hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高性能・高能率ＭＲＭＷ光物性算定プログラム

多重解像度多重ウェーブレット基底に基づいた、広波長領域対応分子分極率算定プログラムを開発した。開発したプログラムresponseはオープンソース科学計算プログラムmadnessの量子化学計算モジュールmoldftに対応した仕様であり、従来のガウシアン基底に基づくものとは異なり、任意の精度で物性値を算定できる。本プログラムは日米のスーパーコンピュータ環境で稼働するジェネリックコードであり、次世代量子化学プログラムの規範となるはずである。オープンソースプログラムとして公開、日欧米の先進的開発グループと自由に共同開発を続けられる。一般分子の分極率算定プログラムコード開発のため、公開ソースプログラムmadnessを開発の基盤へと移行し、その中の量子化学計算モジュールmoldftのフレームワークで分極率算定モジュールresponseを構築している。応答関数方程式の解法に関するモジュールresponseは、moldftの中のHartree Fock / Density FunctionalTheory計算を終了したあと実行されるが、これらとの違いは、応答関数方程式が線形であること、連立方程式となっていることのみで、変数空間の大きさ、基本演算などはmoldftのアルゴリズムとほぼ同様であり、同じequation solverを踏襲して行うことが可能である。madnessは主にアルゴンヌ国立研究所(ALCF)(シカゴ)及びストーニブルック大学(SBU)(ニューヨーク)のグループによって開発されており、本研究室で主に開発されたresponse function算定の部分との整合性をとるため、大学院学生1名が3か月あまり両研究機関に滞在、実装作業を行った。然し、SBUグループはテネシー大学/オークリッジ国立研究所(ORNL)から本年度移ったばかりのため、初期の予想より基本的プログラム整備に時間を費やすことになり、また、ALCFのグループは、プログラム開発をブルージーン(IBM)上で行っているため、本来の開発環境であるORNLのスーパーコンピュータjaguarや、日本のスパコン上でも動くジェネリックなコード開発にかなりの時間を費やすこととなった。現在、我々のグループは「京」やそれらの環境で高効率を発揮できるジェネリックコードの、次世代教育用ミニスパコンシステム(豊橋技術科学大学情報メディア基盤センター/平成25年度より稼働)への実装、効率検証を試みている。多重解像度多重ウェーブレット(MRMW)基底関数に基づく一般分子の分極率算定プログラムコード開発のため、公開プログラム“madness"のゼロ次波動関数と開発中のプログラムの比較検証を行った。初期関数の違いにより、多少の差がみとめられるが、基本的に同等の結果であったため、超並列計算対応となっているmadnessと同様のコーディング仕様に変更し、madnessの密度汎関数分子軌道算定の部分moldftによる結果と定量比較を行っている。madnessの基幹プログラム群は、次世代超並列環境でその威力を発揮できるような設計思想に基づいて構築されており、開発の母体となった米国オークリッジ国立研究所(ORNL)のスーパーコンピュータ用に開発されたが、現在他のスーパーコンピュータでも駆動可能なように改変作業が進行中である。開発メンバーの一員である我々も豊橋技術科学大学情報メディア基盤センターや国内のスパコンに実装し、その可動性を検証している。本プロジェクトの真の目的は単なる動的分極率算定プログラム開発ではなく、現在「京」への実装で多くの既存量子化学プログラムが体験しているようなスケーラビリティの壁を破ることのできる量子物性算定プログラムの開発である。現在、応答関数方程式部分のアルファバージョンのコーディングも終えているが、解の収束速度が遅いため、原因を究明している。波長依存分極率算定プログラムコード“response"を構築した。開発の基盤となったのは、公開ソースプログラムmadnessの中の量子化学計算モジュールmoldftであり、これに互換性をもたせるような設計に基づき、分極率算定モジュールの構築を行った。応答関数方程式の解法に関するモジュールresponseは、moldftの中のHartree Fock/Density Functional Theory部分と同様、多重解像度多重ウェーブレット基底関数上での微分・積分方程式の解法アルゴリズムに基づいており、事実上基底関数極限と見なすことのできる方程式を解いている。したがってHartree Fock/Density FunctionTheoryに使うequation solverを踏襲して行うことが可能である。ただしresponseは線形方程式であり、また励起、反励起に対応する変数があるためカップリングした2倍の変数を持つ連立方程式となっているが、我々はequation solverを改築することによりそれを実現した。またHartree Fock/Density FunctionTheory部分と異なりResponseでは異なる周波数に対応した計算を行わねばならず、共鳴領域でのequation solverのperformanceについての検証を必要とした。madnessは、主にアルゴンヌ国立研究所(ALCF、シカゴ)及びストーニブルック大学(SBU、ニューヨーク)のグループによって開発されており、我々が主となり開発したresponse function算定の部分との整合性を取るため、実際にコーディングを受け持った大学院学生がそれらの研究機関に滞在し、実装作業を行った。さらに豊橋技術科学大学の保有するミニスーパーコンピュータ・次世代シミュレーション技術者教育計算機システム(同・情報メディア基盤センター)への実装のためのジェネリックコードを開発、効率検証を行った。

SBUでのコードは実働を開始し、一般分子での試算が行われているが、豊橋技術科学大学のシステムでの効率検証は本年度に持ち越された。理論化学・計算科学特殊な分子系での動的分極率を算定できるプログラムは実装できているものの、「研究実績の概要」で述べたように、日米におけるかなり異なる超並列計算環境に対するジェネリックなコード開発に大幅に時間を割いてしまったため、各プラットフォームでの効率実験が予定よりも遅れてしまった。また、平成25年度4月から稼働予定であった豊橋技術科学大学の次世代教育用ミニスパコンシステムの実動開始が遅れたことも原因の一つである。然しながら、特殊な分子系に対しての分極率計算が可能なプログラム実装には成功しているため、そのコードを使用し、リファレンス計算(完全基底による見積もり)を行った。その結果、共鳴領域に近づいた時の分極率算定に、従来法であるガウシアン基底を用いた方法の問題点について指摘することができている。但し本プロジェクトの主目標は、超並列環境での一般分子系での分極率算定プログラム開発であるため、残念ながら遅れをとっていると判断せざるを得ない。残念ながら目的達成度はやや遅れていると判断せざるを得ない。その理由は、1.プログラム開発において超並列環境にチューニングしたmadnessのインフラストラクチャーを使用しているが、madness開発の中心であった米国オークリッジ国立研究所(ORNL)の最新マシンがJaguarからTitan(GPUマシン)に移行したためなどの点があげられる。「現在までの達成度」で示した、ジェネリックコードの開発実装の遅れを取り戻すのが最大の焦点である。その実現のため、ALCFやSBUのグループとより緊密な連絡を取り合い、ジェネリックコードの完成を急ぐ予定である。同時に、独立に開発した特殊分子系のコードにより、いくつかの近共鳴領域での分極率算定の計算を行い、ガウシアン基底による算定法の問題点について具体的な調査を行う。また、実際に巨大系の計算で計算量のボトルネックになると予想されるconvolution部分の解析を同時に進めていく。さらにMRMWを用いたnear completeness計算では、ヘルマンファインマン定理が満たされるため、分極率以外の計算においても多くの利便性が認められる。
ポリフマレート系選択分離膜に関する研究

