hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
わが国企業の経営活動の中国展開とコスト・マネジメントのハイブリッド化の実態と課題

2)研究代表者は、これまでの調査データ(とりわけアーカイブ・データ等)をもとに、在中日系企業の製造企業、商企業等の経営管理と原価管理のデータの整理を行った。同時に中国企業のマネジメントと管理会計、台湾日系企業の経営環境とコスト・マネジメントの実態と課題、インド企業と在インド日系企業等の経営管理と管理会計データとの比較を行うと共に、これまでの在EU日系企業や在米日系企業の調査資料の整理と研究ノートとして取りまとめを行っている。3)中国、インドなどにおける日系企業の経営管理の実態と今後について、各国の日本貿易振興機構(JETRO)現地情報センターにおいて調査データの収集・整理を行った。4)日本経営学会、日本管理会計学会、日本会計研究学会、日本原価計算研究学会などに参加すると共に、関連するグローバル企業のマネジメントに関して、資料収集・整理を行った。これまでの調査データを面談調査に更に深めるため、代表者と分担者は、本年3月に中国での海外面談調査を、紹興市の中小企業と無錫市の日系企業への工場見学と経営環境の変化や経営者の役割、管理会計・原価管理のハイブリッド化の実態と課題等の調査を行った。各企業の当事長(社長)や経理部長にヒアリング調査を行い、その結果を整理している。経営学・会計学概ね予定どおり進行している。ただ最近の東アジアにおける政治的・経済的状況の激動の影響もあり、海外調査については、中国大陸の日系企業の調査を直接するのは最終年の次年度に先送りした。その代わりに、マクロ的な視座から、中国企業の特徴を比較研究するため、二つの海外調査を行った。一つは、中国大陸進出が世界で実質的に最も多くまた特別な関係にある台湾(中華民国)の日系企業及び台湾企業(NAG、PANASONIC,CTWなど)の面談調査とヒアリングを行った。同時に日本、中国大陸、台湾の大学の客員教授かつコンサルタントの陳世宗教授、中正大学の黄徳瞬教授(管理会計論)と当該テーマについて討議・資料収集を行なった。もう一つは、BRICsのリーダーとして最近急速な経済発展をしているインド共和国(巨象)の経済成長についての国際会議に参加、資料収集と同時に、企業の経営環境、コンサルティング企業(国営大規模企業(Engineers India)とドイツとの合弁中堅企業(LI))への経営管理、管理会計の特徴と課題について面談調査を行った。またJETROニューデリー事務所への日系企業(インド進出)の経営活動の実態にたういてのヒアリングや資料収集を行うことにより、これまでの中国企業のやり方との相違点などを、比較研究・資料収集することができた。そのことにより初年度とは異なるパースペクティブからの比較研究や文化的な相違と影響(国民文化、企業文化)をベースに比較理解が可能になった。同時に国家指導の中国的マネジメント、文化的視点の意義と特性を、相対的に理解することが可能になった。また中国企業の経営環境や管理会計の研究については、これまでのわれわれの調査研究とともに、共同研究者の継続的な実態調査、国際学会の報告資料や諸研究機関の文献資料収集(インターネットと紙ベースの両方)を行うとともに、比較分析を継続している。研究計画に記載した内容を、ほぼ順調に遂行している。
対称空間内の部分多様体の無限次元幾何および複素化を利用した研究

主な研究成果は、次の通りです。(1)非コンパクト型対称空間とよばれる(有限次元の)負曲率空間内の複素等焦部分多様体とよばれる図形が、ある条件下で、ある種のリー群作用の主軌道になることを示した。その証明において、その部分多様体の複素化の無限次元線形空間へのリフトを利用した。(2)コンパクト型対称空間とよばれる(有限次元の)正曲率空間内の極小でない等焦部分多様体と呼ばれる図形を平均曲率流とよばれる流れに沿って変形していくと、やがて、その焦部分多様体とよばれるより次元の低い図形に崩壊することを示した。その証明において、その部分多様体の無限次元線形空間へのリフトを利用した。(3)ある種のリー群作用をもつ無限次元の平坦(つまり、曲率0)な空間内の、その作用により不変な超曲面(図形)を平均曲率流に沿って変形していくときに、ある種の強凸性とよばれる性質が保存されることを示した。(4)非コンパクト型対称空間上のいくつかの条件下で、超極的とよばれるリ-群作用を分類した。Xiaobo LiuとChuu-Lian Terng (Duke Mathematical Journal, vol.147 (2009) 157-179)は、ユークリッド空間および球面内の等径部分多様体を初期データにもつ平均曲率流の崩壊について研究しました。本年度の第1の研究成果は、コンパクト型対称空間内の等焦部分多様体を初期データにもつ平均曲率流の崩壊についてLiu-Terngの結果に類似した結果を得たことです。その調査方法は、次の通りです。ある無限次元ヒルベルト空間からそのコンパクト型対称空間へのあるリーマン沈め込みを考え、そのリーマン沈め込みによるその等焦部分多様体のリフトを考えます。そのリフトを初期データにもつ平均曲率流(これは存在する)の崩壊について調べ、その調べた結果を利用して、元の等焦部分多様体を初期データにもつ平均曲率流の崩壊に関する結果を得るという方法です。本年度の第2の研究成果は、非コンパクト型対称空間内のプロパー複素等焦部分多様体を初期データにもつ平均曲率流の崩壊について、Liu-Terngの結果に類似した結果を得たことです。ある無限次元擬ヒルベルト空間からその非コンパクト型対称空間へのある擬リーマン沈め込みを考え、その擬リーマン沈め込みによるそのプロパー複素等焦部分多様体のリフトを考えます。まず、そのリフトを初期データにもつ平均曲率流(これは存在する)の崩壊について調べ、次に、その調べた結果を利用して、元のプロパー複素等焦部分多様体を初期データにもつ平均曲率流の崩壊に関する結果を得るという方法です。本年度の第3の研究成果は、Hermann型作用の主軌道の部分多様体幾何的特徴づけを、ある条件下で、完成させたことです。平成21年度までに、コンパクト型対称空間内の等焦部分多様体を初期データにもつ平均曲率流の崩壊に関する定理を以下の方法で証明しました。本年度の主な研究成果は、無限次元ヒルベルトリー群の無限次元ヒルベルト空間上のある種の余等質有限の自由な等長作用を考え、その作用により不変な超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究を創始し、そのいくつかの基礎的事実を得たことです。ここで、この軌道写像はリーマン沈めこみであり、上述の無限次元ヒルベルト空間からコンパクト型対称空間へのリーマン沈め込みは、この種の軌道写像になっていることを注意させていただきます。また、この種の作用の軌道空間は、有限次元リーマン多様体であり、コンパクトリーマン等質空間はすべてこの種の作用の軌道空間であることを注意させていただきます。この作用により不変な超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究は、その軌道写像による像(これは、軌道空間内の超曲面である)を初期データにもつ平均曲率流の研究に適用することができます。それゆえ、この研究は、その軌道空間として生ずる有限次元リーマン多様体内の超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究を無限次元の線形空間へリフトして研究を行うためのものと解釈されるわけです。

