hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
貿易政策と海外直接投資の成長及び厚生効果

本年度は、まず、貿易政策と国内賃金所得格差の関係を分析し、その成果を1本の論文として執筆した.関税率引き下げなどの貿易自由化に伴い、発展途上国における熟練・非熟練労働者間の賃金格差は多様な動きを見せている.論文"Impacts of trade on skillacquisition、wage inequality and welfare in a small open economy(仮題)"では、熟練労働を必要とする産業が独占的競争を行う公企業と民間企業によって構成されている状況を想定し、さらに公企業の生産活動への補助金に政府が関税収入を用いている場合に、関税率引き下げが熟練・非熟練労働者間の賃金率格差に与える効果を分析した.その結果、関税率引き下げは(1)公企業を衰退させ、その結果直接的に熟練労働需要を減少させる効果、と(2)公企業の衰退が民間企業の参入を促進させ、その結果、熟練労働者への需要が増加する効果、の二つの効果が存在することがわかった.この二つの効果により、関税率で測った貿易自由化の度合いと熟練・非熟練労働者間の賃金格差がU字の関係を呈す可能性が示唆された.次に、論文"Corporate tax、terms of trade andwelfare ina dynamic two-country economy with capital accumulation(仮題)"では、(1)消費用途のみで購入される財、(2)消費及び投資目的で購入される財の2つが存在する2財モデルを考察し、ある国の法人税率引き下げがもたらす国際的な資本移動(直接投資)がその国の貿易パターンとどのような関係にあるのかについて考察した.その結果、ある国の法人税率引き下げは、(1)その国の特化パターンに関わらず必ず交易条件を改善させる、(2)その国が消費財を輸出している場合には自国の資本ストックのみを増加させ、他国へのスピルオーバー効果は発生しない、(3)その国が消費・投資財を輸出している場合には自他両国の資本ストックを増加させる、という結果を得た.本年度は,海外直接投資及び多国籍企業に関する既存の実証・理論文献を調べ,その論点整理を行って自らのモデル構築の準備を整えるとともに,外部性を伴う成長モデルにおける貿易政策,特に対外援助政策の成長・厚生効果を分析し,その成果を2本の論文として執筆した.論文"Aid, growth and welfare in aninterdependent world economy"[内藤巧氏(東工大)との共著]では,ラーニングバイドゥーイングによって蓄積される各国の知識ストックが国内の生産部門間でスピルオーバーするような2国2財2要素の内生成長モデルを構築し,対外援助が各国の経済成長と厚生にどのような効果をもたらすのかを理論的に分析した.その結果,受入国における資本集約財への消費性向が供与国におけるそれよりも大きいときにのみ,紐無し援助の増加が経済成長率を高めることが明らかとなった.さらに,その成長率上昇効果が十分大きければ,援助の増加は同時にパレート改善的であることが示された.尚,この論文は現在査読雑誌に投稿中である.論文"Dynamics ofa two-sector endogenous growthmodel with intersectoral knowledge spillovers"[内藤巧氏(東工大)との共著]では,上述と同様の知識ストックの生産部門間スピルオーバーを1国2財2要素の内生成長モデルに導入したうえで,モデルの動学的性質を分析した.結果として,消費財への超過需要曲線の傾きが(通常そうであるように)負であれば,均衡動学経路の一意性が保障されることが示された.このモデルにおいては,均衡動学経路の一意性は経済に移行動学が発生しないことと同義である.従ってこの場合,このモデルは様々な政策の成長,及び厚生効果に関する解析的分析の簡便性を提供する.逆に,超過需要曲線の傾きが正であるような場合は,定常状態に収束する経路が局所的に無数存在し,均衡動学経路の不決定性が発生する可能性があることが示された.尚,この論文はEconomic Theory誌に掲載を採択され,近刊の予定である.本年度は、まず、貿易政策と国内賃金所得格差の関係を分析し、その成果を1本の論文として執筆した.関税率引き下げなどの貿易自由化に伴い、発展途上国における熟練・非熟練労働者間の賃金格差は多様な動きを見せている.論文"Impacts of trade on skillacquisition、wage inequality and welfare in a small open economy(仮題)"では、熟練労働を必要とする産業が独占的競争を行う公企業と民間企業によって構成されている状況を想定し、さらに公企業の生産活動への補助金に政府が関税収入を用いている場合に、関税率引き下げが熟練・非熟練労働者間の賃金率格差に与える効果を分析した.その結果、関税率引き下げは(1)公企業を衰退させ、その結果直接的に熟練労働需要を減少させる効果、と(2)公企業の衰退が民間企業の参入を促進させ、その結果、熟練労働者への需要が増加する効果、の二つの効果が存在することがわかった.この二つの効果により、関税率で測った貿易自由化の度合いと熟練・非熟練労働者間の賃金格差がU字の関係を呈す可能性が示唆された.次に、論文"Corporate tax、terms of trade andwelfare ina dynamic two-country economy with capital accumulation(仮題)"では、(1)消費用途のみで購入される財、(2)消費及び投資目的で購入される財の2つが存在する2財モデルを考察し、ある国の法人税率引き下げがもたらす国際的な資本移動(直接投資)がその国の貿易パターンとどのような関係にあるのかについて考察した.その結果、ある国の法人税率引き下げは、(1)その国の特化パターンに関わらず必ず交易条件を改善させる、

(2)その国が消費財を輸出している場合には自国の資本ストックのみを増加させ、他国へのスピルオーバー効果は発生しない、(3)その国が消費・投資財を輸出している場合には自他両国の資本ストックを増加させる、という結果を得た.
超精密ダイヤモンド切削における工具刃先温度に関する研究

