hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体/液体誘電体中の蓄積電荷計測技術とそのテキストの作成

本年度の共同研究成果は次のようになる。(1)電力ケーブル固体絶縁体中の蓄積電荷分布測定担当:劉茉生助教授(西安交通大学),李英君(本学大学院博士課程)直流電力ケーブルの開発には電荷が蓄積しない絶縁材料の開発が必要である。そこで企業で開発された直流絶縁用の変成高密度ポリエチレンを使用した,直流高電圧用同軸試験ケーブルの電荷蓄積特性を測定した。本研究により次の点の成果が得られた。(1)基本原理の解析:蓄積電荷分布から発生するパルス弾性波が同軸座標系の半径方向に伝搬するとき,弾性波圧力は半径の平方根に半比例することを,音波伝搬解析から導出した。(2)蓄積電荷量の校正:電荷分布測定は弾性波を圧電素子で電気信号に変換されているので電気信号を電荷分布の単位に校正する必要がある。この電荷量の校正法を検討し確立できた。(3)成果発表:(1)と(2)の成果は論文にまとめられ,Journal of Physics D: Appied Physicsに掲載が決まっている。(4)交流電圧印加時の蓄積電荷挙動測定装置の開発:交流電圧の各サイクルの同位相時に高電圧パルスを印加するこにより,その位相における蓄積電荷の挙動を測定するものである。装置の基本開発は出来たので,実際に測定装置を組み立てる段階である。(2)電気-光学ポッケルス効果による表面電荷分布の測定担当:王友功助教授(西安交通大学),川崎俊之君(本学大学院博士課程)電気-光学ポッケルス校果を応用して,沿面放電による絶縁体表面上の電荷分布を測定する全く新しい技術を開発している。この装置は,He-Neレーザ,偏光ビームスプリッタ,BSO結晶,光位相変調器,高速度CCDカメラ,および画像処理プロセッサから構成されている。この測定技術はGIS(ガス絶縁機器)の沿面放電事故を模擬した放電現象の観察に使用することを目的としている。(1)測定装置の改良:位置分解能(200μm)と電荷量測定感度(2.0nC/cm^2)の両方を向上するために,薄いBSO結晶(200μm)を使用することと,光位相変調器を導入することをした。(2)交流沿面放電の観察:交流沿面放電の進展と電荷量を測定するために高速度CCDカメラを使用した。この高速度カメラを使用することにより,交流1周期(20msec)に13枚の放電図形を測定できるようになった。(3)微小金属片の沿面放電模擬実験:GISに残留する微小金属片に起因する沿面放電事故が報告されている。この微小金属片と交流沿面放電の関係を実験的に測定した。金属片は電子放出源として働き,放電を進展させる原因となっている。(4)成果発表:(1)と(2)の成果は論文にまとめられ,電気学会の論文誌に掲載された。(3)液体誘電体中の高感度2次元電界ベクトルの測定技術の開発担当:彭宗仁助教授担当(西安交通大学),田中克英君(本学大学院修士課程)交流-直流変換所の変圧機の絶縁設計は大変に複雑である。変圧器は変圧器油の液体絶縁とプレスボードの固体絶縁で構成されている。このような複合絶縁系の直流電圧が印加されると,設計電界と著しく異なる電界強度分布となり,絶縁破壊を引き起こす恐れがある。そこで,本研究は複合絶縁系の液体絶縁体中の電界ベクトル(大きさと方向)が実際にどのようになっているかを測定した。(1)複合絶縁系の電界ベクトル測定:複合絶縁系の変圧器絶縁油中の電界ベクトル(大きさと方向)を測定した。この複合絶縁系は平行平板電極の電極面に高分子絶縁フィルムをある部分をオーバラップするように張り付け,その間に絶縁油を満たした構成である。(2)訪問討論:高田が西安交通大学を訪問し,複合絶縁系の変圧器絶縁油中の電界ベクトル(大きさと方向)測定装置と(1)で得られた結果について,彭宗教授と討論した。(3)成果発表:(1)の成果は論文にまとめられ,電気学会の論文誌に投稿中である。(4)固体/液体誘電体中の蓄積電荷計測技術とそのテキストの作成誘電体に電界,磁界,機械応力,温度などが作用すると,誘電率異方性を生ずる。この異方性を工学計測に応用すると,電界,磁界,機械応力,温度などの分布の測定が出来る。これらの基本原理と応用例をまとめたテキストを作成した。そして,このテキストは中国語に翻訳され,西安交通大学と上海交通大学での特別講義(平成4年12月)に使用した。

(3)成果発表:(1)と(2)の成果は論文にまとめられ,Journal of Physics D: Appied Physicsに掲載が決まっている。(4)交流電圧印加時の蓄積電荷挙動測定装置の開発:交流電圧の各サイクルの同位相時に高電圧パルスを印加するこにより,その位相における蓄積電荷の挙動を測定するものである。装置の基本開発は出来たので,実際に測定装置を組み立てる段階である。(2)電気-光学ポッケルス効果による表面電荷分布の測定担当:王友功助教授(西安交通大学),川崎俊之君(本学大学院博士課程)電気-光学ポッケルス校果を応用して,沿面放電による絶縁体表面上の電荷分布を測定する全く新しい技術を開発している。この装置は,He-Neレーザ,偏光ビームスプリッタ,BSO結晶,光位相変調器,高速度CCDカメラ,および画像処理プロセッサから構成されている。この測定技術はGIS(ガス絶縁機器)の沿面放電事故を模擬した放電現象の観察に使用することを目的としている。(1)測定装置の改良:位置分解能(200μm)と電荷量測定感度(2.0nC/cm^2)の両方を向上するために,薄いBSO結晶(200μm)を使用することと,光位相変調器を導入することをした。(2)交流沿面放電の観察:交流沿面放電の進展と電荷量を測定するために高速度CCDカメラを使用した。この高速度カメラを使用することにより,交流1周期(20msec)に13枚の放電図形を測定できるようになった。(3)微小金属片の沿面放電模擬実験:GISに残留する微小金属片に起因する沿面放電事故が報告されている。この微小金属片と交流沿面放電の関係を実験的に測定した。金属片は電子放出源として働き,放電を進展させる原因となっている。(4)成果発表:(1)と(2)の成果は論文にまとめられ,電気学会の論文誌に掲載された。(3)液体誘電体中の高感度2次元電界ベクトルの測定技術の開発担当:彭宗仁助教授担当(西安交通大学),田中克英君(本学大学院修士課程)交流-直流変換所の変圧機の絶縁設計は大変に複雑である。変圧器は変圧器油の液体絶縁とプレスボードの固体絶縁で構成されている。このような複合絶縁系の直流電圧が印加されると,設計電界と著しく異なる電界強度分布となり,絶縁破壊を引き起こす恐れがある。そこで,本研究は複合絶縁系の液体絶縁体中の電界ベクトル(大きさと方向)が実際にどのようになっているかを測定した。(1)複合絶縁系の電界ベクトル測定:複合絶縁系の変圧器絶縁油中の電界ベクトル(大きさと方向)を測定した。この複合絶縁系は平行平板電極の電極面に高分子絶縁フィルムをある部分をオーバラップするように張り付け,その間に絶縁油を満たした構成である。(2)訪問討論:高田が西安交通大学を訪問し,複合絶縁系の変圧器絶縁油中の電界ベクトル(大きさと方向)測定装置と(1)で得られた結果について,彭宗教授と討論した。(3)成果発表:(1)の成果は論文にまとめられ,電気学会の論文誌に投稿中である。(4)固体/液体誘電体中の蓄積電荷計測技術とそのテキストの作成誘電体に電界,磁界,機械応力,温度などが作用すると,誘電率異方性を生ずる。この異方性を工学計測に応用すると,電界,磁界,機械応力,温度などの分布の測定が出来る。これらの基本原理と応用例をまとめたテキストを作成した。
マイクロマシン技術を導入した非接触駆動による体内埋込機器を用いた骨膜伸展骨形成法

