hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GIS(地理情報システム)を援用した吉野川流域の地域構造分析

個別研究に加え、共同研究会を3回開催し、課題・方法の検討を深めた。うち1回は徳島県貞光町での現地調査と兼ねて実施した。収集データは、国勢調査、事業所統計などデジタルデータが主であるが、デジタル化されていない地形・地質情報や生態・植生情報については、空中写真や衛生画像を画像解析ソフト(ERDAS)を用いて分析し、画像処理データを作成した。また、人文データについても昨年に引き続き画像データ化を行い、データ蓄積をはかった。また一部データは地理システムコースの授業用教材に用いた。平成15年度は、主として治水・利水に関わる地理的情報、流域の産業・経済に関する統計情報、社会・文化活動に関する資料等の収集を行った。本研究の遂行では、領域ごとのデータ解析と同時に、かかる空間情報の相互関連を解明することが不可欠であり、GIS上での照合を模索した。基礎的な統計データ・地図データとして、国勢調査、事業所・企業統計、デジタルマップなどのデジタルデータを収集・分析した。また、デジタル化されていない地形・地質情報については、空中写真や衛星画像を画像解析ソフト(ERDAS)を用いて分析し、画像処理データを作成した。また、画像処理データの一部は徳島大学のホームページ中に「徳島県デジタルミュージアム」(http://dmuseum.ias.tokushima-u.ac.jp/ksdms/)を開設し、一般の閲覧を可能にした。個別研究に加え、共同研究会を3回開催して、共通の課題および分析方法の検討を深めた。内1回は吉野川中流城の共同調査を行いながら合宿討論を組むことで、集中的な研究交流を図った。次年度が共同研究の最終年度であることから「共同研究報告書の構成と分担」の検討を進めた。本研究補助金による本年度の研究成果は裏面記載の他、投稿中3件、学会・研究会における口頭発表3件がある。また、徳島大学主催のシンポジウム「中山間地域活性化の取り組みとその課題」(2004年3月)において研究成果の一部を発表した。なお、中流域の住民を対象に成果を還元するシンポジウムを予定していたが、日程上の理由から中止した。この研究は、徳島市を河口部とする吉野川がつくり出す流域の人文・社会科学的な構造、およびその基底となる自然的特性に関わる各種データを総合的に整備することを課題とした。日本の河川事業の理念や方法は大きな転換途上だが、その速やかな移行に向けて資料収集と分析を行った。吉野川流域では、国の河川事業に対して活発な住民運動が展開されており、住民意見を反映するという河川事業にとってモデル地域に当たる。この研究はその基盤的データを総合的に整備して、その動態的把握を可能にさせた。ダム建設や河川改修などの事業は流域住民の生命・財産に直結し、利害対立を内包することからたびたび深刻な地域紛争を招いてきた。しかもおびただしい自然環境破壊や農山村集落の崩壊という歪みを伴っていた。その反省に立って、1997年改正の河川法は新たな理念と方法を採用した。そして、事業者と流域住民との対立を克服し、協働を高める方向に事態は推移しつつある。吉野川の河川事業についても、新たな枠組みは整いつつある。この研究は、新たな河川事業が模索される最前線で、その具体化の条件を整理した。
就労支援・職業教育教員の専門性向上eラーニングプログラムの開発

本研究の目的は,日本版就労支援・職業教育担当教員の専門性向上及び獲得eラーニングプログラムを開発することであった。このプログラム開発では,客観的指標を用いた専門性自己評価チェックシートも併せて開発し,eラーニングプログラム内に組み込むことで,教員自身の就労支援・職業担当教員としのキャリア発達を促し,生徒の職業自立を可能にする質の高い就労支援及び職業教育を実現することをめざした。本研究では,研究計画及び方法に従い,国内外の資料や情報収集から就労支援・職業教育を担う教員に求められている知識・スキルを整理し,自己評価チェックツールを開発した。また国内の就労支援・職業教育を担う教員を取り巻く環境や現状から,eラーニングプログラムに組み込むべき内容を精選した。最終的に9領域62講座からなるeラーニングプログラムを開発した。設定された領域は,1特別支援教育の基本枠組みとキャリア教育,2職業自立を支える支援の枠組みと施策動向,3支援を要する生徒の職業自立の課題と動向,4職業リハビリテーションの理念と枠組み,5職業リハビリテーションと関係機関,6保護者連携と立ち直りの哲学,7職業リハビリテーションのアセスメントと支援の技術,8演習課題,9人材育成に関わる諸課題の9つである。62の講座は,それぞれの領域を含む7つのコースで編成されている。総合編コースでは,62すべての講座が受講できます。職業教育・就労支援を初めて学ぶ先生向けの1導入編コース,職業教育・就労支援を学び始めた先生向けの2初級編コース,実践に活かせるスキルや知識を学びたい先生向けの3実践編コース,これから進路指導を担う先生向けの4人材育成編コース,学内や学外との連携の課題解決について学びたい先生向けの5連携課題解決編コース,職業リハビリテーションの施策動向や機関について知りたい先生向けの6職業リハビリテーション編コースを設定した。平成25年度の研究目的は,就労移行支援・職業教育を担う教員の専門性評価項目の検討及び米国において用いられている人材の評価項目及び評価基準を参考にした「就労支援・職業教育を担う教員の専門性向上プログラム」の開発であった。この目的を達成するための具体的な実施計画は,(a)業務・役割を精査するための基本的な枠組みの精選,(b)評価基準の選定,(c)知識・スキルの選定及び評価項目の精選について,その内容の妥当性を検証することであった。(a)業務・役割を精査するために代表研究者がこれまでの研究成果から得た基礎的枠組みを,複数の所属学会において研究発表し,研究者・実践者との意見交換を通じてこの基礎的枠組みに対する見解の一致を図り,就労移行支援及び職業教育を担う教員の業務役割の範囲の精選を行った。(b)評価基準の選定においては,The Council Exceptional Children Division of Career Development and Transition【以下,DCDT】の開発している"Transition Specialist Competencies"を参考に,既存研究結果との成果とDCDTが教員に求められる知識・スキルの領域及び内容の比較検証を行い,本研究の教員の評価項目及び評価基準として妥当であると考えられる内容を整理した。またこれらの(c)知識・スキルの選定及び評価項目及び評価基準の選定については,就労移行支援及び職業教育に精通する特別支援教育領域の研究者3名及び職業リハビリテーション領域の研究者1名と共に協議を行い,その評価項目の妥当性及び評価基準の選定について検討した。またこれらの研究者1名の主催した研修に参加した現職教員8名,学会発表において意見交換した現職教員5名からも,本研究についての見解及び内容への要望について情報収集を行った。平成26年度の研究目的は,「就労移行支援・職業教育教員の専門性獲得及び向上プログラム開発」のeラーニングシステム(試作)の構築であった。この目的を達成する為の具体的な実施計画は,前年度の成果から得られた知識・スキルから構成された専門性獲得及び向上プログラムを元に試案を作成することであり,具体的な内容は,以下の(c)から(d)であった。(c)は、(a)で整理された知識・スキルから本プログラムに組み込む項目を精選する。(d)、(b)、(c)により精選された評価項目や評価基準をプログラムに組み込み、就労支援・職業教育教員の専門性向上プログラムの内容を構成する。(e)、(d)で開発したプログラム内容を基に、eラーニング教材を開発し、就労支援・職業教育教員専門性向上eラーニングプログラム(試作)を作成するでことであった。前年度の知識・スキルの選定及び評価基準の選定が遅れていたことから,本年度の進捗状況は,(d)の専門性向上プログラムの内容を構成する点に留まっており,(e)試案の作成するには至っておらず,継続して作業を進めている段階である。本年度の研究目的は,「就労支援・職業教育教員の専門性獲得及び向上プログラムの開発」のeラーニングシステム(試作)の試行及び修正((f))であった。この試案を作成するために(a)国内の就労支援・職業教育教員の業務・役割で用いている知識・スキルの精査、(b)米国の就労支援・職業教育教員育成プログラム示されている知識・スキルの内容及びそれらの評価項目及び評価基準の検討、(c)(a)で精査された知識・スキルの選定及び評価項目の精選、(d)(b)、(c)よりプログラムを構成する知識・スキル及び評価基準の選定、(e)Web学習システムeラーニング教材の作成の以上5つ作業が必要であるが,本年度は,前年度課題となった(e)Web学習システムeラーニング教材作成に着手している段階であり,本年度の計画の(f)試案の完成及び試行に至っていない現状である。

