパ管内皮マーカーであるポドプラニンが扁平上皮癌に発現した場合、JNKのリン酸化亢進を介してVEGF-C発現低下が起こり、リンパ節転移が抑制する事が示唆された。本研究では、血管の恒常性破綻と病的血管リモデリングの分子基盤の解明を目的に、血管病変発症過程や内皮細胞のシグナル伝達・調節機構について検討し、主に以下の成果を得た。(1)内皮細胞機能の修飾の分子病態解析として、Cucurbitacin IによるSTAT3障害は、血液凝固の開始因子である組織因子(TF)発現を誘導するほか、血管新生因子VEGFによるTF発現誘導に相乗効果をもたらした。このことから、恒常的STAT3シグナルは、抗血栓的機能の維持に重要な役割を果たしうることが示唆された。内皮細胞に発現するTieファミリーについて、一方、機能不明のTie1の生理学的役割について、Tie1シグナルが血管内皮細胞でのVEGFによるp42/44MAPK(ERK1/2)シグナルに影響し、内皮細胞の成長因子下流でシグナルの感受性制御に関わる可能性を示唆した。また、増殖性網膜症や黄斑浮腫を伴う糖尿病患者では非糖尿病患者比べ可溶型Tie2が有意に高値で、Tie2の可溶型変換が血管の成熟安定化制御に関わることをin vivoでも実証した。(2)アテローム動脈硬化血管の発生初期病態解明のため、九州大学剖検症例のうち若年者症例(55歳以下)ついて右冠状動脈を採取し、凍結標本によるアテローム動脈硬化初期病変の病理形態的選別をおこなった。対象例33例のうち、24例が解析対象となる正常血管(び慢性内膜肥厚:DIT)あるいは軽度の硬化病変例であり、内訳はDIT(3例)、タイプI(8例)、タイプII(5例)、タイプIII(8例)で各群の年齢構成に統計的有意差はなかった。血管傷害因子としての酸化脂質や、アポトーシスシグナルの時空的局在について条件設定を終えたが、本年度は解析途中である。本研究では、血管の恒常性破綻と病的血管リモデリングの分子基盤の解明を目的に、血管内皮細胞および腫瘍細胞の連関やそれぞれのシグナル伝達・調節機構解析および血管病変発症の組織形態解析から、主に以下の成果を得た。(1)細胞機能の修飾シグナルとして、STAT3とEMT関連分子動態の解析を行ったところ、STAT3阻害剤Cucurbitacin Iは、VEGF-C刺激による腫瘍細胞の運動・転移能形質に重要とされるコンタクチン1の発現低下をもたらし、STAT3経路が、p38MAPKとともに、刺激下での内皮細胞や腫瘍の運動性制御に重要な機能を果たしうることを示唆した。また、内皮細胞の機能調節機構に関連し、昨年度までにその構成的シグナルがVEGFの感受性を抑制的に調節することを明らかにしたTie1が、炎症性サイトカインで内皮細胞が刺激を受けた際は、遺伝子発現低下でなくシェディングにより細胞表面の機能的タンパクを減少させることでインプットされるシグナルを低下させ、感受抑制を解除することを明らかにした。(2)アテローム動脈硬化血管の発生初期

リモデリング病態理解のため、若年者(50歳以下)剖検症例凍結標本による右冠状動脈の病理形態的解析を行った。正常血管から病変進行に伴い平均年齢、脂質沈着面積、内膜狭窄率の有意な上昇を認めた。細胞の動態を調べたところ、ヒト冠状動脈のアテローム性動脈硬化の前粥腫病変は、マウスのような平滑筋細胞の遊走増殖ではなく、1)動脈硬化発症素地としての平滑筋細胞のび慢性内膜肥厚への脂肪沈着、2)その後の同部では、平滑筋細胞数は維持されるものの、密度の低下がおこることで形成されていることを明らかにした。動脈硬化発症機構の解析のための、若年者の人体冠状動脈標本の症例が少なく解析予定の要因について統計的検証に至っていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。細胞生物学的、分子生物学的解析は従前どおり進める。不足している人体冠状動脈標本については、九州大学病院以外の病院・大学にも標本提供協力を要請し、各倫理委員会の承認を取得手続きを進める。手続きが先行する分については、順次許諾・認可を得ており症例対象標本を集積の見通しがたちつつあり、これにより初期標本、特に不足しているび慢性内膜肥厚症例の蓄積を計り、血管傷害要因について解析を終える方針である。