水晶振動子を用いた非接触検出型力センサおよび非接触型骨拡張デバイスを開発し、非接触型骨拡張デバイスの高出力化の検討を行った。駆動実験においてアクチュエータの動作が確認できた。更なる追実験を行うことで、アクチュエータ性能のより向上を図り、骨・骨膜間に生じる応力を検出することにより骨膜伸展の制御を行う。骨膜伸展骨形成法は、骨膜を伸長することによって新生骨を形成する膜性骨化様式を応用した骨造成法である。この方法を微小な機械(マイクロマシン)で制御できれば、多くの領域において新たな骨造成法として確立できる。本研究では、マイクロアクチュエータを用いた体内埋込型非接触駆動装置による骨膜伸展骨形成法を開発することにより、予知性・安全性の高い骨造成法を開拓することを目的とした。本研究では、マイクロアクチュエータを用いた体内埋込型非接触駆動装置による骨膜伸展骨形成法を開発することにより、予知性・安全性の高い骨造成法を開拓することを目的としている。さらに、マイクロ応力センサを導入し、骨・骨膜間に生じる応力を検出することにより骨膜伸展の制御を行う。このような異分野融合型次世代デバイスはブレイクスルーを生み出す未来の新しい治療環境を実現する可能性がある。研究計画調書の内容と進行状況がほぼ同一のため。立体模型や実験動物を用いて、マイクロ応力センサを導入したマイクロアクチュエータによる骨膜伸展骨形成法の検証を行う。生物学的評価や力学的評価により、有用性および最適な設定ついて検討する。マイクロ応力センサなどの開発に用いる。
Tリンパ球由来マイクロパーティクルによる呼吸器関連アレルギー疾患の新規病態評価法

Tリンパ球由来MP(TLMP)の大部分は、ホスファチジルセリンを含むが、ごく少数のみがリンパ球機能抗原-1を有した。TLMPは、IL-5、IL-9、IL-13の産生を増加し、ナイーブT細胞からのTSLP-DCもしくはOX40LによるTh2応答とCRT+・CD4+・Th2メモリセルのTh2機能特性を増強した。またTLMPは、アレルギー疾患の主要な開始点であるTSLP-DC-OX40L軸のポジティブな監査機関として機能し、Th2応答を持続的に刺激した。これらの結果は、TLMPがアレルギー性障害に対する新規治療戦略のターゲットとなる可能性を示唆している。本研究では、主に活性化されたTリンパ球から生成される数種類のマイクロパーティクル(TDMP)の機能、およびTSLP&#8211;樹状細胞(DC)&#8211;OX40L免疫軸に関連するヘルパーT細胞(Th)2誘導の分子メカニズムにおけるTDMPの役割を明らかにし、TDMPを主軸とした新しいアレルギー性疾患の新規病態評価法の確立をめざすものである。本年度の研究は、TDMPの構造解析ならびにアレルギー性疾患における標的細胞の検討を行った。Tリンパ球は、Biocoll reagentを用いて健常末梢血単核球(PBMC)を分離し、マグネットビーズを用いてCD3およびCD4陽性の細胞を採取した。採取したTリンパ球をA23187を用いて活性化刺激しTDMPの作成を行った。Tリンパ球膜糖蛋白関連抗原をそれぞれPE標識抗体で染色し、FITC-Annexin VおよびFITC-TFとの2 color解析を行った。またTDMP表面におけるPSとLFA-1の発現をフローサイトメトリーで測定するとともに、標的細胞のICAM-1・VCAM-1・L-&E-selectins発現に対する影響を検討した。大部分のTDMPにおいてPSの発現が認められたが、LFA-1発現は低値群・高値群の2群に分類された。標的細胞への影響は、接着分子ICAM-1の発現が誘導され、Western blottingとkinase activityの検出により、プロテインキナーゼC(PKC)活性化が検出された。また、MAPキナーゼ(MAPK)に関しては、p42/p44 MAPK、p38 MAPK、およびJNKがimmunoblotting法で検出された。以上より、TDMPは標的細胞の単球と血管内皮細胞のICAM-1の発現を亢進し、そのメカニズムにPKCとMAPKの関与重要であることが示唆された。TDMPにおけるPSの発現とLFA-1の発現は相関性があると想定していたが、実際にはLFA-1の発現は低値群・高値群の2群に分類され、PSの発現との間に乖離が認められた。一方、TDMPによる標的細胞のICAM-1発現のメカニズムには、当初の予想通りPKCとMAPKの関与が証明された。胸腺間質リンパ球増殖因子(TSLP)-樹状細胞(DC)-OX40L免疫軸は、ヘルパーT(Th)2細胞分化誘導における重要な経路である。本研究では、活性化されたTリンパ球から生成されるマイクロパーティクル(TDMP)の機能を解析することによって、TSLP-DC-OX40L免疫軸に関連するTh2誘導の分子メカニズムにおけるTDMPの役割を明らかにし、TDMPを用いたアレルギー性疾患の新規病態評価法の確立を目的とするものである。本年度の研究では、ナイーブT細胞からのTh分化におけるTDMPの影響について検討を行った。TDMPは、OX40Lによって媒介されるTh2反応を促進することが予想されたために、まず浄化されたナイーブまたはメモリーCD4+ T細胞に対するTDMPの影響を検討した。組み換え型OX40LまたはTDMP投与をうけているDCs(TSLP-DCs)を検討した結果、T細胞によるサイトカイン産生誘導の大部分のTDMPは、フォスファチジルセリンを含むが、リンパ球機能分子抗原の発現はごく軽度であった。TDMPは、IL-5、IL-9、IL-13のさらなる産生を誘導し、ナイーブT細胞からのTSLP-DCあるいはOX40LによるTh2誘導とCRT陽性CD4陽性Th2メモリー細胞のTh2機能保持を強力に維持した。以上より、TDMPはそれが開始するTSLP-DC-OX40L軸のポジティブな監視機構として機能して、細胞媒介Th2を持続的に刺激することが判明した。このことから、これらの反応を制御することがアレルギー性障害に対する新しい治療ターゲットとなる可能性が示唆された。TDMPにおけるLFA-1の発現は低値群・高値群の2群に分類され、PSの発現との間に乖離が認められた。TDMPによる標的細胞のICAM-1発現のメカニズムには、PKCとMAPKの関与が証明された。TLMPはそれが開始するTSLP-DC-OX40L軸のポジティブな監査機関として機能して、Th2誘導を維持することが判明した。上皮細胞から産生されるサイトカインである胸腺間質リンパ球増殖因子(TSLP)は、アレルギー性反応の際に、樹状細胞(DC)に対してヘルパーT(Th)2細胞を分化誘導させるプラミング機能を備えている。本研究の目的は、活性化されたTリンパ球から生成されるマイクロパーティクル(TDMP)の機能を解析することによって、TDMPを用いたアレルギー性疾患の新規病態評価法の確立を目的とするものである。本年度は、ナイーブT細胞からのTh分化におけるTDMPの影響について検討を行った。まず浄化されたナイーブまたはメモリーCD4+ T細胞に対するTDMPの影響を検討した。

