hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
THz波共鳴型電子波パルス圧縮を用いたフェムト秒走査電子顕微鏡可視化技術の創出

本提案ではフェムト秒オーダーの超短パルス電子波を用いたポンプ・プローブ型走査型電子顕微鏡撮像光学系を構築し、超高速現象の可視化技術を開発する。走査型電子顕微対物絞りの内部空間をTHz波プラズモン共鳴器として動作させ、パルス電子波の通過タイミングを調整してパルス電子波の先頭と末尾を局在プラズモン共鳴電場で散乱・圧縮してパルス幅を短く整える、新概念のプラズモン励起型のパルス電子波圧縮光学素子を開発する。この新規開発のパルス電子波圧縮光学素子と超短パルス電子銃とを組み合わせて走査電子顕微鏡型のストロボ画像可視化技術を創出するとともに、超高速現象解明のための次世代科学盤技術を開拓する本研究提案は、フェムト秒オーダーの超短パルス電子波を用いたポンプ・プローブ型走査電子顕微鏡撮像光学系を構築し、実空間におけるNEMSスイッチング素子等の超高速変位やプラズモン電荷移動などの超高速現象の可視化が可能となる走査電子顕微鏡ストロボ画像化技術の創出を目的としている。テラヘルツ波プラズモンによる空洞共振器を利用し、パルス電子波のビームブランキングとパルス圧縮を行うという点に学術的独自性が認められる。チャレンジングな課題であるが、このような高速走査電子顕微鏡が完成すると、様々な高速現象のスナップショット可視化が可能となり、その波及効果は極めて大きいと考えられる。この新規開発のパルス電子波圧縮光学素子と超短パルス電子銃とを組み合わせて走査電子顕微鏡型のストロボ画像可視化技術を創出するとともに、超高速現象解明のための次世代科学盤技術を開拓する
チロジナーゼcDNAを用いた失天性白波症の遺伝生化学的研究

チロジナーゼ(以下Taseと略す)活性陰性白皮症においては,色素細胞内にTase蛋白がないか,あっても活性のない不完全なTase蛋白であると考えられる.いずれにしても, Tase蛋白の合成や構造を決定している染色体DNAの変異によると想像されるが,具体的にどの様な異常が起っているのか,明らかではない. DNAレベルの病因を明らかにする事は,患者の遺伝問題の解決や将来のDNA治療の道を開くためにも重要な事である.〔方法〕Tase活性陰性の白皮症とTase活性陰性のHermansky-Pudlak症候群の患者,及び健常人より得られたリンパ球をそれぞれEBウイルスでトランスフォームし,継代培養可能な細胞体を樹立した.それぞれの細胞を増強し,そこからDNAを抽出し,様々な制限酵素(Bam H,Bg I II,Eco RI,Hae III,Hind III,Hinf I,Kpn I,Pst I,PVU II,Sai I,Sma I,Xba I,Xho I9による処理を行った後, Southern-Blottingを行った.そして我々のグループによりクローニングされたマウスcdna(Nucleic Acid Res,85,426,1985)をプローベとして用いて, Hybridizationを行いDNAのポリモルフィズムの決定を行った.〔結果及び考察〕Southern-Hybridizationの結果より, Tase活性陰性の白皮症において, Tase遺伝子の欠損は認められなかった.また, Taseの構造遺伝子に続く調節遺伝子の欠損も認められなかった.さらに, Tase活性陰性の白皮症及びTase活性陰性のHermansky-Pudlak症候群の患者と健常人との間でDNAポリモルフィズムの明らかな違いは認められなかった.従って,患者のTase遺伝子の変異は,一個のDNAの変異(Point mutation)ないしは脱落による事が始めて示唆された.今後,患者及び健常人の染色体TaseDNAのクローニングを行う事により,それぞれの構造遺伝子中の変異DNAを明らかにする予定である.この結果, Tase活性陰性の白皮症の染色体レベルの病因が明らかになると期待される.チロジナーゼ(以下Taseと略す)活性陰性白皮症においては,色素細胞内にTase蛋白がないか,あっても活性のない不完全なTase蛋白であると考えられる.いずれにしても, Tase蛋白の合成や構造を決定している染色体DNAの変異によると想像されるが,具体的にどの様な異常が起っているのか,明らかではない. DNAレベルの病因を明らかにする事は,患者の遺伝問題の解決や将来のDNA治療の道を開くためにも重要な事である.〔方法〕Tase活性陰性の白皮症とTase活性陰性のHermansky-Pudlak症候群の患者,及び健常人より得られたリンパ球をそれぞれEBウイルスでトランスフォームし,継代培養可能な細胞体を樹立した.それぞれの細胞を増強し,そこからDNAを抽出し,様々な制限酵素(Bam H,Bg I II,Eco RI,Hae III,Hind III,Hinf I,Kpn I,Pst I,PVU II,Sai I,Sma I,Xba I,Xho I9による処理を行った後, Southern-Blottingを行った.そして我々のグループによりクローニングされたマウスcdna(Nucleic Acid Res,85,426,1985)をプローベとして用いて, Hybridizationを行いDNAのポリモルフィズムの決定を行った.〔結果及び考察〕Southern-Hybridizationの結果より, Tase活性陰性の白皮症において, Tase遺伝子の欠損は認められなかった.また, Taseの構造遺伝子に続く調節遺伝子の欠損も認められなかった.さらに, Tase活性陰性の白皮症及びTase活性陰性のHermansky-Pudlak症候群の患者と健常人との間でDNAポリモルフィズムの明らかな違いは認められなかった.従って,患者のTase遺伝子の変異は,一個のDNAの変異(Point mutation)ないしは脱落による事が始めて示唆された.今後,患者及び健常人の染色体TaseDNAのクローニングを行う事により,それぞれの構造遺伝子中の変異DNAを明らかにする予定である.この結果, Tase活性陰性の白皮症の染色体レベルの病因が明らかになると期待される.
金属→配位子逆供与のメスバウアー分光学的研究