前年度計画が当初計画より遅れていることと併せて申請者の妊娠・出産に伴う体調不良等から作業が遅れており,当初計画よりも遅れている現状がある。これまでに職業教育を指導する教員の専門性向上研修としてeラーニングプログラムを開発するために,教員に求められている専門性の内容及びそれらの獲得時期について明らかにしてきた。また教員の専門性チェックツールを開発した。今後はeラーニング学習教材の作成及び教員の協力者とプログラムの効果検証が課題となっている。平成28年度は育児休業を取得したため,研究の大幅な進展はないが,日本発達障害学会及び日本職業リハビリテーション学会において,研究発表を行い,進路指導担当教員の研修要件及びeラーニングプログラムの学習内容に関する資料収集を行った。育児休業を取得したため,28年度は大幅な進展はしていない。今年度前年度からの遅れを取り戻すために計画的に研究課題を遂行する。本年度の研究目的は,「就労支援・職業教育教員の専門性獲得及び向上プログラム開発」のeラーニングシステム(試作)の試行及び修正(f)であった。この試案を作成するために,(e)Web学習システムeラーニング教材作成に着手している。予定されている学習教材は4領域(I.進路指導,II.現場実習,III.移行支援,IV,関係機関・制度)で分けられ,それぞれの領域をさらに細分して,学習コンテンツを作成する。1つの学習教材では15分から20分程度の教材となるようそれぞれの学習内容を系統化して配列する予定である。現在,eラーニングシステムとして使用するプラットフォームの選定及びテスト教材の作成はしているが,学習コンテンツのすべての教材を完成させるに至っていない現状である。昨年度は,育児休業から復帰したものの,単身で育児をしているため学内業務及び研究活動の時間的制約が高く,思うように作業が進んでいないため,大幅に計画が遅れてる。本研究の目的は,日本版就労支援・職業教育担当教員の専門性向上及び獲得eラーニングプログラムを開発することであった。このプログラム開発では,客観的指標を用いた専門性自己評価チェックシートも併せて開発し,eラーニングプログラム内に組み込むことで,教員自身の就労支援・職業担当教員としのキャリア発達を促し,生徒の職業自立を可能にする質の高い就労支援及び職業教育を実現することをめざした。本研究では,研究計画及び方法に従い,国内外の資料や情報収集から就労支援・職業教育を担う教員に求められている知識・スキルを整理し,自己評価チェックツールを開発した。また国内の就労支援・職業教育を担う教員を取り巻く環境や現状から,eラーニングプログラムに組み込むべき内容を精選した。最終的に9領域62講座からなるeラーニングプログラムを開発した。
質的データを扱うクラスタリングにおける最適化アプローチの研究

