hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
共鳴ラマン散乱による単層カーボンナノチューブの電子状態の研究

NiY,NiCo,Ni,RhPdなどの金属触媒を用いて、直系分布の異なる単層カーボンナノチューブ(Single-Walled carbon Nano Tube :以下SWNT)を作製し、光吸収及びラマン散乱を測定した。独自に開発したSWNT薄膜化技術を用いて光吸収スペクトルを測定した.近赤外から可視域にわたり,1次元van Hove特異点による状態密度の発散を反映した,ナノチューブ固有のπ→π^*光学遷移を見いだし、それがSWNTの直径に依存して大きく変化する事を明らかにした。観測される3つの吸収帯の、最初の2つは半導体のSWNT、3つめは金属のSWNTの吸収であることがわかり、金属に対応する第3吸収帯の光子エネルギーで共鳴ラマン散乱を測定すると、内部振動モードのバンドに金属相固有のFano型のスペクトルが現れることを明らかにし、我々はこれをMetallic windowと名付けた.実際に得られる試料はSWNTが集合して束を形成したものであるため,孤立SWNTとの違いを調べるため,束の影響について詳しく調べた.SWNT試料に臭素をドープしてその後真空排気すると,束の中にだけ臭素が残り,孤立SWNTからは臭素がとれてしまう.この性質を利用して,孤立SWNTの共鳴ラマン散乱を測定した.その結果,金属相が共鳴する波長においてもFano型が観測されなくなり,Fanoの干渉効果は金属SWNTが束になっている場合にだけ現れるものであることがわかった.一方,試料を精製し,純度を90%以上に上げると,自発的に非常に太い束が形成されることがわかった.この試料のラマン散乱を測定すると,Breathing modeと呼ばれる低波数の振動モードの振動数が大きくシフトすることがわかった.これは理論的予測を裏付ける結果である.NiY,NiCo,Ni,RhPdなどの金属触媒を用いて、直系分布の異なる単層カーボンナノチューブ(Single-Walled carbon Nano Tube :以下SWNT)を作製し、光吸収及びラマン散乱を測定した。観測される3つの吸収帯の、最初の2つは半導体のSWNT、3つめは金属のSWNTの吸収であることがわかり、金属に対応する第3吸収帯の光子エネルギーで共鳴ラマン散乱を測定すると、内部振動モードのバンドに金属相固有のFano型のスペクトルが現れることを明らかにし、我々はこれをMetallic windowと名付けた.実際に得られる試料はSWNTが集合して束を形成したものであるため,孤立SWNTとの違いを調べるため,束の影響について詳しく調べた.SWNT試料に臭素をドープしてその後真空排気すると,束の中にだけ臭素が残り,孤立SWNTからは臭素がとれてしまう.この性質を利用して,孤立SWNTの共鳴ラマン散乱を測定した.その結果,金属相が共鳴する波長においてもFano型が観測されなくなり,Fanoの干渉効果は金属SWNTが束になっている場合にだけ現れるものであることがわかった.一方,試料を精製し,純度を90%以上に上げると,自発的に非常に太い束が形成されることがわかった.この試料のラマン散乱を測定すると,Breathing modeと呼ばれる低波数の振動モードの振動数が大きくシフトすることがわかった.これは理論的予測を裏付ける結果である.ナノチューブを薄膜化して測定した光吸収では、近赤外から可視域において、ナノチューブ固有の吸収構造を見いだし、それが直径分布の変化とともに大きく変化する事を明らかにした。この吸収構造が1次元van Hove singularityにより発散した、鏡映関係のπ電子状態密度間の光学遷移であるとすると、SWNTの直径の変化と吸収構造の変化をうまく説明出来ることがわかった。この解釈によれば、赤外域に渡って観測される3つの吸収ピークの、低エネルギー側の2つのピークは半導体のSWNT、3番目のピークは金属のSWNTの吸収であることになる。これにより、試料に含まれるSWNTの金属相と半導体相のおおよその比率がわかることになり、試料評価に新たな手法を見いだしたことになる。より詳細な議論のために、同試料について、共鳴ラマン散乱を測定した。その結果、金属SWNTの吸収ピークに相当する波長でのラマン散乱の測定すると、金属相のチューブが選択的に共鳴し、1600cm^<-1>付近のtangential modeが低波数にシフトするとともに、非常にブロードで非対称になることが明らかになった。このスペクトルは、Fano型のline shapeでフィットできることから、伝導電子による干渉効果であると結論した。直径分布が変化すると、金属相の吸収波長が変化するが、同様にFano型のスペクトルを得る波長も変化する。これにより、吸収測定の結果とラマンの結果が矛盾無く説明でき、ナノチューブの電子状態は、zone foldingで基本的に説明可能であることが明かとなった。実験的に実際に得られる単層カーボンナノチューブ(以下SWNT)試料はSWNTが集合して束を形成したものである.これまで議論されてきた孤立SWNTの物性との違いを調べるため,束の影響について詳しく調べた.SWNT

試料に臭素をドープしてその後真空排気すると,束の中にだけ臭素が残り,孤立SWNTからは臭素がとれてしまう.臭素が残った束の内部では臭素への電子移動に伴うフェルミエネルギーの降下により,主な光学許容遷移が消失し,近赤外における共鳴ラマンが観測されなくなる.一方,臭素のはがされた孤立SWNTでは通常の共鳴ラマンが観測される.この性質を利用して,孤立SWNTのみの共鳴ラマン散乱を選択的に測定することに成功した.その結果,金属相が共鳴する波長においてもFano型のline shapeが観測されなくなり,Fanoの干渉効果は金属SWNTが「束」になっている場合にだけ現れるものであることがわかった.これは,Fano型スペクトルに現れる低振動数モードが,チューブ間の相互作用と大きく関わっていることを示している.一方,試料を精製し純度を90%以上に上げると,溶媒残留下では自発的に非常に太い束が形成されていることがわかった.この精製試料のラマン散乱を測定すると,Breathing modeと呼ばれる低波数の振動モードの振動数が大きく高波数側へシフトすることがわかった.未精製の試料では,束と孤立SWNTが混在していることから,未精製の試料に見られる複雑な共鳴効果は,束と孤立SWNTそれぞれの共鳴効果の和として現れると考えるとうまく説明がつくことが明らかになった.この結果は,SWNT間のファンデルワールス相互作用に関する理論的計算の結果と矛盾が無く,これを実験的に確認したことになる.
実験的炎症歯周組織におけるサイトカインの局在に関する免疫組織化学的研究