平成23年度以降は、この研究をさらに、進展させると共に、余次元一般(ただし、有限)の部分多様体に対し一般化し、「コンパクト型対称空間内のある条件を満たす平坦な切断をもつ部分多様体を初期データとしてもつ平均曲率流があるより低い次元の部分多様体に崩壊すること」を、そのコンパクト型対称空間を軌道空間としてもつこの種の軌道写像を考え、それを通じて無限次元空間へのリフトをその研究を利用して調べることにより示す予定です。さらに、その崩壊先の部分多様体からの放射拡大を随時行うことによる体積保存のスケーリング付き平均曲率流が等焦部分多様体に収束することを同様な方法で示す予定です。平成22年度に、無限次元ヒルベルトリー群のある種の余等質有限の自由な等長作用をもつ無限次元ヒルベルト空間内の、その作用により不変な超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究を創始し、それに関するいくつかの基本的な事実を示しました。この作用の軌道空間は、有限次元リーマン多様体であり、この研究は、その軌道空間内の超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究に適用することができます。それゆえ、この研究は、その軌道空間として生ずる有限次元リーマン多様体内の超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究を無限次元の線形空間へリフトして研究を行うためのものと解釈されます。そのような軌道空間として生ずる有限次元リーマン多様体の例としては、コンパクトリーマン等質空間が挙げられます。本年度の主な研究成果の1つは、この研究を推進し、上述のような無限次元ヒルベルトリー群の作用をもつ無限次元ヒルベルト空間内の不変な超曲面のある種の強凸性条件の平均曲率流に沿う保存性の証明をほぼ完成させたことです。今後、この結果を用いて、軌道空間内のコンパクト超曲面の強凸性の平均曲率流に沿う保存性(,これは、Huiskenによって既に示されている事実)が導き出されること、つまり、Huiskenの結果の新しい証明が得られることが期待されます。本年度のもう1つの主な研究成果は、対称空間内のコンパクト向き付けられた超曲面(境界をもっても良い)に対し、非等方的表面エネルギー汎関数を導入し、その第1変分公式を得、また、非等方的等径超曲面および非等方的等焦超曲面の概念を導入し、それらの同値性を、無限次元ヒルベルト空間へのリフトを利用して示したことです。平成22年度に創始した、無限次元ヒルベルトリー群のある種の余等質有限の自由な等長作用をもつ無限次元ヒルベルト空間内の、その作用により不変な超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究に関して、これまでにいくつかの基本的な事実を示した。この作用の軌道空間は、有限次元リーマン多様体であり、この研究は、その軌道空間内の超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究に適用することができ、それゆえ、この研究は、その軌道空間として生ずる有限次元リーマン多様体内の超曲面を初期データにもつ平均曲率流の研究を無限次元の線形空間へリフトして研究を行うためのものと解釈される。そのような軌道空間として生ずる有限次元リーマン多様体の例としては、コンパクトリーマン等質空間が挙げられる。本年度の主な研究成果の1つは、この研究を推進し、上述のような無限次元ヒルベルトリー群の作用をもつ無限次元ヒルベルト空間内の不変な超曲面のある種の強凸性条件の平均曲率流に沿う保存性の証明を完成させたことである。
衝撃応力2成分同時計測による高分子材料の衝撃緩和現象の解明

昨年度は、弱い衝撃波面でさえ敏感に検知可能な「プリズムピン」を開発し、これと応力ゲージ法を組み合わせることにより、数種類の高分子材料における衝撃圧縮曲線及び垂直応力の緩和構造を同時に計測した。特にポリエチレンについては多くの実験を行い、衝撃波の強さが弱いほど緩和構造は大きくなり、ある距離伝播すると波面は定常な形状となることを見出した。またこの領域におけるポリエチレンの衝撃圧縮曲線は、0.3GPa付近で奇妙な折れ曲がりを持つことを発見した。この特異な形状の原因として、「衝撃波伝播速度は試料内で常に一定である」という前提が、弱い衝撃圧縮下における高分子材料にはあてはまらないのではないかと考えた。本年度はこのことに着目し、三角プリズムを配したくさび形ターゲットを設計し、高速度写真法を用いて数種類の高分子材料における「衝撃波伝播速度履歴」の計測実験を行った。その結果、衝突面から39mmの伝播距離の範囲でポリエチレン内を伝播する衝撃波面の伝播速度は、伝播と共に徐々に遅くなり、その変化率は衝撃圧縮曲線上の奇妙な折れ曲がり領域で最も大きくなることを見出した。また結晶化度の小さい試料の方がより大きく伝播速度が変化することもわかってきた。従って高分子材料の弱い衝撃圧縮状態の見積もりは実験条件、即ち伝播距離に大きく依存することになり、これまでの衝撃圧縮曲線の概念とは全く異なる観点で考える必要があることになる。本研究の最大の目的である衝撃応力2成分の同時計測を行うことは出来なかったが、高分子材料の場合、応力緩和構造が衝撃圧縮曲線の形状や波面伝播速度に大きな影響を及ぼしていることが明らかとなった。今後このことを更に追求していくことにより、高分子材料の特異な衝撃波特性をより詳しく解明できると考えている。本研究の目的は、高分子材料の0.5GPa前後という弱い衝撃圧縮下において顕著に見られる衝撃波面緩和現象の詳細を解明することである。応力ゲージ法と高速度写真法を組み合わせて、垂直応力、せん断応力、及び衝撃波伝播速度を同時に計測し、高分子材料の衝撃圧縮状態の様々な物性値を見積もる実験を計画した。実際にこの2つの方法を組み合わせるのはかなりの技術とコストがかかるため、まず各々の方法を用いて数種類の高分子材料における衝撃圧縮曲線(ユゴニオ)及び波面緩和構造の同時計測を行った。特にポリエチレンについては多くの実験を行ってきたが、得られたユゴニオ(伝播速度vs粒子速度)は、0.3GPa付近で奇妙な折れ曲がりを持つ特異な形状となった。この原因として、「衝撃波伝播速度は試料内で常に一定である」という前提が高分子材料ではあてはまらないのではないかと考えた。この場合これまでのユゴニオの概念は根本的に崩れることになる。当初計画していた実験でも試料内の平均伝播速度を計測するため、見積もられた物性値はあくまである実験条件下でのデータということになる。そこで高速度写真法を用いて「衝撃波伝播速度履歴」を計測する実験を行った。ターゲットと同じ材料のフライヤーを約300m/sで衝突させることによりターゲット内に衝撃波を発生させた。その結果、PMMAについてはほぼ一定の波面伝播速度となったが、ポリカーボネート及びポリエチレンについては明らかに波面伝播速度が伝播と共に遅くなっていく結果を得た。特に緩和構造の大きなポリカーボネートや低密度ポリエチレンでは非常に顕著であるため、PMMAの場合でもより弱い衝撃波の場合は伝播速度が一定ではなくなる可能性がある。今後この現象の詳細を明らかにして、更に2方向の応力の同時計測へと発展させていきたい。
クロマチン形成因子とヒストン修飾酵素のクロストークの解明

