hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
キイロショウジョウバエ概日時計機構における温度感受性振動系の解析

本研究ではキイロショウジョウバエ概日活動リズムを制御する時計機構に関して、(1)温度感受性時計がどのような機構で振動するのか、また、(2)温度感受性時計が光感受性時計とどのように協調して概日リズムを制御するのかの2点について解析を行い、以下の成果を得た。恒明温度周期下から恒明恒温条件への移行でリズムが数サイクル継続すること、恒明下で20°Cへの単一温度変化でリズムが誘発されることがわかった。温度ステップ変化後、PER、TIMともに周期変動が誘発されることから、温度のステップ変化が、PER、TIMなど時計分子の量的変動を介して概日時計の振動を誘発することが示唆された。無周期突然変異系統での実験結果から、温度による振動にはCYC、CLKが必要であることも示唆された。PERの発現を指標として温度周期下で駆動する時計細胞を探索し、脳側方部ニューロン群(LNs)でPERが低温期に発現することが示された。LNを欠失したdisco系統では、温度周期下でも内因的な活動リズムは発現しないことから、上記の結果とあわせて、LNが温度周期下でのリズム発現に主要な役割を担うことが示唆された。クリプトクロームの機能欠損をもつcry^b系統では恒明条件下で長周期(LPC)と短周期(SPC)の2つのリズムを発現する。抗PER抗体を用いた免疫組織化学の結果は、SPCはLNと一部の脳背側部ニューロン群(DN)が、LPCは残りのDNによって制御される可能性を示唆した。光周期と温度周期への同調実験の結果、SPCはより温度同調性が強く、LPCは光同調性の振動体により制御される可能性が示唆された。この結果は、温度周期下でのリズム発現にLNが主要な役割を担うことともよく一致する。cry^b系統の行動リズムの解析から、SPCとLPCは相互作用により通常同調するが、SPCがLPCに対してより強力な同調作用を持つことがわかった。本年度は光受容器の欠損系統を用いた温度感受性時計機構の概日リズムへの関与の解析と恒明・温度周期下で駆動される概日リズムの振動機構の分子レベルでの解析を行い以下の結果を得た。1.複眼・単眼を欠損したso、クリプトクロームを欠損したcry^b、およびeyeletを含むすべての光受容器の光受容能を欠損したglを用いて、光同調性および温度同調性を解析したところ、glを除いて、光周期にも温度周期にも同調することがわかった。gl系統は多くの個体が不明瞭なリズムを示すが、光同調はほとんど見られなかった。野生型は常に光周期に対してのみ強い同調性を示した。光周期と温度周期を同時に与えた場合、soは温度周期が短い場合(T=22時間)には温度周期のみ同調し、温度周期を長く(T=26時間)すると光周期に同調した。一方、cry^bは光(T=25h)、温度.(T=22h)では、光と温度にそれぞれ同調する成分が現れ、明期と低温期が重なったところでのみ活動が現れた。光(T=22h)、温度(T=26h)の周期下では、光周期にのみ同調した。これらの結果から、ハエの時計機構には光感受性の時計に加えて温度感受性の時計が関与していること、温度感受性の時計は同調可能な周期の範囲が狭いこと、などが示唆された。2.恒明条件下で温度周期を与えたハエ頭部から抽出した蛋白を用いて、時計蛋白PERIODのウエスタンブロット解析を行った。その結果、24時間の温度周期を与えることによりPER蛋白量に日周期変動が生じることがわかった。

一方、温度周期を32時間、12時間にした場合でも、蛋白量の周期変動は生じることがわかった。3.頭部の組織切片を作成し、恒明温度周期下で見られた、PERIOD蛋白の振動が、少なくとも視細胞レベルで見られることを確認した。本年度は、1)温度サイクルこよる活動リズムの誘発とPERタンパク質発現のメカニズムの解析と平行して、2)温度周期による振動機構へのperiod遺伝子周期的発現の関与についても検討を進め、以下の結果を得た。1.恒明条件下で無周期的活動を示しているショウジョウバエ野生型に温度サイクル(25°C12h:30°C12h)を与えたところ、高温期開始67時間後に最初の強い活動ピークを示し、その後ピークは次第に後退し、やがて高温開始後9時間の位相で安定して同調を示した。2.一度だけ5°C上昇または降下を与えたばあいには、上昇では6時間後に、降下では18時間後に活動のピークが現れ、その後弱いながらリズム継続することが観察された。ウエスタンブロットによる解析で、温度上昇後に活動に対応して14間後にPERタンパク質のピークが現れた。これらの事実は、温度ステップが分子レベルで時計の再駆動を引き起こすことを示唆している。3.period^<01>,timeless^0, cycle^0, dClodk^<Jrk>の無周期突然変異系統で、活動リズムをいろいろの長さの温度サイクル下で計測した。その結果、cyc^0, dClk^<Jrk>では温度への直接反応としての外因的なリズムが現れるだけであるが、per^<01>, tim^<01>では温度周期と活動リズム位相角が温度周期の長さに応じて変化することや、温度周期から恒温に移行後もしばらくリズムが継続することなど、背後に自律振動体の関与を示唆する結果が得られた。これらの結果は、per^<01>, tim^<01>が欠損していてもcyc^0, dClk^<Jrk>など転写活性化因子が関与するper非依存的振動機構が存在すること、またそれが温度依存的振動を駆動する可能性を示唆している。本年度は、1)温度変化による振動の再駆動過程でのTIMの挙動、2)恒明下温度による概日振動に関係する時計細胞の同定、3)温度感受性時計と光同調性時計に関る時計細胞の解析、を行い、以下の結果を得た。1.恒明条件下での温度周期による時計の分子レベルでの再駆動過程を明らかにするため、温度上昇を一度だけ経験させ、その後のTIMタンパク質の発現をウエスタンブロットで解析した。25°C一定条件から30°Cへの温度上昇では、TIMはPERに比べやや早く増加を始め、1822時間後にピークを迎え、PERにやや先行して減少した。さらに、38時間目には再び増加を始めた。これらの分子レベルの振動は、行動レベルでの高温へのステップ変化に対応した活動リズムの発現と良く一致しており、温度変化に対応してTIM量が変化することが時計再駆動の初期に起こる可能性が示唆された。2.XLG-B系統を用いて、β-galをPER蛋白の発現レポーターとして、温度サイクル下でPERタンパク質を発現する細胞を同定し、その時計細胞内のPERの挙動を解析した結果、脳側方部ニューロン群(LN)で低温期に強い発現が生ずることがわかった。
吸虫類のスポロシストにみられる形態および運動能の多様性

