hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
小地域データを活用した被災地支援方策および想定大地震事前対策に関する研究

被災地域や被災想定地域の特性を踏まえた効果的な支援方策および事前対策の立案に資するため小地域単位での居住状況データの推計手法を開発し、東日本大震災被災県、首都直下型地震、東海・東南海地震、近畿直下型地震被災想定都府県についてデータ推計を行った。また、推計結果を用いて、1東日本大震災被災地域の地域特性の把握と居住復興策の検討2静岡県と愛知県を対象とした発災時期別の支援需要量、復興住宅供給必要量等の推計、を行い地域特性を考慮した被災地支援および大震災事前対策の方向性について検討した。自然災害からの効果的な復興のためには地域の特性を十分に取り込んだ計画策定と事業実施が欠かせない。本研究は町丁目や基本単位区(50世帯程度)といった「小地域」単位での社会・経済データの推計手法を確立し、被災地域の地理的データと重ねあわせることで、従来の集計データによる分析では捉えられないミクロな地域レベルにおける地域特性を的確に把握し、より効果的な復興事業の実施を可能とするシステムを開発することを目的としている。また、開発したシステムを用いて、東日本大震災被災地域における効果的な復興支援方策と地域別、方策別の支援必要量を明らかにするとともに、東海、東南海地震による被災想定地域についても基礎的な小地域データの推計およびそれを用いた被災推計と被災者特性を踏まえた支援必要量の推計を行う。本年度はこれまでに開発した国勢調査データを対象とした基本単位区別の居住状況分析用の多重クロス表データを推計する手法を平成22年の国勢調査結果に適合するように改良し、平成22年10月時点の東日本大震災被災地域の基本単位区別の居住状況データを推計した。さらに、国勢調査データでは調査対象外となっている項目については、2008年住宅・土地統計調査の表象結果からの推計結果を上記のデータに結合させ、居住状況に関するより詳細なデータの推計を行った。また、宮城県、福島県を対象として、推計結果を津波浸水地域、原子力災害高放射線量地域等の地理的データと重ね合わせることにより、被災地域に居住していた世帯の詳細な特性を把握した。また、復興庁や各自治体が実施した住民意向調査の結果を分析し、被災地域における今後の住宅需要の特性を把握するとともに、被災地における今後の居住復興策の方向性についての検討を行った。本研究は町丁目や基本単位区(50世帯程度)といった「小地域」単位での社会・経済データの推計手法を確立し、被災地域の地理的データと重ねあわせることで従来の集計データによる分析では捉えられないミクロな地域レベルにおける地域特性を的確に把握しより効果的な復興事業の実施を可能とするシステムを開発することを目的としている。平成25年度は国勢調査データを対象とした基本単位区別の居住状況分析用の多重クロス表データを推計する手法を用いて2010年10月時点の東日本大震災被災地域の基本単位区別の居住状況データを推計した。また、宮城県、福島県を対象として、推計結果を津波浸水地域、原子力災害高放射線量地域等の地理的データと重ね合わせることで被災地域に居住していた世帯の詳細な特性を把握するとともに復興庁や各自治体が実施した住民意向調査の結果の分析を通じて被災地域における今後の住宅需要の特性を把握した。本年度は対象とする地域を首都直下型地震、東海・東南海地震、近畿直下型地震による被災想定都府県に拡張してこれらの地域についても基礎的な小地域データの推計を行うとともに、静岡県をケーススタディ地域として東海・東南海地震の津波浸水深のシミュレーション結果と小地域居住状況データ推計結果を重ね合わせることで、2010時点における詳細な想定被災者特性の推定を行った。また、社会保障・人口問題研究所の市区町村別人口予測結果をコントロールトータルとして用い、被災想定地域の基本単位区別に2040年までの人口予測を行うことで人口動向から見た被災想定地域の復興支援需要の特性について検討した。本研究は小地域単位での社会・経済データの推計手法を確立し被災地域や被災想定地域の特性を的確に把握することでより効果的な支援方策および事前対策の立案に資することを目的としている。平成25年度は2010年国勢調査に対応した小地域データの推計手法を開発し東日本大震災被災地域のデータ推計を行うとともに津波浸水地域、高放射線量地域について被災地域の居住世帯の特性を把握し住民意向調査結果とあわせて今後の住宅需要の特性を分析した。平成26年度は推計対象地域を首都直下型地震、東海・東南海地震、近畿直下型地震による被災想定都府県に拡大しこれらの地域についても小地域データを推計するとともに静岡県をケーススタディ地域として東海・東南海地震の津波浸水深のシミュレーション結果と推計結果を重ね合わせることで2010時点における想定被災者特性の推定を行った。また、被災想定地域の人口予測結果から見た復興支援需要特性の概略的な検討を行った。平成27年度は地域の特性をより的確に把握するため1995年時点小地域データの推計対象地域の拡大を行うとともに静岡県と愛知県を対象に復興支援需要の特性を発災時期別、被災強度別等より詳細に検討し応急時の支援需要量および復興過程における規模別の復興住宅供給必要量、災害公営住宅供給必要量を推計した。結果、静岡県の場合は各被災強度別地域とも総人口は減少傾向にあり発災時期が後になるほど総支援需要量は減少するが高齢化の進展のため1人当たりの値は増加するので総支援需要量の減少は緩慢であること、総復興住宅供給必要量も被災時期が遅くなるほど減少するが災害公営住宅需要量の減少は緩慢であること、愛知県でも同様の傾向が見られるものの被災強度別地域の特性は異なる等の知見が得られた。