遺伝情報の正確な読み出しには正と負の両方の制御が重要であり、そして、エピジェネティクス制御因子による遺伝子発現制御機構の解明に必要である。そこで、活性・不活性クロマチン領域の両方に存在するクロマチン形成因子とヒストン修飾酵素複合体の相互作用の解析から、エピジェネティクス制御因子を介した遺伝子発現制御機構の解明を行った。研究代表者は酵母のサイレンシング制御に関与するヒストンアセチル化酵素であるSAS複合体とクロマチン形成因子Asflpの機能解析を生化学的・遺伝学的に行ってきた。SAS遺伝子が関与するサイレンシング遺伝子座のひとつであるHMLα座におけるSAS複合体とAsflpの局在を検討した。その結果、SAS複合体のHMLα座局在にはASF1は必要であったが、サイレンシングに重要なSIR1,SIR2は必要でなかった。一方、SAS複合体の活性サブユニットをコードするSAS2とSIR1の二重破壊はサイレンシングに必須なSir2pのHMLα座局在を失わせ、逆にテロメア領域におけるSir2pの局在を増加させた。これは、SAS2とSIR1の二重破壊により、細胞内の限られた量のSir2pがテロメア領域に移行したために、HMLα座局在が減少したと考えられた。AsflpはSAS複合体以外にも遺伝子発現に関与する複合体と相互作用することが報告されている。新たなAsflp相互作用因子をGST融合タンパク質を用いたpull down assayと質量分析解析により探索した結果、機能が未知の因子(p130)と相互作用することが示された。その他にAsflpはSAS複合体以外のヒストンアセチル化酵素複合体のサブユニットとも相互作用することが明らかとなった。クロマチン形成因子とこれらの因子との機能的相互作用の解析により、エピジェネティクス制御因子を介した遺伝子発現制御機構の一端が解明された。
コカイン反復投与による脳ドパミン取り込み部位の持続性変化

動物にコカインを反復投与した際に観察される逆耐性現象(以下逆耐性と略)は分裂病のモデルとされ,その基盤には脳ドパミン(DA)作動性神経系の機能変化が想定されている.脳内透析法を用いた研究では,コカイン逆耐性形成動物に対して断薬7日目にコカインを再投与すると,逆耐性形成群では対照群と比較して線条体における遊離DA量が有意に増加することが報告されている.このような遊離DA量の増加が生じる機序として,コカインの直接の作用部位であるドパミントランスポーター(DAT)の機能異常が想定されている.先に我々は[^<125>I]RTI 55を用いたex vivoオートラジオグラフィーの検討を行い,コカイン逆耐性群でその放射活性が有意に減少していることを報告した.そこで今回はDATの変化をより詳細に検討するために,雄性ラットにコカインを21日間連日投与して逆耐性を形成し,断薬7日後の定常状態における線条体DATへの[^<125>I]RTI 55の結合を置換法によるラジオレセプターアッセイ(RRA)で検討した.非線形最小二乗法による解析の結果,DATへの[^<125>I]RTI 55の特異結合は高親和性,低親和性部位の2つが存在した.解離恒数(Kd),最大結合数(Bmax)両者に関して,高親和性,低親和性部位ともに逆耐性形成群と対照群との間に変化は認められなかった.コカイン誘導体である[^<125>I]RTI 55線条体においてDATに特異的に結合し,最近の報告ではその結合はDATの機能を反映するとされている.今回の結果は同じくDATの機能を反映するリガントであるWIN 35428を用いてコカイン連続投与に伴うDAT変化を検討したCerrutiやKoffらの報告を支持するものである.コカインはDATの再取り込みを阻害することから逆耐性に伴ってその作用部位であるDATの持続性変化が想定されたが,DATの変化は必ずしもコカイン逆耐性と相関しないことが考察された。本研究では、コカイン慢性投与動物を用いて、(1)[^<125>I]RTI55の脳内動態の検討、(2)[^<125>I]RTI55を用いた結合実験、(3)ドパミン(DA)系神経終末に選択的に取り込まれる薬剤である1-Methyl-4-phenylpyridinium(MPP)の取り込み実験などを行い、コカイン逆耐性現象に伴う脳内のモノアミンtransporter(主にDAT)の持続性の異常を明らかにすることを目的とする。平成6年度は、コカイン逆耐性動物において[^<125>I]PTI55を用いたex vivo autoradiographyを行った。7週令のSD系雄性ラットに、塩酸コカイン(生理食塩水溶液,20mg/kg)を21日間腹腔内慢性投与し、投与初日と最終日に常同行動評価スケールにより行動評価を行い、逆耐性が形成されたことを確認し、これをC群、生理食塩水溶液を20日間腹腔内慢性投与し、21日目に塩酸コカイン(生理食塩水溶液,20mg/kg)を腹腔内投与したものをSC群とした。なお正常対照群として、相当量の生理食塩水を21日間腹腔内慢性投与したラットを用い、これをS群とした。

上記3群のラットについて、上記処置の最終日から7日日後に[^<125>I]RTI55を用いたex vivoautoradiographyを行った[^<125>I]RTI55(34.2μCi/head)を腹腔内投与し、投与後180分で断頭、脳を採取した。クリオスタットで厚さ16μmの冠状断連続切片を作成した。関心領域(前頭葉、線条体、側坐核、視床、視床下部、海馬、扁桃核、腹側被蓋野、黒質、小脳、橋)を含む切片について、ラジオイメージアナライザー(Fuji BAS-2000)を用いて画像解析し、単位重量あたりの放射活性も算出した。その結果、逆耐性を形成したC群では、S群に比べて有意に上記脳部位における単位重量あたりの放射活性が減少していた。コカインを単回投与したSC群では、S群に比べて有意の差を認めなかった。以上から、C群で認めた放射活性の低下は、コカイン逆耐性の形成に伴うものであると考えられた。RTI55は、ドパミントランスポーター(DAT)に特異的なリガンドなので、今回得られた結果は、コカイン逆耐性形成に伴って、脳内DATが減少していることを示唆するものである。平成7年度にはこのような点に留意しつつ、[^<125>I]RTI55を用いた結合実験と、[^3H]MPPを用いた取り込み実験を行う予定である。動物にコカインを反復投与した際に観察される逆耐性現象(以下逆耐性と略)は分裂病のモデルとされ,その基盤には脳ドパミン(DA)作動性神経系の機能変化が想定されている.脳内透析法を用いた研究では,コカイン逆耐性形成動物に対して断薬7日目にコカインを再投与すると,逆耐性形成群では対照群と比較して線条体における遊離DA量が有意に増加することが報告されている.このような遊離DA量の増加が生じる機序として,コカインの直接の作用部位であるドパミントランスポーター(DAT)の機能異常が想定されている.今回我々は雄性ラットにコカインを21日間連日投与して逆耐性を形成し,断薬7日後の定常状態における線条体DATへの[^<125>I]RTI 55の結合を置換法によるラジオレセプターアッセイ(RRA)で検討した.非線形最小二乗法による解析の結果,DATへの[^<125>I]RTI 55の特異結合は高親和性,低親和性部位の2つが存在した.解離恒数(Kd),最大結合数(Bmax)両者に関して,高親和性,低親和性部位ともに逆耐性形成群と対照群との間に有意な差は認められなかった.コカイン誘導体である[^<125>I]RTI 55は線条体においてDATに特異的に結合し,最近の報告ではその結合はDATの機能を反映するとされている.今回の結果は同じくDATの機能を反映するリガンドであるWIN 35428を用いてコカイン連続投与に伴うDAT変化を検討したCerrutiやKoffらの報告を支持するものである.コカインはDATの再取り込みを阻害することから逆耐性に伴ってその作用部位であるDATの持続性変化が想定されたが,DATの変化は必ずしもコカイン逆耐性と相関しないことが考察された.
半導体SOI回路と超伝導検出器STJの融合による革新的高感度検出器の開発

