hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ｔ２強調画像信号およびＴ２緩和時間を指標とした筋活動分析：上肢前腕の筋活動比

リハビリテーション医療における運動分析はれまで表面筋電図や超音波が使用されてきた。我々は低磁場MRI装置(0.2T)によるマルチスライススピンエコー法の前腕筋断面から観察部位の位置を確認し、後にCMPGマルチエコー法により運動による筋活動の分析を可能にした。運動条件は最大収縮筋収縮力の1525%Maxの負荷により運動分析が可能であることがわかった。深部筋の活動、協同作用など評価に有用と考える。平成25年度の実績は、以下のとおり学会発表を行った。1「高森正祥、秋山純和、瀬尾芳輝、病態生理学会:MRIを用いた筋活動分析の基礎的検討: 2013年」TE39msが撮影条件として良好であり筋活動弁別に最適であった。運動後活動筋は高信号に描出され、画像輝度変化として運動直後から30分間程度観察が可能であった。マルチエコー法で活動筋は安静時T2値30ms程度から運動直後50ms程度まで変化することがわかった。2「秋山純和、高森正祥、吉田一也、大橋好偉、早川実佳、拝師智之、大塚博、瀬尾芳輝:T2緩和時間を指標とした25%最大筋力時の手関節尺側屈曲運動筋の解析、第41回日本磁気共鳴医学会大会、2013年」T2緩和時間を指標として最大等尺性収縮時を100%として負荷量の正規化を行い活動筋の観察を行った。25%の負荷で手関節尺側屈曲時の協同筋、拮抗筋の活動状況を分析した。尺側手根屈筋、長掌筋、橈側手根屈筋に筋活動を認めた。運動直後T2緩和時間の延長を認めたがその後漸減した。30分で運動前のT2緩和時間の88.1、93.5、82%まで回復した。主動筋の尺側手根屈筋に対して、協同作用としての橈側手根屈筋、長掌筋の活動、また拮抗筋である短橈側手根伸筋、総指伸筋が非活動であることが確認できた。3「秋山純和、高森正祥、吉田一也、大橋好偉、早川実佳、拝師智之、大塚博、瀬尾芳輝:筋運動強度に対するT2緩和時間の変化:第17回NMRマイクロイメージング研究会、2013年」被験者12名に対して0.2 T立位膝用MRI装置を用いて筋運動の負荷強度に対するT2緩和時間の変化を検討した。手関節尺側屈曲に対して最大等尺性収縮時を100%として25%、15%、5%の重錘を負荷として等張性運動を行わせた。尺側手根屈筋、橈側手根屈筋の活動を確認できた。回外筋では5%でより活動が示された。平成24年度の実績は、以下のとおり学会発表を行った。「秋山純和、高森正祥、今泉好偉、横井実佳、拝師智之、瀬尾芳輝:T2緩和時間変化によるMRI画像変化手関節尺側屈曲運動における筋活動分析、第16回NMRマイクロイメージング研究会、2012年」撮影条件はマルチスライススピンエコー法を用い、TR 2500 ms、TE39ms、FOV 200 mm、Slice厚9.5 mm、スライス枚数11枚、積算回数1回を撮影条件とした。運動前、運動直後から5分おきに運動後35分までとした。運動時は、プローブ内に前腕を固定し、2kgか3 kgの重錘を手関節遠位部に負荷した。運動の終了はオールアウトとした。数値解析はimageJ 1.44を用いた。運動直後に尺側手根屈筋、長掌筋、橈側手根屈筋に画像上の変化を示した。TE 39msで活動筋を良好に弁別できた。運動直後では、T2強調画像強度が上昇し、その後次第に運動前に戻ることが観察できた。0.2TコンパクトMRI装置で協同筋の分析が可能と考えられた。「高森正祥、秋山純和、今泉好偉、横井実佳、拝師智之、瀬尾芳輝:0.2T T2強調画像による筋活動の評価、第40回日本核磁気共鳴医学会、2012年」手関節背屈運動を分析した。前研究と同様であるが、TE 9 339に変化させた。前研究と同じく運動後に画像強度が上昇し、その後次第に運動前に戻った。伸筋群のうち検出可能な最小の運動筋は橈側手根伸筋で断面積170 mm2、直径10 mmと考えられた。「高森正祥、秋山純和:運動前後での皮下脂肪と黄色骨髄T2緩和時間比較、第15回心身健康科学、2013年」T2強調画像変化の基準について皮下脂肪と骨髄脂肪の両者の関係を検討した。運動前後で両者に高い相関が得られた。しかし、皮下脂肪は計測面積が少ないため、骨髄脂肪の方が安定的な計測が可能と考えられた。簡便な臨床評価の可能性の高い0.2TコンパクトMRIを用い、運動分析が可能となるよう、平成24年度は、シーケンスの開発、撮影方法の決定、プローブ内における機能的固定具の開発、運動条件を決定した。重錘23kgの負荷でオールアウトまで運動を行った結果、活動筋の分析が可能であることがわかった。

平成25年度は最大等尺性収縮(100%Max)の25%Maxの条件で、等張運動を行いオールアウトにより活動筋分析が観察であることがわかった。平成26年度は「T2緩和時間を指標とした15%最大筋力時の手関節伸展運動筋の解析」として、第42回日本磁気共鳴医学会で報告した。15%Maxの条件で等張性収縮運動でも活動筋の観察が可能であった。方法は健常人9名を被験者とした。マルチスライススピンエコーMRI法(TR 2000 ms、TE 39 ms、FOV 200 mm、Slice厚10 mm、スライス枚数11枚の条件)で撮像位置を確認した。ついで筋活動観察のためCPMGマルチエコー法(TR 2000 ms、TE 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 ms、FOV 200 mm、Slice厚15 mm)で、安静時および運動直後は5分ごとに30分まで6回の撮影を行った。最大等尺性収縮時の筋力の測定は、デジタル筋力計を用いた。測定筋は、腕橈骨筋、短橈側手根伸筋、総指伸筋、円回内筋、尺側手根伸筋、深指屈筋、浅指屈筋、尺側手根屈筋、橈側手根屈筋とした。結果、T2強調画像から活動筋を良好に弁別できた。T2緩和時間の測定では、短橈側手根伸筋、総指伸筋、小指伸筋に主効果を認めた(p<0.01)。運動直後T2緩和時間が延長し、その後緩やかに短縮し、30分で83.8、83.5、91.7%まで回復した。主動筋の短橈側手根伸筋に対して、尺側手根伸筋を除き協同作用としての伸筋群の活動を確認できた。新しい運動分析の方法として、O.2T立膝用MRIを使用した。マルチスピンエコー法、マルチエコー法を用い運動前後の変化から筋活動の分析に最適な条件を決定することができた。微動による画像撮影への影響を防止するため安静時と運動時の両方の条件を満たす機能的な固定具を作製した(Magnetic Resonace in Medical Sciencesに報告、2015)。筋活動を分析するための撮像条件、マルチスライススピンエコーMRI法ではTRは2000ms、TE40ms、TX15101710ms、TR25002800mxとした。CPMGマルチエコー法ではTX26002800ms, TR13001400mxとした。運動負荷強度として最大静止性収縮筋力を100%Maxとしたときオールアウト等張性運動で各25%Max、15%Max、5%Maxの場合について分析を行った。5%Maxではオールアウトにはならず1000回で終了とした。負荷が強いほど高信号に変化するが5%MAXでも分析変化を認めた。平成2426年度の研究から負荷強度が強い場合場合と負荷が弱い場合でも協同作用が考えられた。このため最終年度に最低限度で運動分析が可能とするため15%、25%で30回、40回ずつ漸増する方法で観察を行った。結果で6090回程度で分析可能であることが分かった。電気刺激では筋収縮の変化を確認できた。電気刺激による筋収縮と無負荷運動による筋活動を観察したが、無負荷運動では筋活動は明らかではなかった。電気刺激による筋収縮からMRIでの評価が可能であることが分かった。筋力増強運動としては、25%Maxが運動分析として有用と考えられるが、リハビリテーション分野の評価として主動筋、協同筋、拮抗筋の活動分析を観察するためには、15%Maxから回数を漸増する方法が適切と考えられた。リハビリテーション医療における運動分析はれまで表面筋電図や超音波が使用されてきた。我々は低磁場MRI装置(0.2T)によるマルチスライススピンエコー法の前腕筋断面から観察部位の位置を確認し、後にCMPGマルチエコー法により運動による筋活動の分析を可能にした。運動条件は最大収縮筋収縮力の1525%Maxの負荷により運動分析が可能であることがわかった。深部筋の活動、協同作用など評価に有用と考える。
資本の自由移動を促進する法制の発展と実経済社会の要請の符合に関する法政策学的研究