本研究では、単結晶ダイヤモンド工具を用いた微小切削における工具刃先温度の測定を行った.工具のすくい角は-5°,切込み9.4μm,切削幅1mm,切削温度200400m/min,被削材は銅とチタンとした.温度計として,カルコゲナイドガラス光ファイバと赤外線検出素子InSbを組み合わせたものを新たに作成し,実験に用いた.ダイヤモンドは赤外域まで透光性を有するため,切削時に工具と切りくずとの接触面から輻射された赤外線は工具内を透過し,工具裏面に達する.この赤外線を,あらかじめ工具シャンク裏面からダイヤモンド裏面まで開けた小孔に挿入した光ファイバで受光し,赤外線検出素子へ伝送することにより温度測定を可能とした.また,工具と切りくずとの接触面の大きさが不明確であるため,波長フィルタを用いて2色温度計を構成して視野欠けの影響を取り除いた.温度校正は,一定温度に加熱した被削材試片を用いて行った.実験の結果,本方法によって,切削における工具と切りくずの接触面の温度上昇に伴う赤外線輻射光を明瞭に測定できた.いずれの切削条件でも,すくい面温度は切削開始とともに急激に上昇し,ごく短時間のうちに定常的な温度に達する.切削速度が200,300,400m/minの場合のすくい面温度は,被削材がチランの場合でそれぞれ約300°C,400°C,440°C,被削材が銅の場合でそれぞれ約120°C,140°C,160°Cとなった.チタンの切削抵抗が銅の約1/2であるにもかかわらず刃先温度が高いのは,熱伝導率が小さく切削熱が拡散しないためと考えられる.しかし他方,銅の場合には,高い熱伝導率のためにすくい面温度は低いが,被削材の温度は上昇していることが考えらえる.本研究では、単結晶ダイヤモンド工具を用いた微小切削における工具刃先温度の測定を行った.工具のすくい角は-5°,切込み9.4μm,切削幅1mm,切削温度200400m/min,被削材は銅とチタンとした.温度計として,カルコゲナイドガラス光ファイバと赤外線検出素子InSbを組み合わせたものを新たに作成し,実験に用いた.ダイヤモンドは赤外域まで透光性を有するため,切削時に工具と切りくずとの接触面から輻射された赤外線は工具内を透過し,工具裏面に達する.この赤外線を,あらかじめ工具シャンク裏面からダイヤモンド裏面まで開けた小孔に挿入した光ファイバで受光し,赤外線検出素子へ伝送することにより温度測定を可能とした.また,工具と切りくずとの接触面の大きさが不明確であるため,波長フィルタを用いて2色温度計を構成して視野欠けの影響を取り除いた.温度校正は,一定温度に加熱した被削材試片を用いて行った.実験の結果,本方法によって,切削における工具と切りくずの接触面の温度上昇に伴う赤外線輻射光を明瞭に測定できた.いずれの切削条件でも,すくい面温度は切削開始とともに急激に上昇し,ごく短時間のうちに定常的な温度に達する.切削速度が200,300,400m/minの場合のすくい面温度は,被削材がチランの場合でそれぞれ約300°C,400°C,440°C,被削材が銅の場合でそれぞれ約120°C,140°C,160°Cとなった.チタンの切削抵抗が銅の約1/2であるにもかかわらず刃先温度が高いのは,熱伝導率が小さく切削熱が拡散しないためと考えられる.しかし他方,銅の場合には,高い熱伝導率のためにすくい面温度は低いが,被削材の温度は上昇していることが考えらえる.
自然エネルギー利用型新社会システムの開発

1.河川水の冷熱利用冷房の可能性を検討するために金沢市東南部を内川ダムから農業用水として流れている長坂用水をとりあげて、以下の測定と解析を実施した。(1)夏期の河川水の水温と流量の測定を上流から5ヶ所の地点(区間全長3km)で3昼夜連続で2回(1994.7/27-7/29,8/21-8/24)測定して、上流では昼間の平均気温28°Cに対して水温は、20±1°Cに保たれていることを明らかにした。また、測定結果を説明する熱輸送モデル式を作り、長坂用水の温度上昇を解析した。(2)一つの例として、特定の地点をとりあげて放熱コイルにポンプアップされた用水の冷水を流し、ファンで冷風を作る冷房装置(ファンコイルユニット)により冷房する場合は通常のクーラーによるよりも設備費と運転費が1時間当たり15円安くなることが上記熱輸送モデルにより明らかにされた。2.冬期の内川ダムに存在する8°C程度の温熱をヒートパイプによって取り出して融雪に利用する実験を1994.12月から1995.4月まで実施した。測定された気温、水温、ヒートパイプ出口温度等を気象台観測データと対照させながら解析し、熱輸送モデルを作り、融雪が起こったことを確認した。3.夏期(1995.7,8月)および冬期(1995.11月,1996.1,2月)に金沢市水質管理センター処理場内の生下水、処理水、街路面下の生下水の温度測定を実施し、冬期には下水温と大気温の差は約10°Cあり融雪に利用できることが明らかにされた。4.夏期(1995.7,8月)に金沢市営市民球場において下水処理水撒水の地冷効果を測定した。撒水により最大4°Cのフィールド内気温低下が起こることを確認した。1.河川水の冷熱を利用した冷房システムの可能性を検討するデータを得るために金沢市東南部に位置する内川ダムの水を農業用水として市街地に流している長坂用水をとりあげた。用水に包蔵されるエクセルギー量を見積もるために以下の測定と解析を実施した。(1)夏期の河川水の水温と流量の測定を上流から5ヶ所の地点(区間全長3km)で3昼夜連続で2回(7/27-7/29および8/21-8/24)測定した。(2)上記の測定によって夏期には上流側3地点では昼間の平均気温28°Cに対して水温は比較的低く、20±1°Cに保たれていることがわかった。さらに測定結果を説明するための熱輸送モデル式を作り、内川用水の温度上昇の解析を行った。(3)一例として特定の地点をとりあげて放熱コイルにポンプアップされた長坂用水の冷水を流し、ファンで冷風を作る方式の冷房装置(ファンコイルユニットFCU)を使用して冷房する場合の設備費と運転費について上記の熱輸送モデルによって解析した。結論として通常のクーラーによる冷房と比較してランニングコストはFCUの方が1時間当たり約15円安くなることがわかった。得られたデータを気象台の観測データと対照させながら解析し、熱輸送モデルを作り、融雪がおこっていることを確認した。3.冬期に金沢工業大学のプールや暖房用スチーム配管および下水槽の温熱をヒートパイプによって取り出して融雪に利用する測定実験を実施した。

4.ソーラーパネルを利用した融雪装置を試作して融雪実験を行い、可能性と問題点を検討した。1.河川水の冷熱利用冷房の可能性を検討するために金沢市東南部を内川ダムから農業用水として流れている長坂用水をとりあげて、以下の測定と解析を実施した。(1)夏期の河川水の水温と流量の測定を上流から5ケ所の地点(区間全長3km)で3昼夜連続で2階(1994.7/27-7/29,8/21-8/24)測定して、上流では昼間の平均気温28°Cに対して水温は、20±1°Cに保たれていることを明らかにした。また、測定結果を説明する熱輸送モデル式を作り、内川用水の温度上昇を解析した。(2)一つの例として、特定の地点をとりあげて放熱コイルにポンプアップされた用水の冷水を流し、ファンで冷風を作る冷房装置(ファンコイルユニット)により冷房する場合は通常のクーラーによるよりも設備費と運転費が1時間当たり15円安くなることが上記熱輸送モデルにより明らかにされた。2.冬期の内川ダムに存在する8°C程度の温熱をヒートパイプによって取り出して融雪に利用する実験を1994.12月から1995.4月まで実施した。測定された気温、水温、ヒートパイプ出口温度等を気象台観測データと対照させながら解析し、熱輸送モデルを作り、融雪が起こったことを確認した。3.夏期(1995.7,8月)および冬期(1995.11月,1996.1,2月)に金沢市水質管理センター処理場内の生下水、処理水、街路面下の生下水の温度測定を実施し、冬期には下水温と大気温の差は約10°Cあり融雪に利用できることが明らかにされた。4.夏期(1995.7,8月)に金沢市営市民球場において下水処理水撒水の地冷効果を測定した。撒水により最大4°Cのフィールド内気温低下が起こることを確認した。
ウイルスに対する全身感染症植物の適応能力に関する研究

