hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
廃用性萎縮筋に対する熱刺激を用いた新たな筋傷害の予防方法の開発に関する実験的研究

ギプス固定後の再荷重で引き起こされる下腿三頭筋の筋傷害に対して,再荷重2日前よりプレコンディショニングとして熱刺激を48時間毎に繰り返し行うことがその発生に与える影響について検討した.その結果,ギプス固定後に48時間毎に繰り返し行う熱刺激では,再荷重後に繰り返し与えられる伸張負荷などのストレスに対する,長期的な筋傷害の予防効果は得られない可能性が考えられた.ギプス固定後の再荷重で引き起こされる下腿三頭筋の筋傷害に対して,再荷重2日前よりプレコンディショニングとして熱刺激を48時間毎に繰り返し行うことがその発生に与える影響について検討した.その結果,ギプス固定後に48時間毎に繰り返し行う熱刺激では,再荷重後に繰り返し与えられる伸張負荷などのストレスに対する,長期的な筋傷害の予防効果は得られない可能性が考えられた.廃用性筋萎縮の治療では,運動負荷によって起こる筋傷害を予防しつつ,萎縮の早期回復を図ることが望ましい.本年度は,熱刺激によって骨格筋内に発現するストレスタンパク質であるHeat shock protein(HSP)に着目し,廃用性萎縮筋に対する安全かつ効果的な筋萎縮治療方法と新たな筋傷害の予防方法の開発を目的に以下の予備実験を行った.1.繰り返しの熱刺激による骨格筋内HSP70の発現状況についてラットヒラメ筋を対象に,24時間毎に繰り返し与えられる熱刺激によって,骨格筋内のHSP70発現量が変化するのかを検討した.その結果,1回の熱刺激を加えた時のみ,無処置のヒラメ筋と比べて有意なHSP70の発現を認めた.このことから,骨格筋に対して24時間毎に繰り返し熱刺激を加えても骨格筋内にHSP70が発現されないため,24時間以上の間隔を空けて熱刺激を加える必要があることが推察された.2.熱刺激によるデキサメタゾン誘導性の筋萎縮の進行抑制効果について熱刺激がどのような細胞内メカニズムを介して筋萎縮の進行を抑制するのかを探る手始めとして,培養骨格筋細胞に熱刺激を負荷し,デキサメタゾン誘導性の筋萎縮の進行抑制効果について形態学的に検討した.その結果,培地へのデキサメタゾン添加により筋管細胞の横径が細くなる筋萎縮様の現象が観察され,その萎縮様変化は熱刺激の負荷により抑制できることを確認した.今後は,本実験モデルを用いて熱刺激による筋萎縮の進行抑制に関わる細胞内メカニズムを解明していき,筋萎縮の予防や回復促進を目的とした科学的根拠に基づく治療方法の確立に繋げたい.廃用性筋萎縮の治療では,運動負荷によって起こる筋傷害を予防しつつ,萎縮の早期回復を図ることが望ましい.本年度は,熱刺激によって骨格筋内に発現するストレスタンパク質であるHeat shock protein(HSP)70に着目し,廃用性萎縮筋に対する安全かつ効果的な筋萎縮治療方法と新たな筋傷害の予防方法の開発を目的に以下の実験を行った.【目的】ギプス固定後の再荷重で引き起こされる下腿三頭筋の筋損傷に対して,再荷重2日前よりプレコンディショニングとして熱刺激を48時間置毎に繰り返し行うことが筋傷害の発生におよぼす影響を検討した.【方法】ラットを通常飼育の群と通常飼育にて熱刺激のみを行う群,両側足関節を4週間ギプス固定する実験群に振り分け,実験群はさらにギプス固定終了の2日前より48時間毎に熱刺激を行う群と熱刺激は行わず同様に再荷重を開始する群に分けた.検索時期は再荷重開始から0,3,7日目とし,ヒラメ筋を材料にHsp70含有量と壊死線維の発生頻度,ならびに筋線維横断面積の分布状況を比較した.【結果および考察】ギプス固定後の再荷重で起こる筋傷害は,再荷重から3日目に最も顕著となり,その後の経過は回復する傾向にあった.一方,再荷重開始の2日前より48時間毎に繰り返し熱刺激を行うと,再荷重後のラットヒラメ筋内にHsp70が恒常的に発現し,再荷重から3日目の筋傷害が軽減されることを確認した.しかし,その後の経過をみると,再荷重から5日目に新たな筋傷害の発生が認められた.このことから,ギプス固定後に48時間毎に繰り返し行う熱刺激では,再荷重後に繰り返し与えられる伸張負荷などのストレスに対する,長期的な筋傷害の予防効果は得られない可能性が考えられた.また,再荷重前の熱刺激による筋傷害の予防効果は,HSP70以外の要因が影響している可能性も示唆された.