Leucochloridium属吸虫はその幼虫(broodsac)が特徴的な色彩とイモムシに類似した動きをもってカタツムリの眼柄に現れることで知られている。本研究では、吸虫類のスポロシストにみられる形態および運動能の多様性について、Leucochloridium属を例として解析する。本年度は北海道で採集可能なL. perturbatumの色素解析ならびにゲノム解読、RNAseqを行った。さらに、日本における3種の本属吸虫について明らかにし、宿主の生態とそれぞれの種の分布を考察した。L. perturbatumの持つ褐色の色素は水溶性であり、エタノールや酸を用いた除タンパク処理により、同時に色素も不溶性となった。また、組織標本から、色素は細胞内に局在していた。このことから、この褐色色素はタンパク質と結合して水溶性の物質として細胞内に局在することがあきらかとなった。蒸留水で抽出した色素ータンパク質複合体をゲルろ過クロマトグラフィーで分離した。今後、ピーク部のフラクションについて質量分析により、結合タンパク質の同定を試みる。タンパク質の同定には、本寄生虫のゲノムおよびトランスクリプトーム解析が必須である。先進ゲノム支援により、L. perturbatumのゲノムを解析し、アセンブルを行った。今後、RNAseqのデータと合わせてアノテーションを付与する予定である。また、緑色の色素をもつL. paradoxum、褐色の色素をもつL. perturbatumのほか、沖縄に分布が見られる本属吸虫のDNAおよび形態解析を行い、日本のオカモノアラガイ科陸貝には3種の本属吸虫が認められることを明らかにし、その結果について学会発表を行った。サンプルの不足が影響し、やや遅れている。サンプル採集のシーズン中に、できうる限りのサンプリングを行ったが、ゲノム解析に使用したため、免疫染色等に供するサンプルが不足している。とくに、RNAは収量が低く、ゲノムのアノテーションやRNAseqによるタンパク質発現量の比較をめざすためには、再度抽出が必要である。そのため、今年度もサンプリングを行い、残っている実験について順次行っていく必要がある。一方、ゲノム解析については、先進ゲノム支援により順調に進行している。今後はアノテーションの付与を行う必要がある。不足分の材料が入手でき次第、感染オカモノアラガイの病理組織切片を作成し、これらの標本を用いてPhalloidinによりアクチン線維の走行を、anti-SYNORF抗体を用いた免疫染色により神経線維の走行を、それぞれの寄生虫種間で比較観察する。比較対象として、Brachylaima属吸虫スポロシストを使用するが、こちらはすでに準備が整っている。色素の解析については、カラムクロマトグラフィーおよび薄層クロマトグラフィーによる実験をおこなっているため、これを継続する。ゲノム解析は順調に進行している。RNAseqによる解析については、リード数が不足しているため、さらに行い、ゲノムのアノテーションを進める。

RNAseqによる解析については、リード数が不足しているため、さらに行い、ゲノムのアノテーションを進める。採集できたサンプルからのDNAおよびRNA収量が低かったため、それ以外の実験が滞った。そのため、解析に使用する試薬等が未購入であり、次年度使用額が生じた。
現代12イマ-ム・シ-ア派の思想制度の総合的研究ー原典研究を中心としてー

現代12イマ-ム・シ-ア派の世界は、現代イスラ-ム世界においてもとりわけ注目すべきであることは、イラン・イスラ-ム革命を例に引くまでもなく明らかである。しかしながら、世界的にみてこれまでの12イマ-ム・シ-ア派の研究の多くは、その異端性のみを強調するあまり、実像については正しく伝えられないという傾向が少なからず見受けられた。そこで本研究は、原典を中心とした基礎文献の蒐集を進めながら、その文献を十分に活用しつつ、初年度はイスラ-ム共同体の意識形成について、とくにウィラ-ヤト(監督権)の概念をとりあげ思想面中心に検証を行ない、最終年度はそのような意識の具体的展開として政治および法体系に焦点をあて、制度面からの考察もあわせて行なった。その研究の一環として訳出されたアラビア語文献およびペルシャ語文献、すなわち初年度の『現代イランの哲学研究』、最終年度の『12イマ-ム・シ-ア派の権力理論』、『イスラ-ム法原則』、『レバノン・シ-ア派のイスラ-ム革命思想』の4冊は、現代12イマ-ム・シ-ア派の包括的理解には不可欠なものであり、それらの含めた2年間の研究成果のまとめは『現代12イマ-ム・シ-ア派の思想・制度の総合的研究』の中で行なった。現在の世界が当面する諸問題の解決は、イスラ-ム世界のより正確な理解なしに実現しえないことは、衆目の一致するところであろう。その意味でも、今後さらに、蒐集した文献を十分に活用した質の高い研究を継続して行ない、その成果を発表し、我国の中東研究のレベル・アップに貢献しようと思う次第である。今年度は、まずペルシャ語文献の翻訳を中心に、研究が進められた。訳出した原典を基礎とする研究においては、12イマ-ム・シ-ア派独特の展開を示すウィラ-ヤについての討議、分析に主眼がおかれた。12イマ-ム・シ-ア派においてウィラ-ヤは、人間の知のあり方、認識の方法を規定する一方で、共同体を組織・編成する中心的役割を果す。ウィラ-ヤは、特に12イマ-ム・シ-ア派ムスリムの集団意識の形成に、強く働きかける。しかし、他方でウィラ-ヤは、イスラ-ムの根本原理に根差しているという側面をもつ。このような観点からは、もはや12イマ-ム・シ-ア派を単なる宗派としてとらえるのでは不十分となる。今年度の研究を通しては、以上のような12イマ-ム・シ-ア派思想のダイナミクスをとらえることができた。具体的には、1979年のイラン・イスラ-ム革命が、既存の国境をこえて、なぜ周辺地域にまで波及していったかについて、認識のレベルから社会組織のレベルにいたるまで検討を加えた。今年度に訳出・出版された文献は、ペルシャ語原典、フマユ-ン・ヘンマティ-著「知と認識」である。またウィラ-ヤをめぐる思想の翻訳のアンソロジ-も完成を目前としている。来年度は、アラブにおける12イマ-ム・シ-ア派思想分析を加えて、12イマ-ム・シ-ア派の地域特殊性、および地域をこえた普遍性を究明し、中東地域をより深く理解する手懸りとすることを目指している。12イマ-ム・シ-ア派を総合的および体系的に研究するに不可欠な原典蒐集の点については、今年度においては、約1200冊におよぶ重要な文献を蒐集することができた。来年度も文献蒐集を継続することにより、より一層充実した文献蒐集が期待される。今年度は、二年間にわたって蒐集した文献を十分に活用しながら、現代12イマ-ム・シ-ア派の諸側面を考察した。前年度はウィラ-ヤに焦点をあて、イスラ-

