hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情報教育固有の目標「情報活用能力」を踏まえたカリキュラム体系化と国際比較研究

本研究は,日本と類似の文化圈との比較研究により『諸外国の小字校から高校の一連の情報教育は我が国より詔知度や科学的理解がより充実している」という先行研究の結果を踏まえ,アジア(韓国・中国・インドネシア),そして異なる文化圈の西洋(オランダ・スロベニア)や米国(ミシガン州)等の調査と併せて,体系的情報教育のカリキュラム開発と具体的な情報教育の在り方を提案することを目的としている。調査はブルームの「認知領域・精神運動領域・情意領域)」評価理論とペレグリーノの認知・観察・解釈理論を踏まえ分析し,3観点の意欲と知識調査し学習方法と教材提案を実践し検討した。その結果,大きく2つのことがわかった。まず,日本の情報教育は,諸外国に比べて「情報の科学的な理解」の習得に向けた動機付けを生徒に適切に持たすことができていないため,情報に関する知識・理解を達成し難い状況が把握された。次に,我が国の中・高生の情報教育は,社会的な変化と共に,ハードやソフトの進化という情報に関する環境変化と生徒の持つスキル変容の適切な教授法が充分ではないことであった。これに対して,実地調査したアジア圏や西洋のスロベニアやオランダ,加えて資料やネット等での調査によるイギリスのナショナルカリキュラムを始め,各国で情報教育が再構築され,論理的思考力の一環としてのプログラミング教育を展開していることが判った。これらを参考にして,小学校では全教科プログラミング教育の低学年向け算数科の教材提案と実践、中・高校では論理回路を基にしたコンピュータの仕組みを学習する指導過程を検討し,授業実践でその効果を検証,国内・国際学会で提案した。今後は小学校でのプログラミング教育,中・高校での情報教育として仮想現実を表現する教材や課題解決を網羅した視点でのカリキュラムを構築し,小・中・高校の体系的な情報教育を検討し実践していきたいと考えている。本研究は,日本と類似の文化圏の韓国・中国との比較研究により『小学校から高校の一連の情報教育により児童・生徒の認知度や科学的理解が充実している』という我々の先行研究の結果を踏まえ,アジア(韓国・中国・インドネシア)及び,異なる文化圏の西洋や米国などの調査も含めて,体系的情報教育のカリキュラム開発と具体的な情報教育の在り方を提案することを目的とした。本研究により,各学校段階に応じた情報教育が示され,体系化が導き出せると考える。また,ブルームの「認知的領域・精神運動的領域・情意的領域」を柱とする評価理論と,ペレグリーノの「認知(Cognition)」「観察(Observation)」「解釈(Interpretation)」の理論を踏まえ分析することとした。平成28年度は,調査項目の再設定を行い,改めて我が国の中高生の調査を実施,これに昨年度まで調査している韓国と中国の一般の中高生の調査,そして,ヨーロッパでも我が国の教育内容と類似するスロベニアでの調査を実施した。その結果,我が国の中高生の情報教育について,意識調査から,情報教育の3観点の意欲については最も高いものの,知識については最も有意に低かった。また,ICTと自己の将来について見てみると,中学生では,我が国が趣味や生活に役立てたいとする割合が何処の国も高いものの,高校生では日本と韓国が趣味や生活の中でのICT活用を希望している人の割合が最も高いという結果になった。一方,中国やスロベニアでは仕事でのICT活用を希望している割合が最も高いという結果になった。以上の結果は,これまでの我が国の情報教育を軸としての調査であるので,平成25年(2013年)度以降の新学習の改訂を踏まえての調査研究を,調査するアンケートシートの改訂を踏まえてアジア,ヨーロッパの他,オーストラリアやアメリカでの調査も今後行っていく予定であり,併せて科学的理解を深めるための教材を各国に提案する予定である。本研究は,これまでの科研費等の継続研究により,諸外国,特にアジア圏での情報教育のカリキュラムの体系化と学習者の意識について検討し,調査を行うことを目的としてきた。これを受けて,平成28年度は,本内容をヨーロッパやオーストラリア,アメリカに広げつつ,前回までの継続研究の結果より『情報の科学的理解に対する知識が諸外国より有意に低い』という結果を受けて,ヨーロッパでの調査及び比較研究を実施した。その結果,これらの国での調査でも我が国の情報教育の意識は高いものの,情報の科学的理解についての知識はアジア圏と同様に有意に低いものであった。そこで,科学的理解を深めるための種々の教材を提案とその科学的理解の内容に相当する意識と知識の事前調査をすべき事がわかった。特に教材の提案は,平成28年12月のオーストラリアでの国際学会の際に,教材の提案とオーストラリアでの調査を踏まえた研究を本年10月のニュージーランドでの国際学会で提案してほしい旨の連絡が届き,現在その準備をしている。本研究は,日本と類似の文化圏の韓国・中国との比較研究により『小学校から高校の一連の情報教育により児童・生徒の認知度や科学的理解が充実している』という我々の先行研究の結果を踏まえ,アジア(韓国・中国・インドネシア)及び,異なる文化圏の西洋や米国などの調査も含めて,体系的情報教育のカリキュラム開発と具体的な情報教育の在り方を提案することを目的としている。その結果,我が国の中高生の情報教育については,社会的な変化とともに,ハードウェアおよびソフトウェアーの進化の元,情報に関する環境が大幅に変化しており,生徒・学生の持つスキルも変容している。また,生徒・学生の意識は,趣味や生活に役立てたいとする割合は,前回調査と同様に高いものであるが,これらを職業として活用するという意識は,他国と比較して低いものであった。これらのことを受け,具体的な指導内容および指導方法を平成29年度は検討してきた。