本研究は、平成14年度から17年度までの4年間の間、とりわけ欧州連合及び経済協力開発機構における資本移動の自由に向けた加盟国の政策調整を、加盟国国内法の動向、欧州連合及び経済協力開発機構における政策調整の動向及び欧州司法裁判所における裁判例の動向を素材にして、調査研究しようとするものである。取り上げる具体的法領域としては、国内租税法、国際租税法、金融法制、刑事警察協力(とくに資金移転について)という資本移動に強い影響力を有する法領域を選択し、それらの領域での動向に焦点を当てた。本研究の研究代表者である川端康之は研究総括とともに、租税法・国際租税法の領域について、欧州連合(特に欧州司法裁判所)と経済協力開発機構におけるモデル租税条約の動向を中心に調査研究し、研究分担者である庄司克宏は、金融法制、刑事警察協力を中心に分析を行った。これらの法領域における具体的動向、法制の内容は領域ごとに大きく異なるが、金融法制であれ国内租税法制であれ、欧州連合においては欧州委員会の政策指針とは別に、欧州司法裁判所の裁判例が各国国内法に強い影響を与えている。また、マネー・ロンダリング規制や有害な税の競争、無差別条項とお欧州条約上の四つの基本権は、経済協力開発機構においても同種のプロジェクト、あるいは租税委員会のような従来からの委員会の作業として欧州連合を深く協働しながら政策形成を行っていることが、各種の裁判例や指令、経済協力開発機構のモデル租税条約や他の委員会の報告書の分析によって明らかになりつつある。一方、本研究では充分分析できなかったが、米国は、経済協力開発機構へのコミットメントを通じて、欧州にも影響を与えつつある。それは、租税条約やマネー・ロンダリング規制においてより明確に捉えることができよう。本研究は、4年間の研究期間の中で過去の経緯や現在の動向を把握することに努力したが、今後も欧州及びOECDでは、そのような資本移動の自由についての各種の政策案が検討されることとなるであろうから、この種のテーマを継続して研究する必要があると思われる。今年度は研究第1年度であるため、研究代表者と研究分担者が、それぞれ、自己の専門領域での基礎調査を行うと同時に、文献調査を中心とする資料収集に重点をおいた調査研究活動を行った。〔川端康之〕欧州連合はローマ条約以降資本移動他の各種の域内経済の自由化を進めているが、2001年には資本移動の自由の影響を強く受けると見られる貯蓄性所得について、非居住者利子に対する源泉徴収税・情報交換の指令を採択している。2002年11月にはスイス他のEU近隣諸国との間での政策調整の交渉経過が公表され、源泉徴収税に代わる情報交換の重要性が脚光を浴びている。そこで、本年度の研究の一つの柱として、欧州における租税情報交換法制の指令段階及び国内法制の基本的構造と歴史的経緯について、現地調査を含めた加盟国各国の状況についての調査研究を行った。なお、上記の指令は依然流動的であると思われるので、今後も継続して調査を行う必要がある。〔庄司克宏〕当初の予定であるEUの金融政策法制に関わる個別立法の調査研究の前提として、欧州諮問会議で起草されている「欧州憲法制定条約草案」および2004年5月1日に予定されている10カ国の新規加盟により、EUレベルの経済・金融政策の仕組みがいかなる影響を受け、どのような修正が必要かを検討する必要に迫られた。具体的には、EUと加盟国の間の権限関係の明確化における経済政策および金融政策の位置づけ、理事会における経済政策の調整(財政赤字の抑制)、欧州中央銀行の法制度(特に政策理事会)、裁量的政策調整(open method of coordination)の在り方等について分析を行った。