組み換え型OX40LまたはTDMPが投与されたDCs(TSLP-DCs)を検討した結果、T細胞によるサイトカイン産生誘導の大部分のTDMPは、フォスファチジルセリンを含むが、リンパ球機能分子抗原の発現はごく軽度であった。TDMPは、IL-5、IL-9、IL-13のさらなる産生を誘導し、ナイーブT細胞からのTSLP-DCあるいはOX40LによるTh2誘導とCRT陽性CD4陽性Th2メモリー細胞のTh2機能保持を強力に維持した。TDMPにおけるLFA-1の発現は低値群・高値群の2群に分類され、PSの発現との間に乖離が認められた。TDMPによる標的細胞のICAM-1発現のメカニズムには、PKCとMAPKの関与が証明された。以上より、TDMPはそれが開始するTSLP-DC-OX40L軸のポジティブな監視機構として機能して、細胞媒介Th2を持続的に刺激することが判明した。今回の検討結果より、上記の反応を制御することがアレルギー性障害に対する新しい治療ターゲットとなる可能性が示唆された。Tリンパ球由来MP(TLMP)の大部分は、ホスファチジルセリンを含むが、ごく少数のみがリンパ球機能抗原-1を有した。TLMPは、IL-5、IL-9、IL-13の産生を増加し、ナイーブT細胞からのTSLP-DCもしくはOX40LによるTh2応答とCRT+・CD4+・Th2メモリセルのTh2機能特性を増強した。またTLMPは、アレルギー疾患の主要な開始点であるTSLP-DC-OX40L軸のポジティブな監査機関として機能し、Th2応答を持続的に刺激した。これらの結果は、TLMPがアレルギー性障害に対する新規治療戦略のターゲットとなる可能性を示唆している。医歯薬学TDMPの構造解析は、ほぼ計画通り実験が進行したが、アレルギー性疾患における標的細胞の検討は、計画の半分程度しか実験が進行しなかったので、未達成分の研究費を次年度にまわすこととした。TDMPによるサイトカイン産生実験は、ほぼ計画通り実験が進行したが、Th2誘導の検討は、計画の半分程度しか実験が進行しなかったので、未達成分の研究費を次年度にまわすこととした。次年度の研究計画の変更はないが、アレルギー性疾患における標的細胞の検討で未達成の部分について実験計画の追加を行うこととした。次年度の研究計画の変更はないが、誘導の検討で未達成の部分について実験計画の追加を行うこととした。
アントシアニンとメソ細孔体の複合化による天然色素系フォトクロミック材料の開発

食品・玩具・化粧品などの高い安全性が求められる分野で使用が可能な有機フォトクロミック材料を目指して、植物からの抽出色素と毒性のない化粧品・食品用成分とを組み合わせた複合材料の研究をおこなった。アントシアニン系色素である3ーデオキシアントシアニジン類を、HPLCを用いて食用コウリャンから分離精製し、これをブチレングリコールとクエン酸水溶液の混合溶媒に溶解させると、紫外線照射での赤色着色、遮光条件での消色を繰り返すフォトクロミック溶液を得ることができた。さらにこの色素水溶液を多孔質シリカの細孔内に吸収させることで複合化すると、高湿度条件下においてフォトクロミック挙動を示す粉体を得ることができた。ルテオリニジン色素はフォトクロミック特性を示すアントシアニン類であるが、溶液状態でのみ、その特性を発現する。本研究では、均一なナノ細孔を有する無機粉体であるメソポーラスシリカと色素を複合化することで、水を含まないドライ条件でも使用できるフォトクロミック粉体の開発を目指している。本研究の目的が達成されれば、合成フォトクロミック色素の使用が不可能な化粧品や食品、肌に直接ふれる日用品、玩具など高い安全性が望まれる分野への利用が可能な天然色素系フォトクロミック粉体が得られる。平成25年度は、ルテオリニジン色素の細孔への高濃度吸着と、得られた複合体(粉体)のドライ条件でのフォトクロミック特性の発現(光着消色)を目標に以下の検討をおこなった。1.ルテオリニジン色素を含有するコウリャン(イネ科植物)抽出物での検討:精製前のコウリャン抽出物のエタノール溶液においても、紫外線A波の照射による着色および遮光条件での静置による消色が見られることを確認した。コウリャン抽出液中の色素成分はメソポーラスシリカに吸着しやすく、高濃度の複合体(粉体)を得ることができた。また、メソポーラスシリカをプロパノール処理で疎水化することにより、色素吸着量をさらに高めることが可能であった。得られた複合体は、微弱ながらフォトクロミック特性を発現することが確認できた。2.コウリャン溶液からのルテオリニジン色素の精製:HPLCによって、コウリャン抽出液からルテオリニジン色素と他のアントシアニン系色素を分離するための条件を確定した。ルテオリニジン色素はフォトクロミック特性(光照射による着色と経時による消色)を示すアントシアニン類であるが、メタノール溶液状態でのみその特性を発現することが知られている。本研究では、均一なナノ細孔を有する無機粉体であるメソポーラスシリカと色素を複合化することで、ドライ条件など多様な条件で使用できる「フォトクロミック粉体」の開発を目指している。本研究の目的が達成されれば、合成フォトクロミック色素では使用できない化粧品や食品、肌に直接ふれる日用品、玩具など高い安全性が望まれる分野への利用が可能な「天然色素系フォトクロミック粉体」が得られる。昨年度までの検討で、ルテオリニジン色素およびルテオリニジン色素を含有するコウリャン(イネ科植物)抽出物を、メソポーラスシリカに吸着させることで、色素濃度の高い複合体(粉体)を得られることを確認した。しかしながら複合体は暗所下での消色をおこしにくく、フォトクロミック性能は充分ではなかった。平成26年度はルテオリニジン色素のフォトクロミック挙動をより明瞭に発現させるための条件の検討をおこなった。その結果、消色を効率的におこさせるためには、色素が溶液状態であることが必要であることが明らかになった。ただし、従来から研究されているメタノール溶媒系では、毒性および揮発のしやすさから本研究の目的には適さない。そこで、化粧品原料として使用可能な各種溶剤について検討し、エタノール・水混合溶媒および1,3-ブチレングリコール・水混合溶媒において、明瞭なフォトクロミック挙動を示すことを見いだした。特に後者は比較的揮発しにくい溶媒であるので、メソポーラスシリカの細孔中に色素溶液を導入した後、揮発を抑制するような封孔処理をおこなえば、「天然色素系フォトクロミック粉体」が作成できるのではないかと期待されるルテオリニジン色素はフォトクロミック特性(光照射による着色と経時による消色を繰り返す)を示す天然アントシアニン類であるが、メタノール溶液など安全性の低い溶剤へ溶解させることが必要である。本研究では、この天然色素を多孔質無機粉体と複合化することで、ドライ条件など多様な条件で使用できる「フォトクロミック粉体」の開発を目指している。本研究の目的が達成されれば、合成のフォトクロミック色素では使用できない化粧品や食品、肌に直接触れる日用品、玩具など高い安全性が望まれる分野での利用が可能な「天然色素系フォトクロミック粉体」が得られる。26年度までの検討で、ルテオリニジン色素は誘電率が2030の範囲の有機溶剤と水を混合した溶剤に溶解させるとフォトクロミック特性を示すことと、この範囲の有機溶剤として毒性と揮発性の低い溶剤である1,3-ブチレングリコールが使用可能であることを見いだした。27年度は、まず食用穀物であるコウリャンに含有されるルテオリニジン色素およびその近縁物質をHPLCにて分取し、それらの1,3-ブチレングリコール・水溶液フォトクロミック特性を調べた。その結果、ルテオリニジン色素以外にも4種類の類似物質(3ーデオキシアントシアニジン類)も色調の違いはあるものの、それぞれ明瞭なフォトクロミック特性を示すことがわかった。

