hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
紙・板紙の放射線による劣化の把握と耐放射線性付与に関する研究

放射線照射によって崩壊しやすいセルロ-スやヘミセルロ-スを主要成分とする紙や板紙を、医療品や食品の放射線滅菌における包装紙や容器に用いることを想定して、ガンマ線を照射して諸特性の変化を追究し、つぎの結果を得た。1.各種パルプから調製した手抄き紙の強度特性は、滅菌に必要な照射量(25KGy)では低下するものの、耐折強さ除いて変化割合は比較的小さく、とくに乾燥引張り強さの低下率は小さい。また湿潤引張り強さは元来低い値であるが、化学変化が起るためか照射量の増加とともに高くなる。2.100KGyまでのガンマ線照射でも、セルロ-スの重合度の低下と同程度の低下を示す耐折強さ以外の強度特性の低下率は、1030%程度である。また照射による白色度の変化はほとんどない。3.ポリアクリルアミド系紙力増強剤の添加により、ガンマ線照射による強度の低下を抑制できないものの、紙力の増加分は保持される。4.段ボ-ル原紙のライナと中しんに100KGyまでのガンマ紙を照射したところ、諸特性の変化は手抄き紙の場合と同様であった。また段ボ-ル原紙特有の規格の圧縮強さは、照射してもほとんど変わらない。5.ガンマ線照射による段ボ-ルの強度特性の変化は、原紙の場合よりも小さく、滅菌に必要な照射量で、AA級段ボ-ルは外装用のJISの4種を維持するが、A級段ボ-ルは3種に落ちる程度である。6.ガンマ線照射試料のリサイクルにおいて、離解時に短繊維化が起って、ろ水度が低くなる。しかし、リサイクルにおける一般的な強度低下と照射による強度低下の合計以上の悪影響はない。紙や板紙の構成物質であるセルロースやヘミセルロースは、放射線照射によって崩壊する高分子化合物である。医療品や食品の放射線による殺菌は、今後重要性を増すと考えられるが、照射時に紙や板紙が伴われることが多い。本研究では、紙や板紙の放射線による性質、特に強度特性の変化を追究し、さらに耐放射線性を付与する手段の開発を意図した。1.広葉樹および針葉樹のクラフトパルプを原料として、手抄き紙(坪量60g/m^2)を調製し、PE製袋に入れて密封して、Coー60からのγ線を1030KGyの範囲で照射した。(1)γ線照射紙をチオグリコレート培地に浸漬したところ、25KGyの照射でほぼ完全に殺菌されることがわかった。(2)25KGy程度のγ線照射では、紙の主たる強度特性(引張り、引裂き、破裂)への影響は少ないものの、耐折度の低下から紙の構成繊維の劣化がある程度進行していることを推察した。2.同じパルプに合成高分子系紙力増強剤(ポリアクリルアミド・ポリアミンポリアミド・エピクロルヒドリン、部分アミノ化ポリアクリルアミド)を配合し、手抄き紙を調製した。25KGyのγ線を照射した。(1)紙力増強剤は繊維の劣化防止に特に寄与しないけれども、添加効果は維持されており、照射による紙力増強剤それ自体の強度変化は起らないことを確認した。3.完全殺菌には、さらに高線量照射が必要な場合もあり、また他の分野(塗工剤やインキのキュアリング)への利用の基礎資料をとることを兼ね、同様の手抄き紙に最高100KGyまでのγ線を照射した。(1)最高線量の照射でセルロースの重合度は1/10程度になるが(既往研究)、同じレベルにまで低下するのは耐折度のみで、主たる強度特性は20%程度低下するにとどまった。

医療品や食品の放射線による滅菌のさいの容器の材料の段ボ-ルやその原紙にガンマ線を照射して、諸特性の変化を追究して次の結果を得た。1.段ボ-ル原紙のライナと中しんに最大100KGyまでのガンマ線を照射した。耐折強さ、引張り強さ、引裂き強さ、破裂強さの変化は、前年度に検討したパルプからの手抄き紙の場合と同様、大幅に低下する耐折強さ以外は低下幅は小さく、特に引張り強さの低下率は小さい。2.段ボ-ル原紙に独得の衝撃穴あけ強さのガンマ線照射による変化は小さく,また圧縮強さは最大線量の照射でもほとんど変化しない。3.以上の結果から、紙・板紙を構成する繊維間の結合に寄与すると考えられている水素結合には、ガンマ線照射の影響は及ばないことが推察できる。4.段ボ-ルに最大100KGyまでのガンマ線を照射した。破裂強さ、衝撃穴あけ強さ、圧縮強さの変化割合は、原紙の場合よりもさらに小さく、接着力強さの変化も小さい。5.接着剤として用いられているデンブンは放射線照射により崩壊する化合物であるが、段ボ-ルの接着層にはガンマ線照射の影響は及んでいない。6.滅菌に必要な25KGyのガンマ線照射で、AA級段ボ-ルは外装用のJISの4種に適合するが、A級段ボ-ルは3種に落ちるため、照射後の取扱いに注意を要する。7.ガンマ線照射試料のリサイクルにおいて離解による短繊維化が進み、ろ水度が低くなる。しかし、リサイクルによる強度低下と照射による強度低下の合計以上の悪影響はない。
大気中メタンの発生源評価-大気拡散モデル解析・大気放射能測定・同位体比測定によって-