街並みの景観における関係性のデザインとその評価システムに関する研究

本研究の目的は、「街並み景観」(townscape)を記号論の視点から分析し、そこに多重に組み込まれた関係性のデザインの仕組みを明らかにすることである。21年度は、これまでにモデル化した街並み景観の多層性を踏まえ、街並み景観に組み込まれた複雑な関係性のデザインを記述し、街並み景観の関係性のデザインの解読を試みた。まず、美的秩序が明確に感じられる京都の伝統的街並みの現地調査を実施し、街並みの連続立面図をCADデータ化した。街並みのコードを作成するにあたり、作成した街並みの連続立面図を元に、"屋根"や"戸袋"などの建築的記号により、立面図の領域を分割した。街並みの景観は、街並みのコードから選択された様々な記号りネットワークとして現象する。景観における複雑な記号間の関係性を記述するために、Common Lisp言語上で開発されたオブジェクト・システムCLOSを利用する。CLOSにより、街並み景観に反復して表れる記号を一般的なタイプとしてのクラスとして定義し、個々の実際に現れる記号をクラスから生成されるインスタンスとして記述することができる。さらに、記号間の関係を記述するスロットを導入することにより、関連の深いオブジェクトが相互に関連付けられたオブジェクト・システムとして、複雑に関係付けられた街並み景観の記号のネットワークをダイナミックに記述した。さらに、Allegro Common Lisp言語に搭載されているGraphics機能を活用しつつ、街並み景観における建築的記号の分布状態を記述し、そこに組み込まれた「関係性のデザイン」の解読を試みた。どの特徴が有徴なものとして認識されるかを明らかにするために、言語学における「成分分析」の方法を導入し、街並みにおける建築的記号の解読の手法を提示した。景観の集合的な性格に焦点を結び、街並み景観を構成する要素間に多重に組み込まれた関係性のデザインを探求している点に、本研究の意義がある。
妊娠期情報から見えないDVを見える化するスクリーニングツールの開発

足立区より電子化された妊娠期情報およびDVの有無に関するデータを受け取っている。受け取ったデータのクリーニングを行い、現在データ解析中である。すでに2018年度のデータクリーニングの結果を踏まえ、足立区と2019年度のデータの受け取りについて協議を重ねており、計画は順調に進んでいる。足立区からのデータ受け取りは、2018年度の一部のデータであったため、データ入力にかかると想定された人件費が発生しなかった。
アーツ・ベイスド・ラーニングを活用した医療安全教育の有用性と普及に関する研究

今日の医療において、医療安全教育は重要な課題である。医療安全教育は、単なる知識の習得やルールの周知にとどまらず、職員の心理や身体的な感覚等にもアプローチし行動変容を促す必要がある。本研究では、成人に対するそのような教育手法として、芸術および創造的な表現の手法を活用したアーツ・ベイスド・ラーニング(Arts-Based Learning,以下ABL)を応用し、1実用性の高い医療安全教育ABLプログラムを開発、2医療安全教育ABLプログラムの学習効果や安全への影響を評価する方法として、既存の臨床指標や心理尺度のうち利用可能なものを活用・提示、3医療安全教育ABLプログラムの汎用性を検討している。本研究では、研究チームの施設で実施する「試験実施」期間と、プログラムの利用を希望する病院でも試してもらう「公開実施」の期間を設けている。今年度は研究機関の初年度で、「試験実施」期間のうちABLプログラムの開発と評価指標の選定を行う期間である。そのために今年度は、まず研究の目的の共有と概要の説明のために、会議1回と交流会1回を実施した。各共同研究施設では、情報収集のための学会参加等も行った。【ABLプログラムの開発状況】代表施設である大阪市立大学でコミュニケーションとチームワークをテーマにインプロ(即興演劇)とアニメーションを組み合わせた研修コンテンツと、インプロを中心に組み立てたリーダーシップ研修コンテンツを開発し、自施設および共同研究施設(大阪医科大学、和歌山県立医科大学)にて実施した。