続いて、この穀物から分取した3ーデオキシアントシニジン混合色素を粉体化するために、色素の1,3-ブチレングリコール濃厚溶液をシリカゲル粒子の細孔に吸収させたものを調製した。この粉体は湿度30%以上の条件において、紫外線照射による赤色着色と暗所1日での消色を繰り返すことが確かめられた。より低湿度の条件でのフォトクロミック性の発現が今後の課題である。食品・玩具・化粧品などの高い安全性が求められる分野で使用が可能な有機フォトクロミック材料を目指して、植物からの抽出色素と毒性のない化粧品・食品用成分とを組み合わせた複合材料の研究をおこなった。アントシアニン系色素である3ーデオキシアントシアニジン類を、HPLCを用いて食用コウリャンから分離精製し、これをブチレングリコールとクエン酸水溶液の混合溶媒に溶解させると、紫外線照射での赤色着色、遮光条件での消色を繰り返すフォトクロミック溶液を得ることができた。さらにこの色素水溶液を多孔質シリカの細孔内に吸収させることで複合化すると、高湿度条件下においてフォトクロミック挙動を示す粉体を得ることができた。平成26年度は、ルテオリニジン色素のフォトクロミック効率の向上、特に消色がおこりやすくなる条件について検討をおこなった。その結果、当初予定していたような、色素がメソポーラスシリカに吸着した状態のままでは消色がおこりにくく、すみやかな消色には色素が溶液状態であることが必要であることが明らかになった。しかしながら溶媒として、化粧品に使用可能でかつ比較的揮発をしにくい1,3-ブチレングリコール・水混合溶媒が良好であることを見いだされたので、今後はこの色素溶液をメソポーラスシリカ細孔内に閉じ込める(カプセル化)手法を確立することで、予定通りに「天然色素系フォトクロミック粉体」の開発が可能であると考えられる。コロイド界面化学当初の計画では、色素をメソポーラスシリカ細孔内に吸着させた複合体を調製し、その細孔内の親水性疎水性バランスや電荷を調整することで効率的なフォトクロミック特性の発現を目指したが、平成26年度の検討により、有機溶媒・水混合系と色素を共存させることが好ましいことが明らかになった。そこで細孔内に溶媒を閉じ込める方法での「天然色素系フォトクロミック粉体」実現を目指すこととした。平成27年度は、色素と1,3-ブチレングリコール・水混合溶液をメソポーラスシリカ細孔内で安定化させることと、溶媒が細孔から蒸散や溶出しにくくするための封孔手法について検討をおこなう。また、コウリャン抽出液からルテオリニジン色素の分離技術の開発については、現在おこなっているHPLCによる分離精製よりも多量に精製可能な、液液抽出とカラムクロマトの組み合わせによる分離精製を検討する。平成25年度は、ルテオリニジン色素のメソポーラスシリカ細孔への高濃度吸着と、得られた複合体(粉体)のドライ条件でのフォトクロミック特性の発現(光着消色)が可能であるかの確認を主目的としていた。検討の結果、目的の色素であるルテオリニジンを単離精製する前の段階(コウリャン抽出液)でも、すでにメソポーラスシリカと色素との複合化が可能であり、また微弱ながら複合体がフォトクロミック特性を発現することが確認できた。試薬として購入しているルテオリニジン色素が、価格変更によって予定本数を購入できず、差額が次年度使用額として生じた。
確率微分方程式と超関数-両者の結合作用の研究

確率微分方程式の解の定義する微分同型のflow(Stochastic flow)とSchwartzの超関数との合成が超関数空間に値をとる確率過程として定義出来ることを示し、その確率過程について詳細な解析を行った。さらにその成果を2階の放物型偏微分方程式及び確率偏微分方程式の初期値問題及び解の正則性の研究に応用した。本年度に得た結果を報告する。1.上述の超関数を値にとる確率過程の平均が超関数として定義出来ることを示し、それが初期値が超関数の場合の2階放物型偏微分方程式の超関数解を与える事をしめした。解を確率論を用いて表現する方法として、Feynmann-Kacの公式があるが、このことにより同公式が超関数解にまで拡張出来ることが判明した。2.Stochastic flowの空間変数に関する微分のLp評価をもとめ、それを偏微分方程式の超関数解の正則性の研究に応用した。解析学的手法では、退化した偏微分方程式の解の正則性については非退化偏微分方程式場合ほど十分に解明されていない。本研究では確率論的手法によってこの問題に新しい知見をえた。4.非線形フィルタの問題に関連して研究されている2階の放物型確率偏微分方程式の超関数解の正則性や初期値に関する連続性の問題にも上述の合成法が応用出来ることが判明した。
2次元系Ca_<2-×>Sr_×RuO_4のモット転移近傍における異常スピン揺動