前年度に引続き、ジイソプロピルフマレート(DiPF)、ジターシヤリーブチルフマレート(DtBF)、ジシクロヘキシルフマレート(DcHF)、イソプロピルヘキサイソルロピルフマレート(F_6iPF)の4種のモノマーおよびそれらの重合から得られるホモないしコポリマー類を合成、LB法による超薄膜化とパーベーパレーション、エバポミエーションによる[水/エタノール]分離を検討し、以下の成果を得た。(1)F_6iPFの単独重合体(PF_6iPF)、ないしF_6iPFの含量が60mol%を越える共重合体はやや固く脆弱な膜となり、これらはL膜(ラングミュアー膜)を形成するが通常の垂直浸漬法によるLB超薄膜化を施しにくい。(2)F_6iPF含量が50mol%以下のDiPFとの共重合体についてLB累積膜を作成し、その特性評価を行った。光学、電気、温度特性測定の結果、比誘電率2.2以下、屈折率(600nm)1.2以下、臨界表面張力22mN/m以下、ガラス転移点280°C以上(分解)、動的粘弾性によるβ分散約150°C、のデータが得られ、気体透過ないしパーベーパレーション膜として適当と思われる構造が得られていることが分った。しかしながら、やや数分子量が低く(数万)膜の脆弱性を克服できないため、実質的な気体透過ないしパーベーパレーションの検討が行えなかった。今後、単独膜ではなく、支持多孔質膜を利用した複合膜の状態で検討する必要がある。(3)パーベーパレーションにおいては、いずれの膜も[水/エタノール]混合溶媒と接すると高度の膨潤が起き、全透過速度は極めて高くなるものの、正確な評価が困難であった。従って、エバポミエーション法に切換えて検討を行った。その結果、DiPFの単独重合体が最も良好な特性を示し、特に醗酵産業において需要が大きいエタノール濃度10%附近において、[水/エタノール]分離比=21、水比透過速度0.40kg・μm/m2・hrが得られ、実用レベルに達している事が分った。

光学、電気、温度特性測定の結果、比誘電率2.2以下、屈折率(600nm)1.2以下、臨界表面張力22mN/m以下、ガラス転移点280°C以上(分解)、動的粘弾性によるβ分散約150°C、のデータが得られ、気体透過ないしパーベーパレーション膜として適当と思われる構造が得られていることが分った。しかしながら、やや数分子量が低く(数万)膜の脆弱性を克服できないため、実質的な気体透過ないしパーベーパレーションの検討が行えなかった。今後、単独膜ではなく、支持多孔質膜を利用した複合膜の状態で検討する必要がある。(3)パーベーパレーションにおいては、いずれの膜も[水/エタノール]混合溶媒と接すると高度の膨潤が起き、全透過速度は極めて高くなるものの、正確な評価が困難であった。従って、エバポミエーション法に切換えて検討を行った。その結果、DiPFの単独重合体が最も良好な特性を示し、特に醗酵産業において需要が大きいエタノール濃度10%附近において、[水/エタノール]分離比=21、水比透過速度0.40kg・μm/m2・hrが得られ、実用レベルに達している事が分った。
日本の精神医療地域移行の促進に寄与する英連邦圏の脱施設化政策促進要因の研究

本研究の目的は、「脱施設化政策・地域移行を掲げて久しい日本において同政策が進展しない阻害要因を欧米先進国の政策展開事例に比して批判的に検討し具体的方策を明らかにすること」である。この問いを解明する手順として以下を明らかにする。第1に、欧米先進諸国の精神保健分野の脱施設化政策の実施過程、権限の移管、施設整備、人材の確保およびサービス提供システムの構築を含めた精神保健政策の進展過程と現在までの帰結を把握する、第2に、脱施設化政策を推進するうえでの政策理念および重視した政策モデルとは何かを明らかにする、第3に、脱施設化・地域移行政策立案および実施過程でサービスユーザーの声が専門職や医療機関、政策立案者らの意向とともに政策に反映させる仕組みがどのように政策立案過程に担保されているのかを明らかにする、第4に、今後の日本の脱施設化・地域移行の近未来予測を行い、それに伴う課題を明らかにする。上記の1から4の研究手順のうち、2までは一定程度の道筋を示す研究成果を主として先行研究から明らかにすることができている。3については、重度の精神障害をもつ人々(SMI)の地域生活を支えるうえで必要なプログラムと政策的要素については、先行研究およびこれまでの聞き取りを含め、要素が明らかにされてきた。要素は明らかにされている一方、重要な課題がある。欧米先進国では、エビデンスに基づくプログラム成果の検証に基づいて、政策とサービスが進展していることである。一方、日本では顕著な例はあるものの、エビデンスに基づいて共通要素を抽出し、さらなる進展も求める提言やプログラム開発の方式と必ずしも踏襲してきていない。上記を踏まえ今後、さらなる諸外国の研究成果を把握し、日本の特徴を明らかにしてゆきたい。本研究の基盤を支える資料は、筆者が2017年に執筆したカナダの脱施設化の進展を示す連邦政府の保健政策と予算の推移、BC州の精神保健政策の動向、米国ウィスコンシン州のブルーリボン委員会、SAMHSA(連邦政府精神保健委員会)などをもとに、政策立案とプログラム開発に影響を及ぼしている要素を同定するとともに、上記の内容分析を進めている。また、オーストラリアのニューキャッスル地域実践統合モデルの推進研究が、これまで同定された脱施設化、地域生活、当事者のリカバリー指向を支える専門職の養成を含む統合モデルを提示している。オーストラリアの統合リカバリー指向モデルは、これまでの欧米精神諸国における脱施化過程で開発、検証されたエビデンスのレビューをもとに構築して検証されようとしている実践研究であり、本研究に対して、今後の研究の進め方に対して示唆を与えた。上記の研究から、政策、予算、異なるセクターの間の関係と相互作用(政府、自治体レベル(地域)、専門職、当事者)の間でのプログラムの相互性、相乗効果の予測、当事者のリカバリーを支える専門職の組織的合意と技術を用いた支援と協働体制を含む統合モデルについての計画作成、導入、実施、成果評価が今後各国で試される方向を示唆している。一方で、このモデルに対する多くの挑戦課題があることも推察できる。まず、政治体制についての課題はすでにカナダの研究で指摘されている。予算の確保、セクター間の協働、専門職の技術、リカバリー促進の理念に対して政府や専門職がどれだけコミットするのか、当事者の意識はどこまで高められているのかなどの課題が存在している。先進諸国の動向は必ずしも一様ではないので、今後、それぞれの特色を明らかにしつつ、比較対照の視点をもって研究を進めたい。脱施設化の進行状況や促進要因はこれまでの先行研究から明らかにされているといえる。今後、脱施設化促進要因および政策およびサービスプログラム要素を踏まえて、総合的な成果をもたらす統合モデルおよびそれ以外のモデルについて検証を行ってゆく。同時に日本の事例を取り上げて、日本の統合モデルと呼べる事例について、資料と聞き取りを踏まえたデータ収集を行い、研究成果を示してゆきたい。上記の現状で示した研究の進め方に対して、研究課題4については以下のように考えている。ここでの課題は、政策で当事者の地域生活促進の意図と刷新的方向、リカバリー促進の理念が明らかにされつつも、複数のセクターの相互作用と方向に対する政策上の合意(政策立案レベルの理念、専門職が示す種々のプログラム要素およびそれらから得られる成果、当事者の意向の反映とリカバリーを支援する専門職との共同体制や財源の担保等)に基づく統合モデルの提示、そして実施、さらにこの過程や実施の検証が必要とされる。4についての課題は、日本におけるモデルの検証、およびエビデンスの蓄積をどのようなデータソースから探るかである。4については、今年度、および次年度で検討する。具体的には、モデルとして想定している研究フィールドでのデータ収集、歴史的資料、実践の参与観察、キーインフォーマントに対する聞き取り、ネット上の報告資料をもとに、収集したデータの記述、主要要素の抽出とモデルの検証を含めて、研究を推進してゆく。