金属錯体における金属原子から配位原子へのM→L相互作用について,メスバウアー分光学的な立場から知見を得る目的で,ホスフィノボランの金(I)錯体とエクアトリアル位に金(I)フラグメントが結合したスチボランの研究を行なった。P/B配位のホスフィノボラン金錯体ではAu→Bの相互作用は弱かった。三方両錐構造のスチボランの赤道面にAu(I)フラグメントが配位した錯体では,Sb-Au間の電子密度がSb-Cよりも高くなっていた。最近ホウ素原子を配位原子に含むルイス酸性の配位子(Z型配位子)をもつ金属錯体において,M→Z相互作用が存在することがX線構造解析とDFT計算から明らかにされてきている.より直接的な電子状態の情報を得るために,^<197>Auや^<193>Irメスバウアー分光法を適用して,M→Z相互作用を検証する研究を行なうことを目的として研究を進めた。既に行ったAu→B相互作用をもつ平面4配位Au(I)錯体の電子状態の比較検討のための平面4配位錯体を期待してAu(I)-オクタエチルポルフィリン錯体の合成を検討した。しかしAu(I)が直線構造を好むため,辺境部に配位した2配位錯体を形成し,4配位錯体は得難いという結論に達した.並行してモノホスファニルボラン^iPr_2B(C_6H_4)PR_2(R-BPと略記:R=Cy,Ph)を配位子に用いて,Au→B相互作用をもつ3配位Au(I)錯体の合成と^<197>Auメスバウアー測定を行なった.錯体の合成は文献記載の方法によったが,配位子R-BPを文献記載の方法では得ることができず,合成条件の最適化を行なった.得られた錯体[Au(Cy-BP)Cl]では^<197>Auメスバウアーパラメータが直線2配位錯体とあまり変わらず,Au→B相互作用はそれほど大きくないことが分かった.またR-BPの新規錯体を目指してPd錯体の合成を試みたが,配位子自身の安定性が低いことと,B,P-二座配位は錯体に生成にそれほど有利でないことが示唆された.^<193>Irメスバウアー測定に関しては,線源を作成するために必要な原子炉が故障で長期間停止していたため,進展はなかった.最近ホウ素原子で代表される13族元素を配位原子に含むルイス酸点をもつ配位子(Z型配位子)の金属錯体において,M→Z相互作用が存在することがX線構造解析や密度汎関数計算から示され,新たな配位様式として注目されている.より直接的な電子状態の情報を得るために,^<197>Auや^<193>Irメスバウアー分光法を用いて,M→Z相互作用を検証することを目的に研究を進めている.22年度はモノホスファニルボランR_2B(C_6H_4)PR'_2(R=iPr, R'=Cy, Ph ; R-B-PR'と略記)の新規錯体の合成を目指して研究を進めた.iPr-B-PPhを配位子としたときには,Au(I)錯体を得ることができず,この配位子ではリン原子の塩基性が低いためにAu-Bも相互作用することができないことが示唆された.合成面ではR-B-PR'合成のキーステップであるジヨードベンゼンの選択的リチオ化が文献記載の方法では困難であったので,反応条件を種々検討した.厳密な温度制御(-110°C付近)と反応試剤の滴下速度が重要なことが分かってきたものの,満足できる合理的な方法はまだ見つかっていない.R-B-PR'は安定性が低く操作性が悪いことも研究を困難にしている.そこでホウ素原子上のアルキル基をより安定なカテコール基やグリコール基に置き換えることを検討し始めた.メスバウアー分光法に関しては,物質開発に手間取り進展がなかった.ホウ素原子を配位子に含むルイス酸点を持つ配位子(Z型配位子)の金属錯体において,M→Z相互作用に関する直接的な電子状態の知見を得るために,^<197>Auおよび^<193>Irメスバウアー分光法を適用して,M→Z型相互作用を検証することを目的として進めてきている.これまではモノホスファニルボランを配位子とする錯体の研究を進めたが,この配位子自身の安定性が低いことが研究を困難にしていると思われた.そこで23年度は新規ホスファニルボランの分子設計を行い,その合成を検討した.二つの方針を立てて進めた.

第1はボラン部分を安定化して扱いやすい配位子を作ることを目的に,アルキルボランをやめてホウ素部位をエステル化することを検討した。当初の計画ではカテコールあるいはグリコールを予定していたが,金属への配位原子は軟らかい原子がよいと思われたので,アミノフェノールエステルの合成を検討した.第2の検討点として,2座キーレート配位子では,M→B相互作用が弱いときは錯体が十分な安定性を有しないと考え,NBN型の3座配位子である(NH_2C_6H_4O)_2BPhの合成を進めた.PhB(OH)_2とアミノフェノールの脱水あるいは脱プロトン化後のエステル化などを検討したが,思いのほか反応性が悪く,合成できなかった.そこでエステルでなくボラン誘導体(NH_2C_6H_4)_2BPhに方針を変更して,合成を検討し,NH_2C_6H_4Brをリチオ化後にPhBCl_2とカップリングさせることを検討した.反応は進むものの,不純物が多く,まだ錯体を合成するに至っていない.(NH_2C_6H_4)_2BPh合成のための反応条件の最適化を現在進めているところである.ホウ素原子などの13族元素をルイス酸点をもつ配位子はZ型配位とよばれ,その金属錯体における金属→配位子相互作用について注目されている.これまでX線構造解析や密度汎関数計算から研究が進められてきた.本研究は、直接的な電子状態についての知見を得るためにメスバウアー分光法も用いてM→Z相互作用を検証することを目的に行なった.23年度に引き続き側鎖にアミノ基をもつボラン配位子,ジアミノおよびトリアミノボランの合成を試みたが,合成に至らなかった.24年度は15族元素が超原子価化合物を作るときにルイス酸点として作用することに注目して超原子価アンチモン化合物の研究を進めた.三方両錐構造のエクアトリアル位に有機金フラグメントが結合した超原子価アンチモン化合物Rf2Sb(AuL)[Rf = C,O配位の有機配位子,L =ジメチルスルフィド(SMe2),トリフェニルホスフィン(PPh3)]を今回新たに合成した.Rf2SbM (M = Li, Et4N)とPh3PAuClの反応で、Rf2SbAu(PPh3)2が得られることがX線構造解析から分かった.面白いことにAuは珍しい3配位であった.Sb原子周囲の構造の歪み具合からエクアトリアル面内にかなりの電子が存在することがわかった. Rf2SbAuSMe2の12 KでのSb-121メスバウアースペクトルからも,エクアトリアル面内にかなりの電子が存在することがわかった.これらの結果は、Au原子からSb原子への供与的相互作用が存在することを示唆するものであった.Au-197メスバウアー分光法によりAu原子側からも,Au→Sb相互作用について検討する予定であったが、研究用原子炉が稼働せずメスバウアー線源を作ることができなかった.当初用いる予定であったホスファニルボランの合成に熟練を要することと配位子自体が不安定で扱いにくいことが,研究を始めてみてわかった.23年度は当初になかった新規配位子の合成にとりかかったが,ここでも当初考えていたほどB-OあるいはB-C結合の生成が容易でないことがわかった.これに関しての熟練とノウハウの蓄積ができてきたところである.24年度が最終年度であるため、記入しない。今後もボラン配位子とその錯体の合成をすすめるが,加えて次のような研究を計画した.ルイス酸点を持つ配位子としてホウ素系配位子にこだわるのでなく,1416族元素が超原子価化合物を作るとき,ルイス酸点としてこれらの族の元素はルイス酸点として作用する,このことを考慮して,新規ではあるが,申請者らが過去に経験のある系に,展開することを計画している.また鉄の有機金属錯体の中にFe→EPh_3(E=Al,In,Ga)やFe→EX_3(E=Ga,In)を持つものが知られているので,これらの錯体の^<57>Feメスバウアー分光研究を進める.24年度が最終年度であるため、記入しない。
光圧誘起分子集合形成に基づく蛋白質の結晶作製の研究