超伝導体素子による検出器は半導体検出器で達成しうる感度を遥かに超える可能性を持つことが期待されながらも,極低温での動作が必要・出力信号が微弱という取り扱いの難しさのため,超伝導体素子の持つポテンシャルを活かしきることができず,また一般に普及しているとは言い難い.本研究は超伝導隊トンネル接合素子STJをFD-SOIという半導体技術を用いた極低温での動作が可能な信号増幅器と組み合わせることにより冷凍機内部の超伝導体素子の至近での微弱信号増幅を可能とし,使い勝手の格段の向上を実現し,超伝導体と半導体の融合による革新的な検出器の創成を目指したものであった.前年度までの研究によってFD-SOI技術によるMOSFETを使用した実証試験用の信号増幅器がSTJの動作する300mKの極低温において動作することを確認し,実際にSTJの光パルス照射に対する応答信号を冷凍機の最低温ステージ上において増幅可能であることを実証した.またSTJに適した読出し回路である高速・低入力インピーダンスの増幅器を設計し極低温試験を行い,この結果を踏まえ増幅率の向上を図った増幅回路設計を行った.最終年度は,前年度に設計した増幅回路の試験を行った.これは容量性負帰還をもつ差動増幅回路によって実現された低入力インピーダンスの電荷積分増幅器であり,帰還容量を前バージョンから1/10にすることによって10倍の増幅率を得た.極低温冷凍機で3Kの環境での動作試験を実施し,室温で期待された増幅率約4mV/fCに対し極低温でもほぼ変わらない増幅率が得られることを確認した.また増幅器自体がもつ出力の入力換算雑音電荷は約0.1fCであり,これは近赤外光の単一光子に対するSTJの応答電荷1fCに対し十分小さく,この近赤外の単一光子に対するSTJの応答信号の増幅器として十分に実用に足るものであることが確認された.Fully-depleted Silicon-On-Insulator (FD-SOI)技術によるMOSFETは,超伝導体を用いた検出器である超伝導トンネル接合素子(STJ)が動作する極低温においても動作することが確認されている.本研究は,STJのような超伝導体検出器とSOI技術の融合によって,革新的な感度の向上や新しい概念の超伝導体検出器の創成を目指したものである.本年度は,まずチャンネル長,幅が様々なFD-SOI-MOSFETの極低温でのゲート電圧ードレイン電流特性,ドレイン電圧ードレイン電流特性を測定し,極低温環境下では閾値電圧の移動,飽和電流の上昇がみられることが判明した.更に,当該年度前年に設計されたSOI試作増幅器のソープションポンプ式3He冷凍機による300mK温度下におけるテストを行った.この増幅器は,MOSFETを使ったソース接地増幅回路と後段にソースフォロワーによるバッファー回路を備えた構成になっている.室温環境下では,電圧増幅率約100倍,出力周波数帯域は,1MΩの終端抵抗と約0.5nFの容量負荷に対して約0.5MHzという性能であった.極低温環境下においても,極低温下でのFETの特性の変化に対しバイアス電圧を調節することによって,室温環境下と同等の性能を再現させることが可能であることが分かった.但し,STJの光パルスに照射に対する応答を効率よく増幅器へ伝送するためには,増幅器の入力インピーダンスが低い必要があるため,低入力インピーダンスの電荷積分型増幅器の設計をおこなった.チャンネル長,幅が様々なFD-SOI-MOSFETの室温,および極低温でのゲート電圧ードレイン電流特性,ドレイン電圧ードレイン電流特性等を測定した.極低温環境下では閾値電圧の移動,飽和電流の上昇がみられ,ドレイン電圧の低い領域にドレイン電圧ードレイン電流特性に非線形性が見られた.このため,通常のFETのモデルでシミュレーション用のパラメータを記述することが不可能であった.しかしながら,この異常特性は,改善方法がすでに判明しており,低入力インピーダンス電荷積分型アンプとして設計・製作されたSOIのオペアンプにはこの対処が施されている.ただし,極低温でのFETのシミュレーションは,できなかったため,このオペアンプは今のところ常温でのシミュレーションのみである.当該年度前年に設計されたソース接地増幅回路を前段とソースフォロワーによるバッファー回路を後段に備えたSOI試作増幅器が利用可能であり,ソープションポンプ式3He冷凍機による300mK温度下において,産総研で製作されたNb/Al-STJの実際の光パルス応答の読み出しテストを行い,期待されたSOI増幅器出力信号を得ることができた.これは,SOI極低温アンプによるSTJ信号増幅の初めての例であり,SOI極低温アンプの可能性を示唆する重要な結果であると考えられる. STJの多チャンネル読出し化を実現するために調査研究しているSTJをSOI基板上に直接形成する試みも継続して行っている.以上から,おおむね研究計画通りに進捗しているといえる.また前年度に設計・製作されたSTJのパルス応答信号増幅に適した低入力インピーダンスの電荷積分型増幅器の試験も行った.増幅器に定電流を供給するバイアス回路が異常動作する不具合があったが,極低温におけるFETのドレインアバランシェによる異常電流が原因であることを特定し,バイアス回路を用いない測定系による回路特性評価を行い,3Kの極低温下でも室温動作時と同じく約0.1mV/fCの電荷積分出力を確認した.以上の試験結果を踏まえ,バイアス回路の異常動作への対策,利得の向上など改良を加え,設計上は25meVの光子に対するSTJの応答信号への感度を持つ増幅回路設計を行った.超伝導体

