hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新たな一本鎖テロメアDNA結合蛋白hnRNP B0の機能解析

B0(B0a及びB0b)蛋白がテロメアDNAと特異的に結合することを明らかにするとともに,B0蛋白のテロメア維持機構への関与を明らかにする事を目的として研究をおこない以下結果が得られた。1)hnRNPA2/B1遺伝子のスプライシングアイソフォーム4種の組換え蛋白(A2,B1,B0a,B0b)を作成,精製し,生化学的な特徴を検討した結果,B1,B0b蛋白はA2,B0a蛋白に比して安定で親水性が高いこと,またアイソフォーム間は互いに結合することを明らかにした.2)一本鎖テロメアDNAとの結合能を比較した結果,A2,B0a<<B1,B0b蛋白の順に強かった.そこでB1及びB0b蛋白と結合する塩基配列の特異性を検討した.その結果,B0b蛋白はB1蛋白よりもテロメア配列特異的に強く結合し,その結合単位はTTAGGの5塩基であることを明らかにした.3)B0b蛋白が結合した一本鎖テロメアDNAは,ヌクレアーゼによりほとんど分解されないことを明らかにした.4)培養癌細胞から抽出したテメラーゼ活性分画にB0b蛋白を加えると,試験管内のテロメア伸長反応が亢進することを明らかにした.以上,hnRNPA2/B1アイソフォーム蛋白のうちB0b蛋白は,一本鎖テロメアDNAに配列特異的に結合し,ヌクレアーゼからの保護作用を示すとともに,テロメア伸長反応にも影響を及ぼすことを試験管内の実験で明らかにした.B0蛋白は生理的にテロメア長が維持される精巣に組織特異的に発現されることから,B0蛋白が哺乳動物の生体内でもテロメア維持機構に深く関わっていることが予測された.B0(B0a及びB0b)蛋白がテロメアDNAと特異的に結合することを明らかにするとともに,B0蛋白のテロメア維持機構への関与を明らかにする事を目的として研究をおこない以下結果が得られた。1)hnRNPA2/B1遺伝子のスプライシングアイソフォーム4種の組換え蛋白(A2,B1,B0a,B0b)を作成,精製し,生化学的な特徴を検討した結果,B1,B0b蛋白はA2,B0a蛋白に比して安定で親水性が高いこと,またアイソフォーム間は互いに結合することを明らかにした.2)一本鎖テロメアDNAとの結合能を比較した結果,A2,B0a<<B1,B0b蛋白の順に強かった.そこでB1及びB0b蛋白と結合する塩基配列の特異性を検討した.その結果,B0b蛋白はB1蛋白よりもテロメア配列特異的に強く結合し,その結合単位はTTAGGの5塩基であることを明らかにした.3)B0b蛋白が結合した一本鎖テロメアDNAは,ヌクレアーゼによりほとんど分解されないことを明らかにした.4)培養癌細胞から抽出したテメラーゼ活性分画にB0b蛋白を加えると,試験管内のテロメア伸長反応が亢進することを明らかにした.以上,hnRNPA2/B1アイソフォーム蛋白のうちB0b蛋白は,一本鎖テロメアDNAに配列特異的に結合し,ヌクレアーゼからの保護作用を示すとともに,テロメア伸長反応にも影響を及ぼすことを試験管内の実験で明らかにした.B0蛋白は生理的にテロメア長が維持される精巣に組織特異的に発現されることから,B0蛋白が哺乳動物の生体内でもテロメア維持機構に深く関わっていることが予測された.
抗原特異的新規腸炎モデルの作成と腸管腔内微生物性抗原に対する寛容維持機構解析

炎症性腸疾患の免疫学的病原機序を解明するために、腸管内の微生物性抗原に反応して発症する大腸炎のマウスモデルを遺伝子工学的手法で開発した。1,マウス腸管定着性OVA発現大腸菌(ECOVA)を作成した。2,OVA特異的な抗原受容体を発現するT細胞を移入後、ECOVAを感染させて、マウスに大腸炎を誘導できることを確認した。3,組織学的にはヒトの潰瘍性大腸炎に酷似するが、炎症部のT細胞の産生するサイトカインはTh1タイプのサイトカインが主であった。4,OVA特異的な異なるサイトカイン産生能を持つT細胞株を移入後に同様にECOVAを感染させて腸炎の発症を検討した。結果は現在投稿中である。
ミトコンドリア病におけるDNA診断と病態の解明

ミトコンドリア脳筋症に関しては、1990年以来、MELASにおけるtRNA^<Leu(UUR)>種類の点突然変異(塩基番号3243及び3271)、MERRFにおけるtRNA^<Lys>(塩基番号8344)の変異が、相次いで我々の研究グループにより報告された。しかし、これらの変異の同定されないミトコンドリア脳筋症や、大きな欠失の観察されない慢性外眼筋麻痺症候群(CPEO)はミトコンドリアDNA上の変異と疾患との関連は未だ不明である。我々はこれらの疾患においてミトコンドリアDNAの全tRNA領域の塩基配列を決定する研究を継続してきた。その結果、複合体I欠損を呈するミトコンドリア脳筋症患者に、上記のいずれでもない新たな点突然変異を発見した。この変異(塩基番号3250)はtRNA^<Leu(UUR)>のDHUループ上にあり、転写終結因子の結合ドメインの中にある。簡便なDNA診断を行なうため、この変異があれば制限酵素(Nael)の認識部位を新たに生じる様なPCRプライマーを作成し家系調査を行ったところ、複数のメンバーにこの変異が観察され、いずれも正常型DNAが混在するヘテロプラスミーであった。欠失をもたないCPO9例の解析では、6例の患者で各々1箇所あるいは2箇所に、計6箇所のtRNA遺伝子下塩基置換tRNA^<Leu(CUN)>(12311)、tRNA^<Thr>(15927)]を認めたが、患者間に共通した変異はなかった。さらに制限酵素を用いたDNA診断により、tRNA^<Leu(CUN)>(12311)変異以外はいずれもホモプラスミーであること、正常人にも存在する変異であることが明らかとなり、これらの塩基置換が疾患異的な変異でなく多型であると結論した。しかし、tRNA^<Leu(CUN)>(12311)変異は90名の正常対照には見いだされず、今後多くの症例による検討が必要である。
HIV/AIDS患者のケアシステム評価に関する研究

