hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グローバル化と開発途上国のガバナンス構築-アンデス諸国の比較研究-

発展途上地域で最も早い時期から「民主化」と市場経済化を経験したラテンアメリカにおいて、近年、政治が最も不安定化しているアンデス諸国(ボリビア、コロンビア、エクアドル、ペルー、ベネズエラの5ヶ国)に関し、現地調査を踏まえつつ、ポスト新自由主義の時代に突入したアンデス諸国の現代的位相を歴史経路や構造的条件を重視しながら解明したうえで、近年の動向や情勢を分析した。そして、5ヶ国を比較する研究を行い、対象国間の共通点と相違点を洗い出し、事例の相対化を図り比較分析の枠組を検討した。平成18年度は、本研究計画の初年度にあたり、1980年代以降の変動と不安定化の現状について、学術的な調査研究をアンデス諸国において実施する段階に該当した。構造的な諸要因との関連に焦点を当て、不安定化の背景を各ごとに解明することに主眼を置いた。またその中で生じている内発的なガバナンス構築に向けての基礎的条件や萌芽の動きについても着目した。この調査研究は、研究対象国を、ボリビア、エクアドル、ペルーの第一グループと、コロンビア、ベネズエラの第ニグループに分けて実施することになっていて、平成18年度は、第一グループがエクアドルを、第ニグループはコロンビアを主たる対象として調査研究を実施した。具体的な活動は次の通りであった。まず、これまでの準備をふまえ、5月に全体の打ち合わせを兼ねた研究会を開催した。この研究会では、調査研究の目的と内容、現地における実施方法について話し合い、各自の調査課題と分析枠組について相互検証を実施した。また、政治、経済、社会・文化の各班に分かれての検討も行った。他方、6月までに、海外共同研究者と連絡をとり、現地調査実施計画の詳細を決定した。7月から10月の間に、研究分担者が調査地に赴き、調査研究を実施した。この実施に際しては、海外共同研究者と協力した。調査テーマは、政治体制変動、政党制、政治参加と政治意識、経済構造、開発政策、地方分権化、社会階層構造、民族間関係と先住民社会の変容である。調査終了後には、研究分担者と海外共同研究者との間で調査結果について予備的な分析を行った。現地調査実施後、1月に、第一グループと第ニグループの研究会を各々開催し、各々の現地調査結果について議論した。そして3月には、全体の研究会を開催し、第一グループと第ニグループの現地研究成果をつきあわせて検証した。また、その検証をふまえ、内発的なガバナンス構築のための諸条件と制度についての予備的な検討を行った。本年度は、1980年代以降の変動と不安定化の現状について、学際的な調査研究をアンデス諸国において実施する本調査研究の第一段階の後半、ならびにアンデス諸国全体の比較研究を実施してガバナンス構築のための諸条件と制度を本格的に考察する第二段階であった。現他調査の対象はボリビアとコロンビアであった。昨年度の調査研究ならびにこれまでの海外調査の準備状況をふまえ、7月に全体の打ち合わせを兼ねた研究会を開催し、調査研究の目的と内容、現地における実施方法について話し合った。7月以降、研究分担者が調査地に赴き、海外共同研究者と協力しつつ調査研究を実施した。12月に研究会を開催し、現地調査結果について議論する。ここで第一段階が終了し、本調査研究は第二段階に入った。1月には、全体の研究会を開催し、初年度からの現地調査研究の成果全体をつきあわせて比較検証を実施した。また、比較研究の枠組についての検討も行った。3月に、全体の研究会を開催し、アンデス諸国の比較研究の成果をもとに、内発的なガバナンス構築のための諸条件と制度についての考察を行った。他方、1月26日に、アンデス諸国から2名の研究者を招聘しワークショップ「現代アンデス諸国の政治動向」を開催した。参加者29名で、活発な議論が展開された。その最初の成果は、別記の研究成果で示した図書として刊行した。1970年代後半から、アンデス諸国(ボリビア、コロンビア、エクアドル、ペルー、ベネズエラ)では、他のラテンアメリカ諸国と同様、グローバル化の一環でもある「民主化」と市場経済化が進んだ(軍政から民政へ移管した「民主化」はボリビア、エクアドル、ペルーのみ該当)。それは、マクロ経済面での安定と発展や地域統合の促進、民主的な政治の枠組の維持、それまで政治参加を認められなかったあるいはしなかった人々による新たな政治勢力の台頭、文化的多元性の承認などをもたらした。だが他方では、貧困、失業や低賃金に加え、民族(先住民、混血など)、階層、地域といった側面において厳然と存在する格差など、19世紀初頭の植民地からの独立以来、アンデス諸国を含むラテンアメリカが抱えてきた構造的問題を悪化させ改めて浮き彫りにした。そこでは、多文化共生やグローバル化といった新たな世界的潮流に曝される中、常に問われてきた国家建設、国民形成の課題が、今さらのように提起されている。

また、伝統的に脆弱な国家の機能が向上しないか低下し、政党や組合、政治・社会運動など中間媒介組織の変容と再編が生じるとともに、麻薬問題や汚職の蔓延、犯罪なども助長されて、社会的紐帯の弛緩と社会紛争の激化が起こり、1990年代以降、代表制民主主義の枠組みが揺らいでいる。政治が流動化し、民主的なガバナビリティの構築が重要な課題として浮上しているのである。さらに、構造的な問題を含む社会経済面での悪化は、新自由主義路線の見直しを迫る事態を招き、それを支持する勢力が多数派となるポスト新自由主義の時代が既に始まっている。(本研究の成果の一部は明石書店より『現代アンデス諸国の政治変動』と題して出版された。)
森林性高木種の萌芽再生戦略:萌芽能力にばらつきがあるのはなぜか?