LPSによって惹起される歯周組織破壊過程におけるサイトカイン(Ck)の役割を明らかにする目的で,7週齢ウィスター系雄性ラットの上顎臼歯咬合面上に5mg/ml濃度のLPS(E.Coli由来)溶液を浸した綿棒を1時間にわたって静置することにより,歯肉溝からのLPSの浸透投与を図り,投与開始後3時間,2,7日目の第1・第2臼歯口蓋側辺縁歯周組織でのIL-1α,IL-1βおよびTNF-αの局在を免疫組織化学的に検討した。免疫染色は,PLP固定-EDTA脱灰クリオスタット切片を用い,ストレプトアビジン-ビオチン法にて行った。また,未処置ラットの材料についても同様の観察を行った。その結果,正常組織においては口腔歯肉上皮や口腔歯肉溝上皮の有棘細胞と基底細胞の一部および接合上皮(JE)の上層部,特にJE上端部付近の細胞がIL-1α,IL-1β並びにTNF-α陽性を呈した。骨芽細胞などの硬組織形成細胞もこれらのCk弱陽性であった。いずれのCkもほぼ同様の分布パターンを示したが,マラッセの残存上皮は特にIL-1βで強く染まった。投与3時間後,各上皮のCk染色性は増強した。JEでは,染色性の増強とともに陽性領域が拡大し,中にはJE全体が強く染色されるものもあったJE内および直下には各Ck陽性の好中球やMφが遊走し,歯肉・歯根膜線維芽細胞の細胞質や細胞間における陽性反応も明らかとなった。また,破骨細胞や前破骨細胞はIL-1βやTNF-α弱陽性であった。2日目,上皮や線維芽細胞の染色性は減弱する傾向を示したが,歯肉結合組織ではCk陽性の好中球やMφが増加していた。投与後7日目には,染色性の減弱とCk陽性浸潤細胞数の減少が進み,中には正常とほぼ同様の所見を呈するものも観察された。以上,LPS刺激によって歯周組織構成細胞から一過性に産生されるCkや浸潤細胞の産生するCkがLPS投与後の辺縁歯周組織破壊に関与する可能性をin vivoの実験系においても明らかにすることができた。
イギリス大臣責任制の現代的変容に関する実証的比較法的研究

本研究は、イギリス大臣責任制(Ministerial Responsibility)の現代的変容として注目される、(1)庶民院に対する大臣及び公務員の政治責任の確保配分をめぐる習律原則の形成と発展、(2)エージェンシー(Administrative Agency)の統制監督の面から見た庶民院に対する大臣責任原則の展開を対象とする。本年度は、本研究対象の論文を執筆するための環境を整備した。具体的には、昨年度設備したインターネット接続環境を活用して最新の第一次資料の入手に努めたほか、本研究に不可欠な文献及び資料を設備し、国立国会図書館などへの調査研究旅行、研究資料を整理するための謝金支払いなどを実施した。以上の過程を通じて収集整理した研究資料を活用して、本研究対象を実証的に分析した結果、次の知見を得た。第一に、20世紀以降、国家任務の増大並びに行政活動の専門家及びサービス化を背景として、庶民院に対する大臣責任準則の民主的な規範要請を制度化するために、大臣責任制が修正され、庶民院に対する公務員の説明責任という習律が形成され発展した。第二に、エージェンシー設置は、行政の効率化にかかわる改革であるが、政策の企画立案と執行とを含む行政活動全体についての責任を所掌大臣に集中するという大臣の個人責任準則、並びに、その組織原理である省庁制に変容をもたらしている。すなわち、庶民院によるエージェンシーの統制監督に関する現在の運用は、企画立案と執行との区別、説明、責任(accountability)と免職責任(responsibility)との区別に基づき、大臣とエージェンシー長官との責任配分がなされており、エージェンシーの自律性と大臣責任制の民主的応答性とを調和するための改革が続けられている。但し、これらの知見は、ブレア政権発足以降の動向に関する分析評価になお時間を要するので、研究期間内に公表するに至らなかった。しかし、研究成果を早急に取りまとめて、来年度の早い段階での公表を期したい。本研究は、イギリス大臣責任制の現代的変容として注目される、(1)庶民院による独立行政法人の統制監督、並びに、(2)庶民院に対する大臣および公務員の政治責任の確保と配分をめぐる習律を対象とする。本年度は、このうち前者を主な対象とする論文の執筆準備および執筆に従事した。第一に、イギリスにおける大臣責任制および独立行政法人制度に関する研究資料の網羅的収集に努めた。具体的には、イギリス公法学および比較憲法学関係文献を購入し、国立国会図書館などに調査研究旅行を行った。さらに、電子媒体を用いて議会文書などの第一次資料を効率的に利用し、インターネットを通じて現行制度の運用に係る最新の公式情報を入手するために、パーソナルコンピューター式をインターネットに接続する環境を構築した。また、収集した研究資料を整理するにあたり、研究補助者に謝金を支払った。第二に、以上の過程を通じて収集した研究資料を活用して、独立行政法人制度の構造および運用の歴史的展開並びに現行制度の運用を中心に、実証的に分析検討した。この結果、独立行政法人制度がもたらす、(1)大臣責任制の組織規範としての省庁制をめぐる変容、並びに、(2)大臣および公務員に対する政治責任追及および統制監督制度に関する習律の変容について、知見を得ることができた。これらの知見は、論文執筆を継続して、庶民院に対する大臣および公務員の政治責任の確保と配分をめぐる習律に関する研究と併せて、次年度以降に公表する。なお、本研究に関連して、「国政調査権の意義と限界」と題する小論を執筆し、議会による政治責任追及のための代表的制度である国政調査権について、我が国の学説および実例を分析検討した。
１９３０年代の日本における文学、モダニズム、宗教の関係──坂口安吾を中心に──