今回の研究目的は、これまでHIV/AIDS患者から実施されていなかった(1)ケアシステム評価を可能とする質問紙調査票の開発、また(2)現在機能しているケアシステムが、受診中断予防に寄与しているかを検討した。(1)は、既に開発されているPACICの日本語版開発を行った。その結果、内的整合性が得られ、原版者のホームページ上に日本語版として掲載された。(2)は、PACIC項目を含んだ患者アンケートと診療録調査を実施した。その結果、調査協力医療機関の支援内容は充実しており、受診中断者は7.5%であった。しかし、医師が患者に必要な支援を判断する現行の体制では、HIV患者の増加とともにこれまでの充実した支援に破綻をきたすことが考えられた。今後も質の高い医療を継続するためには、これまで外来で導入されていなかったディジーズマネージメントを取り入れていく必要性があることが示唆された。【目的】HIV感染症は、長期にわたり健康管理や薬物療法の継続が必要な慢性感染症であり、患者の受診行動は治療に大きく影響する因子である。先行研究では、患者への生活支援が受診継続に大いに貢献するという結果が導き出されている。しかし、患者への生活支援を継続するためには、ヘルスケアシステムが有機的に機能していることが前提であるため、その評価と改善にはヘルスケアシステムを簡便に測定でき、かつ改善を要する点を把握できる調査票が必要である。【方法】慢性疾患患者用に開発されたPACIC(Patient Assessment Chronic Illness Care)の作成者に連絡をし、日本語版作成の許可を得た。その後、和訳と逆翻訳を実施し、原作者の最終的な了解が得られた段階で、翻訳の質と表現の適切さを評価するため予備調査を実施した。調査方法は、A病院に通院して半年以上経過しているHIV/AIDS患者を対象とし、回答時間と回答しにくかった項目などについて聞き取りを行い、調査票の問題点を抽出した。【結果】調査協力者は22名であり、平均年齢36.5歳、平均通院歴60.2ヵ月、抗HIV療法有り21名、平均CD4陽性細胞数384.7/μ1、他の病気有り3名などの患者背景であった。調査票はA4用紙3枚であり、回答時間は平均8分であった。また、回答者が回答しにくかった質問は、「目標設定」「問題解決」のカテゴリーで、初診や治療開始前後の状況とあわせて回答していたことや、'人生''具体的な目標'という言葉に引っかかる傾向がみられた。【考察】本研究ではPACIC日本語版作成の第一段階として、順翻訳、逆翻訳、予備調査を実施し、調査票の問題点を検討した。本調査票は、過去半年間に受けた治療やケアについて質問をしているが、回答者が答えにくかった原因として、他の慢性疾患と比べ、初診や治療開始時期に医療者が集中して生活支援を実施しているためと推測された。今後、修正した調査票を使用し、対象者の時期を検討しながら信頼性・妥当性を検証する予定である。(798/800文字)【目的】HIV感染症は、長期にわたり健康管理や薬物療法が必要な慢性感染症であり、患者の受診行動は治療に大きく影響する因子である。そのため、患者への生活支援こそが受診行動を維持・促進することが先行研究より多数導き出されている。しかし、患者への生活支援を継続するためには、患者が必要とする保健医療福祉が有機的に機能していることが前提であり、その評価と改善には、現行の保健医療福祉を簡便に測定でき、かつ改善を要する点を把握できる調査票が必要である。【方法】昨年度は、慢性疾患患者が必要とする保健医療福祉測定用に開発されたPACIC(Patient Assessment Chronic Illness Care)のバックトランスレーション後に、和訳としての妥当性を図るため予備調査を実施した。予備調査で妥当性の検討が図れたため、今年度はPACIC調査票を用いて本調査を実施した。【結果】調査対象者は、2006年4月から2009年4月にA病院初診であったHIV/AIDS患者307名を対象とし半年間の介入調査を実施し、PACICの構成モデルである慢性疾患モデルの検討もあわせて行った。まず、これまでに協力医療機関に関わっている保健医療福祉を測定するために第1回目のPACIC調査を実施した。その結果、院内の自己管理に関する取り組みの点数が低かったため、半年間の介入内容は自己管理を含めた生活相談を介入群すべてに実施し、介入前後の違いを測定した。

なお、母集団307名のうち調査協力者は159名(51.8%)であり、介入前と後の保健医療福祉の評価として、PACICの点数以外に、患者の受診中断者数、患者満足度、通院負担感、HIV-RNA量などを、患者アンケートと診療録によりデータを収集した。【考察】研究期間2年間を通じて、PACIC調査票日本語版の開発とPACICの構成モデルである慢性疾患モデルを検討する調査を実施した。今後、これまで収集したデータを分析し、患者が必要とする保健医療福祉を簡便に測定でき、かつ改善すべき点を的確に把握し、質の良い保健医療福祉を構築していく研究の継続が必要であると考える。(799/800文字)
重症外傷患者における酸化ストレス制御を目的としたビタミンC補充療法の確立

重症外傷患者では血中ビタミンCが低下し、通常の輸液栄養管理のみでは経時的に減少枯渇していくことが示されている。本研究では重症外傷患者においての血中ビタミンCの動向を把握分析し、さらに酸化ストレスマーカーや炎症性マーカー、各代謝産物などを測定評価しそのメカニズム解明を図る。その上で重症外傷患者へのVC補充療法を確立するために介入研究を行い、ビタミンCが過剰な酸化ストレスを抑制し、酸化ストレスや全身性炎症反応や多臓器傷害の改善に寄与するかどうか検討する。最終的には重症外傷患者に対するビタミンC補充療法を確立し、外傷患者への非手術的治療の確立および普及を図る。
動画像と音声を中心とするマルチメディアデータべ-スの試作と評価

本研究では、映像データベースを作成するために必要なデータモデル、検索言語および基礎技術を開発し、かついくつかの応用分野に対し、実際のデータベースを作成して有効性を検証することを目的としている。2年間の研究の初年度では、要素技術のひとつである、映像からの被写体(オブジェクト)抽出アルゴリズムの開発と、工場における作業者データベースを例題として、データベーススキーマの設計、必要なメディア依存オペレータとユーザインターフェースの作成を行った。被写体抽出の手法としては、静止画像における、色相、明度変化に基づく輪郭線抽出アルゴリズムを応用し、ユーザが大ざっぱに指定した物体から精密な外郭線を抽出すると同時に、その形状を前後のフレームに追跡するチェイサ-プログラムを開発した。抽出された形状変化借報は、元映像の各フレームと対応をとって、原画像と共にデータベースに蓄積できるようにした。この基本構造の上に物体の種類、名称など意味情報を付加し、さらに位置や動きの情報を加えてスキーマを構成することにより、汎用的な映像データベースの枠組みを完成した。2年度目においては2台のVGAカメラから取り込んだ映像データに対して、フリッカーなどによる色相と輝度のズレを補正し、またチェイサ-の性能を試行錯誤的にチューニングできるユーザインターフェースを作成した。さらに応用例として、工場における組立て作業の映像から手や工具の位置、形状を抽出し、データベース化することによって、生産性改善・合理化のためのIE調査のコンピュータ化に実際に適用し、工程設計者にとって映像データベースが支援ツールとして極めて有用であることが確認された。2年間の研究の初年度である今年度は、要素技術のひとつである、映像からの被写体(オブジェクト)抽出アルゴリズムの開発と、工場における作業者データベースを例題として、データベーススキーマの設計、必要なメディア依存オペレータとユーザインターフェースの作成を行った。抽出された形状変化情報は、元映像の各フレームと対応をとって、原画像と共にデータベースに蓄積できるようにした。さらに応用例として、工場における組立て作業の映像から手や工具の位置、形状を抽出し、データベース化することによって、生産性改善、合理化のためのIE調査のコンピュータ化に実際に適用し、工程設計者にとって映像データベースが支援ツールとして極めて有用であることが確認された。この基本構造の上に物体の種類、各称など意味情報を付加し、さらに位置や動きの情報を加えてスキーマを構成することにより、汎用的な映像データベースの枠組みを完成した。

