hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
暖房方式の省エネルギー性評価のための熱的等快適ラインの作成に関する研究

暖房方式の選択において,より快適で,より省エネルギー性の高い方式を追求することは,地球環境問題への対処の観点からも必要いである。床暖房は,温風暖房に比べ,室温を低く抑えられ省エネルギー性が高いと言われるが,これを実証した研究は見当たらない。これは,暖房方式による室内熱環境の違い,換言すれば,熱的快適性の違いを明確に評価する方法が存在しない為である。本研究の最終の目標は各種暖房方式の省エネルギー性を比較評価することである。その第一段階として,床暖房と空気暖房の省エネルギー性を比較評価するため,多数の被験者を用いて評価実験を行い,その結果から等しい熱的快適性が得られる床温と空気温(≒周壁温)の組み合わせ求め,それらの等快適性をもつポイントを結ぶライン-「等快適ライン」を作成するものである。本研究の成果を以下にまとめて記す。1.900余名の被験者を用いて評価実験を行った。解析の結果,不満足率が20%以下となる快適性の高い床温と空気温の範囲は,椅子に座る場合は床温(2530°C),空気温(2025°C)であり,また,床に直に座る場合は,椅子の場合に比べて若干低い範囲となることを示した。2.被験者実験のデータをもとに,床温と空気温による快適感の予測式を作成し,椅子に座った場合と床に座った場合の熱的等快適ラインを作成した。3.既往の熱環境指標との比較を行った結果,温冷感ではPMV等と明確な差はみられないが,不満足率については,PMVからの計算では適切に評価できないことが確認された。地球環境問題が叫ばれている今日、暖房方式の選択においても、より快適で、より省エネルギーな方式を追求する必要がある。床暖房は、温風暖房に比べ、室温を低く抑えられ省エネルギーであると言われるが、これを実証した研究はない。この原因は、暖房方式による室内環境の質、換言すれば、熱的快適性の違いを評価する方法が存在しない為である。この研究の最終目標は各種暖房方式の省エネルギー性を比較評価することである。本研究では、その第一段階として、床暖房と温風暖房の省エネルギー性を比較評価するため、多数の被験者を用いた実験を行うことによって、等しい熱的快適性が得られる床温と空気温(≒周壁温)の組み合わせによる等快適ポイントを結ぶ「等快適ライン」を作成することを目的としている。初年度の研究成果を以下に記す。1.被験者実験を行うための試験室の構成を検討し整備を行い、空気温度、気流分布などの形成状況を検証した。2.被験者実験の方法ならびに解析方法について検討した。特に、温冷感、快適感の申告尺度については、この分野の研究者との意見交換を行い、温冷感は寒暑感スケール、快適感は快適側にも段階のある両側スケールを用いることの妥当性を確認した。また、スケール間隔は等間隔でないことなどの問題点を明らかにした。3.被験者実験は、体感の季節変動を考慮し、93年12月より2カ月間にわたり、主として床温が空気温より高い床暖房時を対象に、計20ケースについて行った。被験者数は各ケース16名以上とした。得られた申告データ及び温度データは、次年度にかけてコンピュータに入力し、解析を行う。なお、次年度は、主として温風暖房時など床温が空気温より低い場合を対象に被験者実験を行う予定である。暖房方式の選択において、より快適で、より省エネルギーな方式を追求することは,地球環境問題への対処の観点からも必要である。床暖房は、温風暖房に比べ、室温を低く抑えられ省エネルギー性が高いと言われるが、これを実証した研究は見当たらない。

これは、暖房方式によって異なる室内熱環境の違い、換言すれば、熱的快適性の違いを明確に評価する方法が存在しない為である。本研究の最終目標は各種暖房方式の省エネルギー性を比較評価することである。その第一段階として、床暖房と温風暖房の省エネルギー性を比較評価するため、多数の被験者を用いた実験結果から,等しい熱的快適性が得られる床温と空気温(≒周壁温)の組み合わせによる等快適ポイントを求め,これらを結ぶ「等快適ライン」を作成する。本年度の研究成果を以下に記す。1.初年度の被験者実験データの整理・解析を行い、同じ全身温冷感でも床温と空気温の温度差により快適感が異なり、空気温2025°C、床温2530°Cの範囲で快適感が高くなることなどを明らかにした。2.実験データにをもとに、等快適ラインの大枠を作成した。3.実験データをもとに、空気温と床温から快適感を予測する手法について検討し、比較的良好な予測結果を得た。初年度同様,体感の季節変動を考慮して,12月より被験者実験を行い,環境条件の異なる計20ケースのデータを得た。。最終年度である次年度は,昨年度のデータに本年度のデータを加えて解析を行い,より精緻な等快適ラインを作成するとともに,床暖房と温風暖房のエネルギー消費量の比較,また,床暖房の場合の温熱環境指標について検討する予定である。暖房方式の選択において,より快適で,より省エネルギーな方式を追及することは,地球環境問題への対処の観点からも必要である。床暖房は,温風暖房に比べ,室温を低く抑えられ省エネルギー性が高いと言われるが,これを実証した研究は見当たらない。これは,暖房方式によって異なる室内熱環境の違い,換言すれば,熱的快適性の違いを明確に評価する方法が存在しない為である。その第一段階として,床暖房と温風暖房の省エネルギー性を比較評価するため,多数の被験者を用いた実験結果から,等しい熱的快適性が得られる床温と空気温(≒周壁温)の組み合わせによる等快適ポイントを求め,これらを結ぶ「等快適ライン」を作成する。1.床に直に座った場合について,被験者実験のデータを解析し,前年度明らかにした椅子に座った場合に比べてやや低い,空気温2024°C,床温2330°Cの範囲で快適感が高くなることを明らかにした。2.これまでに行った被験者実験のデータをもとに,床温と空気温による快適感の予測式を作成し,椅子座の場合の熱的等快適ラインを作成した。3.椅子座と床座のデータを比較し,データ数の少ない床座についても,熱的等快適ラインを作成した。4.既往温熱環境指標との比較を行い,温冷感ではPMV等と明確な差はみられないが,PMVから計算される不満足率では大きな差異が生じ,床との接触による熱授受がある場合には,既往指標では適切に評価できないことを示した。
痛覚反応アロディニアにおける神経可塑性発現機構の空間的および時間的可視化