EUはこれまでにない対応を迫られている。資本移動の自由に対する具体的障碍の一つとして欧州司法裁判所において重要な裁判例が連続して現れている税制面での欧州委員会が公表した法人税の包括的調和パッケージ及びEU有害な税の競争プロジェクトと、OECDの有害な税の競争プロジェクトの比較検討を行った。そのために、社団法人租税研究協会から受託したOECDモデル租税条約(2003年版)の邦訳を行い、2003年12月に刊行した。翻訳作業の過程においては、本学大学院生及び外部の専門家の研究協力も受け、欧州連合加盟国が締結する租税条約との比較を行った。さらに、EUよりは緩やかな地域連語として注目されるASEAN諸国の租税条約、一部加盟国(マレーシア)のモデル租税条約についても調査研究を行い、国際協力機構短期専門家派遣としてマレーシア歳入庁において周辺国からの参加者も含めてASEAN諸国の国際課税担当税務官僚に対して租税条約及び国際租税回避に関する講義を行い、意見交換を行った。OECDモデル租税条約の翻訳とマレーシア歳入庁での講義は、本研究過程で外部から受託したものであるが、それらの内容は、より精密な条約(政策)比較と現地担当官僚との意見交換など本研究を大幅に進捗させるものである。EU法制を根本的に見直すための欧州諮問会議が開催され、その結果、欧州憲法条約草案が採択された。これは政府間会議においては、まだ継続審議の途上にあるが、正式合意され批准・発効に至るならば、EUの金融・経済法制を含めEUの経済ガバナンスの在り方に大きな影響を及ぼす。そのため、欧州憲法条約草案の法的分析を行った。草案では、EUと加盟国の間における権限関係の明確化が行われ、EUの排他的権能、EUと加盟国の共有権能および加盟国の権能に分類されている。ユーロ圏における金融政策はEUの排他的権能に属し、欧州中央銀行が責任を負う。一方、加盟国の権能であってもEUが一定範囲で行動できる場合として、加盟国の経済政策および雇用政策の推進および調整が含められている。ユーロ・グループ(ユーロ参加国のみの経済・財務大臣で構成される非公式会合)が財政規律の調整とその監視の強化および経済政策指針の設定を行う。また、その一方で、条約改正を要しない分野としてEUの経済政策法制におけるソフトな枠組としての裁量的政策調整(the open method of coordination)についても研究を行った。これは、協力の奨励、最善の慣行の交換ならびに加盟国にとっての目標および指針についての非強制的な合意手段であり、それらの目標の達成の進捗状況を定期的に相互監視することにより加盟国が自国の努力を他国と比較し、その経験から学習することを可能とする手法であり、マクロ経済安定、労働市場改革、マクロ経済対話などの分野で用いられている。さらに、以上のような展開を含めて、EU法全般にわたる体系書の執筆・出版を行った。本年は、拡大欧州の実現による、欧州委員会の政策動向と、従来からの欧州基本条約の各政策面での動向に調査の重点を置いた。
特定結晶面を露出する二酸化チタンナノ結晶の創製と光触媒・色素増感特性の評価

層状チタン酸ナノシートから特定の結晶面を露出するアナターゼ型TiO_2ナノ粒子の新規合成プロセスを開発し、特定の結晶面における光触媒特性や色素吸着・増感特性を調べた。層状チタン酸ナノシートを水熱処理して(010)結晶面を多く露出する各種粒子形状のアナターゼ型TiO_2ナノ粒子を合成した。(010)結晶面は光触媒活性が高く、色素太陽電池用N719色素に対する吸着量が高い。色素増感型太陽電池特性を評価した結果から色素吸着量の高いTiO_2ナノ粒子は高い開路電圧値を示し、吸着平衡定数の高いTiO_2ナノ粒子は高い短絡電流値を示す。吸着パラメーターと太陽電池特性パラメーターとの定量的相関関係を初めて明らかにした。本研究は、層状チタン酸ナノシートから特定の結晶面を露出するアナターゼ型<TiO>_2ナノ粒子の新規合成プロセスを開発し、特定の結晶面における光触媒特性や色素吸着・増感特性を解明することを目的とし、H20年度は、以下の内容の研究を行った。層状チタン酸ナノシートから<TiO>_2ナノ粒子の合成プロセスの開発においては、Lepidocrocite構造をもつ層状チタン酸(H_<1.07><Ti>_<1.74>O_4)をテトラメチルアンモニウム水酸化物溶液による剥離処理を行い、層状チタン酸ナノシートコロイド溶液を調製した。このナノシート溶液のpHを調整した後に、水熱処理して、<Tio>_2ナノ結晶を合成した。pHや水熱反応温度などの条件を制御することで、正方形、長方形、稜形、葉っぱ状アナターゼのナノ粒子を合成できることを明らかにした。合成したナノ粒子の基本面は(010)結晶面であることはナノ構造解析で明らかにした。さらに層状構造を有する三チタン酸の剥離反応について検討した。三チタン酸の剥離は、通常の常温反応では非常に困難であるが、テトラメチルアンモニウム水酸化物溶液中130°Cでの水熱反応により容易に剥離できることを突き止めた。このような水熱反応を利用した剥離反応は今まで報告されておらず、はじめてである。この方法を利用して今まで剥離困難な層状化合物を剥離できるようになり、ナノシートのカテコリを増やすことができた。次年度は、三チタン酸ナノシートから二酸化チタンナノ粒子の検討を行う予定である。ナノ表面分析と光学特性評価においては、合成した(010)結晶面を多く露出するアナターゼナノ粒子を用いて色素増感型太陽電池の試作を行い、特性評価した。このようなナノ結晶は、通常の球状粒子より、高い開路電圧を示すことを明らかにした。さらに光電子移動評価およびナノ表面分析システムを構築した。本研究は、層状チタン酸ナノシートから特定の結晶面を露出するアナターゼ型TiO_2ナノ粒子の新規合成プロセスを開発し、特定の結晶面における光触媒特性や色素吸着・増感特性を解明することを目的とし、21年度は、以下の内容の研究を行った。H20年度にはLepidocrocite構造をもつ層状チタン酸(H_1.07Ti_1.74O_4)ナノシートを剥離した後、水熱処理して(010)結晶面を多く露出する正方形、長方形、菱形、葉っぱ状、シート状アナターゼ型TiO2ナノ粒子を合成した。H21年度はこの方法で合成したTiO2ナノ粒子の光触媒活性を評価した。比表面積あたりの光触媒活性は、正方形<葉っぱ状<シート状の順で増加し、(010)結晶面の露出する割合の増加順と一致し、通常の方法で合成した球状粒子より高い光触媒活性を示した。(010)結晶面は高い光触媒活性を有することを初めて明らかにした。さらに合成したアナターゼ型TiO_2ナノ粒子の色素吸着特性について調べた。比表面積あたりの色素飽和吸着量は、正方形<ナノロッド状<葉っぱ状の順で増加し、(010)結晶面の露出する割合の増加順と一致し、通常の方法で合成した球状粒子より高い色素飽和吸着量を示した。これらの結果から(010)結晶面はN719色素の吸着量が高いことがわかった。合成したアナターゼ型TiO_2ナノ粒子を用いて色素増感型太陽電池を作製し、太陽電池特性を評価した。色素吸着量の高いTiO_2ナノ子は高い開路電圧値を示した。一方、吸着平衡定数の高いTiO_2ナノ粒子は高い短絡電流値を示した。すなわち、TiO_2ナノ粒子の表面制御によりは太陽電池の特性を向上できることがわかった。ナノ構造解析について色素を吸着したTiO_2ナノ粒子の表面分析を行った。