大気中のメタン濃度の日変動測定値と拡散方程式の数値解析による日変動計算値の比較によって、メタンの発生強度(フラックス)を評価する手法を検討した。ラドンについての1次元非定常拡散方程式の数値解は、ラドン濃度変動をよく説明し、拡散方程式の数値解の信頼性を実証した。この数値解法をメタンに適用することにより、そのフラックスを決定することができる。大気中メタン濃度とラドン濃度の日変動パターンの類似性に着目し、大気中ラドンの動態に関する知見から、発生源を含む地域からのメタンフラックスを評価する方法を検討し、都市域のうち近郊域に着目して、メタンの発生源について地域内の発生源のばらつきを平均化したフラックスを得ることができた。名古屋市の南西部では7月および8月まで大きな増大がみられ、地域的メタンフラックスは0.068gCH_4・m^<-2>・d^<-1>に達した。炭素同位体比の測定結果を解析し、弥富町の試料採集地周辺地域で大気中に放出されたメタンのほとんどは非化石起源メタンであり、土地利用を考慮すると水田に由来するメタンであると考えられた。メタンフラックスが不均一な広領域における面積分フラックスの評価法を大気中ラドンとメタンの日変動の類似性を用いて、愛知県を例として述べた。その結果愛知県で年間15.12GgCH_4、名古屋市で年間1.52GgCH_4の発生量を得た。更に廃棄物埋立地からのメタンフラックスの評価法についても検討を行った。大都市域部のように数km以上の範囲にわたってメタン発生率が一様でかつ時間的にほぼ一定とみなせる地域を対象とする場合、ラドン(^<222>Rn)の発生率を知り、メタンの濃度変動とラドンの濃度変動との比較をすることによってメタンの発生率の評価を行う手法が提案されている。しかしこの手法はラドンおよびメタンの減衰項が両者の日変動に及ぼす効果は小さいという仮定に基づいている。この仮定の妥当性の検討を行った。先ず、大気の乱流拡散係数としてJacobiとAndreが用いた模擬的な鉛直分布の日変動を与えた1次元拡散方程式を数値解析したところ、大気が安定な明け方のピーク濃度に減衰項は影響を与えないことがわかった。次に中京テレビ東山タワーの気象データを入力した実際の大気乱流拡散係数の鉛直分布の日変動を与えて1次元拡散方程式を数値解析したところ、10日目程度までは減衰項の影響はないが、それ以降は算出濃度に影響を及ぼし、両者の濃度変動は同一には扱えないとの知見を得た。発生率の評価にあったてはこの知見を考慮せねばならない。水田地帯を対象として、名古屋市郊外の弥富町においてメタン及びラドン濃度の連続観測を実施した(1996年6月22日より同9月10日まで)。メタンは夜間から午前中にしばしばピーク濃度を示し、午後には概ねバックグラウンド濃度(1.751.8ppmv)を示した。ピークには3.5ppmvに達するものもあった。ラドン濃度は、極く近傍の発生源または水田の影響を受けた可能性があるが、メタン濃度の変動とある程度の対応を示した。今後はメタン濃度と大気拡散数値計算との対応を見る必要がある。弥富において、炭素同位対比測定用試料を6回採集した。^<14>C/^<12>C比は1.151.17のモダンカーボンの値を示し、δ^<13>Cは-46-48%の世界平均値を示した。メタン濃度増大と共にδ^<13>C値は減少傾向を示し、これらからCH_4の起源は水田の微生物にあると言える。都市域のうち近郊域に着目してメタン発生源についてフラックスを求めた。メタンとラドンの大気拡散の類似性から、大気中ラドンおよびメタンの2成分モデルをたてた。このモデルにより、名古屋市西南部の近郊域でのメタンフラックスは7月および8月に大きな増大がみられ、.0.06gCH_4・m^<-2>・d^<-1>に達した。

その後9月には急激に減少し、東半分の市街地と同程度のメタンフラックスとなる。住宅と水田が混在している測定局周辺の土地利用から、78月のフラックスの増大は水田からのメタン発生と思われる。名古屋市近郊の弥富におけるメタンとラドンの連続測定結果を解析した。対応する日々の濃度ピーク値の対応より、7月のメタンフラックスは0.052gCH_4・m^<-2>・d^<-1>は、8、9月は0.030gCH_4・m^<-2>・d^<-1>となった。大気中メタン濃度の日変動にともなうメタンの炭素同位体比の変化を解析し、濃度の日変動に寄与する地域内に分布するメタン発生源の構成を評価した。空気試料の採取期間、弥富町の試料採取地周辺地域で大気中へ放出されたメタンのうち、化石起源メタンは数%程度で、ほとんどが非化石起源メタンであった。非化石起源メタンは微生物によって生成されたメタンが主であることが明らかになった。試料採取地の周辺の土地利用を考慮すると水田に由来するメタンであると考えられる。メタンフラックスが不均一な広領域における面積分フラックスの評価法を大気中ラドンとメタンの日変動の類似性を用いて、愛知県を例として述べた。その結果愛知県で年間15.12GgCH_4,名古屋市で年間1.52GgCH_4の発生量を得た。更に廃棄物埋立地からのメタンフラックスの評価法についても検討を行った。
溶液の非平衡過程の分子論的アプローチ・拡散過程のダイナミックス

我々は溶液の非平衡過程を代表する「分子やイオンの拡散過程のダイナミックス」について前例のない系統的研究を行うことによって、液相反応を理解するための基礎を築いた。主力装置として、まず高感度・高分解能・多核種・高圧NMR装置を開発した。水の水素のシグナルの線幅が1から2ヘルツという世界でも最高級の高分解能・高感度高圧NMRプローブを開発し、反応に関係する溶液のダイナミックスの研究を可能にした。小さな溶液度のため研究が困難とされてきた「油の中の水のダイナミックス」を四塩化炭素、ベンゼン、クロロホルム、アセトニトリル、アセトン中で凝固点付近から沸点近くまでの広い温度範囲で研究し、水素結合していない"孤立状態の水分子"は疎水性有機溶媒中では純水中よりも20倍も速く回転緩和することを明らかにした。油中の水の高速回転は溶媒の粘度では表現不可能で、粘度が増大すると分子回転が速くなる実例を発見した。これは溶質-溶媒相互作用の強さと気体分子にみられる慣性効果によるものであるとの分子論的結論に到達した。これらの溶液系に対する圧力効果の実験を世界で始めて実現し、溶媒の粘度に対する圧力効果に比較して、水分子の回転拡散に対する圧力効果がはるかに小さいことを見つけた。硝酸イオン、アセトニトリル、ベンゼンの回転緩和時間に対する溶媒効果を系統的に研究し、これまでのストークス-アインシュタイン-デバイ則がイオンや分子の回転運動については破綻することを示した。回転運動の場合にも粘性摩擦以外に「誘電摩擦」が重要な役割を果たしていることを明確にした。これらの成果は開発した装置の優秀性を示す。
岩石学的・地球化学的手法に基づく北海道中軸部～東部の造構史再構築

北海道中軸部東部の地質の基本構造や造構史は,1990年代までに一旦確立されたが,2000年以降に中軸部の日高帯を中心に新たな年代値が多数報告され,見直しを迫られている.そこで,本研究では,見直しの遅れている東北海道を含め,岩石学的な再検討や高精度の地球化学データの拡充により,堆積-火成-変成システムが矛盾なく説明できる,北海道中軸部以東の地質体の白亜紀以前から現在までの総合的な観点からの造構史を再構築する.北海道中軸部東部の地質の基本構造や造構史は,1990年代までに一旦確立されたが,2000年以降に中軸部の日高帯を中心に新たな年代値が多数報告され,見直しを迫られている.そこで,本研究では,見直しの遅れている東北海道を含め,岩石学的な再検討や高精度の地球化学データの拡充により,堆積-火成-変成システムが矛盾なく説明できる,北海道中軸部以東の地質体の白亜紀以前から現在までの総合的な観点からの造構史を再構築する.
皮膚・粘膜における水分蒸発モデルと乾燥感予測式の開発