これから想定大地震事前対策としては高齢化の進展と膨大な復興住宅需要への対応が重要な課題であることが示された。被災地域や被災想定地域の特性を踏まえた効果的な支援方策および事前対策の立案に資するため小地域単位での居住状況データの推計手法を開発し、東日本大震災被災県、首都直下型地震、東海・東南海地震、近畿直下型地震被災想定都府県についてデータ推計を行った。また、推計結果を用いて、1東日本大震災被災地域の地域特性の把握と居住復興策の検討2静岡県と愛知県を対象とした発災時期別の支援需要量、復興住宅供給必要量等の推計、を行い地域特性を考慮した被災地支援および大震災事前対策の方向性について検討した。前年度までに、当初の計画では本年度に実施する予定としていた原子力災害による被災地域を対象とするデータ推計作業にも着手することができ、東海・東南海地震による被災想定地域についても推計作業のための基礎的な準備を整えることができたため、本年度は対象とする地域を首都直下型地震、東海・東南海地震、近畿直下型地震による被災想定都府県にまで拡張してデータ推計を行うことができた。また、被災想定地域の2040年までの人口予測にも着手することができた。この意味で研究はほぼ計画どおりのペースで進んでいると考えられる。工学平成27年度は前年度までの東日本大震災被災地域における効果的な支援方策および支援需要についての検討を踏まえて、今後の中長期的な復興計画の方向についての具体的な提案を行う。また、東日本大震災被災地域における復興過程の実態データの分析を通じて被災者属性別の復興支援需要の特性を分析し、首都直下型地震、東海・東南海地震、近畿直下型地震被災想定地域についてのより詳細な被害推定と被災者特性の分析結果と結合することで被災想定地域の「事前復興計画」の策定の方向性についての検討を行うとともに最終年度として研究全体の取りまとめを行う。平成25年度に予定していた平成22年時点における被災地域の基本単位区別の居住状況データの推計および推計結果と浸水地域等の地理的データの重ね合わせによる被災世帯の詳細な特性の把握は、属性項目として世帯収入、居住していた住宅の建築年度、構造等の情報も含める形で実施することができた。この意味で当初の目標はおおむね達成できた。また、当初の計画では、平成26年度に実施する予定としていた原子力災害による被災地域を対象とするデータ推計作業にも着手することができ、東海、東南海地震による被災想定地域についても推計作業のための基礎的な準備を整えることができた。平成26年度は、対象地域を首都直下地震、東海、東南海地震による被災想定地域に拡大し、これまでに開発したデータ推計手法を用いて、基本単位区別の居住状況データの推計を行い、これを用いて震災が起こった場合のより詳細な被害推定と被災者特性および仮設住宅必要量等の支援必要量の算定を行う。また、平成27年度は、前年度までの東日本大震災被災地域における効果的な支援方策および支援需要についての検討を踏まえて、今後の中長期的な復興計画の方向についての具体的な提案を行う。
経済のグローバル化と財政システムの構造変化に関する研究

2001年度は、「構造基金」に焦点を絞って実証研究を進めた。構造基金とは、欧州委員会の独自財源を原資とした地域開発資金である。それは当初、欧州予算においてごく小さな比率しか占めていなかった。しかし1980年代以降、欧州統合の加速とともに急速に構造基金の重要性は上昇していった。現在、欧州予算では、農業関連予算についで第2位の地位を占める。その目的は、地域間経済格差の縮小、産業構造転換による衰退地域の支援、さらには失業者の教育・訓練などである。2001年10月には、日本財政学会において構造基金に関する報告を行うとともに、11月にはブリュッセルへ調査に行き、欧州委員会を訪ねてヒアリングと資料収集を行った。その結果、国別の一人当たりGDPで見ると地域間格差は縮小傾向にあり、構造基金も一定程度、それに貢献したと評価されていること、しかし、もう少し小さい地域単位で一人当たりGDPをみると、地域間格差は必ずしも縮小傾向にはなく、むしろ拡大している可能性すらあることが分かった。したがって、構造基金の地域間価格差縮小への貢献は、不確かである。しかし、大変興味深いのは、構造基金の運営自体が新しい公共政策の方向性を指し示している点である。つまり、それは全体としてハード重視からソフト重視に転換しており、人的資本の育成に重点を置いている。また、資金の配分も国家ではなく地方政府重視であり、地域からのボトムアップの政策を歓迎している。さらに国境を越えた地域連携を積極的に促すと同時に政策決定自体をオープンなものとし、様々な利害関係者やNGOも意思決定過程に参加している。このような構造基金の運営のあり方は、日本の地域開発や公共事業、そして政策決定のあり方をどう変えていけばよいのかについて、貴重な示唆を与えてくれている。本年度は、来年度に実施する実証研究のための基礎作業として、主に「サステイナブル・シティー」研究を中心に諸文献のサーベイを行った。そして、サステイナブル・シティーとはいったい何なのか、また、サステイナブル・シティーを理念型として、欧州でどのような社会実験が行われているのかを整理した。サステイナブル・シティーとは、EUの財政資金である構造基金によって支援を受けながら進められている地域的取り組みの一つである。EU経済統合によって一方で成長は促進されるであろうが、他方で地域間経済格差や環境の悪化が懸念されている。したがって構造基金はこれらの問題を解決するための財政資金としての性格を持っている。諸文献に共通する点をまとめると、サステイナブル・シティーとは、(1)自動車依存型社会からの脱却を図ることによって環境を改善し、(2)リサイクルや廃棄物の発生抑制を進めることによって循環型社会の形成を図り、(3)再生可能エネルギーを始めとする地域的なエネルギー管理政策を進めることによって温暖化ガス排出を削減し、(4)都市アメニティーを高めることによって中心街区を活性化し、(5)環境保全型産業構造への転換を促し、新産業を生み出すことで雇用を創出する、といった政策体系に支えられて、都市構造を持続可能なものへと転換させることを目指している。来年度は、このようなサステイナブル・シティー構築の試みが、どのようにしてEUの構造基金によって支えられているのか、そしてこれらの社会実験がどの程度、実際に成功を収めているのかを実証研究するという課題が残されている。
特異モデルの対称性に基づく学習予測精度の解明

近年開発された代数幾何学的手法を用いることで、これまで理論解析が行えなかった特異モデルについて、確率的複雑さを解明する定理を得た。確率的複雑さはベイズ推測において非常に重要な量であり、学習機械の最適設計に欠かすことのできないものである。本研究で扱った特異構造をもつ学習機械はベイジアンネットワークと隠れマルコフモデルである。ベイジアンネットワークは因果関係を用いた推論モデルであり、システム故障診断や医療診断補助、ユーザー補助プログラム等の応用を持つ。また、隠れマルコフモデルは時系列を扱うことのできる推論モデルであり、音声認識、遺伝子構造解析等に用いられている。いずれの学習機械も情報工学で非常に広い応用分野を持つ統計モデルである。しかしながら、これらのモデルは特異構造をもつ為、その応用事例の多さにもかかわらず、理論解析が進んでいなかった。本研究では代数幾何学的手法を用いることで、確率的複雑さの理論値を与えることに成功した。これにより、確率的複雑さは従来考えられていた値よりも小さいことが明らかになった。これはモデルの有用性を保証するものであり、学習機械のサイズを選択する際の重要な知見である。また、従来から存在した確率的複雑さの近似計算手法、例えばラプラス近似や変分ベイズ法、マルコフチェーンモンテカルロ法等の評価が可能となった。さらに、モデルをベイジアンネットワークと見なすことにより、代数幾何学的手法を適用する際の統一的なアルゴリズムを構築することができた。これはモデルをグラフ表現した際の構造と学習機械の性能との数理的な関係を解明するための基盤として、有用な結果と考えられる。
セルロースの分子配向を利用した生分解性光デバイスの創製

