hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
異常配位状態をもつ酸ハロゲン化物の新規創製と物性評価

層状ペロブスカイト酸ハロゲン化物の新規合成と物性評価を行った.高温高圧条件下でSr2MnO3FとSr2ZnO2Cl2を新規に合成することに成功した.さらに,申請者が過去に合成したSr2CoO3Fの圧力依存性を測定したところ,0から12万気圧の範囲内で高スピンから低スピンへ徐々にスピン状態が起きることを発見した.興味深いことに,スピン転移はCoO5からCoO5Fへと配位構造変換を伴うことを見出した.本研究はアニオンの複合化によって新しい配位状態を創り,単一アニオン化合物には見られない機能の発現と探索を目的としている.筆者は過去にハロゲン原子の導入によって高原子価Ni3+が平面ピラミッドを形成した2種類の層状酸ハロゲン化物Sr2NiO3X (X = F, Cl)の合成に成功し,ハロゲン原子の種類によって磁気基底状態が変化することを観測している.以上の背景から,本研究ではハロゲン原子と磁性との関係を系統的に理解するために,NiをMnで置換したSr2MnO3Fの合成を行なった.構造解析の結果,類似の酸ハロゲン化物と異なり,Mn原子はJahn-Teller効果によって歪んだ八面体を有していることが明らかになった.さらに,磁気測定の結果,反強磁性秩序が133 Kで生じ,正方ピラミッド配位をとるSr2MnO3Clの磁気秩序温度(80 K)より高いこともわかった.酸フッ化物の場合,Mn原子とO原子が同一平面上にあることから,超交換相互作用が酸塩化物のそれよりも大きくなり,結果秩序温度の大幅な上昇を生じたと考えられる.本年度ではさらにZnが平面4配位構造をもつ複合アニオン化合物の合成に成功した.一般的にZn化合物は四面体,八面体を選択的に形成するため,平面4配位の例は非常に限られている,つまり必然的にその機能物性についてはまったく明らかになっていない.来年度では構造,光学・電気特性を詳細に調べ,従来のZn化合物との相違点を明らかにする予定である.本年度は研究実績に記載した物質の他に幾つかの全く新しい化合物の合成に成功していることから,当初予期していた以上の成果が得られ概ね順調に研究が進んでいる.ただし,大型施設を使った実験による物性評価も必要となっているため,共同研究を通して研究を加速していく予定である.本年度は,前年度合成に成功した,d10の電子配置でヤーンテラー不活性のZn2+からなる平面4配位物質Sr2ZnO2Cl2の第一原理計算を行った.本物質は可視紫外光分析により3.66 eVの間接型バンドギャップ構造をもつことがわかっていたが,四面体配位をもつ直接遷移型バンドギャップ絶縁体ZnOと電子状態が異なるのか理由はわかっていなかった.第一原理計算により,まず状態密度を調べたところ,Zn 3dとO 2p軌道が強く混成している一方で,Cl 4p軌道とは混成が弱いことが明らかになった.このことは結晶構造解析によって得られたZnの配位環境と矛盾はない.続いて分散状態も計算したところ,Zn dx2-y2とO 2p軌道からなる反結合性軌道が原因で価電子帯の上端がZnOのときのようにgamma点ではなくM点に現れることがわかり,これが間接型バンドギャップの形成に寄与していることが明らかになった.本研究によって平面4配位構造をもつZn2+固有の電子状態が初めて明らかなった.我々はさらに,擬5配位をもつSr2CoO3Fにおいて,配位構造の変換を伴った圧力誘起スピン転移が生じることを発見した.常温では高スピン状態であったのが加圧とともに徐々に低スピン状態に移り変わる.興味深いことに,ほとんど結合していなかったCoとF原子の距離がスピン転移の過程で急激に収縮し,Coイオンのすべてが低スピンになる圧力近傍で共有結合を形成する.充填構造の固体でありながら構造相転移や組成変化を伴わず新しい結合が生まれるのは従来にない新規な現象であり,今後超電導や強磁性などの相転移現象を制御する新しいアプローチとしてこの配位構造変換が応用されることを期待する.層状ペロブスカイト酸ハロゲン化物の新規合成と物性評価を行った.高温高圧条件下でSr2MnO3FとSr2ZnO2Cl2を新規に合成することに成功した.さらに,申請者が過去に合成したSr2CoO3Fの圧力依存性を測定したところ,0から12万気圧の範囲内で高スピンから低スピンへ徐々にスピン状態が起きることを発見した.興味深いことに,スピン転移はCoO5からCoO5Fへと配位構造変換を伴うことを見出した.当初の計画通り研究を進めていくが,新しい物質が見つかると同時に異なる様々な物性も観測されるため,まずは初年度で発見した化合物を中心にキャラクタライズを行い,余力があればさらに研究を発展させていくことにする.また研究成果を効率的に上げていくために内外の共同研究者と密接に研究を進めて行く.無機物性化学
第四紀気候変動が湖の天然の栄養状態に及ぼした影響について・・・琵琶湖とバイカル湖のボーリング・コア討料の解析から

湖の富栄養化は大きな環境問題であるが、そのバックグランドといえる天然状態での湖の栄養状態(酸化還元状態や生物生産性)と気候変動との関係については研究が皆無である。本研究では構造湖で堆積盆の沈降により数十万年以上も現在と同様な水深を保ち続けていた琵琶湖やバイカル湖のボーリングコア試料をもちいて第四紀の氷河期間氷期の繰り返しと湖の栄養状態にどのような因果関係があるか調べることが目的である。当初は過去の琵琶湖の栄養状態の変化は堆積物の水酸化物相中の鉄マンガン比を測定することで推定できると考えていた。琵琶湖の1400mボーリングコアの最上部の120mの80試料について、還元剤で酸化物相中を抽出した後ICP発光分析法で、試料中の水酸化物相中の鉄マンガン比の値をだし、これまでの研究データと比較した。氷期が降水量の少ない時期に、現在のような間氷期が降水量の多い時期に対応すると考えられる。各種分析データの文献値から、降水量の多い時期は約25mから表層面まで、約65-95m、約130-145mであり、鉄マンガン比の値の値にそれに対応した変化があればと期待したが、値は約10-30とかなり変動するが、あまり対応関係はみられない。鉄やマンガンと似た挙動のヒ素についても放射化分析で分析してこの3元素から栄養状態の変化に対応する地球化学的指標を考察するよう現在分析中である。過去の富栄養化状態のもう一つの指標である珪藻の数の分析については、0-20mと60-80mにやや総数の多い時期があり、降水量の多い時期にやや対応しているが、明確な関係ではない。また珪藻の総数は局所的な栄養状態や水の流れが関係してくるので、地球化学的指標との相関も必ずしもよくはないと推察される。バイカル湖中南部100mコアについては現在バルクの化学分析のみであり、細かい間隔での分析は日米露の共同研究のため手筈が整わず、まだ試料の入手がすんでおらず実現していない。
聴器の実験発生学的研究