植物体内での資源分配様式と萌芽再生能力の関係、および萌芽再生に際して資源の再配分がどのように行われるかを明らかにするために、鳥取大学付属演習林において、コナラおよびミズナラの同齢稚樹集団を対象に、伐採、採集、コントロール処理を行った。伐採、採集個体については植物体の各器官について幹重測定等を行った。環境条件の違いが樹木の実生の資源分配様式にどのように影響し、またそれと関連して損傷を受けた際の萌芽再生能力にどのような違いが生じるかを明らかにするために、ミズナラの実生を用いて実験を行った。林冠の疎開した明るい環境下では、閉鎖林冠下の暗い環境に比べて、根への資源分配率が高く、非構造性炭水化物濃度も高かった。また貯蔵炭水化物濃度は明るい環境では樹齢とともに増加するが、暗い環境では逆に減少した。さまざまな光条件、樹齢の個体を地際で刈り取り、萌芽再生率ならびにその後の生存率を調べたところ、それらの違いは根の貯蔵資源量(非構造性炭水化物含有量)で説明でき、貯蔵資源量が多いほど損傷への耐性が強いことが明らかとなった。コナラの実生を材料に、萌芽再生のためにどの程度の資源貯蔵を行っているのか、また損傷の時期(季節)に応じて資源再分配パターンをどのように調整しているのかを明らかにするために、時期をずらした刈り取り処理を行い、シュート再生と資源動態を追跡調査した。実験に用いた3年生のコナラ実生では、非構造性炭水化物が根の20-50%を占め、損傷を受けた際にこれを消費して消費分に応じた再生シュートを形成することや、季節が遅くなると再生に再分配する資源の割合が低下することが定量的に示された。植物体内での資源分配様式と萌芽再生能力の関係、および萌芽再生に際して資源の再配分がどのように行われるかを明らかにするために、鳥取大学農学部付属溝口演習林において、コナラおよびミズナラの同齢稚樹集団を対象に、伐採、採集、コントロール処理を行った。非構造性炭水化物を定量するための実験器具類、設備を整えた。環境条件の違いが樹木の実生の資源分配様式にどのように影響し、またそれと関連して損傷を受けた際の萌芽再生能力にどのような違いが生じるかを明らかにするために、ミズナラの実生を用いて実験を行った(Kabeya, Sakai, Matsui and Sakai,2003,Journal of Plant Research 116:207-216)。さまざまな光条件、樹齢の個体を地際で刈り取り、萌芽再生率ならびにその後の生存率を調べたところ、それらの違いは根の貯蔵資源量(非構造性炭水化物含有量)で説明でき、貯蔵資源量が多いほど損傷への耐生が強いことが明らかとなった。ミズナラでは、生産力の高い環境では、とりわけ生育初期において、資源を他個体との競争のために光合成器官や上伸成長のために優先的に用いるのではなく、損傷を受けた場合に備えてかなりの割合を根に貯蔵する戦略をとっていると考えられた。高い萌芽再生能力を持つ樹種コナラの3年生栽培稚樹を用い、非構造性炭水化物(貯蔵物質)および乾重とその差分(構造体)に分けて資源量を定量した。5、6、7、8月のいずれかの月に当年伸長部分をすべて切除し(個体重の5割相当)、翌月11月のいずれかの月か翌5月の展葉後に採取した。光条件は相対照度100%と30%の2通りである。

損傷を与えない場合、根の貯蔵物質は、展葉直後の5月を除くと季節・明るさによらず構造体重量とほぼ正比例の関係にあり、約20-50%と高い値を示した。地上部重量は根の構造体重量と強い相関があった。損傷を受けると、翌月までに根の貯蔵物質が切除時点の2、3割程度にまで減少し、同時にほぼ全ての個体でシュート再生が開始した。切除一ケ月後の貯蔵物質の減少量とシュート再生量は強い相関があった。一方、根の構造体重量はあまり変化しなかった。損傷時期が遅くなるほど貯蔵資源量が増えるために初期再生量が増える傾向にあるが、一方、再生後のRGRが低くなり、また残りの生育期間が短くなる。このため6月に切除した場合に個体サイズの回復率はもっとも高かった。損傷月・明るさによらず、11月には非損傷個体と同程度の地上/地下部比に戻り、5、6月切除個体では根の貯蔵/構造比も戻った。翌年5月には、57月切除個体は非損傷個体と同じ比率で新シュートを形成し、損傷の影響は個体サイズの低下のみとなった。
半導体電極に担持された増感色素を用いた光エネルギー変換

人工光合成は可視光を利用した物質変換を目指す研究であるが、現状では非常に低い性能にとどまっている。天然の光合成では、光捕集系で獲得されたエネルギーを用いて、反応中心タンパク質で一連の電子移動反応を行い、一方水酸化触媒から電子を奪うことで高活性な酸化種を生み出し、水からの電子引き抜き、酸素発生を可能にしている。本提案では上記の過程を人工的に模倣し、可視光物質変換機構を詳細に解明することで、人工光合成の高効率化を目指している。具体的には、可視光を捕集可能な酸化力の強い光増感分子を合成し、水酸化触媒分子と共に半導体電極上に固定化し、可視光応答型水分解セルを構築した。特に水酸化触媒分子において、触媒活性部位と半導体電極への固定化部位の間の距離を変化させることを試み、予備的ながらもその距離依存性を見出した。一方、上記の分子を用いた人工光合成は色素増感太陽電池と共通する点が多く、色素増感太陽電池の高効率化から得られる情報は人工光合成においても有用と思われる。いずれの系においても、太陽光の効率的な利用は高性能化に必須である。そこで色素増感太陽電池において、可視光・近赤外光の効率的な捕集が原理的に可能なポルフィリンに着目した。具体的には、新規な縮環構造を持つプッシュ・プル型のポルフィリン色素を分子設計・合成し、現在知られている最も性能の高い色素の一つであるGY50を上回る太陽電池性能を達成することができた。色素増感太陽電池においては、新規な分子設計で光増感色素を合成し、現在知られている最も性能の高い色素の一つであるGY50を上回る太陽電池性能を達成できたことは大きな進展である。一方、人工光合成に関しては、予備的ながらも可視光水分解の機構解明に取り組むための評価系構築の目処が立った段階である。色素増感太陽電池においては、今回得られた基礎的知見をフィードバックさせ、さらなる太陽電池性能向上を目指す。一方、人工光合成に関しては、触媒活性部位と半導体電極への固定化部位の間の距離を系統的に変化させ、可視光水分解活性との相関解明を試みる。
AlN／ダイヤモンドpin接合を用いたダイヤモンド電子デバイスの高性能化

本研究では、AlN/ダイヤモンドヘテロ構造を利用したpin接合ダイオードを試作評価し、高性能ダイヤモンド電子エミッタの開発を行うことを目標とする。ここでは、n型AlNからダイヤモンド側に高濃度の電子を注入し、負性電子親和力を有すダイヤモンド水素終端表面より電子を放出させる。また結晶品質・ドーピング濃度・表面-バルク構造の最適化を行うことで、本デバイスが大面積・大電流動作可能であることを実証する。最終的には、真空スイッチとして応用することで、大電流・高耐圧パワースイッチを実現し当該分野に新規提供する。
ビジュアル・オンラインメディカルコントロールシステムの開発

病院前救護の効果を最大限に発揮させるためには病院収容前と収容後の診療の緊密な連携が必要であり、そのためにはリアルタイム画像を用いた双方向性のコミュニケーションが有効である。救急医療に関わる新たなシステムを地域に広く導入するにはメディカルコントロール(MC)体制を利用することがきわめて効率的と考えられる。本研究では、救急現場の画像や音声の情報を救急救命士がリアルタイムでオンラインMC医師に伝え、正確な情報をいち早く病院へ伝えるとともに、救急救命士とオンラインMC医師の間で双方向性コミュニケーションを行って病院前の医行為の質を向上させるシステム(ビジュアルオンラインMCシステム)開発を行う。
季節性湿地帯の水環境と人間活動に調和した粗放稲作の導入