また、途中経過ではあるが、その成果を国際学会で報告した。そのほか、和歌山県立医大はプロジェクト型のABLプログラムの開発に着手した。また、大阪市立大学では市販のゲーム制作アプリを用いて、基本的な医療安全行動をゲーム化した学習ツールを開発して、現在、その学習効果を評価している研究初年度である今年度は、研究チームの施設で実施する「試験実施」期間のうちプログラム開発の年度であり、代表者および分担者の施設では、複数のプログラム開発・試験実施と学会発表、情報収集が行われている。また、研究チームの会合も1回以上開催し、研究者同士の交流も図っている。次年度は「試験実施」期間の2年目として、まず研究チームで今年度に開発されたプログラムを共有する会合を行った後、研究チームの5つの医学部/医科大学附属病院で、開発された研修コンテンツやプロジェクトを実施する。開発中のプログラムは、開発元の施設での試験実施を行った後、共有する。さらにプログラムごとに適切な心理尺度や臨床指標を検証していく。実施後に収集されたデータの収集と分析を開始する。汎用化できたプログラムから順次公開して、希望する病院に利用できる準備を整える。併せて、公開用ウエブの開設を行う。研究初年度ということもあり、各大学で倹約に努めたことと、次年度にかけて教育プログラムを開発する予定があり、そのための情報収集・打ち合わせ旅費・制作費・謝金などを見越して繰り越す計画をしたことが、次年度使用額が生じた理由である。
流動内におけるマグネシウム合金管および管形状の腐食挙動

生体吸収性マグネシウム・マグネシウム合金の腐食速度を積極的に制御する手法を見出し,医療機器適用へ寄与することを目的とする.具体的な実験では,基礎的実験を行い,結晶粒寸法,圧縮・引張ひずみなどの材料の“内的因子"や血流の速度,拍動などの“外的因子"さらに,それらに加えて疲労特性などの“複合因子"の影響の存在の有無などを明らかにする.その上で,最適なステントのデザインを検討しその指針を打ち出すことを目標とする.生体吸収性マグネシウム・マグネシウム合金の腐食速度を積極的に制御する手法を見出し,医療機器適用へ寄与することを目的とする.具体的な実験では,基礎的実験を行い,結晶粒寸法,圧縮・引張ひずみなどの材料の“内的因子"や血流の速度,拍動などの“外的因子"さらに,それらに加えて疲労特性などの“複合因子"の影響の存在の有無などを明らかにする.その上で,最適なステントのデザインを検討しその指針を打ち出すことを目標とする.
曲線、曲面の共形幾何学と幾何学的結び目理論

ユークリッド空間内の領域に対して、繰り込まれたポテンシャルの1パラメータ族を導入した。パラメータの値を固定したときに、そのポテンシャルを最大(あるいは最小)にする点が唯一になるための十分条件を与えた。ポテンシャルの特別な場合を領域で積分したものの繰り込みを用い、結び目とランダムな円との絡み数の二乗の平均の繰り込みを得た。これはメビウス変換で不変な量となる。2009年度は以下の3点について研究した。(1)共形幾何学においては、ランジュヴァン氏、ソラネス氏との共同研究で、メビウス変換で不変となるような枠組みで曲線論を考察し、曲線のメビウス変換に関する不変量である、共形的曲率、共形的れい率を、その曲線の接触円や接触球の言葉で記述することが出来ることを示した。(2)福岡大学の柴田先生の三角形の灯心の話に触発され、ある種のポテンシャルの一般化し、領域がある条件を満たせば、そのポテンシャルを最大または最小とするような点が唯一つ存在することを示した。(3)スペインのジル・ソラネス氏との共同研究。共形幾何の枠組みの中で、不定値グラスマン多様体、シンプレクティック形式、ケーラー形式などを用いて、平面の領域に対して、メビウス変換で不変となるような量を定義した。手法としては、今井の研究している結び目のエネルギーを定義する時に用いた手法を応用したもの、あるいは積分幾何学のテクニックなどを用いる。上の(2)のポテンシャルの特別な場合を領域で積分したものに上述の手法を応用することによっても得られる。