素子一体型SOI増幅回路に関しても研究を行っている.SOI基板上に形成した超伝導接合素子でシリコン基板上に形成したものと同程度の品質のものが得られた.しかしながら素子によっては品質の良くないものも見られ,品質のばらつきが予想よりも大きい可能性があることが分かった.当該年度における第一目標であった極低温下での超伝導接合素子(STJ)の信号の増幅読出しの実証テストは成功した.但し目標としていた可視光一光子検出には至っていない.これはSTJ信号の読出しに高入力インピーダンスのソース接地増幅回路を使用したためである.STJの信号の時定数は,約1μ秒程度であり超伝導体検出器としては比較的速く,STJ素子自身が1nF程度の比較的大きな静電容量を持つ.このためSTJで一光子信号を高い信号雑音比で検出するために増幅器はMHzの帯域を持ち,入力インピーダンスが低い(100Ω以下)である必要がある.この要求を満たす増幅回路としてカレントミラー回路を持つ差動入力増幅器を負帰還回路付きで使用する増幅器を前年度に設計した.この増幅器を今年度に極低温における動作を評価し,カレントミラー回路に定電流を供給するバイアス回路に不具合が見つかったものの,室温とほぼ同様に動作することが分かった.測定系の雑音のため可視光一光子検出まで至っていないが,増幅器の性能としては十分に可視光一光子検出が可能である.また利得をバイアス回路の不具合の対策,更なる利得の向上を目指した増幅器を設計・製作中であり,可視光一光子および更に低エネルギーの一光子の検出が期待される.以上から概ね研究計画通りに進捗していると考えられる.超伝導体素子による検出器は半導体検出器で達成しうる感度を遥かに超える可能性を持つことが期待されながらも,極低温での動作が必要・出力信号が微弱という取り扱いの難しさのため,超伝導体素子の持つポテンシャルを活かしきることができず,また一般に普及しているとは言い難い.本研究は超伝導隊トンネル接合素子STJをFD-SOIという半導体技術を用いた極低温での動作が可能な信号増幅器と組み合わせることにより冷凍機内部の超伝導体素子の至近での微弱信号増幅を可能とし,使い勝手の格段の向上を実現し,超伝導体と半導体の融合による革新的な検出器の創成を目指したものであった.前年度までの研究によってFD-SOI技術によるMOSFETを使用した実証試験用の信号増幅器がSTJの動作する300mKの極低温において動作することを確認し,実際にSTJの光パルス照射に対する応答信号を冷凍機の最低温ステージ上において増幅可能であることを実証した.またSTJに適した読出し回路である高速・低入力インピーダンスの増幅器を設計し極低温試験を行い,この結果を踏まえ増幅率の向上を図った増幅回路設計を行った.最終年度は,前年度に設計した増幅回路の試験を行った.これは容量性負帰還をもつ差動増幅回路によって実現された低入力インピーダンスの電荷積分増幅器であり,帰還容量を前バージョンから1/10にすることによって10倍の増幅率を得た.極低温冷凍機で3Kの環境での動作試験を実施し,室温で期待された増幅率約4mV/fCに対し極低温でもほぼ変わらない増幅率が得られることを確認した.また増幅器自体がもつ出力の入力換算
運動パフォーマンスに果たす感覚入力の役割

運動強度が徐々に漸増し疲労困憊に至るランプ負荷運動を課し,運動に対する中枢の関与を傍証する目的で,運動中は,定期的な時間間隔で痛み閾値を測定する実験をまず実施した。運動中を通して温熱刺激に対する痛み閾値を1分毎に調べた。併せて交感神経出力の指標として瞳孔径も測定した。その結果,安静時に比較して,ランプ負荷運動中,有意な差異を認められなかったが,瞳孔径はAT付近の運動強度を境に増大した。この実験の結果を,研究への協力ならびに助言者として来日いただいた,Dr. B. J. Whipp(英国・Leeds大学)と協議し,運動強度と時間の組み合わせを考慮する必要性,また知覚系の測定も行う必要性が認識されたので,次の実験を計画した。3段階の運動強度(低・中・高強度)での一定負荷運動で,それぞれのエネルギー消費がほぼ等しくなるような運動時間を設定し,運動中と後で,電気刺激に対する知覚ならびに痛みを感じる閾値と脳の情報処理能力(カラーワードコンフリクトテスト:CWCT)を測定し,運動前と比較した。知覚感覚閾値はすべての運動強度で,運動中,有意に低下した。さらに中・高強度運動では,運動直後もその状態が継続した。痛み感覚閾値は,中・高強度運動で同様に,運動中に有意な低下を示し,運動直後も継続した。情報処理能力は必ずしも仮説に反して,CWCTの正答率が運動強度による違い(影響)は特に認められなかった。これらの結果は,運動強度が増大するにつれて,上位脳の活動が運動に占有されてくる度合いが大きくなり,痛みの処理までできなくなるという仮説は支持するものであったが,このことと上位脳の情報処理能力への影響は必ずしも同じように起こるというわけではなく,脳の有する複雑さと,今後のさらなる研究の必要性を示した。低強度での定常状態の自転車運動中,すなわち生体内部の求心性情報はほぼ一定になっていると仮定される状況下で,視覚による走行勾配感覚変動を付加すると,生体がどのような応答を起こすかについて検討した。結果として,一定負荷の定常状態運動であるにもかかわらず,坂道走行勾配感覚をサイン波状に変動させると血圧や心拍数といった循環諸変量に変動が生じ,求心性情報の付加が生体応答に影響を及ぼすことが明らかになった。次に,より実際的な立場から,最大運動のパフォーマンスに対する視覚的な坂道走行勾配感覚の影響を検討した。ほぼ2-3分で疲労困憊になる運動強度の自転車エルゴメータ運動を、被験者は前方の大型スクリーンに映写された道路面走行動画を見ながら疲労困憊まで行った。提示した視覚的条件は,道路面が終始平坦な動画である対照条件,運動の終盤に平坦から走行角度が徐々に上っていく上昇条件,徐々に下がっていく下降条件の3種類であった。運動前にSTAIを尋ねた。運動中の生体応答として,ガス交換諸変量や心拍数を連続測定した。運動終了後に,対照条件に対する上昇・下降両条件での主観的な運動遂行感覚を質問した。結果は,走行勾配感覚提示の違いが最も大きいと想定された上昇条件と下降条件での運動継続時間を比較したところ,有意な差はなかった。主観的な運動遂行感覚(相対的に楽に感じるか)が,被験者によって上昇・下降の両条件間で異なったため,「楽に感じた条件(E条件)」と「きつく感じた条件(H条件)」に分けて運動継続時間を比較した。その結果,E条件はH条件に比べて,運動継続時間が有意に延長した。疲労困憊時の生理的応答には大きな違いは見られなかった。これらのことにより,最大努力の自転車こぎ運動時において,走行面勾配という視覚的感覚を人為的に変化させると,運動パフォーマンスに変化の生じることが示唆された。