ウイルスに感染した植物に主な病徴の一つにモザイク病徴がある。キュウリモザイクウイルス黄斑系(CMV-Y)に感染したタバコ(Nicotiana tabacum品種ky-57)葉では、緑色、黄色、白色部からなるモザイク病徴を示す葉位、ならび葉全体が緑色の葉位が一定の規則性を持って発現する。タバコ葉は、CMV-Yに対して、部位別に異なる反応性を示すことがうかがわれる。ウイルスの感染増殖性の点から部位別に比較した結果、緑色部において、増殖量の高い緑色部と極めて低い緑色部が存在し、前者は生長にともない黄白色に変化し、後者は緑色部が拡大することが明らかになった。生長に重要な働きを示すホルモンの一つであるエチレン生成に着目した結果、黄白色の激しいモザイクに進展する上位葉では、モザイク化に伴ってエチレン生成が高まり、次第に減少することがわかった。エチレン生合成の前駆物質である1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸(ACC)量と、その酸化を触媒するACC酸化酵素活性量を測定したところ、同様にそれぞれ高まることが示された。さらに、モザイク葉の緑色、黄色、白色部と健全緑色部について、それぞれACC量を比較した結果、モザイク葉緑色部で最も高く、白色部で最低であった。また、CMV普通系による退緑のマイルドなモザイク葉とCMV-Yによる激しいモザイク葉におけるエチレン生成量を経時的に比較したところ、CMV-Y感染モザイク葉で高い生成量を示した。以上の結果は、全身感染におけるモザイク病徴の進展にエチレン生合成が何らかの関連性をもっていることを示唆させる。今後、ウイルス増殖性の低い緑色部位での生長とエチレン生成の関係を調べることで、全身感染葉にみられる反応性の差異について、ウイルス増殖性の異なる緑色部が生じるしくみを知る手段手がかりが得られるものと考えられる。
養殖マダイと天然マダイの嗅感覚機能の相違に関する研究

・電気生理学的手法による嗅覚受容能力の相違の解明昨年の報告においては,電気生理学的な実験の結果から,養殖マダイと天然マダイで数種のアミノ酸に対して嗅覚応答に相違が認められ両種の魚で嗅覚器の受容能力が異なることが示唆されたことを報告した。本年度の研究においては,それぞれの魚群を複数の生産漁場よりサンプルし(天然マダイ2群,養殖マダイ2群),追加実験を行った。その結果,昨年度と同様に天然マダイと養殖マダイで嗅覚受容特性に相違は認められたが,天然・養殖マダイのそれぞれの各個体群ごとにも相違が認められた。したがって,天然マダイと比較して養殖マダイの嗅覚能力は劣るとは結論されず,個体群ごとに異なる嗅覚受容特性を持つことが推測された。・人工種苗マダイの鼻孔隔皮形成過程の解明鼻孔異常の発現する時期を特定するために,人工種苗マダイの鼻孔形態をふ化から63日間観察し,鼻孔隔皮の形成過程を明らかにした。ふ化後26日以降では,観察した全個体に鼻孔隔皮形成組織が出現したが,その発達過程は個体によって異なった。最終的に4割の個体が鼻孔隔皮を形成し前・後鼻孔を完成した。その他の個体では隔皮形成組織に充分な発達が認められないため,鼻孔異常は隔皮形成組織の発達不良によると考えられた。ふ化後40日以降では鼻孔隔皮形成個体と未形成個体の出現頻度はほぼ一定するので,この段階で将来とも正常鼻孔または異常鼻孔個体となるかを識別できると考えられた。本研究成果は,日本水産学会誌に受理され本年中に掲載される予定である。1.市場調査による鼻孔異常個体発生率と地域差の解明鹿児島市魚市場に水揚げされたマダイの鼻孔調査を行い,鼻孔異常個体の出現頻度を明らかにした。漁場は鹿児島湾内,開門,北薩,志不志,種子島に分類された。鼻孔異常個体の出現率はそれぞれ54%(244/531),5.6%(7/124),1.6%(16/1029),0%(0/38),0.6%(2/358)となり鹿児島湾内で卓越した。養殖マダイの鼻孔異常発生率調査は牛根(鹿児島湾内),鹿児島県出水群長島,大島で生産されたマダイを対象に行った。鼻孔異常発生率はそれぞれ95%(298/314),98%(232/237),77%(550/714)となり,鼻孔異常発生率は生産業者によって異なった。2.電気生理学的手法による嗅覚受容能力の相違の解明養殖マダイと天然マダイを材料に,電気生理学的手法により各種アミノ酸に対する嗅球応答を記録し,それぞれの応答強度を比較した。電気生理学的実験からは養殖マダイと天然マダイで数種のアミノ酸に対して嗅覚応答に相違が認められ,両種の魚で嗅覚器の受容能力およびその機能が異なることが示唆された。平成10年度は鹿児島県栽培漁業協会の協力を得て,産卵直後から稚魚期(3月下旬5月上旬)において,各成長段階毎の鼻孔異常発生率およびその過程の追跡を計画に付加して行う。
新規体格形成シグナル伝達系における分子機構の解析

生後の体格形成には、GH刺激によるGHR二量体化、JAK2の活性化、STAT5Bのリン酸化、リン酸化STAT5Bの核移行、そしてIGF1遺伝子の転写亢進というGH-IGF1軸シグナルが定説とされてきた。我々はEpha4遺伝子欠損マウスの体格が小さいことを発見し、GH-IGF1軸におけるEphA4の作用機序をin vivoとin vitroで詳細に解析した結果、EphA4がGHR/JAK2によるSTAT5Bのリン酸化を制御すること、さらにJAK2非依存的にもEphA4がSTAT5Bを直接リン酸化すること、結果としてIgf1 mRNA発現量を亢進することが明らかとなった。また、さらなる解析により、EphA4とGHR、EphA4とSTAT5Bの結合様式、さらにEphA4がSTAT5Bの核移行をJAK2非依存的に促進していることも明らかとなった。今回申請した通りGHR/EphA4/JAK2/STAT5B複合体におけるEphA4-JAK2の相互作用、および、下流のSTAT5Bのリン酸化を調べた結果、JAK2はEphA4のキナーゼドメインN端側に結合し、EphA4はJAK2のC端側に結合することが判明した。また、JAK2はEphA4、さらにEphA4に結合しているSTAT5Bをリン酸化しないということ、EphA4はリガンドのephrinによる刺激で活性化することでJAK2との結合がより強固になり、JAK2をリン酸化することを明らかにした。そして、STAT5Bのリン酸化にGHRが必須であるということを発見した。以上、今まで明らかとなっていなかったGHR/EphA4/JAK2/STAT5BシグナルにおけるJAK2とEphA4の相互作用や、それによるSTAT5Bのリン酸化・核移行について実験を進めることができ、現在、データをまとめて論文作成中である。
回転曲面上境界層のゲルトラ渦およびT-S波による不安定性に関する研究