その事例として,中高生向けの論理回路を基にした,コンピュータの仕組みを学習する指導過程を検討し,授業実践でその効果を検証した。ここでは,これまでのICを組み込んだ論理回路に加え,仮想現実を表現する,マインクラフトやトライビットロジックを活用することで,より幅広い視点でコンピュータの仕組みを学習するとともに,部品数に制限のない回路を組み込むなど(加算回路,比較編演算)など組み上げるものである。IoTの進化もきわめて速いものであり,それらに対応した指導法も検討をスタートさせた。これらの実践はH30年度に実施し,報告をしたいと考える。」本研究は,これまでの科研費等の継続研究により,諸外国,特にアジア圏での情報教育のカリキュラムの体系化と学習者の意識について検討し,調査を行うことを目的としてきた。また,新学習指導要領の骨組みが示されたことを受け,調査項目を再検討および修正し,平成29年度は,本内容をインドネシアやスロベニア,ニュージーランドに広げつつ,前回までの継続研究の結果より『情報の科学的理解に対する知識が諸外国より有意に低い』という結果を受けて,比較研究を実施した。その結果,これらの国での調査でも我が国の情報教育の意識は高いものの,情報の科学的理解についての知識は他国と比較して低いものであった。そこで,科学的理解を深めるための教材および指導方法を検討することを本年度は実施した。特に,コンピュータの仕組みを理解するための,論理回路については,これまでの指導とは異なり,新しい教材を複数開発すると共に,それらを援用した授業実践を中学校・高等学校で実施し,その成果を確認した。特に教材の提案は,平成29年12月のニュージーランドの国際学会の際に,教材の提案とインドネシア,スロベニアでの調査を踏まえた研究を報告し,高く評価された。これらを元に,IoTの指導法の検討もスタートさせることができたので,おおむね順調と自己評価できる。本研究は,日本と類似の文化圈との比較研究により『諸外国の小字校から高校の一連の情報教育は我が国より詔知度や科学的理解がより充実している」という先行研究の結果を踏まえ,アジア(韓国・中国・インドネシア),そして異なる文化圈の西洋(オランダ・スロベニア)や米国(ミシガン州)等の調査と併せて,体系的情報教育のカリキュラム開発と具体的な情報教育の在り方を提案することを目的としている。調査はブルームの「認知領域・精神運動領域・情意領域)」評価理論とペレグリーノの認知・観察・解釈理論を踏まえ分析し,3観点の意欲と知識調査し学習方法と教材提案を実践し検討した。その結果,大きく2つのことがわかった。まず,日本の情報教育は,諸外国に比べて「情報の科学的な理解」の習得に向けた動機付けを生徒に適切に持たすことができていないため,情報に関する知識・理解を達成し難い状況が把握された。次に,我が国の中・高生の情報教育は,社会的な変化と共に,ハードやソフトの進化という情報に関する環境変化と生徒の持つスキル変容の適切な教授法が充分ではないことであった。
山鹿流兵法書の分析をもとにした武道概念形成についての研究

本研究プロジェクトでは、近世兵法書を用い、中世に展開された武術の特性について、戦闘技法構造の側面と萌芽的武士倫理性との関連の側面から明らかにした。また、兵法書の中での近世初期の武士倫理が、戦闘者的武士身分観と士的武士身分観の混在状態から、武を司る者による徳治という倫理観への発展がみられることを明らかにした。本研究は、近世における武芸の成立を検討することで武道の文化的淵源を明らかにすることを目的とする。具体的には、中近世の武芸書の中で、中世、近世の武術・武芸の原理的特性がどのように成立していたのかを解明する。二年度計画の初年度に当たる本年度は、近世兵法書資料、特に甲州流兵法、山鹿流兵法資料の蒐集、調査にあてられた。蒐集、調査地として、鹿島神宮(六月)、会津若松(六月)、笛吹(十二月)を選び、現存史料の確認、蒐集を行った。特に笛吹調査では、山梨県立博物館、武田神社に所蔵される甲州流兵法および山鹿流兵法の兵法書、武芸書および関連品について調査閲覧、蒐集、聞き取り調査をおこなった。閲覧調査としては、近世兵法書の武術資料である『兵法秘伝書』をはじめ、五点について国内に現存する同系史料との異同について調査した。当館に所蔵される山鹿素行著作『兵法神武雄備集』は素行研究、兵法研究の貴重な資料であり、充分な調査成果を得た。聞き取り調査では、甲斐国の文化史を中心に知見を得た。これらは兵法、武芸の成立過程の解明を目指す本研究の課題に寄与するものである。十一月には、山鹿流兵法書『修身受用抄』、『治平要録』における武士身分性の変遷の考察から、武士に内在する二つのメンタリティーの形成過程についての学会発表をおこなった。この発表では、武士身分観を感性的契機とする武芸が、戦闘者的武士身分観、士的武士身分観、さらには武教主義的武士観といった観念を反映させる文化態となっている可能性を示唆した。さらに現在、蒐集した史料から中世武術の原理的特性を考察した研究論文を準備中である。本研究は、武道の文化的淵源を明らかにするために、中近世の武芸書の中で、中世、近世の武術・武芸の原理的特性がどのように成立していたのかを解明することを目的とした。平成20年度には、本研究計画で蒐集、分析した甲州流兵法書、北条流兵法書の一部に変革する武士のエートス(性格、慣習)と武術、武芸の関係が複雑に関係した様を確認した。平成21年度は引き続き、甲州流兵法書、北条流兵法書、山鹿流兵法書を対象とした資料蒐集、分析を行い、山鹿流兵法へと続く武芸概念の形成過程の解明を行った。資料収集作業として、足利学校遺蹟図書館(7月)、平戸市積徳堂山鹿文庫(7月)での閲覧調査、蒐集、聞き取り調査を行った。足利学校調査では、林羅山が借用した『五経注疏』、兵書関連では『七書講義』を閲覧調査した。また、北条流兵法の興隆を支えた松宮観山による武具資料や天真真揚流柔術資料の所蔵が確認された。平戸市調査では、山鹿流兵法を藩の御家流として維持していたことを裏付ける松浦家資料、及び松浦藩所蔵の山鹿流兵法資料について史料調査、聞き取り調査を行った。特に重要な史料として撮影蒐集できたものは、赤穂藩の浅野兄弟による兵法起請文、素行自筆による数点の築城時における縄張りを記した絵図である。他にも現存する山鹿流陣太鼓、素行の縄張りによる平戸城の復元城郭の実地見分も重要な成果である。山鹿流兵法の教場である積徳堂跡では山鹿家の子孫の方から、家伝の史料や保存、素行時代からの伝承について教示をいただいた。これらは、中世、近世の思想文化の成立過程の解明を目指す本研究の課題に寄与するものであった。特に、これらの資料の検討から近世初期における武士の戦争術、戦闘徳の徳目的修養性が伺われることは、現代武道に受け継がれる身体技法あるいは身体運動と人間形成論との関連議論について歴史資料として意義のあるものと考えられる。現在、蒐集した史料から中世武術の原理的特性を考察した研究論文を作成中である。
心筋の早期後脱分極発現に対する遅延整流K電流の役割:非線形力学系理論に基づく解明