既存の偏光フィルムはその多くが、ポリビニルアルコール(PVA)を素材とし、これにヨウ素や高二色性色素であるコンゴーレッド等を吸着させ、その膜を一軸方向に延伸して色素分子を配向させる方法により調製されている。平成16年度は、上記の調製法を採用し、実際にPVA-コンゴーレッド配向フィルムを調製して、これらと研究代表者独自手法により調製したネマティックオーダーセルロース(NOC)-コンゴーレッド配向フィルムの光学特性を、可視分光光度計を用いて比較、検討することを目的とした。その結果、以下のことが明らかとなった。偏光フィルムの重要な物性の1つとして、高分子フィルム中の色素の偏光度(%)が挙げられる。そこで、まず、NOC-コンゴーレッド配向フィルムにおける偏光度を検討した。偏光度を算出にあたり、未延伸のセルロース-コンゴーレッドフィルムを用いて、波長400800nmの可視光域における最大吸収波長を求めたところ、513nmに吸収があることがわかった。次に、延伸倍率の異なるNOC-コンゴーレッド配向フィルムの可視光透過率を測定し、513nmにおける透過率からそれぞれ偏光度を算出することにより、延伸倍率の増大ともに偏光度も増大するという結果を得た。さらに、異なるコンゴーレッド量を使用した場合の偏光度を比較したところ、セルロース量に対して0.8wt%のコンゴーレッドを加えた場合に、偏光度が70%近くを示し、最も大となった。PVA-コンゴーレッド配向フィルムについては、NOC-コンゴーレッド配向フィルムと同様に一軸2倍延伸を施し、507nmにおける透過率から偏光度を算出した。PVA量に対して0.1wt%のコンゴーレッド量のときに偏光度が最大になったが、その値は約40%に過ぎず、NOC-コンゴーレッド配向フィルムのほうが高い偏光度を示す結果となった。セルロース系試料を利用するにあたって重要な役割を果たす非結晶領域中の高次構造についての研究は、結晶領域と比較するとあまり進んでいない。これまでに研究代表者らが、重水素化赤外法と反応速度論的解析を組み合わせる手法を用いて,非結晶性フィルム中には少なくとも3種類の均一なドメインが存在することを明らかにしたが、これ以上の詳細な研究例は皆無といってよい。そこで、本年度は、気相法による重水素化と一般化二次元相関分光法を組み合わせる手法により、赤外スペクトル上にて各ドメイン中に含まれる水素結合の検出を試みることを目的とした。今回,各ドメインのキャラクタリゼーションにあたり,重水素化されない1種類のドメインを除いた2種のドメインを解析対象とした。解析にあたっては重水素化を摂動とみなし,重水素化開始前および重水素化開始後周期時間にて測定した赤外スペクトルを用いて,これから得られる同時,異時相関スペクトル上に出現するバンドを検討した。その結果,同時相関スペクトル上では特定バンドの分離がみられなかった。このことは,上記2種のドメインが非結晶性のために,時間変化に伴うマクロな重水素化反応に有意な相違がなかったことを意味する。一方,時間変化に伴うミクロな変化を示す異時相関スペクトルからは,上記2種のドメインのうち、1つにおいては分子内水素結合に由来するバンドが34473443cm^<-1>に,分子間水素結合に由来するバンドが32663270cm^<-1>に検出され,もう一方においては、分子内水素結合に由来するバンドが34523450cm^<-1>に,分子間水素結合に由来するバンドが33403339cm^<-1>に検出された。さらに,得られた波数からそれぞれの水素結合に関与する水酸基の力の定数を求めたところ,前者中の水酸基の値が後者中の水酸基の値よりも小さく,前者中の水酸基の方が重水素化されやすい、すなわち反応しやすいことが明らかとなった。平成15年度は、上記の調製法を採用し、実際にPVA-ヨウ素配向フィルムを調製して、これらと研究代表者独自手法により調製したネマティックオーダーセルロース(NOC)-ヨウ素配向フィルムの光学特性を、可視分光光度計を用いて比較、検討することを目的とした。偏光フィルムの場合、まず、素材の可視光透過性(高透明性)が重要となる。そこで、着色前の延伸PVAフィルムとNOCフィルムの可視光透過率を測定し、比較したところ、NOCフィルムは延伸PVAフィルムとほぼ同程度の透過率を示し、この点においては、偏光フィルムの素材に適していることが判明した。次に、PVA-ヨウ素配向フィルムとNOC-ヨウ素配向フィルムの光学特性を検討した。PVA-ヨウ素配向フィルムは、PVAとヨウ素により呈色反応を示す。これは、ポリヨウ素イオンがPVAマトリックス中にて波長600nm付近を中心とする可視光領域に吸収をもつ錯体を形成するためと考えられ、この現象を利用して偏光フィルムとして使用されている。そこで、NOC-ヨウ素配向フィルムにおいては、ヨウ素の濃度を調節し、染色状態のコントロールを試みたが、呈色反応を示すには至らず、PVA-ヨウ素配向フィルムの可視光領域の吸収には及ばなかった。

もともとPVA分子鎖は、天然高分子であるセルロース分子鎖をモデルとして合成された経緯があることから、NOC-ヨウ素配向フィルムは、PVA-ヨウ素配向フィルム程度の光学特性を示すことを期待されたが、以上のように、NOCフィルムの場合、ヨウ素による染色、配向は、適当であるとはいえないことがわかった。既存の偏光フィルムはその多くが、ポリビニルアルコール(PVA)を素材とし、これにヨウ素や高二色性色素であるコンゴーレッド等を吸着させ、その膜を一軸方向に延伸して色素分子を配向させる方法により調製されている。平成16年度は、上記の調製法を採用し、実際にPVA-コンゴーレッド配向フィルムを調製して、これらと研究代表者独自手法により調製したネマティックオーダーセルロース(NOC)-コンゴーレッド配向フィルムの光学特性を、可視分光光度計を用いて比較、検討することを目的とした。その結果、以下のことが明らかとなった。偏光フィルムの重要な物性の1つとして、高分子フィルム中の色素の偏光度(%)が挙げられる。そこで、まず、NOC-コンゴーレッド配向フィルムにおける偏光度を検討した。偏光度を算出にあたり、未延伸のセルロース-コンゴーレッドフィルムを用いて、波長400800nmの可視光域における最大吸収波長を求めたところ、513nmに吸収があることがわかった。次に、延伸倍率の異なるNOC-コンゴーレッド配向フィルムの可視光透過率を測定し、513nmにおける透過率からそれぞれ偏光度を算出することにより、延伸倍率の増大ともに偏光度も増大するという結果を得た。さらに、異なるコンゴーレッド量を使用した場合の偏光度を比較したところ、セルロース量に対して0.8wt%のコンゴーレッドを加えた場合に、偏光度が70%近くを示し、最も大となった。PVA-コンゴーレッド配向フィルムについては、NOC-コンゴーレッド配向フィルムと同様に一軸2倍延伸を施し、507nmにおける透過率から偏光度を算出した。PVA量に対して0.1wt%のコンゴーレッド量のときに偏光度が最大になったが、その値は約40%に過ぎず、NOC-コンゴーレッド配向フィルムのほうが高い偏光度を示す結果となった。
マウス初期胚母性RNAの時期特異的ポリ(A)鎖伸長の意義