光圧を用いれば、溶液中の「好きな位置に好きなタイミングで好きな濃度の」局所的な高濃度ミクロドメインを形成できる。そうして形成した微粒子は、結晶形成への格好の"核"となるのではないか?これが当初のアイディアである。そこで、光圧誘起分子集合形成法を、ニワトリ卵白リゾチームの結晶形成に適用してみた^<11)>。その結果、重水溶液中に光照射1時間数時間で、焦点位置に極めて微小なリゾチーム集合体が確認された。その溶液を24時間静置し、結晶の形成の様子を観察したところ、レーザー未照射の試料では形成されないリゾチームの結晶が明確に観察された。このように、光圧は蛋白質の結晶形成に応用できる可能性が示された。蛋白質の結晶作成に向け、最初の第一歩はレーザー集光位置に蛋白質部分子を捕捉・集合させることである。このような分子捕捉、つまり溶液中において分子を空間的に自在に操作することは、永年の化学者の夢であった。有力なアプローチの一つは、数10μm数10nmの微粒子を操作できる、光ピンセットである。本年度は光ピンセットを用いたヘムタンパク質(ミオグロビン、シトクロムc)およびアミノ酸の捕捉・集合(分子マニピュレーション)について研究を行なった。ヘムタンパク質の重水溶液中に、cw Nd3+ : YAGレーザー(1064nm)を集光すると、焦点位置に直径2μmのヘムタンパク質の集合体が速やかに形成された。分子量が同程度のリゾチームの場合、より小さな集合体を形成するのでさえ数時間以上要した。これらタンパク質の集合体形成時間の違いは、タンパク質中の発色団の有無が関係しているのであろう。すなわち、ヘムタンパク質は、YAGレーザーとの2光子吸収により、捕捉されやすくなったと考えられる。一方、アミノ酸の場合でも、迅速な集合体形成が確認され、液中のアミノ酸クラスタ-を捕捉することにより集合体が形成されることが明らかとなった。このように、ヘムを有した比較的小さなタンパク質や、アミノ酸の様な低分子有機化合物の分子マニピュレーションに対しても、光ピンセットが有効であることがわかった。今年度の成果は以下のようにまとめられる。(1)アミノ酸の光捕捉に成功:アルギニンの重水溶液に1064nmレーザーを集光照射したところ、条件の最適化けと光学系の工夫により、焦点位置にアルギニンの分子集合体を形成(捕捉)することに成功した。また、その振動スペクトルの計測にも成功し、強い光電場中の分子配向も示唆された。(2)ヘム蛋白質の光捕捉制御に成功:ヘム蛋白質の近赤外部の光吸収は、水溶液のpHにより変化する。これを利用し、pHを変化させることにより、ヘム蛋白質の光捕捉挙動のon-off制御を明確に示すことに成功した。すなわち、従来実験的な確証が極めて乏しかった「光共鳴型のナノ粒子補足」を明確に示すことに成功した。最終年度にあたる本年度は、今まで用いてきた集光レーザービームによる分子捕捉ではなく、貴金属ナノ構造に局在するプラズモン増強光電場を用いた分子捕捉の研究に着手した。局在プラズモンを用いた分子捕捉(結晶作製を志向した分子捕捉)には、(1)kW/cm2程度の光強度でナノ粒子を捕捉出来るので光損傷の心配がない、(2)回折限界を超えたナノ空間に粒子を閉じ込められる、(3)大面積化も可能、といったメリットがある。今年度は(1)半導体ナノ結晶のプラズモン光捕捉に成功した、(2)分光学的にプラズモン捕捉の動的挙動を解明した、(3)鎖状高分子の光捕捉にも成功した、(4)光共鳴法の導入により捕捉効率を大きく向上することができた、などの成果を得た。ここでは蛋白質光捕捉の前駆段階となる(3)について述べる。

環境応答型蛍光プローブを持つ高分子を試料とした。水溶液中に溶解しているこのような鎖状高分子のプラズモン光捕捉を試みた。金ナノ構造基板上に光捕捉が顕微画像により観測されたが(右図参照)、その蛍光挙動は複雑であった。すなわち、プラズモン励起に応じて焦点位置の蛍光が増える条件もあれば、逆に消光される場合もあった。また、これらの挙動は照射光強度にも鋭敏に依存した。一方、光照射時の金ナノ粒子近傍の温度を蛍光相関法で高精度で評価することがでた。これにと蛍光スペクトルの解析結果と合わせ、鎖状高分子の光捕捉のモデルの構築を急いでいるところであるまた、一方でカタラーゼなどの蛋白質の結晶化にチャレンジしている最中である。
漢文笑話の研究―江戸笑話の性格と内容について―

本研究は、江戸中期から本格的に作られていった日本漢文体笑話本全体について、版本調査を行い、作者、作品年代、所蔵状況、版本状況などを一覧表にして提示したのち、代表的漢文笑話集について考察したものである。そのうち、漢文笑話本の嚆矢である岡白駒『訳準開口新語』、越中高岡の漢学者寺崎れい洲による笑話本『へん譚』、大阪の学僧霊松道人の『善謔随訳』、河邑玄佑作『前戯録』、江戸の儒者山本北山『笑堂福聚』について、笑話に書き下しと訳文を施し、解釈を加え、執筆の背景を考察した。その結果、各漢文笑話集のもつ特徴およびその文学史的意味を明らかにした。本研究は、江戸中期頃から本格的に作られていった日本漢文体笑話本について、まず、その全体像を見るため、版本調査を行った。ついで、その調査に基づき、作者、作品年代、所蔵状況、版本状況、出版に至る経緯などの一覧表を作成した。その後、調査した漢文笑話集30数種の作品集の中から、漢文笑話本の嚆矢である『訳準開口新語』(『未翻刻江戸小咄本十一集』、『噺本大系第20』、および『日本漢文小説叢刊』所収書)を選び、作品訓読を行い、個々の笑話100話について、先行する江戸小咄・先行する中国笑話・中国由来の典故・日本由来の典故・その後の日本小咄への影響に関する一覧表作った。また、作品の特徴、中国笑話とのかかわり、その後の漢文笑話への影響などについて分析し、これらの調査・考察結果を、論文「漢文笑話『訳準開口新語』について」(『富山大学人文学部紀要』第53号)として発表した。一方、『善謔随訳』『〓譚』などの笑話本についても考察を行い、「遊廓案内とその物語『風月機関と明清文学』」(『東方』356)の中で、笑話における江戸の遊廓文化の描写という側面から報告した。また、越中高岡の漢学者による笑話本『〓談(譚)』を、作品の特徴、作品成立の背景の面から考察し、「高岡の漢学者・寺崎脇洲-その笑話「〓談」の世界」(『富山大学人文学部紀要』第54号掲載予定)としてまとめた。「〓談」に関しては、調査の中で草稿本も発見し、刊本所収以外の作品についても考察することが叶った。また、「〓談」の著者寺崎には、漢文笑話集「〓談」以外に漢文説話集・脇洲餘珠」(笑いのエッセンスを含む)が存在することを確認し、地方における漢文受容の実態を具体的に考察しているところであり、この成果は次年度以降に発表する予定である。本研究は、江戸中期頃から本格的に作られていった日本漢文体笑話本について、まず、その全体像を見るため、版本調査を行ったが、今年度は、その調査および作品読解に基づき、個別の作品の分析と特徴について考察した。とりわけ、越中高岡の漢学者による笑話本『困譚』を、作品の特徴、作品成立の背景の面から考察し、「高岡の漢学者・寺崎?洲一その笑話「困譚」の世界」(『富山大学人文学部紀要』第55号)、「日本漢学者寺崎?洲與笑話集《困譚》」(『海外漢籍與中国文学研究国際学術研討会論文集』)としてまとめた。「困譚」に関しては、調査の中で草稿本も発見し、刊本以外の作品についても考察することが叶った。また、「困譚」の著者寺崎には、漢文笑話集「困譚」以外に漢文説話集・?洲餘珠」(笑話を含む)が存在することを確認し、地方都市における漢文受容の実態を具体的に考察しているところであり、この成果は次年度以降に発表する予定である。また、これら一連の研究成果および地方文化に与えた影響については、『江戸の笑い』(桂書房)として今春出版予定である。一方、江戸中期の笑話本『善諺随訳』と『前戯録』についても考察を行ったが、前者の解釈と分析を中心とした成果は、『富山大学人文学部紀要』第56号に「『善謔随訳』を読む」と題して投稿中である。このような一連の成果は、日本の漢文学の受容と展開、訓読の多様性、江戸小咄における漢文笑話の役割、地方における漢学振興と笑話の作用などの研究において、先行論著にない具体性と新奇性を備えていると確信する。