第1に、欧米先進諸国の精神保健分野の脱施設化政策の実施過程、権限の移管、施設整備、人材の確保およびサービス提供システムの構築を含めた精神保健政策の進展過程と現在までの帰結を把握する、第2に、脱施設化政策を推進するうえでの政策理念および重視した政策モデルとは何かを明らかにする、第3に、脱施設化・地域移行政策立案および実施過程でサービスユーザーの声が専門職や医療機関、政策立案者らの意向とともに政策に反映させる仕組みがどのように政策立案過程に担保されているのかを明らかにする、第4に、今後の日本の脱施設化・地域移行の近未来予測を行い、それに伴う課題を明らかにする。上記の1から4の研究手順のうち、2までは一定程度の道筋を示す研究成果を主として先行研究から明らかにすることができている。3については、重度の精神障害をもつ人々(SMI)の地域生活を支えるうえで必要なプログラムと政策的要素については、先行研究およびこれまでの聞き取りを含め、要素が明らかにされてきた。要素は明らかにされている一方、重要な課題がある。欧米先進国では、エビデンスに基づくプログラム成果の検証に基づいて、政策とサービスが進展していることである。一方、日本では顕著な例はあるものの、エビデンスに基づいて共通要素を抽出し、さらなる進展も求める提言やプログラム開発の方式と必ずしも踏襲してきていない。上記を踏まえ今後、さらなる諸外国の研究成果を把握し、日本の特徴を明らかにしてゆきたい。本研究の基盤を支える資料は、筆者が2017年に執筆したカナダの脱施設化の進展を示す連邦政府の保健政策と予算の推移、BC州の精神保健政策の動向、米国ウィスコンシン州のブルーリボン委員会、SAMHSA(連邦政府精神保健委員会)などをもとに、政策立案とプログラム開発に影響を及ぼしている要素を同定するとともに、上記の内容分析を進めている。また、オーストラリアのニューキャッスル地域実践統合モデルの推進研究が、これまで同定された脱施設化、地域生活、当事者のリカバリー指向を支える専門職の養成を含む統合モデルを提示している。オーストラリアの統合リカバリー指向モデルは、これまでの欧米精神諸国における脱施化過程で開発、検証されたエビデンスのレビューをもとに構築して検証されようとしている実践研究であり、本研究に対して、今後の研究の進め方に対して示唆を与えた。上記の研究から、政策、予算、異なるセクターの間の関係と相互作用(政府、自治体レベル(地域)、専門職、当事者)の間でのプログラムの相互性、相乗効果の予測、当事者のリカバリーを支える専門職の組織的合意と技術を用いた支援と協働体制を含む統合モデルについての計画作成、導入、実施、成果評価が今後各国で試される方向を示唆している。一方で、このモデルに対する多くの挑戦課題があることも推察できる。まず、政治体制についての課題はすでにカナダの研究で指摘されている。予算の確保、セクター間の協働、専門職の技術、リカバリー促進の理念に対して政府や専門職がどれだけコミットするのか、当事者の意識はどこまで高められているのかなどの課題が存在している。先進諸国の動向は必ずしも一様ではないので、今後、それぞれの特色を明らかにしつつ、比較対照の視点をもって研究を進めたい。脱施設化の進行状況や促進要因はこれまでの先行研究から明らかにされているといえる。今後、脱施設化促進要因および政策およびサービスプログラム要素を踏まえて、総合的な成果をもたらす統合モデルおよびそれ以外のモデルについて検証を行ってゆく。同時に日本の事例を取り上げて、日本の統合モデルと呼べる事例について、資料と聞き取りを踏まえたデータ収集を行い、研究成果を示してゆきたい。
原子力発電技術導入期にみる原子力発電安全性議論の特質