その結果から色素増感型太陽電池を作製する色素濃度条件では、TiO_2ナノ粒子の表面の1/5以下しか色素に被服されておらず、大部分は色素が付着されてないことがわかった。ダイナミック分光システムを用いて、TiO_2-色素ナノ複合体の光学的解析を行い、光吸収特性などの基礎データを得られた。本研究は、層状チタン酸ナノシートから特定の結晶面を露出するアナターゼ型TiO_2ナノ粒子の新規合成プロセスを開発し、特定の結晶面における光触媒特性や色素吸着・増感特性を解明することを目的とし、H22年度は、以下の内容の研究を行った。H21年度まではLepidocrocite構造をもつ層状チタン酸ナノシートを水熱処理して(010)結晶面を多く露出する正方形、菱形、葉っぱ状などのアナターゼ型TiO_2ナノ粒子を合成した。H22年度は(010)結晶面を多く露出するTiO_2ナノ粒子の色素吸着特性と色素増感型太陽電池の特性との関連性を重点的に調べた。色素太陽電池用N719色素の吸着等温線から色素の飽和吸着量、吸着平衡定数を求めた。これらの結果から(010)結晶面はN719色素の吸着量が高いことがわかった。合成したアナターゼ型TiO_2ナノ粒子を用いて色素増感型太陽電池を作製し、太陽電池特性を評価した。比表面積あたりの色素吸着量の高いTiO_2ナノ粒子は高い開路電圧値を示し、色素の吸着量と増加に伴い、開路電圧値が直線的に増加する。一方、吸着平衡定数の高いTiO_2ナノ粒子は高い短絡電流値を示し、吸着平衡定数の増加に伴い、対数的に増加する。このように吸着パラメーターと太陽電池特性パラメーターとの定量的相関関係を初めて明らかにした。この関係を用いて、色素の吸着データから太陽電池の特性を予測する方法を提案した。さらに(010)結晶面を多く露出する正方形TiO_2ナノ粒子はこれまで最高の短絡電流値を実現できることを明らかにした。また、四チタン酸や三チタン酸ナノシートを水熱処理してTiO_2ナノ粒子を合成し、[11-1]軸に垂直する結晶面を有するTiO_2ナノ粒子の合成に成功し、結晶面制御が可能であることを実証した。
実世界の現象を再現するための画像編集ツールの開発

一般ユーザが写実的CGを手軽に制作可能にするという研究目的のもと、一枚の写真を入力として実世界の物理現象や形状復元を行う手法を開発した。具体的には、物体表面の凹凸の変化まで考慮した経年変化再現、景観画像からの簡易的な3Dシーンの構築、髪型画像を用いた編集可能な『かつら』、画像から推定されたシーンの奥行きに基づく画像中の物体の再配置、画像中の映り込み部分におけるフレネル反射を考慮した画像合成などを実現した。引き続き、一般ユーザが写実的CGを手軽に制作可能にするという研究目的のもと、写真を入力として実世界の現象を再現・模倣するような手法を開発し、国際会議や国際論文誌、国内会議などで成果を発表した。具体的には、前年度に「今後の推進方策」として挙げたプロジェクトを推進した。「髪型画像から抽出した流れ場に基づく髪型画像の編集」については、毛髪画像から抽出した2次元ベクトル場を利用して毛髪画像の再照明を行う研究を、国内会議で発表した。この研究はまだ初期段階ではあるが、世界的に見ても例がなく、実現した際の学術的価値および実用性は顕著であると思われる。「画像から推定されたシーンの奥行きに基づく画像中の物体の再配置」については、前年度に行った景観画像からの簡易的な3Dシーンの構築を応用して実現した。成果は国内シンポジウムで発表済みであり、今後、国際論文誌への投稿を予定している。この研究成果は高度な画像編集を実現するもので、応用範囲が広い。「画像中の映り込み部分におけるフレネル反射を考慮した画像合成」に関しては、前年度の研究成果に加え、既存手法との比較検討を行なった論文が、難関国際会議であるEurographics Symposium on Rendering 2012に採択された。この研究の対象とする問題は、2種類の未知画像を線形モデルに基づいて推定・分離する、いわゆるマッティングの一種である。しかし、フレネル反射を対象とした問題設定は世界初であり、この成果はコンピュータグラフィクス分野のみならず、コンピュータビジョン分野でも新たな研究を生み出すことが期待される。学術的価値は極めて高いものと思われる。引き続き、一般ユーザが写実的CGを手軽に制作可能にするという研究目的のもと、写真を入力として実勢価値の現象を再現・模倣するような手法を開発し、論文誌や国内研究会で成果を発表した。まず、前年度から継続して行ってきた「Kinectを用いたリライティング」および「炭酸水中の泡のシミュレーション」を論文誌として発表した。研究会では、企業との共同研究で行ってきた「体型を考慮した衣服画像の変形による画像ベース仮想試着システム」、また国内シンポジウムでは「スクリブルを用いた1枚の画像からの対話的なレイヤ状3次元モデルの生成」を発表した。前者は、ファッションモデルが衣服を着用して撮影した画像から衣服画像を切り出し、顧客の画像に当てはめて仮想試着を実現するもので、体型に合わせた画像変形に取り組んだ。後者は、これまで行ってきた、画像にユーザ入力を施すことで簡易3Dモデルを作成する、という研究を発展させたもので、これまでは平面的な3Dモデルしか作られなかったが、この研究では曲面を持つ形状を対話的な速度で生成できる。残念ながら今年度中の成果としては報告できなかったが、画像による仮想試着はこの数年の研究成果をまとめて国際会議へ投稿を計画中であり、3Dモデル生成は国際論文誌に投稿済みで現在査読中である。また、最初の年度に研究を始めた「毛髪画像中の照明効果の変更」の研究に関しては、画像処理的なアプローチにより、人間の毛髪に限らず、動物の毛などを対象に、汎用的に照明効果を変更可能な手法を検討中である。今後も、本研究課題を継続・発展していきたい。一般ユーザが写実的CGを手軽に制作可能にするという研究目的のもと、写真を入力として実世界の物理現象や形状復元を行う手法を開発し、国際会議や国際論文誌などで発表した。具体的には、研究実施計画において初年度に予定した「(1)物体表面の凹凸の変化まで考慮した経年変化再現ツールの開発」「(3)髪型画像を用いた『かつら』試着ツールの開発」について、それぞれ国際会議Computer Graphics International 2011およびPacific Graphics 2011にて成果を発表した。また、「(2)景観画像からの簡易的な3Dシーンの構築」については、国際論文誌IEEE Computer Graphics & Applicationsに成果が掲載された。これらの成果は、このテーマの研究における端緒として、以降の研究のヒントとなるような知見が多く得られた。これらを元に得られた新たな研究テーマとして、(a)髪型画像から抽出した流れ場に基づく髪型画像の編集、(b)画像から推定されたシーンの奥行きに基づく画像中の物体の再配置、(c)画像中の映り込み部分におけるフレネル反射を考慮した画像合成、などについて研究を進めた。すでに(c)については国内研究会において発表し、優秀研究発表賞を受賞した。併せて、国際会議へ論文を投稿中である。その他にも、静止画中の人物の陰影を別の照明下で再計算する、など応用範囲の広い研究にも取り組み、知見が得られた。