意義として、上の研究(1)は、古からあるトピックに新しい意味づけを与えたこと、(2)はポテンシャル論に、全く新しい題材を提供し今後の研究材料を提供したこと、(3)は、幾何学のいろいろな道具を共形幾何学や擬リーマン幾何学の範疇で用いて新しいことを生み出したことである。(1)(フランスのレミ・ランジュヴァン氏、大学院生の坂田繁洋君との共同研究)曲線のメビウス変換に関する不変量である、共形的曲率、共形的れい率を、その曲線の接触円や接触球を用いて記述した。古典的な結果いくつかを、新しい視点で統合した。(2)結び目のエネルギーを定義したときに用いた繰り込みと同様の手法により、リースポテンシャルを一般化した。これは凸領域に対してLutwakが導入した双対体積の、一般の領域への拡張にもなっている。ポテンシャルの指数が高いか、領域が凸ならば、そのポテンシャルを最小(または最大)とするような点が唯一つ存在することを示した。ポテンシャル論に幾何学的な視点から新しい題材を提供した。(3)(スペインのジル・ソラネス氏との共同研究)平面の領域に対して、メビウス変換で不変となるような量を定義した。これを用いて、与えられた結び目とランダムな円との絡み数の二乗の平均を研究した。結び目理論に、通常無関係と思われている、メビウス幾何学と積分幾何学を適用して、新しい知見を得た。(4)直線を軸とする二重螺旋に対して、いろいろなエネルギーを考え、それを最小にする螺旋の傾きを計算機による数値実験で計算した。これは、DNAや高分子の研究に役立つと考えられる。なお、(1)にはフランス・ディジョンへの海外出張が、また(3)にはソラネス氏の招へいが不可欠であった。いずれも当該科研費により実現した。(1)当該科研費の研究期間中(平成21年度平成23年度)に、ユークリッド空間内の領域に対して、繰り込まれたポテンシャルの1パラメータ族を定義し、その研究を始めた。パラメータの値を固定したときに、そのポテンシャルを最大(あるいは最小)にする点を、そのパラメータの値での、その領域の一般化された中心ということにする。これは一般には唯一にはならない。これが唯一になるための十分条件を研究した。領域が凸であればパラメータの値に係らず、一般化された中心は唯一であろうと予想している。この予想に関して進展があった。領域をδだけ外に膨らませて得られる領域(元の領域のδ平行体と呼ばれる)は、δが十分に大きければ一般化された中心は常に唯一つになることを示した。δが大きければδ平行体は球体に近くなるので、直観的には明らかに見える主張である。(2)等周問題を高次元化して、平面領域に対し、その上の錐の中で、体積の二乗と表面積の三乗の比を最大にするようなものをとる。このときその頂点を平面に射影した点を考えると、領域のある種の変分的な中心と思うことができる。領域が三角形のときには、そのような点は内心になることを示した。(3)結び目の空間の有限次元版として、折れ線結び目が考えられる。辺の長さが全て等しく、隣り合う辺のなす角も全て等しいようなものは、環状有機化合物の数学的モデルと言える。角の条件がないものは既に研究されているが、角の条件がつくと、文献にないようである。辺の数と角を固定して、このような折れ線結び目全体のなす配置空間を、辺の数が6以下の場合について求めた。
STMの近接真空ギャップ中の電子定在波励起を利用した表面電界の研究

超高真空走査型トンネル顕微鏡(STM)で固体表面を原子分解能で観察しながら、STM探針から電界放射させた電子を試料に照射し、新表面解析法を発展させた.STM探針に試料の仕事関数より高い負電圧を印加すると電子が探針から電界放射され、STM真空ギャップ中試料表面近傍で電子は正運動エネルギーをもつ進行波となる.この電子は試料面と探針先端で繰り返し反射され、特定の条件下で表面近傍の閉込ポテンシャル中で定在波となる.このとき微分コンダクタンス-印加電圧特性スペクトルはピークを示す.ピーク間隔を計測すると表面電界を推量できることが量子力学的考察からわかる.探針を熱電界印加(T-F)処理すると、スペクトルの再現性が向上し、探針曲率によってピーク間隔が変わることなどがわかった.T-F処理によって形状が揃ったW探針を調製し、Au(111)、Si(111)、(001)、Ge(001)でスペクトルを測定した.