わが国における原子力発電の技術導入が極めて政治的に行われたことはよく知られた事実ではあったが、政治指導のもとでの原子力安全に関わる議論の特徴を明示することができた。特に(1)研究者たちの根底にあったと思われる「技術は進歩するもの」という科学・技術への信頼感が、目の前に存在する原子炉の危険性や事故解析に対する認識の甘さに繋がったのではないかということ。(2)国産が目指されながらも、技術導入によって商業利用を先行させたことは、原子力安全にもっとも必要な技術データや経験の蓄積を不可能にし、「仕様書としての安全」確保にとどまる結果を招いたこと。(3)実際、日米原子力協定による濃縮ウランの提供によって可能になった原子力研究は、国産化を可能にするような体制で行われることはなく、次々と導入される原子炉の安全性を判断することに追われる形で推移したこと。(4)また商業炉として導入された原子炉の技術情報は公開されることがなく、エネルギー政策によって設置を前提にした安全審査体制であったことなどを、実証的に示す史資料の整理を行った。原子力のように事故リスクが大きな技術に関する社会的な選択問題について、政治、外交、行政、産業界、学術会議、科学者といったさまざまなアクターをつなぐガバナンスの在り方を検討するための基礎資料になることを示した。原子力の平和利用を日本が選択した要因を検討するための資料収集を行った。特に国際的にも原子力の平和利用が急速に拡大する1950年代に、日本国内での議論がどのように展開されたのか、政府・財界・学会のそれぞれの主張を知り得る資料を調査・検討した。具体的には日本原子力委員会月報の調査と東北大学史料館に保管されている原子力委員の一人であった抜山平一文書の調査を行った。また原子力研究所の保健物理部門の設置と活動について調査を行った。これらの調査から、原子力発電の安全性をめぐる基本的な課題は1950年代にすでにほぼ出揃っていたことが確認できたので、改めて、今日の原子力発電の再稼働でもっとも大きな課題といわれる放射能汚染物質の処理問題について、1950年代の考え方や技術内容について検討することにした。そこでの歴史分析の視点と課題をより明確にするために、福島原発の事故による放射能汚染物質の処理がどのように行われているのか、現在の状況を調査し、そこでの課題を整理した。現代の問題については、科学史研究者の同人誌である『サジアトーレ』に論文「放射性物質汚染対処特措法成立までの経緯と問題点」として投稿した。1950年代については、放射性物質そのものが国際的な戦略物質として位置付けられる中で、日本国内では研究体制の整備が先行し、学会のみならず政財界やメーカでも必ずしも合意形成がないままに、厳重な管理が必要な放射性物質が国内に持ち込まれることになったことが、その後の展開を大きくゆがめたのではないかと推測された。この点については特に研究炉や実証炉など、現実に導入されることになる原子力発電所とは比較にならない小規模な原子炉による判断が先行したことも、安全評価を歪めたものと考えられる。今後はこうした点を資料的に実証していく予定である。1950年代の原子力予算成立から原子力基本法、原子力委員会の成立に至るまでの、いわば行政的には「空白」な期間における専門家や産業界の議論を中心に検討を行った。また国会図書館中心に、当時の一般的な雑誌に投稿された専門家たちの原子力関係の記事を収集した。原子力予算の成立から原子力開発体制が実際に動き出すまでに1年数か月の時間があるが、この間の原子力開発をめぐる議論は、基本的に政治指導とはいえ、「経済優先・安全軽視」のような議論は少数派であって、圧倒的多数の意見は安全を優先するものであったことを確認した。むしろこの時代の問題は、原子力の「平和利用」であり、安全確保の前提条件として、「平和利用」の確保が位置づけられていたのであり、原子力基本法における「自主・民主・公開」の三原則についても、科学者側の主張は、「公開」がもっとも重要な条件として認識されていたことを確認した。この原子力の「平和利用」をめぐる学術会議の議論は、軍学共同研究が進む今日、改めて「デュアルユース問題」としても注目されているが、科学の多義性とデュアルユース技術の問題とは異なる問題として、『サジアトーレ』に論文「「原子力の研究と利用」問題はデュアルユースの問題であったのかー原子力三原則の成立事情を振り返って」を投稿した。また、多くの関係者の「安全優先」の想いとは裏腹に、さまざまな利害関係の調整の結果として出来上がった研究開発システムは、研究開発現場にとっては「安全優先」が可能になるような体制ではなかったことを確認した。実際、原子力基本法の成立とほぼ同時に締結された「日米原子力協力協定」により、原子力の研究開発の現場では、この協定のもとで導入された「濃縮ウラン」と輸入原子炉により研究がスタートしたことを確認した。この結果を招くことになった「濃縮ウラン問題」の議論については、学会発表にエントリーしている。

被爆者であり、また京都大学理学部の湯川研究室の出身者で、科学雑誌『自然』の編集に関わり、さらに原子力産業会議の設立から参加し、事務局長、副会長まで務めた森一久の資料整理が行われ、これまで知られなかった産業界内部の議論を知ることのできる資料が入手できたこと、原発推進に慎重な態度をとった学術会議ではあるが、理論物理学者・実験物理学者・工学者など専門分野によって実際にはかなり意見は異なっていたことを裏付ける史料が入手できたことなど、技術開発と安全性確保をどう見るのかについて、是非の対立構造ではない、新たな構造分析が可能になった点で、順調に進んでいる。また実質的な原子力研究開発の始まりを画することになる濃縮ウラン導入問題の分析によって、技術というものの形での企業秘密や国家機密が壁となり、結果的に「失敗体験を持たない安全確保の体制」のもとで進んだ日本の原子力開発がもつ「根無し草的な弱点」が見えてきたなど、今後の新たな分析視点が得られた点も評価できる。その一方で、電力会社とメーカーとなる電機産業との具体的な関係や技術選択における力関係などを知りえる史料発掘が上手く進んでいないために、技術選択の視点からの分析に弱点が残る形になっている。最初の原子力予算が計上され、通産省管轄の工業技術院に原子力平和利用補助金制度ができるが、この補助金によって実施された原子力研究について調査検討を行った。またこれとは別に産業界が当時としては巨額な資金を動じて原子力の開発研究を展開しており、これについても調査を行った。その結果として、日本の原子炉導入は研究炉から動力炉さらに商業用原子炉まで、わずか10年で達成し、独自原子炉として転換炉、増殖炉の開発路線を決定したが、この10年間の原子力研究はいわば導入のための研究であり、そこでは技術開発のための基礎研究さえ十分に達成するに至らなかったことを確認した。こうした状況下で原子力発電の立地選定だけが先行するかたちで進み、安全基準の一環としての立地基準の制度化など、基礎研究を展開する余裕がないままに、既成事実としての原子力発電所の建設計画だけが進んだ。このことが、事故が起きないこと=「安全」と考えられ、いかに事故対策がなされているかが判断基準になっていったこと。したがって「事故時の安全」については十分な注意が払われることがなくなったこと。また理論的・論理的な判断から導かれた安全な自然環境条件を満たす立地条件にある国内地点は少ないことが、こうした動きをさらに加速したことを明らかにした。1960年代には、技術的な安全確保の保障に必ずしも確信がないままに建設計画は進むことになったのであり、安全確保のうえで「一般公衆からの離隔」が重要な安全基準と考えられたが、そのための条件を満たすような地点はきわめて少なかった。またそうした地点で突如と始まった原発建設は、地域の在り方を大きく変えることになり、当初の「隔離」はさらに困難な状況に至った。それどころか、原発による地域振興という地域の期待が膨らみ、結果として「電源三法」の策定に見るように、補助金による原発立地の制度化につながったと考えられる。1950年代の日本における「安全性研究」について、当時の原子力平和利用補助金で展開された研究内容に踏み込んだ資料調査・収集、検討を行うことができた。これによって、日本の安全研究は先進国の安全研究を学ぶ形で進んだこと、先進国から日本に導入された安全研究情報は、いわば日本への原発輸出を前提にしたもので、当然ながらいかに安全が確保されているのかの説明に重点が置かれていたことなどが明らかになった。これによって改めてヒアリングのための基礎資料が得られたといえる。原発の立地問題が安全性研究に大きな影響を与えていたことが改めて明らかになったが、これまでの電源三法や原子力委員会の安全審査のあり方を中心にした検討ではなく、通産省の安全審査の在り方を中心に検討するための新資料を発掘できた。
カーボンナノチューブから電界放出した電子ビームの干渉性と輝度特性の解明