ム共同体の意識形成のあり方を中心に考察を行なったが、今年度はそのような意識が、政治および法体系のなかにおいて具体的にどのようにあらわれているかという点を中心に考察をすすめた。なかでも、その研究の一環として訳出されたアラビア語文献およびペルシャ語文献は、現代12イマ-ム・シ-ア派の思想潮流を知るうえで、たいへん重要かつ不可欠のものである。『イスラ-ム法原論』は、いまだ明らかにされていないイスラ-ム法体系を解明する重要な手懸りとなりまた『レバノン・シ-ア派のイスラ-ム革命思想』は、湾岸戦争後の中東地域の再編成にも大きな影響力があると考えられるシ-ア派の革命思想を扱っている。同様に『12イマ-ム・シ-ア派の権力理論』はイスラ-ム政府における権力のあり方を明らかにしている。今年度は思想面に加えて12イマ-ム・シ-ア派の制度的側面も考察し、その特殊性および普遍的側面を検討した。以上のような基礎的研究を重ねたのちに、2月14日には研究の総括も兼ね研究会を開催し、千葉真(国際基督教大学)氏を迎え、西欧の政治思想と比較しながら、12イマ-ム・シ-ア派における政治思想と権力構造の特殊性について討議を行なった。本研究のようなイスラ-ムに関する基礎研究の重要性については、度々主張してきたが、研究期間中に勃発した湾岸戦争も示しているように今後の国際秩序の再編成の基本的方向性を見定めるうえで不可欠な研究であったと考えている。また、今年度も重要な文献を蒐集することができ、12イマ-ム・シ-ア派関連図書を一層充実させることができた。
会計数値を用いた企業評価モデルに関する研究

平成14年度は前年度に引き続き,Ohlson[1995]モデルをはじめとする会計数値を用いた企業評価モデルの先行研究に関してサーベイをさらに進めるとともに,これらのモデルがさらに株価説明力を改善する可能性としてあげられる「割引率の精緻化」について検証を試みた。多くの先行研究が企業評価モデルの中の割引率に関して,データコストとモデルの改善度のトレードオフを理由に,本来は企業の割引率は各企業ごとに異なる資本コストであるにもかかわらず,10%前後の任意の定数を一律に設定し,データコストの削減のほうを重視している。この件に関して反対に,加重平均資本コストをはじめとする資本コスト算定法を用いて各企業について算定し,データコストを度外視してモデルの改善度の検証を試みた。検証は,東洋経済新報社「株価CD-ROM2003」より収集した株価データと,神戸大学および茨城大学にて収集した企業の財務データを利用して行った(ただし,財務データに関しては膨大なデータを手作業入力したため,予定していた全データの収集を行うことができず,検証は部分的なものである)。しかしながら,「割引率の精緻化」を行うことでモデルの株価説明力を改善するという結果には至らなかった。この件に関しては,引き続きサンプル数を充実させ検証を行うことにする。また,上記の検証を行う過程で,近年企業が資金調達円滑化を目論んで行った株式取引単位の引下げ(くくり直し)によって,株価が連続的でなくなっていることや出来高がかなりの影響を受けていることを発見した。さらに上記の検証を正確に行う場合には,このイヴェントの影響を考慮して対象サンプルから除外して検証を行わなければならない必要性があることが判明した。この件に関してはすでに,茨城大学人文学部の池田義男氏との共同研究で出来高・株価について東京証券取引所一部上場企業についてその影響の検証が終了しており,『広島大学経済論叢』第27巻2号で発表する予定である。平成13年度は、Ohlson[1995],Feltham and Ohlson[1995],Ohlson[2000]で紹介された企業評価モデルに関する先行研究をサーベイし、これらのモデルが抱える問題点を明らかにするとともに、今後、モデルが現実の資本市場をどの程度説明しているのか、さらには、モデルの説明力を改善するためにはどのような改良をすればよいのかについて検証するための準備としてまだ不備は残るが必要なデータを収集した。先行研究のサーベイによって特に明らかになったのは、モデルのパラメータの一つである割引率(資本コスト)の採用に関する問題である。具体的には、(1)先行研究の多くはデータコストの節減を根拠として、割引率(資本コスト)に全企業全年度一律にリスクフリー利子率(例えば長期国債の利回り)を採用しているが、割引率(資本コスト)は各企業各年度で現実には異なり、これらを一つ一つ算定して与えることによってモデルの企業価値説明力が改善する可能性があるという点、(2)割引率(資本コスト)算定の手法はファイナンス分野で確立しているものだけでも数多く存在するが、企業価値説明力が最大限改善するようなものはどれなのかという点、(3)各企業各年度について算定した割引率(資本コスト)を採用することによってモデルの企業価値説明力改善のメリットが見られる場合に、リスクフリー利子率を採用することによってデータコストを節減するメリットとどれほどのトレードオフ関係があるのかという点、(4)現実の資本市場を説明する上で理論的妥当性があるのはどれなのかという点の以上4点である。今後はデータを完備し、上記の問題4点を中心に検証するとともに、情報価値関連性やその他の付随的な問題についても言及していく予定である。
がん治療の健康結果(アウトカム)評価法の確立と臨床応用

1国際共同臨床研究用に適したプロファイル型QOL調査票の確立2乳癌術後患者のQOL/心理的苦痛/治療関連症状調査とQOL予測因子の解析2000年1月末現在130例集積終了。200例集積を目標として、術後1,6,12ヶ月における縦断調査を進行中。3医療経済評価とアウトカム統合指標の作成と応用-乳癌治療のrisk/benefit studyがん特異的尺度としてのEORTCQLQとFACT、包括的尺度としてのEuroQol(EQ)-5Dをsecondary endpointに用いた乳癌補助療法臨床試験が本年7月開始予定。1.国際共同臨床研究用に適したプロファイル型QOL調査票の確立(2)乳癌術後患者を対象としたEORTCQLQ-C30とQOL-ACDの信頼性・妥当性試験を施行。4ヶ月目までの結果を1999年の米国臨床腫瘍学会、日本乳癌会総会で発表。12ヶ月目までの結果を現在2000年の米国臨床腫瘍学会に提出中。EORTC QLQ-BR23、FACT-B(いずれも乳癌用調査票)についても同様の試験を実施中。3.乳癌・甲状腺癌術後患者のQOL/心理的苦痛/治療関連症状調査とQOL予測因子の解析乳癌患者に関しては1999年12月末現在50例が登録済み。4.医療経済評価とアウトカム統合指標の作成と応用-乳癌治療のrisk/benefit study1国際共同臨床研究用に適したプロファイル型QOL調査票の確立2乳癌術後患者のQOL/心理的苦痛/治療関連症状調査とQOL予測因子の解析2000年1月末現在130例集積終了。
大域的原始形式の理論