室内の温熱環境条件から乾燥感を予測する体系を構築することを目標として、皮膚、眼球、気道での水分蒸発モデル、周辺組織における局所伝熱モデルを開発し、温湿度・風速条件に応じた皮膚、眼球、気道の生理反応、乾燥に関する心理反応を被験者実験により明らかにした。開発したモデルにより被験者実験で得られた皮膚・粘膜の蒸発面温度の挙動、水分状態を概ね再現可能であること、乾燥に関する心理反応は極度の低湿度条件に対しても弱いものであることが被験者実験より示された。以上より、当初想定していた乾燥感よりも、皮膚、粘膜の水分状態に関する生理量を用いた室内温熱環境の評価の枠組みを構築することが有効であることが示された。皮膚、眼球、気道における水分蒸発量を予測するモデルを開発し、水分蒸発量の予測値と乾燥による不快感の対応関係を数式化し、室内の温熱環境条件から乾燥感の予測する体系を構築することを研究の目標としている。具体的には、1皮膚、眼球、気道いずれの部位においても、身体の防御機能として存在するmoisture barrierのメカニズムを、可能な限り単純な解析モデルで表現すること、2人体熱モデルのサブモデルとして、皮膚角質層、眼球と周辺組織、気道における局所伝熱モデルを開発し、皮膚・粘膜の蒸発面温度を十分な精度で表現すること、3実験を通じて乾燥感の個体差を類型化し、乾燥感予測式の適用範囲を明らかにすることを研究目的としている。平成25年度には、以下の項目について検討を行った。(1)気道における乾燥感の被験者実験と解析モデルの同定:人工気候室を用いた被験者実験により、温湿度条件を変えて、乾燥感申告値、開口部空気温度、口腔水分量の測定を行った。乾燥感申告値と口腔水分量の間に高い相関がみられることを示し、気道での乾燥感と気道内の水分量との関係をモデル化する可能性を示唆する結果を得た。また、既に提案している気道内熱水分移動の解析モデルを改善し、気道開口部の温度の計算値が、被験者実験から得た値に概ね一致すること、気道内での水分蒸発量(計算値)と乾燥感申告値との間に相関関係が認められることを示した。(2)眼球温度と瞬きの基本的性状の把握:人工気候室を用いた被験者実験により、温湿度条件を変動させ、なおかつ気流速度を変化させた場合の、眼球温度変動と瞬きの相関関係を検討する実験方法およびその解析方法を構築した。(3)周辺温湿度の変化に対する皮膚含水率の長期実測:複数の被験者に対し、日中の皮膚含水率変化を秋から冬にかけて継続的に実施し、温度・湿度と皮膚含水率との相関を検討し、その特徴を抽出した。皮膚、眼球、気道における水分蒸発量を予測するモデルを開発し、水分蒸発量の予測値と乾燥による不快感の対応関係を数式化し、室内の温熱環境条件から乾燥感の予測する体系を構築することを目的としている。平成26年度には、以下の項目について検討を行った。(1)不均一環境条件下での被験者実験:顔面への風の吹き付け・皮膚の局所乾燥/湿潤を再現した被験者実験を行い、乾燥感と生理量(皮膚温度分布、眼球表面温度、皮膚含水率分布、瞬き回数)を測定し、局所的な刺激に対する皮膚・粘膜の応答の特性を抽出した。(2)皮膚・粘膜の局所表面温度予測モデル(人体熱モデルのサブモデル)の開発:眼球、口内、鼻腔内、咽頭をターゲットとして、表面温度の予測モデルを作成した。体内部との熱伝導、血流による熱移動、体内部境界温度を、生理学的知見により決定し、被験者実験で得られた生理量のデータを用いて、その妥当性について検討を行った。(3)周辺温湿度の変化に対する皮膚含水率の通年実測:昨年度は秋から冬にかけて実施した実測を、被験者を増やし、一年を通じて実施した。温度・湿度と皮膚含水率との相関関係について、昨年度得られていた特徴が、通年にも当てはまることが確認された。平成27年度には、以下の項目について検討を行った。(1)乾燥感予測の可能性検討:気道における熱水分移動モデルによる喉での水分蒸発量の計算値と乾燥感申告値の相関を検討し、体表面での水分蒸発量から乾燥感を予測する可能性が示された。

(2)フィールド調査による乾燥感の実態把握:室内の居住者を対象とした乾燥感のアンケート調査を行い、乾燥感の発生実態を調査した。(3)被験者実験:眼球および皮膚を対象として、同一条件での被験者実験を複数回行い、同じ被験者の日による結果の差を検討し、それを説明する生理的パラメーターを探索した。眼球に関しては、眼球表面温度と瞬き回数を検討し、皮膚に関しては、皮膚含水率分布と皮膚温を検討した。当初予定していた心理量に力点を置いた被験者実験に加え、生理量に力点を置いた被験者実験を行い、個体差の観点に踏み込むことが出来た。おおむね順調な進展と自己評価している。皮膚・眼球・気道における水分蒸発量を予測するモデルを開発し、水分蒸発量の予測値と乾燥による不快感の対応関係を数式化し、室内の温熱環境条件から乾燥感を予測する体系を構築することを目的としている。具体的には、1皮膚、眼球、気道いずれの部位においても、身体の防御機能として存在するmoisture barrierのメカニズムを、可能な限り単純な解析モデルで表現すること、2人体熱モデルのサブモデルとして、皮膚角質層、眼球と周辺組織、気道における局所伝熱モデルを開発し、皮膚・粘膜の蒸発面温度を十分な精度で表現すること、3実験を通じて乾燥感の個体差を類型化し、乾燥感予測式の適用範囲を明らかにすることを研究目的としている。平成28年度には、以下の項目について検討を行った。(1)眼に関する乾燥感の被験者実験とフィールド調査眼に限定した被験者実験とフィールド調査を行い、瞬きと乾燥感、眼球表面温度の関連性を、複数の被験者間で比較した。乾燥感における個体差の類型化を行うための基礎として、各類型を特徴付けるパラメーターを探索した。眼の場合、コンタクトレンズ装着の有無が結果に及ぼす影響が大きいことを示した。(2)眼の乾燥感の発現いき値を明確にするための被験者実験乾燥感の発生しない温熱環境条件を提案するため、低湿度条件下に被験者を曝露し、乾燥感のアンケートを行った。乾燥感の経時変化を採取し、乾燥感の発現の特性について検討を行った。乾燥感の発現に関する基礎的知見が得られ、被験者実験やモデル化の展開に対する視野が得られたため。室内の温熱環境条件から乾燥感を予測する体系を構築することを目標として、皮膚・眼球・気道における水分蒸発量を予測するモデルを開発し、水分蒸発量の予測値と乾燥による不快感の対応関係について検討を行った。平成29年度には、被験者実験による乾燥に対する心理量の評価構造について検討を行った。低湿度(相対湿度10%)への曝露実験を比較的少数の被験者に対して行い、乾湿感、湿度に対する不快感、許容度の申告値を採取し、被験者を5時間曝露しても、全身および各部位についての乾湿感申告値は定常状態に至らないこと、低湿への曝露開始から3090分遅れて乾燥感がピークをとるという被験者および部位が、半数以上を占めることが示された。乾湿感申告値は、「やや乾いている」、「どちらでもない」が大半を占め、眼、鼻腔、喉、唇の乾湿感がその他の部位と比べて高いこと、不快側、耐えられない側の申告値は、それぞれ17%、6%であることが示された。一方、比較的多人数に対して、同様の曝露実験を行い、ほぼ符合する結果が得られた。申告特性において、顕著な男女差は見出されなかった。
大出力高繰り返し超短パルスYb添加セラミックレーザーおよび増幅器の研究開発