神経の部分切断や神経損傷では自発痛、痛覚過敏反応やモルヒネの効かないアロディニア(触覚刺激による痛み)を伴う難治性慢性痛に移行する。アロディニアは第5脊髄神経切断マウスを用いて、脊髄後角における神経可塑性に関与する因子解析を行った。オピオイド受容体NOPの非ペプチド性拮抗薬JTC-801を用いて、NOPリガンドのノシセプチンが炎症性疼痛、神経因性疼痛の両方に関与していることを示した。脊髄より得た標本にCa^<2+>プローブおよびNOプローブ試薬を負荷し、細胞内Ca^<2+>濃度、NOの動態をイメージングした。免疫組織学的、酵素組織化学的方法により神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)が脊髄後角に存在することを示したが、痛みの興奮性神経伝達物質であるグルタミン酸が実際にNO産生を引き起こすことをNOプローブ試薬を脊髄スライス標本に負荷して確認した。PGE_2やノシセプチンによっても、NO産生は引き起こされ、アロディニアによる痛みに関与する神経回路における神経可塑性にグルタミン酸-NOS-NO経路が深く関わり、特に、nNOSがNO産生に関与していることを明らかにした。NMDA単独では顕著なNO産生を引き起こさない濃度のNMDAとPACAPの同時投与により相乗的反応を細胞内Ca^<2+>、NOの両方で惹起することを明らかにした。これらの結果から、正常時の触覚刺激の伝達では、シナプス前終末からグルタミン酸が放出され、興奮が伝達されるが、nNOSの多くは活性が低くNO産生は少ない。神経損傷により後根神経節でPACAPの発現が増大し、シナプス後ニューロンに情報が伝達されるとそれがNMDA受容体に作用し、nNOSの膜への移動-活性化を引き起こすと、触覚刺激の情報入力により健常時に比べて多量のNOが産生される。それが、シナプス前および後ニューロンに作用して、神経因性疼痛維持に関わっていることを強く示唆した。痛覚の伝達が一次求心性線維の入力、脊髄後角の神経細胞、層構造でどのように制御されているのか、なぜ触覚が痛覚として誤認されるのかという重要かつ基本的な問題を神経の可塑性に焦点をあてて研究を進めてきた。炎症や組織損傷に伴う慢性痛は痛覚過敏反応と、アロディニアを引き起こし脊髄後角が痛覚伝達に関わる重要な部位である。行動薬理実験から、プロスタグランジン(PG)、オピオイド、グルタミン酸や一酸化窒素がアロディニアに関与することを明らかにした。本研究はアロディニア誘導に関与する神経回路を高空間分解および高時間分解の可視化することを試み、その回路におけるPGや痛覚に関連する神経ペプチド類の作用機構の神経回路網の解析に焦点を当て、痛みにおける神経の可塑性を解明することを目的とした。1)動物モデルを用いた形態学的解析によるアロディニア発現生体因子の局在アロディニア誘発に関与する生体因子である一酸化窒素の合成酵素、nNOS、の局在を免疫組織、酵素組織化学的に明らかにした。脊髄後角表層に局在し、脊髄神経結刹モデルでは結刹側でその活性が上昇することを明らかにした。今後、NMDA受容体、誘導型NO合成酵素、PG受容体やPG合成酵素の欠損マウスで個々の生体因子の役割を解析する。2)脊髄後角神経回路網のイメージング脊髄横断切片標本にCa^<2+>

プローブ試薬のFura-2を負荷しアロディニア誘導関与因子を投与し引き起こされる[Ca^<2+>]_i動態を測定し、因子により脊髄後角表層と深層で[Ca^<2+>]_i上昇効果に違いのあるものを見出した。今後、後根電気刺激により惹起される[Ca^<2+>]_i動態やNO産生を測定し、GAD67-GFPノックインマウスでGABA作動性インターニューロンをGFPの蛍光で同定しながら、詳細なトポロジー検索を行っていく。痛覚の伝達が一次求心性繊維の入力、脊髄後角の神経細胞、層構造でどのように制御されているのか、なぜ触覚が痛覚として誤認されるのかという重要かつ基本的な問題を神経の可塑性に焦点を当てて研究を進めてきた。炎症や組織損傷に伴う慢性痛は痛覚過敏反応と、アロディニアを引き起こし脊髄後角が痛覚伝達に関わる重要な部位である。ノックアウトマウスを用いた行動薬理実験から、プロスタグランジン(PG)、神経ペプチド、グルタミン酸や一酸化窒素がアロディニアに関与することを明らかにした。本研究はその動物モデルより得たアロディニアの行動薬理学的結果を基に、アロディニア誘導に関与する神経回路を高空間分解および高時間分解の可視化することを試み、その回路におけるPGや痛覚に関連する神経ペプチド類の作用機構のイメージングを行った。神経回路網の解析に焦点を当て、痛みにおける神経の可塑性を解明することを目的とした。1)動物モデルを用いた形態学的解析によるアロディニア発現生体因子の局在免疫組織学的、酵素組織化学的方法を用いアロディニア誘発に関与する生体因子の神経型一酸化窒素合成酵素(NOS)は、神経因性疼痛維持には、その発現量よりも活性の増大が重要であること、その活性増大には神経ペプチドのPACAPの発現誘導が深く関与していることを明らかにした。2)脊髄後角神経回路網のイメージング脊髄初代分散培養標本や脊髄横断切片標本にCa^<2+>プローブおよびNOプローブ試薬を負荷し、細胞内Ca^<2+>、NOの動態について調べた。NMDAとPACAPの同時投与により、各々単独よりもさらに大きな反応を細胞内Ca^<2+>、NOの両方で惹起することを明らかにした。これらの結果は、1)で明らかにしたNOS活性の増大は、脊髄後角におけるPACAPとNMDA受容体を介したグルタミン酸シグナルによる相乗効果により、引き起こされることを強く示唆した。
VEGF受容体の妊娠中毒症への関与の解析と治療への応用