25年度は、江戸中期頃から本格的に作られていった日本漢文体笑話集のうち、『笑堂福聚』、『訳準笑話』などの版本調査を行いつつ、主に作品の訳読、および個別の作品の特徴の分析、類話の調査を進めた。中でも、『笑堂福聚』については全作品の訳読を終了し、一話ごとの注釈・類話の調査も終えている。また、作者である山本北山が笑話作成に当たって、当時の学問の潮流に対する批判を込めたことを具体的に確認した。一方、江戸中期の笑話本『善謔随訳』と『前戯録』についての考察成果を論文として発表した。前者は、作品の書き下しおよび現代語訳と注釈、小咄本の影響と他の笑話とのかかわりを中心とした論考で、『富山大学人文学部紀要』第61号に「『善謔随訳』を読む(2)」と題して投稿中である。また、後者は、『富山大学人文学部紀要』第59号に、「『前戯録』を読む」と題して既に発表したが、この論考は、作品の書き下し文および現代語による訳文を示したのち、注釈を施し、その特質の解明を行ったものである。その結果、本『前戯録』は、韻文と散文により、中国の様々な文のスタイル「笑話」「送序」「記事」「詞」「式」「伝」などをまねて戯作化したユニークな狂詩狂文集であり、漢文戯作の一作品であるが、いわゆる漢文笑話集そのものではない。しかし、笑話(本作品では「雑話」という)部分は戯作制作における重要な一つのスタイルであったことなどを明らかにした。このような一連の考察によって、日本の漢文笑話の展開、江戸小咄とのかかわり、江戸の文人における漢文笑話の持つ意味、作品集ごとの特質と編纂の意図、漢文学習における漢文笑話の効用などの側面について、新たな知見を得ることができた。本研究の目的は、主に、1江戸中期頃から本格的に作られた日本漢文体笑話小説を取り上げ、まず、作品の種類と版本について具体的に把握する。次に2特徴的作品集をとりあげ、作者および作品の出典、江戸小咄との影響関係を検討する。同時に、3当時日本に輸入された中国笑話書の版本、その和刻本の調査により、書誌・蔵書などからも漢文笑話の文学的バックボーンを実証的に示すことであった。24年度は、昨年度から進めてきた漢文笑話集『へん譚』に関する考察を『漢文で熟した富山の文化江戸の笑い』として上梓し、『へん譚』の特徴を解明したのみならず、漢文笑話の広がり及び正確な漢文を書くことの地方における苦心、『へん譚』を出版するに至った経緯と、作者の編集意図を明かにした。また、漢文笑話集『善謔随訳』について、各話の特徴、江戸小咄および中国笑話との影響関係を実証的に示し、『富山大学人文学部紀要』に「『善謔随訳』を読む(一)」と題する論考を発表した。一方、『前戯録』の全作品についても解説を試み、やはり各話の特徴、江戸小咄および中国笑話との影響関係を実証的に示し、出版に至る経緯と作者の編集意図を探った。また、『前戯録』が出版された明和前後の京都の狂詩狂文界を考察の視点に加え、本作品が狂詩狂文世界を背景に中国の文学形式を模倣して成立したものであると結論した(『富山大学人文学部紀要』第58号に投稿中)。加えて、『笑堂福聚』の解読に取り掛かっている。これによって、江戸時代の代表的漢文笑話の特徴およびその文学史的意味を明かにできたものと思われる。論文の発表数および新たな資料の発見など、おおむね予定通りである。25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでの研究期間において、論文6編(うち2本は中国で発表)および著書一冊を上梓し、所期の目的である漢文笑話テキストの調査・解読を計画通りに進めてきた。加えて、いわゆる漢文笑話以外に漢文で記された筆記類にも多くの笑話が取り入れられていること等、新たな発見もあり、今後の江戸漢文研究の展開につながる成果を出し得ると思われる。個々の作品集の十分な読解及び類話間の影響について考察を継続する。25年度は、本研究の最終年度に当たる。未だ考察し終えていない幾つかの江戸漢文笑話集の解明と共に、中国笑話との比較の視点によって、日本の江戸漢文笑話の特徴を明確にすることに力を注ぎたい。また、漢文笑話の作家について、日中笑話作品の作者の比較による日本側作家の特徴、漢文笑話編纂の意図についてまとめたい。
金属イオン担持アパタイトを用いた有機無機複合化薬物担体の開発