受精前後で発現する遺伝子群の研究の過程で単離した新規遺伝子のSSEC-D cDNA(stage specific embryonic clone-D)の解析から、その母性mRNAは1細胞期後期(受精後18時間)をピークとして一過的にmRNAのポリA鎖を伸長させていることと、この伸長には未知のcis配列が利用されていることを見いだした。マウスでは受精後ポリ(A)鎖を伸長する母性RNAの報告は無い。本研究の目的は、我々が見いだした受精後に生じる母性RNAのポリ(A)鎖伸長現象が、マウス初期胚発生プログラムにいかに関与するかを解明することである。本年度、この伸長に関わる未知のcis配列の同定に向け、EGFPcDNAおよび各鎖長のポリ(A)を持つ一連の融合SSEC-DRNAをマウス受精卵細胞質へ注入する実験を行い、幾つかの知見を得た。先ず、注入RNAは受精卵に本来存在するSSEC-D母性RNAと同様にRNA伸長を示し、注入実験系をほぼ確立できた。この系を駆使し、受精後に生じる母性RNAのポリA鎖伸長現象には、(i)SSEC-D配列および45ntds以上の3′末端のpoly(A)鎖の存在が必要であること。(ii)特定のSSEC-D配列の欠損したRNA注入実験から、SSEC-DのRNA配列中の特定の配列に依存していることを示した。さらに、3末端のpoly(A)鎖とSSEC-DのRNA配列中の特定の配列がRNA安定性に関与することを見いだし、EGFPの注入胚での発現から、3′末端のpoly(A)鎖の存在、もしくはpoly(A)鎖の伸長が翻訳活性への影響する可能性が認められた。これらの一連の結果から、ダイナミックな変動を示す母性型SSECDmRNAの動態に関するRNAシスシグナルおよびトランス因子の同定のための研究へ進展させるための足がかりが出来たと考える。
表面を微小振動させることによる翼の空力特性の向上

流れを制御して航空機、船舶、流体機器の性能の向上を目指す研究は、現在に至るまでに数多くなされてきた。本研究は翼の表面を微小振動させ、この微小振動によって流れを制御し、高迎角での翼の空力特性の向上を計ることを目的とした実験的研究および数値計算による理論的研究である。実験では最近の合成化学の発達により開発された新素材、ポリフッカビニリデン(三フッカエチレンの共重合成高分子フィルム(PVDF))に電圧を印加し、分極の向きが反転し応力を生じる強誘導体の特性を利用する。このPVDFを翼模型上面に張り付け、翼表面を微小振動させて、境界層に運動エネルギーを与え高迎角時の空力特性を測定した。また、数値計算による流れのシミュレーションでは、2次元翼(NACA0012)の周りの流れ場を、薄層近似ナビエ・ストークス方程式を差分法を用いて解き、翼表面の微小振動が流れに及ぼす影響、空力特性向上の効果を調べた。まず、風洞実験では、失速角付近での揚力が増大し、抗力が減少することを確かめた。だが、表面振動振幅が小さかったため当初予想した失速角を遅らせることはできなかった。なお、振動振幅が100Hzのとき、その効果は最もよく現われた。次に、数値計算では流れ場を薄層近似したナビエ・ストークスの方程式を差分法によって解き、翼表面での境界条件として与えた微小振動の効果を調べた。その結果、失速角近傍において、揚力係数が増加することを認めた。また、実験結果ともおおむね一致した。ただ、仰角α=11゚および12゚において揚力係数がかなり減少する結果が得られ、この原因については、今のところ不明である。まず、実験としてはポリフッ化ビニリデン(3フッ化エチレンの共重合体の高分子フィルム(PVDF))に高電界を印加して分極の向きを反転することによりフィルムを微小振動させ、境界層を制御することを試みた。具体的にはPVDFを翼模型表面に張り付け、矩形波電界を印加して微小振動を発生させることにより、翼表面上の境界層に運動エネルギを与えて翼面よりの剥離を遅らせるとともに、粘性による表面摩擦低抗を軽減しようとするものである。風洞実験をおこない、NACAOO12の2次元翼の空力特性を調べた。すなわち、低乱風洞において、翼の迎角および風速を変化させ、揚力、抗力およびピッチングモーメントを測定した。その結果、失速迎角が大きくなることを確認した。また、その時の最大揚力係数も増加し、抗力の急激な増加もおさえられることを発見した。たゞ、レイノルズ数や振動数などのパラメタがどのように関係しているかを調べることは来年度の課題として残っている。次に、数値計算としてはNACAOO12翼型まわりの流れをナヴィエ・ストークスの方程式を解くことによって調べた。方法としては、近似因数分解を用いた陰解法を用いた。計算条件は実験と同じにし、代数的乱流モデルを用いた。計算の結果、先速迎角において表面を振動させると、翼上面から放出される渦が小さくなり、揚力の落ち込みが緩和されることがわかった。ただ、最大揚力係数は増加せず、実験とは異っている。これは乱流モデルに問題があると見られ、改良の余地がある。以上の結果はIUTAMシンポジウム「高迎角の流体力学」(1992年9月東京大学)において発表された。本年度は,まず,風洞実験では,失速仰角付近での揚力が増大し,抗力が減少することを確かめた。しかし,表面振動振幅が小さかったため,当初予想した失速仰角を遅らせることはできなかった。なお,振動振幅が100Hzのときその効果は最もよく現れた。

次に,数値計算では,流れ場を薄層近似したナビエ・ストークスの方程式を差分法によって解き,翼表面での境界条件として与えた微小振動の効果を調べた。その結果,失速仰角近傍において,揚力係数が増加することを認めた。また,実験結果ともおおむね一致した。ただ,仰角alpha=11°および12°において揚力係数がかなり減小する結果が得られ,この原因については今のところ不明である。
虚血脳における神経栄養因子の果たす役割について(脳高次機能および神経再生の面に関して)