妊娠中毒症は、可溶型VEGFR-1/Flt-1(以下sFlt-1)の胎盤からの異常産生が原因の1つとされており、その発現、作用機序および抑制法の開発は、新しい治療法の確立に需要と考えられる。しかし、Flt-1タンパクは多彩な機能をもっており、不明の点が多い。我々は、Flt-1の全体像を明らかにするため解析した。1,sFlt-1の遺伝子発現に関する細胞系の検討sFltは、主に胎盤の栄養細胞層で生産される。マウス栄養細胞の未分化細胞(幹細胞)を培養し、分化誘導に従ってtotal flt-1 mRNAが5倍以上に上昇することを見出した。しかし、ストレス負荷による異常な遺伝子発現上昇はまだ観察されていない。2,妊娠中毒症のモデル系を作成するため、人為的なVEGF-Aの投与による胎盤への影響、また、sFlt-1過剰状態の母体への影響を検討した。妊娠マウスへのVEGF-Aの投与により胎盤に種々の変化が観察され、一部は妊娠中毒症との類似性が示唆された。sFlt-1投与においては、一過性に血圧の上昇が認められたが、持続的に変化を維持するにはかなり大量投与が必要と思われた。3,sFlt-1タンパクのVEGF-A阻害物質としての機能を検討した。sFlt-1タンパクを腹水がん発症マウスに腹腔内投与したところ、VEGF-Aの強い阻害とそれによる症状の改善が認められた。妊娠中毒症においては、sFlt-1が生理的に重要なVEGF-Aを阻害し、腎障害などの症状を発揮すると考えられる。4,Flt-1チロシンキナーゼ欠損マウスを作成し検討した結果、リウマチモデルマウスで炎症症状が著しく改善されることが明らかとなった。従って、Flt-1は炎症性疾患に対する治療の標的となる。また、米国Ambati博士との共同研究により、sFlt-1が哺乳動物の虹彩膜を無血管状態に保つ物質であることを明らかにした。本年度は、胎盤由来の幹細胞(trophoblast stem cells、TS細胞)の分化誘導を行うと、VEGF受容体-1(VEGFR-1)およびその可溶化型であるsVEGFR-1の発現が誘導される事を見いだした。そこで次にVEGFR-1の発現制御領域の探索を行なう目的で、マウスVEGFR-1遺伝子の5'上流側のゲノム領域約8kbを単離した。現在この領域について、ルシフェラーゼを用いたレポーター解析を行い、TS細胞におけるVEGFR-1/sVEGFR-1の発現制御領域の同定を試みている。また、in vivo、特に妊娠、および個体発生におけるsVEGFR-1の機能を明らかにするために、sVEGFR-1の配列に特異的なsiRNAを発現するトランスジェニックマウスの作成を試みた。まず上述したTS細胞の分化誘導系を用いて、VEGFR-1の発現には影響を与えず、sVEGFR-1の発現のみを効果的に抑制するsiRNA配列を決定した。次にこのsiRNAをU6プロモーターの下流につないだトランスジーンを有するトランスジェニックマウスを作成した。生まれて来たトランスジェニックマウスにおけるsiRNAの発現は、トランスジェニックマウスの脳、腎臓、肺、胸腺からRNAを抽出し、ノーザンブロッティングを行う事によって確認した。

現在は、妊娠させたトランスジェニックマウスの胎児、胎盤の組織学的解析を行い、妊娠、胎盤、そして個体発生におけるsVEGFR-1の機能を明らかにする事を試みている。上記の実験に加えて、妊娠中に発現が上昇する事が知られているsVEGFR-1の発現誘導因子(群)の探索についても、妊娠マウス胎盤を試料として行っている。妊娠中毒症は、可溶型VEGFR-1/Flt-1(sFlt-1)の胎盤からの異産生が原因の1つとされており、その発現、作用機序および抑制法の開発は、新しい治療法の確率に需要と考えられる。我々は平成18年度以下の結果を得た。(1)sFlt-1の遺伝子発現に関する細胞系の検討sFltは、個体レベルでは主に胎盤の栄養細胞層で生産される。そこでマウス栄養細胞の未分化細胞(肝細胞)であるTrophoblast stem Cell(以下TS cell)を培養し、FGFなどの未分化維持サイトカインを低下させ、分化誘導した際のsFlt-1 mRNAレベルを検討した。その結果、分化誘導に従ってtotal flt-1 mRNAが5倍以上に上昇することが明らかとなった。sFlt-1は一定の割合でtotal flt-1 nRNA中に存在することから、sFlt-1の発現を反映していると考えられ、実験系として有用と判断された。この系に種々のストレスを加えてたが、これまでには異常な遺伝子発現上昇は観察されていない。転写制御機構の解析と、他のストレス添加による解析が重要である。(2)妊娠中毒症のモデル系をマウスにおいて作成するため、人為的なsFlt-1過剰状態の作成を試みた。まずsFlt-1 cDNAをバキュロウイルス発現ベクタに組み込み、タンパク質を大量調製した。これを妊娠マウスあるいは妊娠ラットに静注し、尾動脈で妊娠中毒症の指標である血圧測定を行った。容量依存症に血圧の上昇が認められたが、数時間程度の一過性の上昇であることが明らかとなった。持続的に高血圧を維持するには、大量のsFlt-1タンパクの調製が必要と考えられる。(3)妊娠中毒症に対する治療実験としてVEGF-Eの利用を予定し、そのためのVEGF-E発現細胞を作成した。
シグナルシークエンストラップ法を利用した新規癌マーカー抗体の作成

研究代表者らが開発したシグナルシークエンス法SST-REXを用いると、癌細胞由来の膜蛋白質および分泌蛋白質が、マウスIL-3依存性細胞株Ba/F3の細胞上に-種類ずつ発現する細胞カタログ(SSTクローンと呼ぶ)を作製することができる。SSTクローンを免疫すれば効率良くマウスモノクローナル抗体の作成が可能である。しかしながらSSTクローンにおける癌細胞由来分子の発現が低いので、昨年度はさらに効率良い系を構築するために、SSTクローン中でこれらの分子を強力なプロモーターによって発現させることを試みた。用いたプロモーターはCMV、EF1α、SRα、CAGである。これらのベクターは通常MLVのLTRの10-100倍の活性を有するが、SSTクローン(Ba/F3)ではMLVのLTRが一番強力であることが判明した。そこでSSTクローンにおける癌細胞由来分子の発現を高めるためにいろいろな試みをした。まず細胞を変えて行ってみたが、Ba/F3での発現がもっとも高いことが判明した。また、SSTクローンにヘルパーウイルスを一過性に発現させることによって、挿入されているウイルスを回収し回収したウイルスをNIH3T3あるいはBW5147に感染させることによって、癌細胞由来分子を高発現する細胞を作製することを試みたが、ウイルス回収が予想以上に効率が悪く、ここの方法論を改善する必要があることが分かった。次に、SSTベクター自身にIRES-puroを組み込み、SSTクローン樹立後にピューロマイシンで選択することにより癌細胞由来分子の発現を高めることを試みた。その結果発現量が50%程度上昇した。今後、SST-REXの方法そのものを改良することを計画している。研究代表者が樹立したシグナルシークエンストラップ法SST-REXを癌の早期診断に役立てるために、本年度はSST-REXについて以下の改良を試みた。SST-REXを行った後、SSTクローンに発現しているタンパクが分泌型となるようにpMXs-SSTベクターを改変し、患者血清中の癌抗原に対する抗体の検出や、作成した抗体のスクリーニングをより効率よく行えるようにすることを目的とした。pMXs-SSTベクターのmpl領域の両端にloxP配列を挿入する。さらにできた分泌型タンパクにmyc tagを付加させるため、3'側loxP配列の下流にmyc配列を挿入したベクター(pMXs-SST-loxP-mycベクター)を用いてSST-REXを行って得られたSSTクローンに対し、creのウイルスを感染させて分泌型タンパクとする。完成したpMXs-SST-loxP-mycベクターにコントロールとして、ヒトIL-3レセプター(IL3R)を挿入し、Plat-Eにトランスフェクションしてウイルスを作成してBaF3細胞に感染させた。この細胞が、IL-3非依存性になったことを確認し、pMXs-puro creのウイルスを感染させたところ、設計どおりにmplが除かれてIL3Rとmycの融合タンパクができていることが細胞溶解液中で確認された。しかし、この融合タンパクは分泌型であるにもかかわらず培養上清中にはほとんど分泌されず、細胞内(おそらくER内)にとどまっていた。IL3Rの代わりに他の遺伝子を入れてみても同様に、細胞外にはほとんど分泌されていなかった。今後、細胞抽出液を抗体のスクリーニングに使用できるかを確かめる予定である。
ごまリグナン化合物の免疫機能調節作用に関する研究