レーザーダイオード励起フェムト秒Yb添加セラミックレーザーの短パルス化,高出力化研究に取り組んだ。希土類三二酸化物(Re_2O_3,Re=Y,Lu,Sc)セラミックを用いてカーレンズモード同期に成功し,一般的な帯域幅制限を越えたモード同期発振を実現,例えばYb:Sc_2O_3でパルス幅92fs,出力850mWを得た。また複数のセラミックを同一共振器内で用いた複合セラミックレーザーの研究を行った。Yb:Y_2O_3とYb:Sc_2O_3を同時に用い,利得帯域幅の拡大により,53fs,1WというYb系固体レーザー共振器直接発生の世界最短記録を実現した。我々の一連の結果は100fs以下の短パルス領域でパワー,効率共に他材料を凌駕しYb系固体レーザーの性能を一躍向上させた。更にコンポジット型セラミックの開発を推進し,Yb:YAG/Cr:YAGによりパルス幅237ps,エネルギー172μJ,尖塔出力0.72Mwの自己Qスイッチマイクロチップレーザーを実証した。温度同調高出力アクティブミラーレーザーを念頭に,YAG,Re_2O_3セラミックスの分光特性,熱特性,機械特性を系統的に評価した。誘導放出断面積・準位内熱分布の温度依存性,利得媒質内の温度分布,濃度消光を取り入れた計算モデルにより,温度同調Yb:YAGレーザーの最適エネルギー引き出しの方法を確立した。アクティブミラーのパワースケーリングは高濃度,薄利得長化が有効だが,高濃度Yb添加材料を高強度励起すると,協同アップコンバージョンで電荷移動バンドに励振されて超広帯域発光が発生,限界を与えることを見いだした。高濃度Yb:YAGレーザーにおいて単結晶よりセラミックの方が高効率を示し,20%Yb:YAGで60.6%のスロープ効率が得られた。セラミックの方が不純物が少なく前記非線形損失が少ないためと考えられ,高濃度添加に適していると結論できた。1.温度同調高出力アクティブミラーレーザーを念頭に,YAG,希土類酸化物セラミックスの分光特性の温度依存性,熱特性,機械特性などの精密測定を行った。YAGと同様Y_2O_3も単結晶に比べて多結晶セラミックスは2倍以上の熱衝撃パラメータを持つことが分かった。2.誘導放出断面積・準位内熱分布の温度依存性,利得媒質内の温度分布,濃度消光を取り入れたYb:YAGマイクロチップレーザーの温度同調特性のモデル計算を行い,70180Kにおける実験結果とよく一致した。利得長を最適化すれば,10at.%以上の高濃度添加が理想的動作条件になると分かった。3.Ybのような準3準位系レーザー材料には不可欠の無添加のエンドキャップを接合したコンポジット型セラミックの開発を推進した。セラミック接合は従来の拡散接合に比べて,接合面が通常のバルク面と完全に同一の機械強度を持つことも実験的に確認し,完壁な接合状態を形成していることが分かった。また光学均質性、波面歪みも少なく、実際のレーザー特性も向上できた。Nd:YAG/Cr:YAGコンポジットセラミックスにより83μJ,24nsの自己Qスイッチレーザーを得た。4.同時に共添加系の自己Qスイッチレーザーの系統的研究を行い,Cr:Yb共添加YAGよりパルス幅440ps,尖塔出力53kWを得た。Cr:Nd共添加の場合に比べてマルチ縦モード発振が起こりやすい。

後者についてはホールバーニングと非線形吸収を取り入れた多モードレート方程式によりモード競合特性を説明できた。100W級アクティブミラーセラミック増幅器のシード光として用いる。5.SESAM自己モード同期フェムト秒Yb:Y_2O_3レーザーの最適化を行い,チャープ鏡とプリズム対を用いた分散補償により,パルス幅190fs,平均出力200mWを得た。更に同じ希土類酸化物系であるYb:Sc_2O_3,Yb:Lu_2O_3でもモード同期に成功し,後者で360fs,350mWを得,更に短パルス化を目指している。1.YAG,希土類酸化物セラミックスの分光特性の温度依存性,熱特性,機械特性などの精密測定を引き続き行った。YAGにおけるフォノンの平均自由行程はグレインサイズよりも十分長く,低温ではT^<-2>の依存性を示し,グレイン境界層の音響特性はバルクとは異なることが示唆された。2.高濃度添加Ybセラミック材料を940nmレーザーダイオードで高強度励起すると,Ybの発光が低下したのち可視から近赤外にわたる超広帯域発光が発生することが分かった。Yb:YAG単結晶でも見られることからセラミックの問題ではなく,Ybイオンの協同アップコンバージョンが発光に関与していると考えられる。アクティブミラーレーザーにおけるパワースケーリングは,高濃度,薄利得長化による冷却特性向上が有効だが,本現象は限界を与える可能性がある。現在原因を究明するべく実験を行っている。3.マイクロチップセラミックレーザーの研究を引き続き推進した。9.8at%Yb:YAGセラミックでスロープ効率79%を達成した。前年に行ったモデル計算と一致し,Yb:YAGセラミックにおける最適エネルギー引き出しについて理解を深めた。5.自己モード同期フェムト秒希土類酸化物セラミックレーザーの研究を引き続き行っている。プリズムを用いた特殊光学系により,10251090nmで連続的に波長可変な超広帯域Yb:Y_2O_3レーザーの開発に成功した。極短パルス発生に向け研究を進めている。6.関連研究として,誘導ラマン散乱によるYAG, sesquioxideセラミックラマンレーザー,マイクロチップ固体レーザー,径偏光固体レーザーの研究を行った。1.高濃度Yb添加材料を高強度励起すると,可視から近赤外にわたる超広帯域発光が発生することを見いだし,その機構を探求した。励起光強度に対し非線形に増大する光電流が観測されたことから,不純物準位からなる電荷移動バンドに協同アップコンバージョンで励振されることが推測された。アクティブミラーレーザーにおけるパワースケーリングは,高濃度,薄利得長化による冷却特性向上が有効だが,本現象により限界がある可能性を見いだした。2.高濃度Yb:YAG thi-diskレーザーにおいて単結晶とセラミックの比較実験を行った。その結果セラミックの方がスロープ効率が高く,20%Yb:YAGで60.6%のスロープ効率が得られた。セラミックの方が不純物が少なく前記非線形損失等がないためと考えられ,高濃度添加に適していると思われる。3.コンポジット型セラミックの開発を推進し,Yb:YAG/Cr:YAGコンポジットセラミックスによりパルス幅237ps,エネルギー172μJ、尖塔出力0.72MWの自己Qスィッチマイクロチップレーザーを得た。
Aelfric's Grammarの11世紀写本間言語変異の研究