さらに応用例として、工場における組立て作業の映像から手や工具の位置、形状を抽出し、データベース化することによって、生産性改善・合理化のためのIE調査のコンピュータ化に実際に適用し、工程設計者にとって映像データベースが支援ツールとして極めて有用であることが確認された。
水中ノロウイルスの迅速・高感度検出のための電気化学アプタセンサー技術の開発

本研究の一年目である本年度は、アプタマーで修飾した電気化学センサーチップを作製し、測定条件を最適化するとともにウイルス検出性能を評価した。サイクリックボルタンメトリー(CV)および矩形波ボルタンメトリー(SWV)により電気化学測定のプローブ(酸化還元体)および電極の最適条件を決定した。まず、酸化還元体を比較検討した。電極反応の特性を把握するためのCVプロファイルを複数の条件で比較したところ、緩衝電解液(1M塩化ナトリウム+リン酸緩衝液, pH=7)に4mM K3[Fe(CN)6]を添加した場合に電流値が最大となり、この条件が最適であることが明らかとなった。次に、作用電極に金ナノ粒子修飾スクリーンプリント炭素電極(GNPs-SPCE),スクリーンプリント炭素電極(SPCE)およびスクリーンプリント金電極(SPGE)の3種類の異なる材質の小型電極表面上での電気化学反応を比較した。GNPs-SPCEとSPCEは同様の電気化学測定プロファイルが認められたため、GNPs-SPCEの電極反応には炭素電極表面上の反応の寄与が卓越していると考えられた。SPGEを用いた場合に最も高い反応性が認められ、本研究の電気化学アプタセンサー開発にあたってはSPGEが最適電極チップであると判断した。以上の検討結果から最適と判断された測定条件(酸化還元体としてK3[Fe(CN)6]を使用し、電極チップとしてSPGEを使用)を用いて、SWV測定によるマウスノロウイルス(MNV)検出能を評価した。MNVを添加すると添加濃度に応じて速やかに電流値が下がり、MNV検出することが可能であることを示した。本研究では、電気化学アプタセンサーによるノロウイルスの高感度・迅速検出を実現するための最適測定条件に関する新たな知見を得ること、およびこのシステムを用いたウイルスの検出可能性を示すことに成功したと言える。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
濃縮バイオ液肥の生産・利用に向けた技術開発と化学肥料代替の影響評価に関する研究

第1課題「肥料成分の分離濃縮回収とナノ分散液化による濃縮バイオ液肥の生産技術の開発」では、福岡県築上町とみやま市の消化液を用いてUF膜透過液を製造し、電気透析によるアンモニ態窒素の濃縮試験を行なった。その結果、3Vの電圧で18倍程度まで濃縮できたこと、電圧が高いほど最大濃縮率が大きくなること、濃縮率が高くなるほど脱塩液中のアンモニア態窒素濃度が高くなることを確認した。また、本試験で用いた電気透析装置のイオン交換膜では、リンが濃縮されずに脱塩液にそのまま排出されることも確認した。さらに、汚泥の微粉砕試験を行い、転動ボールミルのボール径や粉砕時間が、粉砕汚泥の粒子径に与える影響を分析した。第2課題「濃縮バイオ液肥による栽培実証と食味試験」では、養液栽培用に高濃度アンモニア態窒素を硝酸態窒素に変えるため、冷蔵保存していた5,000ppm以上の高濃度アンモニア態窒素に耐性をもつ亜硝酸化細菌群の菌起こしを行なった。休眠中の固定化亜硝酸化細菌群の一部が目覚め、機能を再開していることを確認した。第3課題「濃縮バイオ液肥栽培による農産物の評価と肥料マーケットへの展開」では、我が国では実用化されていない消化液の施設園芸利用の実態調査のため、韓国高原道鐵原郡金化農協のパプリカ農家とトマト農家を調査した。フィルターによって汚泥等が除かれた消化液が使用され、トマトの食味改善や低コスト生産に貢献し、農家経済の収益性か改善されていることを確認した。第4課題「濃縮バイオ液肥の導入条件と化学肥料代替による経済・環境影響評価」では、福岡県の地域産業連関表を用い、みやま市で液肥利用がなされるシナリオの下に、予備的なシミュレーションを行い、その波及効果を計測した。また、濃縮バイオ液肥の生産と販売が拡大するために、生産コストの試算とビジネスモデルの検討を行った。本年度の主要成果としては、まず、汚泥の微粉砕試験では、ディスパー(羽根付き撹拌機)・転動ボールミル・媒体撹拌ミルで、運転条件を変えて微粉砕の比較試験を行い、扱いが簡易で、粉砕精度も高いで転動ボールミルで実験を行うことを決定した。分析結果は、1)粉砕時間が長くなるほど粒子径は小さくなったが、1時間を超えて粉砕してもあまり粒子径は小さくならない、2)ボール径が小さいほど粒子径も小さくなったが、ボール径が3mmから10mmにおいて、粒子径分布は重なっていたことを明らかにした。次に、みやま市と築上町の消化液を用い、UF膜分離透過液の電気透析試験を行い、アンモニ態窒素の濃縮が可能であることを確認した。特に、築上町の透過液については、1)アンモニア態窒素が860mg/Lであったものが、2Vの電圧では6,0007,000mg/L程度まで、3Vでは15,600mg/Lまで濃縮できた。2)脱塩液に溶解中の水溶性リンは、本実験に用いた電気透析装置のイオン交換膜では、濃縮されず、脱塩液に排出された。そのため、脱塩液からの効率的なリン抽出あるいは水処理が必要であることを明らかにした。さらに、海外調査として、韓国高原道鐵原郡金化農協を訪問し、我が国では実用化されていない家畜糞尿原料由来の消化液を使用した養液土耕栽培農家を調査した。消化液は、120メッシュ・フィルター(目開き0.132mm)を透過させ、潅水に混ぜて使用し、不足する肥料分は化学肥料で補っていた。消化液は無料で提供されるので、農家は肥料代を63%87%節減し、パプリカやトマトの甘みは増加していた。パプリカ農家は4年間、消化液を使用しており、専門家からは肥培管理の指導を受けていたことを明らかにした。以上の研究成果により、概ね予想通りに研究は進展していると言ってよいと考える。第1課題「肥料成分の分離濃縮回収とナノ分散液化による濃縮バイオ液肥の生産技術の開発」では、コア技術として、1)蒸留装置を用いたアンモニア態窒素とカリウムの効率的な分離・濃縮、および2)アンモニア態窒素の濃度変化を分析する。特に、蒸留までの期間と蒸留後の期間で揮発程度を確認するとともに、次の工程に行くまでの保存状況(開放か閉鎖)で濃度減少がどの程度変化するかを分析する。また、汚泥の微粉砕において、粉砕条件(粉砕媒体の材質、サイズ、充填量、粉砕時間)が粉砕産物のリン酸イオン濃度に及ぼす影響を定量的に明らかにする。第2課題「濃縮バイオ液肥による栽培実証と食味試験」では、高濃度アンモニア態窒素の硝酸態窒素への生物学的な硝化研究において、2018年度のモデル液を2019年度は実際のUF膜装置分離濃縮液へと変え、検討を進展する。また、より高濃度のアンモニア態窒素の硝化のため、フォトフェントン反応を用いた試験を開始する。さらに、製造された濃縮バイオ液肥を用いたポット栽培試験を行う。第3課題「濃縮バイオ液肥栽培による農産物の評価と肥料マーケットへの展開」では、消化液を利用している農家や自治体の詳細な収益性分析を行うとともに、濃縮バイオ液肥に関する生産者の意識調査を実施する。第4課題「濃縮バイオ液肥の導入条件と化学肥料代替による経済・環境影響評価」では、福岡県の地域産業連関表を用いた分析を精緻化するとともに、濃縮バイオ液肥のビシネスモデルについては、バリュープロポジションキャンパス等を用いて詳細に検討し、濃縮液肥事業がより実現可能なものにする。