砂漠国ナミビアには、隣国からの洪水により雨期の間だけ形成される広大な季節湿地がある。本研究では、これまで作物生産に活用されてこなかった水資源に注目し、新たに稲作を導入することにより、水資源開発と環境保全との両立を検討した。その結果、半乾燥地におけるトウジンビエ在来農法と稲作とが融和しうることと、低位収量レベルであれば水環境を改変しない稲作導入が可能であることを示唆した。今世紀の農作物生産は水資源の枯渇との戦いであり,水環境と調和した新しい作物栽培技術の確立なくして人類の食糧資源の安定供給は望めない.我々は,アフリカの半乾燥地におけるそのモデルケースとして,ナミビア国の季節性湿地帯での試みを広く世界に発信する.すなわち,これまで作物生産に利用されてこなかった湿地帯に着目し,その水環境を改変することなく,新規産業としての環境保全型粗放稲作を導入することを目的とする.農業資材の投入を極限に抑え,灌漑設備を持たない,あるがままの水環境であっても,経済的な粗放稲作が成立し得るという仮説を実証する.これまでの知見と活動を基盤として,本研究では,季節性湿地帯に開設したモデル水田の水環境を水文学的視点から精査し,水資源を枯渇させない水田開発を提言するとともに,湿地帯を代表する様々な水環境に適合したイネ品種群を提案し,さらに当地の貧農との協議の下でトウジンビエ栽培と融合するイネ栽培体系を村落開発の視点から構築することを目指す.砂漠国ナミビアには、隣国からの洪水により雨期の間だけ形成される広大な季節湿地がある。本研究では、南西アフリカの砂漠国であるナミビア北部地域に出現する季節性湿地帯に着目し、その水環境を改変することなく新規産業としての環境保全型粗放稲作を導入することを最終目的とする。具体的には、季節性湿地帯に開設するモデル水田の水環境を水文学的視点から精査し、水資源を枯渇させない水田開発を提言するとともに、湿地帯を代表する様々な水環境に適合したイネ品種群を提案し、さらに当地の貧農との協議の下でトウジンビエ栽培と融合するイネ栽培体系を村落開発の視点から構築することを当該研究期間内の目的とする。初年度の研究では、飯嶋と連携研究者の檜山、研究協力者の鈴木がナミビアに出張し、ボーエン比計測システムを、モデル水田、比較対照用の自然湿地と畑地に1基づつ合計3ケ設置し、蒸発散量データ測定を開始した。海外研究協力者のムワンデメレが来日し、今後の研究の進め方などを議論した。さらに、鈴木が11月に再度出張し、来年度5月まで約6ヶ月間の予定で現地に滞在する。その直前に日本側研究メンバー全員が集まり、研究実施を多角的に議論した。鈴木は出張期間内に、イネの品種選抜、貧栄養、乾燥、窒素利用効率に関する初年度のモデル圃場試験とポット試験を海外研究協力者のカニョメカ、ルインガらと運営するとともに、流域系の水のサンプリング調査を実施した。最後に、連携研究者の太田が出張し、ボーエン比計測システムの稼動状況を点検するとともに、研究協力者のカニョメカ、鈴木らとともに氾濫水の最終到達地点であるエトーシャ塩性湖の状況を視察した。なお、ナミビア国試験地のイネの蒸散速度や土壌・植物体サンプルの分析、さらに国内でのモデル試験での調査に必要な分析機器として、CNコーダ、ポロメータなどとともに、サンプルの貯蔵庫として大型冷蔵庫を主要な備品として購入した。今年度の研究では,ボーエン比計測システムによるモデル水田からの蒸発散量測定を継続するとともに,現地の慣行農法であるトウジンビエ栽培と融和しうるイネ栽培体系を村落開発の視点から構築することを主要な目的とした.昨年度の研究では,季節性湿地帯の本流に開設したモデル水田が大洪水により1m近い水位になり移植した耐塩性イネがすべて枯死したため,本年度はまず,この問題を解決することを目指した.特定の品種だけではなく広範な性質を持つイネ品種群を日本から約100kg空輸し,数回にわたる直播を実施するとともに同様に数回にわたる田植えも行った.しかし,今年度は過去2年間の傾向とは全く異なり,厳しい乾燥年となったためモデル水田における水稲の成育は芳しい状況ではない.2010年3月7日時点の情報では,いまだ洪水が確認できておらず,降水依存型の稲作を実施しているところである.現地情報では,過去数十年間で洪水が確認できなかった年は無いようであるが,今後の天候と洪水の規模を来年度の研究に生かすことが必要となる.次に,トウジンビエ作と融和するイネ栽培体系として,トウジンビエ畑の中の低地に溜まった小規模湿地を利用し,トウジンビエとイネという水ストレス耐性の両極端に位置する主要穀物の混作体系をデザインし,中間にはモロコシを配置するという新しい農法の実験を3箇所の農家圃場で開始した.社会学調査として,この農法に関するフィールドデー実施前後に現地農家にインタビューし,その結果を現在解析中である.なお本研究で実施する基礎研究とともに,現地に新規農法を普及させることを目指して.国際協力機構による活動とのリンクについて検討を開始した.