前年度の成果を引き受けつつ、1930年代後半を主な研究対象とした。まずは、坂口安吾が初めて完成させた長編小説である『吹雪物語』(1938年7月、竹村書房)と、その原案である未完の「母を殺した少年」(『作品』第7巻第9号、1936年9月)について、当時日本の文壇に見られた故郷観や、転向者による帰農の物語と比較するとともに、同時期に流行していたジイドやドストエフスキーなど外国作家の影響、太宰治の小説の文体などとも比較検討することで、当時の日本文学との関係について考察した。そのさい、作品の舞台であるとともに安吾の故郷でもある新潟にて地理的な関係などの調査を行った。次に、安吾が『吹雪物語』の後に「説話もの」「歴史もの」という、〈現在〉のように変化しつつある過程を扱うのではなく、〈過去〉という完結した時を題材にして書きはじめている要因について、戦争や日本回帰の流れも考慮に入れつつ、当時の安吾のジャンル意識を検討することから明らかにした。そのさい、「説話もの」にはファルス的要素がしばしば見られることや、発表雑誌である『文体』が文芸誌ではなかったことなどに着目した。また、「歴史もの」の第一作目である「イノチガケ」(『文学界』第7巻第7号、9号、1940年7月、9月)について、この作品で初めて神という無限、完全、絶対の存在が顕在的なテーマとして選ばれた意味を、戦時色が濃くなっていた時期に書かれていることから検討するとともに、初期から一貫する安吾自身の「決定的な不可能生へのあらがい」というテーマとの関連から捉えた。その結果、「イノチガケ」が後の「真珠」(『文芸』第10巻第6号、1942年6月)へとつながるものであることが浮かび上がってきた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は1930年代前半を主な研究対象とした。坂口安吾が東洋大学在学時に学んだ仏教を通じて、時間に対する独特な意識を形成させたことはこれまでも指摘されてきていたが、この点について初期作品における身体表象との関係からさらに検討した。その結果、当時の安吾の問題意識が、すでに大正時代から流行していたベルグソン哲学や、同じ頃に伊藤整を中心に展開されていた新心理主義の「意識の流れ」や「内的独白」などに共鳴していたものであることがわかった。次に、アテネ・フランセでの学習や、そこでの友人らと創刊した同人雑誌『言葉』、『青い馬』での翻訳をはじめとする活動を通じて、安吾がフランスを中心に流行していたモダニズム芸術を受容した過程を検討した。安吾の翻訳のあり方は逐語訳には程遠いものであったが、それはそもそも言葉が一対一で対応するものではないという認識からきている。初期作品以来、安吾の作品に一貫して見られるのがこの認識であり、こうした言語に対する不自由さこそが安吾に言語の「物質性」を意識させたと考えられ、初期の安吾を代表するといえるファルスも、こうした言語に対する物質性をテーマにしたものであることが明らかになった。ただし、ファルスについては「風博士」(『青い馬』第2号、1931年6月)という実作の後に、「FARCEに就て」(『青い馬』第5号、1932年11月)で理論的に説明しているという前後関係がある。この研究では、同時代の日本のモダニズムと比較した結果、安吾が自身の問題意識を一旦作品化した上で、西脇順三郎や瀧口修造などを参照しつつ、ダダイズムやシュルレアリスムといったフランスを中心に流行していたモダニズムの思想と共振させるように自説を展開していたことを明らかにすることができた。最大の要因としては、産後に育児による休学を経て復学し、研究再開支援制度を利用しながら研究をまた始めたが、育児に手のかかる時間が想像以上に長く、期待通りに研究を進めることができなかったことが挙げられる。また、論文を仕上げる前段階の調査等が想像以上に時間がかかったことが要因としてある。本年度に行っていた研究成果は、来年度以降に論文等の形で発表していく。

また、「歴史もの」の第一作目である「イノチガケ」(『文学界』第7巻第7号、9号、1940年7月、9月)について、この作品で初めて神という無限、完全、絶対の存在が顕在的なテーマとして選ばれた意味を、戦時色が濃くなっていた時期に書かれていることから検討するとともに、初期から一貫する安吾自身の「決定的な不可能生へのあらがい」というテーマとの関連から捉えた。その結果、「イノチガケ」が後の「真珠」(『文芸』第10巻第6号、1942年6月)へとつながるものであることが浮かび上がってきた。本年度に論文発表というかたちで完成しきらなかったことも含め、1930年代全体を対象として研究を行う。坂口安吾が東洋大学在学時に仏教を学んだことで独特な時間意識と仏教観を形成し、またアテネ・フランセでの学習や交友を通してフランスを中心としたモダニズム芸術を受容していったことを確認する。その上で、ダダやシュルレアリスムといった運動や、中村正常らのナンセンス文学、北園克衛、西脇順三郎、瀧口修造など日本のモダニズムとの関係と、文芸復興など同時代の状況と、安吾の作品との関係を検証する。次に、安吾が初めて完成させた長編小説である『吹雪物語』(1938年7月、竹村書房)と同時期の日本文学との関係について、当時日本の文壇に見られた故郷観や、転向者によって書かれた帰農の物語と比較するとともに、当時流行していたジイドやドストエフスキーなど外国作家の影響も検討する。そのために、『吹雪物語』の舞台であるとともに安吾自身の故郷でもある新潟にて調査を行う。訪問先としては、『吹雪物語』に登場する各所のほか、8千点に及ぶ坂口安吾の遺品や資料を保有する「安吾風の館」を予定している。また、安吾が『吹雪物語』の後から「説話もの」「歴史もの」と過去を題材にしたジャンルを書き始めた要因と、同時期の日本文学に説話的要素を持つ作品が数多く見られる要因とを、戦争や「日本回帰」の流れのなかで検討する。安吾が戦争文学を批判していたことなども踏まえ、安吾の作品と戦争文学など国策文学との比較を行う。これらの分析を通して、1930年代の安吾の作品に見られる身体感覚、速度表現、笑い、長編小説への志向、説話的語りなどといった諸々の特徴が、宗教とモダニズムとの融合によって生じたものであるとともに、同時代への共振を通して形成されたものであることを明らかにすることを目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
生体海綿骨骨梁のリアルタイム画像化と力学的健全性評価システム

継続的な高年齢人口の増加にともない医者、科学者、ファミリドクターは骨粗鬆症に対する関心が増大してきた。高価な二重エネルギX線吸収検査装置(DXA)は骨密度を正確に計測できるが、X線被爆の危険性を有している。現在のところ被爆を受けない満足な定期健診としての方法は確立していない。骨粗鬆症は、まず海面骨が変化して進行し、進んだ状況においてのみ皮質骨が薄くなっているのが検出される。したがって、安価で非侵襲法による生体骨密度(BMD)と骨折危険度と関連つけることができる骨構造、骨梁密度、方向、および海面骨骨梁方向と強度の関係を評化する方法を確立しなければならない。本研究では生体骨構造の可視化とその構造に対する強度評価法を提案した。これは、力学的骨折危険度の視点から骨粗鬆症診断を可能とするものである。得られた結果をまとめると次のようである。1)医用超音波装置のリニア型プローブからの反射信号を処理して骨と骨髄を可視化する方法を確立した;骨からの反射波と閾値を導入し、1ピクセル0.18×0.2mmサイズで2次元骨構造を描いた。2)生体骨において、最適な閾値は0.890.96、セラミック試験片(コージライト)では1.16であった。3)超音波試験と有限要素法による画像化された生体海綿骨における骨折リスク評価法を提案した。これらの手法は、踵骨に対するリアルタイムで3D可視化装置の開発を可能としよう。わが国の高年齢化に伴い医療費は毎年1兆円増(総額34兆円)のペースで進み、特に、循環器系疾患(心疾患、脳卒中など)や骨粗鬆症による大腿骨、腰椎骨折による寝たきり人口増加が医療費、介護費用を増大させている。骨粗鬆症は若年齢者にも多く見られるようになり、これまで以上の検診技術、すなわちX線や超音波を透過させることによる骨量評価だけでなく、海綿骨骨梁の可視化技術の確立が医療現場からも強く望まれていた。本研究では、超音波法を用いて海綿骨内部の3次元骨梁構造の可視化技術開発を目指している。これまでに得られた結果を以下に示す。1)医用超音波装置を改造して、プローブ(リニアアレイ96素子)からのAモード信号を取り出し、コンピュータへ入力できるようにした。これらは、エクセルを利用して、最適な可視化アルゴリズムの確立へ供した。2)骨内部を通過する時の減衰曲線を仮定し、動物骨の海綿骨試験片を用いて可視化に最適な係数を見出し、2次元図を描くことができた。3)海綿状をした人工材料試験片(セラミックスフォーム)を用いて、骨の可視化と同様な手法により可視化を行い、係数を変更する事により2次元図を描くことができた。4)ヒトの踵骨(ほぼ海綿骨からなる)についても可視化を試みたが、データ取り込み時間が長いので、足の固定が難しく、1本のAモード信号のみにより可視化した(1次元図)。今後の予定1)3次元海綿骨骨梁構造可視化のための装置の準備、模擬骨試験片(ファントム)の試作2)データ取得と骨画像作成アルゴリズムの検討と最終的な手法の確立をめざしている。なお、ヒトへの応用(実用化)には、データ取得時間を1秒以下で取れるようにする必要がある。骨粗鬆症は若年齢者にも多く見られるようになりX線法による骨密度検査だけでなく海綿骨骨梁の可視化技術の確立が医療現場からも強く望まれている.