本年度は、ポリ乳酸(PLA)コーティングによりタンパク質医薬品の放出性を制御することを目的とした。具体的には糖尿病の治療薬であるインスリンを結晶性の異なる亜鉛含有水酸アパタイトに担持させ、PLAのコーティング量を変えて放出性の制御を行った。また、2週間のインスリン放出実験を行い、薬物放出の影響を明らかにした。一連の製剤化処理がインスリンの二次構造に及ぼす影響を明らかにした。また慢性貧血の治療薬であるエリスロポエチンにインスリンと同様の製剤化処理を行い、動物実験によるin vivoでの薬物放出性とその効果を評価した。エバポレート法によりPLAコーティングをすることにより、細孔内部だけでなく粒子表面までコーティングすることが可能であった。また、PLA20mg以上で粒子表面がコーティングされ、インスリンの初期バーストを抑えることができた。また、合成温度の高い粒子ではPLAを30mgコーティングすることで、インスリンを13日間徐放することができた。また製剤化処理過程において、インスリンの2次構造は変化することなく、変性しないことがわかった。また、インスリンと同様の処理を行ったエリスロポエチン製剤ではin vivoで14日間のエリスロポエチンの放出が確認された。薬物徐放性を得るために多孔質粒子の細孔分布制御とタンパク質の吸着条件の最適化を目的として実験を行った。水酸アパタイトと金属イオン含有水酸アパタイトは湿式法で合成した。多孔質粒子はスプレイドライを用いて作製した。作製条件の濃度、噴霧圧を制御することにより細孔分布の変化が確認された。その分布は2060nmであった。また粒子サイズは、平均粒子径2.530μmの粒子の作製に成功した。タンパク質の吸着では、結晶子サイズや添加した金属イオンの影響を観察するために、合成温度や金属イオン濃度の異なる水酸アパタイトを作製し、等電点、分子量の異なる6種類のタンパク質を用いてタンパク質吸着実験を行った。吸着実験の結果、純粋な水酸アパタイトでは、単位面積当りの吸着量は、合成温度に従い上昇したが、単位重量当りの吸着量では40度で合成したものが最も高い吸着量を示すことがわかった。また、タンパク質との相互作用の指標となる吸着平衡定数はすべてのタンパク質で合成温度の高いものほど高いことがわかった。亜鉛イオンを含有した水酸アパタイトでは、単位面積当たりの吸着量は、合成温度に従い上昇するが、特に60度以上で大きく吸着量が増加した。単位重量当りの吸着量では純粋なアパタイトのようにピークは持たず、合成温度による差は見られなかった。吸着平衡定数は、純粋なアパタイトど同様に合成温度に従いすべてのタンパク質で上昇した。また、亜鉛イオン濃度の異なるものの吸着実験では吸着平衡定数が変化することが確認された。亜鉛イオンを0.10.5molを添加した水酸アパタイトでは、酸性タンパク質、中性タンパク質との吸着平衡定数は高くなっており、塩基性タンパク質では弱くなっている。しかし、亜鉛イオンを1mol含有させたものでは、すべてのタンパク質において相互作用が弱くなった。これらの結果からタンパク質との相互作用を制御できることがわかった。今後、これら相互作用とタンパク質放出性の関係を検討する。薬物担体を開発する上で、タンパク質医薬が失活することなく、安定に吸着することが出来、放出性を制御することが重要である。そこで本年度は、昨年度までに開発した薬物担体へのタンパク質吸着を行い、その安定性の評価と、表面コーティングによるタンパク質の放出制御の検討を行った。タンパク質の吸着では、合成温度や金属イオン濃度の異なる水酸アパタイトを作製し、等電点、分子量の異なるアルブミン、カタラーゼ、グロブリン、ヘモグロビン、チトクロームc、リゾチーム、インスリンの7種類を用いてタンパク質吸着実験を行った。吸着したタンパク質の分析は、赤外分光法、ラマン分光法を用いて行った。吸着したタンパク質は単分子で吸着しており、その2次構造は変化しておらず、タンパク質の薬理効果を失うことなく、担体に吸着し、放出することが出来ることがわかった。放出性の制御では、生体分解性を有するポリ乳酸を用いてコーティング技術の検討を行った。浸漬法、乾燥法、エバポレータ法の3つのコーティング方法の検討を行った。浸漬法、乾燥法では、共にコーティングしていないサンプルよりも、放出を抑えることが出来たが、放出の初期に現れる初期バーストを抑えることが出来なかった。エバポレータ法では、初期バーストを抑え、7日間のインスリンの持続的な放出を確認することが出来た。このことより、エバポレータ法によりコーティングすることで、均一に粒子をコーティングすることが出来、かつ、放出性を制御することが可能であることがわかった。

また、合成温度の高い粒子ではPLAを30mgコーティングすることで、インスリンを13日間徐放することができた。また製剤化処理過程において、インスリンの2次構造は変化することなく、変性しないことがわかった。また、インスリンと同様の処理を行ったエリスロポエチン製剤ではin vivoで14日間のエリスロポエチンの放出が確認された。
光学活性高分子を用いるキラル分離に関する研究

1.フェニル基上の様々な位置に、メチル基とクロロ基あるいはメチル基とフルオロ基を同時に有するセルロースやアミロースの2置換フェニルカルバメート誘導体を合成し、置換基の位置およびその種類の光学分割能におよぼす影響について調べた。多糖誘導体の光学分割能は、フェニル基上の置換基の位置、種類によって大きく異なり、セルロース誘導体では、メタおよびパラ位に置換基を有する誘導体が極めて高い分割能を示したのに対し、オルト位に置換基を有する誘導体は、置換基の種類にかかわらず分割能は低かった。一方、アミロース誘導体の場合は、オルト位に置換基を有する誘導体が、最も高い光学分割能を示した。2.パラ位にトリメチルシリル基を有するセルローストリス(4-トリメチルシリルフェニルカルバメート)(CTSP)が、HPLC用のキラル固定相として高い光学分割能を示し、クロロホルムに溶解することを見いだした。CTSP存在下、様々のキラルアミン、酸、アルコールが重クロロホルム中、^1HNMRで不斉識別され、CTSPが新規な高分子キラルシフト試薬としても有効であることが分かった。3.フェニル基上にキラルなカルバモイル基を有する光学活性なフェニルアセチレン誘導体を合成し、ロジウム触媒を用いて重合した。得られたポリマーは、モノマーには見られない強い誘起CDが長波長領域(300500nm)に観測された。キラルな側鎖の影響で、主鎖が左右どちらか一方向にねじれたらせん構造を有しているためと考えられる。この光学活性ポリマーをキラル固定相として用いたところ、トレガ-塩基誘導体、スピロピラン誘導体、ベンゾインなど様々なラセミ体を光学分割することができ、新規な高分子系キラル固定相として有用であることがわかった。側鎖の光学活性基だけでなく、主鎖のキラリティー、おそらく一方向巻に片寄ったらせん構造が不斉識別に重要な役割を演じているものと考えられる。
造血幹細胞の発生と分化転換を制御する遺伝子群の同定