本研究は平成9年度および10年度の2年間にわたり,実験・理論の両面から回転曲面上における層流境界層の乱流への遷移を明らかにするものであり,平成9年度はまず数値解析を実施し,その結果に基づき実験装置の設計・製作を行った。実験装置は,直径約3000mmの大型回転テーブル上に曲率1000mm,および2000mmの測定用流路を搭載し,流路中央をステンレス板で仕切ることにより凹面側と凸面側の2つの測定壁面に分けた.平成10年度は回転テーブルを静止した状態(回転率N=0)で曲率半径1000mmの流路の凹面上および凸面上において熱線風速計により平均速度分布,乱れ速度分布および壁面圧力分布を測定し以下の成果を得た.(1)凹面上では境界層の遷移過程において流線の曲がりによる遠心力は,層内の平均速度分布に大きな変化を及ぼし乱流境界層への遷移を早めるが,一方,凸面上では層流境界層内で乱れの抑制効果を引き起こし,境界層は安定して層流状態がより下流まで継続する.(2)流路の曲がりによる遠心力の作用により,凹面上では層流境界層内の乱れは増大し,凸面上では減少する.またその効果は乱流境界層への遷移に影響を及ぼす.遷移位置は主流のレイノルズ数がRe=4×10^4の場合,凸面上および凹面上で,それぞれ前縁からの距離がx/d=16.9,32.6で見られ,Re=8x10^4では両面ともx/d=9.016.9で見られた.(3)凹面上境界層における層流から乱流への遷移過程,ならびに乱流状態において,ゲルトラ渦と推定される空間的な速度撹乱が境界層内から主流部に渡る領域で観察された.本研究は平成9年度および10年度の2年間にわたり,実験・理論の両面から回転曲面上における層流境界層の乱流への遷移を明らかにするものであり,平成9年度はまず数値解析を実施し,その結果に基づき実験装置の設計・製作を行った。実験装置は,直径約3000mmの大型回転テーブル上に曲率1000mm,および2000mmの測定用流路を搭載し,流路中央をステンレス板で仕切ることにより凹面側と凸面側の2つの測定壁面に分けた.平成10年度は回転テーブルを静止した状態(回転率N=0)で曲率半径1000mmの流路の凹面上および凸面上において熱線風速計により平均速度分布,乱れ速度分布および壁面圧力分布を測定し以下の成果を得た.(1)凹面上では境界層の遷移過程において流線の曲がりによる遠心力は,層内の平均速度分布に大きな変化を及ぼし乱流境界層への遷移を早めるが,一方,凸面上では層流境界層内で乱れの抑制効果を引き起こし,境界層は安定して層流状態がより下流まで継続する.(2)流路の曲がりによる遠心力の作用により,凹面上では層流境界層内の乱れは増大し,凸面上では減少する.またその効果は乱流境界層への遷移に影響を及ぼす.遷移位置は主流のレイノルズ数がRe=4×10^4の場合,凸面上および凹面上で,それぞれ前縁からの距離がx/d=16.9,32.6で見られ,Re=8x10^4では両面ともx/d=9.016.9で見られた.(3)凹面上境界層における層流から乱流への遷移過程,ならびに乱流状態において,ゲルトラ渦と推定される空間的な速度撹乱が境界層内から主流部に渡る領域で観察された.本研究は平成9年度および10年度の2年間にわたり,実験・理論の両面から回転場における層流境界層の乱流への遷移を明らかにするものであり,平成9年度は実験装置の設計製作ならびに数値解析を行った。実験装置は,直径約3000mmの大型回転テーブル上に曲率1000mm,および2000mmの可視化・測定用流路を搭載し,それぞれの流路長さを約2000mmと約2800mmとに十分長く設定したため,ゲルトラ渦ならびにT-S波発生に伴う境界層遷移の過程が,可視化による観察,熱線風速計による変動速度の測定により詳細に調べられる。測定流路は凹面側と凸面側のそれぞれに,50×400mmの断面を持つため境界層は十分な2次元性を確保できる。また,主流部の流速は1020m/sに,回転テーブルの回転角速度は08.4[rad/s]の範囲に設定可能であるため,広い条件範囲での実験を実施できる利点を持つ。この実験装置を利用して,平成10年度はゲルトラ渦ならびにT-S波発生に伴う境界層遷移に関する実験を実施する。理論的研究においては,流路回転に基づく境界層内速度分布の変化が,境界層内のゲルトラ不安定性に及ぼす影響を数値解析により詳細に調べた。従来,境界層内速度分布をブラジウスの分布形状と仮定していたが,回転に伴う分布形状の変化を考慮に入れた結果,ゲルトラ渦の波数が小さい領域と大きな領域では,ゲルトラ不安定性の増幅率の変化に定性的な違いが現れた。平成10年度は,流路曲率による速度分布形状変化がゲルトラ型ならびにT-S型不安定性に及ぼす影響を調べると共に,乱流遷移への過程を明らかにしていく。

本研究は平成9年度および10年度の2年間にわたり,実験・理論の両面から回転曲面上における層流境界層の乱流への遷移を明らかにするものであり,平成9年度はまず数値解析を実施し,その結果に基づき実験装置の設計・製作を行った。実験装置は,直径約3000mmの大型回転テーブル上に曲率1000mm,および2000mmの測定用流路を搭載し,流路中央をステンレス板で仕切ることにより凹面側と凸面側の2つの測定壁面に分けた.平成10年度は回転テーブルを静止した状態(回転率N=0)で曲率半径1000mmの流路の凹面上および凸面上において熱線風速計により平均速度分布,乱れ速度分布および壁面圧力分布を測定し以下の成果を得た.(1)凹面上では境界層の遷移過程において流線の曲がりによる遠心力は,層内の平均速度分布に大きな変化を及ぼし乱流境界層への遷移を早めるが,一方,凸面上では層流境界層内で乱れの抑制効果を引き起こし,境界層は安定して層流状態がより下流まで継続する.(2)流路の助がりによる遠心力の作用により,凹面上では層流境界層内の乱れは増大し,凸面上では減少する.またその効果は乱流境界層への遷移に影響を及ぼす.遷移位置は主流のレイノルズ数がRe=4x10^4の場合,凸面上および凹面上で,それぞれ前縁からの距離がx/d=16.9,32.6で見られ,Re=8x10^4では両面ともx/d=9.016.9で見られた.(3)凹面上境界層における層流から乱流への遷移過程,ならびに乱流状態において,ゲルトラ渦と推定される空間的な速度撹乱が境界層内から主流部に渡る領域で観察された.
脳浮腫領域における脳血流量とその変化が生体に及ぼす影響に関する研究