現在の超音波による骨粗鬆症評価法は,踵骨内を伝播する時間(骨量大の時は伝播速度大)による比較試験である.しかしながら,骨粗鬆症による骨は局部的な骨の欠落や骨構造が変化して力学的健全性が低下している.すなわち,海綿骨内部構造の可視化と骨密度の定量化が重要である.本研究の目的は,超音波CT法による海綿骨内部の3次元骨梁構造可視化技術の開発である.軟組織用の医療超音波装置を改造し,新しく開発した信号処理法により海綿骨モデルを画像化した.この結果をマイクロX線CT画像と比較を行い本法の有効性を確認した.本研究においては以下のような手順で研究を進めた.1)海綿骨画像化に必要な周波数と伝播特性についての基礎的データ取得2)海綿骨モデルを用いた画像化における信号処理法の開発3)マイクロX線画像との比較による最適信号処理条件の検討4)生体骨への応用(手作業信号処理によるため一次元画像のみ処理)5)得られた構造に対する強度(縦弾性係数)を有限要素法により解析した6)2D骨密度(骨面積密度)が2550%の範囲に対する縦弾性係数(ヤング率)を数式化した以上の結果により実用化への可能性を認めた.今後の課題としては,海綿骨に対する超音波CTに最適なプローブの開発,信号処理法の高速化,標準海綿骨試験片の開発などが必要である.
コンピュータ制御の複合加工による新しい補綴物製作システムの開発

歯科技工の省力化と高品位化を目的としたパ-ツの組み立てによる歯科補綴物制作において前回の科学研究費補助による研究に引き続きNC化Nd : YAGレーザ溶接機の開発を行った。NC化にあたり、溶接性が被加工物のプロパティに依存しないようレーザ発振用電源を改造しPWMによるエネルギー制御を行った。被加工物には純チタンを用い単発パルスによる溶け込み特性試験を行いPWMの効果を評価した。その結果、標準的な単発パルスでは溶融池の冷却速度が速すぎ、溶融池の波動が収束する前に溶融池の凝固が始まり、内部に空洞の残存や表面割れなどが観察された。また良好な溶接が得られるエネルギー設定の範囲は狭かった。PWM制御を行い基本パルスの終了後にエネルギーの小さな付加パルスを設定し冷却速度を遅くした場合、溶融池の波動が収束してから凝固が開始するため、内部の気泡や表面割れなどの溶接欠陥は減少した。また、エネルギー設定の自由度が拡大し、様々なプロパティが予想されるNC化運用でも充分に対応出来ると予想された。但し系の持つエネルギーが増した分、蒸散量も増し、溶融部の窪みが大きくなった。次にPWM制御の有無による溶接収縮の比較を行った。厚さ3mmの純チタン板材に径2mm丸棒を突き合わせ溶接し、収縮量を計測した。その結果、制御なしの場合24μmの収縮に対し、制御ありの場合6μmに減少した。溶接部の観察より、制御なしの場合は溶融池の底部と表層より凝固するため中心部は最後に凝固し、巨大な収縮応力が発生するのに対し制御ありの場合、底面が先に凝固し表層は遅れて凝固するため大きな窪みは生じるものの収縮応力は小さく収縮量も小さくなったと推察された。PWM制御は溶接部の残留応力の減少させ、変形・溶接割れなどの防止や耐久性の向上に寄与すると考えられる。これらの予備実験を基にNCテーブルを組み込み、金型上でブリッジのメタルフレームを製作した。歯科技工における省力化を目的として加工テーブルやエネルギー制御にコンピュータを利用した補綴物製作に関する基礎研究を行った。放電加工に関しては過去の研究により加工データの蓄積があったため、本年度はレーザ溶接に関する加工データの収集を行った。現在市販のNd:YAGパルスレーザ溶接機の単発パルスのエネルギー/時間特性はレーザの制御回路に依存したものであり、矩形波に近いパルスの製品が多い。被加工物に対し照射エネルギーが過大である場合、被加工物に多量のスパッタが発生し溶接の質が低下する。逆にエネルギーが小さい場合、充分な溶け込み深さが得られず、有効接合面積が低下し全く接合力が得られない。特に被加工物の厚みが薄くなるほどこの傾向は顕著になる。本研究で使用したレーザ溶接機は単発パルスの時間軸にPWM回路によるエネルギー制御を行い、パルスの初期は大エネルギーとし、ある時刻よりエネルギーを抑えた階段状のパルスを発生させることが可能である。試験片として市販チタン材を用い溶け込み深さに関する実験を行った。その結果、エネルギー制御を行わない場合は溶け込み深さの確保とスパッタの減少を両立するエネルギー設定の範囲が狭く、エネルギー制御を行った場合は広い範囲でエネルギー設定を行うことが可能だった。実際の使用においては被加工物の厚み・形状は様々であり、溶接のエネルギー設定はオペレータの熟練度を基に行うものと考えられるが、エネルギー制御を行った場合はその自由度が増し、余り熟練度のないオペレータでも良好な溶接が可能になると思われる。