自然発症高血圧脳卒中易発症ラットの中大脳動脈閉塞モデルを用いて、虚血側視床に生じる神経細胞死のメカニズムとともに虚血脳における神経栄養因子の果たす役割について、脳高次機能および神経再生の面より検討した。(1)虚血側視床では、カルシウム蓄積が虚血後3日目、4蛋白合成能低下が5日目からみられ、その後核障害を主体とした神経細胞死が緩徐に進行した。また、この神経細胞死が蛋白合成阻害剤の投与により軽減され、アポトーシスによる機序が考えられた。(2)虚血側視床では、虚血後35日目をピークに、growth-associated protein(GAP)-43陽性の索状・螺旋状の再生軸索が発現し、これらは視床に投射する三叉神経脊髄路核および内側毛帯等の第二次感覚ニューロン由来と考えられた。このGAP-43陽性軸索の発現は、神経栄養因子ciliaryneurotrophic factor(CNTF)の虚血直後からの脳室内持続投与により軽減された。(3) CNTFを虚血直後から脳室内に持続投与することにより、皮質梗塞巣は縮小し、虚血側視床神経細胞死も抑制された。また、虚血後2・4週目に行われたモリス水迷路学習試験の結果、CNTF投与により有意に改善が得られた。しだがって、虚血脳において、大脳皮質梗塞に投射繊維をもつ虚血側視床では、アポトーシスによる神経細胞死が生じており、それに反応して、視床に投射する第二次感覚ニューロンに再生機序の生じる可能性が示唆された。そして、神経栄養因子の投与により、視床神経細胞死が軽減され、再生機序は減少し、高次脳機能の改善が得られたものと考えられた。ラット中大脳動脈(MCA)閉塞モデルでは、患側の皮質梗塞とともに視床萎縮が生じ、脳高次機能障害の起こることが報告されている。そこで神経細胞の突起伸展・生存および機能維持に関与する毛様体神経栄養因子(CNTF)を投与し、虚血脳に対する効果について検討した。高血圧自然発症ラットのMCAを永久閉塞し、埋め込み式の注入ポンプを用いて、CNTFを虚血直後より虚血後28日目まで脳室内に持続注入(240ng/日)し、モリス水迷路試験による空間認知能と組織学的変化を検討した。対照はvehicle脳室内注入群とした。また視床でのGAP-43発現へのCNTFの影響も観察した。その結果、(1)水迷路試験でプラットホームへの到達時間は、2週目は、CNTF投与群(n=6)では1日目;89±2.5・2日目;59.9±19.8・3日目;35.9±16.1・4日目;21±12.5、対照群(n=6)では85.8±7.2・77.9±13.3・74±20.7・56.7±22.4と3・4日目で有意に短かかった。また4週目は、CNTF投与群では1日目;38.1±19.2・2日目:30±19.2・3日目;17.4±7.7・4日目;11.9±5.9、対照群では70±17.3・50.9±18.4・37.6±19・23.5±12.2と、1・2・3日目で有意に短縮された。(2)術後4週目の組織学検討では、半球面積比(患側/非患側)は、CNTF投与群;75.6±3.3%・対照群;68.8±2.8%、視床面積比(患側/非患側)は、CNTF投与群;89.8±3.4%・対照

群;80.6±3.3%、視床生存神経細胞数(0.1mm^2当り)は、CNTF投与群;48±9.6%・対照群;11.3±7.9%であり、CNTF投与群にて、梗塞範囲は縮小し、視床生存神経細胞数は増加し、その結果視床萎縮も軽減された。(3)CNTF投与により視床におけるGAP-43の発現は抑制されたが、CNTFにより視床神経細胞死が防止されたためと考えられた。したがって、CNTF投与により、脳虚血のために生じる神経細胞死が抑制され、空間認知能障害の改善が得られることが示された。今後は、CNTFの虚血脳に対する作用機序について、さらに検討する。自然発症高血圧脳卒中易発症ラットの中大脳動脈閉塞モデルを用いて、虚血側視床に生じる神経細胞死のメカニズムとともに虚血脳における神経栄養因子の果たす役割について、脳高次機能および神経再生の面より検討した。(1)虚血側視床では、カルシウム蓄積が虚血後3日目、蛋白合成能低下が5日目からみられ、その後核障害を主体とした神経細胞死が緩徐に進行した。また、この神経細胞死は、蛋白合成阻害剤の投与により軽減され、アポトーシスによる機序が考えられた。(2)虚血側視床では、虚血後35日目をピークに、growth-associated protein(GAP)-43陽性の索状・螺旋状の再生軸索が発現し、これらは視床に投射する三叉神経脊髄路核および内側毛帯等の第二次感覚ニューロン由来と考えられた。このGAP-43陽性軸索の発現は、神経栄養因子ciliaryneurotrophic factor(CNTF)の虚血直後からの脳室内持続投与により軽減された。(3) CNTFを虚血直後から脳室内に持続投与することにより、皮質梗塞巣は縮小し、虚血側視床神経細胞死も抑制された。また、虚血後2・4週目に行われたモリス水迷路学習試験の結果、CNTF投与により有意に改善が得られた。したがって、虚血脳において、大脳皮質梗塞に投射繊維をもつ虚血側視床では、アポトーシスによる神経細胞死が生じており、それに反応して、視床に投射する第二次感覚ニューロンに再生機序の生じる可能性が示唆された。そして、神経栄養因子の投与により、神経細胞死が軽減され、再生機序は減少し、高次脳機能の改善が得られたものと考えられた。
制御マルコフ連鎖における非加法型評価系とその数理ファイナンスへの応用