【背景】当初,脳浮腫のある症例について検討する計画があったが,脳浮腫のある症例が少なかったこと,あっても時間的制約や体動などで十分な検査ができなかった症例が多かったことにより,検討する十分な症例数に達しなかった.また,実際の症例で脳浮腫領域の脳血流量を検討する以前に,Xe-CTにおける正常白質の脳血流量について検討する必要があることが判明した.【目的】内包後脚における正常の脳血流量を判定し,脳浮腫における脳血流量検討の基礎とする.【対象・方法】^<133>Xe-SPECTとXe-CTの両者が一ケ月以内に施行され,^<133>Xe-SPECTで局所に異常の認められなかった34例を対象とした.男性15例,女性19例で,年齢は32から80歳(平均59.7歳)である.Xe-CT撮影の際のCTで,内包後脚を同定し,34例,68半球の内包後脚の脳血流量を判定した.【結果】右内包後脚の平均脳血流量は30.2ml/100g/min,標準偏差4.40であり,左内包後脚の平均脳血流量は30.6ml/100g/min,標準偏差4.12であった.【結論】Xe-CTで測定した内包後脚の脳血流領値はやや高い値であるが,標準偏差が小さく信頼性が高いことを示した結果と考えられる.今回の検討から,内包後脚のXe-CTにおける脳血流領値は,20から40ml/100g/minを正常範囲とすることが妥当と思われた.今後,脳浮腫症例を蓄積して研究を完遂する予定である。【目的】脳血流測定法である非放射性キセノンガスを用いたXe-CTの定量性を検討し、大脳深部における脳血流量を客観的に評価できることを明らかにすることが初年度の研究目標である.【対象・方法】定量的評価の可能な^<133>Xe-SPECTの行われた25臨床例に対してXe-CTを施工し,両者の相関関係を検討した.両者の検査施行時期は1ヶ月以内とし,半卵円中心レベルの半球における脳血流量を測定した.【結果】^<133>Xe-SPECTの値を"y",Xe-CTの値を"X"として25症例50大脳半球における相関を調べると,y=0.80x+13.3,相関係数r=0.83という良好な結果が得られた.25例中,検査時期により脳血流量に大きな変化が起こると予想された疾患の患者と測定断面が明らかに異なる患者を除いた14症例28大脳半球で同様の相関を検討すると,相関係数はr=0.94となり,十分定量性があることが証明された.【結論】^<133>Xe-SPECTに比べ空間分解能の高いXe-CTが,定量性においても信頼性のあることが証明された.Xe-CTは,脳深部における局所脳血流量を測定する方法として有用である.【背景】当初,脳浮腫のある症例について検討する計画があったが,脳浮腫のある症例が少なかったこと,あっても時間的制約や体動などで十分な検査ができなかった症例が多かったことにより,検討する十分な症例数に達しなかった.また,実際の症例で脳浮腫領域の脳血流量を検討する以前に,Xe-CTにおける正常白質の脳血流量について検討する必要があることが判明した.【目的】内包後脚における正常の脳血流量を判定し,脳浮腫における脳血流量検討の基礎とする.【対象・方法】^<133>Xe-SPECTとXe-CTの両者が一ケ月以内に施行され,^<133>Xe-SPECTで局所に異常の認められなかった34例を対象とした.男性15例,女性19例で,年齢は32から80歳(平均59.7歳)である.Xe-CT撮影の際のCTで,内包後脚を同定し,34例,68半球の内包後脚の脳血流量を判定した.【結果】右内包後脚の平均脳血流量は30.2ml/100g/min,標準偏差4.40であり,左内包後脚の平均脳血流量は30.6ml/100g/min,標準偏差4.12であった.【結論】Xe-CTで測定した内包後脚の脳血流領値はやや高い値であるが,標準偏差が小さく信頼性が高いことを示した結果と考えられる.今回の検討から,内包後脚のXe-CTにおける脳血流領値は,20から40ml/100g/minを正常範囲とすることが妥当と思われた.今後,脳浮腫症例を蓄積して研究を完遂する予定である。
標準的経済学に対するアノマリーの代替的説明としての心理学的接近の可能性の検討

本年度は,時間割引(時間の経過に伴う報酬の価値の低下)に関する実験的検討を行った。時間割引率は直近ほど高く,将来になるにしたがって逓減的であること,また利得と損失の場合では利得の場合の方が割引率は高いことが報告されている。そこで「買い」と「売り」の2場面を設定し,割引率が時点の遠さに対して逓減的であるか否か,及び2場面の間でその割引率に差異がみられるか否かの検討を行った(研究1)。さらに逓減的時間割引が生じる理由として,判断する時点が遠くなるほど気分や態度を優先したヒューリスティックが用いられるという仮説を設定して,選択までの判断時間により検討した(研究2)。研究1は,時点の遠さ(0,1日後,1,2,4,6,8週間後)と場面(買い・売り)の2要因混合計画で実施し,従属変数は時間割引率(%)であった。研究2は,「買い」と「売り」の各場面について,時点の遠さ(今日,明日,1,2,4,6,8週間後)を要因とする1要因被験者内計画で行い,従属変数は判断時間(ms)を用いた。刺激として提示された二者択一問題への回答により,割引率と判断時間を測定した。「買い」場面では,(A)ある商品を近い将来,定価で買う選択肢と(B)同じ商品をある期間待って低い価格で買う選択肢を設定し,「売り」場面では,(A)所有物を近い将来に定価以下で売却する選択肢と(B)所有物をある期間待って定価で売却する選択肢を設定し,どちらを選択するか尋ねた。結果から,「買い」場面においては,逓減的時間割引が見られたが,「売り」場面の割引率は,「買い」場面よりも低く,逓減的時間割引も見られなかった。これは保有効果により時点の遠近に関係なく所有物に対しての価値は下がらなかったことが理由として考えられた。また判断時間に関しては,両場面とも時点が遠くなると判断時間が速くなり,仮説通りヒューリスティックが用いられたことが示唆された。本年度は,経済合理的な意思決定のアノマリーを説明するひとつの要因として,個人のリスク志向性を取り上げ,さまざまな意思決定場面における運択のリスク志向性の効果の検討を調査により行った。被調査者の意思決定におけるリスクへの対処のタイプを調べたところ,リスク愛好的タイプが23%,リスク回避的タイプが77%であった。また,タイプA尺度によって測定される個人差変数としての時間的切迫感については,時間的切迫感が強いタイプA型(≧17)が25%,弱いタイプB型(<17)が75%であった。この2つの変数の関係については,タイプA型の方がリスク愛好的な意思決定をする者が多いことが明らかになった(x^2(1)=6.29,P<.05)。またタイプA型の方が,降水確率がより高く.ないと傘を持って出ようとせず(t=2.19,Pく,05),宝くじでは当る確率に対するリスク認知が厳しいため,宝くじの値段が安くないと買わず(有意傾向),電車の出発時間にはよりギリギリに駅に着くようにする(有意傾向),ことが明らかになった。公正に関する判断に関しては,時間的切迫感の指標であるタイプA傾向とのはっきりとした関連は見出せなかった。以上の結果より,個人の時間的切迫感の指標であるタイプA傾向という心理的変数は,標準的経済学の経済合理的な個人の意思決定におけるアノマリーの一部を説明することはできたが,その代替的説明としては不十分で,今後の更なる検討の必要性が明らかになった。本年度は,実験的に設定した市場において,市場の参加者が自由に売値買値をつけられるダブル・オークションを行うことにより,ワルラス的調整過程により完全競争均衡が達成されるかどうかを検討した。経済学に関しては日常生活レベルの知識しか有していない心理学を専攻する女子大学生14名により,カリフォルニア工科大学で開発されたMUDA (multiple-unit double auction)という手法による実験を実施した。各実験参加者の初期保有量は,キャッシュY=20,商品X=0の者が7名,キャッシュY=0,商品X=10の者が7名であった。実験では1回5分のラウンドを10回連続してダブル・オークションによる取引を実施した。実験に使用した利得表で示された効用関数および初期保有量から導き出される均衡価格の理論値は3円であった。効用関数は,準線形の効用関数を用いた。利得表は横が抽象的な商品Xの数量,縦がキャッシュYの数量を示すマトリックになっており,商品XとキャッシュYの交点にその得点が示されていた。取引は,最初理論値である3円の3分の1から半額近くの低値で始まったが,その後しだいに成立価格が上昇し,最終ラウンドでは平均2.67円と,理論値に近い取引が多くを占めるようになった。このことからこの実験市場で,完全競争均衡に向けてワルラス的調整過程が機能していたことが確認された。また,7ラウンドまでは売り注文より買い注文が多くコールされたが,その後売り注文が増え,最終ラウンド近くでは,最初と逆転して売り注文のほうが多くなった。この現象の解釈については今後の詳細な検討が必要だが,いずれにせよ,参加者は取引を繰り返す中で,最大効用の実現のために学習を行っていたことが示唆された。