高温超伝導銅酸化物と同型の結晶構造を有し銅イオンを含まない超伝導体であるSr_2RuO_4のスピン遥動を中性子散乱実験で研究するために、単結晶試料を作成しスピン揺動の非弾性散乱スペクトルを測定した。中性子非弾性散乱実験用の大型単結晶試料を我々で育成し、その単結晶試料を用いて日本原子力研究所改造3号炉に設置されている物性研究所の3軸型中性子分光器で非弾性散乱プロファイルを測定した。比較的エネルギーの低い1.3meV,2.5meV,3.5meVについて、常磁性相の10KとほぼTcに等しい1.4Kにおいて動的構造因子のQプロファイルの温度変化を比較した。するとS(Q,ω)のままで、すでに低エネルギーサイドで急激に散乱強度が減少していることが顕著に見て取れる。Sr_2RuO_4のスペクトルはほとんど一定なQ幅を示し、Q積分したスペクトル密度のエネルギー依存性のみが系のスピン応答の特徴を与えている。このような動的構造因子の振舞いは多くの異常金属相において観測されている共通な特徴である。そこでエネルギー依存性の特徴を明らかにするために各スキャンをQについて積分し温度因子も落として帯磁率の虚部χ"(ω)になおすことにより、約25meVまでのエネルギー範囲で動的帯磁率のエネルギー・温度依存性をみてみた。動的帯磁率は100Kから10Kまでの間で大きくプロファイルが変化し、温度の低下とともにスペクトル密度は低エネルギーサイドに集中してくる。観測された動的帯磁率を定量化するためにローレンツ関数にフィットしてその積分強度とエネルギー幅の温度依存性を求めた。その結果Sr_2RuO_4のスピン遥動は、エネルギー幅Γの温度依存性として温度に対して線形に変化しており、Γ(T)=Γo+a・k_BTであたえられることが見いだされた。ここにΓo=8meV、a1.0である。もしΓoがゼロであればこの系のスピン揺らぎは擬フェルミ液体的なΓ(T)=k_BTとなるが、この系は非常に大きなΓoの値を示し、この大きなΓoはこの系のスピン揺らぎの特異性を表している。我々は量子臨界点近傍におけるスピン揺動の特徴を明らかにするために、高温超伝導銅酸化物と同型の結晶構造を持つ非銅酸化物、2次元Ru酸化物Sr_2RuO_4の誘導体であるCaイオンとの混晶Ru酸化物Ca_<2-x>Sr_xRuO_4系の研究を中性子散乱実験により行っている。この混晶系では一電子バンド幅制御によりSr濃度x=0.5で特異な帯磁率の発散的振舞いが見られ、この濃度で常磁性金属状態から反強磁性的金属相に変化すると推測されている。またSr濃度x=0.2以下では反強磁性絶縁体相を示すが、0.2<x0.5の領域では長距離磁気秩序が今のところ観測されておらず、反強磁性的短距離スピン相関を有する金属相であろうと推測されている。中性子散乱実験をもちいて、この濃度領域の磁気構造と磁気相関を明らかにすることが本研究課題の目的である。このために、我々は中性子散乱実験に使用可能な大型単結晶試料の作成と作成した試料の物性評価を行なってきている。

本年度は物性研究所の柏キャンパスへの移転があり、効率的な試料作成が行えたとは言い難いが、単結晶試料の育成条件を詳細に検討してきたこれまでの研究の成果をふまえ、次第に中性子散乱実験に使用可能なサイズの大きな試料の作成が可能になってきているところである。平成13年度は、まずある程度の大きさの単結晶試料を用いて磁気構造の解析を進める予定である。高温超伝導銅酸化物と同型の結晶構造を有し銅イオンを含まない超伝導体であるSr_2RuO_4のスピン遥動を中性子散乱実験で研究するために、単結晶試料を作成しスピン揺動の非弾性散乱スペクトルを測定した。中性子非弾性散乱実験用の大型単結晶試料を我々で育成し、その単結晶試料を用いて日本原子力研究所改造3号炉に設置されている物性研究所の3軸型中性子分光器で非弾性散乱プロファイルを測定した。比較的エネルギーの低い1.3meV, 2.5meV, 3.5meVについて、常磁性相の10KとほぼT_cに等しい1.4Kにおいて動的構造因子のQプロファイルの温度変化を比較した。するとS(Q,ω)のままで、すでに低エネルギーサイドで急激に散乱強度が減少していることが顕著に見て取れる。Sr_2RuO_4のスペクトルはほとんど一定なQ幅を示し、Q積分したスペクトル密度のエネルギー依存性のみが系のスピン応答の特徴を与えている。このような動的構造因子の振舞いは多くの異常金属相において観測されている共通な特徴である。そこでエネルギー依存性の特徴を明らかにするために各スキャンをQについて積分し温度因子も落として帯磁率の虚部χ"(ω)になおすことにより、約25mcVまでのエネルギー範囲で動的帯磁率のエネルギー・温度依存性をみてみた。動的帯磁率は100Kから10Kまでの間で大きくプロファイルが変化し、温度の低下とともにスペクトル密度は低エネルギーサイドに集中してくる。観測された動的帯磁率を定量化するためにローレンツ関数にフィットしてその積分強度とエネルギー幅の温度依存性を求めた。その結果Sr_2RuO_4のスピン揺動は、エネルギー幅Γの温度依存性として温度に対して線形に変化しており、Γ(T)=Γ_o+a・k_BTであたえられることが見いだされた。ここにΓ_o=8mcV、a1.0である。もしΓ_oがゼロであればこの系のスピン揺らぎは擬フェルミ液体的なΓ(T)=k_BTとなるが、この系は非常に大きなΓ_oの値を示し、この大きなΓ_oはこの系のスピン揺らぎの特異性を表している。
雌雄性の出現と進化を解く性決定遺伝子領域の比較ゲノム学