原子種に依存してピーク間隔が広がることを見いだし、表面近傍電界変化を推量した.Au表面で電界強度が高く、Ge、Siと続いた.また、電界放射電流0.05nAでもスペクトルのS/N比が劣化しない回路を構築し、Si(001)2x1:H表面を計測した.6V以上で吸着水素は脱離するが、第一ピークの出現電位変化から、水素吸着表面での電荷移動による表面電界変化を考察した.さらに高負電圧を探針に印加し、後方散乱電子のエネルギーを解析した.非弾性の場合、表面・バルクのプラズモン損失、オージェ過程によるエネルギー損失が起きる.この測定法で試料の組成分析ができることを示した.探針-試料間隔を変え、また、放射角依存性を測定した.T-F処理により探針からの電界放射を安定化・狭域化し、また、探針-試料間の電界による電子軌道のずれを抑制するシールドを工夫し、サブμmでの表面解析が可能なことを示した.超高真空走査型トンネル顕微鏡(STM)で固体表面を原子分解能で観察しながら、STM探針から電界放射させた電子を試料に照射し、新表面解析法を発展させた.STM探針に試料の仕事関数より高い負電圧を印加すると電子が探針から電界放射され、STM真空ギャップ中試料表面近傍で電子は正運動エネルギーをもつ進行波となる.この電子は試料面と探針先端で繰り返し反射され、特定の条件下で表面近傍の閉込ポテンシャル中で定在波となる.このとき微分コンダクタンス-印加電圧特性スペクトルはピークを示す.ピーク間隔を計測すると表面電界を推量できることが量子力学的考察からわかる.探針を熱電界印加(T-F)処理すると、スペクトルの再現性が向上し、探針曲率によってピーク間隔が変わることなどがわかった.T-F処理によって形状が揃ったW探針を調製し、Au(111)、Si(111)、(001)、Ge(001)でスペクトルを測定した.原子種に依存してピーク間隔が広がることを見いだし、表面近傍電界変化を推量した.Au表面で電界強度が高く、Ge、Siと続いた.また、電界放射電流0.05nAでもスペクトルのS/N比が劣化しない回路を構築し、Si(001)2x1:H表面を計測した.6V以上で吸着水素は脱離するが、第一ピークの出現電位変化から、水素吸着表面での電荷移動による表面電界変化を考察した.さらに高負電圧を探針に印加し、後方散乱電子のエネルギーを解析した.非弾性の場合、表面・バルクのプラズモン損失、オージェ過程によるエネルギー損失が起きる.この測定法で試料の組成分析ができることを示した.探針-試料間隔を変え、また、放射角依存性を測定した.T-F処理により探針からの電界放射を安定化・狭域化し、また、探針-試料間の電界による電子軌道のずれを抑制するシールドを工夫し、サブμmでの表面解析が可能なことを示した.本研究では、超高真空STMを用いて清浄表面を原子分解能で観察しながらSTM真空ギャップ中に電子定在波を励起する.電子定在波を励起するためには、STM探針と試料表面間に、両者の仕事関数よりも高い電圧を印加し、探針から電子を電界放射させる必要がある.この放射電子は試料面と探針先端で繰り返し反射され、特定の条件下では、真空ギャップ中に電子定在波が形成される.そのとき、微分コンダクタンス-印加電圧特性を測定すると、一連のピークが観察される.簡単な量子力学のポテンシャル問題を解くと、このピークの間隔は、試料近傍に拘束された電子定在波の特性を反映し、おもに試料表面の電界分布に対応することがわかる.そこで、そのピーク間隔から表面電界を推量した.探針を熱電界印加(T-F)処理すると、スペクトルの再現性が向上すること、探針の曲率によってスペクトルのピーク間隔が変わることなどを確認した.[011]方位のW探針の先端形状をT-F処理によりそろえて真空ギャップ中の電界の境界条件をそろえ、Au(111)、Si(111)、Si(001)、Ge(001)面で微分コンダクタンス-印加電圧特性を測定した.得られた微分コンダクタンススペクトルのピークに注目すると、あたかも原子種の原子番号に依存したように、ピーク間隔が広がる現象が確認された.Au表面で電界強度がきわめて高く、以下、Ge、Siと続いた.