がん幹細胞及びがん細胞を標的とするα線放出核種を用いた膵がんの新規治療法開発

α線は組織内の飛程が短いため正常細胞の障害が少なく生物学的効果の優れた特性を有するため、癌治療に有効である。サイクロトロンで製造可能な211At(α線飛程:55-70μm)標識抗体による難治性腫瘍の治療開発を目標とする研究である。本研究ではがん幹細胞に発現するタンパクを認識する抗体に211Atを標識し、標識抗体の評価を行った。125I標識抗体および211At標識抗体を作成し、抗原を発現するがん細胞株を移植して作成した腫瘍モデルにおける体内動態と腫瘍に対する親和性を比較して211At標識抗体の有用性に関する基礎検討を行った。ヒト膵癌細胞(BxBC-3,PANC-1,MIA-PaCa)と白血病細胞(U937)におけるヨウ素標識抗体の取り込みをin vitroで評価し、高い取り込みを示したU937細胞株を移植した担癌モデルマウスにおける125I標識抗体および211At標識抗体の体内動態を検討した。211At標識抗体はPBSおよびマウス血漿中で安定であることを確認した。担癌モデルマウスに125I標識抗体および211At標識抗体を投与し、投与24時間後までの各群のマウスをイソフルラン麻酔下で安楽死させ、血液ならびに主要臓器と腫瘍を摘出して重量と放射能を測定し、集積を%ID/gで定量した。その結果、211At標識抗体の体内分布は125I標識抗体の体内分布と類似しており、腫瘍への集積も相同であった。本抗体はIgGであるため血中クリアランスが遅く、211Atの物理学的半減期7時間に近い6時間後の時点でも血漿中に残存する標識抗体は高い値であった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。がん幹細胞に発現するCXCR4に対するモノクローナル抗体を作製し、α線核種標識抗体による癌治療の有用性を明らかにすることを目的として研究を実施した。がん幹細胞に発現するCXCR4に対するモノクローナル抗体(アイソタイプ:IgG3)を作製した抗体にクロラミンT法で125Iを標識し、125I標識抗体の性状評価を行った。放射化学的収率65.3%で標識抗体が得られたが、多量体画分が含まれていることが確認された。UVのピーク自体には標識前と比較して変化がないため、標識操作による抗体へのダメージはないと考えられたが、抗体活性については不明であった。PD-10カラムで分離しHPLCで分析した結果、放射化学的純度87.5%で精製された。37°C、0.1Mリン酸緩衝液中で24時間インキュベートした後も90%以上の放射能が抗体画分に存在し、標識抗体は安定であることを確認した。細胞のアッセイ等、抗体の親和性が維持されているかを検討する必要があるが、多量体画分が含まれていることから、抗体活性に問題のあることが容易に想像できたため、新たな抗体の作製に着手した。中型サイクロトロン(MP-30)を用いて、209Bi(α, 2n)211At反応で治療用のα線放出核種211Atを製造した。。γ線スペクトル分析により、娘核種の毒性が問題となるAt-210の混入がなく、医療応用に適した品質と初期検討に供しうる生産量であることを確認した。平成28年度は、抗体の作製ならびに125I標識抗体の性状評価と211Atの製造に重点を置いて研究を実施した。まずCXCR4に対するモノクローナル抗体(アイソタイプ:IgG3)を作製した。サイズ排除HPLC(SE-HPLC)での分析および125I標識抗体の検討を行った、その結果、まず抗体を分析すると、多量体が観察され、抗体画分は50%以下であった。通常の方法でRIを標識したところ、65.3%で標識抗体が得られたが、多量体を含むものであった。精製後、純度87.5%の標識抗体が得られた。また標識抗体の安定性は24時間後91.8%と良好であった。次に211Atの製造についての研究を実施した。中型サイクロトロンで28 MeVに加速したα粒子のエネルギーを28 MeV未満に制御して209Biターゲットに照射し、209Bi(α, 2n)211At反応で211Atの製造を実施した。照射終了時点で1.5 GBqの211Atを製造した。この時、半減期が比較的長く毒性が強い210Poを娘核種とする210Atのピークは認められなかった。また、製造や精製に携わった作業従事者の全身計測を実施し、内部被ばくは検出されなかった。これらのことから標的RI治療の非臨床研究に使用可能な品質と数量の211Atを製造できることが確かめられた。本研究の主要な実施項目ではないが、これまでの経験で問題となっていたターゲットの冷却を考慮し、ターゲットの性状や照射法等の最適化について検討した。また精製法についても検討し最適化の検討を行った。製造過程の安全性については、作業従事者の全身計測で内部被ばくは検出されなかったが、設備ならびに構造上で懸念が全くないとは言えないため、211Atの精製・測定過程での被ばくの可能性を考慮して、安全性を万全にする施設整備を平成28年度中に行うこととした。

α線は組織内の飛程が短いため正常細胞の障害が少なく生物学的効果の優れた特性を有するため、癌治療に有効である。サイクロトロンで製造可能な211At(α線飛程:55-70μm)標識抗体による難治性腫瘍の治療開発を目標とする研究である。本研究ではがん幹細胞に発現するタンパクを認識する抗体に211Atを標識し、標識抗体の評価を行った。125I標識抗体および211At標識抗体を作成し、抗原を発現するがん細胞株を移植して作成した腫瘍モデルにおける体内動態と腫瘍に対する親和性を比較して211At標識抗体の有用性に関する基礎検討を行った。ヒト膵癌細胞(BxBC-3,PANC-1,MIA-PaCa)と白血病細胞(U937)におけるヨウ素標識抗体の取り込みをin vitroで評価し、高い取り込みを示したU937細胞株を移植した担癌モデルマウスにおける125I標識抗体および211At標識抗体の体内動態を検討した。211At標識抗体はPBSおよびマウス血漿中で安定であることを確認した。担癌モデルマウスに125I標識抗体および211At標識抗体を投与し、投与24時間後までの各群のマウスをイソフルラン麻酔下で安楽死させ、血液ならびに主要臓器と腫瘍を摘出して重量と放射能を測定し、集積を%ID/gで定量した。その結果、211At標識抗体の体内分布は125I標識抗体の体内分布と類似しており、腫瘍への集積も相同であった。本抗体はIgGであるため血中クリアランスが遅く、211Atの物理学的半減期7時間に近い6時間後の時点でも血漿中に残存する標識抗体は高い値であった。211At標識抗CXCR4抗体の抗腫瘍効果を評価する際には、腫瘍組織だけではなく他の臓器への211At標識抗CXCR4抗体の分布も評価する必要がある。また副作用についても事前に動物実験で評価する必要がある。その際に211At標識抗CXCR4抗体から解離したフリーの211Atの体内動態の評価も必須である。