なお、福岡県T町の協力を得て、日量1トンの実証研究施設の2019年度建設に向けて、基本設計を進めている。この実証施設が建設されるならば、実験室での分析結果が、実証規模で分析・検討されるので、その意義は大きい。第1課題「肥料成分の分離濃縮回収とナノ分散液化による濃縮バイオ液肥の生産技術の開発」では、福岡県築上町とみやま市の消化液を用いてUF膜透過液を製造し、電気透析によるアンモニ態窒素の濃縮試験を行なった。その結果、3Vの電圧で18倍程度まで濃縮できたこと、電圧が高いほど最大濃縮率が大きくなること、濃縮率が高くなるほど脱塩液中のアンモニア態窒素濃度が高くなることを確認した。また、本試験で用いた電気透析装置のイオン交換膜では、リンが濃縮されずに脱塩液にそのまま排出されることも確認した。さらに、汚泥の微粉砕試験を行い、転動ボールミルのボール径や粉砕時間が、粉砕汚泥の粒子径に与える影響を分析した。第2課題「濃縮バイオ液肥による栽培実証と食味試験」では、養液栽培用に高濃度アンモニア態窒素を硝酸態窒素に変えるため、冷蔵保存していた5,000ppm以上の高濃度アンモニア態窒素に耐性をもつ亜硝酸化細菌群の菌起こしを行なった。休眠中の固定化亜硝酸化細菌群の一部が目覚め、機能を再開していることを確認した。第3課題「濃縮バイオ液肥栽培による農産物の評価と肥料マーケットへの展開」では、我が国では実用化されていない消化液の施設園芸利用の実態調査のため、韓国高原道鐵原郡金化農協のパプリカ農家とトマト農家を調査した。フィルターによって汚泥等が除かれた消化液が使用され、トマトの食味改善や低コスト生産に貢献し、農家経済の収益性か改善されていることを確認した。第4課題「濃縮バイオ液肥の導入条件と化学肥料代替による経済・環境影響評価」では、福岡県の地域産業連関表を用い、みやま市で液肥利用がなされるシナリオの下に、予備的なシミュレーションを行い、その波及効果を計測した。また、濃縮バイオ液肥の生産と販売が拡大するために、生産コストの試算とビジネスモデルの検討を行った。本年度の主要成果としては、まず、汚泥の微粉砕試験では、ディスパー(羽根付き撹拌機)・転動ボールミル・媒体撹拌ミルで、運転条件を変えて微粉砕の比較試験を行い、扱いが簡易で、粉砕精度も高いで転動ボールミルで実験を行うことを決定した。分析結果は、1)粉砕時間が長くなるほど粒子径は小さくなったが、1時間を超えて粉砕してもあまり粒子径は小さくならない、2)ボール径が小さいほど粒子径も小さくなったが、ボール径が3mmから10mmにおいて、粒子径分布は重なっていたことを明らかにした。次に、みやま市と築上町の消化液を用い、UF膜分離透過液の電気透析試験を行い、アンモニ態窒素の濃縮が可能であることを確認した。特に、築上町の透過液については、1)アンモニア態窒素が860mg/Lであったものが、2Vの電圧では6,0007,000mg/L程度まで、3Vでは15,600mg/Lまで濃縮できた。2)脱塩液に溶解中の水溶性リンは、本実験に用いた電気透析装置のイオン交換膜では、濃縮されず、脱塩液に排出された。そのため、脱塩液からの効率的なリン抽出あるいは水処理が必要であることを明らかにした。さらに、海外調査として、韓国高原道鐵原郡金化農協を訪問し、我が国では実用化されていない家畜糞尿原料由来の消化液を使用した養液土耕栽培農家を調査した。
フランス法における「契約締結と平等取扱い」：民法の憲法化の理論的解明