後期古英語期の説教集作家Aelfricが書いたGrammarは、中世で初めて自国語で書かれたラテン語文法書である。11世紀に人気を博したGrammarはイングランド各地で書き写され、現在、断片を含め15の写本が現存する。写本を比較するといくつかの箇所で言語の違いが見られる。Grammarの唯一の刊行本であるZupitza(1881)は脚注に他写本の変異形を記録しているが、その記録は網羅的ではなく、言語変異の様相が不明な箇所もある。本研究はGrammarの11世紀の写本からの転写テキストに基づく写本毎のデータベースの作成を通して、後期古英語期の言語事実の一端を明らかにすることを目的とする。
病態に直結するT細胞レパトアの制御を目指した、新たな免疫制御機構の同定と解析

免疫寛容機構の解明は自己免疫疾患の制御に役立つだけでなく、免疫寛容機構が障害となっているがん免疫療法の強化に直結する。本研究計画では、申請者が独自の実験系で同定した新しい二つの免疫制御機構に焦点を当て、その分子機構を解明することで自己免疫皮膚疾患および悪性腫瘍の治療に応用することを目的としている。特に、両機構の最大の特徴が共に、抗原特異的に活性化したT細胞レパトアの『除去』であり、その応用は自己反応性T細胞の根絶、あるいは新たな抗腫瘍T細胞レパトアの生存・獲得を可能とする。既存の治療法では成し得ない、革新的治療コンセプトをもった疾患制御法の基盤確立を目指す。研究代表者が同定した全く新しい免疫制御機構とコレステロール代謝が関連する免疫制御機構の2つに注目し、この両者に共通する「T細胞レパトアの末梢組織での除去機構」を解明し、自己免疫疾患と悪性腫瘍の治療に応用しようとする研究である。多くの自己免疫性疾患の治療に応用される可能性があり、逆に、がんに対する免疫寛容を解除することが可能になれば、腫瘍免疫療法の新分野の開拓につながることから、その学術的意義は非常に大きく、波及効果も大いに期待できる。研究方法・研究計画はよく練られた妥当なものである。研究環境についても適切な状況にあると判断できる。
コンピュータコーパスを利用した英語発達史研究

本研究課題「コンピュータコーパスを利用した英語発達史研究」は、重点領域研究「人文科学とコンピュータ」の公募研究として平成7年度より開始したもので、本年度はその2年目である。1.本年度の研究目標昨年度に引き続き、次の3点をテーマとして研究を行った。(1)英語統語法の史的発達の研究(2)英語史研究のツールとしての有効性の検証2.本年度の研究実績(1)シンポジウム《Helsinki Corpusをめぐって》の開催本研究課題の研究成果の中間報告会を兼ねて、《Helsinki Corpusをめぐって》と題するシンポジウムを平成8年4月20日の英語コーパス研究会第7回例会のプログラムの一環として開催した。(2)「人文科学とコンピュータ」シンポジウム参加平成8年10月17-18日に開催された、重点領域の標記シンポジウムに参加し、研究代表者(西村秀夫)が「Helsinki Corpusとは何か」と題する研究発表を行った。(3)その他の研究業績各研究分担者の本年度の研究業績については、本年4月上旬に研究報告書の形で公表する予定である。
イオン液体をプラットフォームとした木質バイオマスの精密分子変換

イオン液体/有機溶媒混合溶媒系を用いることにより、セルロースや木粉を温和な室温条件下で木材成分の顕著な分解を伴わずに完全に溶解できること、エステル化等の均一誘導体化ができることを見出し、核磁気共鳴(NMR)スペクトルを用いた細胞壁成分(リグニン、セルロース、ヘミセルロース)の解析に利用できることを報告している。本研究では、このイオン液体/有機溶媒混合溶媒系を、木質バイオマスの精密分子変換のための反応場として用い、バイオマス変換のためのプラットフォームとして確立することを目指している。これまでに、セルロースからメチルグルコシドへの直接変換を行い、イオン液体とマイクロ波の相乗効果と、共溶媒の効果を確認している。今年度は、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、酸触媒を用いてマイクロ波照射下でオクタノールと反応させ、非イオン界面活性剤として工業的にも利用されているオクチルグルコシドへの変換を行った。11種類のイオン液体を検討した結果、[Amim]Clが最適であった。酸触媒の検討では、有機酸、無機酸、固体酸、ルイス酸を反応に用い、(+)-カンファースルホン酸が最適であった。8種類の非プロトン性極性有機溶媒をイオン液体の共溶媒として用いた結果、N-メチル-2-ピロリドンが最適であった。共溶媒は反応を遅らせる一方で、収率を向上させる傾向があることが分かった。オクチルグルコシドへの変換は最適条件下で43%となり、メチルグルコシドの最高収率42%と同等であった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。イオン液体/有機溶媒混合溶媒系を用いることにより,セルロースや木粉を温和な室温条件下で木材成分の顕著な分解を伴わずに完全に溶解できること,エステル化等の均一誘導体化ができることを見出し,NMR(核磁気共鳴法)を用いた細胞壁成分(リグニン,セルロース,ヘミセルロース)の解析に利用できることを報告している。本研究では,このイオン液体混合溶媒系を,木質バイオマスの精密分子変換のための反応場として用い,バイオマス変換のためのプラットフォームとして確立することを目指している。今年度は、フォスフォニウム塩タイプのアミノ酸型イオン液体を用いたセルラーゼによるセルロースからメチルβ-D-グルコシドへの変換では、条件の最適化や、グラムスケールのセルロースを用いた変換について検討した。さらに、イオン液体混合溶媒系中でのセルロースのアルキルグルコシドへの酸触媒直接変換について検討した。酸触媒処理ではイオン液体として1-アリルー3ーメチルーイミダゾリウムクロリドを用いた。共溶媒は、Nーメチルピロリドンなどの非プロトン性極性溶媒を用いた。加熱方法としてオイルバスを用いた通常加熱と、マイクロ波反応装置を用いた加熱を比較した。イオン液体前処理とイオン液体中での反応の差異についても比較した。リグニンの反応では、β-O-4型リグニンモデル化合物を合成し、酸性条件下での低分子化反応についてどのような反応が進行するかという観点から基礎的事項について検討した。酸触媒のアルキルグルコシドへの変換では、狙い通りイオン液体処理による反応性の向上および収率の向上が達成できた。今年度は、まず、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、酸触媒を用いてマイクロ波照射下でメタノールと反応させた。その結果、イオン液体やマイクロ波照射がない場合と比べて、メチルグルコシドの収率が大幅に改善できること、従来の方法よりも温和な条件でメチルグルコシドに変換できることを明らかにした。さらに、このイオン液体中でのマイクロ波照射を利用して、イオン液体/有機溶媒混合溶媒系に、微粉砕化した木質バイオマス(スギ、イネ、サクラ)を溶解させ、酸触媒によるメチルグリコシドへの変換を行った。その結果、微結晶セルロースの場合と同等の収率で、スギ木粉などからメチルグルコシドに変換できることがわかった。そのほか、アルキルグルコシドとして、グルコマンナン由来のメチルマンノシドや、キシラン由来のメチルキシロシドの生成も確認した。微結晶セルロースでの反応に加え、スギなどのリグノセルロース系バイオマスを用いてアルキルグルコシドへの変換ができることを明らかにできた。