本研究では,「質的データを扱うクラスタリングにおける最適化アプローチの研究」と題し,クリーク分割問題を効率よく解くための定式化とアルゴリズムについて研究を行なうことを目的とした.クリーク分割問題は質的データのクラスタリングに対する有効なモデルであるが,応用場面から生じる中規模程度の入力例ですら求解が困難であり,実際,理論的にも難しいこと(NP-困難性)が知られている.本年度は,理論と実験の両面からクリーク分割問題の難しさを解析・理解し,応用場面に役立つアルゴリズムの構築を目指し,以下の成果を得た.クリーク分割問題の難しさは,その数理最適化問題としての定式化の大規模性にある.この定式化は自然かつ素直であるが,特に大量の制約式を扱うという弱点を持つ.本年度は,制約式の冗長性に着目し,それらを検出するための理論的な枠組みについて研究した.具体的には,制約式が冗長になるための十分条件を導出した.これらの結果と昨年度までに得られた結果をソルバーに組み込むことで,実用的な時間で解ける入力例の規模が大幅に拡大されることを確認した.一方,応用場面から生じる入力例の難しさを知るために,計算量の解析を行なった.ここでは,近年コミュニティ検出の分野で注目され,クリーク分割問題の特殊ケースとなる問題がNP-困難であることを証明した.また,上述のクリーク分割問題の定式化を頂点彩色問題に応用し,疎グラフに強力な定式化を得たり,冗長な制約式に関する解析をクリーク分割問題と似た構造を有する線形順序付け問題に応用したりと,得られた成果を他の組合せ問題に拡張することにも精力的に取り組んだ.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,クリーク分割問題に対する効率の良い前処理を提案し,その性能をさまざまな問題例を用いて検証した,これは,申請者の研究実施計画において1年度に計画していた内容である.また,これに加え,非常に特殊な場合に限ってもクリーク分割問題が非常に難しい,より具体的にはNP-困難であることを証明した,クリーク分割問題とは,質的データのクラスタリングに対する有効な最適化モデルとして知られる組合せ最適化問題である.この問題は, 0-1整数線形計画問題と呼ばれる扱いやすい形の最適化問題として記述できる.そのため,最適化問題を解くソフトウェアを用いれば,誰でも簡単に利用できるモデルである.しかしながら,データの個数の3乗に比例する制約式を必要とするため,素朴に実装した場合に(実用的な計算時間と計算資源で)解ける問題の規模は非常に小さい.一つ目の成果では,この数理モデルにおける効果的な前処理を提案した.この提案手法では,与えられたデータ点の集まりを,問題の等価性を失わずに,より少ないデータ点の集まりに変換することを考える.例を挙げると,ある500個のデータ点からなる問題例が,この前処理によって,データ点が10個程度の等価かつ非常に小規模な問題例に変換されることが確認された.変換された後の問題例は汎用的なソフトウェアで厳密に解くことができる.また,この前処理に用いられる計算時間は比較的短い.そのため,実用的かつ効率の良い前処理といえる,二つ目の成果は,クリーク分割問題の理論的な計算困難度に関するものである.これは,当初予定していた内容ではなく,既存研究で示された定理の証明に誤りを見つけ,その修復を行なった結果得られたものである.この結果は,クリーク分割問題が,非常に特殊な場合に限ってもなお難しいことを言っており,クリーク分割問題の難しさをよく表した結果といえる.本研究では,「質的データを扱うクラスタリングにおける最適化アプローチの研究」と題し,クリーク分割問題を効率よく解くための定式化とアルゴリズムについて研究を行なうことを目的とした.クリーク分割問題は質的データのクラスタリングに対する有効なモデルであるが,応用場面から生じる中規模程度の入力例ですら求解が困難であり,実際,理論的にも難しいこと(NP-困難性)が知られている.本年度は,理論と実験の両面からクリーク分割問題の難しさを解析・理解し,応用場面に役立つアルゴリズムの構築を目指し,以下の成果を得た.クリーク分割問題の難しさは,その数理最適化問題としての定式化の大規模性にある.この定式化は自然かつ素直であるが,特に大量の制約式を扱うという弱点を持つ.本年度は,制約式の冗長性に着目し,それらを検出するための理論的な枠組みについて研究した.具体的には,制約式が冗長になるための十分条件を導出した.これらの結果と昨年度までに得られた結果をソルバーに組み込むことで,実用的な時間で解ける入力例の規模が大幅に拡大されることを確認した.一方,応用場面から生じる入力例の難しさを知るために,計算量の解析を行なった.ここでは,近年コミュニティ検出の分野で注目され,クリーク分割問題の特殊ケースとなる問題がNP-困難であることを証明した.また,上述のクリーク分割問題の定式化を頂点彩色問題に応用し,疎グラフに強力な定式化を得たり,冗長な制約式に関する解析をクリーク分割問題と似た構造を有する線形順序付け問題に応用したりと,得られた成果を他の組合せ問題に拡張することにも精力的に取り組んだ.26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究計画の一年目に予定していた内容に取り組み,得られた結果を国際的な論文誌に投稿し,受理された.また,これに関連する内容を国内外の会議(国内: 1件,国外: 11件)で発表を行なった.以上を考慮し,おおむね順調に進展したと考える.上記の「9.研究実績の概要」において制約式の本数が膨大になることがクリーク分割問題の弱点であると述べたが,これらのうち問題を解く上で必要となるものはごく一部である.そのため,不必要なつまり冗長な制約式を簡単に見つけて省くことができれば,従来の最適化ソフトウェアで扱える問題例の規模を拡大できる.近年,クリーク分割問題の特殊ケースであるモジュラリティ最大化問題に対してこのようなアプローチが考えられ,実社会の問題例に対して非常に効果的であることを示している.この結果をクリーク分割問題に一般化することや,別の問題に適用することを今後の課題として考えている.
焼酎蒸留廃液有効利用のための抗腫瘍活性成分の解明

米、麦、芋、紫芋の4種類の焼酎蒸留廃液(焼酎粕)から醸造酢を製造し、培養細胞やマウスを用いて生理活性評価を行った結果、焼酎蒸留廃液から製造した醸造酢の酢酸エチル抽出物が優れた抗ラジカル活性およびアポトーシス誘導活性を示すことを明らかにした。そこで、両活性成分の精製・同定を行った。逆相HPLCを用いて酢酸エチル抽出物を分画し、得られた各画分の抗ラジカル活性およびアポトーシス誘導活性を測定することで活性画分を特定した。その後、NMRやLC-MSなどを用いて同定した結果、主な抗ラジカル活性物質はチロゾール、アポトーシス誘導活性物質はトリプトフォールであることが明らかになった。HepG2に対してチロゾールで処理することにより、H_2O_2の酸化ストレスによるTBARSの生成を抑制し、細胞内グルタチオン濃度の減少を抑制することを明らかにした。また、in vivoにおいてもチロゾールを投与したマウスは肝臓のTBARS値や血清中のASTおよびALT値が対照群と比較して有意に減少し、抗酸化機能が有意に向上することを明らかにした。一方、アポトーシス誘導物質であるトリプトフォールは、エタノール発酵の過程で酵母がトリプトファンから生成することを明らかにした。トリプトフォールがどのようなメカニズムでU937細胞にアポトーシスを誘導するかを調べたところ、2種類あるアポトーシス誘導経路のうち、カスパーゼ8からカスパーゼ3へ刺激を伝えてアポトーシスを誘導することがわかった。さらに、カスパーゼ8を刺激するときに、細胞質膜タンパク質であるDR5を含んだDISCを形成することを明らかにした。米、麦、芋、紫芋の4種類の焼酎蒸留廃液(焼酎粕)から醸造酢を製造し、培養細胞を用いて、抗ラジカル活性試験、マクロファージ活性化試験、アポトーシス誘導試験を行った。抗ラジカル活性は、ヒトリンパ腫U937細胞にtBuOOHを酸化ストレスとして与える系を対照区とし、対照区にサンプルを添加することでtBuOOHによる酸化ストレスが軽減されるか、WST-8活性により評価した。マクロファージ活性化試験は、BALB/cマウスの腹腔内から採取したマクロファージ細胞にサンプルを添加し、NO産生量とIL-12等のサイトカイン産生量の増進により評価した。アポトーシス誘導活性は、抗ラジカル活性試験と同じU937細胞にサンプルを添加し、DNAの断片化やannexin V染色等により評価した。最初に、醸造酢の酢酸エチル抽出を行い、酢酸エチル相抽出物と水相抽出物に分画し、両画分に対して3種類の培養細胞系評価を行った。抗ラジカル活性は、芋焼酎粕と紫芋焼酎粕から製造した醸造酢の酢酸エチル相抽出物にのみ見られたことから、芋に由来する極性の低い物質が予想された。また、アポトーシス誘導活性については、活性は非常に弱いが、4種類すべての酢酸エチル相抽出物で認められたことから、焼酎粕醸造酢に共通して存在する極性の低い物質が予想された。マクロファージ活性化試験については、酢酸エチル相抽出物と水相抽出物の両方でNO産生量が増加したが、NO産生量とIL-12産生量は相関しなかった。現在、抗ラジカル活性物質とアポトーシス誘導物質については、酢酸エチル相抽出物の逆相HPLC分画を行い、活性の確認と活性物質の分離・精製および同定を行っている。マクロファージ活性化物質については、NO産生物質とIL-12産生物質を分けて再実験を行っており、その後、物質の分離・精製と同定を行う予定である。米、麦、芋、紫芋の4種類の焼酎蒸留廃液(焼酎粕)から醸造酢を製造し、培養細胞やマウスを用いて生理活性評価を行った。平成17年度に、焼酎蒸留廃液から製造した醸造酢の酢酸エチル抽出物が優れた抗ラジカル活性およびアポトーシス誘導活性を示すことを明らかにしたので、平成18年度は両活性成分の精製・同定を行った。