これらの結果は,運動強度が増大するにつれて,上位脳の活動が運動に占有されてくる度合いが大きくなり,痛みの処理までできなくなるという仮説は支持するものであったが,このことと上位脳の情報処理能力への影響は必ずしも同じように起こるというわけではなく,脳の有する複雑さと,今後のさらなる研究の必要性を示した。
ルテニウム(II)および(III)多核錯体の合成と諸性質の研究

酸化物イオンとカルボン酸イオンとで架橋したRu複核,三核錯体は,骨格構造を保持したまま3ないし4個の一電子酸化還元過程を示す.この錯体を基にしてさらに多段階の酸化還元過程を示すディスクリ-トな錯体を合成できれば,基礎的ばかりでなく応用面からみても有用な物質の開発につながる.本研究では,二つのアプロ-チでそのような多核Ru錯体の開発をねらった.1.三核錯体の連結による多段階,多電子系の開発.オキソーアセタト架橋三核錯体をピラジン(pz)で架橋した一般式が次のように表わされる三核錯体の二量体,[{Ru_2(μ_3ーO)(μーCH_3COO)_6(L)_2}(μーpz){Ru_2(μ_3ーO)(μーCH_3COO)_6(L)_2}]^<2+>(Lはピリジン誘導体),をいくつか合成した.これらは8電子系で少なくとも6個の酸化還元過程が観測された.各三核ユニットはRu_3の形式酸化数が(II II III)から(III IV IV)までの状態を取るが,pz架橋を通しての相互作用により還元側の電位に分裂が起こり,その程度はピリジン誘導体LのpK_aが大きいほど大きかった.また,異なるpy誘導体を含む二量体の合成にも成功した.このものは,二つの三核錯体の酸化数が異なる二量体の安定領域が大きいので,定電位電解吸収スペクトルを測定することが出来,(II II III)ー(II III III)型二量体で両三核ユニット間の相互作用を示す新しい近赤外部吸収帯を観測できた.2.酸化還元活性配位子を含む三核錯体. NーMethylー4,4'ーbipyridinium ionをL^+とする三核錯体を合成した.この錯体は,各配位子の2電子過程を含む10電子系で少なくとも7つの可逆な酸化還元過程を示した.また三核錯体骨格を通じての配位子の酸化還元過程の分裂が観測された.この分裂は対応するRh三核錯体では見られなかった.またこのRu三核錯体は,配位子との電荷移動吸収帯で著しい溶媒依存性を示した.以上,当初目的としたいくつかの錯体のうち特に酸化還元反応性に特徴を持つ新しい数種のRu多核錯体の合成に成功した.酸化物イオンとカルボン酸イオンとで架橋したRu複核,三核錯体は,骨格構造を保持したまま3ないし4個の一電子酸化還元過程を示す.この錯体を基にしてさらに多段階の酸化還元過程を示すディスクリ-トな錯体を合成できれば,基礎的ばかりでなく応用面からみても有用な物質の開発につながる.本研究では,二つのアプロ-チでそのような多核Ru錯体の開発をねらった.1.三核錯体の連結による多段階,多電子系の開発.オキソーアセタト架橋三核錯体をピラジン(pz)で架橋した一般式が次のように表わされる三核錯体の二量体,[{Ru_2(μ_3ーO)(μーCH_3COO)_6(L)_2}(μーpz){Ru_2(μ_3ーO)(μーCH_3COO)_6(L)_2}]^<2+>(Lはピリジン誘導体),をいくつか合成した.これらは8電子系で少なくとも6個の酸化還元過程が観測された.各三核ユニットはRu_3の形式酸化数が(II II III)から(III IV IV)までの状態を取るが,pz架橋を通しての相互作用により還元側の電位に分裂が起こり,その程度はピリジン誘導体LのpK_aが大きいほど大きかった.また,異なるpy誘導体を含む二量体の合成にも成功した.このものは,二つの三核錯体の酸化数が異なる二量体の安定領域が大きいので,定電位電解吸収スペクトルを測定することが出来,(II II III)ー(II III III)型二量体で両三核ユニット間の相互作用を示す新しい近赤外部吸収帯を観測できた.2.酸化還元活性配位子を含む三核錯体. NーMethylー4,4'ーbipyridinium ionをL^+とする三核錯体を合成した.この錯体は,各配位子の2電子過程を含む10電子系で少なくとも7つの可逆な酸化還元過程を示した.また三核錯体骨格を通じての配位子の酸化還元過程の分裂が観測された.この分裂は対応するRh三核錯体では見られなかった.またこのRu三核錯体は,配位子との電荷移動吸収帯で著しい溶媒依存性を示した.以上,当初目的としたいくつかの錯体のうち特に酸化還元反応性に特徴を持つ新しい数種のRu多核錯体の合成に成功した.
大脳辺縁系-視床下部系における情動・記憶・免疫機能の行動・細胞・分子生物学的研究

I.空間・場所情報の統合機構ラットに脳内自己刺激を報酬として,i)ランダムな歩行移動(RRPST),およびii)場所認知に基づく2つの場所間の往復移動(PLT)を行なわせ,海馬体ニューロン活動と歩行移動中の物理的因子(移動スピード,移動方向,および移動回転角度)との相関を解析した。その結果,PLT課題ではRRPST課題と比較して,すべての物理的因子に対する海馬体ニューロンの応答選択性が増加し,課題要求性により,より重要な情報に応答性が能動的にシフトしていることが示唆された。また,サルにジョイ・スティックを操作させ,i)サル用自動車を能動的に実験室(実空間)内を移動させる課題,ii)自動車の位置を固定した状態で,液晶画面(仮想空間)上でポインターを移動させる課題に対する海馬体ニューロンの応答様式を解析した。その結果,サル海馬体および海馬傍回には実験室内の特定の場所あるいは液晶画面上の特定の位置で活動が上昇する場所識別ニューロンが存在することが明らかになった。さらに,これら場所識別ニューロンの多くは,各課題で異なる応答様式を示し,各課題にごとに異なるニューロン集団により実空間あるいは仮想空間が符号化されていることが判明した。II.情動の発現・抑制機構ラット視床背内側核(MD)および前部帯状回(AC)からニューロン活動を記録し,報酬および罰と連合した視覚,または聴覚刺激(要素刺激),および要素刺激を組合わせた複合刺激(視覚-聴覚刺激の同時呈示:構成刺激)に対するニューロンの応答性を解析した。その結果,MD内側部には報酬と連合した感覚刺激の認知,および感覚刺激と報酬の連合形成に関与するニューロンが,MD外側部には行動学習(リック運動)に関与するニューロンが局在することが明らかになった。また,AC前腹側部には報酬と連合した感覚刺激の認知,および感覚刺激と報酬の連合形成に関与するニューロン(条件刺激関連ニューロン)が,AC後背側部には行動学習(リック運動)に関与するニューロンが局在することが明らかになった。III.脳-免疫相関の中枢機構ラットに反復寒冷ストレスを負荷すると,i)摂食量は増加するにもかかわらず体重増加率が減少し,ヒスチジンに対する味覚嗜好性が亢進する,ii)視床下部内側視索前野における免疫サイトカイン(IL-1β)のmRNA発現量が増加し,それにつれてGnRHのmRNA発現量が減少することが判明した。また,i)同ストレスを負荷したラットの視床下部外側野および腹内側核ニューロンの自発放電活動がそれそれ増加および減少し,ii)感覚刺激-報酬連合課題の予告音期および摂取期に非識別応答を示すニューロンの割合が増加した。これら自発放電頻度の変化は,それぞれの領域におけるIL-1βのmRNA発現の減少および増加と対応関係にあることが判明した。これら自発放電頻度の変化は,それぞれの領域におけるIL-1βのmRNA