本研究では、マウス胎生中期に造血幹細胞がどのようにしてAGM領域ヘマンジオブラストから発生してくるのか、そして成獣マウスの損傷臓器に骨髄細胞がどのようにして移動していくのか、という二点の解明を目的とした。まず我々はES細胞由来ヘマンジオブラストでは発現せず、成獣骨髄造血幹細胞に特異的に発現する分子を同定した。そこには、SHP1,c-mp1,Nore1などの既知遺伝子に加えて、機能未知の遺伝子(コード名S76)が含まれていた。S76 mRNAは造血系細胞と胎性組織にのみ発現し、膜タンパク質をコードしていた。S76の発現抑制により造血前駆細胞の増殖能が著しく低下し、肥満細胞株のサイトカイン応答性が上がったことから、S76遺伝子産物は血液細胞のサイトカイン応答を制御する新しい因子である可能性が示唆された。一方、骨髄細胞の動員頻度が高まっている筋変性疾患マウスで高発現する分泌性タンパク質の中から、炎症応答に関与してそうな分子として新規プロテアーゼRAMPおよびケモカインBRAKを同定した。両者とも骨格筋と脳で発現し、分化転換が高頻度におこるmdxマウス筋の再生筋に存在する。これらの分子の生体内での機能を明確にするため、我々は遺伝子改変動物を新たに作出した。上記の研究に加えて、造血幹細胞遺伝子Meis3やRunx1の新しい機能を見出し、生理的な組織再生がおこっている卵巣や子宮での分子解析も広く進めた。まだ一端が見えてきたにすぎないが、本基盤研究で得た基礎データを基にして、これらの候補分子が造血幹細胞の発生と分化転換にどのように関与しているのか、を今後明らかにしていく計画である。ES細胞を2.75日分化誘導した胚様体に存在するヘマンジオブラストと、骨髄造血幹細胞とをセルソーターにて分取し、RDA法とアンプリコンサザンブロット解析により、造血幹細胞で発現上昇する遺伝子を39種類(既知24、機能未知15)同定した。その中の機能未知遺伝子S76,C1を標的として選び、siRNA-EGFPレトロウイルスベクターを利用してそれらのmRNA発現を特異的に抑制させた。コントロールsiRNA-EGFRレトロウイルスを感染させた培養系ではEGFP+CD45+(血球)細胞が全体の約15%であったのに対して、同等の感染価のS76あるいはc1 siRNA-EGFPレトロウイルスを感染させた培養系のEGFP+CD45+細胞の比率は著しく低下した。TPOを添加した無血清培養系でのin vitro培養において、S76遺伝子の発現抑制は骨髄造血幹細胞の増殖を阻害した。しかし、血清とIL-3,IL-6を添加した培地では、S76を抑制したとしても骨髄造血幹細胞はin vitro増殖したことから、この遺伝子産物はTPO/Flt3Lを介した造血幹細胞シグナル伝達に関与している可能性がある。一方、C1遺伝子の発現抑制は、培養条件にかかわらず骨髄造血細胞のin vitro増殖を抑制した。C1 mRNAの抑制は血管内皮様細胞株の増殖も部分阻害したため、C1遺伝子産物は、細胞周期あるいは細胞生存に関わっていると推察される。さらに興味深いことにC1 mRNAの抑制はS76遺伝子の発現も抑制した。したがって、C1はS76の上流で作する。S76,C1ともに遺伝子産物の実体は相同性・モチーフ検索からは不明であるため、今後はそれぞれのcDNAがコードするタンパク質の局在や結合パートナーの検索および遺伝子破壊マウスの作製によりS76,C1遺伝子の実体と機能の解明に挑む。我々は純化したESヘマンジオブラストと成獣骨髄造血幹細胞との間のmRNA発現比較により、後者で高発現する遺伝子を20種類以上同定した。

そこには、SHP1,c-mp1,Nore1などの既知遺伝子に加えて、機能未知の遺伝子(コード名S76)が含まれていた。S76 mRNAは非造血系細胞ではわずかにしか発現しておらず、骨髄においてはc-Kit^+Sca-1^+Lin^-CD34^+細胞分画よりc-Kit^+Sca-1^+Lin^-CD^34^-細胞分画でより多く産生されていた。cDNA塩基酸配列情報から、S76 mRNAは膜タンパク質をコードしていると予測された。次に、S76の機能を探索する目的で、造血幹細胞のin vitro培養系にS76 mRNA発現を抑制するsiRNA-EGFPレトロウイルスベクターを感染させた。得られたEGFP陽性細胞をコロニーアッセイしたところ、空ベクター感染コントロールと比べてサイトカイン応答性の造血前駆細胞数が著しく低下していた。一方、c-mp1 cDNAを強制発現させたMC/9肥満細胞株トランスフェクタントにおいてS76遺伝子の発現を抑制させたところ、IL-3やTPOに対する増殖応答が逆に昂進した。以上の結果は、S76遺伝子産物が血液細胞のサイトカイン応答を制御する新しいコンポーネントである可能性を示唆する。S76遺伝子の造血発生における役割を明確にすることをめざして、S76遺伝子欠損マウスを作出した。このマウスではS76遺伝子座にVenus(変異型GFP)cDNAをノックインされており、期待通りS76ヘテロ欠損マウスの末梢血では、Lin^-分画の一部のみがVenus陽性であった。今後、このマウスの胎生期造血を詳細に解析することで、S76遺伝子の機能のみならず造血幹細胞発生の新たな制御因子の存在を証明できるものと期待している。
光ー電子コインシデンス装置の試作研究

初年度・二年度において試作した装置をさらに改良し、いろいろな測定を試みた。1.装置の改良試作した装置の中心は中心軌道半径30mmの同心半球型電子アナライザーと円筒形4電極レンズである。本年度において、高圧電源及びデジタルマルチメーターを補助金により購入し、電子レンズの印加電圧をより正確かつ能率的に設定制御できるよう改良した。また静電レンズの改良を行い、装置全体をマイクロコンピューター制御とした。2.ヘリウムの測定装置の性能検定のためヘリウムの電子エネルギーロススペクトルを測定した。アナライザーの電子通過エネルギー10eVで最高95meVの分解能を得、この装置をエネルギーロスモードで使用したときほぼ当初計画通りの性能を得た。3.メタノール・エタノールの測定衝突エネルギー100eV(散乱角0°、2.5°)および15eV(散乱角22.5°)においてこれらの分子の電子エネルギーロススペクトルを測定した。メタノールの100eVのスペクトルにおいて、6.5、7.4、8.0、8.8、9.8、11.4eVの位置にバンドがみられ文献をもとに帰属を行った。同様な条件でエタノールでは、6.3、7.5、7.9、9.1、10.2、11.0eVに吸収のピークがみられそれぞれ帰属を行った。4.ベンゼン・トルエン・キシレンの測定ベンゼンの衝突エネルギー25eV角度10°でのスペクトルには、6.4、7.1eVに強い吸収が4.0、5.0eVに弱い吸収が見いだされ、これらを順に^1B_<1u>、^1E_<1u>、^3B_<1u>、^1B_<2u>に帰属した。トルエンは6.2、6.8eVに強い吸収が、4.3、4.9eVに弱い吸収が見つかった。第一年度である本年度では、装置の設計・製作と予備実験を行った。1.衝突室の試作試料として希ガスから有キ化合物まで幅広く取り扱えるよう排気系の配置に工夫した高真空衝突室(直径45cm高さ40cm)を設計し、特注した。本補助金により購入したターボ分子ポンプ(島津製作所TMP-550)により排気し、到達真空度5×【10^(-7)】Torrを得た。衝突室中央に回転台を設け、散乱角度依存性測定が可能なようにした。ヘルムホルツコイルにより衝突領域での地磁気の影響を10mG以下(自作の磁力計にて測定)にした。2.電子のエネルギー分析電子線源として、タングステン熱陰極、静電界型ズームレンズ、偏向電極をもった電子銃を自作した。電子エネルギー分析器は、静電界偏向方式の同心半球型のものを自作した。電子の検出は現有の微少電流計により行った。電子の補集効率、ズームレンズの収差、各電極への印加電圧等の調整を行いながら、電子のエネルギー分析の予備実験を行った。レンズの収束性能や分析器の分解能は、ほぼ設計通りの良好な結果が得られた。3.ヘリウムの電子エネルギーロススペクトルの測定ヘリウムを試料にし、電子エネルギーロススペクトルを測定し、20eV領域に電子励起状態に対応する信号を得た。試料導入による装置全体の動作は非常に良好であり、コインシデンス実験を行うに不可欠な長時間の安定性を確めた。しかし電子エネルギー分解能はまだ不十分であった。4.発光スペクトルの測定水素,窒素などの電子衝撃、発光スペクトルを測定し、高感度であることを確認した。
スピン物性と電子相関を活用した分子素子設計のための理論手法開発