逆相HPLCを用いて酢酸エチル抽出物を分画し、得られた各画分の抗ラジカル活性およびアポトーシス誘導活性を測定することで活性画分を特定した。その後、NMRやLC-MSなどを用いて同定した結果、主な抗ラジカル活性物質はチロゾール、アポトーシス誘導活性物質はトリプトフォールであることが明らかになった。HepG2に対してチロゾールで処理することにより、H_2O_2の酸化ストレスによるTBARSの生成を抑制し、細胞内グルタチオン濃度の減少を抑制することを明らかにした。また、in vivoにおいてもチロゾールを投与したマウスは肝臓のTBARS値や血清中のASTおよびALT値が対照群と比較して有意に減少し、抗酸化機能が有意に向上することを明らかにした。一方、アポトーシス誘導物質であるトリプトフォールは、エタノール発酵の過程で酵母がトリプトファンから生成することを明らかにした。トリプトフォールがどのようなメカニズムでU937細胞にアポトーシスを誘導するかを調べたところ、2種類あるアポトーシス誘導経路のうち、カスパーゼ8からカスパーゼ3へ刺激を伝えてアポトーシスを誘導することがわかった。さらに、カスパーゼ8を刺激するときに、細胞質膜タンパク質であるDR5を含んだDISCを形成することを明らかにした。
光合成生物における光酸化ストレス応答機構の解明

高等植物は移動の自由を持たないため、絶えず変化する自然環境にその場で適応、順化して生長していかなければならない。乾燥や高温などの環境ストレスにより植物が障害を受ける要因に活性酸素種による酸化的障害が関与している。そのため植物にとって進化の過程で活性酸素に対する防御機構の獲得は死活問題であった。そのため植物は非常に巧妙な抗酸化系を発達させてきた。特にアスコルビン酸(AsA)は植物に最も多量に含まれる抗酸化剤であり、細胞内に数十mMの濃度で存在している。これまで植物におけるAsAの生合成経路は明らかにされてきたが、その輸送機構については不明であった。本研究では植物における組織レベルおよび細胞レベルでのAsAの分配の改変を目的とし、ラット由来のナトリウム依存AsAトランスポーター(SVCT1、SVCT2)を高発現させた形質転換シロイヌナズナの作出し、その植物におけるAsAの分配の変化や光酸化的ストレス耐性能の評価を行う。ラット肝臓および脳よりtotal RNAを調製し、RT-PCRによりSVCT1およびSVCT2のクローニングを行った。植物形質転換用ベクターであるpBI121のカリフラワーモザイクウイルス35sプロモーターとノパリンシンテースの間にSVCT1およびSVCT2 cDNAを連結し、アグロバクテリウムを介して減圧浸潤法によりシロイヌナズナへの形質転換を行った。その結果、それぞれ約30系統の形質転換シロイヌナズナを得ることができた。次年度は、形質転換体におけるSVCT1およびSVCT2の発現レベルを確認するため、ノーザンブロティングを行う。さらに、SVCT1およびSVCT2が高発現していることが明らかとなった植物のT2世代の作出し、AsAレベルや分配の変化について解析を行う。
小学校音楽科における学力測定方法の開発

小学校学習指導要領・音楽科に明示されている内容を音楽科学力と措定し、それらを測定する方法を開発した。(1)学習指導要領・音楽科に示されている「音符・休符・記号など」についてはペーパー試験を開発し、試行した。(2)聴取力については、CDを用いる試験を開発し、試行した。(3)旋律に合う和音を選ぶ課題と階名を五線に記入する課題は、ペーパー試験を開発し、試行した。(4)視唱力を測定する簡易な方法の開発が緊要な課題である。平成21年度は,以下の3点の研究を実施した。第1に,音楽行動に関する理論的な研究として,レゲルスキとヴェーヌスの論を中心として理解を深めた。第2に,評価法・測定法に関する理論的な研究として,心理学的測定方法を中心として,理解を深めた。第3に,フィールド研究として,小学校学習指導要領・音楽科に示されている「音符,休符,記号等」の理解度と,歌唱共通教材24曲の学習度について研究した。以下,第3について記述する。北海道から大分県までの中学校22校・2187人,高等学校11校・669人,短期大学と大学11校・919人,全体では,44校・3775人を対象として調査した。習い事等の経験の有無別に比較した。いずれの校種でも,経験有群の正答率が高く,とくに中学生と高校生では有群は無群の2倍以上の正答率であった。しかし,中学生では,有群の正答率は40%程度,無群の正答率は20%程度であった。中学生で正答率の高かった項目は,有群では#の名称・mpの名称・pの名称であり,無群ではmpの名称・pの名称・fの名称であった。中学生で正答率の低かった項目は,有群では縦線・加線・速度記号の名称であり,無群では小節線・6/8の意味・3/4の意味であった。高校生も大学生も,ほぼ同様な傾向であった。これらを総合的に考察すると以下のようになる。正答率が高い項目は,携帯電話等で用いられる頻度が高い#を除くと,すべて表現活動に付随する強弱記号である。正答率が低い項目は,すべて表現活動とは関連性が低いものである。これらのことは,小学校音楽科の授業が表現活動を中心として展開されており,その表現活動のなかでは,小学校学習指導要領・音楽科に明示されているこれらの「音符・休符・記号等」の理解への配慮が不十分であることを物語っている。小学校音楽科教科書で,これらの「音符・休符・記号等」を教授・学習するための有機的な教育課程の編成が望まれる。平成22年度は、音楽科の学力の具体的な測定方法に関し、国内外の過去及び現在の評価法・測定法の理論研究を行った。特に、岐阜県古川町立古川小学校における音楽科教育「ふしづくり一本道」に関する史料を発掘した。岐阜県総合教育センターの紀要、同センター所蔵の古川小学校における音楽科教育「ふしづくり一本道」に関する資料、さらに、古川小学校に保存されている資料を収集・整理した。これらには、当時の岐阜県一円で実施された、音楽学力調査の試験問題、実音調査のテープ、調査結果の詳細が含まれている。さらに、当時の児童たちの創作した旋律集が含まれている。前年度と同様に、小学校音楽科で学習するべき「音符、休符、記号等」と「歌唱共通教材」の学習度に関する調査も、継続して行った。加えて、(1)米国、イギリス、ドイツの代表的な音楽教育の理論的研究も進めた。また、(2)わが国における過去の音楽科の学力調査に関する研究は、吉富と三村が中心となって行った。その成果は、日本教育学会において三村と吉富が研究発表を行った。さらに、三村と伊藤を中心として、中学校の新入生を対象とする小学校音楽科の学力調査を試行的に行った。その結果、拍子や速度を聴き分ける問題、及び音と楽譜の照合の問題は正答率が比較的高かったが、長調・短調を聴き分ける問題は正答率が低かった。また、楽器の音色を聴き分ける問題では、楽器によって正答率にかなり差があり、打楽器の正答率は高かったが、クラリネットとホルンの正答率は低かった。平成23年度は、3点で大きな成果を上げることができた。第1点は、小学校音楽科の学力を測定するための「音楽科学力テスト(改訂版)」を作成し、4校の中学校の1年生を対象として、試行的に学力調査を実施したことである。この「音楽科学力テスト(改訂版)」は、これまで3回実施された文部省・文部科学省の全国学力調査・音楽科や岐阜県の音楽能力調査表等の先行調査を参考としつつ、より使用しやすい、より評価しやすいものが完成した。その成果は、現在学会誌に投稿中である。