本研究は、不動産賃貸借契約を中心として、一方当事者が相手方の人種、宗教、年齢、外形的特徴などを理由に契約締結を拒絶することを禁止する法理を探求することを課題とした。3年間の研究は、研究会開催、フランスでの聴取調査などの方法で行い、主に以下の諸テーマにつき、学術的な成果を得た。ー(1)フランス法における居住用賃貸借に係る差別禁止法理、(2)契約の自由をめぐる民法と憲法の交錯、(3)不動産契約における相手方選択の自由、(4)日本における民法改正と住宅トラブルへの対応。本研究は,フランス法において,とりわけ紛争例がある不動産賃貸借契約の分野を中心にしながら,契約締結時に一方当事者が契約相手方の人種,宗教,年齢,外形的特徴などの理由に基づく契約拒絶を禁止する法理のあり方を解明するものである。平成27年度では,国内法の解明及びフランスにおける現地調査を実施した。国内法については,周藤利一明海大学不動産学部教授(国土交通政策研究所所長等を経験した国土交通省OB)を研究協力者として加え,国内法の実態解明のために3回の研究会を開催し,問題状況の把握,日本における研究状況の確認,最近の日本法の展開を議論とした。さらに,平成28年3月には,研究代表者である成嶋と小柳が共同して,フランスにおける実態調査を実施した。調査対象は,フランスの研究者(日本の状況について理解がある研究者およびフランス専門の研究者),フランスの社会団体,差別禁止国家機関である。本研究は,伝統的国家法分野だけでなく,独立行政機関や社会運動,業界団体規約などの非国家的規範(ソフト・ロー)をも含めた実態まで明らかにすることを目的としているが,その基礎を確立した。「おおむね順調に推移している」と判断する理由は,第1に,国内法について,3回の研究会を通じて,基本的な問題点を再確認できたのみならず,新たな法状況についても理解を深めたこと,第2に,フランスにおける調査を実施し,本研究の特色であるソフト・ローを含めた研究の手がかりを得たことである。第1については,小柳春一郎(獨協大学法学部教授,研究分担者),茂木明奈(白鴎大学法学部専任講師,ゲストスピーカー),周藤利一(明海大学不動産学部教授,研究協力者)がメインスピーカーとなり,重要な報告を行った。一方で差別禁止法理が重要であるが,他方で賃貸人の賃借人選択の自由も重視されるべきであり,しかも,最近では,反社会的組織関連の賃借人については,都道府県条例による指導を通じて「不動産賃貸借契約における反社会的勢力排除のための条項」が設けられるようになっていることなども議論の対象になった。第2については,フランスにおいて,SOS Racisme(反差別団体として著名),Defenseur des Droitsの差別問題担当者などにインタビューを行い,更に,マニュアル等の提示を受けるなどした。また,ナント大学教授,パリ建築大学校教授,パリ第一大学講師などを訪問し,最近のフランスにおける動向について情報提供を受けた。本研究は、フランス法において多くの紛争例がある不動産賃貸借契約の分野を中心として、契約締結時に一方当事者が契約相手方の人種、宗教、年齢、外形的特徴などを理由として契約を拒絶することを禁止する法理を探究することを課題とする。平成27年度は、国内の問題状況の解明とフランスにおける現地調査を行った。とくに前者については、国内事情に詳しい周藤利一明海大学不動産学部教授(国土交通政策研究所所長等を経験した元国土交通省職員)を研究協力者として加え、国内法の実態解明のために3階の研究会を開催し、日本の問題状況、研究動向、日本法の展開などについて理解を深めた。また後者については、研究代表者・成嶋と研究分担者・小柳が、平成28年3月にフランスに赴き、パリ第一大学・パリ建築大学校・ナント大学の研究者、Defenseur des Droitsなどの差別禁止のための国家機関およびSOS Racismeなどの反差別の社会団体などを訪問し、聴き取り調査や資料収集を行った。平成28年度は、まず国内法について、住宅流通問題、土地所有権放棄などのテーマでの論文執筆・学会報告などを行った(小柳・周藤)。また、現代日本における差別問題の代表例である在日コリアンの民族教育をめぐる差別問題についての裁判意見書の執筆も行った(成嶋)。フランスについては、上記の現地調査で得られた膨大な資料等の整理・分析を行った。その一部は論文化されている(小柳)。小柳は、現地調査の整理・公表以外にも、フランスの不動産法に関する文献の翻訳などを精力的に行った。「やや遅れている」と自己評価する理由は、第1に、本研究課題の副題となっている「民法の憲法化」という論点についての理論的解明がそれほど進展していないことである。この論点については文献研究が主たる作業となり、憲法専攻の成嶋がその任を負っているが、その作業がやや遅れているのが実情である。第2に、フランス現地調査結果の整理・分析・公表の作業もやや遅延している。例えば、反差別団体SOS Racismeへの訪問調査では多くの資料や知見が得られたが、これを十分に分析・検討し、公表する作業も遅れている。本研究は、フランス法において多くの紛争事例がある不動産賃貸借契約の分野を中心として、契約締結時に一方当事者が契約相手方の人種、宗教、年齢、外形的特徴などを理由として契約を拒絶することを禁止する法理を探究することを課題とする。平成27年度においては、国内の問題状況の解明とフランスにおける現地調査を行った。

とくに前者については、国内事情に詳しい周藤利一明海大学教授を研究協力者に加え、研究会開催などにより日本の問題状況についての理解を深めた。後者については、研究代表者・成嶋と研究分担者・小柳の両名が平成28年3月にフランスに赴き、大学、政府機関、社会団体等で資料収集と聴き取り調査を行った。平成28年度においては、まず国内法について、住宅流通問題、土地所有権放棄などのテーマでの学会報告・論文執筆、フランス現地調査の整理・報告、フランスの不動産に関する文献の翻訳などを行った。最終年度の平成29年度の研究実績は、概要以下のとおりである。研究代表者・成嶋は、本研究のキーワードの1つである「契約の自由」に関するジョナス・クネチュ教授の論文を翻訳したほか、現代日本における差別問題を代表する事例である在日コリアンの民族教育をめぐる諸問題につき論稿を発表した。研究分担者・小柳は、フランス法における居住用賃貸借に係る差別禁止法理、不動産の管理不全対策、相続登記未了問題などに関する論考を、共著の分担執筆や雑誌論文のかたちで公表した。研究分担者・周藤は、不動産契約における相手方選択の自由、民法改正と住宅トラブル対応などに関する研究を行った。本研究は、不動産賃貸借契約を中心として、一方当事者が相手方の人種、宗教、年齢、外形的特徴などを理由に契約締結を拒絶することを禁止する法理を探求することを課題とした。3年間の研究は、研究会開催、フランスでの聴取調査などの方法で行い、主に以下の諸テーマにつき、学術的な成果を得た。ー(1)フランス法における居住用賃貸借に係る差別禁止法理、(2)契約の自由をめぐる民法と憲法の交錯、(3)不動産契約における相手方選択の自由、(4)日本における民法改正と住宅トラブルへの対応。今後の研究方針は,一方では,国内法についての研究深化,他方では,フランスについての文献的検討の進捗である。国内法については,日本における差別禁止のための団体及び不動産関連管理者団体へのインタビュー及びその取組みを明らかにすることが必要である。実際に,差別禁止に取り組んでいる社会組織がどのような困難をかかえているのか,それはフランスと共通かを明らかにする。フランス法については,研究初年度の末にインタビュー等を通じて入手した大量の文献等を精査,検討し,フランスの反差別法理の実態を明らかにすることが必要である。また,フランス大学関係者と接触,連絡を深め,国際的な研究枠組みとして成果品を発表する準備を行う。研究がやや遅延している現状を踏まえ、最終年度となる平成29年度においては、遅延を回復すべく、次のような課題を設定し、その完遂を目指したい。第1の課題は、上記「現在までの進捗状況」欄で指摘した、「民法の憲法化」についての理論研究の深化である。これは、主として研究代表者・成嶋が担当する作業であるが、成嶋は平成28年度中に、同論点について論じた仏語文献を入手し、その日本語訳について筆者の了解も得ていることから、その翻訳を含む成果物の公表を平成29年度には実現したい。第2の課題は、これも上欄に記載した、フランス現地調査結果の総括と公表の作業を完遂することである。第3に、上記の2点を含むこれまでの研究成果の集大成として、これらの成果を出版物として公表することを課題としたい。
拡張現実とKinectセンサーを用いた高度な臨場感を持つ教育システムの開発