そのため本研究では、まず正常マウスにおけるフリーの211Atの体内動態を測定した。イソフルラン麻酔下で正常マウスに211Atを投与し、投与5分、1時間、3時間、6時間、24時間(後にイソフルラン麻酔下でマウスを屠殺し、主要な臓器を摘出して重量と放射能を測定した。その結果、血液、血漿、心臓、脾臓、膵臓、小腸、大腸、腎臓、副腎、肝臓、骨および褐色脂肪への211At集積は時間とともに減少した。胃および精巣への211At集積は1時間と3時間で最も高く、その後時間とともに減少した。顎下腺では投与6時間で最も高い集積を示した。甲状腺への211At集積は時間とともに増加した。筋肉、白色脂肪、脳では低い211At集積を示した。次に、125I標識抗CXCR4抗体(以下、ヨウ素標識抗体)を作成して基礎的な解析を行った。種々のがん細胞株の中でヨウ素標識抗体の取り込みが高い細胞を選別し、その細胞を移植した担癌モデルマウスにおける腫瘍の免疫染色を行った。抗体の免疫染色によりがん細胞における抗原発現レベルを調べ、細胞膜に高い抗原発現を示す細胞株を同定した。さらに、担癌モデルマウスにヨウ素標識抗体を投与し、投与6時間後に腫瘍と主要な臓器を摘出して重量と放射能を測定したところ、ヨウ素標識抗体は腫瘍に高集積し腫瘍/筋肉比は約18倍であった。がん幹細胞をい標的とした211At標識抗CXCR4抗体(以下、標識抗体)による治療の基礎検討を行う本研究において、標識抗体の抗腫瘍効果を評価する際には、腫瘍組織だけではなく他の臓器への標識抗体の分布も評価する必要がある。
地域高齢者を対象とした「老いと死の準備教育プログラム」の構築

全国の自治体(市区町村数1,741)に所属する保健師を対象に「老いと死の準備教育」に関する実態調査を実施した(有効回答率38.4%)。自治体における教育実施の必要性については61.7%があると回答していたが、実際に実施ありと回答した者は15.8%であった。今後の実施予定ありと回答した者も12.0%と低かった。実施上の問題として、実施方法が未確立とした者が89.7%と9割にものぼり、必要性を感じながらも具体的な根拠に基づく方法が未確立であるため、実施に至っていない実態が明らかとなった。本研究結果から、多死社会において、自治体レベルでの具体的なプログラムを早急に構築する必要性が明らかとなった。平成21年度は、まずは地域高齢者の主に老いの受容の様相とそれを促す背景要因を探るために、比較的老いの受容が上手くいっていると思われる農村集落の地域高齢者4名に対して聞き取り調査を実施した。そこで、地域高齢者の老いの受容としては、「個人の老いも、集落の高齢化も自然の流れとして受け止めている」という様相が明らかとなった。さらに高齢者が地域でいきいきと暮らすためには、老いの受容が中核的要因となっていることが明らかとなった。そして老いの受容を支えるものとして、結いを中心とした代を超えた手伝い合いといった集落に脈々と続いてきた相互扶助の精神、家族の絆、地域医療を支える町営診療所の存在があることであった。また、老いの受容を自然に促すものとしては、日々の生活の中で感動体験を持つこと、家庭内や集落内において役立ち感が持てること、役割を次の世代に譲りながらその一方で、現役続行の使命感を持ち続けることであった。生活の自立した一般の地域高齢者に対する、老いの受容の様相とその背景要因に関する先行研究は、ほとんど見当たらず、今回の調査によって、老いを受容するための支援に関して、相互扶助の精神を大切に育てる試みや、世代間伝達のできる異世代間交流の機会や場を意図的に作ることや、感動体験に繋がる楽しみや仲間作りの仕掛けや環境整備といった地域づくりの必要性に対する示唆を得られたことは大きな意義であったと思われる。平成22年度は、平成21年度の研究成果の発表を随時行っていくと共に、当初、平成21年度の実施計画にあげていたように、上記の結果を踏まえた「老いと死の準備教育のプログラム」を検討し、対象となる一地区に対して、プログラムの実施を試みる。平成23年度は、地域高齢者の老いの受容過程と影響要因を探るために、比較的老いの受容が上手くいっていると思われる農村集落の地域高齢者(90歳前後)4名に対して聞き取り調査を実施し、分析はKJ法を用いた全体分析を行った。そこで、地域高齢者の老いの受容過程は、まず身体的な衰えや役割喪失によって生じる「老いの実感」に始まり、様々な喪失体験による挫折や葛藤を経て、現在の自己を肯定的に受け入れ、老化に伴う喪失に逆らうことなく生への執着を解き放つ作業を行う「執着からの解放」へと移行し、最終的には与えられた人生をまっとうしたいという心境に至る「人生の統合」へと進んでいた。老いの受容過程の中核となるものは「執着からの解放」であり、この促進要因として「社会的存在の実感」や「医療や介護への安心感」、「日常を楽しむ」といったものがあり、阻害する要因として「継承の危惧」があると考えられた。生活の自立した一般の地域高齢者に対する、老いの受容過程とその影響要因に関する先行研究は、ほとんど見当たらず、今回の調査によって、豊かな老いを生きるための重要なポイントとして、人生の最後まで社会との関係を持ち続けること、医療や介護への安心感が持てること、日常を楽しむことのできる心境になれることがあげられた。これらの条件を満たすために、コミュニティーのあり方として、高齢者が楽しめる交流の機会をつくり、高齢者が主体となれる地域の伝統や文化の継承の機会をつくり、回覧板を回すときなどのちょっとした機会にも声かけすること等が地域の一員であることの実感につながるので、このような地域づくりの必要性に対する示唆を得られたことは大きな意義であったと思われる。平成26年度は、前年度までに調査した結果(1地域高齢者の主に老いの受容の様相とそれを促す背景要因、2地域高齢者の老いの受容過程と影響要因)の成果報告のための作業を引き続き行った。また、老いと死の準備教育の一般の地域高齢者に対する具体的な支援方法が確立しておらず、実際の介入例の報告もほとんどみられないことから、自治体における地域高齢者を対象とした「老いと死の準備教育プログラム」に対する実態と必要性の認識、今後の展開の可能性を明らかにするための全国の自治体を対象としたアンケート調査を実施するための準備を行った。新規対象地域の決定には至ってはいないが、いくつかの自治体の保健師に相談をかけているところである。全国の自治体(市区町村数1,741平成27年4月1日現在)に所属する、高齢者保健福祉分野または介護分野の担当保健師(代表者1名)を対象に実態調査行った。回収数670で有効回答数699により、有効回答率が38.4%であった。回答者の所属は介護部門が67.0%と多く、40代が38.1%と最も多かった。所属する自治体の人口規模が1万3万人が23.5%と最も多かった。高齢化率は2530%、3035%がそれぞれ29.0%であり、我が国の高齢化率より高い自治体からの回答が多くみられた。