大域的原始形式とその周期写像ということで、年度当初に立てた三課題についてのそれぞれの進展を述べる。第一:幾何的な消滅サイクルに付随するリー環については、1)リヨン大学の庵原謙治氏を招聘しChevalley型の不変式論の建設の共同研究を始めた。まだ具体的成果はないが、Cartierなどによる古典論の読み替え作業をが進行しており、次年度も継続する。他方、ハイパボリックルート系の理論をほぼ完成し出版の準備を進めた。楕円リー環などの最高ウェイト表現については、無限Chevalley basisの存在が重要で昨年に引き続き庵原氏とその存在条件を考察した。第二:周期写像の大域的記述については、14個の例外型の一つ手前の楕円型の場合について、基本となる楕円アルティン群について、立教大学の斎藤義久氏と共同研究を、東京理科大学青木宏樹氏の協力のもとの進め、その幾何的構成と代数的構成の同一視と構造論、楕円アルティン群への楕円モジュラー群の作用の幾何学的決定まで行なった。現在その論文を執筆している。またモヂュラー群作用記述ために、当代表者が行なった楕円原始積分の周期写像論(未公表)が必要になることが分かり、現在その理論の整理をすすめている。第三:原始形式と可積分系との関係に関して、当科研費の前の科研費による、Belavin及びその学生であるKonstantin Aleshkin招聘して議論を行い大きな進展があった。すなわち高次剰余の理論を用いない原始形式の理論が建設される見通しとなった。その振動積分因子を用いた形式的な原始形式の構成の副産物として、Dubrovinにより研究されたDrinfeld-Sokorov hierarchyを全く一般の原始形式に対しても構築できることが分かった。このことは驚くべき進展と思われる。次年度も引き続きAleshkinと共同研究を進める。第一:無限次元リー環については、表現論、とその応用の両方面に渡って理解が深まり、特にハイパボリックとカスプルート系の理論がまとまった本年は順調な進展である。第二:周期写像については、14個の例外型を含む一般的な場合の周期写像の記述と、Bridgeland理論との比較を目指した当初の課題についてはまだ手がついておらず、遅れていると言える。しかし他方、楕円アルティン群の理論を完成させたことは大きな進展であった。また古典楕円積分の原始形式による周期写像の言葉で書き換える作業も、当初計画にはなかったが、いずれ不可避な課題であったので予定外の進展と言える。第三:原始形式と無限可積分系との関係は、昨年手がけ始めた時に比べ、原始形式のFourier展開がDrinfeld-Sokolov理論の一般化と理解できる、という驚く進展であるが、具体的それらの構造決定を目指すという立場からは、まだ道半ばと言える。他に、原始形式の本の執筆作業をTodor Milanov, Si Li開始したことも第一、二、三の課題をまたがる、進展である。研究実績の概要欄でも述べたように今後次のような方向が考えられる。第一:(i)まず、引き続き庵原氏とChevalley型の不変式論の建設の共同研究をすすめる。(ii)ハイパボリックとカスプルート系の理論を公表する。(iii)楕円リー環などの最高ウェイト表現については、無限Chevalley basisの存在問題に、決着をつけたい。第二:(i)楕円アルティン群の理論を公表する。(i)古典楕円積分の原始形式による周期写像の言葉で書き換えについては、Eisenstein級数の取り扱いに未だ解明すべき点が残っておおり、早急にまとめる。(iii)ペンディングになっている、14個の例外方を含む一般的な場合の周期写像の記述と、Bridgeland理論との比較を目指したい。特に圏論的な平坦構造の構成理論は分担者の池田暁志氏との共同研究を計画している。第三:meteric構造を持たない原始形式から構成される無限可積分系の研究はホットなテーマであり、引き続きAleshkin氏との共同研究を進める。

その振動積分因子を用いた形式的な原始形式の構成の副産物として、Dubrovinにより研究されたDrinfeld-Sokorov hierarchyを全く一般の原始形式に対しても構築できることが分かった。このことは驚くべき進展と思われる。次年度も引き続きAleshkinと共同研究を進める。第一:無限次元リー環については、表現論、とその応用の両方面に渡って理解が深まり、特にハイパボリックとカスプルート系の理論がまとまった本年は順調な進展である。第二:周期写像については、14個の例外型を含む一般的な場合の周期写像の記述と、Bridgeland理論との比較を目指した当初の課題についてはまだ手がついておらず、遅れていると言える。しかし他方、楕円アルティン群の理論を完成させたことは大きな進展であった。また古典楕円積分の原始形式による周期写像の言葉で書き換える作業も、当初計画にはなかったが、いずれ不可避な課題であったので予定外の進展と言える。第三:原始形式と無限可積分系との関係は、昨年手がけ始めた時に比べ、原始形式のFourier展開がDrinfeld-Sokolov理論の一般化と理解できる、という驚く進展であるが、具体的それらの構造決定を目指すという立場からは、まだ道半ばと言える。他に、原始形式の本の執筆作業をTodor Milanov, Si Li開始したことも第一、二、三の課題をまたがる、進展である。研究実績の概要欄でも述べたように今後次のような方向が考えられる。第一:(i)まず、引き続き庵原氏とChevalley型の不変式論の建設の共同研究をすすめる。(ii)ハイパボリックとカスプルート系の理論を公表する。(iii)楕円リー環などの最高ウェイト表現については、無限Chevalley basisの存在問題に、決着をつけたい。第二:(i)楕円アルティン群の理論を公表する。(i)古典楕円積分の原始形式による周期写像の言葉で書き換えについては、Eisenstein級数の取り扱いに未だ解明すべき点が残っておおり、早急にまとめる。(iii)ペンディングになっている、14個の例外方を含む一般的な場合の周期写像の記述と、Bridgeland理論との比較を目指したい。特に圏論的な平坦構造の構成理論は分担者の池田暁志氏との共同研究を計画している。第三:meteric構造を持たない原始形式から構成される無限可積分系の研究はホットなテーマであり、引き続きAleshkin氏との共同研究を進める。
室温動作2〜3μm帯半導体レーザ用材料:Dy添加III-V族半導体の作製と発光特性