胡麻リグナンの主成分であるセサミンの免疫機能に及ぼす影響に対する_<alpha>-トコフェロールの相互作用をまず通常の栄養実験に用いられるSprague-Dawley系ラットで調べたところ、明確な応答は得られなかった。そこで、免疫グロブリン応答が敏感なBrown-Norway系ラットを用いて検討した。セサミン、_<alpha>-トコフェロールあるいは両者をそれぞれ0.5%レベルで含む飼料で3週間飼育した結果、セサミンの効果は_<alpha>-トコフェロールとの併用でより明確となった。すなわち、本研究費で購入したガスクロマトグラフを用いて各種組織リン脂質の脂肪酸組成を測定したところ、アラキドン酸の割合が低下し、リノール酸との比から求めた不飽和化指標が低下した。この結果、肺のロイコトリエンC_4濃度は有意に低下し、アナフラキシーの改善に有効であることが示唆された。しかし、脾臓においては影響は認められず、もう一つの代表的ケミカルメディエーターであるプロスタグランジンE_2の血漿濃度にも影響はなかった。一方、脾臓のヘルパーおよびサプレッサーT細胞の割合をセサミン、_<alpha>-トコフェロールはともに低下させたことから、免疫応答の亢進を抑える可能性が示された。血漿中の各種免疫グロブリン濃度に対しては、これらの成分は特徴的な影響を示し、とくに併用した場合にはIgEおよびIgGの産生を抑える傾向にあった。これらの結果はいずれもセサミンと_<alpha>-トコフェロールの相乗効果を指摘するものである。さらに、マイトゲンで刺戟した脾臓細胞あるいは肥満細胞によるロイコトリエンB_4産生のHPLCによる簡便測定法を開発し、in vitroでの影響因子のスクリーニングに応用できるようになった。
周年的継続調査による中国乾燥地域の典型的牧畜経営の実態把握のための共同調査

最終年度は、6月27日から7月18日の22日間にわたって訪中し、新彊ウイグル自治区では准葛尓盆地西部に位置する博尓塔拉市小営盤鎮、内蒙古自治区においては大興安嶺西麗に位置する海拉尓市陳巴尓虎旗における遊牧民の実態調査を実施した。前年度の調査地との関係でみると、前年度は新彊地域では山岳地帯に展開する遊牧業地帯(南山牧場)および内蒙古地域では陰山山脈平原台地の荒漠草地に展開する遊牧業(鳥拉特中旗巴音哈太郷)であり、それに対し今年度の調査地は新彊では高原荒漠草地、内蒙古では平原湿潤(草甸)草地ということができる。雨量すなわち草量でみると、大興安嶺、陰山山脈、天山山脈中の南山牧場、西部准葛尓盆地の順に多くなっている。以上のような自然条件を背景に、遊牧による畜牧業が各地それぞれに異なって展開していることがわかづた。すなわち、およそ10年前から推進されてきた遊牧民に対する「定住化」施策の下で、実際に各地で定住化が進展してきているが、草量が多くまた雨量の多い内蒙古地域においてより定住化が進展してきており、かつて四季折々に草を求めて営地を移してきた展開から、現在では夏期における放牧のみを冬営地である定住地から離れた草地で行うか、あるいはまったく低地に定住しその周辺で放牧を行うことが多くみられるようになっている。より乾燥しており荒漠草地を利用しなければならない新彊においては、冬営地を中心に定住化がなされてきているが、夏営地および秋営地は冬営地と遠くなはれた場所に設定されており、春営地が冬営地で兼用されているのみで、冬、夏、秋の3営地移動による形態が多くみられた。このことは前述した草量・雨量によることの外に、われわれが調査を行った内蒙古地域では水平的連続的草原であることに対し、新彊地域が天山山脈など垂直的離散的に点在する山間部の草地を利用するものであることによる。またおよそ10年前から個別生産責任制が導入され、現在では畜牧業においても個別経営を基本している。このことが飼養頭数を拡大させてきた最大要因とみられるが、草地についても個別に分割して利用する形態となっている。農業についても同様であるが、あまりにも雰細分割のため、この23年まえから「5つの統一」という新しいスロ-ガンの下に、経営は独立していても土地、労働、資本、あるいは水利の面では協同再編して、効率的利用を図ろうという施策が出されている。かつての共同に対する嫌悪感が強いことや経営形態および地域条件による再統一の内容が異なるため、まだまだ現場は混乱しているとみられるが、増加する家畜に対する草地の有効利用を図るために、このような施策を契機に地域条件に合わせた家畜と草量のバランス方策の模索が必要となっている。このような遊牧民の定住化過程と多頭化過程は、定住地において配分された草地を刈り取るなど、とくに冬営地における飼料基盤確保における進展がその背景となっている。地域によっては定住地に配分される土地が耕地である場合もあり、また個人で収穫機械を所有し賃耕するものまで現れている。このような飼料生産における集約化については未だ1般的ではないが、全体的に遊牧民においてもひとつの方向性として認識され始めている。このような各種施設化に関しては、国、郷(村)、個人が各3分の1づつを負担することになっているが、どちらかという国の予算枠において制約が強く、需要に追い付いていないのが実状であり、畜牧経営における個人レベルの経営努力が萌芽してきているといえる。新彊ウイグル自治区および内蒙古自治区においても畜牧業振興、遊牧民支援、草地の草漠化防止など各方面にわたる施策を真剣に模索するも、全体に予算が不十分であるところに苦慮している。中国牧畜業における課題は依然として残されているが、重要課題のひとつは加工流通の基盤となる道路等交通網の充実であろう。