今年度は、微結晶性セルロースをイオン液体/有機溶媒混合溶媒系に溶解し、酸触媒を用いてマイクロ波照射下でオクタノールと反応させ、非イオン界面活性剤として工業的にも利用されているオクチルグルコシドへの変換を行った。11種類のイオン液体を検討した結果、[Amim]Clが最適であった。酸触媒の検討では、有機酸、無機酸、固体酸、ルイス酸を反応に用い、(+)-カンファースルホン酸が最適であった。8種類の非プロトン性極性有機溶媒をイオン液体の共溶媒として用いた結果、N-メチル-2-ピロリドンが最適であった。共溶媒は反応を遅らせる一方で、収率を向上させる傾向があることが分かった。オクチルグルコシドへの変換は最適条件下で43%となり、メチルグルコシドの最高収率42%と同等であった。セルロースのアルキルグルコシドへの変換では、さらに条件の検討を進める。リグニンの反応や木質バイオマスの反応についても検討する。セルロースのアルキルグルコシドへの変換では、さらにオクタノールなどのアルキル鎖の長いアルコールを用いて反応条件の検討を進める。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
日本人英語学習者による文法素性の習得－解釈不能素性を用いた理論的・実証的研究

本研究は,英語を学習する日本語話者が,日本語にない英語の文法素性を(どのような発達段階を経て)習得できるのかを,言語学的・心理学的な実験を通して実証的に明らかにすることを目標としている.具体的には,日本人大学生を対象として,アンケート形式の文法性判断課題やコンピュータを用いたオンラインでの読み課題等を実施し,彼らの判断・反応データを基に,日本語話者は英語を習得する時にどのような文法を構築しているのかを明らかにする.本研究は,英語を学習する日本語話者が,日本語にない英語の文法素性を(どのような発達段階を経て)習得できるのかを,言語学的・心理学的な実験を通して実証的に明らかにすることを目標としている.具体的には,日本人大学生を対象として,アンケート形式の文法性判断課題やコンピュータを用いたオンラインでの読み課題等を実施し,彼らの判断・反応データを基に,日本語話者は英語を習得する時にどのような文法を構築しているのかを明らかにする.
ナノスケールモデリングによる遷移金属クラスターの集積と多機能化

金属ー金属結合を持つクラスター化合物は、不均一系触媒(金属、金属酸化物等)のモデル化合物として、また、新たな均一系触媒として注目を集めている。特に、異種金属を含む24核錯体(小クラスター分子)の化学は、二種の元素が協同して単核金属中心では起こり得ない新しい反応を促進する可能性、あるいは、二種の異なった機能・性質が融合されて新しい物性を生ずる可能性を持つことから、新しい化学の開拓において非常に期待の大きい分野である。本研究では均一系クラスター化合物の多核化とは異なる考え方に基づき、種々の同種,異種金属三核錯体を有機連結配位子を用いて様々な配向性を持たせながら高次化することによりバンド構造により近い電子状態を持つ複合材料を開発しようとするものである。本研究では、金属-金属結合を持つ新規クラスターユニットの創出とその配向集積化を行い、遷移金属クラスターをナノ単位とする多機能性複合材料の開発を目指した。1三座ホスフィンを支持配位子とする非常に多彩な同種・異種金属二核及び三核錯体を合成し、その構造及び基礎的物性を明らかにした。また、白金三核錯体[Pt_3(dpmp)_2(RNC)_2]^2+(1)の有機小分子との反応を試み、多金属中心が協同的に機能する新規触媒反応の開発に着手した。2一次元のクラスター集積化を行うためには、末端イソシアニド軸配位子の交換反応が非常に重要となる。そこで、軸配位子交換の可能性を調べる目的で、三核錯体linear-[Pt_31(dpmp)_2(XylNC)_2](PF_6)_2(1)と種々のイソシアニド及びビスイソシアニドとの反応を試み、末端配位子が置換された直鎖状三核錯体及び三核錯体の二量体等を合成し、その物性・反応性について検討を行ってた。3ビスイソシアニドを用い直鎖状白金三核ユニットの一次元集積化を行った。得られたクラスターポリマーの一つについてはX線結晶構造解析でその詳細な構造を明らかにし、また、溶存状態における構造についても種々の分析手法により検討を行っている。本研究で開発したクラスターポリマーの合成法は、界面構造規制された分子デバイスの開発に有効であり、今後、クラスターをナノ単位とする分子デバイスの開発に応用する予定である。金属-金属結合を持つクラスター化合物は、不均一系触媒(金属、金属酸化物等)のモデル化合物として、また、新たな均一系触媒として注目を集めている。特に、異種金属を含む24核錯体(小クラスター分子)の化学は、二種の元素が協同して単核金属中心では起こり得ない新しい反応を促進する可能性、あるいは、二種の異なった機能・性質が融合されて新しい物質を生ずる可能性が持つことから、新しい化学の開拓において非常に期待の大きい分野である。本研究では均一系クラスター化合物の多核化とは異なる考え方に基づき、種々の同種・異種金属三核錯体を有機連結配位子を用いて様々な配向性を持たせながら高次化することによりバンド構造により近い電子状態を持つ複合材料を開発しようとするものである。