本研究が目的としているのは、これまでに蓄積されてきた群体性ボルボックス目緑藻の有性生殖過程についての分子生物学的知見をベースとし、縦のベクトルでは同型配偶・異型配偶・卵生殖の各生物の間で性染色体領域に相当するゲノム配列を比較してその分子進化を明らかにすることであり、また横のベクトルではモデル生物であるクラミドモナスを始めとして各生物の有性生殖・性分化の遺伝子ネットワークを分子生物学的に解明し相互に比較するべく、性決定因子である転写因子MIDタンパク質の下流で性・配偶子特異的に制御されている遺伝子群を突き止めることである。群体性ボルボックス目緑藻の性染色体領域配列の決定を目指した超並列配列解読法による同型配偶生物ゴニウムの全ゲノム配列決定が国立遺伝学研究所・東京大学と共同で進行中である。決定された全ゲノム配列中から、クラミドモナスとボルボックスで性染色体領域に共通されて保存されている遺伝子のホモログを見出し、遺伝学的な連鎖を算出することで系統問における性染色体領域からの遺伝子座の移動を明らかにした。またBACライブラリの解析では不成功であった性染色体領域と同じ染色体上の常染色体領域を、ゲノム配列上の遺伝子の進化的保存関係に基づいて同定した。また性決定遺伝子MIDのホモログを国立環境研究所で維持されているゴニウム属の全種から同定し、PLOSONE誌において報告した。これによって、これまで他殖の生物でしか知られていなかったMID遺伝子が自殖の生物にも存在することをはじめて示した。(抄録なし)本研究は、総体として、同型配偶・異型配偶・卵生殖の各段階の生物の間で染色体領域ゲノムを比較するという縦のベクトルと、各生物における有性生殖関連遺伝子ネットワークの詳細な解析という横のベクトルを双方ともに大きく進展させることを目的とする。つまり、これまでの群体性ボルボックス目での有性生殖の進化生物学的研究を進める性特異的遺伝子領域の配列構造比較に加え、クラミドモナスの性決定遺伝子の下流因子を探索し、配偶子形成と性決定の分子機構を解明する。また、既に性染色体領域が解読されているのは同型配偶のクラミドモナスと、メスとオスの差異が最も顕著なボルボックスであり、メスとオスが進化した直前直後の段階ではない。雌雄性が出現したのはヤマギシエラとユードリナの分岐の間であり、この両者の両性の性染色体領域のゲノム比較を実施することで、雌雄性の進化の直接の原因となった遺伝子(群)をあぶり出し、更に近縁な同型配偶ゴニウムや異型配偶プレオドリナの知見により強固にすることが可能となる。本年度は、クラミドモナスの性決定因子下流のネットワークを解明するため、特定のタンパク質と特異的に結合するDNA配列を解読する手法であるChIP-seqの実施に向けた準備を進める。具体的には、性決定遺伝子にエピトープタグをコードする配列を付加した外来遺伝子を作成する。これを、薬剤選択性マーカーであるパロモマイシン耐性遺伝子とともにガラスビーズ法を用いてクラミドモナス核ゲノムに導入して細胞中で発現させる。ここで、エピトープタグ付き性決定遺伝子をエピトープ抗体で回収し、性決定遺伝子と結合しているDNAの配列を解読する。これによって性決定遺伝子が標的する配列が網羅的に判明し、性的二型をもたらす遺伝子ネットワークの解明に寄与することが期待される。本研究は、総体として、同型配偶・異型配偶・卵生殖の各段階の生物の間で染色体領域ゲノムを比較するという縦のベクトルと、各生物における有性生殖関連遺伝子ネットワークの詳細な解析という横のベクトルを双方ともに大きく進展させることを目的とする。本年度は、9月までは京都大学大学院理学研究科植物分子遺伝学研究室で、10月からはアメリカ合衆国Donald Danforth Plant Science Centerにおいて研究を遂行した。前年度に引き続いて、単細胞同型配偶緑藻クラミドモナスの性決定因子MIDタンパク質の下流で制御される遺伝子のChIP-seq法による同定を目指し、ヘマグルチニンエピトープタグを融合したMIDタンパク質をコードする外来遺伝子の導入・発現を実施した。得られているクラミドモナス形質転換体を利用して、平成25年度はChIP-seq法によるMIDタンパク質の結合配列の決定を進める予定である。これと並行して、MID結合DNA配列の試験管内人工進化(SELEX)による推定も進行中である。グルタチオンSトランスフェレースを融合したクラミドモナス、ゴニウムまたはボルボックスのMIDタンパク質を大腸菌で発現させて抽出・精製し、グルタチオンレジンによってランダム二本鎖DNAプールから適切な配列をもった断片を結合させ選択し、選択された断片をPCR法によって増幅して再度選択するという操作を繰り返すことで、各々のタンパク質に親和性を持つDNA配列を推定できると期待される。群体性ボルボックス目藻類の性染色体領域配列の決定と比較に向けて、東京大学および国立遺伝学研究所と共同で同型配偶ゴニウムの全ゲノム配列決定が進行中であるが、この過程で得られた葉緑体およびミトコンドリアの両オルガネラゲノム配列をPLoSONE誌に報告した。本研究が目的としているのは、これまでに蓄積されてきた群体性ボルボックス目

緑藻の有性生殖過程についての分子生物学的知見をベースとし、縦のベクトルでは同型配偶・異型配偶・卵生殖の各生物の間で性染色体領域に相当するゲノム配列を比較してその分子進化を明らかにすることであり、また横のベクトルではモデル生物であるクラミドモナスを始めとして各生物の有性生殖・性分化の遺伝子ネットワークを分子生物学的に解明し相互に比較するべく、性決定因子である転写因子MIDタンパク質の下流で性・配偶子特異的に制御されている遺伝子群を突き止めることである。群体性ボルボックス目緑藻の性染色体領域配列の決定を目指した超並列配列解読法による同型配偶生物ゴニウムの全ゲノム配列決定が国立遺伝学研究所・東京大学と共同で進行中である。決定された全ゲノム配列中から、クラミドモナスとボルボックスで性染色体領域に共通されて保存されている遺伝子のホモログを見出し、遺伝学的な連鎖を算出することで系統問における性染色体領域からの遺伝子座の移動を明らかにした。またBACライブラリの解析では不成功であった性染色体領域と同じ染色体上の常染色体領域を、ゲノム配列上の遺伝子の進化的保存関係に基づいて同定した。また性決定遺伝子MIDのホモログを国立環境研究所で維持されているゴニウム属の全種から同定し、PLOSONE誌において報告した。これによって、これまで他殖の生物でしか知られていなかったMID遺伝子が自殖の生物にも存在することをはじめて示した。クラミドモナスの性決定因子下流ネットワークの解明に向けて、エピトープタグ付き性決定因子配列を導入したクラミドモナス形質転換体の作出と選別が予定通り進行している。エピトープタグ付き性決定因子配列を導入したクラミドモナス形質転換体の作出が予定通り完了している。さらに、ゴニウムのゲノム配列決定を受けて、性決定領域の進化過程の全貌が判明しつつ有る。エピトープタグ付き性決定因子タンパク質が発現するクラミドモナス形質転換体が得られれば、クロマチン免疫沈降(ChIP)法によって、まず既知の交配型特異的発現遺伝子群のプロモータ領域との結合を、定量的PCRによって測定する。エピトープタグ付き性決定因子がDNAと結合してChIP法が有効であると確認出来次第、性決定因子の標的するDNA配列を網羅的に解読する手法であるChIP-seq法を実施する。作出されたクラミドモナス形質転換体を用いて、クロマチン免疫沈降法によりMID下流で制御される遺伝子群のリストアップを進める。また、ゴニウムのゲノム配列決定で判明した性決定領域の進化過程の全貌を論文にまとめて出版する。(抄録なし)
感情の認識過程に関する多角的検討