本研究では、制御マルコフ連鎖に新たに非加法型評価基準を導入することによって、従来の割引き期待効用関数(加法型)最適化では見られなかった最適政策の構造を解明し、数理ファイナンスへ応用することを目的にしている。加法型評価基準に対するマルコフ決定過程などの従来の成果は数学的には「期待値作用素の線形性と最適化作用素の非線形性の相互関係の研究である」と言えるが、非加法型評価系をとり扱う場合は、期待値作用素の線形性はもはや重要な役割は果たさない。本研究は「期待値作用素の線形性を用いない最適化作用素の非線形性の研究である」とも言える。この研究では線形性の代わりに(a)期待値作用素の単調性、(b)評価系の結合性、(c)システム・ダイナミックスの逐次性などに着眼して研究を遂行することができた。これらの研究を通して、動的最適化の方法が多様かつ多彩になり、非線形システムの最適化手法が新たに開発・実行されたことになる。その具体的内容は(1)政策クラスを新たに導入して、マルコフ・原始・一般・拡大マルコフに整理・分類、(2)評価系クラスを導入して、単一(加法・乗法・最大・終端等)と複合(範囲・分散・比等)に分類・細分、(3)政策クラスと評価系クラスの対応関係を整理して埋め込みの諸相・実相を解明、(4)(1)-(3)での「最適化」成果の「非最適化」分野への適用として、数理ファイナンスへの応用などである。本研究では、多様な評価系の期待値・閾値確率最適化に多様な方法が実際に役立つことが明らかになった。これらの方法はこれまで確定的システムの最適化に多用されてきたが、本研究によって確率的・あいまい・非決定性などのシステムに対しても広く動的計画法・埋め込み法が適用できることが判明した。特に、数理ファイナンスにおけるオプションの評価に本研究で開発した多様な最適化手法が適用可能であることが判明した。それはオプションの動的価格付け(dynamic pricing)であり、再帰的評価(recursive evaluation)である。さらに、満期日変動型などの新型オプションの開発と評価も可能になった。したがって、ポートフォリオシステムの最適化方法・評価方法が多様かつ多彩になってきた。これらは動的計画法・再帰的方法が非線形・非加法・非決定性などが内在している諸問題に適用可能であること示している。これはまさしく本研究の成果である。平成13年度は初年度として10月に追加的に採択が決定したことを受けて、年度の後半より本格的な研究に着手した。本研究は、研究代表者を中心として「非加法型評価系に対する確率的動的計画法」の成果を数理ファイナンス分野に適用しようとしている。いわゆるポートフォリオ理論では平均・分散基準の確定的最適化を数理計画法によって行っているが、ここでは、数理ファイナンス分野おける新しい評価基準として単一評価クラスと複合評価クラスを導入して、その不確実性の下での動的最適化手法を提案している。とくに、リスクとリターンを確率変数そのものとして取り扱い、制御マルコフ連鎖上で分数型基準の条件つき期待値を再帰的に最適化している。分数(比)型評価は範囲、分散などと同じように典型的な複合評価であるが、他に、中央範囲、極値排除和などの新しい複合型基準を導入して、その確率的動的最適化を行っている。さらに、動的計画法を中心とした動学的最適化手法として、(1)全履歴法、(2)パラメトリック法、(3)マルコフ法、(4)多段確率決定樹表を開拓し、既存の最適化手法では解けない問題を提案し、これらの最適解を導いた。また、動的最適化手法をより分かりやすく、説得力あるものにするために、各種グラフィックス表不およびその開発をおこなった。本研究によって、今年度は閾値確率制御問題が上述の多様な方法で解けることが明らかになった。とくに、閾値確率最大化問題の逆問題は数理ファイナンスにおけるバリュー・アト・リスクの最小化問題なることが分かり、バリュー・アト・リスクの最小化に新たに動的計画法・埋め込み法が適用できることになった。この二つの方法はこれまで確定的システムの最適化に多用されて成果を上げてきたが、本研究によって確率システム・あいまいシステムに対しても動的計画法・埋め込み法が適用できることが判明した。したがって、本来不確実性の下で変動するポートフォリオシステムの最適化方法が多様・多彩になってきた。これらはまさしく本研究の成果である。

その具体的内容は(1)政策クラスを新たに導入して、マルコフ・原始・一般・拡大マルコフに整理・分類、(2)評価系クラスを導入して、単一(加法・乗法・最大・終端等)と複合(範囲・分散・比等)に分類・細分、(3)政策クラスと評価系クラスの対応関係を整理して埋め込みの諸相・実相を解明、(4)(1)-(3)での「最適化」成果の「非最適化」分野への適用として、数理ファイナンスへの応用などである。本研究では、多様な評価系の期待値・閾値確率最適化に多様な方法が実際に役立つことが明らかになった。これらの方法はこれまで確定的システムの最適化に多用されてきたが、本研究によって確率的・あいまい・非決定性などのシステムに対しても広く動的計画法・埋め込み法が適用できることが判明した。特に、数理ファイナンスにおけるオプションの評価に本研究で開発した多様な最適化手法が適用可能であることが判明した。それはオプションの動的価格付け(dynamic pricing)であり、再帰的評価(recursive evaluation)である。さらに、満期日変動型などの新型オプションの開発と評価も可能になった。したがって、ポートフォリオシステムの最適化方法・評価方法が多様かつ多彩になってきた。これらは動的計画法・再帰的方法が非線形・非加法・非決定性などが内在している諸問題に適用可能であること示している。これはまさしく本研究の成果である。平成14年度は第2年度目として本格的な研究に着手した。本研究は、研究代表者を中心として「非加法型評価系」対する確率的動的計画法の成果を数理ファイナンス分野に適用しようとしている。特に、制御マルコフ連鎖上で多様な評価系の多段最適化の研究を精力的に進めて来た。いわゆるポートフォリオ理論では平均・分散基準の確定的最適化を数理計画法によって行っているが、ここでは、数理ファイナンス分野おける新しい評価基準として単一評価クラスと複合評価クラスを導入して、その不確実性の下での動的最適化手法を提案している。とくに、リスクとリターンを確率変数そのものとして取り扱い、制御マルコフ連鎖上で分数型基準の条件つき期待値を再帰的に最適化している。分数(比)型評価は範囲、分散などと同じように典型的な複合評価であるが、他に、中央範囲、極値排除和などの新しい複合型基準を導入して、その確率的動的最適化を行っている。さらに、動的計画法を中心とした動学的最適化手法として、(1)全履歴法、(2)パラメトリック法、(3)拡大マルコフ法、(4)多段確率決定樹表を開拓し、既存の最適化手法では解けない問題を提案し、これらの最適解を導いた。また、動的最適化手法をより分かりやすく、説得力あるものにするために、各種グラフィックス表示およびその開発を行った。本研究によって、今年度は前年度から取り組んできた多様な方法が実際に役立つことが明らかになった。とくに閾値確率最大化問題の逆問題は数理ファイナンスにおけるバリュー・アト・リスクの最小化問題なることが分かり、バリュー・アト・リスクの最小化に新たに動的計画法・埋め込み法が適用できることになった。この二つの方法はこれまで確定的システムの最適化に多用されて成果を上げてきたが、本研究によって確率システム・あいまいシステムに対しても動的計画法・埋め込み法が適用できることが判明した。したがって、本来不確実性の下で変動するポートフォリオシステムの最適化方法が多様・多彩になってきた。
分子ダイマー構造が創出する新奇な電気磁気効果の開拓