本研究の目的は、心筋興奮の力学的構造を非線形力学系理論に基づいて理論的並びに実験的に検討し、遅延整流K電流(IK)が早期後脱分極(EAD)発現にいかに関連しているかを明らかにすることである。まず心筋電気現象を記述する力学系モデルとしてHodgkin-Huxley型モデルを用い、活動電位再分極過程における心筋の力学的性質に及ぼすIKの影響を数学的に解析した。IKの速い成分(IKr)は特異点(定常電流-電圧曲線における零電流電位)の不安定化と深いMDPをもつ高振幅電位振動(再分極)の発現維持に不可欠の電流系であり、従ってその抑制はPhase2EAD発現の重要な要因であることが明確となった。IKrコンダクタンスの低下に伴ってMDPの浅い低振幅電位振動への急激な転移がみられ、低電位振動への劇的転移を生じる臨界コンダクタンスの存在が示唆された。さらにIKの遅い成分(IKs)の抑制(または活性化の遅延)を想定するとAPDの著明な延長とともにwaning-waxingを伴う低電位振動が再現された。IKsは仮想的な力学的構造調節パラメータ(力学的相転移子)であり、EAD発現のメカニズムを活動電位プラトー相でのIKs活性化に伴う力学的構造転移過程(即ち、特異点の不安定化に伴うリミットサイクルの形成)として理解できることが示された。また、EAD発現に関与する臨界IKsコンダクタンス(臨界特異点)の存在が示唆され、EAD制御の問題を臨界特異点制御の問題に帰着させ得ると考えられた。以上のような理論的検討によりEAD発現におけるIKの役割を明確にすることができたが、これらの結論を実際の心筋システムに適用し得るか否かの実験的検証が必要である。現在モルモット心室筋細胞(M-cell)を用いて、微小電極法並びにパッチクランプ法により、IK抑制(IKを特異的に抑制するIII群抗不整脈薬をプローブとする)による心筋の力学的構造変化とEAD誘発との関連を検討中である。
厚いエアロゾル雲に覆われた惑星大気大循環の研究

系外惑星が次々と発見される中,広い物理パラメーター域で適用できる惑星大気大循環理論が必要とされている.本研究では,厚い雲に覆われた惑星中層大気大循環の天文パラメーター依存性を明らかにした.自転傾斜角が大きくなるにつれてスーパーローテーションが弱くなる.60度を超えるとサブローテーションとなり,その大気回転は-Ω(Ω:自転角速度)に制限される.また,雲層より下層の加熱率が惑星中層大気大循環に与える影響も明らかにした.下層の微弱な加熱は中層大気に多大な影響を与える.系外惑星が次々と発見される中,広い物理パラメーター域で適用できる惑星大気大循環理論が必要とされている.本研究では,厚い雲に覆われた惑星中層大気大循環の天文パラメーター依存性を明らかにした.自転傾斜角が大きくなるにつれてスーパーローテーションが弱くなる.60度を超えるとサブローテーションとなり,その大気回転は-Ω(Ω:自転角速度)に制限される.また,雲層より下層の加熱率が惑星中層大気大循環に与える影響も明らかにした.下層の微弱な加熱は中層大気に多大な影響を与える.大気大循環モデルを用いて,厚い雲に覆われた地球型惑星の大気大循環や波動擾乱の自転傾斜角依存性を調べた.自転周期を243日(金星条件), 16日(タイタン条件), 1日(地球条件)の3つに設定した条件下で自転傾斜角を変えた実験を行った.自転傾斜角が大きくなるにつれて超回転が弱くなり, 60度近い値になると,逆回転が見られる.ゆっくり回転する惑星の逆回転は, -Ω(Ω:自転角速度)に制限される.これは,大気回転が-Ωの状況では,子午面循環による鉛直角運動量フラックスが0になり,角運動量の鉛直輸送が止まってしまうことによって説明されるこのように,上記の研究では,厚い雲に覆われた惑星の「逆回転状態」を発見し,その制限値およびその理由を明らかにした.超回転や逆回転を理解する上で,自転速度や南北加熱差に加えて,自転傾斜角も非常に重要であることがわかった.これらの成果は, Yamamo to and Takahashi (Astron. Astrophys., Vol. 490, L11, 2008)にまとめられた.雲層より下の加熱率が惑星中層大気の循環に与える影響も明らかにされつつある.本年度は,下層大気の加熱率を変えた実験を多数行い,予備的解析をした.下層大気の微弱な加熱率が,超回転強度や多重平衡状態に与える影響について調べた.現段階の予備的解析であるが,下層大気の微弱な加熱率が中層大気大循環や波動擾乱に多大な影響を与えることが示唆され,来年度以降の詳細な解析に必要な基本的な描像を得ることができた(Yamamoto and Takahashi, EPSC Abstract, Vol. 3, EPSC2008-A-00093).CCSR/NIES大気大循環モデルを用いて,雲層より下の加熱率が惑星中層大気の循環に与える影響について調べた(Yamamoto and Takahashi2009,J.Geophys.Res.).下層の加熱率を太陽直下で0.005K/dayにした実験では,80m/sの初期値を用いたとき,雲層では弱いながらスーパーローテーションが形成されるが,下層では観測されているようなスーパーローテーションは形成されない.このような現実に近い加熱の場合,子午面循環の存在下では,潮汐波による下層大気スーパーローテーションメカニズムは機能しない.下層の加熱率を太陽直下で0.05K/dayにした場合,初期値依存性(多重平衡)が見られ,80m/sの初期値を用いると中層大気でスーパーローテーションは再現されるが,観測されているような下層大気スーパーローテーションは形成されない.また,下層の加熱率を大きくすると(太陽直下で0.5K/day以上),多重平衡は見られなくなり、下層で大きなスーパーローテーションが形成される.金星の場合は,多重平衡解か?単一平衡解か?を決定する要因として,下層の加熱が重要であることが明らかになった.厚い雲に覆われた惑星の公転周期や自転周期を変えた数値実験を行い、雲層のスーパーローテーション強度依存性を調べた。その中の金星を対象にした実験に関しては,金星大気大循環モデルの相互比較に参加し、加熱分布の重要性と重力波や境界層のパラメタリゼーションの重要性が再認識された。特に、地表付近の大気力学は雲層域の大気大循環とも密接に関わっていることから、金星地表面付近の数値実験を行った(Yamamoto 2011)。これは、渦拡散係数の見積もりにおいて、本課題で使用する大気大循環モデルの高度化に寄与する。対流調節実験では,上層(>2km)は安定成層に,下層(<2km)は初期温位勾配を0.0-5.0K/kmに設定した.初期温位勾配が大きいほど,熱輸送,物質輸送,運動量輸送の鉛直フラックスは増大し、個々の対流セルの大きさは小さくなる.開始から1時間ほど後に対流調節が起り,急激に「温位やトレーサーの混合」や「混合層の上部と下部で反対向きの流れ」が生じる.その後,領域平均の温位や流れはsub-grid scale拡散で徐々に変わっていく.どのケースでも,対流調節時に大きな渦拡散係数が見られる.この値は鉛直1次元放射対流平衡で見積もられた渦拡散係数と矛盾しない.