また、本研究ではこの溶接機をNC加工機として用いるため、エネルギー設定の自由度が大きいことは制御に膨大なデータベースを必要とせず、システム構築において簡素化が期待出来る。次年度は過去の放電加工のデータ及び今回の実験データを基に加工システムの構築を行う。歯学技工の省力化と商品位化を目的としたパ-ツの組み立てによる歯科補綴物制作において前回の科学研究費補助による研究に引き続きNC化Nd:YAGレーザ溶接機の開発を行った。NC化にあたり、溶接性が被加工物のプロパティに依存しないようレーザ発振用電源を改造しPWMによるエネルギー制御を行った。被加工物には純チタンを用い単発パルスによる溶け込み特性試験を行いPWMの効果を評価した。その結果、標準的な単発パルスでは溶融池の冷却速度が速すぎ、溶融池の波動が収束する前に溶融池の凝固が始まり、内部に空洞の残存や表面荒れなどが観察された。また良好な溶接が得られるエネルギー設定の範囲は狭かった。PWM制御を行い基本パルスの終了後にエネルギーの小さな付加パルスを設定し冷却速度を遅くした場合、溶融池の波動が収束してから凝固が開始するため、内部の気泡や表面荒れなどの溶接欠陥は減少した。また、エネルギー設定の自由度が拡大し、様々なプロパティが予想されるNC化運用でも充分に対応出来ると予想された。但し系の持つエネルギーが増した分、蒸散量も増し、溶融部の窪みが大きくなった。次にPWM制御の有無による溶接収縮の比較を行った。厚さ3mm純チタン板材に径2mm丸棒を突き合わせ溶接し、収縮量を計測した。その結果、制御なしの場合24μmの収縮に対し、制御ありの場合6μmに減少した。溶接部の観察より、制御なしの場合は溶融池の底部と表層より凝固するため中心部は最後に凝固し、巨大な収縮応力が発生するのに対し制御ありの場合、底面が先に凝固し表層は遅れて凝固するため大きな窪みは生じるものの収縮応力は小さく収縮量も小さくなったと推察された。PWM制御は溶接部の残留応力の減少させ、変形・溶接割れなどの防止や耐久性の向上に寄与すると考えられる。これらの予備実験を基にNCテーブルを組み込み、金型上でブリッジのメタルフレームを製作した。
アラビア湾(ペルシャ湾)海域への原油流出の影響に関する総合研究

本研究はROPME-IOCの要請に答えるものとして計画された。本年度の主目的は、調査海域を更に広げて昨年と同様な継続的な観測を行うと共に、ROPME側から要望のあったホルムズ海峡における流向・流速の係留観測を再度試みることであったが、ROPME側で係留流速計の調達が出来なかったこともあり、急きょ底生動物採取等に時間を割り振ることになった。又本年度は、最終年度となるため、ROPME事務局のあるクウェートに入港するこを計画した。本研究グループは、研究練習船「海鷹丸」を利用する海域調査班(研究者7名、研究協力者8名)と車で海岸を調査する陸域調査班(研究者4名)とに分かれて行動した。海域班としては、ROPME事務局が計画した調査航海事前打ち合わせ会(9月2627日)に、研究代表者と「海鷹丸」船長2名がクウェートに赴き航海計画、寄港地、ROPME側乗船人数等を伝え、要望事項を聴取した。陸域調査班は、10月28日成田を出発し、バハレーンを経て、クウェートに入り、車を利用して海岸に沿って南東に下り、サウジアラビアのアルジュベールで調査を終了し、11月7日に帰国した。各地点で原油汚染・被害の聞き取り調査、研究試料・魚類試料の収集、水産物の流通・利用の調査を行った。海域調査班は、11月15日に遠洋航海に出発する「海鷹丸」に調査研究器材を積載し、アラブ首長国連邦アブダビ港で乗船すべく12月11日成田を出発した。シンガポールを経て、アブダビに到着、13日には「海鷹丸」に乗船し、器材の配置等研究航海の準備を行った。12月14日ROPME側研究者14名(クウェート4名、サウジアラビア7名、アラブ首長国連邦1名、オマーン1名、ROPME事務局1名。尚、カタールから1名乗船予定であったが出港時間迄に到着しなかった)をアブダビ港で乗船させ、12月15日朝調査を開始するため、出港した。先ず、ホルムズ海峡付近に向かい、1993年に調査した最もホルムズ海峡側の断面から調査を行い、徐々に北上、アラビア湾中部海域に向った。アラブ首長国連邦クワイアン沖からサウジアラビア・アルジュベール沖までの7断面24地点の調査を行い、12月26日予定より1日早くクウェートに入港し、ROPME側研究者及び日本側研究者全員下船した.調査成果の概要は、以下の通りである。1)全ての地点で、湾内水塊移動及び海水鉛直混合調査のためのCTD観測、溶存酸素及び塩検用試料採取と船上分析を行い、観測データを得た。2)全ての地点で、栄養塩測定用試料採取(オルト燐酸イオン、珪酸、アンモニュウムイオン、硝酸塩、亜硝酸塩)を行い、更にそれらの船上分析を行い、観測データを得た。3)海水中の原油由来の溶存微量炭化水素分析用の試料採取、及び船上抽出を行った。4)全ての地点で、底泥の採取に成功した。5)全ての地点で、ボンゴネット及びプランクトンネットによる動・植物プランクトンの採取を行い、幾つかの地点で基礎生産力の測定を行った。6)全ての地点で、海水の光学的特性と懸濁粒子の分布調査を行った。7)全ての停泊地点で、3枚網、籠網、縦縄、釣りによる魚類採取を行う予定であったが、航海後半の悪天候の為、前半に6調査地点に限られた。8)全ての地点で、稚魚ネット引きを行い試料を得た。12月27日には、ROPME事務局関係者2名、日本側研究者7名及び、ROPME研究者7名が参加し、ROPME事務局において、「海鷹丸」による調査結果を主体とした成果発表会をどのように行うか検討会がもたれた。その結果、1995年12月58日まで東京水産大学で行うことが決定した。12月30日クウェート空港を出発し、シンガポール経由で12月31日参者全員帰国した。