第2点は、音楽学力テストの先進県である岐阜県の調査によって、同県で実施された「ふしづくりの音楽教育」や「小学校音楽学習の手引き基礎能力表」について、これまで誤って理解されていた事実を解明できたことである。昭和36年に県教委によって作成された「音楽感覚段階別能力表」の改訂版である「小学校音楽学習の手引き基礎能力表」を入手し、それを第1点の「音楽科学力テスト」に反映できた。さらに、「ふしづくりの音楽教育」に関しては、昭和41年に吉城郡古川小学校で実践される以前に、まず昭和25年に「基底カリキュラム音楽科編」が高山市教育研究所から出版され、昭和30年ころから「おんがくのおけいこ」(ワークブック)が各学年用に作成され、ほとんどの小学校で長期間にわたって継続的に使用されていた、という事実を明らかにできた。これらの基礎の上に、古川小学校での「ふしづくり一本道」が花開いたのである。さらに、「ふしづくり一本道」の創始者と語られることの多かった昭和36年から40年までの県教委指導主事の山本弘の他に、その岐阜師範の同級生であった2人の存在がクローズアップされた。当時の高山教育事務所指導主事・飛騨の小・中学校長を歴任した中村好明と家業の印刷業に就いた下通進平である。加えて、昭和36年47年までの古川小学校音楽科主任・昭和50年52年まで同校教頭であった山崎俊宏の実践的貢献、昭和42年から49年までの8年間にわたって「ふしづくり一本道」を教育的に指導した中家一郎校長の存在なくしては「ふしづくり一本道」の輝かしい成果は得られなかったことを明らかにできた。第3点は、理論的研究の進展である。英国のGCSE試験、ドイツのアビトゥーア試験、米国の全米学力調査(NAEP)、ドイツの音楽科教育の歴史教育、の研究がいっそう進展したことである。
ソーシャルキャピタルが高齢者の要介護発生リスクに及ぼす影響に関する社会疫学研究

地域在住高齢者を対象に、地域におけるソーシャルキャピタルと要介護発生リスク・死亡リスクとの関連について検討し、以下の結果を得た。ソーシャルキャピタルの豊富な地域では、身体活動や認知的活動の頻度が高く、心理的苦痛の頻度が低かった。社会活動(スポーツ・趣味・娯楽活動、ボランティア・NPO・市民活動)への参加率が高い地域ほど、要介護認定率が低かった。(1)ソーシャルキャピタルに関するアンケート調査の実施:宮城県大崎市の40歳以上住民約7万8千人のうち5%無作為抽出した4,128人に対して、平成21年12月にアンケニト調査票を郵送した。調査票は、近隣でのつきあい、社会的な交流、人に対する信頼感、相互信頼・相互扶助、社会参加の頻度など、ソーシャルキャピタルの程度に関するものであった。その結果、2,677人からアンケート調査票の返送があった。有効回答者2,620人(有効回答率:63.5%)を解析対象とした。(2)アンケート回答の集計解析:大崎市は平成18年3月に1市6町の合併により誕生した。そして、同市の小学校区は30ヶ所に分けられる。そこで、旧1市6町、30小学校区のそれぞれについて、アンケートの回答を集計した。その結果、ソーシャルキャピタルの程度には、相当の地域格差があることが分かった。(3)解析用データベースの構築:平成18年度に実施した生活習慣アンケート調査のデータ、30小学校区別のソーシャルキャピタルに関するデータ(今回の調査結果)、介護保険認定や死亡転出に関する追跡データなど、関係するデータセットのリンケージ作業を実施して、解析用データベースを構築した。さらに、統計解析に向けたデータ編集作業を行った。(4)ソーシャルキャピタルの地域差が高齢者の健康と生活行動に及ぼす影響に関するデータ解析:小学校区を単位として、ソーシャルキャピタルの程度と平成18年度アンケート調査結果(基本チェックリスト得点、疾患既往歴、喫煙・飲酒・肥満などの生活習慣、身体活動や認知的活動の頻度、心理的苦痛(K6)、社会的支援の有無など)との関連を解析した。その結果、社会的な交流が活発で人に対する信頼感の強い(ソーシャルキャピタルの豊富な)地域では、身体活動や認知的活動の頻度が高く、心理的苦痛の頻度が低いことが分かった。[背景]我々は一般住民高齢者の横断的検討により、地域のソーシャルキャピタル(SC)と心理的苦痛が関連していることを報告している(昨年度報告書)。[目的]地域のソーシャルキャピタル(SC)と死亡・要介護発生の関連を前向きに検討すること。[方法]2006年12月15日時点で某O市在住の要介護認定を受けていない65歳以上男女14,774名を対象に、地域のSCと死亡及び要介護認定発生の関連を前向きに検討した。追跡は2006年12月16日2010年11月30日までとし、SCを定義する際の地域は小学校区を用い、対象地区を36地区に分割した。地域のSCは、地域における地域活動の参加割合とした。地域活動は、次の4つを用いた。「地縁的な活動」(SC1)、「スポーツ・趣味・娯楽活動」(SC2)、「ボランティア・NPO・市民活動」(SC3)、「その他の活動(同窓会、親睦会など)」(SC4)。地区ごとに、これらの活動に週に1回以上参加している人の割合を算出し、その割合を地区のSCとした。この地域のSCの値を用いて、地区を3分位に分けた。統計モデルはコックス比例ハザードモデルを用い、最もSCが低い群を対象として、SCが高い地域での死亡、及び要介護認定ハザード比を計算した。[結果]SC1は最小で2.2%最大で10.6%であった。しかし、SC1-4のいずれにおいても、死亡及び要介護認定リスクは有意な関連を認めなかった。SCを4分位、5分位で検討しても有意な関連は認めなかった。地域の定義を小学校区ではなくより詳細な行政区で再解析を行っても有意な関連は認めなかった。[結論]本研究では、地域活動で測定された地域のSCと死亡・要介護認定リスクの間に有意な関連を認めなかった。昨年度報告した横断研究で認められた有意な関連は、因果の逆転を観察した可能性が考えられる。【背景・目的】日本の一般集団を対象に、認知的ソーシャルキャピタル(SC)と総死亡との関連を前向きに検討すること。【方法】対象者は、宮城県大崎保健所管内の4079歳の国民健康保険加入者全員(54,996名)を対象とする平成6年のベースライン調査に回答した52,029名(回答率:95%)のうち、ベースライン調査までに国民健康保険から脱退した者(775名)、住所情報不明者(67名)を除いた51,187名である。ベースライン調査にて、「あなたが、日常生活において、大切だと思うものは何ですか。