分子性固体における新規な電気磁気現象の開拓を目的として、以下の研究を行った。1) κ型BEDT-TTF塩において従来議論されてきた金属相と反強磁性モット絶縁体相に加えて、強誘電電荷秩序相を考慮した基底状態相図を変分モンテカルロ法により調べた。その結果、電荷秩序相と反強磁性モット相の中間に出現する金属相においては、スピン揺らぎに比べてダイマー内の電気双極子揺らぎが大きく発達することを明らかにした。これはκ型BEDT-TTF塩における超伝導発現の微視的起源を再考察する必要性を示唆する結果である。この成果はJournal of the Physical Society of Japan誌にLetter論文として掲載された。2)水素結合を有する分子性ダイマーモット系κ-H3(Cat-EDT-TTF)2を対象として、基底状態ならびに励起状態におけるプロトン-電子間相互作用の効果を包括的に調べた。ダイマーモット系の光学スペクトルに見られる典型的な二つの電子励起(ハバード励起とダイマー励起)のエネルギーが、プロトン-電子結合と量子的なプロトン・トンネルによって大きく変化することを見出した。これは水素-電子間相互作用の大きさを実験的に見積もるための一つの有力な手段を与える。この成果を論文にまとめて投稿した。また、この物質の特異な量子液体状態の発現には、水素結合内のプロトン(電荷)揺らぎが重要な働きをすることを実験系研究者と共同研究により明らかにした。この成果はNature Communicationsに掲載された。3)固体酸素の電気磁気現象の研究を開始した。分子軌道自由度ならびに分子回転自由度を取り入れた有効モデルを構築し、固体酸素における磁場効果と光学応答の解析に着手した。当初の計画に従って、ダイマーモット系における磁性・誘電性について、平均場近似を超えて強相関効果を取り入れた数値解析を行い、強誘電相・反強磁性相近傍の相関金属相の性質について新たな知見が得られた。また、水素結合を含む分子性導体におけるプロトン揺らぎの効果を調べることで、プロトン(電気双極子)と電子スピン(磁気双極子)が量子的にもつれ合った新規量子液体状態の起源を提案した。さらに、新たな分子性固体(固体酸素)の研究にも着手できた。これらの成果は、分子性固体における電気磁気現象の理解と発展に寄与するものであり、おおむね順調な研究状況であると判断できる。固体酸素において報告されている多彩な相競合と空間反転対称性破れの微視的な起源を、群論的考察とモデル計算により調べる。これを基盤として、固体酸素における電気磁気効果の発現可能性を探る。また、昨年度に計画したκ型BEDT-TTF塩の磁性・誘電性に対するスピン軌道結合の効果に関する研究を進める予定である。分子性固体における新奇な電気磁気現象の開拓を目指して、ダイマー構造を有するκ型分子配列の物質を対象とした以下の研究を行った。1)κ-BEDT-TTF塩において反強磁性磁気秩序に加えて、ダイマー内で電荷が偏る電荷秩序が生じた場合、線形の電気磁気効果が発現することを見出した。これはダイマー内の電気・磁気双極子の積で表される隠れた秩序変数により特徴づけられることを明らかにした。このため、欠陥や不純物などで磁気・電荷秩序が破壊されても、電気磁気効果が生き残る可能性がある。2)κ-BEDT-TTF塩において、ダイマー内電荷自由度とスピン自由度の量子的な縺れにより、隣り合うスピンが互いに90度を向く特異な交換相互作用が生じることを明らかにした。これは、スピン軌道結合に起因するジャロシンスキー・守谷相互作用とは本質的に異なる。さらに、通常のハイゼンベルグ型の交換相互作用と競合することで、磁気的な長距離秩序が著しく抑制されることを明らかにした。3)分子伝導層間に水素結合を持つ新規分子性固体κ-H3(Cat-EDT-TTF)2を対象としてその微視的な理論模型を構築し、基底状態相図を明らかにした。電子-プロトン結合とプロトンの量子トンネル効果の競合よって、基底状態における磁性・誘電性・伝導性ならびにプロトン配置が劇的に変化することを見出した。さらに、現在実験で観測されている相の近傍に、1)において議論した線形電気磁気効果の発現条件を満たす秩序相が存在することを見出した。本研究計画の初年度の目標であったダイマー構造を持つ分子性固体における電気磁気効果が計画通り得られた。また予期せぬ成果として、ダイマー内の電荷・スピンの量子的な縺れによる非自明なスピン間相互作用が得られた。これはκ型分子性固体で長らく議論されている量子スピン液体の問題に深く関連すると考えられる。さらに新規分子性固体の研究にも着手できた。おおむね順調な研究状況であると判断できる。2)水素結合を有する分子

性ダイマーモット系κ-H3(Cat-EDT-TTF)2を対象として、基底状態ならびに励起状態におけるプロトン-電子間相互作用の効果を包括的に調べた。ダイマーモット系の光学スペクトルに見られる典型的な二つの電子励起(ハバード励起とダイマー励起)のエネルギーが、プロトン-電子結合と量子的なプロトン・トンネルによって大きく変化することを見出した。これは水素-電子間相互作用の大きさを実験的に見積もるための一つの有力な手段を与える。この成果を論文にまとめて投稿した。また、この物質の特異な量子液体状態の発現には、水素結合内のプロトン(電荷)揺らぎが重要な働きをすることを実験系研究者と共同研究により明らかにした。この成果はNature Communicationsに掲載された。3)固体酸素の電気磁気現象の研究を開始した。分子軌道自由度ならびに分子回転自由度を取り入れた有効モデルを構築し、固体酸素における磁場効果と光学応答の解析に着手した。当初の計画に従って、ダイマーモット系における磁性・誘電性について、平均場近似を超えて強相関効果を取り入れた数値解析を行い、強誘電相・反強磁性相近傍の相関金属相の性質について新たな知見が得られた。また、水素結合を含む分子性導体におけるプロトン揺らぎの効果を調べることで、プロトン(電気双極子)と電子スピン(磁気双極子)が量子的にもつれ合った新規量子液体状態の起源を提案した。さらに、新たな分子性固体(固体酸素)の研究にも着手できた。これらの成果は、分子性固体における電気磁気現象の理解と発展に寄与するものであり、おおむね順調な研究状況であると判断できる。実験グループと連携し、新規分子性固体κ-H3(Cat-EDT-TTF)2に関する研究をさらに推進する。主にダイマー内の電荷・スピン自由度とプロトン自由度間の相関効果とダイナミクスに焦点を当てて、平均場近似を超えた手法により理論研究を行う。また、分子性固体におけるスピン軌道相互作用の効果に関する研究を計画している。スピン軌道相互作用とダイマー内電荷自由度の結合により、非線形の電気磁気応答が生じる可能性を探る。固体酸素において報告されている多彩な相競合と空間反転対称性破れの微視的な起源を、群論的考察とモデル計算により調べる。これを基盤として、固体酸素における電気磁気効果の発現可能性を探る。また、昨年度に計画したκ型BEDT-TTF塩の磁性・誘電性に対するスピン軌道結合の効果に関する研究を進める予定である。国内の研究打ち合わせの一部をインターネットを活用して行ったため。また、他大学への異動による研究環境の変化に対応するために物品(計算機用PCなど)の購入を延期したため。翌年度分の助成金と合わせて、計算機用PCの購入ならびに国内外の出張費に充てる。
中性子共鳴吸収分光法を用いた高効率なマルチポイント同時非破壊内部温度測定法の開発