時間割引率は直近ほど高く,将来になるにしたがって逓減的であること,また利得と損失の場合では利得の場合の方が割引率は高いことが報告されている。そこで「買い」と「売り」の2場面を設定し,割引率が時点の遠さに対して逓減的であるか否か,及び2場面の間でその割引率に差異がみられるか否かの検討を行った(研究1)。さらに逓減的時間割引が生じる理由として,判断する時点が遠くなるほど気分や態度を優先したヒューリスティックが用いられるという仮説を設定して,選択までの判断時間により検討した(研究2)。研究1は,時点の遠さ(0,1日後,1,2,4,6,8週間後)と場面(買い・売り)の2要因混合計画で実施し,従属変数は時間割引率(%)であった。研究2は,「買い」と「売り」の各場面について,時点の遠さ(今日,明日,1,2,4,6,8週間後)を要因とする1要因被験者内計画で行い,従属変数は判断時間(ms)を用いた。刺激として提示された二者択一問題への回答により,割引率と判断時間を測定した。「買い」場面では,(A)ある商品を近い将来,定価で買う選択肢と(B)同じ商品をある期間待って低い価格で買う選択肢を設定し,「売り」場面では,(A)所有物を近い将来に定価以下で売却する選択肢と(B)所有物をある期間待って定価で売却する選択肢を設定し,どちらを選択するか尋ねた。結果から,「買い」場面においては,逓減的時間割引が見られたが,「売り」場面の割引率は,「買い」場面よりも低く,逓減的時間割引も見られなかった。これは保有効果により時点の遠近に関係なく所有物に対しての価値は下がらなかったことが理由として考えられた。また判断時間に関しては,両場面とも時点が遠くなると判断時間が速くなり,仮説通りヒューリスティックが用いられたことが示唆された。
羊膜由来幹細胞の移植による網膜再生

羊膜は胎児をつつんでいる膜で、妊婦の出産時には処分される膜である.帝王切開で得られた羊膜から多能性幹細胞を分離することが出来る.羊膜由来幹細胞は、網膜下に移植する事で網膜を構成する細胞に分化する能力があることが証明された.羊膜は胎児をつつんでいる膜で、妊婦の出産時には処分される膜である.帝王切開で得られた羊膜から多能性幹細胞を分離することが出来る.羊膜由来幹細胞は、網膜下に移植する事で網膜を構成する細胞に分化する能力があることが証明された.羊膜由来神経幹細胞は、神経前駆細胞、SP細胞(幹細胞)の分離に成功している。BALB/cマウス、重症免疫不全マウスの網膜下へのヒト羊膜由来神経前駆細胞の移植において、重症免疫不全マウスの網膜下ではヒト羊膜由来神経幹細胞は神経幹細胞マーカーを発現しており、6ヶ月以上網膜下に生着していることが確認され、それらの細胞の一部が、ロドプシン等の視細胞マーカーを発現することを確認できた。一方、BALB/cマウスに移植したものは拒絶されており、マウスへの異種移植を成功させるためには免疫抑制が必要であることがわかった。ヒト由来SP細胞(幹細胞)は、in vitroでは炎症性サイトカインの暴露により、MHCクラスI、クラスII共に発現することがわかったが、発現は可逆的であった。一方、in vivoでの、SP細胞のC57BL/6マウス網膜下移植では、正常免疫で4週は生着し、移植細胞はMHC抗原を発現しなかった。このことからSP細胞は異種綱膜下移植においては免疫抑制を要しないことがわかった。これは、臨床応用において、患者への重大な負担となる免疫抑制剤投与を要しない可能性を示唆する重要な結果である。また、網膜変性モデルマウス網膜下移植では、6カ月にわたり生着し、視細胞マーカー、特に視力と明所視に関わる錐体細胞のマーカーであるオプシンを発現していたことがわかった。ヒトの網膜変性の再生医療にとって非常に有用な結果である。網膜電図を用いた機能解析では、網膜変性モデルマウスにSP細胞を移植後、6か月で網膜機能の改善がみられた個体が確認され、移植により網膜機能を回復できる可能性を示唆する結果を得た。量的にも倫理的にも入手しやすく、臨床応用しやすいヒト羊膜を由来とする神経幹細胞を用いて、免疫抑制せずに移植により網膜の機能的な再生ができる可能性を示唆するこれらの結果は、再生医学においてその意義は大きい。羊膜由来神経幹細胞は、神経前駆細胞、SP細胞(幹細胞)の分離に成功している。ヒト羊膜由来神経前駆細胞の移植においては、マウスへの異種移植を成功させるためには免疫抑制が必要であることが昨年の研究でわかった。ヒト由来SP細胞(幹細胞)においては、in vitroでは炎症性サイトカインの暴露により、MHCクラスI、クラスII共に発現することがわかったが、発現は可逆的であった。このことからSP細胞は異種網膜下移植においては免疫抑制を要しないことがわかった。C57BL/6マウス網膜下では移植細胞は6カ月でその細胞数がかなり減少することがわかり、原因検索中である。しかしながら、網膜変性モデルマウス網膜下移植では、6カ月にわたり多数の細胞が生着し、視細胞マーカー、特に視力と明所視に関わる錐体細胞のマーカーであるオプシンを発現していたことがわかった。
植物細胞におけるゴルジ体ダイナミクスの解析