本研究では,体験学習を支援するために,「拡張現実とKinectセンサーを用いた高度な臨場感を持つ教育システム」を提案した.1教育用ゲームと高度臨場感を持つ教育環境の開発;2最新の技術と測定装置に基づく教育支援アプリケーションの開発;3高度電子コンテンツを持つ教材の作成を行った.センサーによる人物の動作追跡,拡張現実(AR)による実空間と仮想空間の人物の融合,教科書に基づくデジタルコンテンツの作成を行った.VR技術を応用し,各種センサーを組み合わせて,立体視で体験しながら学ぶ歴史体験・体感ゲームの開発を行った.提案した手法は,「歴史教育」や「医用画像における解剖構造の学習」に有効である.本研究では、拡張現実とKinectセンサーを用いた高度な臨場感を持つ教育システムを開発することを目的としている。H26年度は、初年度として、現在のAR拡張現実、Kinectセンサー、立体視などあらゆる新しい技術に関する広範な研究成果の調査を行った。具体的な研究成果を以下に示す。1)本研究では過去4年間、「古代建築の3Dモデルを自動生成する考古学と歴史教育支援システム」を開発した。H26年度は、古代建築の3Dモデルの細部改良を行った。またキャラクターのアニメーションを制作した。2)歴史的建造物と人物の3Dモデルを利用して歴史ゲームを試作し、新しい教育エンターテインメントを実現した。3)立体視映像による歴史遺跡を疑似体験できる教育コンテンツを実現した。4)携帯端末上遺跡の立体視アプリを開発し、Androidアプリとして実現した。H27年度は、KinectおよびLeapMotionというモーションキャプチャを利用して人の動きを読み取る実験を行い、体験型歴史ゲームの開発を行った。1Kinectによる人物の動作追跡:Kinectセンサーを用いて、人物の顔と動作を瞬時に検出するシステムの開発。本システムによって人体の位置、姿勢、動きを連続的に検出可能であることを確認した。2拡張現実による実空間と仮想空間の人物の融合。Kinectセンサーを利用して学生の動きを読み取り、アバターの動きに置き換えるために実験を行った。3教科書に基づくデジタルコンテンツの作成:歴史教科書に記述されているシーン(背景)とキャラクターを計算機内で生成するシステムを概ね実現できることを確認した。H27年度は計画通り以下のことを行い、簡単なシステムを実現した。1Kinectによる人物の動作追跡と顔認識2拡張現実ARによる実空間と仮想空間の人物の融合3教科書に基づくデジタルコンテンツの作成と改良当初計画した教育システムを実現するための具体策が明らかになった。H28年度は主に以下の研究成果を得た。1)ゲーム開発環境のUnity5とUnrealEngine4、三種類のヘッドマウントディスプレイOculus Rift、HTC Vive、Gear VRを利用して、文化財のCGの中で動き回る体験型VR(Virtual Reality)ゲームを試作した。文化財の360度映像の制作を行った。2)センサーで学生の動きを読取り、CGに置き換えるための実験を行った。Kinectセンサー・モーションキャプチャを利用して人の動きでキャラクターを制御する体感ゲームを実現した。インターラクティブシステム及び教育への応用について広範な調査を行った。ゲームコントローラのHTC Vive、Oculus Touch、手のジェスチャを検出できるセンサーLeapMotionなどで仮想空間を操作できることを実験結果によって確認した。3)スマホやタブレットで動作するアプリを試作した。教育コンテンツの開発を行った。Gear VRに装着したスマホでバーチャル・リアリティ体験ができるVRアプリを実装した。拡張現実感ARアプリとして、教科書の付加情報を提供するため実写に3DCGアニメーションへの合成を実現した。Unity5及びHTML5を用いて構築した。4) VR及びAI人工知能開発用高性能ワークステーションを購入し開発環境を構築した。本研究では、学力不足を解決するための教育方法を提案した。「拡張現実とKinectセンサーを用いた高度な臨場感を持つ教育システム」を構想した.計画書通り、Kinectによる人物の動作追跡と顔認識の開発、拡張現実ARによる実空間と仮想空間の人物の融合、教科書に基づくデジタルコンテンツの作成を行った。今現在目標の7-8割を実現した。計画書の方向性は正しいが、実用性のあるシステムを実現するためには高度な技術を必要とする。今後システムの精度と完成度を高め、実用的な教育システムを完成したいと思う。本研究の目的は、最新の情報技術を用いて、学生が体験しながら、楽しく学習でき、教育過程を効率良く進める新しい教育支援システムの開発である。VR技術を応用し、各種センサーを組み合わせて、立体視で体験しながら学ぶ歴史体験・体感ゲームの開発を行った。360度映像の制作を行った。教科書に基づくデジタルコンテンツの作成を行った。ARアプリとして、教科書の付加情報を提供するため実写に3DCGアニメの合成を実現した。計画書に定めた1教育エンターテインメントと高度臨場感を持つ教育環境の開発;2最新の技術と測定装置に基づき教育支援アプリケーションの開発;3高度電子コンテンツを持つ教材の作成を実現できた。教育分野では教育内容に合わせて3Dコンテンツを考案することは当初初めての試みである。H29年度は、以下の成果を得た。携帯可能なMR(Mix Reality)アプリの開発を行い、スマホやiPhoneに実装し動作確認した。新しいセンサーViveTrackerやWindowsMRを追加してインターラクティブVRゲームを開発した。UnityとUE4を利用して、頭部に装着したVive(HMD)と左右のハンドコントローラ、足首に付けたViveTrackerで、人とキャラクターモデルの動きを連動させる体感ゲームを開発した。教育活動の自動化を図るため、AIを利用した教育支援アプリケーションの開発を行った。

空間認識技術搭載のスマホPhab2Proを利用して、実空間と仮想空間が融合したARアプリの開発を行った。全天球カメラ『RICOH R Development Kit』を利用して、教育の現場をライブストリーミングして、教育支援の実験を行った。ビッグデータと深層学習ライブラリを利用して画像認識の実験を行った。将来画像処理で学生の進行状況を自動的に教員にフィードバックするアプリケーションの開発を進める予定である。本研究では,体験学習を支援するために,「拡張現実とKinectセンサーを用いた高度な臨場感を持つ教育システム」を提案した.1教育用ゲームと高度臨場感を持つ教育環境の開発;2最新の技術と測定装置に基づく教育支援アプリケーションの開発;3高度電子コンテンツを持つ教材の作成を行った.センサーによる人物の動作追跡,拡張現実(AR)による実空間と仮想空間の人物の融合,教科書に基づくデジタルコンテンツの作成を行った.VR技術を応用し,各種センサーを組み合わせて,立体視で体験しながら学ぶ歴史体験・体感ゲームの開発を行った.提案した手法は,「歴史教育」や「医用画像における解剖構造の学習」に有効である.H26年度は計画通り歴史文化財の3Dモデルおよび人物の3DCGの生成、Kinectによるプログラミングについて検討を行った。当初計画した教育システムを実現するために解決すべき課題が明らかになった。H26年度とH27年度の課題を平行してシステム開発を進めた。拡張現実と立体視技術を利用し仮想空間の再現および仮想空間と現実空間の融合、歴史遺跡とキャラクターのアニメを用いた歴史ゲームを実現した。歴史的建造物、遺跡の立体視ARコンテンツを開発し、Android携帯端末上アプリとして実現した。次年度は、教育コンテンツの開発・改良・実験を行う予定である。関連する国際会議への参加や研究発表を行う予定である。次年度は、実用的な教育システムを構築・改良・応用する予定である。情報科学CG医用画像処理パターン認識次年度は,Kinectなどのモーションキャプチャを利用して人の動きを読み取る実験を行う予定である.教育コンテンツの開発・改良・実験も行う予定である。初年度に予定したコンピュータの購入を見送った。その理由は学内の予算でグラフィックス用Windows 8のPCが購入され、本研究にも暫く利用可能であった。
都市地域の非計画的空間利用実態からみる成熟期の都市計画に関する基礎的研究