前年度と同様に、研究計画に挙げた内容を国際会議や国際論文誌にて発表でき、また新たな研究テーマのための知見も得られていることから、順調に進展していると判断する。研究計画に挙げた内容を国際会議や国際論文誌にて発表でき、また新たな研究テーマのための知見も得られていることから、順調に進展していると判断する。引き続き、プロジェクトベースで研究を進める。具体的には、屋内景観画像における照明効果の変更、衣服画像による仮想試着、景観画像に対する詳細な立体化などに取り組む予定である。新たに開始した、(a)髪型画像から抽出した流れ場に基づく髪型画像の編集、(b)画像から推定されたシーンの奥行きに基づく画像中の物体の再配置、(c)画像中の映り込み部分におけるフレネル反射を考慮した画像合成、などのプロジェクトを中心に、研究を進める。研究費は前年度と同様に使用させていただく予定である。すなわち、物品費としてPC、ソフトウェア、書籍などの研究資料に充てる。旅費として国際会議や国内研究会および研究打ち合わせに充てる。その他、学会参加費などに使わせていただく。繰越額は物品購入などで次年度に使用したく残したもので、書籍などの研究資料の購入に充てたい。
肝類洞壁細胞より産生される内因性活性物質の制御機能に関する研究

肝類洞壁細胞は、Kupffer細胞、肝類洞内皮細胞、伊東細胞並びにピット細胞から構成されている。本プロジェクトではKupffer細胞と肝類洞内皮細胞に研究の照準を当てて、これらから産生される内因生活性物質のネットワークの解明を試みた。1)肝類洞壁細胞からのアラキドン酸代謝産物並びに脂肪代謝産物の産生機構:Kupffer細胞は、リポポリサッカライド(LPS),Propionibacterium acnes(P.acnes)死菌或いはOK-432などのbiological response modifiers刺激により、アラキドン酸代謝産物であるプロスタグランジン(PG)E2,6-keto PGF1α、トロンボキサン(TX)B2を産生分泌したが、非刺激状態ではPGD2を主に産生した。さらに、このような刺激を受けると、Kupffer細胞内では、これらPGsの代謝系の上流に位置するサイクロオキシゲナーゼ酵素が強く誘導されることが判明した。また、これらのアラキドン酸代謝産物の生成はKupffer細胞内外のCa並びにカルモジュリンに依存していることも明かとなった。ところで、血小板活性化因子(PAF)も生理活性の強い脂肪代謝産物であるが、Kupffer細胞或いは肝類洞内皮細胞はCa ionophore刺激でPAFを産生することが判明した。2)肝類洞壁細胞からのサイトカインの産生機構:Kupffer細胞は、LPS刺激下でIL-1,IL-6並びにTNF-αを産生した。また、肝類洞内皮細胞もこれらのサイトカイン産生に携わっていることが明かとなった。ところで、一般にマクロファージの活性化因子としてIFN-γが強力な作用をするが、Kupffer細胞もIFN-γによってIL-1やTNF-αなどのサイトカインを産生するようになることが観察された。さらに、これらのサイトカイン産生はPGE1,PGE2或いはPGI2などのアラキドン酸代謝産物共存かでは有意に減少した。これらの結果から、肝類洞壁構成細胞間には、サイトカイン内制御、そしてサイトカイン・アラキドン酸代謝産物間制御のネットワークが形成されていることが示唆された。1.Kupffer細胞、肝類洞内皮細胞および肝浸潤マクロファ-ジからのPG産生能:これらの細胞をLPSで刺激すると、PGE2,6ーketoーPGF1αおよびTXB2が産生された。また、これらのPGs産生に対してILー1は影響しなかったが、TNFは濃度依存的に、また時期依存的に促進させた。IFNでは、IFNーα、ーβはPGsの産生を抑制し、この機序は、細胞内cーAMP量を上昇させたので、cーAMPによるphospholipase A2活性の抑制によると考えられた。一方、IFNーγはPGE2産生を促進させ、EGTAやTMBー8のような細胞外Caキレ-ト剤や細胞内Caーantagonistにより阻害されることから、細胞内外のCa移動に依存性であることが推測された。GMーCSFはPGE2産生に影響しなかった。2.Kupffer細胞、肝類洞内皮細胞および肝浸潤マクロファ-からのPAF産生:これらの細胞をCaI A23187で刺激するとPAFの産生が確認できた。一方、肝類洞内皮細胞のPAF産生はILー1でともに有意に促進した。

3.Kupffer細胞、肝類洞内皮細胞および肝浸潤マクロファ-ジからのILー1産生:これらの細胞をLPSで刺激すると、ILー1が産生され、indomethacinにより亢進し、PGsにより抑制された。この機序にはcーAMPやcーAMPーdependentprotein kinaseを介した細胞応答が関与することが示唆された。4.Kupffer細胞、肝類洞内皮細胞および肝粘着性細胞からのTNF産生:これらの細胞をLPSで刺激するとLPSの濃度に依存して、また、刺激時間に依存してTNFが産生された。また、TNFの産生もPGE1,PGE2,PGI2で抑制された。この機序もcーAMPを介することを確認した。以上の結果よりKupffer細胞、肝類洞内皮細胞を含めた肝類洞壁細胞および肝浸潤マクロファ-ジからはサイトカイン、アラキドン酸代謝産物およびchemical mediatorが産生され、これらの産物は互いに調節しあって、肝類洞壁細胞におけるサイトカインカスケ-ド、アラキドンカスケ-ド等を含めた各種のネットワ-クを制御していることが示唆された。1)BMR刺激によるKupffer細胞からのプロスタグランジン(PG)産生について:正常ラットのKupffer細胞からは主としてPGD2が産生されるが、リポポリサッカライド(LPS)、Propionibacterium acnes(P.acnes)死菌あるいは0K-432等のbiological response modifiersで刺激されると、PGE2を主として産生するようになった。2)LPS存在下でのKupffer細胞からのPG産生はCa依存生である:ラットKupffer細胞はLPS刺激によりPGE2,PGF1α並びにTXB2を産生分泌した。しかし、Kupffer細胞をLPSで刺激するさいにCaキレート剤であるEGTAを加えると、これらのアラキドン酸代謝産物は産生されなかった。また、細胞内のCa拮抗剤であるTMB-8も同様にこれらの産生を抑制した。さらに、カルモジュリン阻害剤も同様の結果をもたらした。これらの結果から、LPS刺激によるKupffer細胞からのPG産生はCaカルモジュリン系を介するものと考えられた。3)Kupffer細胞からのサイトカイン産生機構:インターフェロン(IFN)γ刺激下では微量のLPSでtriggerされたKupffer細胞はTNF-αを産生増強したが、インターリユウキン(IL)lの産生増幅しなかった。また、サイクロキシゲナーゼ阻害剤であるインドメサシンを同時に加えてPGE2の作用を消去すると、TNF-α産生はさらに増加したが、IL-l産生には全く影響しなかった。これらのことから、IFN-γは異なる経路でKupffer細胞からのサイトカイン産生を調節している可能性が示唆された。4)LPS刺激によるKupffer細胞からのPG産生は上流のサイクロオキシゲナーゼ酵素誘導による:LPSで刺激するとKupffer細胞は前述したように種々のPGを産生するが、このLPS被刺激Kupffer細胞溶解液を抗サイクロオキシゲナーゼ抗体を用いてイムノブロティングすると、分子量70kDaの本酵素が強く誘導されていることが判明した。
火炎式噴霧熱分解法による高結晶性微粒子の合成プロセスの開発