自治体の形態では、農村32.3%、ついで、市街地近郊23.2%であった。自治体におけるプログラム実施の必要性については61.7%がとても感じる、まあまあ感じると回答していたが、実際に実施したことがあるについては15.8%であった。今後の実施予定の有無についても予定ありとした者が12.0%でわからないと回答した者が51.3%であった。実施する上での問題としては、やはり実施方法が確立されていないとした者が89.7%と9割にものぼり、ついで時間的余裕がない85.2%であり、必要性を感じながらも、その具体的な根拠ある方法が未確立であるため、実施できていない実態が明らかになった。また、プログラムを開始する時期として回答としては最も多いのが壮年期が46.2%、ついで学童期15.7%であり、本研究は老年期を対象としていたが、もう少し前から準備する必要性について回答した者が多かった。本研究期間では、地域高齢者に対して、実際のプログラムを適用し、検証することが困難であったが、本調査結果から、多死社会における、自治体レベルでの各ライフステージに応じた具体的なプログラムを早急に構築する必要性がより明らかになったと考える。全国の自治体(市区町村数1,741)に所属する保健師を対象に「老いと死の準備教育」に関する実態調査を実施した(有効回答率38.4%)。自治体における教育実施の必要性については61.7%があると回答していたが、実際に実施ありと回答した者は15.8%であった。今後の実施予定ありと回答した者も12.0%と低かった。実施上の問題として、実施方法が未確立とした者が89.7%と9割にものぼり、必要性を感じながらも具体的な根拠に基づく方法が未確立であるため、実施に至っていない実態が明らかとなった。本研究結果から、多死社会において、自治体レベルでの具体的なプログラムを早急に構築する必要性が明らかとなった。平成22年8月平成23年8月末まで育児休業による研究中断を行ったことで、対象地域と取り決めていた予定年限を越えてしまい、継続困難となり、加えて平成24年10月平成26年3月末まで再度、育児休業により研究を中断したため、計画が遅延している現状である。当初の計画を一部変更し、最終年度での研究の達成を目指し、遂行している段階である。27年度が最終年度であるため、記入しない。公衆衛生看護学今年度は最終年度であるため、地域高齢者を対象とした「老いと死の受容」を目指した市町村レベルでの支援に関する全国の実態について横断調査を計画し、早急に実施する。調査対象は、全国の自治体(平成27年3月25日現在全国自治体数1,724)を対象に郵送により配布・回収を実施する。調査内容は、自治体における地域高齢者を対象とした老いと死の受容についての支援の実態や実施している場合は具体的な展開方法、また支援のニーズや今後に向けて実施の可能性、併せて担当部局の保健師の認識とする。調査に合わせて、自治体名は公表しない旨を説明したうえで、先駆的に実施している自治体に対しては、実際に使用している資料や媒体の返送も依頼する。地域ブロック別、自治体規模別、高齢者割合別に結果を分析し、先駆事例を参考に市町村レベルでのポピュレーション・アプローチを前提とした「老いと死の準備教育プログラム」の必要性と今後の有効性について検討することで本研究の目的、計画を達成していく。
レーザー生成プラズマの連続化による大電流ビーム生成技術の開発

本研究は、レーザーイオン源で生成するパルスビームを連続化するための基礎的な研究として、2つのレーザーを用いて安定に連続してプラズマ生成可能なレーザー照射条件を明らかにすることを目的としている。今年度は1)レーザーのエネルギーとパルス幅の測定・制御、及び2)レーザー照射時間間隔を変えたプラズマ生成実験を行った。1)レーザーのエネルギー・パルス幅の測定・制御:2つのレーザーによって同じ特性のプラズマを生成するには、レーザーのパルス幅・エネルギーを同一にする必要がある。そこで、各レーザーの励起と発振のタイミングを変化させてエネルギー及びパルス幅を測定するとともに、偏光方向を変える1/2波長板の回転角を変えて特定の偏光のみを通す偏光子の前後のエネルギーを測定することでこの偏光子によるエネルギーの減衰率を算出した。これらの結果に基づいて励起・発振タイミング及び波長板回転角を調整することで、エネルギーとパルス幅が揃った2つのレーザーをターゲットに照射することが可能になった。2)レーザー照射時間間隔を変えたプラズマ生成実験:エネルギーとパルス幅を揃えた2つのレーザー(329mJ, 7ns)をグラファイトターゲットに照射した結果、各レーザーで生成されたプラズマのイオン電流波形はほぼ同じであることを確認した。そして、照射時間間隔を変えて生成プラズマのイオン電流波形を1msから10μsまで変えて測定した。この結果、2つのプラズマパルスのうちの先頭のパルスはどの時間間隔においても安定した波形であるのに対し、二番目のパルスは30μs以下では不安定になることを確認した。詳細な実験は次年度に行う予定である。本年度までに計測システム・光学系の構築及び予備実験を行えたが、2台のうち1台のレーザーが動作不良となり、その原因調査と修理に時間を要したため、予定していた詳細実験の実施に遅延が生じた。本年度までに構築した計測・制御プログラム及び測定データを活用して、レーザー照射時間間隔等を変えて生成プラズマ特性を詳細に測定し、安定に連続してプラズマ生成可能なレーザー照射条件を明らかにする予定である。本研究は、レーザーイオン源で発生するパルスビームから連続ビームを生成するの基礎研究として、レーザーイオン源で発生した2つのパルスをプラズマ輸送路中で重ねて連続化する技術の開発を目的とする。平成27年度は、レーザーイオン源で発生するプラズマの特性を明らかにするため、計測制御プログラムの開発および炭素プラズマ生成・価数分布測定実験を行った。1)計測制御プログラムの開発:プラズマのエネルギー・価数分布の測定は、レーザーイオン源下流の静電アナライザーによって行う。この測定のために、静電アナライザーの印加電圧ごとにプラズマを発生させ、オシロスコープでアナライザーを通過した各価数のビーム強度を測定する測定を半自動で行うプログラムをLabVIEWにて作成した。これにより複雑な測定が簡便・迅速に行えるようになった。2)炭素プラズマ価数分布測定:プラズマ発生用レーザーとして波長1064nm、パルス幅5-7nsのNd:YAGレーザー、ターゲットにグラファイトを用いて炭素プラズマを生成し、価数分布測定を行った。フラッシュランプの発光とQスイッチによるレーザー出射の時間間隔を制御することによってレーザーエネルギーを変化させて生成したイオンの価数分布を測定した。各レーザーエネルギーにおいてプラズマパルス中の価数ごとの電流強度の時間変化を明らかにするとともに、レーザーのエネルギーを減少させると生成イオン価数が低価数側にシフトすることを確認した。