まず,研究協力者の近畿大学大学院博士後期課程1年のシセ,同前期課程2年のアウシク,名古屋大学大学院博士後期課程1年の鈴木が,それぞれギニア国でのイネ遺伝資源調査とナミビア国での2種類の圃場試験と2種類のポット試験を実施した.次に,季節湿地の水収支に関する議論を,連携研究者の総合地球研究所の檜山,名古屋大学の西川,太田,さらに研究協力者の鈴木,藤岡(京都大学アジア・アフリカ地域開発研究科PD)らとともに議論した.そのうえで飯嶋の11月出張時と藤岡,鈴木の12月2月出張時に水収支測定の現地サイドへの説明と装置の組み立て,さらに予備的な計測を実施した,ナミビ大学農学部オゴンゴキャンパスを中心とした季節湿地の流域系を設定し,その系内への氾濫水の流入量,系内における降雨量,蒸発散量,地下浸透量,さらに系の下流域への表層水流出量を測定するとともに,衛星画像による系内湿地の消長などの情報から,系内の水量を推定する技法を確立することとした.今年度は,予備調査として幹線道路の橋の下を流れる氾濫水量を求めるため,大学近傍の調査地点において水位変化と水量変化を計時的に求めた.また人文社会学領域における今後の進め方を,とくに西川と藤岡とともに議論し,昨年同様の農作業解析を実施した.また新規に提案する農法としてヒエ,モロコシ,イネの栽培試験を,3か所の農家圃場で設営し圃場試験を継続した,さらに過去2カ年と同様にボーエン比計測システムによるモデル水田からの蒸発散量測定を継続した。ナミビア大学内圃場において2種類のポット試験を継続して実施するとともに,連携研究者の泉(滋賀県立大学),山根(近畿大学),研究協力者のシセ,アウシク,近畿大学大学院博士前期課程一年の林,近畿大学農学部4年6名,滋賀県立大学学部4年2名とともに,圃場モデル試験2種類とポット試験5種類を実施した本年度の研究では、まず5月に日本側研究者が全体会議を実施するとともに、その後、それぞれのグループでの個別の会議を数回にわたって実施した。飯嶋が乾季に出張しナミビア側研究者との打ち合わせを行い、引き続き稲作導入活動を進めるとともに、ボーエン比法システムを設置した圃場において水稲を栽培し蒸散量測定を継続するとともに、さらに可視画豫解析による湿地の消長の観測を実施することで合意した。稲作導入活動では、今年度からは、稲の苗だけでなく希望者には種子の提供も開始した。藤岡と甲斐田が、雨期が始まる直前の12月に、オナムンディンディ小学校で、これまで稲作を実施した農家と今後イネ栽培に関心がある人々を対象に農家の意識とその変化についてワークショップによるディスカッション形式で調査を実施した。稲作を体験した感想についてフリーディスカッションを行った結果、稲作への興味がますます高まっていることを確認するとともに、トウジンビエとの共存を望んでいることが明らかとなった。ボーエン比圃場では今年は洪水の到来が早く、生育前半の稲が水没するという事態に遭遇した。蒸発散量計測地であるオゴンゴキャンパスを含む小領域の水収支を解明するために可視画像の解析を行った。雨季の小領域内の水面面積を精度よく求めるために、解像度15mのASTER画像を利用し、さらに水面面積の季節、年々変動を明らかにするために、ASTER画像よりも高頻度で入手可能な解像度250mのMODIS画像の解析を実施した。MODIS画像の解析により対象小領域における水面面積の季節、年々変動をとらえることができた。それによると、2000年以降では、当地の水面面積は増加傾向にあることが分かった。
顔と声による視聴覚情動認知の文化間比較

他者の情動を認知することは,円滑な社会的関係を維持する上で不可欠である.これまでの自身の研究から,顔と声による情動認知において,日本人はオランダ人よりも声への依存性が高いことが示された.本課題ではこれまでの研究を発展させ,上記結果の一般性を確認した上で,なぜこのような違いが生じるのかを検討した.研究の結果,先行研究で確認された日本人における声優位性が,かなりの程度一般性をもった現象であることが示唆された.また,欧米人と比べて,東アジア人は声の感情を重視するという一般的傾向を見出した.他者の情動を認知することは,円滑な社会的関係を維持する上で不可欠である.これまでの自身の研究から,顔と声による情動認知において,日本人はオランダ人よりも声への依存性が高いことが示された.本課題ではこれまでの研究を発展させ,上記結果の一般性を確認した上で,なぜこのような違いが生じるのかを検討した.研究の結果,先行研究で確認された日本人における声優位性が,かなりの程度一般性をもった現象であることが示唆された.また,欧米人と比べて,東アジア人は声の感情を重視するという一般的傾向を見出した.他者の情動を認知することは,円滑な社会的関係を維持する上で不可欠である.情動の認知には文化差があるが,その本質は顔や声といった複数感覚情報の統合様式の違いにあるとの視点に立ち,研究を進めている.これまでの研究から,顔と声による情動認知において,日本人はオランダ人よりも声への依存性が高いことが示された.本課題ではこれまでの研究を発展させ,上記結果の一般性を確認した上で,なぜこのような違いが生じるのかを検討する.22年度は,上記結果の一般性を確認するために,2つの研究をおこなった.<研究1>これまでの研究では情動判断の難度を統制するため,顔の動画像にノイズを付加した刺激を用いていたが,明るく視界も良好な日常環境では,顔による情動判断のほうが声よりも容易である.そこで,顔にノイズを加えずに,より日常環境に近い状況下で検討した.実験の結果,日蘭ともに顔判断に対して声が与える影響は小さくなった.一方で,声判断に対する顔からの影響は非常に大きかった.しかし,日本人ではオランダ人と比べて顔からの影響が比較的小さく,先行研究で見られた文化依存性は日常環境に近い状況下でも確認された.<研究2>実験の際,顔と声の両方に基づいて情動を判断させると,文化間で課題に対する理解や意識的方略にも違いが生じる可能性がある.そこでこれまでの研究では,自動的な注意バイアスを探るために,顔または声の一方に基づいて情動判断を求めていた.しかし,現実場面ではわれわれは複数情報を全体的に考慮して情動を判断している.そこで,顔と声の両方に基づいて情動を判断するように教示する実験を日本人を対象に実施した.実験の結果,日本人では顔よりも声に依存した回答が多くなることが示された.他者の情動を認知することは,円滑な社会的関係を維持する上で不可欠である.情動の認知には文化差があるが,その本質は顔や声といった複数感覚情報の統合様式の違いにあるとの視点に立ち,研究を進めている.これまでの研究から,顔と声による情動認知において,日本人はオランダ人よりも声への依存性が高いことが示された.本課題ではこれまでの研究を発展させ,22年度には上記結果の一般性に関する検討を進め,さまざまな刺激や課題状況において生じることを確認した.最終年度にあたる23年度は,日本人は声への依存性が高いことの原因を探ることを中心に検討を進めた.日蘭での声依存性の違いを生み出す原因として,大きく文化的要因と言語的要因を指摘できる.文化的要因に着目すると,日本人をはじめとする東アジア文化圏では,発話で意図を伝える際に「何をいうか」よりも「どのようにいうか」を重視するユミュニケーション様式の結果,声にウェイトを置く傾向が高まった可能性がある.言語的要因に着目すると,日本語や中国語で用いられる音の高低(ピッチアクセントや声調など)による語彙識別という言語的特徴が影響した可能性もある.前者の可能性について検討するため,中国人,韓国人,米国人,欧州人(オランダ以外)の4グループを対象とした実験を実施し,欧米人と比べて東アジア人は声の感情を重視するという傾向を見出した.ただし,日本語以上に音の高低(声調)を語彙識別に利用する中国人(中国語話者)では日本人以上に声依存性が高かったことから,文化的要因以外に言語的要因も一定の効果を持つことが示唆された.
スピン波を用いた超高速演算素子実現のための基盤構築