スピントロニクス応用に向けた、金属表面上の吸着分子における磁性について、分子の特性と電子相関効果の両方を取り扱う方法として、第一原理計算から有効模型を決定しそれを数値くりこみ群で解析する、2つの異なる手法を組み合わせた理論手法の開発を行った。具体的には、多種多様な近藤模型を高速に取り扱うことができる数値くりこみ群の計算パッケージを開発した。またそれを利用した金属表面上の遷移金属フタロシアニン分子における磁性の理論研究を進め、Mnフタロシアニン分子内の集合的スピン状態による近藤効果や、Feフタロシアニン分子での近藤効果とスピン軌道相互作用の競合現象の解明と言った成果を得た。研究計画に沿って、数値くりこみ群計算の高速性と汎用性を高めるために、Fortran90による数値くりこみ群プログラムの改良とJavaによるインターフェース用のライブラリの作成を進めた。その結果、数値くりこみ群プログラムに関しては、これまでの倍の速度での計算が可能になった。また、作成したJavaのライブラリを使うことによって、多軌道・多チャンネル模型、磁気相互作用がある場合、局在スピンにおいてスピン軌道相互作用由来の磁気異方性が存在する場合など、様々な模型に対して、簡単なプログラムを作成するだけで、Fortran90による数値くりこみ群プログラムが必要とする初期状態の情報やインプットを作成できる状態になった。作成したプログラムを用いて以下の様な実績を上げた。1)Pb(111)上のMnフタロシアニン分子において、リガンドとの相互作用とMn原子内でのフント結合によって、集合的なスピン状態による空間的に広がった近藤効果が現われることを解明した。空間的な広がりや、得られた近藤共鳴状態のスペクトル形状は走査トンネル顕微鏡の実験結果とよく一致した。この成果はPhysical Review Bに掲載された。2)Au(111)上のFeフタロシアニン分子における、近藤効果と磁気異方性の競合と、それが走査トンネル顕微鏡による分子マニュピレーションによって制御できることを実験グループと共同で明らかにした。この研究内容については、現在投稿論文を準備中である。初年度に行う予定であった、数値くりこみ群計算の高速化とJavaインターフェースの構築が完了し、次年度の課題であった多軌道模型における解析に研究を進めることが出来たため、当初の計画以上に進展していると判断した。研究計画に沿って、数値くりこみ群計算の高速性を高めるために、プログラムコード内のボトルネックとなっていた行列要素の演算部分を行列積計算の高速ライブラリに置き換える作業を進めた。その結果、特に対称性が低く扱う行列サイズが大きくなる系において30倍程度の高速化を成果として得た。さらに、動的磁化率の計算モジュールを実装した。その結果、走査トンネル顕微鏡(STM)で観測される非弾性スピン反転スペクトルを、近藤効果の影響も含めて議論することが可能になった。この計算手法をAu(111)表面上のFeフタロシアニン分子に対するSTM観察結果の解釈に応用し、磁気異方性が近藤効果より小さい場合と大きい場合では非弾性スピン反転励起過程がトンネル電流に占める割合が異なり、スペクトル形状が大きく変化することを明らかにした。この成果は現在論文投稿中である。これらの研究と並行して、分子における磁気異方性とそれに与える基板の影響をモデル化し、モデル内のパラメータを第一原理計算から見積もることで、吸着分子における磁気異方性を系統的に理解する理論を構築した。また、超伝導を示すSi(111)上のIn薄膜に遷移金属フタロシアニン分子を吸着させた場合に、Inの超伝導特性がどのように変化するかについて、実験との共同研究を進めた。Mnフタロシアニンでは超伝導転移温度が低下し、Cuフタロシアニンでは転移温度が上昇すること、これらの違いはフタロシアニン分子の磁性を担うd軌道の形状の違いから生じていることを明らかにした。この成果はNanoLettersに掲載された。1)Au(111)上のFeフタロシアニン分子における近藤効果と磁気異方性の競合における、境界や磁場応答について詳細に調べ、スイッチング機能の可能性を探る。2)磁場ではなく、電界でスイッチング可能な系の探索を行う。3)非弾性スピン反転過程の計算を可能にするプログラム拡張を行う。4)スペクトル計算をより高精度化する手法(z-averaging等)の実装を行う。5)模型パラメータを第一原理計算から抽出する方法について探り、より具体的なシミュレーターを構築出来ないか研究を進める。表面界面物性理論9月のPsi-k 2015国際会議出張に合わせて、研究所(Donostia International Physics Center)に2週間滞在したため、今年度の旅費支出が当初計画よりも多くなった。そのため計算ノードの増設に予算が足りなかったため、次年度予算と合わせて計算機の増強費用とすることにした。次年度予算内から50万円を追加して、計算ノード1台を購入する
湿潤汚損面における局部放電の放電形態と発光スペクトルおよび電流との関係