すなわち、およそ10年前から推進されてきた遊牧民に対する「定住化」施策の下で、実際に各地で定住化が進展してきているが、草量が多くまた雨量の多い内蒙古地域においてより定住化が進展してきており、かつて四季折々に草を求めて営地を移してきた展開から、現在では夏期における放牧のみを冬営地である定住地から離れた草地で行うか、あるいはまったく低地に定住しその周辺で放牧を行うことが多くみられるようになっている。より乾燥しており荒漠草地を利用しなければならない新彊においては、冬営地を中心に定住化がなされてきているが、夏営地および秋営地は冬営地と遠くなはれた場所に設定されており、春営地が冬営地で兼用されているのみで、冬、夏、秋の3営地移動による形態が多くみられた。このことは前述した草量・雨量によることの外に、われわれが調査を行った内蒙古地域では水平的連続的草原であることに対し、新彊地域が天山山脈など垂直的離散的に点在する山間部の草地を利用するものであることによる。またおよそ10年前から個別生産責任制が導入され、現在では畜牧業においても個別経営を基本している。このことが飼養頭数を拡大させてきた最大要因とみられるが、草地についても個別に分割して利用する形態となっている。農業についても同様であるが、あまりにも雰細分割のため、この23年まえから「5つの統一」という新しいスロ-ガンの下に、経営は独立していても土地、労働、資本、あるいは水利の面では協同再編して、効率的利用を図ろうという施策が出されている。かつての共同に対する嫌悪感が強いことや経営形態および地域条件による再統一の内容が異なるため、まだまだ現場は混乱しているとみられるが、増加する家畜に対する草地の有効利用を図るために、このような施策を契機に地域条件に合わせた家畜と草量のバランス方策の模索が必要となっている。このような遊牧民の定住化過程と多頭化過程は、定住地において配分された草地を刈り取るなど、とくに冬営地における飼料基盤確保における進展がその背景となっている。地域によっては定住地に配分される土地が耕地である場合もあり、また個人で収穫機械を所有し賃耕するものまで現れている。このような飼料生産における集約化については未だ1般的ではないが、全体的に遊牧民においてもひとつの方向性として認識され始めている。このような各種施設化に関しては、国、郷(村)、個人が各3分の1づつを負担することになっているが、どちらかという国の予算枠において制約が強く、需要に追い付いていないのが実状であり、畜牧経営における個人レベルの経営努力が萌芽してきているといえる。新彊ウイグル自治区および内蒙古自治区においても畜牧業振興、遊牧民支援、草地の草漠化防止など各方面にわたる施策を真剣に模索するも、全体に予算が不十分であるところに苦慮している。中国牧畜業における課題は依然として残されているが、重要課題のひとつは加工流通の基盤となる道路等交通網の充実であろう。平成2年度は、7月29日より8月21日の24日間にわたって訪中し、新彊地域では山岳地帯の草地を利用する遊牧経営(南山牧場)、内蒙古地域では平原台地に広がる荒漠地帯の草地を利用する遊牧経営(烏特中旗巴音哈太郷)について現地調査を実施した。そこでは予め用意した家畜飼養、草地利用、および遊牧営経済に関する調査票を基に、集落悉皆的な範囲で牧民に対する面談調査を行った。また、それぞれの調査地は、新彊では八一農学院、内蒙古では内蒙古畜牧科学院および畜牧局が周年的継続調査を実施してきており、それら周年的実態調査デ-タと面談調査デ-タを基にして、八一農学院および内蒙古畜牧科学院・畜牧局において、本プロジェクトの日中研究分担者以外の種々なる専門分野にわたる大勢の中国側研究者の参加を得て、研究討議を重ねることができた。現在それらデ-タを整理分析中である。現在の草地利用のあり方は、四季ごとに移動しながら各々営地設営をするのではなく、冬草地、夏草地、春秋兼用草地と3つの営地設営となってきている。
線虫相互作用解析による集団行動突然変異体の抽出と行動データベースの作成

特定神経細胞を除去した線虫、または行動に変異がある線虫について、筋収縮などの微細な変化を検出する方法を開発した。具体的には、線虫の行動を顕微鏡視野中に拘束し、線虫部位ごとの動きを定量した。線虫を固定方法として、試行錯誤の結果、線虫尾部を瞬間接着剤で固定した。瞬間接着剤自身の匂いが線虫行動に影響を与える可能性があるため、種々の接着剤についてChemotaxis Indexを調べた。その結果、忌避および誘引のいずれにも作用しない適切な接着剤を見出すことができた。この接着剤で尾部を固定した線虫について、前進と後退時における行動を、固定していない線虫と比較したところ差異は見出せなかった。このことは本線虫固定方法が適当であることを示している。顕微鏡下で線虫を固定し、その行動を詳細に解析する手法を次に開発した。このために、顕微鏡下で観察・録画した線虫画像をコンピュータに取り込み、線虫体表の任意の点に標点を置き、その点を自動追尾する方法を用いた。現画像を2値化処理することにより、標点を連続追跡することが可能となった。これら固定と標点自動追尾方法を、実際に野生型線虫に適用した。野生型線虫を顕微鏡下で固定し、2種類の異なる匂い(diacetylとbenzealdehyde)刺激をステップ状に与えた際の線虫挙動を微小解析した。この2種類の匂い物質は異なる感覚神経細胞を刺激することが知られているものであり、この刺激により線虫の頭部首振りの頻度低下が持続する時間が異なることを初めて明らかにすることができた。このことは、本開発手法が従来のマクロな行動観察とは異なる線虫行動の微細な、速い応答を検出することに利用できることを示したものである。今後は引き続き本方法により、感覚神経細胞に変異を持つ線虫を皮切りに、線虫行動データベースの整備を進める。線虫行動のデータベースを作成するために、種々の条件下における線虫行動を観察・記録するための装置を整備した。その装置を用い、行動を縮約して表現するパラメータを決定することを試みた。まず典型的な線虫の外的環境に対する応答である温度走性について厳密な空間勾配を作成する方法を考案し、実際にそのような温度勾配が再現性よく作成できることを確認した。また線虫行動を連続記録するための計測系(ビデオカメラと連動したコンピュータ制御粒子追跡装置)を整備した。これらの装置を用いて、種々の温度勾配における1匹の線虫行動を解析した。実験には、事前に温度勾配の高温方向への指向性を持つように条件付けを行った線虫を用いた。また線虫行動は、前進、後退、Ωターンの3種類に分類し、それぞれの行動の出現頻度を調べた。その結果、温度勾配が小さいほど、Ωターンが頻繁に起き、移動方向の修正が行われていることが明らかになった。このことは温度勾配が小さい場合にはΩターンにより勾配の探索を行っていることを示しているものと考えられる。同様な実験を、濃度勾配を形成した場合に関しても行ったところ、勾配増加に従ってΩターン頻度が低下することが観察された。このことは勾配探索とΩターンとの関係は感覚入力のモダリティの違いには関係しないことを示している。このことを確認するために、温度と濃度の勾配を逆に形成して実験を行ったところ、個々の勾配ではΩターンは生じなかった(つまり容易に勾配方向を認識することができていた)にも関わらず、モダリティの異なる勾配に対して、微小な勾配と同様なΩターンの増加(探索行動の増加)を引き起こすことを明らかにした。これらのことは従来定量的な評価が行われていなかった線虫の感覚情報の相互干渉について明らかにしたものであり、感覚入力に突然変異を有する線虫の系統的な行動データベース作成に資する成果と考えている。
時間領域テラヘルツ偏光分光法による固体の磁気光学効果の研究