スピン波を用いた次世代超高速論理演算素子の実現のため、強磁性薄膜におけるスピン波輸送物性を調べ、また、新規スピン波励起手法として、スピンホール効果の検討を行った。スピンホール効果によって、最大50%を越える緩和定数の変調に成功した。また、低散逸スピン波媒体として強磁性絶縁体?-Fe_2O_3単結晶薄膜に注目し、そのスピン波輸送を測定した。本年度は、スピン波素子実現のために必要な機能検証のための金属系材料の検討と多層膜の成長、および測定技術の確立を中心として、研究を行った。具体的には、(1)スピン波伝播の測定技術の確立と、スピン波伝播における非磁性下地層の役割についての再検討、および(2)スピン波検出のための逆スピンホール効果の動的検出のための素子作製と出力の検証を行った。時間分解測定手法によって、典型的な強磁性金属であるPermaloyのスピン波伝播の検出を行うとともに、分散関係の定量評価方法を検討した。またPermalloyを下地層として、Ru、Ta等を用いた二層/構造の場合には、スピン波の伝播に影響が現れないのに対して、Cr等の反強磁性体の場合には、スピン波の伝播が抑制される場合があることが分かった。特にCrの場合には、薄膜におけるNeel温度が室温近傍にあることが影響しているものと考えられる。今後、この知見をもとに、ホイスラー合金薄膜をはじめとした金属系材料に関して、スピン波輸送媒体としての適性を評価する。また、エピタキシャル成膜技術を駆使して、Waveguide FMRを応用した多端子素子構造を作製し、動的スピンホール効果のブロードバンド検出を試みた。動的スピンホール効果のシグナル強度は静的なシグナルに比べ、数十倍の大きさであり、スピン波デバイスにおけるスピン波ダイナミクスの検出機構として有望であることを確認した。これらは、次年度以降の研究計画である、スピン波を用いた各種演算機構検証において、材料選択や、多端子素子構造設計の上で重要な知見である。本研究課題の目的は、スピン波を用いた超高速演算素子実現のための基盤を構築することである。スピン波は多様な伝播モードを持ち、特に無散逸伝播や擬似的な自己増幅が可能な非線形モードはスピン波デバイスを実現するうえで重要な現象である。スピン波デバイスを実現するには、これら非線形モードについての理解が必要なことに加え、高効率なスピン波生成、検出、および制御、また良質なスピン波伝播媒体の探索が不可欠である。本年度は、高効率なスピン波励起、およびその検出法として、スピンホール効果、逆スピンホール効果の検討を行った。強磁性非磁性二層膜において、強磁性体の緩和定数が電流の印加によって有効的に最大50%以上変調することを確認した。また、従来報告では一致を見なかった電流-スピン流変換効率の指標であるスピンホール角の定量評価をPt,Pd等の金属に関して行なった。これらの結果に関して、国際シンポジウムおよび日本物理学会で報告を行った。また、スピン波伝播材料として、酸化物強磁性体であるマグヘマイトの検討、また、スピン波の変調および反強磁性材料付加の影響についても検討を行った。マグヘマイトの磁性は膜成長条件に大きく依存するため、条件の最適化が次年度の課題となる。また反強磁性体の付加はスピン波の伝播を大きく変調するため、高品質膜の成長過程における反強磁性体の利用は困難であること、一方で反強磁性体を局所的にスピン波を変調する手法の一つとして利用することが可能であることが分かった。本年度はスピン流誘起強磁性共鳴の再検討と、酸化物強磁性γFe2O3単結晶薄膜のスピン波輸送について研究を行った。前年度までの研究において、強磁性/非磁性二層膜におけるスピンホール効果によって誘起されるスピン流を用いた強磁性共鳴が比較的高効率なスピンダイナミクスの励起を起こすことが可能であることを示した。当該手法はスピンホール角の評価に必要な材料パラメーターが少ないことも特徴であり、一般には困難なスピンホール角の定量評価が可能であると考えられているが、評価されたスピンホール角はモデルからは予測されない強磁性膜厚依存性を示した。当該問題を検証するにあたり、非磁性体へ直流電流を重畳した時の有効的なダンピングの変調を測定することから、スピンホール角の評価を行った。当該手法ではスピンホール角に強磁性膜厚依存性は現れないことから、スピン流誘起強磁性共鳴のモデル化が不十分であることを示唆している。具体的には、交流電流による強磁性体自体の励起、および強磁性共鳴によるスピンポンピング効果を介した非磁性体中のスピン蓄積の変調などが考えられる。また強磁性/非磁性薄膜の膜厚を最適化することにより有効的なダンピングを80%以上変調することに成功した。100%の変調が可能となれば、自励発振が可能となり、スピン波励起の強力な励起手法となると同時に、新規スピントロニクスデバイスとしての応用も期待される。

また、反応性スパッタ法によって作製した酸化物強磁性γFe2O3単結晶薄膜について、ネットワークアナライザーとアンテナ法の組み合わせによってスピン波検出を試みた。実際にスピン波の検出に成功したが、比較的長いスピン波減衰長を示す反面で、面内方向規則度の低さと内部磁気異方性の大きさの為、信号の半値幅が大きいことが問題である。今後、低消費電力デバイスとしての応用を目指すためには、更なる膜の高品質化が不可欠である。スピンホール効果を用いたスピン波励起、および検出に関する実験に関してはおおむね順調に進行しているが、データの信憑性、再現性、定量性の評価に時間を要したため、論文としての報告は遅れている。また、材料探索に関しては、スピン波励起・検出を先行したため、評価装置の都合上、やや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。スピンホール効果を用いたスピン波励起、検出に関しては現在論文を準備中である。速やかに材料の再評価に移行する。また、スピン波の変調手法(磁壁、反強磁性体、電界等)の探索も並行して行う。法の探索も並行して行う。
プローブ交通情報を用いた3次元地図生成システムの研究

1.プローブ情報収集アプリの開発本研究では、Androidのスマートフォンを利用してプローブ情報を収集するアプリの開発を行った。具体的には、スマートフォンに搭載されたGPSを利用し位置情報を得て、加速度センサと地磁気センサから、その位置での勾配を調べることで、3次元地図用のデータを収集するアプリである。アプリの機能としては、GPSで緯度、経度、標高を取得し、地磁気センサと加速度センサを組み合わせてスマートフォンの方位、前後左右の傾きを取得し、それらのデータを保存しサーバに送信することができる。傾きに関しては、自動車の加減速や道路の段差によって加速度センサが影響を受けるので、複数回取得したデータから平均を取るようにしている。データを分析するためのサーバでは、データ収集のルートを地図上に表示し、標高と勾配をグラフで表示するようにした。2.データ収集結果自動車にスマートフォンを搭載して、鳥取県にある大山でデータ収集を行った。総移動距離約29km、高低差約700mの行程で3回に渡って収集した。スマートフォンは助手席に置き、固定はしていない。全体の傾向として標高が高くなる時はプラスの勾配、標高が低くなる時はマイナスの勾配になっている。標高に関しては数mの誤差に収まっている。勾配データにノイズが乗っているが、これは道路の段差や加減速によるものである。3.まとめプローブ情報を収集し地図上の勾配を調べるAndroidアプリの開発とサーバの構築を行った。良好な測定結果を得ることはできたが、現状では段差や加減速によるノイズが生じるので、それらを取り除く方法を今後も検討していく。本研究では、ナビのルート案内や回生ブレーキの制御への応用を考え勾配情報を集めるようにしたが、2011年に起きた東日本大震災では、プローブ情報を元にした自動車の交通可能な運行実績情報マップが公開され、プローブ情報の重要性は高まってきている。
徳としてのケアリングを基盤とする看護倫理学の構築