次の中から大切だと思われる順に3つ選んでください。」という質問に対して、第1位に「家族」と選んだ人の割合を、684の行政区ごとに計算し、その地域の認知的SCとした。選択肢は、(1)仕事(2)家族(3)健康(4)友人(5)金銭(6)趣味(7)名誉(8)地位(9)余暇(10)その他、である。地域の認知的SCを四分位に分類し、各四分位(Q1)の死亡リスクを性、年齢、BMI、飲酒習慣、喫煙習慣、学歴、運動習慣、配偶者の有無を調整したCox比例ハザードモデルより算出した。【結果】「家族」と答えた人は9,058名であった。地域の認知的SCは、中央値17.37%(IQR,14.86%-20.34%)であった。14年間(平成7年1月1日平成20年3月31日)の追跡で、8,997名の死亡が観察された。地域の認知的SCと死亡リスクは、負の関連を示していた。多変量調整ハザード比(95%信頼区間)は、Q2 0.99(0.94-1.05), Q3 0.97(0.92-1.03), Q4 0.92(0.87-0.97)と有意に低下していた(p for trend=0.040)。【結論】家族を大切に思う人が多く住む地域では、死亡リスクが低下することが観察された。
粒界工学による超環境耐久性フェライト系耐熱鋼の開発－粒界工学の新たな挑戦

本研究課題では,優れた環境耐久性を有するフェライト系耐熱鋼の開発を行うことを目的として,ラスマルテンサイト組織を有する9-12Cr系耐熱鋼の粒界制御を試みた。ラスマルテンサイト鋼における特性劣化の優先的なサイトとなる旧オーステナイト粒界の対応粒界頻度を飛躍的に高めることができた。また,粒界制御熱処理によりサブブロック組織が微細化し,その後の焼戻し処理により,M23C6炭化物が微細に分散することを見出した。このような粒界制御材料に対して,高温クリープ試験,高温水蒸気酸化試験,液体金属腐食試験を行ったところ,いずれの特性も粒界制御により著しく向上することが明らかとなった。本研究課題は,「粒界工学」に基づいた精密な粒界微細組織制御により,超環境耐久性を有する超々臨界圧発電用フェライト系耐熱鋼の開発を行い,二酸化炭素排出削減による低炭素社会の構築に寄与する技術を確立することを目的としている。H25年度は,主に粒界制御されたフェライト鋼の高温変形挙動および耐水蒸気酸化特性の評価を行った。得られた主な結果を下記に示す。1.粒界制御9Crフェライト鋼T91の高温変形挙動粒界制御および粒界非制御T91鋼について,大気中,温度873 K - 973 K,初ひずみ速度1.1xE-5 - 5.4xE-3 1/sの条件で高温引張り試験を行った。降伏応力(0.2%耐力)と塑性ひずみ速度との関係を調べたところ,いずれの試料においても応力指数が約12ー16と非常に大きく,分散強化合金の特徴的な挙動を示した。一定応力で比較した場合,粒界制御材の方が非制御材に比べ塑性ひずみ速度が1-2桁程度低下することが見出された。一方,粒界非制御材では,しきい応力以下の低応力域において応力指数が約2まで小さくなる領域が観察され,変形中に粒界すべりが生じている可能性が示唆された。このような応力指数の小さな変形領域は粒界制御材では観察されなかった。さらに,高温変形後の組織観察において,粒界制御材は非制御材に比べ,旧オーステナイト粒界上の析出物の凝集粗大化が抑制されていた。2.粒界制御フェライト鋼の耐水蒸気酸化特性粒界制御した10Crフェライト鋼SUH3を温度873K - 1073Kにおいて水蒸気環境下に24時間保持し,耐水蒸気酸化特性を評価した。粒界制御材および非制御材とも,初期界面を境にFe3O4の外部スケールとFeCr2O4とFe3O4から構成される内部スケールが形成された。しかしながら,いずれの温度においても,粒界制御材において酸化スケール層の成長が著しく抑制されることが明らかとなった。本研究開発課題は,「粒界工学」に基づいた精密な粒界微細組織制御により,超環境耐久性を有する超々臨界圧発電用フェライト系耐熱鋼の開発を行ない,温室効果ガスの排出削減による低炭素社会の構築に寄与する技術を確立することを目的として実施している。H24年度は,主にフェライト/マルテンサイト系耐熱鋼T91およびSUH3鋼を用いて下記の研究を実施した。得られた主な成果は以下の通りである。1.マルテンサイト粒界微細組織制御のための最適加工熱処理条件の検討熱間圧延と焼鈍を組合わせた粒界工学手法により高温オーステナイト相に高頻度の焼鈍双晶を導入することで,相変態後のマルテンサイト微細組織における対応粒界頻度,特に旧オーステナイト粒界の対応粒界頻度を著しく高めることができることを明らかにした。また上記組織制御により,マルテンサイトサブブロック組織が微細化することを見出した。さらに,これらの結果に基づいて粒界制御の最適条件(オーステナイト化処理温度,圧延率,焼鈍温度,時間)を検討した。なお,本粒界制御方法はフェライト/マルテンサイト系鋼の鋼種によらず有効であることを確認している。2.粒界制御された材料の焼戻し処理条件の検討上記の粒界制御によって対応粒界頻度を高め,サブブロック組織を微細化することにより,焼戻し処理により析出するM23C6炭化物がサブブロック上に微細に分散すること,旧オーステナイト粒界や粒内での析出物の粗大化が抑制されることを明らかにした。また,最適な焼戻し温度を検討した結果,800°Cにおいて,最も析出密度が高く,均一で微細な粒子分散組織が得られることを見出した。この結果は,粒子分散強化を主たる強化機構とするフェライト/マルテンサイト系耐熱鋼の耐高温クリープ特性の向上に有効であると期待される。次年度には高温クリープ試験により,粒界制御の有効性を確認する予定である。本研究課題は,粒界工学に基づいた微細組織制御による超環境耐久性を有するフェライト系耐熱鋼の開発指針の確立を目的としている。平成26年度に得られた主な結果は以下の通りである。1.粒界制御フェライト系耐熱鋼T91の溶接熱影響部における微細組織変化:赤外線イメージ炉を用いた局所加熱によりHAZ再現熱処理を行い,溶接熱影響部における微細組織変化に及ぼす粒界制御の効果を検討した。type IV破壊が生じるFGHAZ