海域調査班は、11月15日に遠洋航海に出発する「海鷹丸」に調査研究器材を積載し、アラブ首長国連邦アブダビ港で乗船すべく12月11日成田を出発した。シンガポールを経て、アブダビに到着、13日には「海鷹丸」に乗船し、器材の配置等研究航海の準備を行った。12月14日ROPME側研究者14名(クウェート4名、サウジアラビア7名、アラブ首長国連邦1名、オマーン1名、ROPME事務局1名。尚、カタールから1名乗船予定であったが出港時間迄に到着しなかった)をアブダビ港で乗船させ、12月15日朝調査を開始するため、出港した。先ず、ホルムズ海峡付近に向かい、1993年に調査した最もホルムズ海峡側の断面から調査を行い、徐々に北上、アラビア湾中部海域に向った。アラブ首長国連邦クワイアン沖からサウジアラビア・アルジュベール沖までの7断面24地点の調査を行い、12月26日予定より1日早くクウェートに入港し、ROPME側研究者及び日本側研究者全員下船した.調査成果の概要は、以下の通りである。1)全ての地点で、湾内水塊移動及び海水鉛直混合調査のためのCTD観測、溶存酸素及び塩検用試料採取と船上分析を行い、観測データを得た。2)全ての地点で、栄養塩測定用試料採取(オルト燐酸イオン、珪酸、アンモニュウムイオン、硝酸塩、亜硝酸塩)を行い、更にそれらの船上分析を行い、観測データを得た。3)海水中の原油由来の溶存微量炭化水素分析用の試料採取、及び船上抽出を行った。4)全ての地点で、底泥の採取に成功した。5)全ての地点で、ボンゴネット及びプランクトンネットによる動・植物プランクトンの採取を行い、幾つかの地点で基礎生産力の測定を行った。6)全ての地点で、海水の光学的特性と懸濁粒子の分布調査を行った。7)全ての停泊地点で、3枚網、籠網、縦縄、釣りによる魚類採取を行う予定であったが、航海後半の悪天候の為、前半に6調査地点に限られた。8)全ての地点で、稚魚ネット引きを行い試料を得た。12月27日には、ROPME事務局関係者2名、日本側研究者7名及び、ROPME研究者7名が参加し、ROPME事務局において、「海鷹丸」による調査結果を主体とした成果発表会をどのように行うか検討会がもたれた。その結果、1995年12月58日まで東京水産大学で行うことが決定した。12月30日クウェート空港を出発し、シンガポール経由で12月31日参者全員帰国した。本研究の目的は、ROPME-IOCの要請に答えるもので、国際協力の一端として米国海洋大気庁の調査船(Mt.Mitchell)(1992年2下旬から6月初旬)による100日航海に引き続き、その調査の一部継続と、わが国としてのアラビア湾における原油流出の影響を多面的に調査することであった。本研究グループは海域調査班(研究者7名、研究協力者7名)と陸域調査班(研究者3名)とに分かれ行動した。海域調査班は本大学専攻科学生の訓練航海期間中にアラビア湾に立ち寄る研究練習船「海鷹丸」にパキスタンのカラチ(1月6日)で乗船し、アラビア海で予備調査を行った後、アラブ首長国連邦ドバイ港に先ず寄港した。ROPME側研究者(サウジアラビア、及びクエート)を乗船させた後、調査を開始した。調査実施期間は平成5年1月14日から10日間、調査終了後1月25日アラブ首長国連邦ドバイに帰港し、研究者全員下船、本海域班はカラチ経由で帰国した。本年度はペルシャ湾南東海域(東経51°以東、北緯28°以南)を5横断面(30地点)で種々の観測・試料採取を実施する予定であったが、イラン、オマーン、カタールの領海入域許可が調査開始まで得られなかったため、IOC-ROPMEが指定した観測地点を変更せざるを得なっかた。陸上班はバーレーンに入国(1月7日)し、ペルシャ湾東海岸を中心にバーレーン、ドーハ地域(カタール)、
同位体分析から食物連鎖の源流を探る：西部北太平洋生態系保全指標の開発に向けて

平成29年度まで採集した、1西部北太平洋亜寒帯亜熱帯・熱帯海域、2ベーリング海峡周辺海域チャクチ海などで採集した動物プランクトン試料、3北海道鹿児島までの太平洋側で採集したマイワシ・カタクチイワシ、これらに加え、4ベーリング海西部・東部において動物プランクトン試料を新たに採集し、極域(北極海チャクチ海・南極海)北西部熱帯海域(北緯14度)における動物プランクトンの炭素・窒素安定同位体比について統計的に解析を行った。その結果、亜寒帯海域のような高栄養塩環境、また亜熱帯・熱帯海域のような貧栄養塩環境で且つ窒素固定系が卓越するような環境まで、食物網の構造や構成する生物が異なっても、海域に関わらず食物連鎖とN/C同位体比には統一的な規則性があることが確認された。炭素同位体比に関し、生物の同位体比は水温や日射、栄養塩濃度によって大きく変動し、高緯度域ほど炭素同位体比は軽く、低緯度域では軽いという特徴が得られた。窒素安定同位体比では、藻類の窒素同化時の主要基質によって決定されるものの、栄養塩同化時に強い制限(例えば、必須元素である鉄や低温、弱光量など環境に起因するもの)がかかると窒素同位体比が大きく変化する。これは藻類の同化速度(生育速度)に起因するものであるが、動物プランクトンの窒素同位体比においても、その環境要因が反映されていることがライン観測結果から得られた。沖縄鹿児島近海までの黒潮流域のメソ動物プランクトン群集の同位体分析から、外洋域ほど再生栄養塩・窒素固定に由来するエネルギー源を利用している可能性が示唆された。また、同海域で採集した群体珪藻・群体シアノバクテリア、稚仔魚群集の同位体比から、局所的に発生する藻類は黒潮生態系の主なエネルギー供給源とはなっておらず、黒潮流域の稚仔魚の餌料源は小型カイアシ類であることが推定された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、炭素・窒素安定同位体比を指標とした、北太平洋域の食物網を統一的に評価できる新しい手法の開発を目的としている。平成28年度は主に西部北太平洋域の動物プランクトン試料の採集を次に示す観測航海で実施した:1西部北太平洋155E線、2西部北太平洋亜寒帯海域(1、2ともに北海道大学付属練習船おしょろ丸)、3北極海チャクチ海(米国沿岸警備隊所属船)、4東シナ海黒潮流域(鹿児島大学付属練習船かごしま丸)、5北部薩南海域・鹿児島湾内(鹿児島大学付属練習船南星丸)、6A-line(水産研究・教育機構の観測定線)。5、6に関しては季節サンプリングを実施した。なお、小笠原近海において、表層から3000mまでの動物プランクトン採集を予定していたが、台風接近に伴う荒天によりサンプリング出来なかった。この為、平成29年度の航海(沖縄小笠原近海、28.3N線)にて動物プランクトン採集を実施した。得られた試料は、群集構造解析および種分類を行い、炭素・窒素安定同位体比分析を順次実施した。観測によるスナップショットデータに対し、時空間解像度の均一化を目的として、北極海を含めた全球スケールの海洋生態系ー物質循環モデルの開発を実施した。本年度は、物理環境の再現性を確認しつつ、特に植物プランクトンと栄養塩の関係:1鉄制限環境と基礎生産の季節変化、2大気由来窒素沈着に伴う基礎生産量の変化、に重点を置いて検証を行った。1について、北西部亜寒帯海域では春季ブルーミングのタイミングが春季から夏季にかけて緩やかに進行するのに対し、A-line付近では大規模な春季ブルーミングが発生する結果がモデル結果から得られた。このように同じ亜寒帯海域でも、海洋環境によってその振舞は大きく異なり、結果として高次の生物へ影響を与えうることが示唆された。荒天に伴い、亜熱帯海域(KEO近海)の動物プランクトン試料の採集は実施できなかったものの、北太平洋亜寒帯海域および沖縄トラフ近海、A-lineにおける季節サンプリングは計画通り実施できた。得られた生物試料は種別分類後、窒素・炭素安定同位体比分析を順次行った。なお、亜熱帯海域については、平成29年度航海にてサンプリングを行った。数値モデルにおいては、物理過程の再現性を考慮しながら北極海を含めた全球海洋生態系モデルの開発を行った。特に、植物プランクトンに関し、鉄取込過程や、大気由来栄養塩の沈着に対する応答の変化をモデルを用いて検証を実施した。平成28年度に引き続き、北西部北太平洋域を中心に熱帯海域まで海域を拡げ、生物試料の採集および同位体分析を行った:1西部北太平洋155E線、2北部北太平洋亜寒帯海域およびベーリング海東部(1,2ともに北海道大学附属練習船おしょろ丸)、3西部北太平洋北海道沖小笠原近海、沖縄近海小笠原近海(白鳳丸)、4東シナ海黒潮流域および北部薩南海域・鹿児島湾(鹿児島大学付属練習船かごしま丸)、5九州パラオ海嶺海域(水産研究・教育機構蒼鷹丸)。前年度に得られた北極海チャクチ海北西部亜熱帯海域(155E線)における動物プランクトンの炭素・窒素安定同位体比について統計的に解析した結果、生物が生息する地域に関わらず統一的な規則性があること、また、CN同位体マップ上で高緯度域、上下混合海域、窒素制限海域などの特性に区分された。これは本研究計画と当初に予想していた結果に概ね一致した。