1.聴器の正常発生マウスを使った外耳・中耳の正常発生を組織学的に観察,中耳については主要構造物の発生時期を明確にした.特にアブミ骨低の発生由来については詳細に観察し低部の一部がotic capsuleをとりこんで形成されること,また外耳については鼓膜形成が生後10日から11日目に行われることを明らかにした.2.実験動物を使った催奇形実験と薬剤による催奇形抑制効果まずラットを使って,妊娠10日目にビタミンAを体重kgあたり20万単位腹腔内注射した群,セファランチン10mgのみを注射した群,ビタミンAとセファランチンを同時に注射したもので,生存胎仔での外表奇形発現率は,それぞれ98.2%, 1.8%, 41.8%であった.さらにこれらについて,骨・軟骨染色法によって中耳領域の奇形病態をみると,ビタミンA単独投与群とセファランチン併用投与群では,キヌタ骨奇形が100%と59.7%,アブミ骨奇形17.4%と8.1%,また茎状突起の異常が100%と67.7%と,セファランチン併用群では奇形発現率は少ない傾向がみられた.これは本剤の細胞膜安定作用によると思われた.また,マウスを使って,同様な方法で実験を行い,セファランチンの併用によって,キヌタ骨,アブミ骨,茎状突起では奇形発現率が減少する傾向がみられた.3.実験動物聴器の器官培養法および全胚培養法を用いた発生学的観察マウスの妊娠10日目胎仔の第1から第2鰓弓領域を耳胞を含めて切除し,これをBGJb培地を使って4日から10日間,器官培養し, 90耳中31耳で内耳への発生分化を, 20耳で中耳へのそれが観察された.また, 2次的増殖分化しかみられない器官培養に対し,立体的発生過程が観察できる全胚培養が本研究にはより合目的的であるため,ラット11.5日目胎仔について回転培養を試み, 24時間培養に成功した.1.聴器の正常発生マウスを使った外耳・中耳の正常発生を組織学的に観察,中耳については主要構造物の発生時期を明確にした.特にアブミ骨低の発生由来については詳細に観察し低部の一部がotic capsuleをとりこんで形成されること,また外耳については鼓膜形成が生後10日から11日目に行われることを明らかにした.2.実験動物を使った催奇形実験と薬剤による催奇形抑制効果まずラットを使って,妊娠10日目にビタミンAを体重kgあたり20万単位腹腔内注射した群,セファランチン10mgのみを注射した群,ビタミンAとセファランチンを同時に注射したもので,生存胎仔での外表奇形発現率は,それぞれ98.2%, 1.8%, 41.8%であった.さらにこれらについて,骨・軟骨染色法によって中耳領域の奇形病態をみると,ビタミンA単独投与群とセファランチン併用投与群では,キヌタ骨奇形が100%と59.7%,アブミ骨奇形17.4%と8.1%,また茎状突起の異常が100%と67.7%と,セファランチン併用群では奇形発現率は少ない傾向がみられた.これは本剤の細胞膜安定作用によると思われた.また,マウスを使って,同様な方法で実験を行い,セファランチンの併用によって,キヌタ骨,アブミ骨,茎状突起では奇形発現率が減少する傾向がみられた.3.実験動物聴器の器官培養法および全胚培養法を用いた発生学的観察マウスの妊娠10日目胎仔の第1から第2鰓弓領域を耳胞を含めて切除し,これをBGJb培地を使って4日から10日間,器官培養し, 90耳中31耳で内耳への発生分化を, 20耳で中耳へのそれが観察された.また, 2次的増殖分化しかみられない器官培養に対し,立体的発生過程が観察できる全胚培養が本研究にはより合目的的であるため,ラット11.5日目胎仔について回転培養を試み, 24時間培養に成功した.1.実験動物による催奇形実験と薬剤の催奇形性抑制効果についての検索前年度に、マウスにおけるセファランチンの、主に聴器に対するビタミンA過剰投与による催奇形性抑制効果を、胎仔の外表奇形発現率の差から検討した。本年度は、同様の条件でのマウスにおける催奇形実験を行い、セファランチンの催奇形性抑制効果を、胎仔の骨・軟骨染色標本での中耳・内耳領域の病態観察によって検討した。その結果ビタミンAのみ投与したものと、同時にセファランチン0.5mgを同時投与したものとの間で、胎仔の外表奇形発現率に差が出、前者で62.5%、後者で57.1%であった。また、そのうち、外耳異常が25%から14.3%に、短肢症が54.2%から4.8%に、とそれぞれ減少傾向をみとめた。一方、中耳病態を骨・軟骨染色で比較すると、前者で鼓骨・メッケル氏軟骨・ツチ骨の異常が増し、キヌタ骨,アブミ骨では逆に減少する傾向がみられた。以上から、マウスでは催奇形性抑制効果がラットでより少ないこと、その効果の不確実性がみられ、今後投与量を変えて検討する必要がある。

また、中耳病態の変化から、第1鰓弓性と第2鰓弓性の起源をもつもの同志での反応態度の差,ツチ骨とキヌタ・アブミ骨の発生由来上の差が介在する可能性が考えられた。2.実験動物聴器の器官培養法による発生学的観察前年度と同様の条件でddN系マウス胎生10日目の90耳の聴器領域を最大10日間器官培養し、うち77耳について、これを組織学的に検討した。その結果41耳について、培養初日はいまだ未分化な間葉細胞集団であった組織片は、31耳で内耳への分化が,20耳では中耳への分化が確認された。今後は、当初の計画通り、この手法を使って催奇形実験を行うとともに、次年度に予定している全胎(胚)培養実験の基礎的研究の一環として、本研究の最終目標へ向って歩を進めたい。
脳損傷における一酸化窒素の動態と脳血流・グルタミン酸閾値、および低体温の影響

虚血性神経細胞障害の発生機序においてグルタミン酸などの興奮性アミノ酸による神経毒性が関与することが知られ、この神経毒性と関連する物質として一酸化窒素(nitric oxide)が注目を浴びている。本研究の目的は、中枢神経細胞障害における一酸化窒素の関与の解明のため、脳細胞外液、脳脊髄液および頚静脈血中の一酸化窒素の動態と相互関係、脳内一酸化窒素の増加の引き金となる脳虚血およびグルタミン酸濃度の閾値について検討することである。実験は成長雄ラットを使用して行った。本年度は、脳虚血と脳内一酸化窒素に関して検討し、目標はかなり達成できたと考えている。ハロセンの全身麻酔下に、大孔部脳槽に微小径のチューブを挿入。右頭頂部に骨窓を設け、微小透析プローブと一体型脳内温度測定および水素クリアランス用電極を頭頂葉皮質内に挿入した。両側頚動脈閉塞による30分間の虚血後、再灌流を行った。脳血流は水素クリアランス法で測定した。微小透析プローブ中に、リンゲル液を潅流し透析液中の一酸化窒素代謝産物(NO2,NO3)濃度を自動測定装置にて測定した。脳血流が20ml/100g/分の高度の虚血では、30分間の虚血誘導中に一酸化窒素代謝産物は減少し、再灌流後に上昇を示した。2060ml/100g/分の虚血では、30分間の虚血誘導中から一酸化窒素代謝産物濃度は徐々に上昇し、再灌流後にさらに上昇を示した。これらの結果から、一酸化窒素の合成と一酸化窒素から代謝産物への変化のための脳血流閾値は20ml/100g/分程度と考えられた。本年度の結果を踏まえて、一酸化窒素合成酵素阻害薬の投与実験、グルタミン酸の脳内灌流による一酸化窒素の変動の検討など次年度の研究計画を進める予定である。
損傷乗り越え型DNA合成酵素Rev1の発がんへの関与