1.清浄表面を持つ多層カーボンナノチューブ(MWNT)の電界放出パターンの中の隣接する五員環の境界部に観察される輝線の数は印加電圧の増加に伴って増加し、輝線の間隔は印加電圧の1/2乗に反比例して変化することが判った。2.ヤングの干渉縞の計算機シミュレーション法を確立し、干渉縞の開口スリット間距離依存性、加速電圧依存性を調べたところ、上記1.の実験結果をよく説明できた。この結果は、輝線が2個の五員環から放出された電子線の干渉の結果生ずることを強く示唆する。3.MWNT先端の清浄な1個の五員環から放出された電子ビームの電流電圧特性と放射角電流密度を測定した。放射角電流密度の測定値と1個の五員環の幾何学的寸法から推定した換算輝度は、53nAの放出電流値において、およそ5.6×10^9A/(m^2srV)に達した。これはJonge等により報告されている1本のMWNTに対する値より一桁あるいはそれ以上高い。更に異なる4つの試料についての印加電圧-1、500Vでの放射角電流密度はいずれも約15μA/srであった。この値は、タングステン針先端に接着された一本のMWNTについて、印加電圧-319Vで報告されている値と同程度である。また、換算輝度の推定値は、従来の高輝度電子源のそれよりも、1桁2桁高い値であった。4.電子ビームの干渉性を利用したミクロな電磁場の直接観察法を開発した。本方法は1個の電子線バイプリズムで簡単に観察が可能であるため、極めて有用な方法である。1.清浄表面を持つ多層カーボンナノチューブ(MWNT)の電界放出パターンは、チューブ先端に導入されている6個の五員環を反映しており、また隣接する五員環の境界部には1本ないし複数の筋状の輝線も観察されることを以前に報告したが、これらの輝線の成因を実験的に調べるために、印加電圧の変化に伴う輝線の本数および間隔の変化を測定した。その結果、輝線の数は印加電圧の増加に伴って増加すること、また輝線の間隔は印加電圧の1/2乗に反比例して変化することが判った。2.ヤングの干渉縞の計算機シミュレーション法を確立した。具体的には、カーボンナノチューブ尖端に導入されている五員環を正方形開口スリットで近似して、2個の正方開口スリットにより作られるフラウンホウファー回折像すなわちヤングの干渉縞の強度式を、フレネル・キルヒホッフの回折積分の式から理論的に導出した。その式を用いてヤングの干渉縞の開口スリット間距離依存性、加速電圧依存性を計算機シミュレーションで調べたところ、上記1.の実験結果をよく説明できた。この結果は、輝線が2個の五員環から放出された電子線の干渉の結果生ずる縞であることを強く示唆している。3.MWNT先端の清浄な1個の五員環から放出された電子ビームの電流電圧特性と放射角電流密度をプローブホールタイプの電界放出顕微鏡法を用いて測定した。その結果、放射角電流密度の測定値と1個の五員環の幾何学的寸法から推定した換算輝度は、53nAの放出電流値において、およそ5.6×10^9A/(m^2srV)に達した。これはJonge等により報告されている1本のMWNTに対する値より一桁あるいはそれ以上高い値である。1.清浄表面を持つ多層カーボンナノチューブ(MWNT)の電界放出パターンは、チューブ先端に導入されている6個の五員環を反映したパターンを示し、その1個の五員環かち放出された電子ビームの電流電圧特性と放射角電流密度をプローブホールタイプの電界放出顕微鏡法を用いて測定した。

放射角電流密度は単位立体角当りのビーム電流で定義され、ビームの収束の程度(angular confinement)を表すと共に、電子光学的輝度の目安にもなる重要な量である。試料には、ヘアピンフィラメントに接着したMWNTの束を用いた。異なる4つの試料について、印加電圧-1、500Vで放射角電流密度はいずれも約15μA/srであった。この値は、タングステン針先端に接着された一本のMWNTについて、印加電圧-319Vで報告されている値と同程度である。両者の印加電圧の違いは、試料の形状因子の違いによるものと思われる。また、換算輝度の推定値は、従来の高輝度電子源のそれよりも、1桁2桁高い値であった。2.カーボンチューブ先端の1個の五員環から放出された電子ビームの軌道計算を、名城大学理工学部電気電子工学科下山教授のグループが開発したプログラムで行うべく、同グループとの検討を進め、現在も進行中である。平成16年度中には計算結果が出る予定である。3.電子ビームの干渉性を利用したミクロな電磁場の直接観察法を開発した。すでに、2個の電子線バイプリズムを用いる直接観察法が開発されているが、実験が極めて困難であった。本方法は、1個の電子線バイプリズムで簡単に観察が可能で、極めて有用な方法であることが判明した。
コバネヒョウタンナガカメムシにおける細胞内共生成立機構に関する研究