本研究では、23μm帯にスピン軌道準位間遷移を示すことが予測されるDyを添加した各種III-V族半導体を有機金属気相エピタキシャル(OMVPE)成長装置を基本とした、既存の原子層制御エピタキシャル成長装置を用いて作製し、Dy発光特性を解明することを第一の目的とする。その際、既に掌握している蛍光EXAFS法やX線CTR散乱法といったミクロ構造評価技術を用いてDy原子周辺局所構造と発光特性の関連を明らかにする。さらに、それら材料の特性を存分に発揮した室温で動作する「Dy発光準位を利用した23μm帯発光デバイス」の試作を行うことを第二の目的とする。本年度は、Dy原料にDy(MeCp)_3を新たに開発し、GaAsおよびInPへのDyドーピングを行うとともに、成長層中に添加されたDyの振舞いを評価した。二次イオン質量分析(SIMS)測定の結果、成長層中のDyが均一に添加されていること、また、その濃度はDy原料を通過する水素流量により制御できることを明らかにした。GaAsにおいて、1.1μm、1.3μm、1.7μm、2.8μm近傍に、Dy^<3+>イオンの4f殻内遷移(^6H_<7/2>,^6F_<9/2>-^6H_<15/2>、^6H_<9/2>、^6F_<11/2>-^6H_<15/2>、^6H_<11/2>-^6H_<15/2>、^6H_<13/2>-^6_<15/2>)に起因する特徴的な発光が観測された。半導体におけるDy発光の観測は世界で最初のものである。また、観測されたDy発光は試料作製時の成長条件に強く依存することを見出した。一方、InPにおいてはGaAsに比べてDy発光強度が1桁程度低く、GaAsとは異なる発光スペクトルを示すことを明らかにした。本年度は、Dy添加に先立ち、同じ希土類元素であるErを取り上げ、OMVPE法により各種III-V族半導体にErを原子レベルで制御しながら添加する技術を確立することを目指した。得られた知見は以下のとおりである。●Er添加InpにおけるEr発光およびEr原子周辺局所構造への熱処理効果を検討した。Er発光ならびにEr原子周辺局所構造は熱処理に対して非常に安定であることが明らかになった。このことは、Er発光中心に関連するEr原子周辺局所構造は成長時の熱処理ではなく、成長表面での反応により形成されることを示唆している。●Er添加GaInPにおいて、Er発光の温度消光特性について調べた。Er発光の測定温度依存性より、4f電子励起を特徴づける二つの活性化エネルギーを求め、4f電子の励起機構を明らかにした。●Stranski-Krastanow(S-K)機構によりGaAs基板上に形成されたInAs量子ドットへのErドーピングを行い、その発光特性について調べた。GaAsバンドギャップ(波長815nm)より大きい励起エネルギー(above-bandgap excitation)を用いた場合にのみ出現する新しいEr発光線を見出した。この発光線の励起波長依存性より、InAs量子ドットに添加されたErに起因する発光であることを明らかにした。GaAsにおいて、1.1μm、1.3μm、1.7μm、2.8μm近傍に、Dy^<3+>

イオンの4f殻内遷移(^6H_<7/2>,^6F_<9/2>-^6H_<15/2>、^6H_<9/2>、^6F_<11/2>-^6H_<15/2>、^6H_<11/2>-^6H_<15/2>、^6H_<13/2>-^6_<15/2>)に起因する特徴的な発光が観測された。半導体におけるDy発光の観測は世界で最初のものである。また、観測されたDy発光は試料作製時の成長条件に強く依存することを見出した。一方、InPにおいてはGaAsに比べてDy発光強度が1桁程度低く、GaAsとは異なる発光スペクトルを示すことを明らかにした。
木質バイオマス燃焼灰の無害化技術の開発と建設材料としての再資源化システムの提案

再生可能エネルギーとして積極的活用が期待されている木質バイオマス発電技術であるが、大量に発生する燃焼灰の活用方法は未だ限定的であり、多くは産業廃棄物として処理される。しかも、燃料である木質ペレットの原料種類や製造過程、または発電設備性能によっては、排出される燃焼灰に高濃度な有害化学物質が含まれることも懸念されている。本研究の目的は、この燃焼灰を無害化するだけでなく、新たな資源として再生させることで、バイオマス発電における新しい資源循環システムを提案することにある。具体的な検討課題は、(1)再資源化の観点からみた燃焼灰の特性評価、(2)燃焼灰の特性に応じた無害化処理法の開発、(3)再資源化された焼成体の建設材料への適用性、の3項目である。平成29年度までに取り組んだ(1)(3)の検討課題に対する成果を踏まえ、最終年度である平成30年度は、産業廃棄物であるバイオマス燃焼灰の新たな再資源システムの提案を目指した。その成果として、燃焼灰のポゾラン反応性に着目したコンクリート用混和材としての活用方法や、焼成加工によって人工軽量骨材としての活用方法、さらには、焼成時に酸化アルミニウム等を添加することで反応鉱物(Gehlenite)を含有した新たな機能性人工軽量骨材を製造する方法を確立した。さらに、これらのバイオマス燃焼灰を再資源化した材料を単独あるいは他の材料(シラスやメタカオリン等)と複合的に用いることで、コンクリートの遮塩性を向上させ、特に海洋構造物の耐久性を改善する効果があることを明らかとし、再資源化システムのモデルを提示することができた。なお、本研究で検討した再資源化手法とそれによる効果が検証できたことから、特許出願していた「人工原料の製造方法、人工原料、及び粉体組成物」に対する審査請求手続きを行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。<課題1>再資源化の観点からみたバイオマス燃焼灰の特性評価:木質バイオマス燃焼灰の特性を明確にするために、密度、粒度分布、化学組成、ならびに各種有害物質の溶出量を調査した。その結果、密度は2.49程度であり、高炉スラグ微粉末やフライアッシュなどの混和材の範囲内であること、粒度分布はこれらよりも粒径が大きい方向にスライドしてやや粗く比表面積が2170cm2/g程度であること、シリカとカルシウムを同程度含みアルミナが少ないこと、などを明らかとした。加えて、セレンや六価クロムなどの有害成分も含んでおり、土壌環境基準値と比較してセレンで6倍、六価クロムでは30倍以上の溶出が認められた。<課題2>燃焼灰の特性に応じた無害化処理法の開発:無害化処理の一つとして、まずセメント硬化体とすることによりセメント水和物中に有害物質を固定化する方法を検討した。この方法によって、セレンと六価クロムの溶出量を、いずれも土木環境基準値以下に抑制できることを確認した。また、モルタルに混和することにより、長期的な強度増進や組織の緻密化が認められたことから、ポゾラン活性を有している可能性が示唆された。さらに、地域の未利用資源であるシラスを加えて焼成することにより、有害物質を完全に固定化した新しい材料として再生する方法を見出した。この材料は、そのまま粗骨材としても利用可能な物性を有しているが、さらに必要な成分を添加することで反応性を高めた混和材の原料となる可能性がある。初年度の課題としていた、対象材料の物理化学的特性の把握、モルタルに混和した場合の影響、さらに無害化処理法の効果の検証、処理工程が焼成体の材料品質に与える影響、などに関して、当初の予定通りの基礎的情報を収集・蓄積することができた。なおモルタルに混和した場合の、より長期的な影響については、次年度以降に継続して検討する予定である。<課題1>再資源化の観点からみたバイオマス燃焼灰の特性評価(1-3再資源化としての評価分類):複数の木質バイオマス燃焼灰を入手し,その特性の違いについて検討した結果,生成プロセスに応じて,カルシウム,アルミナ,シリカの3成分のバランスが相当程度異なることが分かった。またXRDによって非晶質部分の存在が確認され,FT-IRによってセメント水和物とのポゾラン反応によるC-S-Hの生成が認められた。これらの化学分析の結果からコンクリート用混和材としての有効性が高まった。<課題2>燃焼灰の特性に応じた無害化処理法の開発(2-3燃焼灰の特性に応じた無害化処理法の開発):六価クロム溶出試験においては,環境省の土壌環境基準の指針(環告13号)の条件よりも粉砕度を上げ,粒径150μmの微粉砕試料を用いる,過酷な条件で再度確認試験を行った。その結果からも,セメントに混合することで基準を満足できることが確認された。なお,焼成体への加工方法については,<課題1>の結果を受けて,化学成分に応じた添加材料および焼成温度の検討を引き続き継続中である。<課題3>再資源化された燃焼灰の建設材料への適用性(3-1燃焼灰を用いたコンクリートの基本物性の評価):燃焼灰を使用したコンクリートの強度試験は,いずれの配合も材齢182日まで強度は増加傾向に見られたが,それ以降は同程度の強度となった。