このピーク間隔の変化から、原子種・表面構造による表面近傍の電界変化を推量し、原子ポテンシャル、電子密度、イメージ状態との関連を考察した.本研究では、超高真空STM(10^<-11>Torr)を基に、清浄表面を原子分解能で観察しながら、STM探針から電子を電界放射させ試料に照射する.STM探針に試料の仕事関数よりも高い負電圧を印加した場合、特定の条件下で試料表面近傍の真空ギャップ中に三角閉じこめ型ポテンシャルが形成され、その中で電子定在波が形成される.これは、電子が波動として急峻なポテンシャル変化で散乱され、位相が変化して三角ポテンシャル中で共鳴状態を形成しているともいえる.そごで微分コンダクタンス-印加電圧特性を測定すると、一連のピークが観察される.このピークの間隔は、試料近傍に拘束された電子定在波の特性を反映している.そのピーク間隔から表面電界を推量する手法を提唱した.探針を熱電界印加(T-F)処理すると、スペクトルの再現性が向上する.この探針処理技術をベースとして、電界放射電流を減少させても微分コンダクタンス・スペクトルのS/N比が劣化しない回路系を工夫し,2次元マッピングをおこなうためのハード・ソフトウェアを開発中である.さらに高い負電圧を探針に印加すると、試料表面で散乱される電子は、弾性的であったり、非弾性的であったりする.非弾性の場合、表面・バルクのプラズモン損失、オージェ過程が支配的ある.これら散乱された電子のエネルギーを解析し、放射角依存を解析できる工夫をおこなった.探針-試料間の電界による電子軌道のずれを抑制するために、シールドの工夫もおこなった.今後、この状況下で微分コンダクタンス・スペクトルを取得し、弾性散乱過程としての定在波出現電位を調べる.本研究では、超高真空走査型トンネル顕微鏡(STM) (10^<-11>Torr)を活用して清浄表面を原子分解能で観察しながら、STM探針から電子を電界放射させて試料表面に照射する手法を基に、STM法を利用した新しい表面解析法を発展させた.STM探針に試料の仕事関数よりも高い負電圧を印加した場合、特定の条件下で試料表面近傍の真空ギャップ中に三角型閉込ポテンシャルが形成され、その中で電子定在波が励起される.これは、波動の属性をもつ電子が急峻なポテンシャル変化で散乱され、位相が変化して三角ポテンシャル中で共鳴状態を形成したためとも解釈できる.STMを利用して微分コンダクタンス-印加電圧特性を測定すると、一連のピークが観察される.このピークは、試料近傍に拘束された電子定在波や閉込ポテンシャルの特性を反映している.簡単な量子力学的考察に基づくと、スペクトルのピーク間隔から表面電界を推量することができる.探針を熱電界印加(T-F)処理すると、スペクトルの再現性が向上する.この探針処理技術をベースとして、電界放射電流を0.05nAまで減少させても微分コンダクタンス・スペクトルのS/N比が劣化しない回路系を構築し、原子状水素が吸着したSi(001)2x1表面でスペクトルを得た.6V以上の印加電圧で吸着水素は脱離するが、5V近傍の第一ピークの出現電位の変化から、水素吸着時におこる表面での電荷移動を考察した.さらに高い負電圧を探針に印加すると、試料表面で散乱される電子は、弾性的であったり、非弾性的であったりする.非弾性の場合、表面・バルクのプラズモン損失、オージェ過程が支配的である.これら散乱された電子のエネルギーを解析し、放射角依存を測定した.また、探針-試料間の電界による電子軌道のずれを抑制するために、シールドを工夫し、サブミクロン・スケールでの表面解析が可能なことを明らかにした.