予定していた単一パルスのプラズマ発生を明らかにする実験を行えたため、おおむね順調に進展していると判断した。本研究では、レーザーイオン源で発生するパルスビームから連続ビームを生成する基礎研究として、レーザーイオン源で発生した2つのパルスをプラズマ輸送路中で重ねて連続化する技術の開発を行っている。平成28年度は、1)炭素プラズマ発生価数分布測定2)2つのプラズマパルスを生成するための2台のレーザーの合成ラインの構築3)レーザーの発振タイミング制御用プログラムの作成を行った。1)炭素プラズマの価数分布測定:前年度に行なった炭素イオン価数分布測定データを詳細解析した結果、静電アナライザーへの印可電圧が低い領域における分析についてプラズマからのイオンの分離が十分でなかったことがわかった。そこで、高い印可電圧で分析可能な中心軌道半径が小さい分析電極を用いて再度価数分析測定を行ない、正しく分析結果が得られることを確認した。2)レーザー合成ラインの構築:2つのプラズマパルスをイオン源内のレーザー照射ターゲット上の同一位置で生成するために、2台のレーザー機器から出力した2つのレーザー光を同一光路に合成する光学系を構築した。具体的には、一方のレーザーの偏光を1/2波長板で縦偏光にし、横偏光を透過し縦偏光を反射するポラライザーを用いて合成した。合成後のレーザーを最終集束ラインに導き、ターゲット上の同一点に各レーザーが集光することを確認した。3)レーザー発振タイミング制御用プログラムの作成:2つのプラズマパルスを任意の時間間隔で生成するため、2台のレーザーの発振タイミング及び出力を制御するプログラムを作成した。プラズマの連続化実証に向けプログラム開発や光路構築等が順調に進めたため、おおむね順調に進展していると判断した。

1)レーザーのエネルギー・パルス幅の測定・制御:2つのレーザーによって同じ特性のプラズマを生成するには、レーザーのパルス幅・エネルギーを同一にする必要がある。そこで、各レーザーの励起と発振のタイミングを変化させてエネルギー及びパルス幅を測定するとともに、偏光方向を変える1/2波長板の回転角を変えて特定の偏光のみを通す偏光子の前後のエネルギーを測定することでこの偏光子によるエネルギーの減衰率を算出した。これらの結果に基づいて励起・発振タイミング及び波長板回転角を調整することで、エネルギーとパルス幅が揃った2つのレーザーをターゲットに照射することが可能になった。2)レーザー照射時間間隔を変えたプラズマ生成実験:エネルギーとパルス幅を揃えた2つのレーザー(329mJ, 7ns)をグラファイトターゲットに照射した結果、各レーザーで生成されたプラズマのイオン電流波形はほぼ同じであることを確認した。そして、照射時間間隔を変えて生成プラズマのイオン電流波形を1msから10μsまで変えて測定した。この結果、2つのプラズマパルスのうちの先頭のパルスはどの時間間隔においても安定した波形であるのに対し、二番目のパルスは30μs以下では不安定になることを確認した。詳細な実験は次年度に行う予定である。本年度までに計測システム・光学系の構築及び予備実験を行えたが、2台のうち1台のレーザーが動作不良となり、その原因調査と修理に時間を要したため、予定していた詳細実験の実施に遅延が生じた。2つのレーザー装置から出射したレーザー光を1つの光路に合成するよう光学系を再構築した後、2つのプラズマパルスの発生間隔を変化させたときのプラズマの特性の測定を行う。2つのプラズマパルスの発生間隔を変化させてプラズマの特性の測定を行うとともに、輸送路中で2つのパルスの連続化する実験を行なう。本年度までに構築した計測・制御プログラム及び測定データを活用して、レーザー照射時間間隔等を変えて生成プラズマ特性を詳細に測定し、安定に連続してプラズマ生成可能なレーザー照射条件を明らかにする予定である。当初の計画から変更が生じ、2つのレーザーの合成光路の構築を次年度に行うこととしたため未使用額が生じた。出張計画の変更、及びレーザー合成光路を再設計して使用機器を最小限にしたため。理由:実験計画変更に伴い次年度使用額が生じた。使用計画:次年度行うダブルプラズマ生成実験の経費等に使用する。次年度に行う光路構築の経費等に充てる。次年度に行なうプラズマ特性測定や連続化実証のための経費等に使用する。
若者の国際競争力を高める　―「５つの提言」の具体的施策を練る―

本研究の目的は、「国際共通語としての英語力向上のための5つの提言と具体的施策」(文部科学省,2011)に沿って、ICTを活用した海外の教育機関との国際協働学習を実践し、英語学習に対する学生のモチベーションと英語コミュニケーション能力を伸ばす授業デザインを開発することであった。効果測定の指標として、モチベーションを支える25の力への意識、英語コミュニケーション力の2つを用いその有効性を実証した。本研究も目的は、2011年6月に文部科学省から出された「国際共通語としての英語力向上のための5つの提言と具体的施策」の中で、高校生をはじめとする若者に直接関係してくる提言1、提言2、提言3をもとに高校現場で使える英語授業デザインを構築することである。研究実施計画に沿って、平成24年度は、国際協働学習を行うに当たっての環境整備を行った。具体的には、相手校を決め、ICT環境を整え、国際協働学習の授業デザインを策定し、事前調査として、現状の学生の意識調査や、TOEIC、GTECなどの英語コミュニケーション力を測定し、その後、平成25年度に実施予定であった国際協働学習を実際の授業で試行し、うまく機能するかどうか、データを集めた。平成25年度は、前年度の試行実験のデータを基に修正を加え、4月より1年間かけて、国際協働学習の授業デザインに沿って、5つの提言の示す、モチベーションの高揚と、英語コミュニケーション力の伸長をアンケートをもとにしたt検定とTOEIC,GTECをもちいた英語力の伸びを測定し、どれも大きく伸びていることを数値で表すことができた。この成果は、本校の高専生を対象にした成果であり、本研究の最終ゴールである高校現場で使える英語デザインを構築を目指し、最終年の平成26年度に高校現場で実施することを目的に、平成25年12月より県立富山商業高校の英語コミュニケーションの授業を支援するということで、前倒しで、高校現場で活動を始め、平成26年2月に試行実験として、富山商業高校とカリフォルニア大学との授業をはじめており、本年度も支援要請を受けている。本研究の最終年の平成26年度は、1年かけて、現場で試行実験を重ねる環境が整っている。また、複数の高校現場が興味を示しており、データの信ぴょう性を高める複数のデータを収集し、考察を加える環境も整いつつある。本研究の目的は、2011年6月に文部科学省から出された「国際共通語としての英語力向上のための5つの提言と具体的施策」の中で、若者に直接関係がある提言1、提言2、提言3をもとに現場で使える英語授業デザインを構築することである。研究実施計画に沿って、初年度の平成24年度は、1.