また,電気泳動試験では,燃焼灰を置換することにより実行拡散係数が低減することが確認され,耐久性への効果が期待できることが分かった。当初予定していた計画に沿って研究を進めている。平成29年度を目途としていた「再資源化の観点から見たバイオマス燃焼灰の特性評価」ならびに「燃焼灰に応じた無害化処理法の開発」のいずれについても,これまでに収集した実験データから,基本的な考え方を整理することができた。なお「再資源化された燃焼灰の建設材料への適用性」については,最終年度までの継続を予定している。再生可能エネルギーとして積極的活用が期待されている木質バイオマス発電技術であるが、大量に発生する燃焼灰の活用方法は未だ限定的であり、多くは産業廃棄物として処理される。しかも、燃料である木質ペレットの原料種類や製造過程、または発電設備性能によっては、排出される燃焼灰に高濃度な有害化学物質が含まれることも懸念されている。本研究の目的は、この燃焼灰を無害化するだけでなく、新たな資源として再生させることで、バイオマス発電における新しい資源循環システムを提案することにある。具体的な検討課題は、(1)再資源化の観点からみた燃焼灰の特性評価、(2)燃焼灰の特性に応じた無害化処理法の開発、(3)再資源化された焼成体の建設材料への適用性、の3項目である。平成29年度までに取り組んだ(1)(3)の検討課題に対する成果を踏まえ、最終年度である平成30年度は、産業廃棄物であるバイオマス燃焼灰の新たな再資源システムの提案を目指した。その成果として、燃焼灰のポゾラン反応性に着目したコンクリート用混和材としての活用方法や、焼成加工によって人工軽量骨材としての活用方法、さらには、焼成時に酸化アルミニウム等を添加することで反応鉱物(Gehlenite)を含有した新たな機能性人工軽量骨材を製造する方法を確立した。さらに、これらのバイオマス燃焼灰を再資源化した材料を単独あるいは他の材料(シラスやメタカオリン等)と複合的に用いることで、コンクリートの遮塩性を向上させ、特に海洋構造物の耐久性を改善する効果があることを明らかとし、再資源化システムのモデルを提示することができた。なお、本研究で検討した再資源化手法とそれによる効果が検証できたことから、特許出願していた「人工原料の製造方法、人工原料、及び粉体組成物」に対する審査請求手続きを行った。初年度の成果を受けて、次年度の取り組む主な課題は以下の通りである。<課題1>再資源化の観点から見たバイオマスの特性評価:原材料や入手経路、加工方法などの情報を燃焼灰の物理化学的性質と比較することで、再資源化原料としての燃焼灰の評価・分類方法を検討する。<課題2>燃焼灰の特性に応じた無害化処理法の開発:溶融・焼成プロセスを経た新材料に建設材料としての付加価値を付与することを目指した添加材料の選定や調合の検討を進める。<課題3>再資源化された焼成体の建設材料への適用性:コンクリート用の骨材あるいは混和材とした場合の施工性、硬化特性、強度特性、耐久性を検討する。<課題3>再資源化された燃焼灰の建設材料への適用性については,生成プロセスによって特性が異なるバイオマス燃焼灰の評価分類を,「環境影響度」と「材料特性」の少なくとも二つの観点から整理すべきであることが分かった。前者は,有害物質の含有量と無害化処理の効果とのバランスを踏まえて評価する。後者は,物理的特性に加えて,カルシウム,アルミニウム,シリカの三成分表による簡易的な分類手法とそれに応じた効果的な活用方法を検討する。
寺社参詣曼荼羅図の史料学的・図像学的及び歴史地理学的研究