噴霧熱分解法では分子レベルで十分に混合された原料溶液を気中に噴霧することでμmオーダーの液滴を発生させ、それを熱分解するため、化学的に均一な粒子を製造することが可能です。本研究で検討する噴霧熱分解法は従来の電気炉を用いた方法ではなく、反応熱源に火炎を直接用いる。合成が困難とされる白色LED用の蛍光材料である(Y, Gd)_3Al_5O_<12>:Ce^<3+>等のような多成分系材料微粒子をモデル材料とし、火炎式噴霧熱分解法による微粒子合成プロセスの開発を行った。火炎法では、電気炉と比べ操作温度が高いと考えられ、その結果、(i)従来法より高い結晶性(高い性能)もつ微粒子の合成が可能になること、(ii)火炎用ガスを利用するので生産コストが優れていること、また(iii)スケールアップが容易であることが明らかになった。原料溶液に、無機塩であるフラックス塩などを添加して、微粒子粒子を合成した。生成粒子より成型体を作成し、結晶性や光学特性を評価した。この結果から、特性が最適となる微粒子の特性および操作条件を明らかにした。火炎式噴霧熱分解法による多成分系微粒子の合成メカニズムを実験的に検討し、粒子径の制御の他に、大きさの揃った微粒子が合成できる条件を明きらかにした。また、噴霧発生量を増加させて、微粒子合成技術のスケールアップ化の検討も行った。出発の液滴径が数ミクロンであるにも関わらず、生成粒子が数十nmとなる操作条件の存在も見出した。従来法では、数ミクロンの液滴からは数100nmの粒子が生成することを考えれば、今回開発された手法が大変興味深い。現在、工業的に用いられている多成分系粒子(数μm)の多くは固相反応法によって製造されているが、粉砕プロセスを経ているため、形態が不規則かつ粒径分布が悪い、1μm以下の粒子の製造が困難、不純物を含んでしまうという問題がある。本研究で検討する火炎式噴霧熱分解法は従来の電気炉を用いた噴霧熱分解法とは異なり、反応熱源として火炎を直接用いる。また、噴霧原料液に、結晶を促進させるフラックス塩やポリマーなどを金属硝酸塩などに加えて用いる。本研究の目的は、火炎式噴霧熱分解法による微粒子合成プロセスの開発である。モデル材料としては、単純酸化物と比べ合成が困難とされる多成分系蛍光体材料を対象とする。また、その合成粒子の粒径・形態・光学的特性の計測も行う。平成17年度には以下の手順により、火炎式噴霧熱分解法による高結晶性の多成分系微粒子の合成プロセスを開発した。(1)炎式噴霧熱分解装置を製作した。この装置で、噴霧装置として大容量の液滴が発生できる噴霧発生器を用いた。(2)製作した噴霧熱分解装置を用いて、蛍光体材料の微粒子の合成実験を行った。原料溶液として、水に各種の硝酸金属塩などを溶解させたものを用いた。この溶液を噴霧発生器により、噴霧し液滴化させ、キャリアガスの窒素により火炎中に導入した。(3)火炎の燃料ガスには、CH_4およびO_2を使用し、マスフローコントローラーにより流量を精密に制御した。(4)操作条件であるフラックス塩の量・種類、プリカーサーの種類により、合成粒子の粒径分布、表面形態、結晶性、光学特性、蛍光特性がどのように変化しているかを検討した結果、従来の電気炉を用いた噴霧熱分解法により合成された粒子と比べて、熱源として火炎を用いることで、より結晶性(蛍光特性)が高い粒子を得ることができた。
鎌倉後期の王権と真言密教

まず、本年度の始めに論文「鎌倉後期宮廷の密教儀礼と王家重宝ー清浄光寺蔵「後醍醐天皇像」の背景ー」(『日本史研究』第620号)を発表した。これは、網野善彦氏が『異形の王権』(平凡社、1986年)で取り上げて有名となった、「後醍醐天皇像」の背景をなす密教儀礼について論じたものである。とくに、後醍醐像の附属文書である『清浄光寺記録』に記された、後醍醐とその側近僧文観が行なったという瑜祇灌頂の史実性を考証した。さらに、後醍醐が灌頂の際に着用した装束が、古代の伝説上の天皇にまつわる礼服・冕冠であったことを明らかにし、これらの装束が即位灌頂と深く関係していたことを論じた。そして、鎌倉後期の院・天皇が行なった即位灌頂の実態を踏まえた上で、鎌倉幕府打倒を目指す後醍醐が、自己の権威を強化すべく灌頂を行なったと結論付けた。つぎに、青土社の依頼を受けて『現代思想』2015年2月臨時増刊号に、網野善彦『異形の王権』に関する学説史的な小論を発表した。同書が後醍醐研究にとってエポックとなった著作である一方、網野の後醍醐論には現代天皇制への強い批判が込められていること、そのために実証性を欠落させた部分や論理の飛躍があることを指摘した。また、1990年代に発表された、王権と密教に関する諸研究の成果と問題点を論じた。このほか、各史料所蔵機関で中世前期の古記録・古文書・史籍・聖教など、およそ百数十点を調査した。この中には、院政期から南北朝期に至る政治史・仏教史・文化史に関わる新史料が多数含まれており、学界未知の重大な史実を伝える内容もみられる(重要なものについては、今後長期的に周到・綿密な検討を加えた上で発表することを予定)。とくに本研究に関わるものとして、高野山大学図書館に所蔵されている金剛三昧院・真別処・三宝院・持明院・光明院などの聖教類が重要な意味を持つことだけを付記しておく。26年度が最終年度であるため、記入しない。
宇宙放射線被ばくによる発がんリスクの推定； 病理およびゲノム変異解析から