米国カリフォルニア大学アーバイン校の海外研究協力員2名を招聘し、また研究代表者が米国カリフォルニア大学アーバイン校とオレゴン州パシフィック大学を訪問し、実際に双方の現場を視察しながら、ICTを取り入れた協働学習の環境整備、改善を行った。2.ICTと協働学習を取り入れた学習デザインを考案した。3.2の学習デザインを実際に試行することにより、A.学生のグローバル化に対応できる力と意識の変化を測定した。B.発信力として、英語スピーキング力とライティング力を試行授業の事前、事後の2回にわたって測定し、分析した。上記1、2に関しての具体として、アメリカの2大学(米国カリフォルニア大学アーバイン校とオレゴン州パシフィック大学)の大学生22名との1対1交流学習に向けてコンピュータ室の環境整備し、交流校と1対1およびグループでのディスカッションを試行し、ICTを効果的に活用した協働学習の授業デザインの基礎を構築した。この試行授業を通して、交流校との相互理解を図り、次年度に向けての手応えを得た。また、技術的なことを含め発生する問題を検証することもでき、2年目の実施に向けて意義のある試行となった。また、3の教育効果の測定については、2年目の平成25年度から実施する予定にしていたが、測定できる環境か整ったため、前倒しで、初年度から実施することとした。このことにより、1年目のデータ分析結果から、授業デザインの不備な点を発見し、修正を加えることができることから、この前倒し実施も大変有意義な取り組みとなった。これまでの3年間の研究の目的は、文部科学省が2011年6月30日に出した「国際共通語としての英語力向上のための5つの提言と具体的施策」に沿って、新学習指導要領を踏まえ、学生のモチベーションと英語コミュニケーション能力を向上させる授業デザインを開発し、高等学校現場で機能する授業デザインに落とし込むことであった。平成24年度は、ICTを取り入れた協働学習の環境整備、改善を行った。具体として、アメリカの2大学(米国カリフォルニア大学アーバイン校とオレゴン州パシフィック大学)の大学生との1対1交流学習に向けてコンピュータ室の環境整備し、交流校と1対1でのディスカッションを試行し、ICTを効果的に活用した協働学習の授業デザインの基礎を構築した。教育効果の測定については、2年目の平成25年度から実施する予定にしていたが、初年度から試みた。平成25年度には、前年度にまとめた国際協働学習の授業デザインを1年かけてその効果測定を行った。

その指標として、1.国際競争力を支える25の力、2.英語コミュニケーション力の2つを統計処理、客観テストを使い数値化し、数値が大きく伸びていることを明らかにし、学会発表し、論文にまとめた。最終年度は、最終ゴールとして、過去2年の成果を高校現場で使えるものにブラッシュアップするため試行実験を富山県内の4校で行った。研究協力校として、県立商業高等学校に加え、富山中部高等学校、小杉高等学校、私立高岡第一高等学校の協力を得た。それぞれの富山県内の学校が、米国カリフォルニア大学アーバイン校、オレゴン州パシフィック大学、米国マウイ島ボールドウイン高等学校、タイ王国コンケン大学と国際協働学習を繰り返し行い修正を加え、5つの提言の中から若者に直接関係がある提言1、提言2、提言3に沿った現場で使える英語授業デザインを構築した。英語教育本研究の最終ゴールである高校現場で使える英語デザインの構築を目指すということが、最終年の平成26年度の最大の部分であるが、上記に記したように平成25年度内に、実験授業をする高校現場が決まり、すでにその試行が2月よりはじまっていることが、大きな理由である。大きな問題と思われた、富山県教育委員会や学校の管理職の理解、学校の先生方の理解、生徒との関係、教室での活動の許可など様々な問題をクリアし、2月に施行できたことは、大変意義のあることである。また、なかなか許可のおりないインターネットのネットワークの使用についても、有線ではなく、無線ルータとタブレット端末を使うことにより、すでに問題解決が図れており、最終年度は、高校生のモチベーションの高揚と英語コミュニケーション力を伸ばすことができる授業デザインの改良に1年間集中できることが、何よりも大きなことである。また、相手校を見つけることができれば、複数の高校現場での試行を行うこともでき、多くのデータを収集する環境も整いつつある。その理由として、1.提言3に基づき、研究1であるICTを効果的に活用した協働学習を通して、授業で学生が生きた英語を使う機会を増やす授業デザインの第1案を構築できたことがあげられる。2.提言2に基づき、研究2である研究1で考案した授業デザインを実践することにより、学生がグローバル社会における英語の必要性について理解し、英語学習へのモチベーションを高めることを明らかにするための試行実験が1年前倒しでできたこともあげられる。3.提言1に基づき、研究3である研究1で考案した授業デザインを実践することにより、学生に求められる英語力(今回はスピーキング力)の達成状況が意識の高まりに合わせて向上することを明らかにするの試行実験が1年前倒しでできたこともあげられる。今後は、研究4である中学・高校で活かせるよう中学校高校の現場で試行を重ね、現場の教師の意見、生徒のアンケート結果をもとに授業デザインに修正を加えることを2年目後半から、前倒しで実施したいと考えている。上記に示した通り、最終年度は、高校生のモチベーションの高揚と英語コミュニケーション力を伸ばすことができる授業デザインの改良に1年間力を注ぐ。すでに、実験に関係する機器のテクニカルな問題は解決できており、周囲の理解も得られている。
長さ調節機能付き荷重・衝撃計測用松葉杖システムに関する研究

松葉杖歩行を研究するために筆者が作成している荷重・衝撃計測用松葉杖システムに、長さ調節機能を備える改良を加え、リハビリテーションの臨床で1名の被検者に使用して測定を実施した。握り部位置調節と支柱長調節により、体格の異なるあらゆる被検者の測定に利用可能であると推察された。1.長さ調節機能付き荷重・衝撃計測用松葉杖システムの作成:過去の試作経験をもとに、アルミ合金製松葉杖の握り部、腋窩支持部分および支柱先端部分に荷重変換器を内蔵し、長さ調節装置(握り部位置調節装置、支柱長調節装置)を作成してシステムに取り付ける改良を試みた。握り部への変換器内蔵では、内蔵面積不足、挿入部分の拡大・変形に伴う不安定性の増大、および、変換器コード接合部破損なども生じたため、現在、安定性を確保して取り付けができるよう、再び握り部の改造を考案中である。2.測定:松葉杖システムにかかる最大荷重値、最大荷重値に達するまでの時間、ならびに変化率(最大荷重値÷最大荷重に達するまでの時間)を三指標として、リハビリテーションの臨床の場で松葉杖歩行中の測定を行った。記録には、各荷重変換器からの電気信号をシングルコンヂショナACストレインアンプで増幅後、生体電気用アンプとポリグラフシステム360を介して処理する方法をとった。その結果、歩調48歩/分、歩幅60cmの松葉杖歩行では、最大荷重は28.71(kg)、最大荷重に達するまでの時間は0.73(sec)、変化率は43.02(kg/sec)であった。今後、測定データの蓄積が必要である。