昭和62・63両年度の研究成果は、大凡以下に記す通りである。1.寺社参詣曼荼羅図(以下、参詣曼荼羅図と略記)の所在情報については、多くの研究者・研究機関及び所蔵者に問い合わせるなどして、それらの情報をデータベース化しつつあるが、なお参詣曼荼羅図が次々に発見され続けている状態にあるので、今後の調査の継続と、データベースの完成を目指す作業を続行しなければならない。2.基本的な参詣曼荼羅図については、ほぼ写真焼き付けを完了することが出来た。これによって、研究材料の蓄積では所期の目標を達成出来たと言える。3.西国三十三カ所観音霊場諸寺院の調査を繰り返し行い、多くの知見を得ることが出来た。その成果の一部として、「清水寺参詣曼荼羅図」についての中間発表を行ったが、「施福寺参詣曼荼羅図」や「長命寺参詣曼荼羅図」などの個別参詣曼荼羅図についての研究も逐次発表していく予定である。4.民間信仰・芸能民・被差別民関係の史料所在情報の莵集については、第一段階の作業を行うにとどまった。今後の作業を期したい。5.「熊野観心十界曼荼羅」については、現在知られている諸本の写真焼き付けを終り、分析作業も一応の結論に到達したので、「熊野観心十界曼荼羅の宇宙」と題する論文にまとめることが出来た。6.参詣曼荼羅研究の発展のためには、そのコードの解明が不可欠である。諸参詣曼荼羅に象徴的に描かれている日輪・月輪と雲、山や岩、川や池・海、諸種の樹木(杉・桜・梅など)、そして建築物や多様な人物などの諸図像の持つ「意味」を明らかにするとともに、それらの諸図像を布置・構成する「統辞法」が把握されなければならない。この基本課題についての分析・検討作業を、かなり綿密に行ったので、一両年中に二、三の報告・論文を用意する予定である。昭和62年度の研究実績は,以下に記す通りである.1.寺社参詣曼茶羅図の所在情報については,様々な機関及び研究者に問合わせて,その諸情報を整理し,データベース化しつつある.また,大阪市立博物館編『寺社参詣曼茶羅』に収録されている参詣曼茶羅図については,その写真焼付等を行ない,研究上の基礎史料とすることが出来た.2.西国三十三カ所観音霊場寺院調査のために,三度調査旅行を行ない,清水寺参詣曼茶羅については,中間報告としての論文を発表した.また,西国第四番札所〓尾寺の参詣曼茶羅三点についての読解・分析・調査を行なったが,その結果は昭和63年中に研究誌に発表する予定である.3.広く民間信仰・芸能民・被差別民関係の史料の所在情報を蒐集しており,関連史料についてのデータベース化を試みつつある.4.熊野観心十界曼茶羅図は,参詣曼茶羅図と不可分な絵図であり,その読解・分析を進めた.その成果の一端は,黒田が昭和63年1月の絵解き研究会において「熊野観心十界曼茶羅図を読む」と題して報告を行なった.その質疑討論で明らかになったことだが,天台本覚思想等についての理解が必須であると思われたので,民衆宗教関係を中心とした史料集・文献等を入手し,今後の参詣曼茶羅図分析を内容的に深めることが可能になるように努めた.5.熊野那智参詣曼茶羅図との比較による伊勢参詣曼茶羅図の分析・読解は現在作業を進め始めた段階である.

6.本年度の研究作業は,更に続行しなければ成果としてまとめられない部分が多く,次年度たる昭和63年度における現地調査・絵図カラー写真の入手・参詣曼茶羅図に関する諸情報のデータベース化を引続き推進したいと考えている.その成果のいくつかは,論文として昭和63年度中に公表したいと思っている.昭和63年度の研究実績は、以下に記す通りである。1.施福寺(和泉国)の再度の実地調査と葛井寺(河内国)の調査を行い、一応の成果を挙げることが出来た。とくに施福寺の調査では、近世中期の「施福寺山内絵図」を発見して、調査・撮影を行うことが出来たのは大いなる収穫であった。これによって「施福寺参詣曼茶羅」に描かれている「山口大明神」の位置も明らかにすることが可能になったのである。また京都国立博物館への出張においては、絵画(絵図や絵巻物)の原本の現状に修正・補修の跡を確かめる場合に、熟覧と赤外線写真撮影(接写)がどれ程確実な手段であるかといった、原本の調査方法の模索を行ってみたものである。2.参詣曼茶羅の所在情報および関連史料についての情報に関しては、引続き収集を続行した。また、「施福寺参詣曼茶羅」と「長命寺参詣曼茶羅」などの二、三の参詣曼茶羅については、参詣曼茶羅の個別分析例として持続的な検討を行っており、その成果は、一両年中に報告する予定である。3.収集した参詣曼茶羅の写真および大阪市立博物館編『寺社参詣曼茶羅』の図版などを分析対象として、参詣曼茶羅の「コード」研究を集中的に行った。山・岩、海・湖・川、樹木、寺社の本堂・本殿、堂や塔頭・院家、在家(民家)などの建築物の象徴的な「意味」を明らかにするとともに、それらの諸図像がどのように布置・構成されるのかについての「統群法」・「文法規則」の検討に努めた。その成果も、ここ一両年中に論文として発表する予定である。4.観心十界曼茶羅については、「観心十界曼茶羅の宇宙」という論文をまとめた。
HTLV-I感染細胞の増殖癌化の分子機構

HTLV-I Taxは、種々の細胞側遺伝子を活性化するトランスアクチベーター機能を有し、この機能がT細胞腫瘍化に深く関わっていると考えられている。このTaxの作用を種々の角度から解析した。HTLV-I感染ATL細胞には、IL-2受容体が構成的に発現するようになり、そのIL-2受容体はα鎖、β鎖、γ鎖のヘテロトライマーであることが知られている。γ鎖の発現がHTLV-I Taxによりどのように影響されるか調べた。単離したγ鎖遺伝子の発現調節領域はTaxに反応して転写を促進するばかりでなく、Taxの発現により内在性のγ鎖mRNAの発現も上昇した。TaxはNF-κB(p50),SRF,CREBに直接結合して、それぞれのエンハンサー・エレメントで転写を促進する作用を示すことが明らかとなった。また、HTLV-I LTR中のTax反応性エンハンサー・エレメント21bp配列に結合するTAXREB67はcdc-2キナーゼによりリン酸化されることも明らかとなった。HTLV-I感染細胞ではErythroid potentiating活性(EPA)が亢進している。これもTaxの作用によるもので、EPAの遺伝子のプロモーターはTaxに反応して転写を促進した。ATL細胞が産生するADFのプロモーターもTaxにより活性化されることを示した。HTLV-Iのpol領域に内部プロモーター活性を見出した。これは欠損HTLV-IでpXのmRNA発現に用いられると考えられる。Taxトランスジェニックマウスは、高率に乳ガンを発症した。HTLV-I感染ラットに後肢麻痺を主体としたHAM様の症状が認められ、脊髄にマクロファージの浸潤を伴った脱随病変が見られた。
単分散噴霧火炎構造の重ね合わせによる噴霧燃焼解析手法の開発