医療のための先端的光応用技術研究の企画調査

光応用技術や近代医療技術のそれぞれのレベルにおいては、わが国は先進諸国中、最高水準にある。しかし生科学における光応用技術の研究や実用化については、欧米諸国に比べ遅れていると言わざるを得ない。とくに、創造的な発想や未来を切り拓く新技術開発の多くは、国外からのものに依存しているのが現状である。これに対し、最近はわが国でも、直接医療応用をめざした光応用技術の研究が盛んになりつつある。また、世界トップレベルの先端的光応用技術を利用できる環境も、徐々にではあるが整いつつある。このような背景に対し本企画調査は、医療における光応用技術の知識体系を充実させるとともに先端的光学技術の医学・医療応用の道を拓くことをめざして、特定領域研究の準備調査を行った。医療のための光応用技術は、大きく基礎研究技術から臨床応用技術まで、目的別には観察・計測・診断・治療など、実に多岐にわたる。本企画調査では、これらを次の5分野に分けて調査活動を行った。すなわち、(1)光学基礎、(2)光学デバイス・装置、(3)光応用計測、(4)光応用イメージング、(5)光応用治療である。これらのうち(3)の分野については5月に、(5)の分野については7月に、(1),(2),(5)の分野については12月にそれぞれ発表会を行った。また、Optics Japan(日本光学会年次大会)の中で、パネルディスカッション「医療のための先端的光応用技術の今後を考える」(司会:研究代表者,パネリスト:すべて本研究の研究分担者)を開催し、本研究の重要性およびその成果を広く一般に公表した。さらに、わが国におけるこの分野の研究を体系的に総括し、特定領域研究形成に向けた具体的基盤とするため、選抜論文集の刊行を企画した。欧米の選抜論文集(Selected Papers)は多く存在するが、わが国のこの分野の選抜論文集は皆無に近いからである。各分担研究者の調査結果を集約し、取捨選択の後、400ページに及ぶ選抜論文集「医療のための光応用技術」を完成し、発行に至った。これらの活動を通し、特定領域研究の準備という本研究の主たる目的は達成されたと考える。
ヤンバクスター方程式と量子代数

以下、completely Z symmetric R matrixのことを楕円型R作用素ということにする。最近、FelderとPasquierはこの楕円型R作用素をmodifyした上で、その定義域をある有限次元部分空間上に制限して得られるR行列がBelavinのR行列と一致することを証明した。このBelavinのR行列に関しては、その量子代数も、さらにはその簡単な表現(いわゆるfactorized L-operator)も構成されている。そこで、楕円型R作用素についても、ここに用いられた手法と同様の手法でfactorized L-operatorが構成できないか、という問題が考えられる。結果からいうと、この問題は肯定的に解決された。解決への鍵となるのは、楕円型R作用素に関するVertex-IRF対応である。これはこの楕円型R作用素と、ある面型のヤンバクスター方程式の解との間の関係を記述する公式である。この公式が得られたので、これを元にして、BelavinのR行列に対して用いられた手法とほぼ同様の手法を用いることにより、factorized L-operatorが構成できたのである。研究実施計画は実現できたことになる。この結果とFelder-Pasquierの結果を合わせることにより、BelavinのR行列に関するVertex-IRF対応が得られる、そしてfactorized L-operatorが構成できることが再証明される。今後、これをさらに発展させ、当初の目標である、楕円型R作用素に付随した量子代数を定義したい。そのためにはまだまだ、楕円型R作用素の性質を詳しく研究しなくてはならない。また最近、楕円型R作用素と可換な差分作用素のなす族との関連を示す論文が発表されたので、それも参考にしながら研究をすすめていきたいと思う。
ナノ突起界面制御技術による超低摩擦係数SiC薄膜の高密着力化

本研究では,微細円錐状突起物のアンカー効果利用してスパッタ薄膜のはく離強度を向上させることを試みた.工具鋼基板(JIS:SKH51)表面を種々の条件でスパッタエッチングして円錐状突起物を形成させ,エッチング条件と突起物形状の関係を調べた.その結果,突起物の高さおよび半径は,エッチング時間,出力,および真空度により制御可能であることを明らかにした.また,円錐状突起物を形成させた基板上にヘリコンスパッタ装置を用いてアモルファスSiC薄膜を形成し,はく離強度をマイクロエッジインデント法により評価した結果,はく離強度は,微細突起物の寸法・密度により変化することを明らかにするとともに,最適な条件においてはく離強度を大きく向上させることに成功した.