損傷乗り越え合成」の中心的役割を果たしているRev1に着目し、その機能と発がんへとの関係を個体レベルで解明することを目的とした。本研究結果から、Rev1過剰発現が化学物質による発がんに影響を及ぼすことを示唆する結果が得られた。また、化学物質投与により誘発された腫瘍を用いた解析から、Rev1過剰発現により高頻度に検出される突然変異部位を検出することができた。がんの多くの遺伝子変異は点突然変異である。最近の研究により、点突然変異の誘発には、損傷部位を乗り越えて複製を行うこと「損傷乗り越えDNA合成」のできる特殊なポリメラーゼが関与していることが明らかにされた。このようなポリメラーゼ群は、忠実度が低く「誤りがちなDNA合成」をすることで突然変異を誘発する。本研究は、「損傷乗り越え合成」の中心的役割を果たしているRev1に着目し、metallothionein promoterを用いてRev1を過剰発現することの出来るRev1トランスジェニックマウスを用いて、その機能と発がんへとの関係を個体レベルで解明することを試みたC57BL/6系統の野生型マウス、Rev1トランスジェニックマウスを用意し、3週齢から屠殺を行うまでの期間中、25mM ZnSO4水を自由摂取させた。6週齢で、N-methyl-N-nitorosourea(MNU)を0.9%生理食塩水に溶解し、50mg/kgを1回腹腔内投与した。その後屠殺し、マウス一匹あたりの小腸腫瘍の数、及び小腸腫瘍の大きさを計測した。MNU投与から1ヶ月で屠殺を行った結果、野生型マウス、Rev1トランスジェニックマウスの全てのマウスに小腸腫瘍が誘発されていた。小腸腫瘍の数は、野生型マウスよりもRev1トランスジェニックマウスの方が有意に多かった。また、腫瘍の大きさに関して、野生型マウスよりもRev1トランスジェニックマウスの方が腫瘍のサイズが大きいという結果が得られた。放射線発がん、化学発がんで検出される点突然変異誘発のメカニズムは未だ不明な部分が多い。点突然変異の誘発には、細胞内のゲノムDNA修復機構として知られている損傷乗り越えDNA合成機構が深く関与することが明らかになっている。本研究では、損傷乗り越えDNA合成機構が放射線発がん、化学発がんに及ぼす寄与を個体レベルで明らかにする事を試みた。3週齢のC57BL/6系統の野生型マウス、Rev1トランスジェニックマウスを準備し、屠殺を行う直前まで25mMZnSO4水を自由摂取させた。6週齢で、0.9%生理食塩水に溶解したN-methyl-N-nitrosourea(MNU)を50mg/kgを2回腹腔内投与した。その後、屠殺し、小腸に誘発した腫瘍を顕微鏡で観察しながら採取した。採取した腫瘍試料からtotal RNAを抽出し、RT-PCR法によりcDNAを合成した。合成したcDNAを鋳型として、ダイレクトシークエンス法により遺伝子突然変異の検出を行った。野生型マウスとRev1トランスジェニックマウスでは検出された突然変異頻度に有意な差が検出された。また野生型マウス、Rev1トランスジェニックマウス由来小腸腫瘍から検出された突然変異のスペクトラムを比較したところ、検出された変異スペクトラムに差があることが明らかとなった。本研究により、Rev1過剰発現が化学物質による発がんに影響を及ぼすことを示唆する結果が得られた。
越境的ネットワークの発展と拡散に関する社会心理学的研究

本研究は、沖縄県系人における越境的ネットワークについて、その実態を明らかにするとともに、「世界のウチナーンチュ大会」が越境的ネットワークの発展と拡散に及ぼす影響について検討することを目的とした。研究13による調査の結果、県系人のネットワークは、ネットワークの有無が両極化しやすいこと、その中、世界のウチナーンチュ大会が県系人にとって、それぞれの国・地域と沖縄をつなぐ「母県とのネットワーク」、国同士をつなぐ「越境的なネットワーク」、そして国内や地域内をつなぐ「ローカルなネットワーク」の構築に寄与することが明らかになった。平成27年度では、沖縄系海外移民および沖縄県民の越境的ネットワークの実態を明らかにすべく2つの調査を実施した。まず1つは、沖縄系海外移民を対象とした調査であり、本研究では沖縄県が把握している88の海外県人会にメールにて調査を依頼した。メールが届かなかった5団体を除き、これまでに28の海外県人会から回答が得られた(有効回収率33.7%)。海外県人会が有している他の県人会とのネットワークは、平均3.48(標準偏差5.26)であった。ただし度数で見ると、最も多い県人会では20以上のネットワークを有していたが、半数近くの県人会はネットワークが0ないし1であった。つまり、海外県人会の有するネットワークは多いところと少ないところが両極的であることが示された。またこれら海外県人会間のネットワークは、同国内が中心(73.4%)であり、国をまたぐネットワークは少なかった(26.6%)。また国をまたぐネットワークも、同一エリア内(北米、中南米など)が大半(93.7%)であった。つまり県人会間のネットワークは言語や社会環境などが類似している近距離内で形成されることが示された。2つ目の調査は、沖縄県民を対象にWeb調査を実施し、724名から回答を得た。沖縄県民の有する海外移民とのネットワーク(海外移民の親戚および友人の合計数)は、平均2.52人(標準偏差7.16)であった。なお属性的要因によるネットワークの相違について検討を行った結果、沖縄県民のうち、もともと出身が沖縄である個人と県外から移住してきた個人(0.85人)とでは有意差があり、出身者の方がネットワークの人数が多かった。また出身者の中でも、20・30代の若年層と、40・50代の中年層、60代以上の高年層では差が認められ、高年層(5.20人)は、中年層(2.27人)および若年層(2.97人)よりもネットワークの人数が多かった。平成27年度では、予定してた海外県人会と沖縄県民を対象とする調査が実施できた。その点では、おおむね研究は順調に進展しているといえる。ただし海外県人会調査では以下のような問題点と変更を伴った。1)当初の計画では、調査対象者を海外県人会に所属する会員個人をサンプルとすることを考えていた。しかし調査票の配布・回収(託送調査法)にあたり、依頼する県人会への負担が大きいこと、また個人を対象とするだけの調査費用(郵送代・謝礼等)を確保することができなかったため、県人会という組織単位での調査へと切り替えた。そのため、現時点で測定されている海外県人会相互の越境的ネットワークは、集団レベルの公的なネットワークに限定されたものになっている。海外移民個々人が有する越境的ネットワークに関しては、「第6回世界のウチナーンチュ大会」における大会調査(平成28年度)において測定を行えるよう計画をアレンジする。2)現状、海外県人会から得られた回答の有効回収率(33.7%)は十分であるとは言えない。本研究では、世界のウチナーンチュ大会の前後における越境的ネットワークの変化を検証することを主たる研究目的としているが、この研究目的を達成するためには、大会前の時点でのデータを十分に確保しておくことが肝要である。今年度開催される世界のウチナーンチュ大会は10月末であるので、それまでに回収率が高められるよう、結果のフィードバックを含め、各海外県人会に働きかけていく。平成28年度は、2016年10月2730日にかけて沖縄県で実施された『第6回世界のウチナーンチュ大会』において、大会参加者を対象とした調査を実施した。調査は、県の大会実行委員会事務局とも共同で行い、最終的に1,093名から回答を得た。そのうち海外参加者は381名、県外参加者は35名、県内参加者は677名であった。大会に関する実態的な側面の分析としては、多様な国・世代からの参加があること、訪れる海外参加者の移民世代に変容の傾向がみられることが示された。また大会の評価に関しては全般的に満足度は高い反面、海外のウチナーンチュとの交流が少ないことや広報不足に関する不満点が多いことが明らかになった。研究の主目的である大会を通じたネットワークの構築・拡大という点については、海外参加者では、70%近くの人は何らかの新たなウチナーンチュネットワークを築いていたことが示された。海外参加者の創出したネットワークについて詳細を見ると、それぞれの国・地域と沖縄をつなぐ「母県とのネットワーク」、国同士をつなぐ「越境的なネットワーク」、そして国内や地域内をつなぐ「ローカルなネットワーク」と、多岐にわたるネットワークの構築が確認された。一方、県内参加者においては、8割近くの人が、大会を通じて新たに構築したネットワークが「0人」であった。