対流混合層実験では,地面からの熱フラックスQを変えた計算を行い,混合層の発達やそれに伴う渦拡散係数を調べた.Qが小さいと,対流混合層は維持されず,初期に対流が起きた後,徐々に弱まり無くなる.他方,Qが大きいと時間とともに対流混合層が成長する.減衰から成長へ移り変わる敷居値Qでは,混合層が定常的に維持される.Qが大きいケースでは,大きな渦拡散係数が混合層内に見られる.
超微粉末を出発原料とするBaーAlー遷移金属系耐熱燃焼触媒の大量製造法の開発

炭酸バリウムとアルミナの超微粉末を出発原料としてガスタ-ビンなどの燃焼機関に触媒として用いられる高表面積のマグネトプラムバイト型バリウムヘキサアルミネ-ト(BHA)を合成することを試みた。出発超微粉末原料に別途合成したBHAの種結晶および融剤としてPbF_2を添加したが、良好な結果は得られなかった。そこでまず1500°Cという高温での国相でBHAを合成し、これを部分安定化ジルコニアボ-ルを用いてサブミクロン粉砕することにより、高表面積(20m^2/g以上)のBHAを得た。このBHAは高い燃焼活性を持つが、実際の操作温度1300°C以上での使用でサブミクロン粉砕時にボ-ルの摩耗により混入するジルコニア粉末が焼結を促進し、表面積の著しい低下が起こった。そこでボ-ルをスチ-ルボ-ルに替え粉砕を行い、混入した鉄分を5N硫酸で洗浄し、鉄分を除いた。このBHAは1400°Cの焼成温度でも約10m^2/gの表面積を持ち、メタンの燃焼に高い活性を示した。つづいてBHAに硝酸マンガンを含浸させ、Alの一部をMnと置換して燃焼活性を高めることを試みた。X線解析による格子定数の広がりからAl12原子に対してMn約1原子まではMnがマグネトプラムバイト型BHAの構造を保ちながらAlと置換をすることが認められた。Mn置換のBHAを用いてメタンの燃焼を行ったところMn単独あるいはMnを含まないBHAと比較して、高温部でのメタンの転化率は変わらないものの、低温領域でのメタンの燃焼が効率よく進行することが認められた。現在Mn含有BHAのサブミクロン粉砕を行い、その活性に及ぼす影響を検討中である。
新型トレーサー内蔵ペレットを利用した不純物輸送特性の空間構造の解明とその応用研究

これまでに進めてきた不純物輸送特性の空間構造モデルの精度向上及びその結果を利用した高放射損失運転の高度化の試みに関して、まだ実験データが必要なため、2018年度のLHDにおけるプラズマ実験において、本研究課題に関する実験を実施する予定であった。しかし、実験開始早々にTESPEL入射装置に不具合が発生し、TESPELをプラズマに入射することができなくなった。不具合を解消すべく努力を重ねたが、2018年度のLHDにおけるプラズマ実験が終了する2019年2月末頃までに、不具合を解消することができなかったため、2018年度は本研究課題に関する実験を実施することができなかった。2019年3月現在、不具合の原因は全て明らかになっており、その対応策も明確になっている。したがって、2019年度に他の研究経費により、本研究課題を完了させるために必要な実験データを取得したいと考えている。不純物トレーサーとして「塩素」を含んだジクロロポリスチレンで構成された不純物トレーサー含有殻をを外殻とする二重殻TESPELが、同殻を内殻としたものと比較して脆弱であった問題については、改善を進めた。実験に使用することはできなかったため、どの程度改善したかについては未知数であるため、今後も引き続き改善を進めていく。不純物輸送における主イオンの質量依存性については、TESPELを使用せずに、実験データの補完を進めた。その結果、前年度得られた依存性を補強するような実験データが得られており、現在その解析を進めているところである。本研究で得られた成果などを国内外に発信する活動については、2018年度も継続して実施した。特筆すべき点としては、本研究での成果を含めて、研究代表者のこれまでの業績が認められ、2019年5月に開催予定の第3回プラズマ計測に関するヨーロッパ会議において招待講演に採択された点が挙げられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。磁場閉じ込め高温プラズマにおける不純物輸送特性の空間構造の特定及びその形成を担う物理機構の解明を第一の目的として、平成27年度はそのために必要な準備を進めた。まずは、プラズマ閉じ込め領域内部の任意の位置に不純物トレーサーを注入することができるトレーサー内蔵固体ペレット(TESPEL)において、従来の一重殻構造に加えて、新たに二重殻構造のものを開発することに成功した。今回は、当初の予定通り、ジクロロポリスチレンを材料として、不純物トレーサー含有殻を開発した。これにより、不純物トレーサー注入位置をより一層柔軟に調整することができると期待される。不純物トレーサーイオンの計測強化の目的で新規整備予定であった真空紫外分光器については、費用対効果の観点から取りやめることにし、既存のある程度同等の機能を有する真空紫外分光器の中性子及びガンマ線対策を重点的に実施した。このほかに、不純物トレーサー注入位置をより細かく設定できるように入射角可変機構付きTESPEL入射装置の調整、改造を進めた。既存の実験データを用いた不純物輸送特性の空間構造のモデル化作業においては、今後の叩き台となるような一定の成果が得られた。その成果の一部は、ヘリカル系プラズマに関する国際ワークショップにおいて口頭講演として選出された。当初の計画通り、二重殻トレーサー内蔵固体ペレット(TESPEL)の開発に成功した。不純物トレーサーイオンの計測強化の目的で新規整備予定であった真空紫外分光器については、平成29年度から予定されている大型ヘリカル装置(LHD)の重水素実験時に発生する中性子及びガンマ線対策を新たに明らかとなった指針も考慮しつつ慎重に検討したが、費用対効果の観点から取りやめることとした。その代替計画として、不純物輸送特性が大きく変化すると考えられる領域とそれ以外の領域におおまかに視線を移動させることができる既存の真空紫外分光器の中性子及びガンマ線対策に重点的に取り組んだ。この計画変更への対応として、善後策として検討していた1次元不純物輸送コードとの比較の重点化にも今後取り組む予定である。また、既存の実験データを用いた不純物輸送特性の空間構造のモデル化作業においては、今後の叩き台となるような一定の成果が得られた。以上のことから、若干の計画変更はあったものの、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。平成29年2月から実施されている核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)でのプラズマ実験において、本研究に関する実験を実施するべく、二重殻TESPEL及び入射角可変機構付きTESPEL入射装置などの準備を進めた。しかし、入射角可変機構付きTESPEL入射装置に対する中性子及びガンマ線対策において、特に制御機器類の移設復旧作業において想定以上の時間が掛かり、平成28年度内には実験を実施することができなかった。現在、できるだけ早期に実験が開始できるよう、対策を急ピッチで進めているところである。TESPELに関して、不純物トレーサー注入位置の柔軟性を更に高める試みとして、三重殻化を試みている。ただし、残念ながら、まだ実験に使用可能な段階には至っていない。不純物輸送係数の空間構造モデルの詳細化に関して、一次元不純物輸送コードによる計算の高度化、具体的には、反復計算によって最適化されたモデルが求められるようにする作業を進めた。