多くの昆虫は細胞内共生細菌を保持しており、母子間伝播によって共生細菌を受け継いでいる。昆虫の細胞内共生系については生理学的、ゲノム科学的研究が行われてきたが、その進化的起源については未だ不明である。最近我々は、共生細菌を毎世代環境土壌中から獲得するコバネヒョウタンナガカメムシが、その共生細菌を消化管の上皮細胞内に保持していることを発見した。本研究では、この環境獲得型細胞内共生系を対象に、共生成立過程の観察、遺伝的基盤の解明、進化過程の解明に取り組み、感染過程や進化過程の解明について一定の成果を得ることができ、このユニークな共生系に関する基盤的知見の蓄積と解析技術の確立を達成することができた。多くの昆虫はその体内に細胞内共生細菌を保持しており、母子間伝播によって次世代へと受け継がれることが知られている。このような昆虫の細胞内共生系について、これまで進化学的研究やゲノム科学的研究が行われてきたが、細胞内共生の進化的起源についてはほとんど分かっていないのが現状である。本年度はまず、コバネヒョウタンナガカメムシ消化管よりBurkholderia共生細菌を単離してGFP組換え体を作成し、その感染過程を観察した。GFP組換え共生細菌を給水用の水に混ぜて与えたところ、一部の幼虫でしか感染が見られなかった。この低い感染率についてさらに調査を行ったところ、コバネヒョウタンナガカメムシは卵表面に共生細菌を塗布して伝達し、これによって孵化個体が母虫由来の(GFPを持たない)共生細菌を高頻度で獲得してしまっていることが明らかとなった。この観察は予想外の結果ではあったが、コバネヒョウタンナガカメムシがBurkholderia共生細菌を母子間伝達させていることを示す新たな発見と言える。この点についてさらに解析したところ、カメムシの糞にも多くのBurkholderia共生細菌が含まれており、この糞によっても共生細菌の母子間伝播が起きることが強く示唆された。以上の結果を踏まえ、本年度はコバネヒョウタンナガカメムシとBurkholderiaの共生系の基礎的知見についてより詳細に解析する必要があると考え、1野外における感染率、2野外における共生細菌の多様性、3野外における細胞内共生率、4土壌からの共生細菌の獲得率、について詳細なデータを得た。これらの知見は来年度以降研究を進める上での重要な基盤データといえる。コバネヒョウタンナガカメムシとBurkholderiaの細胞内共生系について、多くの基礎的知見を得ることができ、来年度に繋がる研究進展をすることができた。本年度は、コバネヒョウタンナガカメムシがBurkholderia共生細菌を母子間伝播することなど、予想外の新規発見があった。また、学会発表や論文発表を積極的に行い、成果の発信に努めた。昆虫においてこのような「恒常的細胞内共生の初期段階」ともいえる共生系はこれまで知られておらず、コバネヒョウタンナガカメムシにおける共生メカニズムの解明は、昆虫における細胞内共生の進化に迫る大きな成果に繋がると期待できる。本年度はコバネヒョウタンナガカメムシにおけるBurkholderia共生細菌の生物学的役割を解析し、これら細菌が宿主カメムシの成長に必須の役割を果たすことを明らかにした。また、解析範囲をヒョウタンナガカメムシ科全体に拡大し、多くの種がコバネヒョウタンナガカメムシと同様に環境獲得型の細胞内共生をしていることを明らかにした。一方ヒョウタンナガカメムシ科以外の近縁分類群ではこのような細胞内共生が観察されなかったことから、この環境獲得型細胞内共生はヒョウタンナガカメムシ科の共通祖先で独自に進化したものと考えられる。また本年度は、細胞外(腸内)にBurkholderia共生細菌を持つホソヘリカメムシと、細胞内にBurkholderia共生細菌を持つコバネヒョウタンナガカメムシの間で共生細菌の交換実験を行い、細胞内に共生するという性質が宿主カメムシによって決められていることを明らかにした。細胞内共生成立に関わる遺伝的基盤はほとんど分かっていないが、本発見はそのランドマークともなる重要な知見といえる。来年度は、コバネヒョウタンナガカメムシのBurkholderia共生細菌についてGFP(緑色蛍光タンパク質)発現組換え体を作成し、これをカメムシ幼虫に接種することで、その感染過程のリアルタイム観察を行う。

共生細菌の蛍光観察に際しては、宿主膜の染色(FM4-64)、宿主核の染色(DAPIなど)、宿主細胞骨格の染色(Phalloidine)を同時に行い、「共生細菌の感染過程でいつどのように宿主細胞内への侵入が始まるのか?」、「共生細菌の侵入過程において宿主細胞膜や細胞骨格にどのような変化が起きるのか?」「宿主細胞内における定着過程において共生細菌はどのような細胞内動態を示すのか?」について観察を行う。また、Burkholderia共生細菌のゲノム情報に基づいて、共生関連遺伝子候補のノックアウトを行い、各候補遺伝子が細胞内共生で果たす役割について調査する。サルモネラや腸管病原性大腸菌などいくつかのヒト病原細菌においては細胞侵入の遺伝的基盤が明らかとなっており、そのような遺伝子群が昆虫の細胞内共生系において必須の機能を果たしている可能性は十分考えられる。病原細菌が宿主細胞表面に接着するために使用することが知られている線毛に加え、病原菌の細胞内侵入機構として報告されている3型分泌装置(Type III Secretion System)や6型分泌装置(Type VI Secretion System)などについて、H27年度までに得られたコバネヒョウタンナガカメムシ共生細菌のゲノム配列を探索する。これら遺伝子配列について相同遺伝子が発見された場合には、その欠損株の作出を試みる。遺伝子欠損株の作出は、近縁のBurkholderiaをはじめとして多くの細菌に適用されているプラスミドpK18mobsacBを用いた相同組換え法を試みる。作出された遺伝子欠損株は順次コバネヒョウタンナガカメムシに経口投与し、盲嚢における細胞内局在をFM4-64染色によって確認する。同時に細胞内共生に関わる新規遺伝子の探索も進める。進化生物学
癌化におけるスーパーオキサイドの役割

癌化におけるO^-_2の意義を知る目的でSODを中心に以下の研究を行った。1)Cu、ZnーSODの非酵素的糖化(グリケーション):ヒトCu、ZnーSODがグリケーションをうけることを糖尿病患者、老化赤血球、Werner症候群赤血球で見出した。in vitroではSODはactive site liganding loopを形成しているLys122やLys128が優先的にグリケーションをうけ、活性を失う。早老症や癌化を主症状とするWerner症候群ではmultipleにグリケーションをうけ、著しく活性低下をみた。蛋白のグリケーションはO^-_2を産生することが知られておりSODのグリケーションはO^-_2の産生をたかめる。一方、SODの糖化による活性低下はO^-_2の蓄積を更に高め、老化、癌化に影響を及ぼすと考えられる。2)MnーSODの癌化による発現:ヒト肝からMnーSOD分離精製し、結晶化に成功した。本酵素を用い、モノクローン抗体を作成した。本抗体はMnーSODのC末端のペプチドをエピトープとしていた。免疫組織化学によりMnーSODは肝のミトコンドリアマトリックスに存在することを証明した。ELISAを確立し、腫瘍マーカーとしての有効性を確かめたところ、卵巣癌、特に上皮性の卵巣癌の良いマーカーとなることが明らかになった。従来用いられているCAー125に比し、false positiveが少く、良性腫瘍の陽性率は著しく低い。また急性骨髄性白血病では、蛋白レベル、mRNAレベルでの著しい発現がみられる。ヒト肝癌やラットの自然発症肝癌でも高値を示した。MnーSODの発癌機序を知るためTNFやインターロイキン1によるMnーSODの誘導をみたところ、Aー549やWIー38などの肺癌由来の細胞で著しく発現をみた。このことはオートクラインとしてインターロイキン1などを分泌する癌細胞がマクロファージなどの活性化によりO^-_2の産生をたかめ、この除去のためにSODが誘導されるものと考えられる。
新有機化学プロセス

本研究は、将来必要となる新しい有機化学プロセスに関する調査を行ない、そのための望ましい研究計画を立案するとともに、次年度発足予定の科学研究費補助金による重点領域研究「超高率分子変換」の準備を行うことを目的とするものである。現在、有機系物質の新しい物性や新しい機能を求める研究が各方面で極めて精力的に進められている。これにともない、生物学・医学・農学から電子工学に至る幅広い分野から、分子レベルでの機能を発現できる有機物質の入手法に関する強い要望が、物質提供の責務を負う化学分野に寄せられている。次代の命運がかかるこれらの強い学問的・社会的要求に応えるには、化学の分野における物質製造の手法はややもすれば旧態依然たるものであるといわざるを得ないのが現状である。本研究では、この点に関する現状の調査と直ちに着手すべき研究項目の選定と、期待される研究を進める上での問題点の分折とを行った。これらの調査活動を通じて、有機化学プロセスの革新的確立に向けて、分子変換の漸新な方法論の創出が不可欠であるとの結論に至った。分子変換に関する研究の現状の問題点として、従来の研究は、製造すべき特定の有機物質や、未利用資源として利用をはかるべき特定の有機物質の存在を前提としたものであり、かかる目的指向型研究から得られた分子変換法は、応用範囲が狭く現在の問題点の解決にはほとんど貢献しないことが指摘された。以上の点をふまえ、次年度発足の「超高率分子変換」では、分子構築の原点である化学結合の切断と生成を基軸とする簡潔で一般性のある分子変換法の創出を最重点目標とすべきであるという結論を得た。この調査研究に際し、外部からの有識者も加え、全体会議を1回、分科会を5回、小グループでの打合せ会を15回開催した。
大正後期―昭和期の日露文学比較研究：自叙と歴史叙述の問題に即して