著者はこれまで、曖昧表情あるいは感情語の意味空間を次元説という枠組みでとらえる実験をおこない、感情の認識が離散的になされるとする基本感情説と次元的になされるとする次元説との論争に対し、次元説を支持する報告を行ってきた。本研究は、表情研究に加え、感情語、音声(声質)を用いた研究を行い、これまでの結果を確認することを一つの目的とした。また、さらに、感情の認識の順序性を検討することを主たる目的として行った。この結果、表情、音声ともに実験でも従来表情研究で見いだされてきたように「快-不快」と「活性-不活性」という2軸からなる感情意味空間が示され、その構造の頑健性、有用性が見いだされた。また、本研究で用いた、感情を込めて表現された表情、音声(声質)、そして感情語のどの刺激の認識も、まず、ポジティブ感情とその他の感情といった大雑把な、ヒューリスティックなとらえ方をし、続いて、その他の感情は、ネガティブな感情とそれ以外の感情にそれぞれ分化していく可能性が示唆された。また、このとき、ポジティブな感情の分化は、ネガティブな感情のようには分化されず、そのまま分化しないまま残されていく可能性も示唆された。この特徴は、分化が急速に進むネガティブな感情と好対照である。ポジティブな感情は、怒りと攻撃行動、恐れと逃避行動のように行動あるいは活動傾向と関係があるとされるネガティブな感情に比べその存在意義が不明とされてきたが、最近、行動や思考の柔軟性をもたらし、健康やwell-beingをもたらすものとして注目されるようになった。本実験の結果は、ポジティブな感情と、ネガティブな感情が質的に違ったシステムで作動している可能性を示唆するものとも考えられる。表情の認識が離散的になされるとする基本感情説と次元的になされるとする次元説との論争に対し筆者はこれまで次元説を支持する報告を行ってきた。今年度Perceptural and Motor Skills誌に発表したものは、Picture of facial affectの基本6表情について、各表情間でモーフィングされた表情に対する認知構造を検討すると同時に、各表情について4段階の強度の違いを持つ表情をモーフィングによって作成し、それぞれの感情強度の各表情間でモーフィングされた表情に対する認知構造をMDS(多次元尺度構成法)を用いて検証した。その結果、各強度条件において従来見いだされてきたように「快-不快」と「活性-不活性」という2軸が見いだされた。また、重相関係数の結果から、各条件の2次元構造は定量的に均質であることが見いだされた。この結果は、表情認知における次元的解釈の頑健性を示すものと解釈された。しかしながら、モーフィング表情の布置を詳しく見るとその線形性は保たれておらず、揺らぎが認められた。North American Journal of Psychobgy誌に掲載された論文は表情認知の時間的側面に注目したものである。実験ではPicture of facial affectの基本6表情と無表情間を10段階でモーフィング処理し、表出過程の表情を作成し、プロフィール法により評価を求め、MDSにより解析した。その結果、表出の初期段階では各表情に認知に様々な感情成分が内包されており、まず「喜び」の表情とネガティブな表情が分化し、時間経過に伴いそれぞれの表情の認知構造が確定していくという感情空間の分化の過程が見出された。尚、得られた各感情の布置は従来の2次元で解釈可能であったが、やはり線形性は維持されず、認知の揺らぎが観察された。この認知の揺らぎに注目し、そこにフラクタル性が存在することを見出し、表情認知構造は1.18次元からなることを報告した(Fractals,誌)。その他、環境心理学関係の論文を公表した。

著者はこれまで、表情あるいは感情語の意味空間を次元説という枠組みでとらえる実験をおこない、感情の認識が離散的になされるとする基本感情説と次元的になされるとする次元説との論争に対し、次元説を支持する報告を行ってきた。今年度はこれまでの表情研究に加え、感情語を用いた研究を行った。感情語を用いた実験でも従来表情研究で見いだされてきたように「快-不快」と「活性-不活性」という2軸からなる意味空間上に布置され、その構造の頑健性、有用性が見いだされた。この結果は、ヒトの感情認識はまず、ポジティブ感情かネガティブ感情といった大雑把な、ヒューリスティックなとらえ方に続いて個々の感情を識別するようになるとする筆者らの予想を支持する結果と解釈される。今年度の特筆すべき成果は、昨年度より注目してきた感情の意味空間における、表情や感情語の布置にみられる"揺らぎ"の現象に着目した研究をFractals誌に発表したことである。感情の意味空間上にみられるこれらの揺らぎは、これまで心理学では通常、測定誤差として扱われてきたものであるが、著者らはこの"揺らぎ"に法則があるのではないかと考え、複雑系の概念を導入した。その結果、表情の感情意味空間への布置にはフラクタル構造が存在することを発見し、感情の意味空間は1.18次元で構成されていることを見いだした。この発見は恐らく世界で始めてである。その他、3つの環境心理学に関する論文を公表した。表情や感情の認識が離散的になされるとする基本感情説と次元的になされるとする次元説との論争に対し筆者はこれまで次元説を支持する報告を行ってきた。今年度Japanese Psychological Research誌に発表したものは、次元説の立場から、時々刻々に変化する感情の構造が、日本とカナダで似ていることを、パーソナリティとの関係で示した交叉文化的研究である。健康心理学誌に掲載された論文は、不快を喚起する刺激に対するアレキシサイミア(失感情)傾向者の表情筋活動を中心とした精神生理学的反応の検討を行ったものである。その結果、アレキシサイミア傾向者の感情喚起刺激に対する自律反応には有意な違いは認められなかったが、表情筋の活動は健常者のそれと比べ有意に低く、主観的にも不快と感じられていなかったが、会の喚起刺激にはアレキシサイミア群と健常者グの間に差は認められなかった。AROMA RESEARCH誌に掲載した研究は、花王(株)香料研究所との共同研究で、香りにより誘発される気分を、次元説の立場から捕らえたものである。感情心理学研究誌の論文は、基本感情説、次元説のどちらもあまり対象にしてこなかったしぐさと感情状態との関係を検討したもので、いくつかのしぐさはある特定の感情状態と関係が見られたが、いわゆる基本感情のような離散的な感情とは関係が見られず、また、快-不快といった次元説で説明される感情状態とも異なっていた。最後に、Japanese Psychological Research誌に掲載された論文は、注意の瞬きと呼ばれる、現象をあつかったものである。注意の瞬き現象は、ある刺激を検出したとき、その後しばらくの間に呈示される刺激を認識できなくなると言う現象であるが、われわれの論文では不快な情動語を呈示すると、注意の瞬きが生じなくなることを実証した。その他に公刊した論文は、紀要であるので省略する。
回転と磁場を持った星間雲の平衡形状とその安定性の研究