不純物輸送特性の特異な空間構造を利用した高放射損失放電の高度化に関して、これまでに高放射損失放電のために用いられた元素の原子番号に近く、より最適な元素の選定を進めた。国内外で開催されたワークショップや学会に参加して、本研究の進捗状況について報告した。特に、本研究で整備した機器群を統合された計測システムとして、米国で開催された高温プラズマ計測に関する国際会議において報告し、それについてまとめた論文がReview of Scientific Instruments誌に掲載された。また、既存の実験データを用いた不純物輸送特性の空間構造のモデル化作業で得られた成果の一部をアメリカ物理学会プラズマ物理分科会における招待講演で報告し、それについてまとめた論文をPhysics of Plasmas誌に投稿中である。平成29年2月から実施されている核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)でのプラズマ実験において、実験が実施できなかった点を踏まえると、研究は遅れていると言わざるを得ない。ただし、TESPELの更なる改良や不純物輸送係数の空間構造モデルの詳細化を目指した一次元不純物輸送コードによる計算の高度化などを進めた他、不純物輸送特性の特異な空間構造を利用した高放射損失放電の高度化の検討を始めるなど、研究計画全体としては一定の進展が見られた。また、平成27年度に開催されたヘリカル系プラズマに関する国際ワークショップにおいて口頭講演した内容をまとめた論文がPlasma Physics and Controlled Fusion誌に掲載された他、本研究で整備した機器群を高温プラズマ計測に関する国際会議にて報告し、それについてまとめた論文がReview of Scientific Instruments誌に掲載されるなど、本研究によるアウトカムも得られている。以上のことから、本研究はやや遅れていると判断した。遅れていた入射角可変機構付きTESPEL入射装置に対する中性子及びガンマ線対策を平成29年度早々に終え、平成28年度から年度を跨いで実施されていた核融合科学研究所の大型ヘリカル装置(LHD)でのプラズマ実験において、同装置を用いた本研究課題に関する実験を実施することができた。不純物トレーサー注入位置を細かく調整できるように、不純物トレーサーとして「塩素」を含んだジクロロポリスチレンで構成された不純物トレーサー含有殻を二重殻TESPELの内殻にしたもの、外殻にしたもの、それぞれを用いて実験を行ったところ、不純物トレーサー含有殻を内殻とした場合は問題なく入射できたものの、同殻を外殻とした場合はプラズマに侵入する前に壊れている可能性が高いことが分かった。現在、同殻を外殻とする二重殻TESPELの改善を進めるとともに、得られた実験データの解析を行っているところである。また、高放射損失運転の高度化に最適な入射物質の選定のために、これまで入射したことのない高原子番号の不純物トレーサーを封入したTESPEL入射実験も行い、高度化のための基礎データを取得することができた。さらに、平成28年度から引き続いて実施されたLHDでのプラズマ実験では、これまで行ってきた軽水素プラズマでの実験に加えて、重水素プラズマでの実験も可能となった。このため、不純物輸送における主イオンの質量依存性についても研究を進め、その初期的結果を得ることができた。
心拍変動解析法の開発評価に関する研究

本研究は近年、無侵襲的に自律神経系の状態推定を行う手法として注目を集めている心拍変動解析の方法論の開発と評価を行うこと目的したものである。心拍変動には個人差の大きな呼吸性変動及び血圧性の変動があり、周波数帯域パワーの解析を行う場合、評価のさまたげとなることが多かった。本研究では適応信号処理の手法を用い、呼吸・血圧との同時記録からそれらの成分を除去し心拍"固有"の変動を抽出できることを示した。すなわち、RR間隔系列に対してDCSI法により瞬間心拍数を推定したものを主入力、瞬時肺容積及び最大圧包絡線を参照入力としてRLSアルゴリズムによる信号キャンセルを行うことにより心拍変動より呼吸・血圧変動成分を除去できることを示し"固有"心拍変動と名付けた。計算機シミュレーションとして、心拍・血圧間にフィードバックループを持つ現実に近い信号生成モデルにより心拍・呼吸・血圧変動の人口的なデータを生成し、本手法の有効性を確かめた。次いで、正常成人14名を被験者とし、仰臥位及び立位で実験を行い実データに本手法を適用した。その結果本研究で開発した手法を用いないスペクトル解析において極めて大きな個人差を示していたが適用後のデータ解析によって両状態とも広い周波数範囲において一貫して周波数のα乗に逆比例するスペクトルパターンを示した。さらに、従来LFとHFの境界として提案されている0.15Hzを境に立位においてLF優位となり安定した交感神経・副交感神経の活動指標が得られることが示された。本手法は自律神経系の診断を客観化することに貢献するとともに、ヒューマンインターフェース評価等にも応用可能であり、研究成果の社会的意義は大きい。心拍変動解析により自律神経系の状態を推定する新しい手法を開発し論文13として公表した。従来心拍変動解析としてはスペクトル解析が標準的な手法として定着しているが、近年心拍と他の生理量との対応が検討されるようになってきている。文献1では呼吸と心拍の関係を特徴付ける手法について詳細に検討した。特に適応信号処理の手法を用いて伝達特性の変化を追従する方法および、ニューラルネットワークを応用して呼吸と心拍間の非線形性の度合いを評価する手法を新たに開発し計算機シミュレーション、実際データへの適応を通じて手法の妥当性を確かめた。呼吸の狭帯域性を保証するためにランダム呼吸及び呼吸信号にたいする広帯域ノイズ注入の有効性が示された。文献2,3では血圧と心拍の関連付けを行う手法について検討し、多次元ARモデルによるシステム同定の手法によりフィードバックを含む系の特徴づけの可能性を示した。特に外乱が互いに従属する1/fスペクトルを含む場合の推定精度を詳細に検討し実際データへの適用可能性を明らかにした。さらに、薬物により自律神経をブロックする実験の結果、副交感神経ブロックにより呼吸同様血圧から心拍への伝達特性がブロックされることを明らかにした。心拍変動の時系列信号処理に上り無侵襲的に自律神経系の状態推定を行う方法論について検討し下記の結果を得た。(1)多次元自己回帰モデルを応用し心拍・血圧変動の解析を行った。特に非独立なl/fスペクトル特性を持つ外乱が存在する場合の動作特性を詳細に検討し、解析法の適応範囲を明らかにした。(文献1,3)(2)瞬時心拍数をRRインターバルから推定する手法をIPFMモデルの復調という立場から比較検討しDCSI法が最適であることを示した。(文献4)(3)適応信号処理の手法を用いて、心拍変動から呼吸性及び血圧性成分をキャンセルする手法を提案し、個人差の大きい変動要素を除いた基礎心拍変動の抽出に成功した。(文献5)(4)心拍を他の生理量と関連付ける場合に有用なシステム非線形度とその推定法について検討を行った。(文献6)