宇宙環境おいて、ヒトは常に宇宙放射線を被ばくするため、将来の長期滞在に向けて最も関心の高い人体影響は、宇宙放射線被ばくによる発がんと継世代影響である。宇宙放射線の成分は地上と異なり、陽子線、中性子線に加えて、鉄イオンのような重粒子線が含まれるが、その発がんリスクのデータは不足している。本研究では、1B6C3F1マウスに鉄イオン、シリコンイオン、またはアルゴンイオンを照射した実験群の保存サンプルの病理解析を行い、各臓器の発がんリスクを求める。また、2ゲノム変異解析を行うことで線形エネルギー付与(Linear Energy Transfer : LET)の違いにより発がんメカニズムが異なるかを検討し、重粒子線(鉄イオン、シリコンイオン、アルゴンイオン)による、発がんリスクとゲノム変異メカニズムを新たに提示することを目的とする。H30年度は、シリコン、アルゴン及び鉄イオン照射後のマウスの寿命解析から、非照射マウスに比べたハザードリスクを明らかにし、その結果を海外の学会等で報告した。鉄イオン誘発リンパ腫については、免疫染色により起源細胞(B細胞かT細胞か)を分類し、非照射またはガンマ線照射後終生飼育したマウスのデータと比較した。病理解析の終了した鉄イオン誘発がんについては、次世代シークエンサーを用いたエクソームシークエンス解析を進めた。今後は、鉄イオン照射群に加え、シリコン、アルゴン照射群のリンパ腫及び肝がんの病理解析とがんのエクソーム解析を進め、重粒子線被ばくによる発がんメカニズムの特徴を明らかにする。病理解析の終了した鉄イオン誘発がんについては、次世代シークエンサーを用いたエクソームシークエンス解析進め、原因遺伝子の同定、コピー数変化、ヘテロ接合性の消失について、解析を進めた。今後は、鉄イオン照射群に加え、シリコン、アルゴン照射群のリンパ腫及び肝がんの病理解析を進め、線質による病理組織学的性質の特徴について明らかにする。また、これらのがんのエクソーム解析を進め、自然誘発及びガンマ線誘発のがんと比較することで、重粒子線被ばくによる発がんメカニズムの特徴を明らかにする。
＜エチュード（練習曲）＞を用いた声楽教育モデルの開発

バロック時代から現代までのさまざまな練習曲の特徴を分析した結果,中級の声楽学習者にとってはやはりコンコーネによる練習曲が,とても有益で役に立つことが分かった。彼の作品は旋律的で美しい曲でありながら,多様な音型やリズムを意識させるように構成されており,また伴奏部にも工夫が凝らしてあり,素晴らしい練習曲であると言える。このほかの練習曲と合わせて,いくつかの声楽学習モデルを作った。23年度にまとめた「声楽練習曲」についての成立過程や歴史、教育上の留意点などを元に、作曲者の意図が十分に反映されているかどうかや、また日本においてそれらが正しく理解されているかどうかを分析することにより、この研究の課題をより具体的に浮き彫りにすることを進めてきた。昨年度に引き続き,研究協力者を訪ねて実際の練習曲の扱いについてディスカッションをしたり,講師を招いて講習会を行い、練習曲を用いた発声を取り入れた場合の、学生の歌唱に与える影響を引き続き観察してきた。このことによりなお一層私の仮説「初級から中級の学習者には練習曲はきわめて有効であるが,ただし指導する側の的確な提示が不可欠」という考えが裏付けられてきている。特に現在日本のあらゆる地域や高等教育機関で教材として用いられている「Conconeコンコーネ」は,私たちが思う以上に,歌唱の基礎を学ぶにはたいへん優れたものであるという各方面からの同意を得た。たとえばその歌唱的旋律線,跳躍,強弱,調の多様さと転調の可能性,伴奏形との関わり,さまざまなリズムとテンポといった数多くの要素を「気持ちよく歌いながら」学ぶことができるという点において,コンコーネの役割の重要性は他の練習曲のなかで比類のない価値を持っていると思われる。しかし19世紀当時の歌唱教育についてはいまだ不明な点が多い。それは現代のような大学での開かれた,カリキュラムに従った学級授業ではなく,教師と学習者が一対一で「閉じられた環境」で習っていたためである。声楽の教授に長年携わってきて,発声練習と曲の仕上げを繋ぐ段階のレッスンに苦心してきた。一音・一瞬の声が出てくるようになると,パッセージや発音の問題を飛び越えてすぐに曲を歌いたくなり,自己流の表現をつけたくなるのは誰にも共通することではある。そのモチベーションそのものはけっして否定されるものではないが,多くの名曲では確かな技術に支えられてのみ表現可能な箇所がたくさんある。では,時につらくて単調な発声の訓練の後に,どのような課題を与えるべきかということが本研究の概要であった。そしてそのためには「曲」ではあるが,ある目的を追求した「練習」になる「練習曲」のジャンルを研究し,教育に活かすという研究を進めた。そしてバロック時代から初期ロマン派,そして現代に至るまでのさまざまな練習曲にあたり,それらの作曲者がどのような目的で,何を目指して練習曲を書いたのかを研究し,具体的にどの作品が有効で,多くの示唆に富んでいるかを分析した。その結果,ひとつには,日本では「ソルフェージュ」の教材として認識されていることが多く,大学入試の課題にもなっているConconeコンコーネの再評価をすべきことが明らかになり,ただ声楽発声的な観点からのみならず,伴奏の多様性と転調の豊かさといったことによっても,声楽学習者に本質的に重要な要素をたくさん含んでいることを再確認した。またVaccaJヴァッカイは表題に詩的な表現指示と歌詞がついた練習曲を発表しており,独特な効果が期待されると感じた。これらの練習曲を組み合わせて,学習者の習熟度に応じてどのような練習曲を与えていくべきかを,いくつかのモデルにした。主に18-19世紀ヨーロッパの多くの声楽練習曲を調査し、その編纂者の教育・音楽活動を観察して、その練習曲のもつ意図と目指すものを明らかにすることを試みた。今年度はその研究の基礎となる重要な資料の収集を行い、国内外の研究協力者との議論を通じ、声楽の練習曲の生まれた歴史的・社会的背景について推論をすすめ、正しく解釈されているかどうかを研究してきた。その中で日本ではとくに重要な教材である「コンコーネ」に多くの時間を割いた。「コールユーブンゲン」のようにすでにソルフェージュ訓練の基礎教材として評価が固まっているものも、はたしてそれが正しい解釈のもとに使用されているかどうかを再検討し、どのような経緯で日本に輸入されて今日に至ったのかを研究中である。資料収集と理論的考察に平行して、実践面での現状の把握・問題点の洗い出しなどをすすめ、東京、横浜、長野などに在住の数人の研究協力者と研究課題について意見交換を行った。具体的には外部講師をお呼びして、「姿勢」「発声」さらには「様式」「表現」について研修会を行った。声楽学習者にとって、初めのうちは適切な「発声練習」および「練習曲」を繰り返し与えることが、舞台での安心感にもつながり有効であることが学習者・観察者の両面から確認できた。その際には与えた練習音型や練習曲が学習者のどこに作用するのかを、よく説明し、その意義を確認することが学習効率をより高めることを確認した。このような研究を通じて、学習初期においての教育方法