本研究では,平均粒径および粒径分布の幅が噴霧火炎構造に与える影響の解明および様々な噴霧特性を持つ噴霧火炎に対して適用可能な解析手法を開発することを目的とした.実験では,粒径分布が制御された噴霧を層流対向流場に供給することで形成された噴霧火炎に対するレーザー誘起赤熱法計測を行った.その結果,同一平均粒径を持つ場合には,粒径分布の幅が広い条件においてすす一次粒子の生成領域が減少することが明らかとなった.また,単分散噴霧火炎構造の重ね合せによる多分散噴霧火炎構造の評価を行った結果,噴霧火炎特有の群火炎構造が表現できる可能性は示唆されたものの,小粒径の燃料液滴による燃焼を過剰に見積もる傾向が示された.平成25年度は,よどみ面付近に安定した噴霧火炎を形成することが可能な層流対向流場における実験および数値解析を行った.実験では,平成25年度までに開発を行い,層流対向流場における有用性を確認した改良型振動オリフィス式噴射弁を用いて,燃料流量や空気流量などから独立して噴霧特性が制御された燃料噴霧による噴霧火炎を形成することで,平均油滴径の増大に伴ってすす生成領域が増大し,平均油滴径が大きな噴霧火炎中では,局所的なすす生成の抑制を伴うすす生成領域が形成されることを明らかにした.また,3次元直接数値解析を実験と同様の層流対向流場に対して実施することで,平均油滴径が100マイクロメートル程度の噴霧火炎では,燃料噴霧の粒径分布の幅が広い条件においてすす生成領域が減少することを明らかにした.上記内容は,平成25年度の結果と合わせて,国際会議で講演を行うとともに論文として発表を行った.また,噴霧火炎構造に与える酸化剤成分の相違による影響を明らかにすることを目的として,酸素・二酸化炭素雰囲気(Oxy-Fuel条件)において形成される噴霧火炎と,通常の燃焼場と同様の酸素・窒素雰囲気において形成される噴霧火炎の比較を行うことで,Oxy-Fuel条件においては,同様の噴霧特性を持つ燃料噴霧であっても形成される噴霧火炎構造が異なり,Oxy-Fuel条件では,燃焼場の温度低下に起因してすす生成領域が減少する傾向が示された.また,本実験の際には,火炎構造の観察として超作動距離レンズを用いた高速度拡大計測の検証を行い,その有用性を示した.本研究では,平均粒径および粒径分布の幅が噴霧火炎構造に与える影響の解明および様々な噴霧特性を持つ噴霧火炎に対して適用可能な解析手法を開発することを目的とした.実験では,粒径分布が制御された噴霧を層流対向流場に供給することで形成された噴霧火炎に対するレーザー誘起赤熱法計測を行った.その結果,同一平均粒径を持つ場合には,粒径分布の幅が広い条件においてすす一次粒子の生成領域が減少することが明らかとなった.また,単分散噴霧火炎構造の重ね合せによる多分散噴霧火炎構造の評価を行った結果,噴霧火炎特有の群火炎構造が表現できる可能性は示唆されたものの,小粒径の燃料液滴による燃焼を過剰に見積もる傾向が示された.よどみ面付近に安定した噴霧火炎を形成することが可能な対向流バーナにおいて,異なる噴霧特性をもつ噴霧火炎に対して実験的な観察および直接数値解析を用いた検討を行った.改良型振動オリフィス式噴射弁を用いることで,燃料流量,空気流量など燃焼に大きな影響を与える物理量を一定に保ったまま,異なる噴霧特性を持つ燃料噴霧による噴霧火炎を形成することに成功した.対向流バーナに形成される噴霧火炎中におけるすす生成特性を計測するために,レーザー誘起赤熱法(Laser Induced Incandescence: LII)を適用した.その結果,噴霧油滴径が小さくなるほど,噴霧火炎中におけるすす生成領域が減少することが明らかとなった.また,噴霧油滴の平均粒径が等しい条件では,単一粒径を持つ燃料噴霧と比較して油滴径に分布がある条件(多分散噴霧条件)では,すす生成領域が小さい事が明らかとなった.これは,燃料噴霧が粒径分布を持つ場合,平均油滴径よりも小さな粒径の油滴が存在することで高温領域に到達する前に蒸発し,局所的に高濃度の燃料蒸気が形成できなくなったことに起因すると考えられる.実験と同様の場に対して三次元直接数値計算を行い,噴霧火炎中における火炎形態を燃料と酸化剤の空間勾配から判断するFlame Indexを用いて評価した.その結果,多分散噴霧条件では,物質拡散に依存する燃焼(拡散的な燃焼)が弱くなることが示された.この結果は,実験結果の傾向と一致している.噴霧燃焼場に対する新しい計測手法の開発に対しては,高速度ーLII計測/高速度ーILIDS計測を行うために,超焦点距離レンズを用いた非燃焼場における噴霧の観察が可能であることを実証した.本年度は単分散噴霧構造の重ね合わせによる噴霧火燃焼解析手法の開発を目的として,実験および直接数値計算を用いた研究を行った.実験研究では,燃料流量,供給空気比および平均粒径などの噴霧特性を一定とした噴霧火炎に対して,希釈ガスによる噴霧火炎への影響を明らかにすることを目的とした.層流対向流バーナを用いて,酸素,窒素混合気条件(窒素条件)および燃料,酸素,二酸化炭素混合気条件(二酸化炭素条件)の2つの酸化剤条件中に形成される噴霧火炎に対して,すす生成特性および中間生成物である多環芳香族炭化水素の生成領域をレーザー誘起赤熱法およびレーザー誘起蛍光法を用いた同時計測を行った.本実験において,噴霧火炎中のすすおよび多環芳香族炭化水素の二次元同時計測法の確立に成功した.

また,二酸化炭素条件では,希釈ガスの物性による温度低下に起因して,すす生成量の減少および多環芳香族の生成領域の縮小が観察された.一方,直接数値解析を用いた研究では,単分散の重ね合わせによる噴霧火炎特性を表現することを目的とした.実験と同様の場に対して,平均粒径が同一で,単分散,二峰性,三峰性,多分散と粒度分布が異なる燃料噴霧が形成する噴霧火炎の直接数値解析を行った.結果として,中心軸上の温度分布および燃料蒸気料より,多分散噴霧と比較して二峰性噴霧,三峰性噴霧では微小粒径の蒸発・燃焼による温度上昇を過剰に見積もる傾向があることが明らかとなった.本研究の目的である,各粒径の単分散噴霧による計算結果の重ね合わせを用いた多分散噴霧の噴霧火炎構造の表現に対しても同様の傾向が現れることが示されており,単分散噴霧による火炎構造を用いて多分散噴霧を表現する場合には,小粒径の蒸発量を考慮する必要があることが明らかとなった.燃焼工学平成25年度は,振動オリフィス式噴射弁を改良することで,噴霧燃焼および噴霧火炎中のすす生成過程に対して影響を与える燃料流量および空気流量の条件を一定に保ったまま,様々な粒径分布を持つ燃料噴霧の生成が可能となった.噴霧火炎構造の詳細な観察および二次元レーザー誘起赤熱法の適用が可能な層流対向流場において,当該噴射弁を用いた噴霧燃焼実験を行うことで,平均油滴径が100マイクロメートル程度の噴霧において,多分散噴霧の場合には同程度の平均油滴径を持つ準単分散噴霧と比較して,局所的な燃料蒸気濃度が濃い領域が減少すると共にすす生成領域が減少することが明らかとなった.