つまり、世界のウチナーンチュ大会は、海外の参加者にとってはネットワークを構築・拡大させる場として機能しているが、県内参加者にとってはその機能が十分果たされていないことが示された。この点について補完すべく、県内在住者309名を対象に、第6回世界のウチナーンチュ大会に関するWeb調査を行ったところ、実際の参加率は8%程度であり、県内在住者にとって大会の意義や目的が十分に浸透しきれていない可能性も示された。当初の計画通り、本年度は「第6回世界のウチナーンチュ大会」にて調査を実施した。また県の大会実行委員会による公式の報告書にも執筆を行い、研究成果のフィードバックを行った。現在は、より直接的に調査協力者にフィードバックできるよう、研究チームとして独自の報告書を作成しており、4言語に翻訳したものを海外県人会等へ送付する予定である。研究業績については、国内外の学会にて報告を行っており、また研究チームとして複数本の論文を執筆する予定である。このまま順調に研究を推進させていく。なお前年度の進捗状況における問題点として、海外県人会を対象とする調査において、有効回収率が十分でないこと(33.7%)、および測定されたネットワークが組織としての公的なものに限定されたことの2点が挙げられた。後者については、「第6回世界のウチナーンチュ大会」において個人レベルのネットワークを測定しており、この問題点についてはある程度解決できている。一方、前者の問題については、回収率を改善すべく大会直前まで各国県人会に依頼を行ったが、向上させることはできなかった。研究上の問題点として残ったままとなってしまったが、この点に関する詳細は『今後の研究の推進方策』にて記述する。平成29年度における当初の目的は、前年度に開催された「第6回世界のウチナーンチュ大会」を経て、沖縄人(ウチナーンチュ)のネットワークがどのように変化したのかについて、前々年度に実施した海外県人会調査と比較することであった。ただし前々年度の調査では、回答が得られた海外県人会が少なかったこと、またネットワークにおける個人差などが捉えられないため、今年度は海外県人会のメンバーを対象とした調査に切り替えた。調査は県人会活動の盛んなペルー・ボリビアに在住する沖縄系の人々に対して実施した。調査方法として、研究協力者のネットワークを利用し、SNSを通じた調査依頼を行った(2017年12月から実施)。しかし現状、幾度か呼びかけも行っているが十分な調査協力が得られていない。そのため研究の最終年度は過ぎているが、4か国語(日、英、西、葡)の調査票を作成し、継続的に調査を実施している。ただしここでは最終年度終了時点までの調査結果について報告する。上記調査の結果、「第6回世界のウチナーンチュ大会」に参加した個人からもデータを収集できた。分析の結果、母県(沖縄)、他国、自国それぞれにおけるウチナーネットワークの拡散が確認された。なお大会の参加者と非参加者の間で、ネットワークに相違があるかか検証したところ、両者ではネットワーク数に差がみられなかった。むしろウチナーネットワークと関連していたのは、沖縄に関する情報接触であり、特にインターネットやSNSを通じたネットワーキングが現状のウチナーネットワークの鍵になることが明らかとなった。
除細動エネルギーを低減した植込み型除細動器の研究