開発のきっかけを得つつある段階である。コンコーネやコールユーブンゲンといった著名なものや,その他の練習曲の楽譜を取り揃えたほか,協力研究者らとの情報交換や,私と同様な職に就いている教育者とのディスカッションから,研究の目的に近づくことができている。震災の影響で夏場の教室使用に制限があり、実践面での計画とその検証がやや不十分であるが、次年度はそこに重点を置いて挽回できる予定である。一方、資料収集や分析、国内の研究者との意見交換は順調に進み、大きな発見や新しい角度からの視点にも気付いた。研究の最終年度であるため,現在まで集めた資料を系統的に整理して,その特徴や有意な点,問題点などをまとめる。各協力研究者からの意見や提言をまとめ,声楽学習者への有効な練習曲の授与方法と指導方法についてひとつのモデルを示す。ヨーロッパ以外の練習曲の実用状況を調査するためアメリカ合衆国に研修に赴く。計画表に記したように、次年度は国内外での教育機関の訪問と観察、分析が中心になる。予定では国内の数カ所の大学、音楽の専門機関、ヨーロッパとアメリカの大学を訪れる予定である。前年度に3千円強の予算が残ったが,まとまった金額での文献等を購入した端数である。今年度の予算に合わせて,旅費などに加えて消化する予定である。資料の収集と整理のための人件費に支弁する予定であったものを節約したため2万円程度の繰り越しを生じた。今年度に収集した資料の分析の過程で、さらに必要な楽譜や文献がいくつか必要になったため、そちらの購入に充てる予定である。次年度は当初の計画通り、海外への渡航・滞在と研究などに多くを使用する予定である。物品費を用いて、発声訓練の状況などの映像記録を残すほか、その音声を処理して、取り組んだ課題の成果などを分析する。
水素ラジカルに対する有機材料の耐性・劣化の分子機構

本研究では、高出力紫外光ランプを備え水素分子から水素原子の解離生成を可能とする装置を開発した。性能確認のための特性反応系を確立するために、生成した水素原子をフッ素樹脂表面に作用させ、気相フッ酸(HF)の生成を大気圧イオン化質量分析計を用いて確認した。すなわち大気イオンとのHF付加反応体の検出に成功した。ケブラー繊維に水素ラジカルを作用させ、その分解生成物の検出を試みたが、分解物はほとんど観測されなかった。これは、ケブラー繊維は分子内水素結合によって水素ラジカル付加部位であるカルボニル酸素がプロテクトされているため、水素ラジカルに耐性があると判断された。27年度の計画:水素ラジカル発生器を完成させる。上記計画に従って、原子状水素発生器を製作した。まだプロトタイプに近いが、原子状水素(水素ラジカル)の発生を示すフッ酸(HF)の生成を確認した。エネルギー3.8eV-7.7eVの紫外光ランプをテフロン製反応容器に接続し、反応容器には外部から水素ガス(水素分子)、空気、窒素を導入する管を接続。反応容器内部に水素ガスを導入し、上記紫外線を照射し、水素原子への解離を生じさせた。使用した紫外光のエネルギーは水素ガスの解離エネルギー(4.5eV)より大きいため、水素原子の発生が期待されるが、水素原子の直接的な観測または検出は困難なため、評価反応系を考案した。すなわち、テフロン原料化合物のフッ化エチレンポリマーの炭素フッ素間結合の切断反応と、水素原子との結合反応を組み合わせた。フッ酸のフッ素水素間の結合エネルギーは569kJ/molであるのに対し、フッ化エチレンの炭素フッ素間の結合エネルギーは485kJ/molであるために、上記の結合切断反応と結合反応が起こることが推定された。反応容器中での上記反応生成物であるフッ酸蒸気を反応容器から流出させ、その検出には、大気圧コロナ放電イオン化イオン源に導入し、大気圧下でイオン分子反応を起こさせ、フッ酸化合物イオンを生成させた。本イオン分子反応により、フッ酸と酸素イオンとの付加反応物イオンを検出することができた。大気圧コロナ放電イオン源では、種々の大気反応イオンが生成するが、それらとフッ酸分子との結合相互作用はこれまで報告されてないため、反応生成物のほとんどが新規であり、現在、その同定を進めている。同定後は、専門誌への論文投稿を予定している。上記の水素ラジカル発生器における水素原子発生の確認方法は新規技術であるため、発明案件として、特許申請を行った。当初の予定通り、水素ラジカル発生を可能とする装置を製作することができ、水素ラジカルの発生を確認する評価反応系の提案とその証明も実施することができた。特に、水素ラジカルの検出を確認する反応系は新規であり、その反応に従って起こるフッ酸の生成およびフッ酸化合物イオンの生成検出の再現性には十分な注意を払った。すなわち、実験者および実験日を変えて同一の実験を繰り返し実施し、同一の反応および反応生成物が検出できることを確認した。さらに、水素ラジカル発生にかかる装置原理および反応系を知的財産とした発明届けとして申請することができた。平成28年度以降の計画:プロトタイプ水素ラジカル発生器の性能評価と水素ラジカル感応性の有機材料への水素ラジカル照射上記計画に沿って、水素ラジカル発生器の性能確認を実施した。平成27年度までに水素ラジカル生成の証拠として、フッ素系樹脂からの水素ラジカルによるフッ素引き抜き反応生成物であるフッ化水素HFの生成を、負イオン大気圧コロナ放電質量分析によって確認している。その際、フッ化水素由来のイオンピークの同定は未実施であったので、論文執筆を目的として、各観測ピークの衝突誘起解離(CID)実験を実施し、フッ化水素と大気イオンとの複合体形成物の同定解析を実施した。その結果、以下の複合体の形成を確認できた。1.スーパーオキシド(O2)-を核としたHFクラスターの生成、2.フッ素イオンF-を核としたHFクラスターの生成、3.ギ酸イオン(HCOO)-を核としたHFクラスター生成上記の各種クラスターの同定と分解特性まで精査できたので、今後、本成果に基づいた論文執筆を行う。また、上記の水素ラジカル発生器と水素原子発生の確認方法は新規技術として特許申請を行っているが、本機器の実用化と利用分野を探索することを目的として、技術系企業と大学知財のマッチングを目的としたテクニカルショウ(横浜、2月、2017年)に本製品を紹介出品した。現在、引き合いのあった企業との共同研究の可能性を模索している。さらに、上記計画に沿って、水素ラジカルに対して脆弱性を示すと考えられるアラミド系ポリマー材料(ケブラー等)への水素ラジカル照射実験まで行ったが、得られたスペクトルデータからは、分解を示唆する結果は得られなかったことから、さらに同様の実験を継続している。水素ラジカル発生器の性能評価の一環として、大気圧下で生成した水素ラジカルの寿命と関連する空間的移動距離を評価する実験系を組み立て、少なくとも140mmの空間を移動し得ることを確認した。本結果は、空間的に有意に離れた位置まで気体状水素ラジカルを移動させ、有機材料等の被検体に照射できることを示している。また、大気圧下で生成させた水素ラジカル由来の反応生成物であるフッ酸HFを検出する際、負イオン大気圧コロナ放電イオン化質量分析を使用したが、フッ酸HFと相互作用し複合体イオンを形成できる大気イオン種を知ることができた。