(5)瞬時肺容積変化から心拍変動への伝達特性を安定して推定する雑音注入法を開発し、ランダム呼吸法を併用して薬物による種々の自律神経ブロック状態において呼吸性変動の解析を行った。(文献7)その他、関連する信号解析手法(文献2)、及び関連分野の文献サーベイ(文献8)を行った。
職域壮年期男性における教育波及効果を意図した保健指導モデルの開発

本研究の目的は、壮年期男性の生活習慣病予防対策の知見を得るために、職域男性を対象とした「保健指導波及プログラム」を開発・実施し、その効果を評価することである。このプログラムは、健康教室参加者から学びを波及させ、教室に参加しない社員にも教育効果が及ぶことで社員全体の健康増進を目指したものである。結果は、教室参加者には一定の教育効果が認められたものの、非参加者に教育効果が波及されたとは言い切れないという結果に留まった。先行研究では波及効果が認められていることから、今後は波及に至らなかった要因を探ることが課題である。生活習慣病の増加はわが国の重要な健康課題であり、中でも、健康に興味や関心を示さない人々への有効な働きかけが求められている。そこで、職域壮年期男性を主対象に、生活習慣病予防に近年の重要な健康課題であるメンタルヘルスの視点を取入れた、健康教室参加者からの教育波及効果を意図した保健指導モデルを開発し、その効果を検証することを目的とした。24年度は、A社において1「個人への積極的支援」と、2「周囲への戦略的波及効果促進」の2つのアプローチを連動させた保健指導モデルを実践した。まずは、A社の生活習慣病に関する健康課題を抽出し、本保健指導モデルにて目指す目標を定めた。そのうえで、1「個人への積極的支援」として、自主的参加者を対象に集団方式での健康教室を3回1クールで開催した。健康教室の内容は栄養・運動・コミュニケーションとし、すべての要素にメンタルヘルスとの関連を強化して盛り込むとともに、単なる正しい知識の普及ではなく、参加者が個々人に応じた「コツ」や「チエ」といった生活に取り入れやすい体験知を身につけ、他者へ勧めたいという意欲が増すようなプログラムとした。同時に、2「周囲への戦略的波及効果促進」のアプローチを実施し、健康教室参加者から周囲の社員および組織全体へ意図的に教育効果を波及させ、社員全体の健康増進を図ることをねらった。本モデルの評価は、参加者の教育効果および非参加者・組織全体の教育波及効果であり、その指標としては、健康教室の満足度、健診データ、健康習慣行動、行動変容ステージ、精神的健康度、学習内容の伝達状況、介入後の主観的影響、コミュニケーションの状況、組織および職場全体の変化、である。これらの指標に関して分析を行っている最中である。生活習慣病の増加は我が国の重要な健康課題である。生活習慣病対策の一手法として、健康教室が職域や地域において行われており、正しい知識の普及や異常の早期発見・早期治療といった予防対策にとりくんでいるところである。しかし、健康教室は一般的に、参加者が少ない、参加者が常連である、健康意識の高い人々が参加する、といった傾向があることが知られている。健康教室に参加してこない人々にこそ、生活習慣に関する健康課題が多いことが指摘されていることから、健康に興味や関心を示さない人々への有効な働きかけが求められているところである。このような現状から、「個人への積極的支援」と、「周囲への戦略的波及効果促進」の2つのアプローチの連動による、相乗効果を目指した新たな保健指導モデルを開発し、壮年期男性の労働者が多いA社にて実践した。この保健指導モデルでは、健康教室に自主的に参加した社員に対して生活習慣病予防にメンタルヘルスの視点を加えた健康教育(個人への積極的支援)を行い、その参加社員からソーシャルネットワークを介した同僚等へ、学習内容すなわち健康の知識や行動等の伝達を促進(周囲への戦略的波及効果促進)し、教室に参加していない社員および組織全体にも教育効果を波及させることを目指したものである。この保健指導モデルを平成24年度と25年度の2年間、同一企業において実施した。健康教室は、自主的参加者を対象に集団方式で3回1クールで実施し、「楽しさ」という要素を盛り込み、グループワークや体験型学習を多く取り入れた教室とし、コミュニケーションの活性化をも目指した。今後は、参加者の教育効果、非参加者および組織全体の教育波及効果を分析し、本保健指導モデルの評価を行う予定である。研究目的:生活習慣病の増加はわが国の健康課題であり、健康に興味や関心を示さない人々への有効な働きかけが求められている。申請者らは、生活習慣病予防をテーマに、健康教室参加者からの教育波及効果を意図した保健指導モデルを開発し、壮年期男性の多い職場で実行した。このモデルでは、教室非参加者の意欲の向上、検査値の改善、組織全体におけるコミュニケーションの活性化、健康行動ブームの発生等、一定の教育波及効果が確認できた。本研究ではこれまでの研究成果を発展させた効果的な保健指導モデルをめざすために、職域壮年期男性を主対象に、生活習慣病予防に近年の重要な健康課題であるメンタルヘルスの視点を取入れたプログラムを考案し、その効果を検証することを目的とする。研究計画実施状況:平成23年度は保健指導モデル実践に向けての準備・調整を行った。本保健指導モデルの実践に協同する企業を募集し、1社から賛同を得た。