小クラスター分子の配向集積化は、金属一金属結合の新たな反応性・物性を生み出すだけでなく、配向の様式によって電気伝導性、分子認識性、光応答性等の性質を付加できることが予想され、全体として多機能性複合材料の開発の端緒を開くことを目的とする。本年度は主として、基本単位となる新規クラスターの合成とその反応性・物性の検討を行った。1異種・同種直鎖状三核錯体の合成と構造決定-syn-[M_2 (dpmp)_2(RNC)_2]^<2+>の非配位P原子の空間的配置(同方向)を利用することにより、syn体と各種単核金属錯体(M′)との反応により金属一金属結合で結ばれたM-M-M′の構造を有する三核錯体の合成とその構造決定を行った(dpmp=bis (diphenylphosphinomethyl) phenylphosphine)。特に、白金を用いた場合にはsyn体と[Pt^0_3 (RNC)_6]との反応によりside-by-sideタイプの[Pt_3 (dpmp)_2 (RNC)_2]^<2+>が、また、d^<10>のCu(I),Ag(I),Au(I),Pd(0),d^8のPt(II),Pb(II),Rh(I),Ir(I)等広範囲な金属を用いることにより非常に多彩なPt-Pt-M′骨格を持つ3核クラスターの合成単離に成功した。その構造は元素分析、IR、UV-visスペクトル、^1H,^<31>PNMRスペクトルさらにはX線結晶構造解析により明らかにした。また、金属一金属結合の電子状態を評価する目的で分子軌道計算を行った。これらクラスター群は個体触媒の表面モデルとして、また、新規触媒反応を開発する上で非常に重要であると考えられる。また、anti-[M_2 (dpmp)_2 (RNC)_2]^<2+>の非配位P原子の空間的配置(逆方向)を利用して、Pt(0),Pd(0)錯体と反応させることにより、金属-金属結合を持つAフレーム型錯体を合成し、その構造を明らかにした。この場合、加えた0価金属は三核骨格の中心に取り込まれる(M-M′-M)。2白金三核錯体[Pt_3 (dpmp)_2(RNC)_2]^<2+>の有機小分子との反応を試みた結果、アルキン、アルケン、ルイス酸等が2つの共役した金属結合の一方に求電子的に付加することが明らかとなった。金属-金属結合を持つクラスター化合物は、不均一系触媒(金属、金属酸化物等)のモデル化合物として、また、新たな均一系触媒として注目を集めている。特に、異種金属を含む24核錯体(小クラスター分子)の化学は、三種の元素が協同して単核金属中心では起こり得ない新しい反応を促進する可能性、あるいは、種の異なった機能・性質が融合されて新しい物性を生ずる可能性を持つことから、新しい化学の開拓において非常に期待の大きい分野である。本研究では、均一系クラスター化合物の多核化とは異なる考え方に基づき、種々の同種・異種金属三核錯体を有機連結配位子を用いて様々な配向制を持たせながら高次化することによりバンド構造により近い電子状態を持つ複合材料を開発しようとするものである。小クラスター分子の配向集積化は、金属-金属結合の新たな反応性・物性を生み出すだけでなく、配向の様式によって電気伝導性、分子認識性、光応答性等の性質を付加できることが予想され、全体として多機能性複合材料の開発の端緒を開くことを目的とする。1異種・同種直鎖状三核錯体の合成と構造決定について、昨年度に引き続き研究を進め、幾つかのものについては詳報として論文発表を行った。
ライデン大学教授J.ホフマンの日本語研究について―遺欧使節団・留学生との交流から―

■研究目的:国外の日本語非母語話者が日本語を研究することが困難であった幕末、明治初期に、一度も来日することなく体系的文法書『日本語文典』Japansche Spraakleer(ライデン、1867)を著したライデン大学教授ホフマン(Johann Joseph Hoffmann, 1805-1878)が、どのように日本語研究を進め、日本語観を形成したのか、また日本語研究史におけるホフマンの日本語研究はどのような位置を占めているのかを究明することを目的とする。■研究方法:ライデン大学及びユトレヒト大学の各図書館に旧蔵のホフマンに関する文献、写真、各種手稿等を調査し、複写、撮影し、先行研究に用いられている資料と比較、考察する。■研究成果:ライデン大学図書館ではホフマンの蔵書を全ページ精査した。多くの書き込みや付箋が貼られている『日本文典例証』(クルチウス、1857)はデジタル公開されている本の他に、ホフマンによって新しいページが糊付けされている同じ題名の本を発見し、クルチウス著とされる本が殆どホフマンによるものであることを再確認した。また幕末オランダ留学生、津田真一郎から贈呈された『古事記』に津田による詳細な書き込みを発見し、ホフマンが『日本語文典』に例文として採用した根拠を見出した。ユトレヒト大学図書館では、未整理のまま放置されていたホフマンのメモ、筆談の跡が残る遣欧使節団団員の名刺、歓迎パーティーのメニュー表等、数多くの紙片を発見した。その中に、各々違う時に書かれた7枚の紙片を糊付けしたものがあり、これを分析したところ、ホフマンが日本語文法構築の際に、植物の側生器官は全て葉の変形であるというゲーテの「植物変容論」を当てはめていたこと、イエズス会宣教師ロドリゲス(Joao Rodriguez, 1561? -1633)やドミニコ会宣教師コリャード(Diego Collado, 1589? -1641)の研究は方言が中心になっているため高く評価していなかったこと等、これまで知られていなかった事実が明らかになった。このような貴重な資料を発表することにより、日本語及び日本語教育の研究だけでなく、日蘭交流史など歴史研究にも資するものと考える。
小流量・小型軽量ナノ粒子リスクリアルタイムモニタリング技術の開発