日本とロシアはともに近代化の後発国であり、その文学で自伝的な言説が大きな比重を占めていた。ただし、日本の私小説や心境小説が歴史を遮断する傾きを持っていたのに対して、ロシアの自伝的言説は歴史の中の自己を表象する志向が強かった。以上に鑑み、骨研究は、自伝的言説および、これと連関性の強い歴史叙述に着目して、おもに大正区後期から昭和期の日露文学の比較を試みる。
汚濁河川水の地中浸透浄化に関する実証的研究

本研究では、河川から地中へ、あるいは地中から河川へと、河川水と地下水の相互交換を繰り返す過程で、自然浄化が行われていることに注目した。この現象を応用し、河川水と地下水の循環を河川の横断方向において人為的に速めて相互交換の繰り返しを増すことにより、汚濁河川の浄化を諮ることが可能と考えられるが、本研究では特にその前提となる対象河川の現地条件について検討することを目的とした。埼玉県西部の不老川中流域をモデルとして、河川及び周辺地下水について長期の水文観測と各種調査ならびに室内浸透ろ過実験を実施した。不老川は下流方向にかけて、所々で流量減少、すなわち、河川水の漏水がみられる。漏水量は河川沿いの地下水水質に影響を与え得る水量であり、この影響は河川水と河川沿い地下水の水質の同一傾向、時間変動の類似性などにより確認された。河川水は地下浸透ならびに地下水として流動する間に吸着、分解などにより浄化されるが、その程度は水質項目によって異なった。亜硝酸態窒素、アンモニア態窒素、陰イオン界面活性剤は特に目立って減少した。前者の2項目は河床下の漏水過程の段階ですでに河川水よりも減少していることが認められ、脱窒が河床下の浅い位置で行われていることが示唆された。主として、現地観測結果の解析より、漏水浸透過程で浄化効果の認められる水質項目について、河川近くで地下水を揚水し、河川に還元することによって、河川の浄化を諮ることは可能であるという結論を得た。
フェムト秒レーザを用いた3次元光機能デバイス作製

フェムト秒レーザ誘起屈折率変化を用いて透明材料内部での光導波路型振動センサー、光導波路型ブラッグフィルターの作製を行なった。アクセスネットワークでの応用に向けた光導波路型ブラッグフィルターの作製を行なった。Loose focusとTight focusによる屈折率変化を組み合わせることで積極的に屈折率変化の空間形状を制御し、光導波路型ブラッグフィルターを作製した。作製した光導波路型ブラッグフィルターは設計波長の1500nm付近に最大の損失を持ち、回折格子の周期数1000のときに最大7.5dBの損失を持つことが分かった。また、この損失は周期数を変えることで調整可能であることを示した。さらに大きな減衰を得るにはより周期数の多い体積型回折格子を作製すれば良い。本研究で作製した光導波路型ブラッグフィルターはCWDM(Coarse Wavelength-Division Multiplexing)のような波長間隔の大きなアクセスネットワーク向け光デバイスとして応用可能である。また構造ヘルスモニタリング応用に向けた光導波路型振動センサーの作製を行なった。実験では高繰り返しフェムト秒レーザと1.4NA油浸対物レンズを併用した。作製した光導波路型振動センサーは、温度依存性が非常に小さく、加速度計としても用いることが出来る。この光導波路型振動センサーの最も重要な特長の1つは、作製プロセスがシンプルであることである。接続損失が軸ずれに対してサブミクロンの分解能を持つにも関わらず、その作製過程ではせいぜい50μm程度の精度があれば十分である。従来技術で同じような構造の光デバイスを作製するのはまず不可能である。また、作製したセンサーは安価な顕微鏡用スライドガラス、カバーガラス、シングルモード光ファイバーのみで構成されており低コストである。以上より本論文で提案する光導波路型振動センサーは構造ヘルスモニタリング用の新しいセンサーとして実用化が期待できる。交付申請時の本年度研究計画は、フェムト秒レーザで作製した光導波路の光学特性の測定を行い、照射レーザのパラメータによる制御性を明らかにすること、さらにその制御技術を活かしてフェムト秒レーザによる微小光学素子作製を行うことである。以上の研究計画に従い本年度前半では平凸レンズ(焦点距離70mm)及び低開口数対物レンズ(焦点距離25.4mm)を用いて透明材料(溶融石英及びPMMA)内部にフェムト秒レーザを集光して作製した光導波路の光学特性を測定した。いずれのレンズを用いた場合も実効的な開口数(実効NA)を調整することで、不規則な屈折率変化誘起が抑制され高い比屈折率差(最大5x10^<-3>)で、低伝播損失(2.0dB/cm以下)の光導波路が作製可能であることを明らかにした。従来、焦点距離の長いレンズを用いた屈折率変化誘起は空間形状の制御性が悪いという欠点があったが、実効NA及びその他のパラメータを調整することで制御性が向上しコア径や屈折率変化量も制御可能であることを本研究で初めて示した。さらにこの技術を用いて本年度後半ではY型分岐導波路及び体積型回折格子などの微小光学素子作製を行った。本研究では分岐角を調整して出力光の分岐比が制御可能であることを示した。また透明材料内部に薄膜状の高屈折率領域を5μm間隔で100枚程度並べることにより3次元構造の体積型回折格子を作製しブラッグ回折を確認した。さらに先に作製した回折格子の格子方向と垂直に新しい回折格子を重ねて作製することで碁盤目状の体積型回折格子を作製した。この体積型回折格子では入射光を直行する2つの方向にブラッグ回折させることが可能である。以上のように本年度はフェムト秒レーザを用いた低損失で高い比屈折率差の導波路作製技術及び空間形状制御技術を確立し、さらにY型分岐導波路や体積型回折格子を作製した。アクセスネットワーク応用へ向けたフェムト秒レーザを用いた高密度光デバイス作製技術を確立するために、透明材料間の光導波路接合を行った.さらに光導波路接合技術の実用性を実証するために光導波路型センサーを開発した。フェムト秒レーザを透明材料内部に集光すると、焦点でのみ非線形イオン化によるエネルギー吸収が起こる。これを利用してフェムト秒レーザを集光しながら透明材料を走査することにより連続した屈折率変化領域、すなわち光導波路を作製できる。開発した光導波路接合技術では、複数の透明材料同士を突き合わせた後に光導波路を書き込む。この際、各々の透明材料内部での焦点の位置を同じ高さにするために、対物レンズと透明材料の間に屈折率整合液を用いた。屈折率整合液を用いない場合には、各透明材料の表面の高さが異なると焦点の位置が変わり、光導波路間の接続は極めて高損失となる。さらに光カー効果による自己収束による焦点位置の変化を抑制するために、フェムト秒レーザ発振器を用いて光導波路作製を行った。光導波路接合を行ったところ、接続損失2.0dB、導波路間隔20μmを得た。また故意に軸ずれ損失、間隙損失を与えたところ、接合導波路において損失は軸ずれに大きく依存し、間隙距離は500μm程度までは低損失であることが分かった。さらに光導波路接合技術を用いて変位・振動・加速度を測定できる光導波路型センサーを開発した。光センサーは電気を用いないため、電磁界から干渉を受けないという特長がある。