その後、企業の健康づくり担当者(衛生管理者)と研究者で連携を効果的に行うための組織化を行った。また、当該企業の健康課題を抽出する方法に関して協議するとともに、効果的な保健指導方法について検討した。本モデルの特徴である(1)「個人への積極的支援」と、(2)「周囲への戦略的波及効果促進」の2つのアプローチを連動する手法は固定されたものであるが、その具体的な方法については当該企業の健康課題や特色に応じて柔軟に対応するものとし、より効果的な支援のために、健康教室の開催時期、時間、内容、運営方法等について企業の担当者と検討した。計画どおり24年度から保健指導モデルを実践できる準備を整えることができた。本研究の目的は壮年期男性の生活習慣病予防対策の知見を得るために、職域男性を主対象とした1「個人への積極的支援」と2「周囲への戦略的波及効果促進」の2つのアプローチを連動させた新たな保健指導波及プログラムを開発・実施しその効果を評価することである。対象は壮年期男性の労働者が多いA社とし本保健指導波及プログラムを2年間実施した。プログラムの内容は、1「個人への教育支援」として健康教室に自発的に参加した社員に対して生活習慣病予防の健康教育を行い、その参加社員の健康増進を図ることと、2「周囲への戦略的波及効果促進」として参加社員から同僚等へ学習内容すなわち健康の知識や行動等を、行動提示やクチコミ等の方法により意図的に波及させ教室に参加していない社員にも教育効果を及ぼすことである。これら2つのアプローチを連動させることで社員全体の健康増進を目指すことが本プログラムのねらいであり、教育波及効果を意図的に促進させることが特徴である。評価は1の指標として、健康教室参加者の健康教室の満足度、生活習慣行動の変容、行動変容ステージの変化、主観的健康感の変化等で評価した。2の指標として、教室参加者が学びを伝達した相手の数、非参加者の学びの受け取り状況、被伝達者の生活習慣行動の変容、被伝達者の行動変容ステージの変化、等で評価した。結果は個人への教育効果に関しては、健康教室参加者の満足度は高く、主観的健康感の良好な変化は見られたものの、生活習慣行動の変容、行動変容ステージの変化にまでは至らなかった。非参加者の教育効果は、非参加者が学びを受け取ったとする割合が1割程度と低く、被伝達者の生活習慣行動の変容、被伝達者の行動変容ステージの変化までには至らなかった。今回は教育効果が波及されたとは言い切れないという結果に留まった。今後は過去の事例と比較して波及に至らなかった要因を探る必要があると考えている。地域看護、産業看護本研究は、職域壮年期男性を主対象に、1「個人への積極的支援」と、2「周囲への戦略的波及効果促進」の2つのアプローチを連動させた、健康教室参加者からの教育波及効果を意図した保健指導モデルを開発し、その効果を検証することである。24年度は当初の計画通り、1社にて保健指導モデルを実践することができた。教育効果を波及させるためには、発信源である健康教室参加者がまずは伝達意欲を有することが重要である。
"液晶ガラス"の構造緩和特性の解析と新規機能開拓

有機カルボン酸モノコレステリルと鎖状アミンから成る錯体(錯塩型コンプレックス)を対象に、液晶ならびに液晶ガラス形成と構造緩和特性、および光学機能の付与に関して、以下の成果が得られた。1.フタル酸モノコレステリル(CHP)と直鎖状モノアミン(C_n-amine、nは炭素数)から成る1:1型錯体について、液晶ガラスのエンタルピー緩和の鎖長依存性を明らかにすると共に、ステロイド基連結部をコハク酸エステルに変えた系との比較検討を行った。コハク酸モノコレステリル(CHS)は、単独系では等方性メルトからコレステリック液晶を経て結晶化しガラス化しないが、C_n-amineと錯形成すると、広い温度範囲でコレステリックタイプの液晶相を示し、且つ低温域で液晶ガラスとなった。CHS/C_n-amine錯体(n=16,18)の液晶ガラスのエンタルピー緩和を解析したところ、対応するCHPの錯体と比べて緩和時間分布が広がること、緩和時間と活性化エネルギーが増大すること、等が判明した。但し、前者の場合にあっても、汎用アモルファスガラスの緩和と対比して緩和モードの画一性はなおも高く緩和も速い。CHP/C_n-amineの液晶ガラスがスメクチックタイプであることから、分子凝集構造の秩序性の違いが緩和機構に大きな影響を及ぼすことが示唆された。2.CHP、CHSの対成分アミンとして、新たに4-アミノメチル-4'-アルキルオキシアゾベンゼン(Azo-n、nはアルキルエーテル鎖の炭素数でn=4,8,12,16)を合成した。CHP/Azo-n錯体は、サーモトロピック液晶性を有するもののガラス化し難く低温への冷却によって結晶化した。一方、CHS/Azo-n錯体は低温域でも結晶化することなく安定な液晶ガラスを形成した。CHS/Azo-8の液晶試料に紫外光を局部照射すると、光照射部ではアゾベンゼンのtrans→cis異性化に伴って異方相→等方相の転移が生じることを見出した。さらに、その状態はT_g以下への冷却ガラス化によって凍結保持できること、および、液晶形成しうる高温域での熱処理によってアゾ基のcis→trans逆異性化が起こり試料全面で異方性が回復することが判明し、新たな情報記録媒体としての応用展開の可能性を例示しえた。結晶とアモルファスの中間の固体相である「液晶ガラス」の形成と構造緩和特性に関して、イオン性官能基を有するコレステロール誘導体及びその錯塩型コンプレックス、さらに、ステロイド基間をエステル結合で繋いだ双頭型化合物を対象に、以下の成果が得られた。1.フタル酸モノコレステリルエステルと直鎖状モノアミン(Cn-amine、nは炭素数)から成る1:1型錯体ガラスのエンタルピー緩和データを、n=4-18のアミン鎖長に亘って揃え比較検討しえた。解析には伸張指数関数KWW式を適用し、回帰法により緩和時間とその分布を、Arrhenius式から活性化エネルギーを、Angell式からガラスとしての脆性パラメーターをそれぞれ求めた。アミン鎖長が長いと緩和時間が短縮すること、液晶相の分子配列様式の秩序性が低下すると緩和の活性化エネルギーおよび緩和時間分布が大きくなること、但し、その場合においても汎用の非晶高分子ガラスと対比して緩和モードの画一性はなお高く緩和も速いこと、などを明らかにした。2.メソゲン-スペーサー間結合部の化学構造と液晶ガラス形成能との相関究明に関連して、各種ステロイド双頭型化合物を合成し、特に、フマル酸誘導体が急冷を要することなく容易に液晶ガラス状態をとることを見出した。3.上記と並行して、液晶ガラスの光学機能材料としての応用展開を視野に入れ、アゾベンジル基等を有するコレステロ-ル誘導体を設計し、液晶相の構造や液晶ガラスの緩和現象を光刺激によって制御する実験を進行させている。

一方、CHS/Azo-n錯体は低温域でも結晶化することなく安定な液晶ガラスを形成した。CHS/Azo-8の液晶試料に紫外光を局部照射すると、光照射部ではアゾベンゼンのtrans→cis異性化に伴って異方相→等方相の転移が生じることを見出した。さらに、その状態はT_g以下への冷却ガラス化によって凍結保持できること、および、液晶形成しうる高温域での熱処理によってアゾ基のcis→trans逆異性化が起こり試料全面で異方性が回復することが判明し、新たな情報記録媒体としての応用展開の可能性を例示しえた。
△^<12>PGJ_2のヒト大腸癌株の増殖抑制および癌遺伝子に及ぼす影響