星の形成は,星間雲の収縮によって起るが,その過程において,磁場と回転の効果は大変重要と考えられている.観測的にも,星間雲の重力平衡に影響を及ぼすくらいの,回転と磁場のある事がわかっている.そこで,本研究では,回転軸と磁軸が平行である場合の磁気星間雲の平衡形状を求める事を考える.平衡解は,質量の分布と角運動量の分布を磁束の函数に対して与える.そうすると,解は,中心密度Ρc,全角運動量Τo,全磁束Φoと無限遠での磁場の強さB∞で特徴ずけられる.解くべき式は,重力ポテンシヤルψと,磁束Φに対する連立非線型偏微分方程式になる.座標系としては,円柱座標(R, ψ, Z)を用いた.楕円型方程式はSource項が与えられたとして,それぞれSoRで解いて,全体がcousiotentになるまでiterationをくり返した.まず,回転がないとして,すでにMous thouiasが与えた解を再現できるかどうかcheckしたがOKであった.磁場がない回転だけの時も,今までの解を再現できた.磁場も回転もある場合には, 10例ほど計算して,確かに平衡解が得られる事がわかった.特に回転の効果が強い時には,リング状の物質分布を持った解が見つかった.これは,遠心力で,物質が広がろうとするのを,磁場が押さえるという全く新しいタイプの解になっている.この結果はApjに出版される.さて,上の解は,全て,特別な質量分布と角運動量分布を仮定していた.そこで,次にこの分布の影響を見る事にした.簡単のため,星間雲は回転していないとして,種々の質量分布に対して,平衡解を求めた所,平衡解の質量が最大になる時に,中心での磁場と面密度の比は,質量分布の関数系にはよらずに,ある一定値になる事を発見した.これは, 10年前に,私が中野氏と出した線型不安定性の理論と合致していることがわかった.この結果は,現在A Strojrbysical Journalに投稿中である.星の形成は,星間雲の収縮によって起るが,その過程において,磁場と回転の効果は大変重要と考えられている.観測的にも,星間雲の重力平衡に影響を及ぼすくらいの,回転と磁場のある事がわかっている.そこで,本研究では,回転軸と磁軸が平行である場合の磁気星間雲の平衡形状を求める事を考える.平衡解は,質量の分布と角運動量の分布を磁束の函数に対して与える.そうすると,解は,中心密度Ρc,全角運動量Τo,全磁束Φoと無限遠での磁場の強さB∞で特徴ずけられる.解くべき式は,重力ポテンシヤルψと,磁束Φに対する連立非線型偏微分方程式になる.座標系としては,円柱座標(R, ψ, Z)を用いた.楕円型方程式はSource項が与えられたとして,それぞれSoRで解いて,全体がcousiotentになるまでiterationをくり返した.まず,回転がないとして,すでにMous thouiasが与えた解を再現できるかどうかcheckしたがOKであった.磁場がない回転だけの時も,今までの解を再現できた.磁場も回転もある場合には, 10例ほど計算して,確かに平衡解が得られる事がわかった.特に回転の効果が強い時には,リング状の物質分布を持った解が見つかった.これは,遠心力で,物質が広がろうとするのを,磁場が押さえるという全く新しいタイプの解になっている.この結果はApjに出版される.さて,上の解は,全て,特別な質量分布と角運動量分布を仮定していた.そこで,次にこの分布の影響を見る事にした.簡単のため,星間雲は回転していないとして,種々の質量分布に対して,平衡解を求めた所,平衡解の質量が最大になる時に,中心での磁場と面密度の比は,質量分布の関数系にはよらずに,ある一定値になる事を発見した.これは, 10年前に,私が中野氏と出した線型不安定性の理論と合致していることがわかった.この結果は,現在A Strojrbysical Journalに投稿中である.
フロンガスの高効率吸着分離のためのゼオライト系吸着剤の改質

本研究ではフロンの高機能吸着剤開発の指針を得ることを目的として、赤外分光法を中心とした分光学的手法によりゼオライト中の交換カチオンとフロンとの相互作用を分子レベルで明確化することを試みた。吸着剤としては、疎水性の高いZSM-5ゼオライトを選び、種々のアルカリ金属イオン交換処理後、クロロジフルオロメタン(CHClF_2)を吸着させ、その吸着特性を吸着量測定および赤外吸収スペクトル測定によって調べた。吸着温度273Kの条件では、クロロジフルオロメタンはZSM-5細孔内で凝縮に近い状態で物理吸着しているが、その吸着熱は凝縮熱に比べて著しく高くなっていた。これはZSM-5細孔径をクロロジフルオロメタンの分子径がきわめて近く、吸着分子が細孔壁からの引力を効率よく受けていることを示しており、ZSM-5ゼオライトのフロン吸着剤としての可能性が示された。一方、吸着温度469Kでは、一部の吸着クロロジフルオロメタン分子はゼオライト骨格のアルミニウム原子の脱離を促し、フッ素原子とアルミニウム原子とが結合した表面種を生成していることがX線光電子分光法の結果から示された。また、分解反応の起こらない室温下での赤外吸収スペクトル測定から、物理吸着クロロジフルオロメタンはH原子をカチオンから見て後方に向け、C-H軸とカチオンとが一直線上になるような配向で吸着している可能性が高いことが示された。また、そのような配向で吸着したとき、吸着種のv_1吸着帯の強度は著しく強度を減じ、細孔内の電場を強く受けていることが示唆された。
尿中薬物分析とDNA型同時迅速分析法の開発:犯罪鑑識とアンチドーピングのために

違法薬物の乱用やオリンピック等でのドーピング検査においては、尿などの生体資料からの薬物分析が必須である。しかし、薬物が検出された場合、薬物の使用を否定するため、尿資料の取り違えを主張したり、被検者が薬物の使用を隠ぺいするため、尿資料の採取(提出)の際に、他人の尿や尿とは異なる液体を入れるなどの検体となる尿の偽装が行われるケースがある。私は、同一の尿資料から、尿であることの証明、尿の由来者の特定(個人識別)、薬物の定性・定量を行う一連の分析系を構築し、検査資料の適正化を行うことを目的としている。私は限外ろ過を用い、尿からDNA型検査と覚せい剤の分析が同時に可能であることを報告している。今回は、同意の得られた健康成人の男女各5名(合計10名)尿にmethamphetamine及びamphetamineを0.05,0.5,5,10μg/mlの各濃度で添加し、覚せい剤の分析とDNA型検査を実施し、限外ろ過を用いても覚せい剤の定量、定性分析及びDNA型検査への影響の有無について検討した。その結果、実験的に作製した尿から回収されたDNA量は、ばらつきがあるものの添加した覚せい剤量の違いによるものではなかった。覚せい剤を添加した尿のいずれからもDNA型検査が可能であった。限外ろ過を用いても、覚せい剤の定量、定性分析に影響は認められなかった。このことから、本法によりDNA型検査と覚せい剤の分析が一連の分析系で単一の尿から可能であることが分かった。したがって、本法は実務に有用な手法である。この結果を、平成24年9月、ドイツ法医学会で発表した。