即発γ線型中性子共鳴吸収分光法による温度測定法は、温度の断層内分布を非破壊で可視化することができるが、測定に時間がかかるのが課題である。これについて高効率化を図るため、温度情報が必要な複数の位置にそれぞれ別種の共鳴吸収核種を置いて解析することにより複数位置の温度情報を一度に得るマルチポイント同時非破壊内部温度測定法の開発を行った。また、共鳴吸収ピークの測定感度を高めるために、検出器の不均等配置法を検討した。これらの結果、室温以上では数K内程度の精度で、複数核種を用いた同時非破壊温度測定が可能であることを実証した。本研究は、中性子共鳴吸収分光器を用いた非破壊・非接触の内部温度測定に関して効率化を図るため、1中性子共鳴吸収分光法によるマルチポイント同時温度測定法の開発および、2S/N比向上を目指したγ線検出器の不均等配置法の検討を行うことを目的としている。平成24年度はこれらの目標を達成するために、以下の項目を実施した。1中性子共鳴吸収分光法によるマルチポイント同時温度測定法の開発に関しては、平成25年度に構築した共鳴吸収即発γ線スペクトルのシミュレーションを様々な核種に対して実施することで、実験に使用する核種を検討した。これにはREFITという共鳴吸収解析コードが適当であるため、このコードにより共鳴核種の即発γ線ピーク形状の温度変化についてシミュレートし、In, Ta、Agといった共鳴核種の即発γ線ピーク形状を確認した。実験に関しては、平成24年度中の加速器施設の変更申請に伴う使用中性子源の更新があったため、平成24年度はこの変更に伴うビームラインの整備とそのシミュレーション体系の構築を進めた。2γ線検出器の不均等配置法の検討に関しては、前述の線源変更に対応するため、モンテカルロ計算コードの代わりに、配置変化に伴うスペクトルの強度変化を解析的に計算するコードを構築した。これにより、試料条件によっては本手法がある程度の位置情報をもたらすこと、特にZ軸方向に位置情報に関しての情報が得られる可能性が明らかになった。平成24年度はこれらの目標を達成するために、研究実施環境を整えるための以下の項目を実施した。1中性子共鳴吸収分光法によるマルチポイント同時温度測定法の開発に関しては、様々な核種に対して共鳴吸収即発γ線スペクトルのシミュレーションを行える環境を検討、整備した。ある分光器から得られる共鳴吸収スペクトルは核データに中性子線源やビームラインの特性などを畳み込むことによって得られるが、本研究では現在REFITという共鳴吸収解析コードが適当であると考えられた。そこで、このコードによりシミュレーションを実施し、Ta等共鳴核種の即発γ線ピーク形状の温度変化についてシミュレートできることが確認できた。また、今後の温度測定用に高温炉を製作した。今回の研究では、精度高く安定した温度の維持が必要であるため、加温の方法をこれまでとは改めて、ガスの伝熱により対象物全体の温度を制御する方式を持つ新しい高温炉とした。2γ線検出器の不均等配置法の検討に関しては、配置を検討するためのシミュレーションコードとして、モンテカルロシミュレーションコードであるPHITSが適当であると考えられ、これによる北海道大学加速器施設の共鳴吸収分光器ビームライン体系の構築を実施した。これまで2に関し、試料条件によって不均等配置法も有効と成り得ることが確認できている。平成26年度は1に関する研究を中心に展開し、これまで本研究で製作した高温炉を用いて複数核種の同時温度測定を行うとともに、前年度までに構築したシミュレーション体系で計算した北海道大学熱中性子源のパルス関数を解析用コードに組み込んで、温度解析を行った。使用した核種はTa-181、Ag-109、Sm-147の3種類である。TaとAgは金属箔、Smは酸化物粉末の状態で、同時に高温炉中にセットし、一定温度に保ちながら室温から300°Cまでの間で共鳴吸収スペクトルを測定した。この共鳴吸収スペクトルには共鳴吸収断面積に加えて中性子パルス関数や核種が感じている温度によるドップラー拡がりが畳み込まれている。またこれにはTa、Ag、Smから生ずる共鳴吸収ピークが複数本生じており、一部は重なっている。この中からエネルギー分解能が高くなる数eV以下のピークを選択し、パルス関数を組み込んだ解析コードを用いた線幅解析により試料温度を求めた。その結果、いずれの核種のピークから得られた解析温度も試料温度と5K以内で一致しており、非常に精度よく温度を得ることができた。

さらに、Ag-109のピークにはSmの小さい共鳴ピークが重なっているが、この影響を考慮してフィッティング解析を行い、精度良い温度を得ることができた。このことは、複数核種を温度センサーとして試験物体内部に組み込み、非破壊的に複数位置の温度を得るマルチポイント同時温度測定法が実用可能であることを示している。中性子工学平成25年度終了時点において、やや計画に遅れが生じている。項目1中性子共鳴吸収分光法によるマルチポイント同時温度測定法の開発に対しては、平成25年度に予定していた中性子共鳴吸収実験について、加速器施設の変更申請関係で線源の変更を余儀なくされたため、年度内に実験することができなかった。これに対応する処置として、平成26年度に速やかに実験が行えるようビームラインの整備と共鳴吸収実験シミュレーション用のモデル体系構築を実施した。項目2S/N比向上を目指したγ線検出器の不均等配置法の検討に関しては、線源の変更に伴い、これまでに構築したモンテカルロシミュレーション用体系を破棄せざるを得なかったが、解析的な計算ができるコードを構築して、当初予定していた結果に加えて3次元的な結果も検討できたので、この項目に関しては予定を超えて進捗していると考えられる。平成24年度終了時点において、ほぼ当初計画通りに研究が進展している。項目1中性子共鳴吸収分光法によるマルチポイント同時温度測定法の開発に対しては、当初予定の即発γ線スペクトルのシミュレーション環境を整えるとともに、それによる共鳴吸収ピークの温度変化の計算を実施できた。また、中性子測定用の高温炉に関しては、予算上、当初予定の赤外線型から電熱線型に変更せざるを得なかったが、温度の安定性向上を目指した新しい方式のものを製作した。項目2S/N比向上を目指したγ線検出器の不均等配置法の検討に関しては、北大の測定体系を模擬できるシミュレーションコードの選択と体系構築を予定したが、これに関しても使用実績があるPHITSコードを選択してビームラインの体系構築を実施したので、予定通り進捗していると考えられる。現在まで項目1の実験以外は予定より進んだペースで研究が進捗しており、今後は項目1の実験を行ってその他の結果と比較することを最優先に研究の進展を図る。本研究で推進している即発γ線型中性子共鳴吸収分光法と方式は異なるものの、透過法を用いた類似の中性子イメージング研究も北大やJ-PARCで進められており、両者の特質を検討しながら共鳴吸収分光法による非破壊温度測定法の推進を図る。なお、即発γ線型は、透過型と異なり、線源からのγ線を直接計数することは無いので、バックグランドの面で定量的測定には比較的有利ではないかと考えられる。現在まで予定通りのペースで研究が進捗しており、今後も当初計画に則って進展を図る。本研究で推進している即発γ線型中性子共鳴吸収分光法と方式は異なるものの、透過法を用いた類似の中性子イメージング研究も、北大やJ-PARCで進められており、これらとも密接に連携しながら共鳴吸収分光法による非破壊温度測定法の推進を図る。