昨年に引き続き、墨田区のニット産業を事例として都市における非居住機能の実態を明らかにした。東京ニットファッション工業組合名簿に記載されている墨田区257工場を対象に、踏査し、以下のことを明らかにした。・単棟/複棟、非居住機能専用/非居住・居住機能併用/非居住・居住機能棟別分離などの指標から、5つに大別できる。・「非居住・居住機能併用」は162/240(廃業などをのぞく)件:67.5%をしめる。また、同対象工場にアンケート調査を行い、以下のことが明らかにした。・居住・非居住一致は41/66件(62.1%)、居住・非居住分離は25/66件、居住・非居住分離でも、工場と住宅との距離は6割似上が2km以内。時代の変化に対応しながらも、居住・非居住近接の操業形態は継承されている。・経営者の意識として、居住・非居住一致のメリットは、通勤がない、賃貸料がかからない、勤務時聞の融通が利く、地域住民との関係などが指摘された。一方、デメリットは、生活と業務の境界、時間が曖昧になることがあげられた。居住・非居住が近接するメリット/デメリットの両面が評価されている。メリットの回答数が多かった(98/142件:69%)こと、デメリットは「特になし」が比較的多かった(13/57件:22.8%)ことから、総じて積極的評価がもたれている。・居住・非居住一致の機能の棲み分けは、有効回答45件中、階で分割32件、部屋で分割9件、決まった使い方がないものが3件であった。・近隣からの苦情は居住・非居住一致の場合は2/39件(5.1%)であり、夜間の機械の騒音、排水のにおいなどについて指摘があった。居住・非居住分離の場合は7/24件(29.2%)であり、ほとんどが路上駐車に関するものであった。以上から、現在、都市における非居住機能のあり方についてまとめている。その成果を今後、対外的に発表していく予定である。新興市街地の一事例として多摩ニュータウン、既成市街地の一事例として墨田区をとりあげ、都市における非居住機能の実態を明らかにした。まず、多摩ニュータウンでは、各住戸が人々の多様な営みの一形態である非居住機能(住戸内で行われる事務所、各種趣味教室など)の受け皿となっているとの観点から、非居住機能の実態を明らかにした。方法は、住宅地図による非居住機能のある住戸の抽出、アンケート調査、使われ方調査などによる。以下のことが明らかになった。1)非居住機能の実態業種は多岐にわたるが、情報・通信業、建設業が多い。60代までは重要な収入源となっている事例が多い。2)併用住戸の実態部屋に余裕があれば専用室を設け、部屋に余裕がないか、来訪者が増加すると複数室を利用して対応している。住戸は住み手のニーズに対して、柔軟な使われ方をしている。3)周辺環境との関係性SOHOなど就業形態が多様化する今日において、「居住の用途以外の使用の禁止」という管理規約・賃貸借契約書は形骸化しており、実際には各運営者の判断によって非居住機能が営まれている。次に墨田区では、東京ニットファッション工業組合の名簿に記載されている257の繊維工場を対象に踏査を行い、以下のことが明らかになった。墨田区における繊維工場の建築空間は、「単棟/非居住機能専用」「複棟/非居住機能専用」「単棟/非居住機能・居住機能混合」「複棟/非居住機能・居住機能混合」「複棟/非居住機能・居住機能棟別棲分」と5つに大別でき、さらに「他の所有の居住機能/非居住機能」の有無といった、所有・管理形態などからそれぞれ4類型に分けられることが分かった。今後は、上記の類型に応じてアンケート、踏査によって詳細な実態を明らかにしていく。

・居住・非居住一致の機能の棲み分けは、有効回答45件中、階で分割32件、部屋で分割9件、決まった使い方がないものが3件であった。・近隣からの苦情は居住・非居住一致の場合は2/39件(5.1%)であり、夜間の機械の騒音、排水のにおいなどについて指摘があった。居住・非居住分離の場合は7/24件(29.2%)であり、ほとんどが路上駐車に関するものであった。以上から、現在、都市における非居住機能のあり方についてまとめている。その成果を今後、対外的に発表していく予定である。
ダイバータ熱流予測性能向上のための高速水素イオン衝突時の水素粒子生成消滅過程解明