塩化ナトリウム,塩化カリウム,塩化マグネシウムそれぞれの水溶液を用いて連側的なドライバンド放電と間欠的なドライバンド放電のシュリーレン法による密度変化を観測した。その結果,放電のチャネルと衝撃波が観測された。間欠的なドライバンド放電の衝撃波の進展特性は電解質の種類に関わらず同様であった。一方,放電チャネルの密度変化領域は間欠的なドライバンド放電の場合に比べて連続的なドライバンド放電のほうが大きい傾向を示した。シュリーレン法による密度変化の観測と並行して,水溶液の抵抗率を変化させた場合のドライバンド放電の特性について検討した。上記3種類の電解質を用いて水溶液の抵抗率を4段階に変化させて,電圧・電流波形,光波形,スペクトル分布,窒素および電解質に起因するスペクトル強度の時間変化等の測定を行い,同時に放電の静止写真を撮影した。その結果,直列抵抗の値によって,アーク的なドライバンド放電とグロー的なドライバンド放電が観測され,放電形態は電解質の種類および水溶液の抵抗率に関わらず連続的な放電電流で決定され,閾値は24mAであることを明らかにした。なお,水溶液の抵抗率が高い場合は,間欠的な放電は現れないが,窒素のスペクトル分布から推定された放電温度により,電流の増加に伴ってグロー的な放電とアーク的な放電へと変化することが分かった。また,アーク的なドライバンド放電の領域では,電解質に起因するスペクトル強度は電解質に大きく依存し,塩化ナトリウムの場合,ナトリウムのスペクトル強度電流とともに増加し,その増加割合は水溶液の導電率の増加とともに増加することが分かった。以上のことから,コロナやスパークと呼ばれるドライバンド放電はグロー的な性質を持ち,24mAを境にアーク的なドライバンド放電へと遷移することを明らかにした。ろ紙に起因する不要なスペクトルを避けるためシリカろ紙に変更し,セラミック板上に1 cmの間隙を空けて対向させて配置し,電解質水溶液で湿潤させ,交流電圧を印加して滞留性局部放電を発生させた。窒素分子の発光スペクトル(336.6 nm)とアークの特徴的なスペクトルである電解質の発光スペクトル(ナトリウム: 589.3 nm,マグネシウム: 518.1 nm,カリウム: 766.8 nm)を観測波長として選んだ。モノクロメータでこれらの波長を選択し,光電子増倍管を用いて電気信号に変換し,電圧・電流波形と同時に観測した。また,カメラで発光の様子を撮影した。3種類の電解質に対して,直列抵抗を3段階で変化させて観測を行った。測定の結果,次のことを明らかにし,一部を国内外の学会で発表した。1)パルス状電流が現れるときにはパルス状の発光スペクトルが,連続電流の場合には継続した発光スペクトルが現れた。これらは,発生時刻が一致しており,いずれのスペクトルでも同様であった。2)放電電流が比較的小さい(直列抵抗が大きい)場合,いずれの電解質でもパルス状電流が支配的であり,電解質に比べて窒素の発光スペクトルが強かった。発光の様子からは,放電の根元で電解質に起因する弱い発光が観測されたが,放電路の大部分は窒素の発光であった。3)放電電流が大きくなるに従い,電圧の半サイクルの中で継続した電流が現れ,いずれの場合にも電解質の発光スペクトル強度は徐々に大きくなった。一方,窒素の発光スペクトル強度は大きく変化しなかった。発光の様子からは,放電電流が大きくなるに従い放電の根元から中央部に向けて電解質に起因する発光が広がった。以上のように,放電電流の大きさによってグローの性質を持つパルス状の放電とアークの性質を持つ持続的な放電の割合が時間的にも空間的にも変化することを明らかにした。3種類の電解質に対して,直列抵抗を3段階で変化させて滞留性局部放電を発生させ,窒素ならびに電解質に起因するスペクトルの時間変化,電圧・電流波形および放電発光の観測を行った。測定の結果,放電電流の大きさによって電流パルスからなるグローの性質を持つ放電とアークの性質を持つ持続的な放電の割合が時間的にも空間的にも変化することを明らかにした。局部放電の特性と関連して,ナノ秒パルス電圧印加の水上沿面放電の回転温度と振動温度の計測を行い,水溶液面で生じる放電の特性を明らかにした。これらの結果の一部を国内外の学会で発表した。以上のように,当初の計画していた内容をほぼ終了し,成果の公表も行った。そのため,おおむね順調に進展していると判断した。3種類の電解質に対して,直列抵抗の値を前年の実験条件に加えてさらに3段階で変化させて観測を行った。合計6段階の直列抵抗の変化に対して,次のことを明らかにし,それらの一部は国内の学会で発表した。また,これまでの成果から,局部放電の電流と放電の形態との関係を明らかにしたので,それらをまとめて学会論文として公表した。得られた主な結果は以下のとおりである。(1)電流の大きさによって,グローの性質をもつパルス状の放電形態からアークの性質を持つ連続的な放電状態へ変化し,その境界における電流値はおよそ数mAである。電流の値は,一般にドライバンドアークの開始電流として知られている値と同程度であり,ドライバンドアークの開始は連続的な局部放電の開始を意味することを明らかにしたことは極めて意義が大きい。(2)グローの性質をもつパルス状の放電形態からアークの性質を持つ連側的な放電状態への変化の境界の電流値は電解質に依存せずほぼ一定である。

(3)電解質に起因する放電の発光スペクトルの強度は電流値の増加とともに増加するが,空気の成分である窒素に起因する放電の発光スペクトルの強度は電流値に依存せずほぼ一定である。(4)電解質に起因する放電の発光スペクトルと空気の成分である窒素に起因する放電の発光スペクトルの電流値に対する変化は電解質によって若干異なる。これらのことは,放電の発光による影響が電流の値によって異なるとともに,電解質の種類にも依存することを示唆している。(5)連続放電の電流値は電解質に依存せず,直列抵抗の増加とともに減少する。一方,パルス状放電の電流は見かけの電流であるために,そのピーク値は意味をもたない。(6)レーザシュリーレン法により局部放電を観測した結果,放電の密度変化を明確に捉えることができた。3種類の電解質に対して,前年に加えて直列抵抗の値をさらに3段階で変化させ,窒素ならびに電解質に起因するスペクトルの時間変化,電圧・電流波形および放電発光の観測を行った。その結果,電流の大きさによって,グローの性質をもつパルス状の放電形態からアークの性質を持つ連側的な放電状態へ変化し,その境界の電流値は電解質によらずほぼ一定であることを明らかにした。また,レーザシュリーレン法により放電部分の密度変化を観測することができた。さらに,これらと関連して,ナノ秒パルス電圧印加時の水上沿面放電の電圧・電流波形のシミュレーションを行い,放電部分と水溶液部分の接触状態のモデル化を含む回路モデルを開発し,国内外の学会で発表した。以上のように,当初の計画内容をほぼ終了し,成果の公表も行っているので,おおむね順調に進展していると判断した。塩化ナトリウム,塩化カリウム,塩化マグネシウムそれぞれの水溶液を用いて連側的なドライバンド放電と間欠的なドライバンド放電のシュリーレン法による密度変化を観測した。その結果,放電のチャネルと衝撃波が観測された。間欠的なドライバンド放電の衝撃波の進展特性は電解質の種類に関わらず同様であった。一方,放電チャネルの密度変化領域は間欠的なドライバンド放電の場合に比べて連続的なドライバンド放電のほうが大きい傾向を示した。シュリーレン法による密度変化の観測と並行して,水溶液の抵抗率を変化させた場合のドライバンド放電の特性について検討した。上記3種類の電解質を用いて水溶液の抵抗率を4段階に変化させて,電圧・電流波形,光波形,スペクトル分布,窒素および電解質に起因するスペクトル強度の時間変化等の測定を行い,同時に放電の静止写真を撮影した。その結果,直列抵抗の値によって,アーク的なドライバンド放電とグロー的なドライバンド放電が観測され,放電形態は電解質の種類および水溶液の抵抗率に関わらず連続的な放電電流で決定され,閾値は24mAであることを明らかにした。なお,水溶液の抵抗率が高い場合は,間欠的な放電は現れないが,窒素のスペクトル分布から推定された放電温度により,電流の増加に伴ってグロー的な放電とアーク的な放電へと変化することが分かった。また,アーク的なドライバンド放電の領域では,電解質に起因するスペクトル強度は電解質に大きく依存し,塩化ナトリウムの場合,ナトリウムのスペクトル強度電流とともに増加し,その増加割合は水溶液の導電率の増加とともに増加することが分かった。