本研究ではTHz電磁波パルスを用いた反射配置での磁気光学時間領域分光測定法の開発を行っているが、本年度は主にTHz時間領域分光システムについて、解析アルゴリズムの開発や数学的根拠に関する考察を進めると同時に、システムの汎用化を行う上で必要な改良を行った。加えて実験系の検討を行い、信頼性高くデータを取得する為の条件を評価した。時間領域反射測定においては、試料反射面位置の不確定性に応じて、対応する複素反射率スペクトルの位相に周波数に比例した成分の不確定性が含まれる。本研究においては、反射測定を行う上で不可避であるこの問題に対処する為、測定された複素反射率が満たす普遍的な法則を利用してこの成分を抽出する方法を開拓した。本年度は、Joensuu大Peiponen教授らと共同研究を行い、位置不確定性の影響について原理的に分析した結果、位置不確定性の影響によって、因果律が破綻するのではなく応答関数の数学的な性質が変化する、と言う事が分かった。Smith & Monogueの関係式によってこの変化を顕在化出来る事を用いて、位置ずれ成分の見積もりを行った。更に、研究の成果として得られたアルゴリズムを相互に比較する事により、Singly-subtractive KK変換を用いた方法が、精度良く位置の不確定性を抽出できる事が明らかになった。そこでこのアルゴリズムを改良し、試料表面位置を自動的にかつ精度良く決定する事が可能になった。また反射実験を行う際に、試料面の置き方や実験系の設計が測定結果に及ぼす影響を調べ、THz波の集光系や試料面設置の際の傾き等が重大な影響を及ぼす事が明らかになった。これらの知見は、分光システムを汎用化する上で不可欠である。また研究の結果得られたアルゴリズムをTHz発光分光の解析に応用する事についても研究を開始した。これは、分光システムの適用範囲を広げるものであり、磁気光学分光測定を行う上で非常に重要である。本年度は主にTHz領域誘電率評価システムの改良を行った。本研究ではTHz電磁波パルスを用いた反射配置での磁気光学時間領域分光測定法の開発を行っているが、反射測定において参照試料を設置する際に測定試料と位置が一致していないため、THz電磁波の光路長が変わってしまい、対応して周波数に比例した系統誤差が測定された時間波形の位相に含まれる、という時間領域分光に特有の問題が残されていた。典型的にはこの位置のずれは10μm程度に達し、対応する位相誤差は1THzの電磁波において0.2radになり、これまで信号解析上最大の障害となっていた。この問題を解決する方法として、音波解析に用いられている最大エントロピー(Maximum Entropy, ME)アルゴリズムに着目し、Lappeenranta大学(フィンランド)のE..Vartiainen博士らと共同研究を行った結果、この位相誤差を自動的に除去するアルゴリズムの開発に成功した。このアルゴリズムは、まず測定した反射率をFourier解析により時間領域の相関係数に変換し、この相関係数からMEパラメータを決定する。MEパラメータを用いることにより、測定で得た複素反射係数の位相を、測定試料のスペクトル構造に起因する成分と、測定系や系統誤差に起因するME位相に分解することができる。このME位相は通常極めて周波数依存性が小さいが、この場合の試料と参照試料の位置の不一致に起因した位相誤差の様な系統誤差を含む場合は、顕著な周波数依存性を示す。従ってME位相を解析することで、周波数に依存した位相誤差が自動的に検出される。更にアルゴリズムを用いて、実際のTHz時間領域分光の結果から23μmの位置の不一致に起因する位相誤差を抽出することに成功した。この成果は、波形解析のみで時間領域反射測定データから位相誤差を抽出することを可能にするもので、本研究におけるTHz領域誘電率評価システムの汎用性・信頼性を著しく向上させるものである。本研究ではTHz電磁波パルスを用いた反射配置での磁気光学時間領域分光測定法の開発を行っているが、本年度は主にTHz時間領域分光システムについて、解析アルゴリズムの開発を行った。また測定系全体を改造し、2次元イメージング測定が可能になった。時間領域反射測定においては、測定試料と参照試料の相対位置に応じて、測定された複素反射率の位相中に周波数に比例した成分が含まれる。典型的には測定試料と参照試料の相対的なずれは10μm程度に達するが、対応する位相成分は1THzの電磁波において0.2radに達し、測定された複素反射率に対してスペクトル解析を行う上で無視できない。我々は因果律から導かれるSingly-subtracted Kramers-Kronig変換法(SKK)に注目し、Joensuu大のPeiponen教授らと共同研究を行い、測定された複素反射率位相から測定試料の相対位置に対応した成分を抽出するアルゴリズムを開発した。この方法は、測定された位相をSKK変換して測定された反射率と比較することにより、測定試料の相対位置を決定するものである。このアルゴリズムによって、測定された複素反射率について、測定試料の誘電応答に起因する成分と測定試料の相対位置に起因する成分の分離を波形処理のみで行うことが可能になった。更に、上記のアルゴリズムをイメージ測定に応用した。試料上の各点において複素反射率を測定し上記のアルゴリズムを適用すると、測定点の相対位置と試料の誘電応答が同時に求められる。これを試料を走査しながら行うことで、試料における表面形状と物質の分布が同時に求められる。このイメージング法を用いて、金属・半導体が混じり合った試料について、その表面形状と金属・半導体の分布を同時に決定することに成功した。