採用第2年度目までの研究により、タバコBY-2細胞では、BFA処理によって一部のcis槽マーカーがERES近傍の未知のドット状構造に局在し、この状態からBFAを除去すると、このドット状構造が集まることでゴルジ体の再形成が開始され、cis、medial、transの順に再形成が進むことが明らかになった。この結果から、このドット状構造がゴルジ体再形成の足場としてはたらくと考えられた。第3年度目には、cis槽マーカーのうち、BFA処理によってこのドット状構造に局在するもの(SYP31とRER1B)とERに局在するもの(ERD2)について、ゴルジ体層板構造内での詳細な局在の観察を行った。その結果、SYP31とRER1BがERD2よりもよりcis側の槽に主に局在することが明らかになった。このことから、ゴルジ体の中でも最もcis側の槽がその他の槽とは異なる性質を持っていることが示唆された。さらに、動物細胞との比較から、植物細胞のゴルジ体では、最もcis側の槽が動物細胞のERGICに相当する性質・機能を持っており、またBFA処理時に観察されるドット状の構造に、ゴルジ体層板構造の形成に関わる因子が局在しているのではないかと考えられた。タバコBY-2細胞で見られたシス槽マーカー同士の挙動の違いは、ER-ゴルジ体間輸送をBFA感受性に改変したシロイヌナズナ個体の根の細胞でも観察されたため、シロイヌナズナでもBFA処理時に同様の現象が起こっていると考えられる。従って、今後研究を発展させていくにあたって、遺伝学的解析が困難なタバコの細胞に代わって、シロイヌナズナを用いることも可能になった。これらのことから、本研究で得られた結果は、植物細胞におけるゴルジ体形成の分子メカニズムの解明へと繋がる、重要な足がかりとなると期待される。採用第2年度目までに明らかにした内容をさらに掘り下げた詳細な実験を行い、動物細胞との比較により、ゴルジ体の最もcis側の槽が、植物細胞では存在しないと長い間考えられてきたERGIC様の性質を持っていることを示唆する結果を得た。さらに、シロイヌナズナ個体における実験により、今後の分子遺伝学的解析へ発展させるための基盤を作ることができた。最終年度である。(抄録なし)申請時までの研究により、タバコBY-2細胞では、BFA処理によって一部のcis槽マーカーが未知のドット状構造に局在し、この状態からBFAを除去すると、このドット状の構造体が集まることで、ゴルジ体層板構造の再形成が開始されることが明らかになった。このドット状構造は、COPII小胞が出芽するER膜状のドメイン(ERES)なのではないかと考え、ドット状構造とERESとの関係を解析した。その結果、ドット状構造とERESのシグナルは、互いにごく近傍にありながら完全には重ならないことがわかった。この結果は、BFA処理によって現れるドット状構造が、ERESそのものではなく、その非常に近傍に存在する独立したコンパートメントであることを示している。さらに、medial槽マーカーも加えた3色の蛍光観察により、BFA処理とその除去によるゴルジ体層板構造の再形成が、cis、medial、transの順に起こることが示された。これらの結果から、BFA処理によって現れるドット状構造は、ゴルジ体再形成の足場となっており、植物には存在しないとされてきたERGICに相当する構造なのではないかと考えている。以上を論文にまとめ、現在投稿中である。また、細胞分裂にあたってゴルジ体の数が倍加する様子を観察するため、BY-2の同調培養にも着手した。G2期に非常に小さなゴルジ体層板構造が多数存在することが明らかになり、この時期にゴルジ体が新規に形成されていると考えて、より詳細な観察を予定している。また、細胞周期の各段階でゴルジ体の大きさが変化する様子も観察され、これについても解析を進めたい。さらに、低濃度BFA処理によりTGNマーカーが細胞質に拡散することが明らかになった。このことから、分泌経路とエンドサイトーシス経路の交差点であるTGNの性質や、ゴルジ体とTGNの関係にも迫っていきたいと考えている。採用第1年度目までの研究により、タバコBY-2細胞では、BFA処理によって一部のcis槽マーカーが未知のドット状構造に局在し、この状態からBFAを除去すると、このドット状の構造体が集まることでゴルジ体の再形成が開始され、cis、medial、tmnsの順に再形成が進むことが明らかになった。また、このドット状構造は、ERESの非常に近傍に存在する独立したコンパートメントであると考えられた。これらの結果から、このドット状構造がゴルジ体再形成の足場となっており、植物には存在しないとされてきたERGICに相当する構造なのではないかと考えた。第2年度目には、このドット状構造がゴルジ体マーカーの過剰発現によるアーティファクトでないことを証明した。以上の内容をまとめた論文は、Mol.Cell Biol.誌に受理された。また、細胞分裂にあたってゴルジ体の数が倍加する様子を観察するため、BY-2の同調培養を行った。その結果、trans槽マーカーを伴わないcis槽マーカーのみのドット状構造や、非常に小さいが明らかな極性を持ったゴルジ体層板構造が、主にS期とG2期に存在することが明らかになった。これらが通常の層板構造へと成熟するのではないかと考えており、今後さらに詳細な観察を予定している。