部は局所加熱によりオーステナイト化しているにもかかわらず,粒界非制御材よりも対応粒界頻度が高く,局所加熱前の粒界制御の効果が引き継がれる傾向にあることが見出された。HAZ導入後の高温引張り試験により,高温強度の劣化の程度が粒界非制御材よりも粒界制御材の方が小さいことが確認された。2.α'/γ相変態挙動のin-situ EBSD観察:溶接熱影響部における微細組織変化を明らかにするためにEBSDその場観察を行った。Ac1温度付近まではラスマルテンサイト構造の変化はほとんど見られなかったが,Ac3温度付近において,主にラスおよびサブブロックの粗大化が急激に起こりサブブロック構造が消失した。さらにγ相の核生成は旧オーステナイト粒界およびブロック境界において優先的に生じることが観察された。粒界制御によりオーステナイト化開始温度が高くなる傾向が見られた。3.粒界制御フェライト系耐熱鋼T91のPb-Bi液体金属脆化挙動:Pb-Bi共晶合金を用いて粒界制御T91鋼の液体金属腐食試験を行った。液体金属腐食試験後の引張試験より,粒界制御材の方が非制御材に比べて高い断面収縮率を示すことが見出され,液体金属脆化の抑制に粒界制御が有効であることが明らかとなった。4.量子ビーム照射による表面改質の試み:SUS410鋼を用いて短パルスレーザー照射による粒界近傍における弾性歪みの変化をEBSD-Wilkinson法により測定を行った。レーザー照射により歪みの緩和が観察された。本研究課題は,粒界工学に基づいた微細組織制御による超環境耐久性を有するフェライト系耐熱鋼の開発指針の確立を目的としている。平成27年度に得られた主な結果は以下の通りである。1.粒界制御フェライト系耐熱鋼T91のクリープ特性評価:粒界制御T91鋼のクリープ試験を温度923K,応力100MPaの条件で行った。その結果,粒界制御材は粒界非制御材に比べ最小クリープ速度が約3桁小さくなり,破壊寿命が約1桁長くなることが確認され,フェライト系耐熱鋼の高温クリープ寿命の向上に粒界制御が有効であることが実証された。前年度までに,粒界制御熱処理により旧オーステナイト粒界(PAGB)に沿った対応粒界頻度が高くなるとともに,サブブロックが微細化され,焼戻しによるM23C6炭化物が微細に分散することが見出されていることから,最小クリープ速度の低下は,分散強化の効果が高くなることに起因し,クリープ寿命の長寿命化は,PAGBに沿った対応粒界頻度の上昇にともなってM23C6炭化物の粗大化が抑制されたことに起因すると考えられる。2.粒界制御フェライト系耐熱鋼T91のPb-Bi液体金属脆化挙動:Pb-Bi共晶合金を用いて液体金属腐食試験を行ったフェイライト系耐熱鋼T91について,液体金属と接触した表面近傍においてマイクロピラー圧縮試験を行った。粒界非制御材では,粒界に沿った液体金属腐食に起因して,変形初期から鋸歯状の応力ーひずみ曲線を示し,見かけの弾性率の著しい低下が観察された。また,圧縮試験後のピラー表面には微小クラック状のコントラストが多数観察された。一方,粒界制御材では,上記のような挙動は観察されなかった。3.粒界制御材に対するレーザー照射の効果の検討:粒界制御フェライト系耐熱鋼T91に対してナノ秒パスルレーザー照射を行い,照射前後における微細組織および残留弾性歪み変化の評価を行った。本研究課題では,優れた環境耐久性を有するフェライト系耐熱鋼の開発を行うことを目的として,ラスマルテンサイト組織を有する9-12Cr系耐熱鋼の粒界制御を試みた。
学校を超えた教師の人的ネットワークと授業改善の関係に関する研究

校内外の教師とのネットワークの有無やネットワーク内の教師との関係性、その関係変化のプロセスを検証する。さらに、それらのネットワークと職能成長との関連について検討するため、本研究では教師の中心的職務である授業に焦点化する。個々の教師の教材選択に着目し、それらとネットワークとの関連について分析する。大別して、個々の教師が持つネットワークと、教師集団内に存在するネットワークの二つについて、社会ネットワーク分析を用いた分析、検討を行う。今年度は、個々の教師が持つネットワークと実施する授業との関連について、複数名の中学校教師へのインタビュー調査を行い、これまでに得られたデータと併せて分析を行った。社会ネットワーク分析により、教師の保有する人的ネットワークを可視化し、ネットワーク変容のプロセスを検証した。教師は教材を介して同教科教師同士のネットワークを形成したり展開したりしており、教師自身がネットワークを資源として活用する実態について明らかにしつつある。次年度は、ネットワークと教師の授業実践に関する教材選択への影響について重点的に検証する予定である。また、教師集団内に存在するネットワークについても、調査を実施しているが、十分なデータを得るために継続した調査が必要である。加えて、調査対象の集団に関する資料収集、集団内の教師へのインタビュー調査を行い、個々の教師の教材選択との関連について、検証を行う。申請者の所属変更により、調査スケジュールの修正が必要となり遅れが生じている。次年度は、個々の教師が持つネットワークについて授業との関連についての分析を重点的に進める。また、教師集団内に存在するネットワークについては継続的な調査からデータ収集と分析を行う。
人的資本投資を考慮した下での再分配政策の経済成長への影響

本研究は、所得格差が人的資本蓄積に悪影響を及ぼし、経済成長を鈍化させる下での最適な再分配政策を理論的かつ定量的に分析する。近年の実証研究では、所得格差の拡大が人的資本への過少投資を促し経済成長を鈍化させることを示している。多くのOECD諸国における所得格差の拡大が指摘される中、実証研究の結果を踏まえると経済成長の鈍化が懸念される。本研究では、所得格差の是正を通じてその懸念を払拭するための望ましい再分配政策を規範的に明らかにする。
リカレントニューラルネットワークを用いた極低ビット音声符号化方式の開発

本研究では,音声の低歪,低ビット符号化への応用を目的として,時間変化パタンの記憶,再生能力を有するリカレントニューラルネットワーク(RNN)を,音声のスペクトルパタンの補間に用いる符号化方式を提案した.提案したRNN補間器は多次元の時間変化パタンをその始端と終端の値のみから補間して復元する機能を有する.本研究では,まずRNN補間器の学習方法として,選択的通時的誤差逆伝播法(BPSS)を導く.これは時間的誤差逆伝播法(BPTT)を基にした方法で,1つのRNNに対して複数パタンの補間を行なわせることが可能となった.次に,RNN補間器の能力を評価するため,多項式から作成した時間変化パタンを被補間パタンとして用いた実験を行なうことにより補間器の基本特性を測定した.そして,音声信号のスペクトル情報を表わすパラメータの1つであるLSP係数の符号化へRNN補間器を応用する具体的方法について述べ,シミュレーションにより符号化後の音声のスペクトル歪を測定し,他の補間法を用いた場合との比較を行なった.その結果,スペクトル情報のみの符号化に際して,伝送レート約300bpsにおいて線形補間よりスペクトル歪が0.5dB減少し,主観評価実験の結果においても音質の向上が認められた.本研究では,音声の低歪,低ビット符号化への応用を目的として,時間変化パタンの記憶,再生能力を有するリカレントニューラルネットワーク(RNN)を,音声のスペクトルパタンの補間に用いる符号化方式を提案した.提案したRNN補間器は多次元の時間変化パタンをその始端と終端の値のみから補間して復元する機能を有する.本研究では,まずRNN補間器の学習方法として,選択的通時的誤差逆伝播法(BPSS)を導く.これは時間的誤差逆伝播法(BPTT)を基にした方法で,1つのRNNに対して複数パタンの補間を行なわせることが可能となった.次に,RNN補間器の能力を評価するため,多項式から作成した時間変化パタンを被補間パタンとして用いた実験を行なうことにより補間器の基本特性を測定した.そして,音声信号のスペクトル情報を表わすパラメータの1つであるLSP係数の符号化へRNN補間器を応用する具体的方法について述べ,シミュレーションにより符号化後の音声のスペクトル歪を測定し,他の補間法を用いた場合との比較を行なった.その結果,スペクトル情報のみの符号化に際して,伝送レート約300bpsにおいて線形補間よりスペクトル歪が0.5dB減少し,主観評価実験の結果においても音質の向上が認められた.
シンクロトロン放射光用・X線-音響分光装置の開発