ケアリングを徳(virtue)として基盤に据えた倫理こそ、看護に限らず教育や福祉も含めて対人支援に関係する様々なケア実践において、脊柱となる理論である。看護倫理の基礎あるいは出発点に据えるべきものは、そうした“ケアリングの倫理"であり、看護倫理をはじめ、いわゆる対人支援の倫理を構想する際には以下の3点が必要だと考える。まず、1.他者を支援することや、他者をケアすることの意味を哲学的に説明する理論、2.理論を裏付けるような臨床現場からの声や体験を集めること、3.その上で、日常の具体的な実践に関する原則やルールを考案し、その使い方について検討を重ねることである。ケアリングという概念の歴史や、その哲学的・倫理学的文脈における議論に関して、研究成果の一部を共著『看護学生のための医療倫理』(盛永・長島編、丸善出版、平成24年5月発刊)に掲載することができた。特に同書の第6章「看護の倫理」において、「ケアリングの倫理としての看護倫理」、あるいは「看護学におけるケア理論」といった項目において、看護倫理とケアリングの関係について執筆することができた。また、第2回北海道生命倫理研究会(平成25年2月2日、札幌医科大学)において、「ケアの倫理学ー対人支援の倫理学とは?」と題した招待講演を行い、その中で哲学者S.フッフトや看護理論家P.ベナーらのケア論を取り上げ、なぜケア概念の定義が重要なのか、そしてそれを徳(virtue)として扱う場合の利点と問題点について論じることができ、次年度に向けた課題を整理することが出来た。口頭報告としてはほかに平成24年度第2回応用倫理研究会(平成24年5月17日、北海道大学応用倫理研究教育センター)にて「専門職養成課程における哲学・倫理学教育の意義とは?」と題した講演を行い、特に看護倫理教育の在り方について、勤務校での実践をふまえた報告をすることが出来た。その他、9月には英国・リーズで開催された第16回国際看護哲学会(IPONS)、10月にはトルコ・エフェソスで開催された第13回国際看護倫理学会(ICNE)に参加することが出来、国際的にも著名な多くの研究者と交流を深め、また、本研究課題に関する貴重な情報交換を行うことができた。看護倫理の基礎あるいは出発点に据えるべきものが“ケアリングの哲学"であると考え、それは私たち人間存在にとって他者をケアすることが哲学的にどのような意味を持つのか説明する理論であると同時に、逆に他者をケアしないことがなぜ非倫理的で非道徳的なことになりうるのか示唆できるような理論であることを検討した。その研究成果については、まず、盛永・長島編『看護学生のための医療倫理』丸善2012年6月刊行の中の「ケアリングの倫理としての看護倫理」などの中で一部公表することができた。さらに、ケアリングを哲学的に議論している学説を検証し、オーストラリア・ディーキン大の哲学者S. van Hooft氏のケアリング論を中心に検討した。同氏はケアリングを一つの徳として捉えながら対人支援の倫理や哲学を積極的に展開している研究者で、2013年5月に直接会いその理論的構想やアイデアの発端、Deep Caringといった概念の意味内容についてインタビューできた。その研究成果については、2013年9月に米国アトランタで開催された国際看護哲学会(IPONS)で“Philosophy of Caring as a universal foundation of nursing ethics"と題した口頭報告の中で公表することができた。その他、『ケアすることの哲学的意味ーケアリングを看護倫理の基礎としてどう位置付けるか』(日本看護倫理学会、2013年6月)や『ケアの倫理学ー対人支援の倫理学とは?』(北海道生命倫理研究会、2013年2月)、『医療と価値ー哲学ぬきで医療は語れるのか?』(北海道哲学会、2013年12月)といった報告などで、研究成果の一部を公表することができた。研究成果の一部を共著書『看護学生のための医療倫理』(盛永・長島編、丸善出版、印刷中、平成24年4月発行予定)において公表することができた。同書は、医療倫理に携わる国内の研究者らが共同で執筆したもので、筆者はその目次を編成する段階から協力してきた。

具体的には、同書の「序章なぜ、医療倫理を学ぶのか」の「4.在宅ケア」をはじめ、「1章生命倫理の方法と医療倫理」の「2.ナーシングエシックスの誕生」と「7.世界の看護師倫理規定:米国看護師倫理綱領・ICN倫理綱領」、「8.日本の看護師倫理綱領」、「5章看護教育」の中の「5.専門看護師:新しい看護職のあり方」、さらには「6章看護の倫理」の中の「3.ケアリングの倫理としての看護倫理」、「6.看護学におけるケア理論:ワトソン、ベナー」、「7.看護倫理のキーワード:アドボカシー、責務、協力、ケアリング」、「8.倫理的意思決定モデル」といった看護倫理に関連する項目の多くを担当した。また、同書の「コラム」と「演習問題」の一部を分担執筆した。これらはあくまでも限られた紙面の中でまとめたものであり、今後さらに考察を深める必要があるが、(1)看護倫理におけるケアリング概念の位置付け、(2)徳としてのケアリング概念に関する学説の分析、(3)諸原則との関連付けの検証、といった本研究計画の目的に沿うものであった。国内外での文献収集、あるいは学会等を通じた情報収集・交換については、おおむね計画通り進んでいる。ただし、集まった情報の量がかなり多いので、それらを集約し、分析・考察する作業が少し遅れている。昨年は東日本大震災があり、諸資料の入手や、それらの分析作業が大きく遅れてしまったことが一つの原因と考えられる。また、その他、委員会業務等、授業以外の校務が予想よりも増えたことも原因の一つかと思われる。次年度はこれらの点に注意し、研究作業のスピードを上げたい。これまでに収集した文献や関連情報の集約・整理を急ぐと同時に、その分析・考察をすすめて、研究成果を公表してゆく。そのため次年度は日本医学哲学・倫理学会、日本倫理学会、そして国際看護哲学会(IPONS)等で、研究成果を報告し、他の専門家からの指摘を頂きながら、研究内容をさらに深化させる。まずは、研究成果報告に向けて、国際看護哲学会(IPONS)や日本医学哲学・倫理学会、日本倫理学会等へ参加するための旅費として使用する。ほかに、研究計画書にも記載してある、本研究課題遂行に向けたキーマンであるオーストラリア・ディーキン大学のS.ヴァン・フッフト氏へのインタビューを、国際看護倫理学会(ICNE)参加のためメルボルンに赴いた際に行う。その他、関連する文献や資料等のさらなる収集のために使用する。まずは基礎文献をはじめとする関連資料の収集・分析に研究費を使用することになる。その他、研究課題に密接に関係する情報収集・交換のため、日本看護倫理学会等の国内の関連学会・研究集会に参加するほか、第16回国際看護哲学会(9月、英国)、第13回国際看護倫理学会(10月、トルコ)に参加するので、それらへの旅費として使用する予定である。
基本原理に立ち返った現象の理解能力獲得を支援する方法に関する研究