これまで光センサーの中ではファイバーブラッググレーティングセンサーが精力的に研究されてきたが、'温度と歪みの二つの物理量に同時に依存するという問題が未だに解決されていない。開発した光導波路型センサーは温度依存性をほとんど持たないため、従来の電気的センサーや光センサーを用いる事ができない環境での使用が可能である。フェムト秒レーザ誘起屈折率変化を用いて透明材料内部での光導波路型振動センサー、光導波路型ブラッグフィルターの作製を行なった。アクセスネットワークでの応用に向けた光導波路型ブラッグフィルターの作製を行なった。Loose focusとTight focusによる屈折率変化を組み合わせることで積極的に屈折率変化の空間形状を制御し、光導波路型ブラッグフィルターを作製した。作製した光導波路型ブラッグフィルターは設計波長の1500nm付近に最大の損失を持ち、回折格子の周期数1000のときに最大7.5dBの損失を持つことが分かった。また、この損失は周期数を変えることで調整可能であることを示した。さらに大きな減衰を得るにはより周期数の多い体積型回折格子を作製すれば良い。本研究で作製した光導波路型ブラッグフィルターはCWDM(Coarse Wavelength-Division Multiplexing)のような波長間隔の大きなアクセスネットワーク向け光デバイスとして応用可能である。また構造ヘルスモニタリング応用に向けた光導波路型振動センサーの作製を行なった。実験では高繰り返しフェムト秒レーザと1.4NA油浸対物レンズを併用した。作製した光導波路型振動センサーは、温度依存性が非常に小さく、加速度計としても用いることが出来る。この光導波路型振動センサーの最も重要な特長の1つは、作製プロセスがシンプルであることである。接続損失が軸ずれに対してサブミクロンの分解能を持つにも関わらず、その作製過程ではせいぜい50μm程度の精度があれば十分である。従来技術で同じような構造の光デバイスを作製するのはまず不可能である。また、作製したセンサーは安価な顕微鏡用スライドガラス、カバーガラス、シングルモード光ファイバーのみで構成されており低コストである。以上より本論文で提案する光導波路型振動センサーは構造ヘルスモニタリング用の新しいセンサーとして実用化が期待できる。
同笵・同形式軒瓦による古代寺院の造営氏族の研究

日本の初期に造営された古代寺院のうち、『日本書紀』などの文献に記され、造営氏族が明らかな寺院はごく限られている。飛鳥・白鳳期の古代寺院に葺かれた軒瓦をみると、同一の箔(型)による軒瓦が複数の寺院に供給されたものが少なくない。本研究は同范軒瓦が相互に親密な関係にあった氏族の寺院に葺かれたことを想定し、一つに畿内の寺院のうち、飛鳥の奥山久米寺を造営した氏族の性格と奥山久米寺式軒瓦を葺いた寺院の造営氏族を検討した。その結果、奥山久米寺式の同范軒瓦は斑鳩やその隣接地の寺院に顕著に葺かれ、上宮王家と深い関連をもつ氏族が造営したものとみなされる。また、同箔および同形式軒瓦の分有関係の作業をすすめたところ、同范軒瓦を顕著に葺く近距離に建てられた二つの寺院の存在を知りえた。これは同一氏族による僧寺と尼寺に想定しうる可能性が高いととが判明した。さらに、近江で造営された古代寺院のうち、すでに発掘調査がおこなわれた寺院に宮井廃寺があり、この寺院の性格を同范軒瓦によって検討を試みた。宮井廃寺出土の雷文縁複弁八弁軒丸瓦の同范軒瓦は、近江八幡市千僧供廃寺でも出土し、この千僧供廃寺に葺かれた別種の同范軒瓦が京都府城陽市の渡来系氏族が建てたとされる平川廃寺で出土する。これらの関連と、野洲市西河原森ノ内遺跡から出土した黄文氏の名を記す木簡を重視すると、宮井廃寺が渡来系氏族によって造営された可能性が高いものと推測される。7世紀の飛鳥時代と白鳳時代に造営された古代寺院に葺かれた同范・同形式の軒瓦を葺いた寺院の造営氏族の性格をより明らかにするため、飛鳥寺院では、河内の新堂廃寺、大和の立部寺、山背の北野廃寺の軒瓦類を検討した。また、白鳳寺院として、河内の鳥坂寺跡、大和の二光寺廃寺、尼寺廃寺、山背の平川廃寺、近江の宮井廃寺、備前の賞田廃寺、九州の観世音寺から出土している瓦類を検討した。これらのうち新堂廃寺は河内の最古期に造営された寺院であるが、この寺院の同范軒瓦、同形式の軒瓦の展開から、造営氏族の性格をさらに具体的に想定することが出来そうである。また、平川廃寺から出土している同范軒瓦が近江蒲生郡の千僧供廃寺に葺かれていることが判明し、この千僧供廃寺の同范軒瓦を介して宮井廃寺を造営した氏族の性格をさらに明らかにできそうである。さらに、山背の最古期の寺院である北野廃寺の性格は、古くから多くの論争があり、これまでたどった研究経過を整理し、同范・同形式の軒瓦の関連から、この寺院の性格を明らかにできそうである。また、山背の蟹満寺からは高麗寺の同范軒瓦が出土しており、二寺院の造営氏族の関連も検討を試みてみた。また、日本では飛鳥時代に造営された飛鳥寺で10弁蓮華文軒瓦が製作されており、その系譜を探るために中国山東省の博物館を訪れ、この地域に10弁軒丸瓦が存在することを知ることができた。なお、準備段階の研究と新たな研究成果をふくめ図書として刊行した。飛鳥・白鳳期の古代寺院に葺かれた軒瓦をみると、同一の笵(型)による軒瓦が複数の寺院に供給されたものが少なくない。