シンクロトロン放射光を用いて、世界的に初めて、X線吸収を熱を介して音として捉える事が出来る事を発見し、このX線音響効果から更に、スペクトルに構造を反映する微細構造[光音響EXAFS]が存在する事を発見した。日本で生まれたこの世界的に新しい分光法の進展の為に、その装置を文部省高エネルギー物理学研究所放射光施設(フォトンファクトリー)に設置し、全国の研究者に公開する為、その専用装置の開発を行った。I.装置開発X線-音響測定システム部は、測定機器のリアルタイムデータ送受を、すべてマイクロコンピューター制御のGP-IBインターフェイスを使用し高い再現性、信頼性と、S/Nの改善を追求して、X線-音響効果測定システムを構築した。このバスラインには、ロックインアンプ、デジタルエレクトロメーター、3次元パルスコントローラー、デジタルオシロスコープ、プロッター、FFTアナライザー(すべて購入)が連結され、最新鋭の機器となった。すべてシステムは、シンクロトロン放射光の24時間運転に対応出来るよう自動計測とするなど、それらのソフトウェアーもBASICで開発した。II.手法開発光音響EXAFS法、セミパルス法、3次元イメージング法と世界的に初めての手法を開発し、それぞれ、試料中原子の原子間距離、試料表面下の物質の存在、3次元での原子分布が分かる事を、モデル試料を用いて実証した。さらに本手法を実試料にも適用、その分析法としての有用性を検証した。III.新検出器の開発<光検出X線-音響セルの開発>光の干渉を用いた新しい検出法のX線-音響検出器を開発した。大きな信号が捉えられ、今までより、より高感度な検出器として、今後汎用されていくであろう。<焦電型X線-音響検出器の開発>研究進展に伴い、阪大グループが、共同研究グループに合流、焦電検出器でのX線-音響効果検出に成功した。本検出器は、真空中でも測定でき、また時間分解能が高いことから、今後、X線-音響効果のメカニズム・素過程解析や、広い波長での光-音響、光-熱分光法の展開にも利用できそうであり、大きな収穫であった。本研究費により、今後のX線-音響分光法の展開の為の検出器・測定システムを構築でき、全国の研究者の研究基礎がようやく出来たと言えよう。平成5年6月本測定システムを全国共同研究者に公開する。<1.超高感度マイクロホンカプセル,アンプ系およびX線ー音響セルの設計・試作>___ーソニ-芝浦研究所・久保田洋豪氏にマイクロホンカプセルの試作指導を依頼した。本試作の為には莫大な費用が必要な為,現在特殊仕様として市販されているものの部品を日本分光側で変更し試作した。その結果約3倍の高感度化が達成された。更にこのマイクを用い,新しいX線音響セルを日本パステックの技術援助も得て試作した。このレ-ザ-を使用しての実験評価では,マイクの感度改善分のみが見られ,セル設計に更に改善が必要とわかった。X線での実験は4月23日に予定している。また必要な超低雑音超高入力インピ-ダンス増幅器として,ココム禁輸品である米国PAR社113型プリアンプと同社2位相ロックインアンプの組み合わせが最高であった。これにソニ-のプリアンプミキサ-を組み入れた。

プリアンプは設計試作しても,様々なノウハウが総合的にからみ,結局市販のものの中に,現時点での最高性能の組み合わせを見つけた。<2.X線ー音響検出系の遮音ハウジングの設計・製作と,除振台の製作>___ーソニ-(株)の指導のもとに,遮音ハウジングの設計製作を行なった。外部雑音遮断の為の材料の検討,非共鳴箱の条件を特に注意して,アルミ製内箱を持つ二重箱を設計,内箱は完成した。内箱内には,XーZーOステ-ジ,X線照射位置モニタ-テレビ,イオンチェンバ-が装備され,二点のX線位置決定で全配置が至適の位置に来るようにした。除振台としては,二台の除振台を積み上げ,機械的ノイズの遮断が極限的に出来る様にした。これらの振動ノイズ解析には,高速ジデタルオシロスコ-プでマイクからのノイズを捉え,デジタルスペクトラムアナライザ-で解析した。これらの画像デ-タはイメ-ジプロセッサ-で記録再処理と保存を行なった。これらの画像デ-タや高エネ研での実験操作に対する指示などを画像転送システムで行なえるようにした。1.検出系の改善平成2年度の結果を基に,更に検出系とくにマイクロホン,セルの高感度化を進めた。この為新しく日本分光(株)との共同開発により,光検出マイクロホンとレ-ザ-による光位相差を利用した微小変位光音響検出器を開発し,その予試験を終えた。その結果,現段階ですでに約6倍のS/Nを有し,実用化に向けて一歩前進した。尚,本検出器は赤外検出にも試用され,従来より10倍の高感度化が達成され,今後実用試験が続けられる。当初の目標通り進んでいる。その他,セル室の2重化も試みた。2.測定システムの構築検出系の改善に加えて,測定システムも低ノイズ,高アクセス化を図った。当初のA/Dコンバ-タ-等の採用はノイズに弱く,また今後の展開性も悪い事がわかり,GP-IBデ-タ転送・機器制御方式に統一した新しい測定システムを構築した。それに伴ない,各ビ-ムライン,測定手法,目的に応じたソフトウェア-を全て組み直し,所定の目的を達すると同時に,システムの方からの感度改善も出来た。またデ-タ解析には,広島大学でも出来る様,もう一つの解析システムを設置した。更に画像解析に重点を置き,その画像をビデオに記録する為の信号変換器も購入し,多彩な3次元画像解析が可能となるような準備を進めた。3.各種測定法の試行モデル試料を用いてX線-音響イメ-ジング,光音響EXAFS測定を試行,その高感度化を確認した。特にイメ-ジング法においては,今までなかなか出来なかった,元素の局部分布を示す,差像解析が可能となり,同時に高分解能化が達成できた。いよいよ待望の実試料分析に今一歩となった。1.検出系の改良・開発(1)光検出マイクロホンによるX線-音響セルの開発日本分光(株)宮崎氏により、光検出マイクロホンが開発され、それを利用した、セルが製作された。これを用いて、シンクロトロン放射光X線を光源としたX線-音響効果の測定を行った所、従来のマイクと同等以上の信号が検出された。