学習者の課題探求能力や問題解決能力を養うことを指向して,物理現象をモデル化する能力,現象の性質を考える能力の獲得を支援する学習支援システムの実現方法について研究を行った.学習者に物理実験を設計する課題を与え,学習者が設定した実験の目的と結果の分析方法を診断することで問題点を抽出し,見落としや不適切な部分について再考させる方法を示した.また,理解を促すための説明を,系に働く力の因果関係に基づいて生成する方法を示した学習者の課題探求能力や問題解決能力を養うことを指向して,物理現象をモデル化する能力,現象の性質を考える能力の獲得を支援する学習支援システムの実現方法について研究を行った.学習者に物理実験を設計する課題を与え,学習者が設定した実験の目的と結果の分析方法を診断することで問題点を抽出し,見落としや不適切な部分について再考させる方法を示した.また,理解を促すための説明を,系に働く力の因果関係に基づいて生成する方法を示した本研究は、学習者の課題探求能力・問題解決能力を養うことを指向して、実世界の現象をモデル化する能力、現象の性質を考える能力の獲得を支援する学習支援システムの実現方法を明らかにすることを目指している。今年度は、現象について考えるきっかけを与えるための手段として実験器具と測定装置を与えて自由に実験を設計する課題を設定し、実験の設計支援を行う方法について研究を行った。さらに、対象領域の基本原理・基本法則を用いて現象を理解させる支援システムに必要となる機能と持つべき情報について研究を行った。実験の設計支援では、学習者に実験計画を入力・編集する手段を与え、それを診断して適切でない部分を同定する機能が必要となる。そこで、力学の物理実験を対象として、実験する現象、測定対象、目的物理量、解析方法を入力させて、学習者の理解が十分でない部分を特定する機能を実現した。診断は、物理法則を診断システムに与えておき、学習者が設計した実験・分析の物理量間の関係と照合することで実現している。診断の予備的な評価実験を行ったところ、実験計画の不適切な部分、微小項目を意図して省略したかどうかの確認を要する部分の検出に成功し、現象について考えさせる材料を抽出できた。また、基本原理に立ち返って現象を理解させるために支援システムに必要となる情報について力学を対象にして考察し、系に存在する物体間に働く力の関係を、ネットワーク構造で表現する方法を明らかにした。さらに、物理法則に従って発生原因から力を伝播させていくことで、ネットワーク構造を自動生成する方法について検討した。このメカニズムを利用することで、支援システムが力の因果関係を学習者に説明する能力を得るので、理解支援の情報源とすることができる。本研究は、学習者の課題探求能力・問題解決能力を養うことを指向して、実世界の現象をモデル化する能力、現象の性質を考える能力の獲得を支援する学習支援システムの実現方法を明らかにすることを目指している。今年度は、物理を対象にして、現象を理解するモデルの構築を行った。また、対象領域の基本原理・基本法則を用いて対象について考えるきっかけを与える手段として、対象に関する質問応答を行う予定であるが、その準備として対象の説明を理解モデルから自動生成する方法について研究を行った。さらに、現象について考えるきっかけを与えるための手段として実験器具と測定装置を与えて自由に実験を設計する課題を与えた時に、学習者が作成した実験計画を診断して、考察が不十分な部分を抽出する方法について研究を行った。現象の理解を表現するモデルとして、物理系を構成する部品の性質、系の構成を与え、物理法則を適用して力発生の因果関係を解析することで得られる力の因果関係を表現するモデルを確立した。このモデルには物体に働く力とそれらの関係、力を導くために使われた物理法則が記述されている。この情報をもとにして、系の説明を自動的に生成する機能を実現した。一連の説明を理解しやすくするためには、情報の提示順序が重要と考えられる。そこで数通りの方法を検討し、比較実験を行うことで因果関係が分かり易い説明の順序を決定した。実験を設計するときに、多くの学習者は現象について詳細に考察することなく、公式を当てはめて対象系に存在するパラメータ間の関係を表現しようとする。そこで、公式を用いた解析方法を入力させ、観測物理量から実験目的を達成できるか、パラメータ間の依存関係に誤りがないかを診断する機能を実現した。この結果を力の因果関係のモデルと結びつけることで、基本法則に立ち返った理解を促す際の話題抽出が可能となる。今年度は、学習者が物理現象を考え始めるきっかけとなる、自由に実験を設計するための作業環境に必要な機能を検討し、実現した。そして、学習者が計画した実験を診断してフィードバックを与えることで、再考し実験計画を適切に修正できるかを評価した。実験の設計環境は、学習者が実験設計にあたって考えたことを整理して記録するための道具であると同時に、記録された内容から支援システムが学習者の実験内容を把握し診断することも目的としている。そこで、両者を満足させる条件を検討し、実験目的、発生させる実験系の振る舞い、測定する物理量、実験結果の解析方法を記録することができる環境を実現した。また、測定物理量と振る舞いから得られる測定時点の情報から、解析方法によって実験目的が達成されるかを診断することで、学習者が物理現象を的確に認識しているかを診断する機能も実装した。診断には前年度までの研究成果を利用した。

完成した設計環境を利用して学習者が作成した実験計画を診断したところ、72%を正しく診断できた。診断を行うには診断システムに学習者が利用する可能性のある公式を事前に登録しておく必要があるが、予想していない関係を利用した学習者があり一部診断に失敗した。診断結果に基づくフィードバックの生成では、不都合がある部分を直接的に言及する方法と、抽象化してより間接的に言及する方法を実施した。今回の実験では、直接的なフィードバックを与えた場合には学習者は実験計画の見直しを行い、適切に修正することができた。一方、間接的なフィードバックを与えた場合には注目しなければならない部分に独力では気づかず、適切に修正することができなかった。
全方位視覚による記憶に基づくロボットの誘導