発現の減少および増加と対応関係にあることが判明した。I.空間・場所情報の統合機構ラットを用いた実験では,ラットに脳内自己刺激を報酬として,i)ランダムな歩行移動(RRPST),およびii)場所認知に基づく2つの場所間の往復移動(PLT)を行なわせ,海馬体ニューロン活動と歩行移動中の物理的因子(移動スピード,移動方向,および移動回転角度)との相関を解析。その結果,PLT課題ではRRPST課題と比較して,すべての物理的因子に対する海馬体ニューロンの応答選択性が増加し,課題要求性により,より重要な情報に応答性が能動的にシフトしていることが示唆された。サルを用いた実験では,サルにジョイ・スティックを操作させ,i)自動車の位置を固定した状態で,液晶ディスプレイ上でポインターを移動させる課題,ii)自動車および液晶ディスプレイ上のポインターを連動させて明視野または暗視野下で自動車を移動させる課題の2種類の課題を制御するコンピューター用ソフトウエアの作製を完了し,現在サルに上記3種類の課題に対する訓練を行っている。II.情動の発現・抑制機構ラット視床背内側核から単一ニューロン活動を記録し,報酬および罰と連合した視覚,または聴覚刺激(要素刺激),および要素刺激を組合わせた複合刺激(視覚-聴覚刺激の同時呈示:構成刺激)に対するニューロンの応答性を解析した。その結果,MD内側部には報酬と連合した感覚刺激の認知,および感覚刺激と報酬の連合形成に関与するニューロンが,MD外側部には行動学習(リック運動)に関与するニューロンが局在することが明らかになった。III.脳-免疫相関の中枢機構本年度は,反復寒冷ストレスの生理学的ならびに行動学的影響を明らかにするため,ラットにSARTストレスを負荷し,反復寒冷ストレスの摂食量,溶液(水,0.9%食塩水,ヒスチジンを含む6種類のアミノ酸溶液)摂取量,および体重増加に対する影響を解析した。その結果,反復寒冷トレス下では,摂食量は増加するにもかかわらず体重が減少し,ヒスタミンの前駆物質であるヒスチジンに対する味覚嗜好性が亢進することが判明した。1.空間・場所情報の統合機構サルにジョイ・スティックを操作させ,i)サル用自動車を能動的に移動させる課題,ii)自動車の位置を固定した状態で,液晶ディスプレイ上でポインターを移動させる課題に対する海馬体ニューロンの応答様式を解析した。その結果,サル海馬体および海馬傍回から記録した389個のニューロンのうち、166個が実験室内の特定の場所あるいは液晶ディスプレイ上の特定の位置でニューロン活動が上昇した。また,多くのニューロンは,各課題で異なる応答様式を示し,各課題にごとに異なるニューロン集団により実あるいは仮想空間がコードされていることが判明した。これらのことから,海馬体における情報表現が多重マップ構造になっていることが示唆される。2.情動の発現・抑制機構ラット前部帯状回(AC)から単一ニューロン活動(インパルス放電)を記録し,要素/構成刺激-報酬連合課題に対するニューロンの応答様式を解析した。
〈未来の災害〉がもたらす被災前地域破壊を視野に入れた事前復興のアクションリサーチ

近い将来に津波被害が想定されている沿岸部地域のコミュニティの多くは、従前から人口減少による少子高齢化、過疎化が進んでいる。こうした状況に対応するために、本研究では、徳島県沿岸部地域のコミュニティを主なフィールドにして、住民主体の地域再生のアクションプランの作成のためのワークショップ・メソッドである「四面会議システム」を導入し、これを導入したコミュニティが、いかにして復興・減災のためのアクション・プランづくりを行い、それを実行したか、一連のプロセスについて、実践的な調査を行なった。東日本大震災の被災状況を受けて、近い将来に発生が予測されている南海トラフ巨大地震による津波想定が見直された。その結果、被災が想定されている沿岸部地域では、人口が流出し、企業・工場などが内陸部へ移転するなど、地域の脆弱化が進んでいる。さらにこうした地域では、従前から人口減少による少子高齢化、過疎化が進んでいる。つまり、〈未来の災害〉が皮肉なことに地域破壊を進めているのである。こうした状況に対応するために、本研究では、徳島県松茂町、海陽町等を主なフィールドにして、事前復興の実践的な取り組みを行っている。研究手法としては、鳥取県智頭町の約30年にわたる地域復興の実践によって開発されてきた「四面会議システム」を導入している。平成27年度は、徳島県でのアクションリサーチを中心に、鳥取県智頭町をはじめとして、「四面会議システム」を導入している国内外の実践例の調査を行った。フィールドとして設定している徳島県での現地の住民、行政、社会福祉協議会との会合を重ねて、連携は順調に進んでいる。過去の地震・津波災害に関する基礎資料の収集、研究手法である「四面会議システム」の先進地である鳥取県智頭町での取り組みの調査、さらに海外での実践例の調査を行うなど、おおむね順調に進んでいる。東日本大震災の被災状況を受けて、近い将来に発生が予測されている南海トラフの巨大地震による津波想定が見直された。その結果、被災が想定されている沿岸部地域では、人口が流出し、企業・工場などが内陸部に移転するなど、地域の脆弱化が進んでいる。つまり、<未来の災害>が皮肉なことに地域破壊を進めているのである。こうした状況に対応するために、本研究では、徳島県松茂町、海陽町などを主なフィールドとして、事前復興の実践的な取り組みを行っている。研究手法としては、鳥取県智頭町の約30年に渡る地域復興の実践によって開発されてきた「四面会議システム」を導入している。平成28年度は、昨年度に引き続き、徳島県でのアクションリサーチを中心に、鳥取県智頭町をはじめとして、「四面会議」を導入している国内外の実践例の調査を行った。フィールドとして設定している徳島県での現地住民、行政、NPOとの会合を重ねて、連携が順調に進んでいる。また、現地住民の主体的な活動が、徐々に活発化し始めており、今後の展開が期待される。つまり<未来の災害>が皮肉なことに地域破壊を進めているのである。平成29年度は、昨年度に引き続き、徳島県でのアクションリサーチを中心に、鳥取県智頭町をはじめとして、「四面会議」を導入している国内外の実践例の調査を行った。本研究では、住民、行政、社協など現地の主体と大学の研究者や専門家との連携が不可欠である。今後は、さらに連携を強化するとともに、より深い成果を出すために、フィールドの状況に応じて、より集中的な調査をしていく予定である。また、東北の被災地の経験を活かすための工夫を取り入れていく予定である。当初の計画通り、住民、行政、NPOなどと連携しながら、住民の主体的な事前復興の取り組みが進んできた。特に、平成27年度末より、調査対象地区の住民の主体的な取り組みが活発化している状況にある。その活動の展開のプロセスを引き続き調査、フォローを行なうとともに、時間的経過の側面から補足調査を行なっていく。社会学本研究は、現地でのアクションリサーチを中心に構成されており、助成金はほぼ旅費として計上している。今年度は、フィールドである徳島県の過去の災害に関する基礎資料の収集や、現地の住民、行政、社協との連携を進めることを中心に行い、旅費が多く必要となる現地での本格的な実践的調査は次年度に集中的に行うことになったため。