植込み型除細動器は、心室細動による突然死を防ぐ唯一の電気的治療装置であるが、その体積が日本人に植込むには大きすぎ、しかも寿命が3年と短いため、より一層の小型化が切望されている。そこで我々は、上記の問題を解決するために新しい刺激回路と刺激方式を考案し、実際に装置を製作して動物実験を行なってきた。具体的には、独自に刺激装置、細動検出用圧センサならびに刺激電極を開発し、急性動物実験を行なってその動作を確認した。また、ペーシング機能を追加した除細動器を開発し除細動直後からの高出力ペーシングを可能とした。以上の研究成果をふまえ、本一般研究(C)では平成2年度まで行った実験用除細動器システムの開発と信頼性向上のための不整脈認識法に関する研究に引続き、平成3年度から2年間にわたり実時間での不整脈検出および実験装置の植込み方法に関する基礎研究を行なった。平成3年度の研究では、動物実験において使用可能な不整脈認識回路を開発した。ここでは不整脈認識法について、インターバルヒストグラムを用いて基本周波数成分の変化を検出する実時間不整脈認識プログラムを開発した。さらに植込み型に応用可能なマイクロコンピュータを用いた認識装置を用いてその動作を確認した。次に平成4年度の研究では、実際に動物の体内に植込み可能な制御装置を作製し、最大4週間の植込み実験を行った。まず最初に、装置そのものの耐久性を確認するために種々の装置外装による植込みを試みた。さらに外部からの情報伝送のための少電力型伝送回路および細動発生時の心機能補助に最適な骨格筋刺激機能を新たに追加し、除細動エネルギーをより低減するための総合的な方式を確立することができた。現在までに得られた成果をもとに、植込み型除細動器における個人の特性に応じた不整脈検出方法の開発を目的に、心電図に関する実時間信号処理プログラムの開発と回路の植込み実験を行った。具体的には、1.不整脈認識法の開発今回は、動物実験により心筋虚血後の心房細動,心室頻脈さらに心室細動へと移行する不整脈の状態を最大6時間に渡りマイクロコンピュ-タに記憶させ、それらの時間的な関係から細動発生の予測あるいは判別を行うプログラムの開発を32ビットコンピュ-タを用いて行った。開発に必要な臨床デ-タは共同研究を行っているカナダ・トロント大学から受取り、不整脈の状況を判定するためのパラメ-タの設定を行うことができた。その結果、心電図の周波数パタ-ンを利用することにより、従来の確率密度関数を用いた方法に比較しより確実に頻脈と細動の弁別が可能であることが確認された。次に、以上の経過をまとめ、今年度アメリカで開催されたIEEE生体工学国際会議において発表した。会議の席上では、実際に除細動器を販売している会社のエンジニアからも質問を受け、今後同一の心電図デ-タを用いて不整脈認識に関するお互いの検出法について比較研究を進め、改良を加えていくこととなった。2.植込み型除細動器の作製不整脈認識プログラムを含む検出回路と除細動電圧出力部を組合わせた植込み型除細動器を作製した。特に、信号処理プログラムを内蔵した植込み型装置を作製し、実際に雑種成犬を用いた慢性実験を行った。その結果、最長3週間の植込み実験において包埋材料,装置と電極の接続および回路全体の低消費電力化法について、全体の形状と水洩れの関係および電池消耗度の確認方法等に関する新たな知見を得ることができた。今後さらに総合的な植込み実験を行うために、刺激装置部分の小型化と全体のシ-リングを行う予定である。

植込み型除細動器は、心室細動による突然死を防ぐ唯一の電気的治療装置であるが、その体積が日本人に植込むには大きすぎ、しかも寿命が3年と短いため、より一層の小型化が切望されている。そこで我々は、上記の問題を解決するために新しい刺激回路と刺激方式を考案し、実際に装置を製作して動物実験を行なってきた。具体的には、独自に刺激装置,細動検出用圧センサならびに刺激電極を開発し、急性動物実験を行なってその動作を確認した。また、ペーシング機能を追加した除細動器を開発し除細動直後からの高出力ペーシングを可能とした。以上の研究成果をふまえ、本一般研究(C)では平成2年度まで行った実験用除細動器システムの開発と信頼性向上のための不整脈認識法に関する研究に引続き、平成3年度から2年間にわたり実時間での不整脈検出および実験装置の植込み方法に関する基礎研究を行なった。平成3年度の研究では、動物実験において使用可能な不整脈認識回路を開発した。ここでは不整脈認識法について、インターバルヒストグラムを用いて基本周波数成分の変化を検出する実時間不整脈認識プログラムを開発した。さらに植込み型に応用可能なマイクロコンピュータを用いた認識装置を用いてその動作を確認した。次に平成4年度の研究では、実際に動物の体内に植込み可能な制御装置を作製し、最大4週間の植込み実験を行った。まず最初に、装置そのものの耐久性を確認するために種々の装置外装による植込みを試みた。さらに外部からの情報伝送のための少電力型伝送回路および細動発生時の心機能補助に最適な骨格筋刺激機能を新たに追加し、除細動エネルギーより低減するための総合的な方式を確立することができた。
慢性疾患を生きる人々とQOL(クオリティー・オブ・ライフ)重視の医療の接点

旧国立N病院における入院患者を対象として、クリティカルパス(標準治療計画)に沿った利用者経験に基づく聞き取り調査(昨年度に実施:精査・加療の目的での計画的な短期入院が行われる慢性疾患である糖尿病患者を対象とし、一対象者につき一回45分から60分程度のインタビュー調査を510回実施)によって得られたデータを、医療社会学的な観点から分析した。データ分析の過程で、新たに必要性が明らかになったデータに関しては、可能な限り追跡・補足調査を行った。インタビュー調査では、慢性疾患患者が現在抱える不安や不満に焦点を当て、患者の「病の経験(意味づけ)」、「語り:ナラティブ」を記述している。欧米を中心とした先行研究(慢性疾患患者の病む経験を明らかにする諸論考)を踏まえ、日本における健康政策を背景とした「生活習慣病」としての糖尿病を取り巻く状況を整理し、実際の医療現場において生起している医療従事者と患者、患者家族の相互作用に着目した。そのなかで、「病む」という経験がどのように始まり、厳格な食事制限などを含む治療を受け入れていく過程において、患者が直面する困難に、発病に対する自責の感情が存在することを明らかにした。この点は学術論文として既に公表している(『ソシオロジ』第49巻2号)。また自覚症状がない場合に、人々がどのように受療行動に至るのか、途中で治療を中断する背景は何か、について分析した論文を、現在学術雑誌に投稿中である。自覚症状がない場合、人々が同意し、自ら行うことを決意する糖尿病治療は、将来的な合併症予防を目的としたものである。その治療を中止する背景には、治療自体が患者の社会生活を脅かす場合があることを指摘した。さらに、治療中止から治療再開に至る背景には、症状の悪化といった身体感覚ではなく、医学的数値(血糖値など)を基準とした決意がある一方で、具体的な入院の時期に関しては、社会生活上の都合を重視していることが明らかになった。国立N病院における入院患者を対象として、クリティカルパス(標準治療計画)に沿った利用者経験に基づく聞き取り調査を実施した。調査対象として、精査加療の目的での計画的な短期入院が行われる慢性疾患である糖尿病患者(今年度の事例数10例)を選択した。一対象者につき、一回一時間程度の聞き取り調査を、各調査期間中(平均在院日数10日)に510回実施した。医療社会学的視点に依拠しながら、慢性疾患患者が現在抱える不安や不満に焦点を当て、患者の「病いの経験(意味づけ)」、「語り:ナラティブ」を記述した。現在は、調査によって得られた膨大なデータを整理し、ミクロな分析から新たな知見を得るべく、次年度にむけて学会報告準備、学術雑誌投稿準備を行っている。これまでにまとめつつある研究成果として、以下2点があげられる。まず、合併症予防を目的とした現在の治療に対する患者のコンプライアンスと、自分が糖尿病であるという認識とに、医学的数値(血糖値など)が深く関連しているということ。また、「病む」という経験がどのように始まり、厳格な食事制限などを含む治療を受け入れていく過程において、患者が直面する困難に、疾病に対する自責の感情が存在するということ、をそれぞれ明らかにした(学会報告は既に行っており、現在論文準備中)。
高速半導体光スイッチとその応用