また、過去に得られた南極海の食物連鎖のCN同位体比を含め比較すると、北極海チャクチ海の炭素同位体比は南極海と同じく低い数値を示した一方で、窒素同位体比では南極海は低く、チャクチ海は高い数値を得た。今後更なる検証が必要であるが、植物プランクトンが取り込む同位体組成の違いが、結果として動物プランクトンの同位体比へ反映された為と考えた。155E線で採集した動物プランクトン試料について、カイアシ類の口器付属肢の形態的特徴と食性、炭素・窒素安定同位体比との関係を表層3000mに渡って検証した。その結果、500m以深では水深の影響が強く食性間ので有意な差が見られなかったものの、表層500m間の窒素同位体比では食性(粒子食性、デトリタス食性、肉食性)を反映した形態的的特徴との関係性が見られた(本成果は査読付き国際誌に投稿中である)。本成果を国際シンポジウムで口頭発表を行い、第5回青田昌秋賞を受賞した(米田ら、2018)。本年度予定していた観測調査は予定通り実施できた。本年度は動物プランクトン試料の他に、日本近海を回遊しているマイワシ、カタクチイワシについて、北海道沖から鹿児島沖まで収集し、同位体分析を行った。これにより、日本近海における低次から高次までの食物連鎖試料を概ね揃えることが出来た。更に、過去に採集した動物プランクトン試料を用いて、表層から1000m深度までの放射性炭素同位体比を実施し、餌起源および水系の差異の検証を実施した。また、数値モデルにおいては、代謝系のダイナミクスを理解するために代謝理論モデルの構築を実施した。平成29年度まで採集した、1西部北太平洋亜寒帯亜熱帯・熱帯海域、2ベーリング海峡周辺海域チャクチ海などで採集した動物プランクトン試料、3北海道鹿児島までの太平洋側で採集したマイワシ・カタクチイワシ、これらに加え、4ベーリング海西部・東部において動物プランクトン試料を新たに採集し、極域(北極海チャクチ海・南極海)北西部熱帯海域(北緯14度)における動物プランクトンの炭素・窒素安定同位体比について統計的に解析を行った。その結果、亜寒帯海域のような高栄養塩環境、また亜熱帯・熱帯海域のような貧栄養塩環境で且つ窒素固定系が卓越するような環境まで、食物網の構造や構成する生物が異なっても、海域に関わらず食物連鎖とN/C同位体比には統一的な規則性があることが確認された。炭素同位体比に関し、生物の同位体比は水温や日射、栄養塩濃度によって大きく変動し、高緯度域ほど炭素同位体比は軽く、低緯度域では軽いという特徴が得られた。窒素安定同位体比では、藻類の窒素同化時の主要基質によって決定されるものの、栄養塩同化時に強い制限(例えば、必須元素である鉄や低温、弱光量など環境に起因するもの)がかかると窒素同位体比が大きく変化する。これは藻類の同化速度(生育速度)に起因するものであるが、動物プランクトンの窒素同位体比においても、その環境要因が反映されていることがライン観測結果から得られた。沖縄鹿児島近海までの黒潮流域のメソ動物プランクトン群集の同位体分析から、外洋域ほど再生栄養塩・窒素固定に由来するエネルギー源を利用している可能性が示唆された。また、同海域で採集した群体珪藻・群体シアノバクテリア、稚仔魚群集の同位体比から、局所的に発生する藻類は黒潮生態系の主なエネルギー供給源とはなっておらず、黒潮流域の稚仔魚の餌料源は小型カイアシ類であることが推定された。
インドネシアと日本の浅熱水性金銀鉱床におけるSe型及びTe型鉱化作用の成因