道路近傍や喫煙空間などの生活環境,微粒子を取り扱う作業環境といった比較的高濃度かつ粗粒子が多い環境も含めて試験調査を行い,円孔スペーサ径の微調整による分級特性の最適化,ベルマウス型入口ノズルの採用でさらなる低圧損化を実現した。また,実用性を考慮して前段の粗粒子除去用インパクタや,マルチノズル構造を検討し,装置が備えるべき基本構造を整えた。市場価値が十分あるとの判断を踏まえ,メーカーの協力を得て商品化を具体的に開始した。1.装置開発・改良:道路近傍や喫煙空間などの生活環境,微粒子を取り扱う作業環境といった比較的高濃度かつ粗粒子が多い環境も含めて試験調査を行い,綿状繊維層のみでは負荷粉じんの吹き抜けや再飛散への対応が十分でないことが分かった。これを踏まえ,前段に粗粒子除去用インパクタを追加したパーソナルサンプラ(5L/min)を試作し,良好な性能を発揮できることを示した。また,小流量ではないが,この結果を基に前段インパクタと大断面金属メッシュと複数の小円孔を持つスペーサを交互積層したマルチノズル慣性フィルタを組み合わせた大流量サンプラの開発にも成功し,装置が備えるべき基本構造を整えた。さらに,円孔スペーサ径の微調整による分級特性の最適化,ベルマウス型入口ノズルの採用でさらなる低圧損化を実現した。以上の結果と,市場価値が十分あるとの判断を踏まえ,メーカーの協力を得て商品化を具体的に開始した。2.実態調査・評価:前年度の結果に加え,喫煙者副流煙曝露,作業環境曝露(ナノ粒子製造,紡織工場),タイ都市部生活環境等での曝露調査,既存サンプラとの大気エアロゾル同時観測等を行い,タバコ煙と道路交通の生活環境中のナノ粒子源としての重要性を改めて示すなどの結果を得た。タイ北部の高肺ガン罹患率の農村でナノ粒子曝露の予備調査を実施し,高いナノ粒子比率等を明らかにした。代謝物分析については今後の課題として残された。3.ナノ粒子の挙動とリスク評価方法の検討:本研究を通じて,小流量用慣性フィルタは技術的にほぼ完成し,応用例としてのナノ粒子個人曝露評価装置も実用レベルに達した。生活環境中の個人曝露評価方法については,改良装置を用いて引き続きデータを蓄積しながら検討する。作業環境については,厚労省管轄委員会の委員として評価方法の検討を行うことを研究期間中に開始しており,本研究での成果を反映させながら検討を継続する。1.装置開発・改良小流量(0.12L/min)でナノ粒子分級を実現するには,従来の綿状金属繊維を充填した構造では安定した性能を発揮することが困難なことを考慮し,以下の新しい構造の慣性フィルタを検討した。1)微細金属格子を積層させた均一構造を持つシングルノズル慣性フィルタ:TEMグリッドと円孔スペーサを交互積層した分級径100nmを持つ慣性フィルタ,2)大断面金属メッシュと複数の小円孔を持つスペーサを交互積層したマルチノズル慣性フィルタ,3)1),2)の慣性フィルタと粉塵負荷影響低減と粒子反発抑制のための綿状繊維層の複合化。1)3)を検討した結果,格子繊維への粘着剤塗布による粒子反発抑制と3)の複合化で,0.75L/minの範囲で,ほぼ理想的な分級特性の少流量慣性フィルタを実現した。さらに,2)の構造について,製作の容易さを考慮して比較的大流量の慣性フィルタを試作・評価し,実用的な分級特性を持つ複合構造型マルチノズル慣性フィルタを実現した。また,十分な性能を持つ0.7L/min用慣性フィルタの実現で,ナノ粒子個数濃度オンラインモニター用に想定する携帯型CPC(吸引流量0.7L/min)による曝露モニターの準備が整った。2.実態調査・評価1.5L/min用の新ナノ粒子モニターを設計すると伴に,1で開発した新タイプの慣性フィルタを持つパーソナル・ナノサンプラ(46L/min)のフィールド試験で実用上の問題点を確認し,装置と評価方法の妥当性を検証した。この結果,十分な性能を持つ一方,金属メッシュ積層型慣性フィルタの採用で,小型化の余地が大きくなったこと等を明らかにした。なお,実態調査は,タイ・バンコク,ハジャイ,カンボジア・プノンペンの比較的高濃度の都市生活環境下と金沢市内で実施し,都市生活環境中で曝露されるナノ粒子はディーゼル起源の粒子が卓越していることを明らかにした。ターゲット流量の0.12L/minに対し,新しい構造の金属メッシュ積層型慣性フィルタを使うことで0.76L/minの範囲で実用上十分な性能を発揮することを示した点で,目標の大部分を達成できている。また,マルチノズル化したメッシュ積層構造の慣性フィルタでシングルノズルから19ノズル(20580L/min)の範囲で流量制御可能なことも確認し,これを小流量にも適用することで非常にダイナミックレンジの広い低圧損ナノ粒子分級モニタリング技術を実現できる可能性を示した。

また,小径メッシュ積層シングルノズル型,大断面メッシュ積層マルチノズル型の開発により,より薄型軽量のナノ粒子分級装置の可能性が示された。さらにこれらの慣性フィルタ構造に関して特許申請を行った(2件)。アジア各国での調査を含むフィールド調査で,生活環境中の曝露ナノ粒子が国によらずに鎖状構造を持つディーゼル排気粒子が卓越するなどの新しい知見を得た。一方,さらなる小流量化(0.1L/min)によって,ナノ粒子中化学成分(ブラックカーボン)のオンラインモニタリングが可能になることが期待されるが,本年度は0.15L/minについては,予備的検討に留まった。また,0.7L/minの慣性フィルタを装着した装置によるオンラインモニタリングを行うまでに至らなかった。1.装置改良と性能評価:前年度の検討で十分な初期性能を発揮する慣性フィルタが開発されたので,今後は,実用上重要となる以下の検討を行う。1)粉塵負荷に伴う圧損増加と粒子分級特性の評価、および最適なWeb状繊維充填層の設定条件の検討,2)メッシュ積層シングルノズルとメッシュ積層マルチノズルを用いた,より薄型・軽量の評価装置の開発,3)0.7L/minの慣性フィルタを個数計数器(CPC)に装着したオンラインナノ粒子モニターの試作とフィールド試験,4)0.15L/minの慣性フィルタの最適化とこれを装着したナノ粒子成分オンラインモニタリング装置の開発2.権利申請,商品化検討:企業の協力を得て,すでに前年度に特許申請(2件)を行っており、これに基づいて装置開発企業との連携も進んでいる。次年度は,装置の商品化を計画している。3.実態調査・評価:前年度の結果をさらに広げ,新構造慣性フィルタを装着したCPC,個人曝露評価装置を用いて作業環境を含むフィールドデータを蓄積する。また,化学物質濃度や尿中代謝物等を調査し,ナノ粒子の健康リスクを評価するとともに,評価のためのプロトコルを作成する。消耗品(粒子捕集用フィルタ、慣性フィルタ、試薬等)(800千円)と旅費・謝金(400千円)が主体になる。分担者の大谷の予算が23年度執行されなかったのは、平成23年度は、オンラインモニタリングを含むリスク評価にまで至らなかったためで、主に化学分析費用分による。24年度はこれを実施予定であり、23年度分の繰り越し額を上乗せして予算配分する。