アクションリサーチのモデル地区での住民の主体的活動が、ようやく活発化し始めており、今後の経過をフォローする必要があり、平成29年度に調査を実施することとしたため、未使用額が発生した。今年度は、研究計画のうち、費用があまりかからない作業については予定以上に順調に進んだたため、次年度はその分、費用の必要な現地での長期的かつ複数回の調査を中心に実施することで、研究計画を遂行する予定である。今後の経過をフォローするために、2回程度の現地への旅費として使用する予定である。
高原子番号多価イオンを用いる高効率水の窓Ｘ線帯域放射光源の開発

高原子番号多価イオンを用いる高効率水の窓X線帯域放射光源の開発を行った.これらの光源は,リソグラフィーやバイオイメージングへの適用を考えているものである.本研究では高い原子番号の元素(重元素)多価イオンから放射されるunresolved transition array (UTA)スペクトル構造を最適化し,高出力水の窓軟X線光源を実現するための指針を得ることにした.光源出力エネルギーおよび変換効率の最適化を図ることを目指して,本年度の研究を進めることにした.光源だけでなく,反射光学系を用いた生体顕微鏡を構築する光学設計にも着手し,生体組織や細胞のシングルショット撮影への設計へのガイドラインも明らかにすることにした.光源の最適化については,変換効率のレーザー強度,レーザーパルス幅,レーザー波長依存性等を観測することによって,100μJ以上の出力を達成することを進めたが,放射スペクトル構造の最適化計算に時間を要することになった.エネルギー計測システムは構築したものの,100μJの出力を測定するところまでは至っていない.これは,レーザーの波長を最適化する必要に迫られているからである.具体的には,重元素プラズマの光学的厚みを小さくするために,低密度プラズマ,すなわち,長波長レーザーの開発が必要である事を示唆している.一方,ターゲット開発は順調に進み,ドットターゲットなる体積制限ターゲットを開発することができた.本件については,投稿準備中である.生体顕微鏡を構築するための光学設計を行うことにしていた.この件については,具体的に装置を開発する初期段階に着手することができた.光源との接続試験は,本研究計画ではなかったことであるが,現在は,光源,光学系の接続試験をするまでに至っており,計画よりも早く研究が進んでいる.高原子番号多価イオンを用いる高効率水の窓X線帯域放射光源の開発を行った.これらの光源は,リソグラフィーやバイオイメージングへの適用を考えているものである.本研究では高い原子番号の元素(重元素)多価イオンから放射されるunresolved transition array (UTA)スペクトル構造を最適化し,高出力水の窓軟X線光源を実現するための指針を得ることにした.高強度レーザープラズマベースのコンパクトで帯域放射の高効率水の窓(波長24 nm)X線光源を実現し,高効率かつ高出力のX線により生体細胞をフラッシュ撮影できる卓上型顕微鏡を開発することにより,研究室レベルでの生命科学を飛躍的に向上させることを目的として,研究を進めている.特に,水の窓領域での高効率X線光源を実現するために,線放射ではなく帯域放射を用いることによって,レーザーから水の窓X線への変換効率0.1%以上を実現させることを目標としており,そのためにビスマスプラズマ高輝度光源について二重パルス照射法による追加熱や,他の元素での光源の可能性について研究を進めた.Biに変わる別の材料についても調べた.その結果,Zrを用いると,多層膜鏡との光学的結合も良く,最適レーザー強度も下げつつ,それなりの出力も確保できることが分かった.水の窓波長域の軟X線顕微鏡は「生きた」生物細胞などの含水試料が高い空間分解能で観測することが可能である.一方で,この領域の明るい小型光源は未だに実現されておらず,大型装置を使わざるを得ず,研究時間と手法が極めて限定されている.本研究では,高強度レーザーを励起源とするプラズマベースの小型・高効率のバンド放射の水の窓X線フラッシュ光源を実現するための、プラズマ光源を最適化することを目的とした.重元素プラズマからの放射スペクトルの原子番号依存性を明らかにした.それぞれの最適レーザー強度は異なるが,NdからBiまでの各種ターゲットからのUTA放射スペクトルを観測した.それぞれのスペクトルは約1 nmの帯域幅を有しており,原子番号の増加と共にピーク波長は短波長化した.定性的にはn = 4ーn = 4(Δn = 0)遷移のピーク波長は一致している.水の窓軟X線領域(波長:2.3 4.4 nm)の積分を放射エネルギーとみなし,放射エネルギーのレーザー強度依存性をまとめた.このとき,時間積分スペクトルは,回折格子の回折効率および背面照射型X線CCDカメラの感度補正も行った.ZrやMoは,AuBiよりも放射強度は大きいことが分かった.従って,Zrなどは,水の窓軟X線光源の元素の候補になり得ることが分かった.水の窓軟X線顕微鏡に用いることができる可能性がある.また,原子コードの一つのFACを用いて,Zrの多価イオンのgA値を計算した.多価イオンでは,水の窓軟X線領域に発光を持つことが分かった.今後は,Cowan, Grasp, HULLACなどの異なる原子コードでもgfやgAを評価し,放射流体シミュレーションに組み込み,実験結果と比較検討を行うことにしている.レーザー応用光源開発では,軟X線の出力が100μJに達していないが,光源を高効率化するための指針を得ることはできて,中赤外レーザーを開発すればよいことが明らかになったことから,有効なデータは得られている.軟X線顕微鏡の光学設計を目標にしていたが,光学設計にとどまらず,具体的に装置開発に着手することができ,その点で大きく進展している.