以下の4つの項目に関して研究を行った.1.フーリエ変換による全方位画像情報の記憶:記憶に基づく手法の概念に従いつつもパラメータ化するためには,基の画像情報をできるだけ保存した手法を用いなければならない.それには,画像圧縮の手法としても用いられるフーリエ変換が適当である.ここでは,フーリエ変換によって効率的に画像を記憶する方法を提案した.フーリエ変換は,全方位画像を撮影時のロボットの方位とは独立な成分と,方位に依存する成分に分離できる.すなわち,画像間の類似度は,ロボットの方位とは独立な強度成分を比較することで,高速に推定することができ,また,ロボットの方位に依存する位相成分からは,観測点間のロボットの運動方向を知ることができる.2.視点移動に伴う視覚情報の変化に関する検討:ロボットは環境内を徘徊し,様々な観測点で全方位画像を撮像し,環境の記憶とするが,これらの全方位画像を基に,ロボットの経路計画を行うには,環境構造と対応した配置とともに記憶する必要がある.ここでは,画像間の類似度と観測点間の距離に関する実験を行い,画像間の類似度から,観測点間の距離がある程度推定可能であることを示した.3.バネモデルによる環境構造の復元:先に述べた,距離と相違度の実験に基づき,全方位画像間の相違度を基に,環境構造を復元した.環境構造の復元には,バネモデルを用いた.4.経路計画とロボットの誘導の検討:バネモデルにより復元された観測点の配置を基した,経路計画とロボットの誘導法を検討した.ここでは,先に述べた全方位画像をフーリエ変換して得られた位相成分から,ロボットの移動方向を推定する方法を用いた.また,所有するロボットと実時間全方位画像入力装置を組み合わせて,実際の環境におけるロボットの誘導実験を行い,その有効性を確認した.以下の4つの項目に関して研究を行った.1.フーリエ変換による全方位画像情報の記憶:記憶に基づく手法の概念に従いつつもパラメータ化するためには,基の画像情報をできるだけ保存した手法を用いなければならない.それには,画像圧縮の手法としても用いられるフーリエ変換が適当である.ここでは,フーリエ変換によって効率的に画像を記憶する方法を提案した.フーリエ変換は,全方位画像を撮影時のロボットの方位とは独立な成分と,方位に依存する成分に分離できる.すなわち,画像間の類似度は,ロボットの方位とは独立な強度成分を比較することで,高速に推定することができ,また,ロボットの方位に依存する位相成分からは,観測点間のロボットの運動方向を知ることができる.2.視点移動に伴う視覚情報の変化に関する検討:ロボットは環境内を徘徊し,様々な観測点で全方位画像を撮像し,環境の記憶とするが,これらの全方位画像を基に,ロボットの経路計画を行うには,環境構造と対応した配置とともに記憶する必要がある.ここでは,画像間の類似度と観測点間の距離に関する実験を行い,画像間の類似度から,観測点間の距離がある程度推定可能であることを示した.3.バネモデルによる環境構造の復元:先に述べた,距離と相違度の実験に基づき,全方位画像間の相違度を基に,環境構造を復元した.環境構造の復元には,バネモデルを用いた.4.経路計画とロボットの誘導の検討:バネモデルにより復元された観測点の配置を基した,経路計画とロボットの誘導法を検討した.ここでは,先に述べた全方位画像をフーリエ変換して得られた位相成分から,ロボットの移動方向を推定する方法を用いた.また,所有するロボットと実時間全方位画像入力装置を組み合わせて,実際の環境におけるロボットの誘導実験を行い,その有効性を確認した.
光検出磁気共鳴イメージング

MRIは非破壊検査、医療現場における診断等に威力を発揮しており、もはや現代の医療には欠かせない。ただし、撮像の感度は決して満足できるものとはいえない。MRI画像は、撮像対象物に含まれる原子核の磁気モーメント(核スピン)のダイナミクスによって生じるラジオ波を検出・解析して原子の空間分布に関する情報を画像化することで得られている。ところが一般的に、ラジオ波の検出感度は決して高いとは言えない。MRI撮像をもっと高感度にできれば、短時間での撮像が可能になる。また、感度は撮像の空間分解能に対してもボトルネックとなっている。すなわち、分解能を上げるため撮像のボクセルサイズを小さくすることは可能であるが、各ボクセルに含まれる原子核数が減少する分撮像の感度が落ち、撮像には長時間を要するか、あるいは撮像そのものが不可能になってしまう。実施者は最近、オプトメカニクスを利用したラジオ波の光変換実験を、核磁気共鳴(NMR)に適用することに成功した。本研究の最終的な目標はMRI信号を光に変換して検出するとともに、感度の優位性を示すことで、将来的に医用MRIにも適用可能であることを提案することにある。そのために、平成30年度は従来の手法によるMRI撮像を行うことができる環境を整える作業に従事した。開発には、所属研究室が所有する、内径70mm・磁場値4.7テスラの超電導電磁石を用いた。この磁場値におけるMRIの信号周波数である200MHz帯域でMRI信号を取得するために、200MHz帯域共振回路の設計と製作・傾斜磁場コイルの設計と製作・傾斜磁場電流駆動回路の開発・MRI実験送受信機の製作を行った。用いる超電導電磁石のサイズと均一磁場領域を考慮して、ターゲットとする撮像対象のサイズは20mm球に収まるものとし、まずは通常の手法を用いて、ファントム・標本・果実を対象とするMRI撮像を行うことに成功した。平成30年度は、通常のMRI撮像実験を行うことが出来るようにすることを目標として、励起・検出共振回路、傾斜磁場コイル、電流ドライバ、等の装置開発を行ってきた。実際、これらの機器を試行錯誤を繰り返しながら開発して、水を満たした試験管や果実のプロトンMRI断層撮像実験を行うことに成功したため、年度の目標を達成することができたと考えている。薄膜キャパシタをラジオ波信号-光変換器の主要部品として動作させる際には、空気分子による薄膜振動の減衰を避けるために、薄膜を真空下に置く必要がある。以前製作した薄膜キャパシタにおいては、薄膜そのものは5ミリメートル角サイズであったが、薄膜を収める真空チャンバーのサイズは200×200×200ミリメートルもあり、サイズは薄膜よりもはるかに大きかった。一方で、MRI信号の光変換の効率を最適化するためには、光検出の要である薄膜を極力測定試料に近づけて、信号伝達の過程で避けられない環境への散逸を最小限に抑えなければならない。すなわち、真空状態に置かれた薄膜を直径70mmの超電導電磁石の内部に配置可能でなければならない。そのために今後は、光学窓を備えた超小型ラジオ波ー光変換器の開発を行う。薄膜はキャパシタの電極と光共振器のミラーの2役を担い、MRI信号(電気信号)を機械振動に変換し、さらに光共振器の特性を変調させることによって搬送光に信号を伝達する。光共振器の構築のためには、精密な共振器ミラーの光学的アラインメントが要求される。またプローブに組み込まれた際には、装置の振動が共振器に伝播してはならない。光共振器の光路長を短くすればするほどに、ミラーの向きの誤差の影響を小さくできる。したがってできるだけ小さく作る。また、光共振器はNMRプローブ内部において、リジッドに固定はせずに、サスペンションを用いて支持することによって振動が伝わるのを防ぐ。このために、設計・共振器ミラーの位置角度調整機構の製作・性能評価・必要に応じて再設計を実施する。この磁場値におけるMRIの信号周波数である200MHz帯域でMRI信号を取得するために、200MHz帯域共振回路の設計と製作・傾斜磁場コイルの設計と製作・傾斜磁場電流駆動回路の開発