本研究期間では、当研究室で提案、開発してきた半導体高速光スイッチである部分屈折率変調多モード干渉導波路型光スイッチ(MIPS-P)について、これまでに実際に電流パルス変調により数ナノ秒の高速応答を確認してきたが、過渡応答に不用な振動成分や遅い成分があることが問題であった。これを解決することが今後の展開に必要不可欠であったことから、まずその原因について理論的に検討し、注入キャリアの変調領域からの拡散広がりによるものであることを明らかにした。その考察を元に、キャリア拡散を抑圧すべく電流狭窄構造の機能に加えて、位相変調をより確実に行う素子構造としてマッハツェンダ型多モード干渉導波路型光スイッチ(MIPS-MZI)について、基本特性を解析により明らかにした。その結果、同時に素子サイズも70%位のコンパクト化が可能となり、そして-30dB以下の低クロストークスイッチングをより低い電流で達成可能であることを分かった。現在素子作製を進めている。他方、低コストで高機能な光プラットフォームを目指して、シリコン導波路を用いた超高密度波長多重システムに対応したチューナブルバンド選択インターリーバスイッチを開発した。まず周期約230nm、深さ約1μm位の高品質シリコン導波路ブラッググレーティングを電子ビーム露光とDeep-RIE及びICP-RIEを駆使して作製する技術を確立した。さらにやはり研究室で提案した中モードサイズ導波路を用いて、マイケルソン干渉計に上記ブラッグ回折格子を装荷し、また位相調整電極を形成したデバイスを作製し、実際にITUに準拠した波長間隔0.8nm、選択バンド幅4nm、波長可変幅2nmで、選択波長群を間欠的にスイッチング可能なチューナブルインターリーバスイッチを実現し、今後の低コスト高機能光LAN用光デバイスの有効性を明らかにした。現在3件論文投稿準備中である。
強相関電子系における動的電気磁気効果の理論的研究

本研究はモット絶縁体を中心とした強相関電子系をとりあげ、微視的模型における電荷自由度および磁気自由度の動的応答を求める。電気磁気相互作用を理論的に探索するとともに、これらの相互作用により実現する新しい動的電気磁気現象を予言・設計することを目的とした。このような系における電磁波による動的な電場応答と磁場応答の干渉から、方向二色性などの特異な動的応答を調べた。微視的模型から、非共線磁性体における新奇電気磁気相互作用を導いた。動的電気磁気現象を起こす新奇スピン構造としてスキルミオン相をとりあげ、その性質を調べ、スピン構造制御について議論した。本研究の目的は、モット絶縁体を中心とした強相関電子系をとりあげ、さまざまな微視的模型における電荷自由度および磁気自由度の、レーザー光・マイクロ波などに対する動的応答を求めることである。今年度の実績として、以下のものが上げられる。1)円偏光レーザ光照射による、磁性体のフロケ状態の作成理論の構築。円偏光したレーザ光の連続照射によって生じる量子スピン系の非平衡定常状態は、静的に一様磁場を印可したものと等価であることをしめした。これによって、一様磁場の実験が不可能であるくらい強い有効磁場に対する系の応答を調べる手法を提案した。2)カイラル磁性体Cu2OSeO3における、動的電気磁気効果(電場励起と磁場励起の干渉効果)に由来する巨大マイクロ波整流効果を理論的に予言し、実験グループと共同で検証した。3)カイラル磁性体におけるスキルミオン構造を、レーザー光などを用いたマグノン励起を通じて回転・駆動させる手法を発見し、実験手法を提案した。本研究は、モット絶縁体を中心とした強相関電子系をとりあげ、微視的模型における電荷自由度および磁気自由度の動的応答を求めることを目的としている。これまで「マルチフェロイックスの物理」の主要な研究対象であった「らせん磁性体」のみならず、様々な磁気秩序系・スピンテクスチャ系・界面接合系などにも対象を広げたうえで、これまでに知られていない電荷ー磁気自由度間の有効的な相互作用(電気磁気相互作用)を理論的に探索するとともに、これらの相互作用により実現する新しい動的電気磁気現象を予言・設計することを目的とする。このような複合的な効果を通じた電磁波とスピンカイラリティ、トロイダルモーメントなどの電荷・スピン(および軌道)自由度の秩序とのカップリングを明らかにする予定である。今年度の成果として、新奇電気磁気効果の発見があげられる。従来知られていたスピン反対称相互作用とは異なる成分の電気分極が、格子の局所的対称性によって生じることを微視的模型より導き、今まで考えられていた以上の様々な磁気構造を持つ物質において電気磁気効果が起こりうる事を示した。ビスマス鉄酸化物BiFeO3や層状三角格子系CuFeO2, RbFe(MoO4)2等における静的電気分極をこの機構を用いて説明することに成功した。また、キラル絶縁磁性体Cu2OSeO3おいて、エレクトロマグノン励起の干渉効果に由来する「マイクロ波ダイオード効果」を発見した。また、複数の実験グループと連携して、このようなマイクロ波周波数領域でエレクトロマグノン励起を示す新奇物質の探索に取り組んだ。これらの成果は、Nature Communications誌などの論文にて発表された。また、伝統ある磁性の国際会議(MMM2014)や強相関電子系の大きな国際会議(SCES2013, LT27)などの会議で講演を行った。本研究は、微視的模型における電荷自由度および磁気自由度の動的応答を求めることを目的としている。これまで「マルチフェロイックスの物理」の主要な研究対象であった「らせん磁性体」のみならず、様々な磁気秩序系・スピンテクスチャ系・界面接合系などにも対称をひろげたうえで、これまでに知られていない電荷-磁気自由度間の有効的な相互作用(電磁記事相互作用)を理論的にたんさくするとともに、これらの相互作用により実現する新しい動的電気磁気現象を予言・設計することを目的とする。本年度は、動的電気磁気現象を示す新しい系として、キラルな結晶構造を持つ絶縁性磁性体Cu2OSeO3を対象に研究を進めた。この物質の薄膜試料において探針電極により局所的に電場を印加することで、トポロジカルな渦状磁気構造であるスキルミオンを書き込めることを理論的に実証した。さらに、その物理的なメカニズムとして、電気磁気結合を通じた電場による局所磁化反転に基づく機構を明らかにした。この成果をApplied PhysicsLetters誌やAdvanced Electronic Materials誌に発表した。さらに、これらの成果を含む磁気スキルミオンに関する書籍やレビュー、解説記事を執筆し、発表した。さらに、スパイラル磁性マルチフェロイクスの典型物質であるTbMnO3を対象に、磁場印加による強誘電分極の90°フロップ現象の動的プロセスを研究し、このフロップ現象が従来素朴に信じられていた「確率的プロセス」ではなく、「決定論的プロセス」によって引き起こされることを明らかにした。この成果は、スパイラル磁性マルチフェロイクス物質のデバイス応用に道を拓く画期的な成果として、Science誌に掲載された。さらに、詳細な物理機構や実験結果への適用に関する理論研究を進め、その成果をPhysical Review B誌に発表した。