本研究ではTHz電磁波パルスを用いた反射配置での磁気光学時間領域分光測定法の開発を行っているが、本年度は主にTHz時間領域分光システムについて、解析アルゴリズムの開発や数学的根拠に関する考察を進めると同時に、システムの汎用化を行う上で必要な改良を行った。加えて実験系の検討を行い、信頼性高くデータを取得する為の条件を評価した。時間領域反射測定においては、試料反射面位置の不確定性に応じて、対応する複素反射率スペクトルの位相に周波数に比例した成分の不確定性が含まれる。本研究においては、反射測定を行う上で不可避であるこの問題に対処する為、測定された複素反射率が満たす普遍的な法則を利用してこの成分を抽出する方法を開拓した。本年度は、Joensuu大Peiponen教授らと共同研究を行い、位置不確定性の影響について原理的に分析した結果、位置不確定性の影響によって、因果律が破綻するのではなく応答関数の数学的な性質が変化する、と言う事が分かった。Smith & Monogueの関係式によってこの変化を顕在化出来る事を用いて、位置ずれ成分の見積もりを行った。更に、研究の成果として得られたアルゴリズムを相互に比較する事により、Singly-subtractive KK変換を用いた方法が、精度良く位置の不確定性を抽出できる事が明らかになった。そこでこのアルゴリズムを改良し、試料表面位置を自動的にかつ精度良く決定する事が可能になった。また反射実験を行う際に、試料面の置き方や実験系の設計が測定結果に及ぼす影響を調べ、THz波の集光系や試料面設置の際の傾き等が重大な影響を及ぼす事が明らかになった。これらの知見は、分光システムを汎用化する上で不可欠である。また研究の結果得られたアルゴリズムをTHz発光分光の解析に応用する事についても研究を開始した。これは、分光システムの適用範囲を広げるものであり、磁気光学分光測定を行う上で非常に重要である。
興奮伝導性をもつ心筋組織の再生

ヒトES/iPS細胞から心筋細胞を分化誘導してシート状に播いて培養した。光学的マッピングを用いて興奮が伝播する様子を観察し、不整脈の病態モデルの作製し、種々の抗不整脈薬等による薬物応答を検討した。分化誘導した心筋細胞の遺伝子発現パターンは胎児型よりは成人型に近付いている傾向はあったが、完全に成熟したものではなかった。心筋細胞の播種密度を調整することにより、播種密度が高い時(2.6x10^3細胞/mm^2)よりも低い時(1.3x10^3細胞/mm^2)に有意に旋回波(Spiral wave)が誘発されることを示した。さらに、リエントリー性不整脈が起こっている心筋細胞シートに抗不整脈薬を投与することにより旋回波を止めることができることを示し、病状の再現に加え臨床で使用されている薬剤の治療効果の再現にも成功した。従来頻用されている新生仔ラット由来心筋細胞ではこれらの反応は確認されなかった。誘導・使用された心筋細胞の成体心筋としての成熟度がまだ不十分であること、旋回波の伝播速度が成体心臓で観察されるものより遅いことなど改善点は認められるが、本研究の成果によって、これまで限られていたヒト心臓における細胞モデル構築とヒトの不整脈における病態解明に新しい可能性をもたらしうると考えられた。これらの成果を10th Annual meeting of the International Society for Stem Cell Research (ISSCR)でポスター発表し、European Heart Journal誌に筆頭著者として論文発表した。光学的マッピングの手技を学ぶために新生児ラットから心筋細胞だけを取り出し、単層シート状に播いたうえで数日培養後にカルシウム感受性蛍光色素(Fluo-4)により興奮伝播する様子を観察した。さらに注射針等を用いて単層シート上にゲート様の部分的な障害(非興奮領域)を作り、ナトリウムチャネルブロッカーであるリドカインにより興奮性を抑えることで、曲率効果による伝導ブロックがおこる様子も観察した。そして興奮伝導が起こり得る限界幅を測定し、リドカイン濃度との相関を検討した。また、直線状の障害を作成し非興奮領域の先端部分で、興奮波が離れることにより興奮波の旋回(Spiral wave)の出現する条件も検討した。それらの実験結果は第75回日本循環器学会総会・学術集会に採択され、震災のため延期されたため2011年8月に発表した。幹細胞の培養に関しては、まずマウスES細胞の維持継代を習得し、心筋細胞への効率的な分化誘導法の実験を行った。そして、心筋細胞のみの純化させるためにセルソーター等を用いて行いて、単層細胞シートとして作成することに成功した。さらに、カルシウム感受性蛍光色素(Fluo-4)を用いて細胞シート上の興奮伝播の様子を観察し、リドカイン等の薬剤応答を検討した。それらの経験を踏まえて、ヒトES/iPS細胞の培養についても習得し、同様に効率的な心筋細胞への分化誘導法の開発を進めている。そして誘導された心筋細胞を用いて単層シートを作成することに成功した。種々の抗不整脈薬等による薬物応答をMEA(多電極アッセイ法)と光学的マッピングを用いて検討し、データを測定し解析している。これらの内容に基づき2011年3月には第10回日本再生医療学会総会でポスター発表を行った。光学的マッピングの手技を学ぶために新生児ラットから取り出した心筋細胞を用いた単層シートでカルシウム感受性蛍光色素(Fluo-4)を用いて興奮伝播する様子を観察した。伝導ブロックやSpiralwaveの出現の条件等を検討した実験結果を、数理モデルで解析したうえで、JETPLettersに論文発表した。ヒトES/iPS細胞から分化した心筋組織でのリエントリー性不整脈病態モデルの報告はなく、再生治療を行う前段階としての機能評価としてだけでなく、薬剤スクリーニング系としても重要であると考える。研究成果を国内外での学会で発表できた。近日中の論文投稿を目指している。
PWM電力形インバータを用いた太陽光発電システムの開発