また、特に細胞板形成時にci5槽が他の時期に比べて大きくなることがわかり、これは細胞板形成のために細胞壁成分を大量に輸送するためなのではないかと考えている。さらに、低濃度BFA処理により、TGNマーカーが多数の小胞に乗った状態で細胞質に拡散することが明らかになった。このとき、細胞膜から液胞膜へ至るFM4-64の輸送には影響がなかった。また、ここからBFAを除去すると、TGNはゴルジ体の再形成が完了する前に独立して再形成を開始し、後からゴルジ体とTGNの会合が起こることがわかった。採用第2年度目までの研究により、タバコBY-2細胞では、BFA処理によって一部のcis槽マーカーがERES近傍の未知のドット状構造に局在し、この状態からBFAを除去すると、このドット状構造が集まることでゴルジ体の再形成が開始され、cis、medial、transの順に再形成が進むことが明らかになった。この結果から、このドット状構造がゴルジ体再形成の足場としてはたらくと考えられた。第3年度目には、cis槽マーカーのうち、BFA処理によってこのドット状構造に局在するもの(SYP31とRER1B)とERに局在するもの(ERD2)について、ゴルジ体層板構造内での詳細な局在の観察を行った。その結果、SYP31とRER1BがERD2よりもよりcis側の槽に主に局在することが明らかになった。このことから、ゴルジ体の中でも最もcis側の槽がその他の槽とは異なる性質を持っていることが示唆された。さらに、動物細胞との比較から、植物細胞のゴルジ体では、最もcis側の槽が動物細胞のERGICに相当する性質・機能を持っており、またBFA処理時に観察されるドット状の構造に、ゴルジ体層板構造の形成に関わる因子が局在しているのではないかと考えられた。タバコBY-2細胞で見られたシス槽マーカー同士の挙動の違いは、ER-ゴルジ体間輸送をBFA感受性に改変したシロイヌナズナ個体の根の細胞でも観察されたため、シロイヌナズナでもBFA処理時に同様の現象が起こっていると考えられる。従って、今後研究を発展させていくにあたって、遺伝学的解析が困難なタバコの細胞に代わって、シロイヌナズナを用いることも可能になった。これらのことから、本研究で得られた結果は、植物細胞におけるゴルジ体形成の分子メカニズムの解明へと繋がる、重要な足がかりとなると期待される。申請時までに発見していた未知のドット状構造が、動物細胞のERGICに相当する性質を持つと考えられるコンパートメントであり、これがゴルジ体層板構造再形成の足場として働いていることを示した。また、ゴルジ体マーカーによって、BFA処理により異なる挙動を示すものがあることが明らかになった。これらの結果を論文にまとめ、これを踏まえて、細胞分裂期におけるゴルジ体の新規形成メカニズムに迫るための実験に着手できた。また、TGNが単なるゴルジ体の延長ではないことを示す実験結果も得られており、TGNの形成機構やゴルジ体との関係を明らかにするための実験も行っている。採用第1年度目までに明らかにした内容にコントロールとなる結果を加え、論文にまとめて受理された。この結果を踏まえ、細胞分裂時におけるゴルジ体の新規形成メカニズムを明らかにするための実験を進め、後に通常のゴルジ体に成熟するのではないかと思われる構造が、限られた細胞周期で見られることを発見した。さらに、シロイヌナズナ個体における観察を行うための形質転換に着手できた。
治療溶電子線のエネルギーおよび生体等価物質中吸収線量分布直読装置の研究開発

本研究の目的は、がんの電子線治療を実施する上で重要な、医療用加速器からの電子線のエネルギー、並びに、生体等価物質(ファントム)中吸収線量の深さ分布を、精度よく、且つ、簡便に測定するための、新しい方式に基づく測定器、並びに、測定システムを開発することにある。この目的を達成するため、1.シンチレーションファイバーを検出媒体とし、その一端に取り付けたフォトダイオードでファイバーからの光の電気信号に変換する、新型の電子線検出器、並びに、S/N比の高い信号増幅回路を開発した。2.電子線のエネルギー測定専用として、くさび形に加工した銅の吸収体を一対のシンチレーションファイバー検出器で挟み込み、これに電子線を照射した時に得られるフォトダイオード出力信号強度比から電子線のエネルギーを求める方法を創案し、測定器、並びに、信号処理用アナログ割算回路を試作した。割算回路出力値を標準測定法で求めた電子線の平均入射エネルギーで校正し、装置を完成させた。3.電子線の生体等価物質中吸収線量の深さ分布測定用として、厚さ10cmのプラスチックファントム中に、電子線入射方向に沿って1列に一定間隔で12本のシンチレーションファイバー検出器を配置した、電子線の深部吸収線量分布測定器を試作するとともに、各ファイバーチャンネルから得られる、その深さの吸収線量に比例した強度の信号を、パーソナルコンピュータに組み込んだ16チャンネルA/D変換器で読み取って、吸収線量分布、並びに、電子線の平均入射エネルギーを計算してディスプレイ上に表示するコンピュータプログラムを作成した。この測定器に、医療用加速器からの電子線を照射し、得られた吸収線量分布や電子線の平均入射エネルギーが、水フォントムと小型電離箱を用いる標準測定法の結果と良く一致することを確認して、システムを完成させた。本研究の目的は、医療用加速器からの電子線のエネルギー、並びに、生体等価物質(ファムトム)中吸収線量の深さ分布を簡便且つ高精度で測定することを可能にするため、吸収体中に埋め込んだ複数のシンチレーションファイバーを検出媒体とし、シリコン光ダイオード素子でファイバーからの光を電気信号に変換する、新型の電子線検出器を開発するとともに、電子線のエネルギーを直読でき、また、ファムトム中の吸収線量分布をコンピュータ画面上に実時間で描出することが可能な新システムを開発することにある。この目的を達成するため、1.エネルギー測定専用として、くさび形に加工した吸収体を一対の平行なシンチレーションファイバーで挟み込み、これに電子線を照射したとき得られるフォトダイオード出力信号の比から入射電子線エネルギーを求める方法を創案し、検出器、並びに信号を処理するアナログ割算回路を試作した。電子線照射試験を行い、割算回路出力値を水ファントムを使った測定から求めた電子線平均エネルギーで校正し、装置を完成させた。2.電子線の生体等価物質中吸収線量の深さ分布測定用として、シンチレーションファイバーを埋め込んだプラスチック板を多層積み重ねた検出器、および、検出器に組み込む多チャンネルの光信号検出・増幅回路を試作した。また、市販の16チャンネルアナログディジタル変換器を用いて、検出器の各層から得られる吸収線量に比例した出力電圧値をパーソナルコンピュータに取り込み、線量分布をグラフ表示するためのコンピュータプログラムを作成した。電子線照射試験を実施したところ、僅か5秒の測定で、ファントム中の吸収線量分布をコンピュータ画面上に描出することに成功した。今後、吸収線量分布測定の精度を高めるため、ファントムの物質を厳選し、且つ加工精度を向上した2号検出器を製作する予定である。本研究は、がんの電子線治療を実施する上で重要な、医療用加速器からの電子線の生体等価物質(ファントム)

中吸収線量の深さ分布を、精度よく、且つ、簡便に測定することを可能にするため、ファントム中に埋め込んだ多数本のシンチレーションファイバーを検出媒体とし、フォトダイオードで各ファイバーからの光を電気信号に変換する、新型の電子線線量分布測定器を開発するとともに、各深さにおける吸収線量に比例した強度の信号を、パーソナルコンピュータに組み込んだ多チャンネルA/D変換器で同時に読み取り、吸収線量分布、並びに、電子線の平均入射エネルギーを瞬時に計算して表示する、新システムを開発することを目的としている。この目的を達成するため、厚さ10cm、面積32×32cm^2直方体プラスチックファントム中に、電子線入射方向に沿って1列に一定間隔で12本のシンチレーションファイバーを配置し、各ファイバーの先端にフォトダイオード、並びに、信号増幅回路を取り付けた電子線深部吸収線量分布測定器を製作した。また、短時間(5秒)の測定で、各ファイバーチャンネルの信号を16チャンネルA/D変換器で読み取り、深部吸収線量分布、並びに、これを基に電子線の平均入射エネルギーを計算してディスプレイ上に表示するコンピュータプログラムを作成した。この測定器に、医療用リニアック、および、マイクロトロンから得られる421MeVの範囲の種々のエネルギーの電子線を照射し、この時得られた吸収線量分布や電子線の平均入射エネルギーが、水ファントムと小型電離箱を用いる標準測定法の結果と良く一致することを確認して、システムを完成させた。