このような系における電磁波による動的な電場応答と磁場応答の干渉から、方向二色性などの特異な動的応答を調べた。微視的模型から、非共線磁性体における新奇電気磁気相互作用を導いた。動的電気磁気現象を起こす新奇スピン構造としてスキルミオン相をとりあげ、その性質を調べ、スピン構造制御について議論した。交付申請書において示した本研究の目的は、A)強相関電子系における微視的模型に立脚した、電気磁気相互作用の解明、B)電気磁気相互作用によって引き起こされる動的電気磁気効果の解明、C)動的電気磁気効果を用いた、スピン・電荷・軌道自由度の秩序構造の検出手法の開発、である。このうち、項目A)と項目B)に関しては、今年度の研究実績の概要にも示したとおり、微視的模型を用いた理論的な成果をあげ、また実験グループと共同で、いくつかの磁性体における静的および動的電気磁気効果の解明を行うなど、当初の計画以上に進展している。一方、項目C)に関しては、現状では顕著な成果をあげるに至っていない。27年度が最終年度であるため、記入しない。物性理論今後は、A)引き続き新奇電気磁気相互作用の解明を行う。それを検証するため、種々の物質における静的なスピン由来電気分極の機構解明を行う。B)引き続き新奇電気磁気相互作用が引き起こすエレクトロマグノン励起や、新奇磁気構造系における動的電気磁気効果などについて調査する。C)動的電気磁気効果を用いた、物質の諸状態の検知手法の開発を行う。これらの研究成果を、論文や国際会議などで発表する。当初の研究計画のうち、スピンカレント機構や対称型スピン-電荷結合機構によるスピン-動的電気磁気効果の研究に関しては、研究の一部をまとめ論文投稿中である。これらと、上記した研究実績をあわせ、研究はおおむね順調に進展していると判断している。最終年度において、研究成果を発表するための旅費が当初の計画よりも必要であると判断したため、予算を振り替えた。申請当初の研究計画を実行すると共に、下記の点について新規に研究をスタートさせる。1)様々なマルチフェロイックス物質において、新たな(静的)電気磁気効果の機構が提案されているので、これらの提案の正当性を吟味すると共に、それらの機構が引き起こす動的電気磁気効果について計算を行い、これらを検証するための実験計画を提案する。2)フロケ状態によって生成される新たな定常状態についての、外場による動的応答(いわゆる定常パンプ-プローブ)をしらべ、新奇な動的電気磁気効果を研究する。海外旅費(ICM2015、APS2016など)の一部に用いる。当初、連携研究員との研究打ち合わせのための国内旅費に予定していたが、都合により年度末の出張がキャンセルになったため。
階層形ニューラルネットワークの最小構成のための最適設計法の研究

1.階層形NNによるパターン分類能力の評価周波数成分に基づく信号検出において、測定サンプル数が制限されている場合は線形処理によるスペクトル分析では十分な検出が行えない。階層形NNでは、ニューロンの非線形特性により信号空間での領域形成の自由度が高く,不規則に分布する信号の分類能力が高いことを確認した。具体的には、ダイヤルトーンなどの応用例においてその有効性を確認した。2.凡化能力を保証する最小学習データの選択方法パターン分類を対象として、未学習パターンに対しても高い分類(凡化)能力を有する階層形NNを実現するための最小学習データの選択方法を提案した。ユークリッド距離に基づいて分類境界面に対峙する各クラスのデータを抽出するものである。データの組み合わせに基づく方法と、学習中の出力誤差に基づく方法について、収束性と学習時間の関係について検討した。また、データが逐次与えられる問題において、常に、最少の学習データを保持できることをシミュレーションにより確認した。3.オンライン学習における最少学習データの選択方法未学習パターンに対しても高い分類(汎化)能力を保証する最少データ選択法について、更に、オンライン学習における方法を提案した。種々のパターン分類問題に適用し、有効性を確認した。4.階層形NNにおけるニューロンの活性化関数の最適化最適な活性化関数はNNを適用する問題によって様々である。また、活性化関数を最適化することにより、回路規模を大幅に低減できる。本研究では、結合荷重の学習と同時に活性化関数自身を学習する方法を提案した。8ビットパリテイ問題等、難しい問題が最小の回路規模で実現できることを確認した。平成7年度は、階層形ニューラルネットワーク(NN)を最小構成する最適設計論について基礎検討を行い、以下の研究成果を得た。1.パターン分類能力の評価:観測するサンプル数が制限されている場合、線形処理によるスペクトル分析では十分な特性が得られない。階層形NNは、信号空間で各信号クラスに対する領域形成の自由度が高いため、少ないサンプルによる信号分類、及び雑音混入信号に対する分類能力が高いことを確認した。2.学習データの選択方法:パターン分類を対象として、全データ(パターン)を正確に分類する(汎化能力)階層形NNを実現するために必要な部分データの選択方法を提案した。学習時間との関係についても検討した。3.追加学習:既に学習したデータを用いないという条件で、追加されたデータについて学習を行うと同時に、既に学習したデータに対する特性を保持することを目的としている。既学習データに対するNNの特性を解析し、追加学習において保持するためにランダムな疑似データを用いている。今後は、更にネットワークから学習に用いたデータを推定する方法についても検討する。4.結合荷重の感度解析:デイジタル回路のビット数を制限した場合に生じる出力誤差の一般的な推定法を提案した。これにより、必要なビット数の見積もり、及び低感度の回路構造について検討することができる。5.耐故障特性、雑音特性を考慮した学習法:ニューロンの故障、結合荷重の変動、信号に対する雑音混入等の影響を受けにくい階層形NNの学習方法を検討し、見通しを得た。更に、学習時間の軽減等について検討する。平成8年度は、階層形ニューラルネットワーク(NN)を最小構成する最適設計論についての基礎検討と具体的な設計プログラムの作成、及び計算機によるシミュレーション実験を行った。1.階層形NNのパターン分類能力の評価周波数成分に基づく信号検出において、測定サンプル数が制限されている場合は線形処理によるスペクトル分析では十分な検出が行えない。階層形NNでは、ニューロンの非線形特性により信号空間での領域形成の自由度が高く、不規則に分布する信号の分類能力が高いことを確認した。2.汎化能力を保証する最少学習データの選択方法パターン分類を対象として、未学習パターンに対しても高い分類(汎化)能力を有する階層形NNを実現するための最少学習データの選択方法を提案した。