回路構成が簡単で、信頼性及び効率が高く、低コストな太陽光発電システムを開発することが最終目的である。本研究では、まず1kW程度の高効率な昇降圧PWM電力形インバータを開発すること、次にこの回路と太陽電池を用いた太陽光発電システムを作製し、本システムの設計法を確立し、有用性を検証することを目的としていた.7年度:効率向上のため,まず,主スイッチ素子が1個ですむプッシュプル出力方式の電力形インバータを開発し,スイッチスナバによりソフトスイッチングを実現し,通常のRCDスナバを用いた場合に比べ効率を515%改善できた.次に,このプッシュプル出力方式電力形インバータを系統と連系し,電力フロー特性及びソフトスイッチング特性について実験を行った.この結果,電力の送出はうまく制御できるが,ソフトスイッチングがインバータの変調率や入力電圧に影響を受け,ソフトスイッチングが実現できない場合があることが判明した.8年度:改めてソフトスイッチング化について検討し直し,コンデンサ1個のみを主スイッチ素子に接続する方式を開発した.この方式を電力形インバータに適用については検討中である.また,電力形PWMインバータの重要な構成要素であり,効率低下の主な原因であるリアクトルについて,その材質と巻き線法および絶縁の有無による効率への影響について検討を行った.材質はフェライト,アモルファスおよび空心である.結果は絶縁有では材質による差はあまりなく83%前後,絶縁無では空心がよく,95%前後の高効率を得た.特に,絶縁有りの空心でフェライトなどを用いたものと同等の結果が得られたことで,これについてはさらに検討していきたい.次の課題は本回路による太陽電池と系統との連携である.このため今回の予算で太陽電池を購入し,太陽光発電システムを作製し,基本的な実験を行っているが,電力形インバータの効率向上に時間をとられ最終的な設計指針は未だ得られていないが,鋭意検討中である.回路構成が簡単で、信頼性及び効率が高く、低コストな太陽光発電システムを開発することが最終目的である。本研究では、まず1kW程度の高効率な昇降圧PWM電力形インバータを開発すること、次にこの回路と太陽電池を用いた太陽光発電システムを作製し、本システムの設計法を確立し、有用性を検証することを目的としていた.7年度:効率向上のため,まず,主スイッチ素子が1個ですむプッシュプル出力方式の電力形インバータを開発し,スイッチスナバによりソフトスイッチングを実現し,通常のRCDスナバを用いた場合に比べ効率を515%改善できた.次に,このプッシュプル出力方式電力形インバータを系統と連系し,電力フロー特性及びソフトスイッチング特性について実験を行った.この結果,電力の送出はうまく制御できるが,ソフトスイッチングがインバータの変調率や入力電圧に影響を受け,ソフトスイッチングが実現できない場合があることが判明した.8年度:改めてソフトスイッチング化について検討し直し,コンデンサ1個のみを主スイッチ素子に接続する方式を開発した.この方式を電力形インバータに適用については検討中である.また,電力形PWMインバータの重要な構成要素であり,効率低下の主な原因であるリアクトルについて,その材質と巻き線法および絶縁の有無による効率への影響について検討を行った.材質はフェライト,アモルファスおよび空心である.結果は絶縁有では材質による差はあまりなく83%前後,絶縁無では空心がよく,95%前後の高効率を得た.特に,絶縁有りの空心でフェライトなどを用いたものと同等の結果が得られたことで,これについてはさらに検討していきたい.次の課題は本回路による太陽電池と系統との連携である.このため今回の予算で太陽電池を購入し,太陽光発電システムを作製し,基本的な実験を行っているが,電力形インバータの効率向上に時間をとられ最終的な設計指針は未だ得られていないが,鋭意検討中である.本研究の最終目的は,回路構成が簡単で信頼性及び効率が高く,低コストな太陽光発電システムを開発することが最終目的である.これを実現するため太陽電池と系統とのインターフェース回路として電力形インバータを用いることを提案し,検討を重ねている.平成7年度の計画は,高効率の電力形インバータの開発と,この電力形インバータの動作特性及び系統と連系した場合の動作特性を明確にすることであった.このためまず,電力形インバータの回路開発とその特性の把握から計画をスタートした.電力形インバータを用いた太陽光発電システムは,従来方式に比べ回路構成がきわめて簡単になる反面,主スイッチ素子のターンオフ時のスイッチング損とスナバ損が大きく,効率低下の主な要因であった.これを改善するにはターンオフ時にソフトスイッチングを実現することが必要となる.このため,まず,ソフトスイッチングの対象となる主スイッチ素子が1個ですむプッシュプル出力方式の電力形インバータを開発し,ソフトスイッチングについて検討を行った.今回は,スイッチスナバを使用し,インバータのキャリア信号を周波数変調する事によりソフトスイッチングを実現し,通常のRCDスナバを用いた場合に比べ効率を515%改善できた.次に,このプッシュプル出力方式電力形インバータを系統と連系し,電力フロー特性及びソフトスイッチング特性について実験を行った.この結果,電力の送出はうまく制御できるが,ソフトスイッチングがインバータの変調率や入力電圧に影響を受け,ソフトスイッチングが実現できない場合があることが判明した.現在は,回路条件に影響を受けないソフトスイッチング方式を,主回路構成も含めて検討中である.回路構成が簡単で、信頼性及び効率が高く、低コストな太陽光発電システムを開発さることが最終目的である。本研究では、まず1kW程度の高効率な昇降圧PWM電力形

インバータを開発すること、次にこの回路と太陽電池を用いた太陽光発電システムを作製し、本システムの設計法を確立し、有用性を検証することを目的としていた.そこで,まず高効率な電力形PWMインバータの開発のため効率向上のため検討を行った.1.リアクトル材質および構成の効率への影響:電力形PWMインバータの重要な構成要素であり,効率低下の主な原因であるリアクトルについて,その材質と巻き線法および絶縁の有無による効率への影響について検討を行った.材質はフェライト,アモルファスおよび空心である.結果は材質による差はあまりなく絶縁有では83%前後,絶縁無では95%前後の高効率を得た.特に,以外であったのは絶縁有りの空心でフェライトなどを用いたものと同等の結果が得られたことで,これについてはさらに検討していきたい. 2.ソフトスイッチング化:インバータを不連続モードで動作させ電力形としているため,スイッチングノイズ,スイッチング損が発生しやすい.これを抑制するにはソフトスイッチング化が有効な手段となる.これを達成するため,コンデンサ1個のみを主スイッチ素子に接続する方式を開発した.この開発に際しては基本的な動作を把握するため主スイッチ素子が1個で済むAC/DCコンバータについて行った.これを電力形インバータに適用するため検討中である.次の課題は本回路による太陽電池と系統との連携である.このため今回の予算で太陽電池を購入し,太陽光発電システムを作製し,基本的な実験を行っているが,電力形インバータの効率向上に時間をとられ最終的な設計指針は未だ得られてないが,鋭意検討中である.