島弧環境における活発なマグマ活動と熱水作用に半い、多様な浅熱水性金属鉱床が発達することから、本研究では類似の島弧の地質テクトニクス環境にあるインドネシアと日本両国の浅熱水性金銀鉱化作用の比較研究を行い、Se及びTeタイプに着目した鉱床生成条件と成因の解明を目的とした。ここでは両地域の複数のTe型とSe型鉱床を対象に、入手サンプルの岩石学的記載、流体包有物・安定同位体比測定等の地球化学的分析などを実施した。記載学的研究では、研磨片・両面研磨片等を用いた鏡下観察、EPMA及びBSE像などの検討結果を基に、鉱石鉱物の組織、共生関係及び化学組成を決定した。西ジャワ島の主要金銀鉱床については、主に過去の研究成果を基にした比較検討に加え、特にArinem鉱床では詳細な検討を行った。一方、西南北海道の浅熱水性貴金属及びベースメタル鉱床(現在閉山中)も研究対象としたが、良好サンプルの入手が困難であることから補足的に北大総合博物館コレクションを使用した。西南北海道の金銀鉱床産鉱石は各種含テルル鉱物、一部で含セレン鉱物に富むものがあり、それらは硫化鉱物や硫塩鉱物及び酸化鉱物など多様な鉱物群の随伴を特徴とし、それぞれTe及びSe含有量も様々である。一方、北海道ほど顕著ではないが、西ジャワ島にも同種鉱物群の産出が普遍的に認められ、TeやSeが浅熱水性貴金属鉱床産鉱石に含まれる各種金属元素の主なキャリアーであることが強く示唆された。併せて、鉱石中の脈石鉱物中の流体包有物の均質化温度・塩濃度測定結果と鉱石鉱物組合せを基に、各鉱床の生成条件の推定を行った。また、酷似する極東ロシア、カムチャツカ半島における同種の鉱化作用との比較検討も行った。得られた研究成果は国内外の関係国際会議や学協会等において公表し、最優秀論文賞(国際シンポジウム)及びベストプレゼンテーション賞(資源地質学会)等を受賞した。(抄録なし)島弧環境では活発なマグマー熱水作用に伴い浅熱水性金銀鉱床が発達し、特徴的にSe及びTeタイプに大別される鉱化作用が認められる。インドネシア及び日本両国は酷似した環境にあり、同様に分類される鉱化作用が発達する。本研究はタイプの異なる金銀鉱化作用の成因に焦点を当て、両地域の比較研究を行うものである。さらに、島弧環境におけるSe、Teタイプの地域的分布特性とそれらの生成環境の推定、鉱床成因論を展開する。本研究では、具体的に過去の文献調査を始め現地調査及び試料採集を実施し、それらを基に全岩・鉱石化学組成を明らかにする。さらに、同位体地球化学的手法による鉱床生成年代及び関係火成岩や熱水の起源の特定に加え、各鉱床での物理化学的生成条件の推定、Se及びTeタイプの鉱化作用の地質学的背景や母岩特性、との関係を明らかにする。研究初年度は、過去の文献調査及び北大総合博物館所蔵試料の有効利用を考慮して、データベース作成作業を開始した。また西南北海道地域での現地調査及び試料採集を一部実施し、薄片・研磨薄片試料作製と顕微鏡観察とEPMA分析を実施し、詳細な鉱物組合わせと化学組成を明らかにした。鉱石・全岩化学分析も併せて行い、同位体比測定により鉱床生成年代決定と関係火成岩や熱水の起源を推定した。得られた結果に基づき、各鉱床の生成条件の推定、Se及びTeタイプ鉱化作用の地質学的背景や母岩特性との関係も検討した。また、鉱床生成温度と深度推定のため、各試料の流体包有物の均質化温度・塩濃度測定を予察的に開始した。現段階で得られている成果は、関係シンポジウム等で一部公表した。島弧環境では活発なマグマ活動と熱水作用に伴い多様な浅熱水性金銀鉱床が発達することから、本研究では類似の島弧の地質テクトニクス環境にあるインドネシアと日本両国の浅熱水性金銀鉱化作用の比較研究を行い、Se及びTeタイプに着目した鉱床生成条件と成因の解明を目的とした。平成24年度は、両地域の複数のTe型とSe型鉱床を対象に入手サンプルの岩石学的記載、流体包有物及び安定同位体比測定等の地球化学的分析などを実施した。記載学的研究では、研磨片及び両面研磨片を用いた鏡下観察、EPMA及びBSE像などの検討を基に、鉱石鉱物の組織、共生関係及び化学組成を決定した。西ジャワ島の主要金銀鉱床については、主に過去の研究成果を基にした比較検討に加え、Arinem鉱床では特に詳細な検討を行った。一方、西南北海道の浅熱水性貴金属及びベースメタル鉱床も研究対象としたが、現在は全鉱床が閉山のため良好サンプルの入手が困難であることから、補足的に北大総合博物館コレクションを使用した。西南北海道の金銀鉱床産鉱石は各種テルル化物や含テルル鉱物に富み、一部ではセレン化物や含セレン鉱物に富むものもある。それらは含Te、Se硫化鉱物や硫塩鉱物及び酸化鉱物など多様な鉱物群の随伴が特徴的で、Te及びSe含有量も様々である。一方、北海道ほど顕著ではないが、西ジャワ島にも同種鉱物群の産出が普遍的に認められることから、TeやSeが浅熱水性貴金属鉱床産鉱石に含まれる各種金属元素の主なキャリアーであることが強く示唆された。

また、鉱石中の脈石鉱物(石英等)中の流体包有物の均質化温度及び塩濃度測定結果と鉱石鉱物組合せを基に、各鉱床の生成条件の推定を行った。得られた研究成果は国内外の関係国際シンポジウムや学協会等において公表し、1件は国際シンポジウムで最優秀論文賞を受賞した(研究発表の項参照)。島弧環境における活発なマグマ活動と熱水作用に半い、多様な浅熱水性金属鉱床が発達することから、本研究では類似の島弧の地質テクトニクス環境にあるインドネシアと日本両国の浅熱水性金銀鉱化作用の比較研究を行い、Se及びTeタイプに着目した鉱床生成条件と成因の解明を目的とした。ここでは両地域の複数のTe型とSe型鉱床を対象に、入手サンプルの岩石学的記載、流体包有物・安定同位体比測定等の地球化学的分析などを実施した。記載学的研究では、研磨片・両面研磨片等を用いた鏡下観察、EPMA及びBSE像などの検討結果を基に、鉱石鉱物の組織、共生関係及び化学組成を決定した。西ジャワ島の主要金銀鉱床については、主に過去の研究成果を基にした比較検討に加え、特にArinem鉱床では詳細な検討を行った。一方、西南北海道の浅熱水性貴金属及びベースメタル鉱床(現在閉山中)も研究対象としたが、良好サンプルの入手が困難であることから補足的に北大総合博物館コレクションを使用した。西南北海道の金銀鉱床産鉱石は各種含テルル鉱物、一部で含セレン鉱物に富むものがあり、それらは硫化鉱物や硫塩鉱物及び酸化鉱物など多様な鉱物群の随伴を特徴とし、それぞれTe及びSe含有量も様々である。一方、北海道ほど顕著ではないが、西ジャワ島にも同種鉱物群の産出が普遍的に認められ、TeやSeが浅熱水性貴金属鉱床産鉱石に含まれる各種金属元素の主なキャリアーであることが強く示唆された。併せて、鉱石中の脈石鉱物中の流体包有物の均質化温度・塩濃度測定結果と鉱石鉱物組合せを基に、各鉱床の生成条件の推定を行った。また、酷似する極東ロシア、カムチャツカ半島における同種の鉱化作用との比較検討も行った。得られた研究成果は国内外の関係国際会議や学協会等において公表し、最優秀論文賞(国際シンポジウム)及びベストプレゼンテーション賞(資源地質学会)等を受賞した。例年に比べて北海道における今冬の気象条件が急激に悪化し、予定していた現地調査・サンプリングの実施が完全に達成できなかったことから、当初予定より一部遅れが生じている。現地調査の遅れは次年度に補足することへ計画変更し、2年・3年次に予定していた既存試料を用いた各種室内実験(年代測定、安定同位体比測定等)及び研究成果の公表等を一部前倒しで実施した。また、次年度以降の調査計画及び研究成果の向上のため、新たに関係機関において衛星画像処理による鉱化帯の把握等の予備調査も開始した。インドネシアと日本両地域の浅熱水性鉱床産鉱石におけるTe及びSe鉱物組合せは共通点があり、鉱床母岩は中新世変質火山岩類及び細粒砕屑岩類からなる。流体包有物の均質化温度は200250°Cで塩濃度は13wt%であるが、いくつかは多少高い値を示して低高硫化型の鉱化作用の特徴を示唆する。鉱化帯近傍には酸性中性貫入岩類が発達し、後期中新世更新世の鉱化年代を示す。鉱石、母岩及び関係貫入岩中の定量元素分析がほぼ完了したため、それらを基に鉱石中の濃集金属元素の起源推定と測定済みの鉛同位体比の解釈を実施中である。得られた結果は、関係学会・国際シンポジウム等で逐次積極的に公表してきた。初年度の天候不順により生じた遅れは2年時に補足することに計画変更を行った。