非接触ダイバータに流入する高エネルギー水素イオンがダイバータプラズマ中の体積再結合過程に及ぼす影響の実験的解明を目指し、本年度に取り組んだ項目は以下の通りである。1.昨年度に整備したIon Sensitive Probe (ISP)を用いたRFプラズマ中のイオン温度計測の妥当性を他の計測手法との比較により検証した。ISPのコレクタ電極とガード電極間の距離を適切に調整する事で、RFプラズマ中のイオン温度計測手法として利用可能である事を確認した。また、ISPを用いてイオン温度の空間分布も取得可能である事を確認したが、円柱プラズマの周辺部ではイオンラーマー運動の影響によってイオン温度の過大評価に陥る可能性も見出した。2.核融合炉のダイバータプラズマを模した二電子温度を有するヘリウム体積再結合プラズマをDT-ALPHA装置内に生成し、電子エネルギー分布関数(EEDF)が再結合プラズマの分光診断に与える影響を調査した。EEDFが単一マックスウェル分布から逸脱する場合、ボルツマンプロット法が電子温度や電子密度を著しく過小評価する事を実験的に確認した。3. DT-ALPHAにおいて水素MAR過程や水素EIR過程を促進するため、低域混成共鳴条件と中性粒子圧力条件に着目した高電子密度化を試みた。RFアンテナ端でLH共鳴条件を満たしつつ中性粒子圧力を変化させた実験を行い、より低圧力な環境であるほど高電子密度な水素プラズマが得られる事が判明した。MARやEIRプラズマの生成には0.7 Pa以下の圧力が必要になる物と推定できた。4. DT-ALPHAに水素イオン弁別用のExBフィルタを導入する場合、弁別の必要の無いヘリウムイオンビームに対する影響も生じる事になる。フィルタ導入後に比較参照するデータとするため、現体系での水素およびヘリウムイオンビームの総電流量を取得した。研究実施計画に従い概ね順調に研究計画を遂行した。本研究課題の遂行には、(i)水素MAR/EIRプラズマの生成、(ii)電子/イオン診断手法の確立、(iii)高エネルギー・大電流陽子ビームの生成が必要となる。(i)に関しては低域混成共鳴条件と中性粒子圧力条件に着目した調査を行い、低圧力環境ほど高密度水素プラズマが得られる事が判明した。中性粒子圧力と電子密度の関係から、MAR/EIRプラズマの生成には0.7 Pa以下程度の圧力が必要になると推定できている。一方、そのような圧力は現有のマスフローコントローラでは実現できない領域であるため、新規に整備を行う必要が判明した。中性粒子圧力が最適化された条件でプラズマを生成し、ガスパフを実施する事によって水素MAR/EIRプラズマの生成が期待できる。(ii)については、電子エネルギー分布関数が単一マックスウェル分布から逸脱するヘリウム再結合プラズマを生成し、ボルツマンプロット法が電子温度と電子密度を著しく過小評価する事を実験的に見出した。同時に放射再結合による連続光を用いる事で高エネルギー電子成分の影響を受けずに電子温度・電子密度を評価できる可能性を見出している。イオン計測については、ドップラー分光法との比較を通してIon Sensitive Probe (ISP)をRFプラズマ診断に適用する際の条件や、ISPパラメータがイオン温度計測に与える影響を明らかにした。また、イオンラーマー運動がイオン温度の空間分布計測に与える影響を実験と計算から明らかにしている。ターゲットプラズマ診断手法の確立は順調に進行しているが、(iii)に関しては想定よりもやや遅れている。水素イオン弁別用ExBフィルタの導入に先立ち、現状で引き出す事のできる総イオンビーム電流量の調査や、イオン源内に生成された水素プラズマ中の陽子割合の評価に時間を要したためである。概ね次年度の研究実施計画に従い推進する事が望ましいと考えている。先に述べた(i)(iii)の課題に対応させながら今後の推進方策を述べる。(i)については、より低い流量まで制御可能なマスフローコントローラを新規に整備し、これまで実現する事ができなかった0.7 Pa以下の圧力環境を実現する。低域混成共鳴(LH共鳴)を利用する事で高密度なプラズマが得られる事は既に判明しているため、LH共鳴を利用しながらMAR/EIRプラズマの生成に必要となる高電子密度水素プラズマの生成を達成する。そのようなプラズマに対してガスパフを行い水素MAR/EIRプラズマの実現を試みる。(ii)については、Ion Sensitive Probe (ISP)のダイバータプラズマ研究への適用可否を明らかにするため、様々な圧力領域でISP計測を実施して適用可否を検証する。また、背景プラズマだけではなくイオンビーム計測手法も更に検討を進める必要があると考えている。昨年度の研究成果によって、背景プラズマとイオンビームとを弁別した計測を実施するためのエネルギーアナライザの電位構造条件は判明しているが、体積再結合が進展するような高密度プラズマ中での弁別条件を明らかにする必要があるためである。また、高エネルギーイオン衝突によって引き起こされる高速な変化を計測するため、整備されている分光器にプリアンプを導入し、時間分解能を向上させる計画である。(iii)については、DT-ALPHAのイオンビーム輸送系にExBフィルタを導入する。その後、フィルタ内部の電場を調整してヘリウムイオンビーム引き出しへの影響が最小となる条件や、陽子ビーム電流量が最大となる条件を探査する。合わせて今年度得られたデータから予想されるヘリウムイオン/陽子ビーム電流値との比較を行う。その後高エネルギー水素イオンビーム重畳実験に移行する。非接触ダイバータに流入する高エネルギー水素イオンがダイバータプラズマ中の体積再結合過程に及ぼす影響の実験的解明を目指し、研究遂行の基盤となる以下の項目に取り組んだ。

1. DT-ALPHA装置へと入射する高エネルギーかつ大電流陽子ビーム生成に向け、ビーム輸送系の概念設計およびイオンビーム源の改良を行った。ExBフィルタ内部の不均一な電場・磁場、ExBフィルタ外部に漏れ出す電場・磁場を考慮した計算を行い、E=10 keV程度の陽子ビームを生成・入射する条件を見出した。また、フィラメントとして六ホウ化ランタンを用いるイオン源を整備し、10 mA弱の高アーク電流の長時間維持に成功した。2. DT-ALPHAにおける水素分子活性化再結合(MAR)プラズマの生成に向けて低域混成共鳴条件の磁場配位依存性に着目した調査を行った。電子密度が低域混成共鳴点の位置に強く依存する事を明らかにした。共鳴点をRFアンテナ下流端のみに設ける事で電子密度ne = 5x10^(17) m^(-3)程度の高密度水素プラズマ生成を達成した。電子温度と電子密度を制御する事でMAR過程反応率の指標となる水素分子の振動回転励起状態を制御出来る事を確認した。3.水素電離進行プラズマとヘリウムイオンビームを併用したダイバータプラズマ模擬実験を行った。エネルギーアナライザ前面に適切な電位構造を形成する事により、高エネルギーイオンを背景プラズマと区別して計測出来る事を示した。MAR過程反応率の指標となる励起水素原子および励起水素分子の占有密度が高エネルギーイオン衝突により変化する可能性を示唆する結果を得た。4.体積再結合プラズマの形成過程を詳細に理解するためにはイオン温度の計測が重要となる事に注目しIon Sensitive Probeを開発した。最適な計測器条件を見出し数eV程度のイオン温度の計測に成功した。研究実施計画に従い概ね順調に研究計画を遂行した。本研究課題の遂行のためには高エネルギーかつ大電流陽子ビームの生成が必須であり、陽子ビームの選択的引き出しのためExBフィルタの導入を進めた。導入にあたっては詳細な水素イオン軌道を事前に評価し、陽子ビームがDT-ALPHA内部まで到達可能である事や、陽子以外のイオンが最終的に辿り着く位置を把握しておかねばならない。イオン軌道計算を行う事で、装置の大幅な改造を行う事無く上記要求を満足し得る見通しを得ている。イオンビーム輸送系の概念設計が順調に進んだため、次年度以降に購入予定であったExBフィルタ用高圧電の整備を先行して行った。大電流陽子ビーム引き出しのためのイオンビーム源の改良も順調に進行している。六ホウ化ランタンをフィラメントとするイオン源を整備し、10 mAに迫る高アーク電流を長時間維持する事に成功した。タングステンをフィラメントとする従来のイオン源の運転領域を大きく拡張するものであり、大電流陽子ビームの長時間生成の見通しを得た。グリッド付きエネルギーアナライザの電位構造を適切にする事でイオンビームと背景プラズとを切り分けた計測が可能である事を確認した。