Ｘ線多波回折を用いたＸ線検光子の開発

放射光X線を用いた物性研究において、X線検光子は強相関物性の研究や磁性研究等に大いに有用である。しかし、これまで主に用いられてきたX線検光子には、1)使用可能な波長領域が限られている、2)円偏光に対する感度が無い、という問題点があった。そこでこの問題を解決するために、X線多波回折を利用した検光子(MBD検光子)の開発・改良を行った。さらに、その基本原理を応用して偏光制御斜入射X線トポグラフィーを開発し、エピタキシャル4H-SiC結晶表面近傍の欠陥や歪み場の観察を行った。初年度に作製した偏光解析装置を用いて、高エネルギー加速器研究機構・放射光科学研究施設のビームラインBL-14Bで偏光解析実験を行った。次に、InSb結晶について計算シミュレーションを行ったところ、GaAs結晶よりも優れた検光子特性を有することがわかった。この計算結果を受けて、InSbウェハーを入手して、その評価実験を行った。現在、得られた実験データを解析中であり、結果がまとまり次第、学会発表や論文発表を行う予定である。また、測定を自動化するためのプログラムやデータ解析用のプログラム等の開発及び改良を行った。まず、InSb結晶の検光子としての性能を評価するために、入射X線が右回り円偏光、左回り円偏光、水平偏光、垂直偏光のそれぞれの場合について、約七通りの副反射面指数で測定を行った。得られたデータを解析した結果、InSb結晶は従来のGaAs結晶とほぼ同等の性能を持つことが新たに確認されたほか、GaAs結晶より低エネルギー領域で優位性を持つことが確認された。現在、この成果を論文として出版するための準備をしているところである。初年度は当初の計画に則って主に本研究のための基盤整備を行った。第一に、できるだけコンパクトなX線偏光解析装置の設計と製作を行った。設計に当たっては既存の小型4軸回折計だけでなくHuber社の大型4軸回折計等にも組み込むことができるよう配慮しつつ、面内回転、並進移動、あおり角の調整等を十分な精度で行えるようにした。また、作成した装置の動作確認を行い、設計通りの性能が得られていることを確認した。第二に、X線検光子に使用する結晶の評価を行った。検光子には完全性の高い結晶が必要である。現在、最も入手しやすい完全結晶はFZ法で作成されたSi結晶であるが、ダイヤモンド結晶も有力な候補である。そこで、まずは高圧合成のIIb型高純度人工ダイヤモンド結晶について、平面波X線トポグラフィーで結晶性の評価を行った。さらにCVD法で作成されたダイヤモンド結晶についても同様の評価を行い、作成条件によっては高圧合成のIIb型高純度人工ダイヤモンド結晶と同程度の完全性の結晶が得られることを確認した。第三に、X線の動力学的回折理論の計算プログラムをプログラミング言語C++を用いて作成し、X線多波回折の計算に必要な種々のライブラリー(原子散乱因子、結晶構造因子、反射率、透過率、位相等を計算するライブラリー)の整備を行った。また、作成したライブラリーが正常に動作するかどうかの検証を行った。第四に、学会などに出席して他の研究者と本研究に関連する情報の交換を行った。初年度に作製した実験装置が、ほぼ設計通りの性能を発揮してくれたおかげで、放射光X線を使った実験をスムーズに行うことができた。また、得られた成果を国際会議SRI2012でポスター発表し、プロシーディングス(査読有り)にも論文が掲載された。昨年3月11日に発生した東日本大震災により、課題代表者が所属する茨城県つくば市の高エネルギー加速器研究機構・放射光科学研究施設フォトン・ファクトリー(略称PF)も被害を受けた。そのため、昨年4月から7月までの約4ヶ月間、その復旧作業に追われた。しかし、その努力の甲斐あって、PFは震災前の状態にほぼ復旧し、秋からはほぼ正常に通常運転が行われた。このような想定外の出来事により、当初の研究計画に全体でおよそ30%程度の遅れが生じた。各項目ごとに具体的な進捗状況を記すと、第一にX線偏光解析装置の設計と製作についてはこれを最優先とし、当初の予定をほぼ達成することができた。第二に、X線検光子に使用する結晶の評価については、高圧合成やCVD法で作成したダイヤモンド結晶の評価は予定通り行うことができたが、GaAs結晶の評価は行えなかった。

第三に、X線多波回折用の計算プログラムの作成であるが、この優先度を最低としたため、達成度は約30%程度にとどまった。計算に必要な基本的なサブルーチン群は作成したものの、肝心の多波回折計算プログラムまでは手が回らなかった。震災の影響で残念ながら当初の予定の約7割程度しか達成することができなかったが、逆の見方をすると、震災にも関わらず7割も達成できたのはまさに不幸中の幸いであったとも言える。当初の予定通り、X線検光子の基礎評価を継続すると共に、応用に向けて4軸回折計に検光子を搭載するための機材の設計や製作などを進める。また、InSb結晶の性能評価実験で得られたデータの解析を進め、結果がまとまり次第、学会発表や論文発表を行う。まずは東日本大震災による遅れを取り戻すために、GaAs結晶の評価をX線トポグラフィーとゴニオメトリーにより行う。次に、X線多波回折の計算プログラムの開発と検証を行う。特に重要な点は、任意の波数に対応可能で高精度な理論を確立することである。そのために、R. Colella教授によって開発された世界的に有名なプログラムNBEAMの改良と拡張を行う。NBEAMは逐次処理型のプログラムであり、Fortran言語で書かれているが、本研究ではこのプログラムをC++言語に移植し、OpenMPやCUDA等を導入して並列処理化を図ることで計算速度の向上も図る。次に、当初の予定に従って、初年度に作成した装置と放射光X線を用いて検光子の性能評価実験等を行う。実験はPFのビームラインBL-14Bで行う。実験で得られた結果を計算結果と比較することにより、基礎理論の妥当性や精度などについて検証する。また、測定方法を改良して測定時間の短縮化を図る。さらに、データ解析プログラムについても見直しを行い、解析精度の向上を目指す。また、検光子の応用の準備も進める。X線検光子の応用先は、X線磁気散乱による磁性研究、ATS散乱による電子軌道の異方性研究など多岐にわたる。特に、本研究で開発するX線検光子の大きな特長は任意の波長で利用可能な点であり、これにより試料の中に含まれる任意の元素の吸収端近傍で偏光測定を行うことが可能となる。この新たな可能性を切り拓くには、偏光検出効率が最大となるよう検光子の条件(結晶の種類、主反射と遠回り反射の反射面の種類、測定方法等)を最適化する必要がある。そこで、6keVから30keVのエネルギー範囲で最適な検光子の条件を探し出す。第一に、検光子に使用するための各種結晶を用意する。第二に、偏光解析器を4軸回折計の2θアームに搭載するために必要な機材を揃える。第三に、学会発表のための旅費や論文発表のための英文校閲料や投稿料などに使用する。なお、次年度使用額が発生した理由は主に、昨年12月に発注したInSbウェハーが製造中止になって入手不可能になったことである。そこで、今後、新たな業者を探してInSbウェハーを入手する予定である。前年度、震災に伴うスケジュールの遅れにより、実験に使用する治具の設計や消耗品の購入等が間に合わず、約八十万円の未使用額が生じた。次年度は前年度の未使用額と合わせて約二百万円使用する予定である。その主な内容は検光子に使用する結晶の購入(約20万円)、偏光解析装置の改造や治具の作成(約70万円)である。またフランスで7月に開催される国際会議SRI2012に参加する(2名分の旅費が約50万円)。その他、消耗品や論文出版などを行う。