ユークリッド距離に基づいて分類境界面に対峙する各クラスのデータを抽出するものである。データの組み合わせに基づく方法と、学習中の出力誤差に基づく方法について、収束性と学習時間の関係について検討した。また、データが逐次与えられる問題において、常に、最少の学習データを保持できることをシミュレーションにより確認した。3.ディジタル変復調器への応用直交振幅変調(QAM)されたディジタル信号を復調するシステムを階層形NNで実現し、広帯域の雑音除去及びジッタに強い波形成形が可能であることを実証した。符号変換を行う活性化関数、収束性を考慮した目標波形の設定法を提案した。また、階層形NNによる雑音抑圧のメカニズムを解明し、理論的にも従来の線形信号処理よりも有効であることを示した。平成7年度と8年度は、階層形ニューラルネットワーク(NN)を最小構成する最適設計論についての基礎検討と計算機によるシミュレーション実験を行った。平成9年度は、これらを踏まえて最適設計のためのパラメータの最適化、及び多くの例題によるシミュレーションを継続し、提案した方法の有効性を検証した。1.階層形NNにおけるニューロンの活性化関数の最適化最適な活性化関数はNNを適用する問題によって様々である。また、活性化関数を最適化することにより、回路規模を大幅に低減できる。本研究では、結合荷重の学習と同時に活性化関数自身を学習する方法を提案した。8ビットパリティ問題等、難しい問題が最小の回路規模で実現できることを確認した。2.オンライン学習における最少学習データの選択方法未学習パターンに対しても高い分類(汎化)能力を保証する最少データ選択法について、更に、オンライン学習における方法を提案した。種々のパターン分類問題に適用し、有効性を確認した。3.学習における初期値決定法階層形NNの結合荷重の初期値は一般に小さな乱数で与えられる。しかし、複雑なパターン分類問題等においては、収束性が悪い。本研究では、収束性を高める初期値決定法を提案した。異なるクラスの接近したデータ間に超平面を初期設定する方法である。隠れ層出力では、クラスのデータ分布が十分に離れた状態に変換できる。4.総合的な最適設計システムとしての評価3年間を通して、確立した要素技術をシステム化し、最適設計システムを構築した。プログラム化は進行中であるが、これまでの個々の検証から、実用性が高いことが期待できる。
シュリンクフィッタを用いた光学レンズの超精密接合法の基礎的研究

マイクロマシンに代表されるように,ミクロ化が今後の先端的研究の流れの一つになっている.問題は,そのための観測機器が整備されていないことである.現在ミクロ的なものを観察できるのは光学顕微鏡か走査電子顕微鏡(SEM)である.焦点深度の点からいえばSEMしかないが,観察視野が狭いことや試料の大きさに制限があることなど使い難い.高精度なレーザースキャナーが開発されればこの問題が解決される.ところで,高精度なレーザースキャナーを開発する上で一番の問題は,レーザー光線を如何に高精度に絞り込むかである.すなわち,複数枚の光学ガラスを鏡筒に組み込む際に,如何に個々のレンズの軸心を合わせるかにかかっている.本研究の目的は,申請者が考案したシュリンクフィッタを用いて,光学レンズ群を鏡筒に超高精度に接合する技術を確立することである.昨年度は,光学レンズ群を絞りばめしたときの変形具合を3次元有限要素法で計算した.そして,軸心がλ/2以上変形しな限界いシメシロを各レンズに対して求めた.次いで,その計算結果を基にシュリンクフィッタと鏡筒の寸法を設計し,製作を行った.シュリンクフィッタ材料としては,以前より使用しているポリイミドとアクリルを用いた.室温のみで実験を行った結果,当初の目的どおりに走査幅30mmにわたってスポット径約6μmを得ることに成功した.本年度は,温度を5°Cから70°Cの間で変動させて実験を行った.シュリンクフィッタ材料としては,キャストナイロンを用いた.その結果,昨年度と同様に走査幅30mmにわたって安定したスポット径を得ることができた.マイクロマシンに代表されるように,ミクロ化が今後の先端的研究の流れの一つになっている.問題は,そのための観測機器が整備されていないことである.現在ミクロ的なものを観察できるのは光学顕微鏡か走査電子顕微鏡(SEM)である.焦点深度の点からいえばSEMしかないが,観察視野が狭いことや試料の大きさに制限があることなど使い難い.高精度なレーザースキャナーが開発されればこの問題が解決される.ところで,高精度なレーザースキャナーを開発する上で一番の問題は,レーザー光線を如何に高精度に絞り込むかである.すなわち,複数枚の光学ガラスを鏡筒に組み込む際に,如何に個々のレンズの軸心を合わせるかにかかっている.本研究の目的は,申請者が考案したシュリンクフィッタを用いて,光学レンズ群を鏡筒に超高精度に接合する技術を確立することである.昨年度は,光学レンズ群を絞りばめしたときの変形具合を3次元有限要素法で計算した.そして,軸心がλ/2以上変形しな限界いシメシロを各レンズに対して求めた.次いで,その計算結果を基にシュリンクフィッタと鏡筒の寸法を設計し,製作を行った.シュリンクフィッタ材料としては,以前より使用しているポリイミドとアクリルを用いた.室温のみで実験を行った結果,当初の目的どおりに走査幅30mmにわたってスポット径約6μmを得ることに成功した.本年度は,温度を5°Cから70°Cの間で変動させて実験を行った.シュリンクフィッタ材料としては,キャストナイロンを用いた.その結果,昨年度と同様に走査幅30mmにわたって安定したスポット径を得ることができた.マイクロマシンに代表されるように,ミクロ化が今後の先端的研究の流れの一つになっている。問題は,そのための観測機器が整備されていないことである。現在ミクロ的なものを観察できるのは光学顕微鏡か走査電子顕微鏡(SEM)である。焦点深度の点からいえばSEMしかないが,観察視野が狭いことや試料の大きさに制限があることなど使い難い。高精度なレーザースキャナーが開発されればこの問題が解決される。ところで,高精度なレーザースキャナーを開発する上で一番の問題は,レーザー光線を如何に高精度に絞り込むかがある。すなわち,複数枚の光学ガラスを鏡筒に組み込む際に,如何に個々のレンズの軸心を合わせるかにかかっている。本研究の目的は,申請者が考案したシュリンクフィッタを用いて,工学レンズ群を鏡筒に超高精度に接合する技術を確立することである。本年度は,光学レンズ群を締りばめしたときの変形具合を3次元有限要素法で計算した。そして,軸心がλ/2以上変形しな限界いシメシロを各レンズに対して求めた。次いで,その計算結果を基にシュリンクフィッタと鏡筒の寸法を設計し,製作を行った。シュリンクフィッタ材料としては,以前より使用しているポリイミドとアクリルを用いた。今回は室温のみで実験を行った。その結果,当初の目的どおりに走査幅30mmにわたってスポット径約6μmを得ることに成功した。さらに,分解再組立てを行った場合でも,安定したスポット径を得ることができた。従来接合法で組込んだ鏡筒でも実験を行ったが,このような優れたスポット径を得ることはできなかった。今後は,温度が変動する環境中でもこのスポット径が維持できるかを実験により確認する予定である。マイクロマシンに代表されるように,ミクロ化が今後の先端的研究の流れの一つになっている.問題は,そのための観測機器が整備されていないことである.現在ミクロ的なものを観察できるのは光学顕微鏡か走査電子顕微鏡(SEM)である.焦点深度の点からいえばSEMしかないが,観察視野が狭いことや試料の大きさに制限があることなど使い難い.