本研究では,微細円錐状突起物のアンカー効果利用してスパッタ薄膜のはく離強度を向上させることを試みた.工具鋼基板(JIS:SKH51)表面を種々の条件でスパッタエッチングして円錐状突起物を形成させ,エッチング条件と突起物形状の関係を調べた.その結果,突起物の高さおよび半径は,エッチング時間,出力,および真空度により制御可能であることを明らかにした.また,円錐状突起物を形成させた基板上にヘリコンスパッタ装置を用いてアモルファスSiC薄膜を形成し,はく離強度をマイクロエッジインデント法により評価した結果,はく離強度は,微細突起物の寸法・密度により変化することを明らかにするとともに,最適な条件においてはく離強度を大きく向上させることに成功した.スパッタ薄膜は一般に,優れた機械的特性を示すが,基材との密着力が高くないことが問題とされている.薄膜の高密着力を向上させるには,中間層の付与が有効であるが,処理に非常に高いコストを要する.我々はこれまでに,スパッタエッチングを利用して表面に微細突起物を形成可能であることを発見しており,界面に微細突起物を付与すれば,アンカー効果によりはく離強度が向上すると考えられる.そこで本研究では,微細円錐状突起物を利用してスパッタ薄膜のはく離強度を向上させることを試みた.まず,工具鋼基板(JIS: SKH51)表面に種々の寸法の円錐状突起物を高周波電源を用いて発生させたアルゴンプラズマ中でスパッタエッチングすることにより形成させ,出力と突起物形状の関係を調べた.その結果,突起物の高さおよび半径は,エッチング時間,出力,および真空度により制御可能であることを明らかにした.スパッタエッチングにより円錐状突起物を形成させた基板上に,SiCターゲットを取り付けたヘリコンスパッタ装置を用いてアモルファスSiC薄膜を形成し,はく離強度をマイクロエッジインデント法により評価した,その結果,はく離強度は,膜厚に比べて小さく,ばらつきの小さな突起物を形成させると,鏡面仕上げした基板上に形成した場合より向上することがわかった,また,はく離強度は,圧子押込み位置に依存することも明らかにした.しかしながら,膜厚に比べ大きな突起を形成させると,はく離強度はかえって減少することが明らかになった.スパッタ薄膜は一般に,優れた機械的特性を示すが,基材との密着力が高くないことが問題とされている.薄膜の高密着力を向上させるには,中間層の付与が有効であるが,処理に非常に高いコストを要する.我々はこれまでに,スパッタエッチングを利用して表面に微細突起物を形成可能であることを発見しており,界面に微細突起物を付与すれば,アンカー効果によりはく離強度が向上すると考えられる.そこで本研究では,微細円錐状突起物を利用してスパッタ薄膜のはく離強度を向上させることを試みた.昨年度は,工具鋼基板(JIS : SKH51)表面に種々の寸法の円錐状突起物を高周波電源を用いて発生させたアルゴンプラズマ中でスパッタエッチングすることにより形成させ,出力と突起物形状の関係を調べ,突起物の高さおよび半径は,エッチング時間,出力,および真空度により制御可能であることを昨年度に明らかにした.スパッタエッチングにより円錐状突起物を形成させた基板上に,SiCターゲットを取り付けたヘリコンスパッタ装置を用いてアモルファスSiC薄膜を形成し,はく離強度をマイクロエッジインデント法により評価した結果,はく離強度は,微細突起物の寸法・密度・ばらつきにより変化することを明らかにするとともに,多変量解析により,これらパラメータの影響を定量的に評価した.スパッタ薄膜は一般に,優れた機械的特性を示すが,基材との密着力が高くないことが問題とされている.薄膜の高密着力を向上させるには,中間層の付与が有効であるが,処理に非常に高いコストを要する.我々はこれまでに,スパッタエッチングを利用して表面に微細突起物を形成可能であることを発見しており,界面に微細突起物を付与すれば,アンカー効果によりはく離強度が向上すると考えられる.そこで本研究では,微細円錐状突起物を利用してスパッタ

薄膜のはく離強度を向上させることを試みた昨年度までに,工具鋼基板(JIS : SKH51)表面に種々の寸法の円錐状突起物を高周波電源を用いて発生させたアルゴンプラズマ中でスパッタエッチングすることにより形成させ,出力と突起物形状の関係を調べ,突起物の高さおよび半径は,エッチング時間,出力,および真空度により制御可能であることを明らかにした.また,スパッタエッチングにより円錐状突起物を形成させた基板上に,SiCターゲットを取り付けたヘリコンスパッタ装置を用いてアモルファスSiC薄膜を形成し,はく離強度をマイクロエッジインデント法により評価した結果,はく離強度は,微細突起物の寸法・密度・ばらつきにより変化することを明らかにするとともに,多変量解析により,これらパラメータの影響を定量的に評価し,最適な条件においてはく離強度を大きく向上させることに成功した.