高密度非晶質相の局所構造と熱力学的性質

1.マルチアンビルプレスと放射光を用いたXAFS測定により石英型GeO2(q-GeO2)とLi2O-4GeO2ガラス(g-GeO2)の室温高圧下での構造変化を14GPaまで調べた。q-GeO2では約10GPaで4-6への配位数変化が始まり12GPaで完全に6配位となった。この高圧相は多くの欠陥を含む微少結晶からなると考えられる。減圧に伴い約6GPaで6-4への配位数の逆変化が起った(大きなヒステリシス)。この配位数変化は可逆的である。回収試料は非晶質で、Ge-O距離はg-GeO2のそれに等しく、さらにGe-OとGe-Geのσ2はg-GeO2と同等のランダムさを示した。g-GeO2の配位数変化は、q-GeO2に比べ約2GPa低い、約8GPaで起った。減圧による逆転移は約8GPa以下で起り、そのヒステリシスはq-GeO2に比べ小さい。配位数変化を伴うこの構造変化は可逆的と考えられる。GeO6八面体成分が既に含まれていても、約8GPa以下では配位数変化よりもGeO4四面体の圧縮(及びLi近傍の圧縮?)の方がエネルギー的に容易である。2.キュービック型700トン超高圧発生装置を立ち上げ、GeO2の高圧下での融解実験を行った。LaCrO3の筒型ヒーターを導入することで3GPa、1900°CでGeO2を還元されることなく融解することに成功した。今後、このセル構成で放射光を用いた高温高圧下でのEXAFS測定を行う予定である(2001年度前期にSPring-8でビームタイムを得ている)。3.キュービック型700トン超高圧発生装置を用いて高温高圧下での反応(特に融解反応)を検出するため高圧示唆熱分析システムを開発した。Ca(OH)2ポートランダイトを試料にその融解曲線を12GPaまで決定することができた。ポートランダイトの融解曲線は負の傾きを持ち、Ca(OH)2の融体がポートランダイトよりも高い密度を持つことを示す。8GPa以上では融解曲線が正の傾きを持つことから固体相に相転移が生じることが示唆され、これは高温高圧下でのX線その場観察によって確認された。また半定量的な熱測定を試み、金の高圧下での融解熱の測定を行った。GeO2系ガラスの加圧による局所構造変化を調べることを目的に次の実験を行った。1.高圧下でのジャーマネートガラスのEXAFSその場観察。Li_2O-XGeO_2(X=1,2,3,4,5)ガラスを常圧下で合成し、その局所構造をEXAFSにより解析した。

次にマルチアンビル型高圧発生装置と放射光を用いて、これら試料を室温において最高15GPaまで加圧しその構造変化をEXAFS測定によりその場観察した。その結果、約3-5GPaでゲルマニウムの配位数が4から6に変化することが分かった。また、この転移圧力はLi_2Oの濃度に依存し、ジャーマネート異常が報告されている組成(Li_2O-XGeO_2:X=2,3)ではより低圧側で高配位数への変化が起こることが明らかとなった。現在、より詳しいデータ解析を進めている。第三世代の放射光とマルチアンビル型高圧発生装置を用いた、最高15GPaまでの圧力領域でのEXAFS測定は世界で始めての試みである。今回のGeO_2ガラスに関してはこれまで、精度の劣るDACを用いた高圧下でのEXAFSその場観察の研究例があるが、今回得られたデータからより詳しい局所構造の議論ができるものと期待される。2.高温高圧下でのジャーマネートメルト実験のための高圧セルの開発。高圧下での融解反応を検出するためのDTA測定システムの開発を行っている。このシステムの反応熱検出の達成目標として石英のhigh-low転移の検出を目指している。まだ実験の再現性に問題が残るが、この固相反応の検出に成功した。また、ジャーマネートを高圧下で融解させることも可能となっているが、EXAFSによる高温高圧下でのその場観察が行えるよう、セルの開発を続けている。1.マルチアンビルプレスと放射光を用いたXAFS測定により石英型GeO2(q-GeO2)とLi2O-4GeO2ガラス(g-GeO2)の室温高圧下での構造変化を14GPaまで調べた。q-GeO2では約10GPaで4-6への配位数変化が始まり12GPaで完全に6配位となった。この高圧相は多くの欠陥を含む微少結晶からなると考えられる。減圧に伴い約6GPaで6-4への配位数の逆変化が起った(大きなヒステリシス)。この配位数変化は可逆的である。回収試料は非晶質で、Ge-O距離はg-GeO2のそれに等しく、さらにGe-OとGe-Geのσ2はg-GeO2と同等のランダムさを示した。g-GeO2の配位数変化は、q-GeO2に比べ約2GPa低い、約8GPaで起った。減圧による逆転移は約8GPa以下で起り、そのヒステリシスはq-GeO2に比べ小さい。配位数変化を伴うこの構造変化は可逆的と考えられる。GeO6八面体成分が既に含まれていても、約8GPa以下では配位数変化よりもGeO4四面体の圧縮(及びLi近傍の圧縮?)の方がエネルギー的に容易である。2.キュービック型700トン超高圧発生装置を立ち上げ、GeO2の高圧下での融解実験を行った。LaCrO3の筒型ヒーターを導入することで3GPa、1900°CでGeO2を還元されることなく融解することに成功した。今後、このセル構成で放射光を用いた高温高圧下でのEXAFS測定を行う予定である(2001年度前期にSPring-8でビームタイムを得ている)。3.キュービック型700トン超高圧発生装置を用いて高温高圧下での反応(特に融解反応)を検出するため高圧示唆熱分析システムを開発した。Ca(OH)2ポートランダイトを試料にその融解曲線を12GPaまで決定することができた。ポートランダイトの融解曲線は負の傾きを持ち、Ca(OH)2の融体がポートランダイトよりも高い密度を持つことを示す。8GPa以上では融解曲線が正の傾きを持つことから固体相に相転移が生じることが示唆され、これは高温高圧下でのX線その場観察によって確認された。また半定量的な熱測定を試み、金の高圧下での融解熱の測定を行った。