最近シンクロペンテノン構造を有するprostaglandin(PG)の腫瘍増殖抑制効果が注目を浴びている。今回ヒト大腸癌細胞株であるLS174Tを用い△^<12>PGJ_2の腫瘍細胞増殖抑制効果を測定するとともに、同時期の細胞周期への影響をflowcytometeyにて解析し、併せてc-myc蛋白発現との関連について検討したので報告する。【方法】LS147T1.0×1.0^6個を培養液中(DME+10%FBS+NEAA)に播種し5%CO_2インキュベーター(37°C)で48時間培養後△^<12>PGJ_2を各種濃度(010mug/ml)で負荷後48時間までの細胞抑制効果をMTTassay法にて行い、同時期の細胞周期への影響をflowcytometryにて解析した。核酸合成との関連は、Wallen等のDNase/PI法に準じflowcytometryを用い検討し、細胞周期との関連は、Rowlsy等の方法に準じpropidium indide(PI)とマウス抗c-myc蛋白モノクロナール抗体の二重染色法を用いflowcytometryによる解析を行った。【結果】1)LS174T細胞株に△^<12>PGJ_2を負荷後24時間、48時間のMTTassayにおいて用量依存的抑制効果を認め、IC_<50>は2.5mug/mlであった。2)IC_<50>濃度2.5mug/mlの△^<12>PGJ_2負荷後のflowcytometryでのPARA1解析では、負荷後24時間後の%G_0+G_1,%S,%G_2+Mの対照に対する比は、それぞれ115.9±1.6%,76.1±10.0%,93.5±6.1%で48時間では113.2±1.1%,75.7±7.8%,92.6±4.3%と、負荷後24、48時間ともにG_0G_1期細胞の蓄積が認められた。3)DNase/PI法による核酸合成との検討では△^<12>PGJ_22.5mug/ml負荷24時間、48時間、72時間後の負荷前との比率をみると、それぞれ98.1±16.9%,71.3±8.8%,61.9±3.8%と対照に比しRNA染色陽性率が低く、核酸合成阻害が認められた。4)△^<12>PGJ_22.5mug/mlの濃度負荷ではc-myc蛋白過剰発現率は対照に比し増加しc-myc蛋白と細胞増殖周期との関連の従来報告とは違う結果であり、今後さらなる検討を行う予定である。
X線磁気回折による希土類元素のスピンおよび軌道磁気モーメントの異方性の研究

(1)X線磁気回折実験用の試料冷凍機を整備し、性能の評価を行なった。任意の温度が短時間で得られるように、ヘリウム循環型冷凍機を採用した(到達温度は20K)。この型の冷凍機は、冷凍機本体からの振動が試料へ伝搬し精密なX線回折実験には適用できない場合があるが、本冷凍機では本体と試料支持部の間に除振機構(熱伝導性緩衝機構)を設置し、試料部位での振動振幅が数ミクロン(除振機構がないときは数十ミクロン)に抑えられた。これにより、平行性の極めて高い放射光でも低温X線回折実験が可能となり、キュリー温度が20K以上にある任意の強磁性体を対象とした高精度のX線磁気回折実験が可能となった。(2)今回新たに、X線磁気回折実験が行なえるよう実験ステーションBL3C_2を改造・整備した。2種類の単結晶試料(FeとUFe_2)を用いた実験を行ない、以下の結果を得た。(UFe_2は希土類とFeの代表的な金属間化合物相(ラベス相)に属するものである。1.Feについて;(a)磁気形状因子をk(=sinθ/λ)の大きい領域(k=2Å^<-1>)まで初めて正確に測定することができた(従来はk=1Å^<-1>までのデータしかなかった)。(b)(hhO)面と(hhh)面の二つの系列の磁気形状因子を測定し比較したところ、高k領域でも異方性が観測された。(c)新たにk=2Å^<-1>までのバンド計算を行ないFeの磁気形状因子を求めた。計算結果は今回の実験結果と非常によい一致を示した。2.UFe_2について;X線磁気回折実験を20Kで行ない、現在実験結果を解析中である。UFe_2については磁気コンプトン散乱実験も行なっており、両者の結果からUFe_2のスピンおよび軌道磁気モーメントの詳細が明らかにされることが期待される。UFe_2では今回は(hhh)面の一つの系列しか測定できなかったが、今後(hOO)面,(hhO)面と測定を増やし、磁気形状因子の異方性を調べる予定である。
矩形キャビティ付き広帯域スロットアンテナの研究

矩形キャビティ付き半波長スロットアンテナのインピーダンスの周波数帯域は、約5%であるため、広帯域のスロットアンテナが望まれている。1年目は、給電半波長スロットに2素子の寄生スロットを付け、インピーダンスの広帯域化を試みた。その結果、キャビティの大きさをこれまでと同じにして、約11%の帯域を得ることができた。これは、矩形キャビティ付き半波長スロットアンテナの約2倍の帯域であり、今年度の目標である10-15%の帯域に達することができた。2年目は、さらに広帯域のスロットアンテナを実現するため、十字型ループスロットを考えた。キャビティの大きさを昨年より小さくし、17%の帯域を得ることができた。今年度の目標である15-20%の帯域に達することができ、同時にキャビティの小形化も実現できた。3年目は、目標である20%を超える周波数帯域を持つスロットアンテナ形状をいろいろ考え、数値計算を試みた。その結果、23%の周波数帯域を持つS型スロットアンテナを見付け、実験によりその特性を確かめた。2年目に、17%のインピーダンス帯域が得られた十字ループスロットアンテナは、円偏波放射アンテナとして使える可能性があると考えていた。本年度の目標である周波数帯域20%が達成できたので、この十字ループスロットアンテナの円偏波放射の可能性を調べた。その結果、スロットの周囲長とスロット上の短絡位置を変えることにより、周波数帯域は狭いが、良好な円偏波が放射でき、同時に、インピーダンスの整合が取れることを確かめた。今年度は、本科学研究費交付の初年度であるので、研究遂行のためのいろいろな整備を行った。まず、数値計算が高速に行えるように、パーソナルコンピュータとその周辺機器の整備を進めた。次に、計算、実験データの転送、整理などがうまく行えるようソフトウェアなどの準備も行った。最後に、アンテナ作成を行い、その特性を計測するための銅板、銅テープ、コネクター、ケーブルなどを用意した。その結果、数値計算に基づき、実験を行い、その有効性を確かめる準備ができた。今年度の研究では、給電半波長スロットに2素子の寄生スロットを付け、寄生スロットと給電スロットの間隔、寄生スロットの位置、長さ、幅を変え、インピーダンスの広帯域化を試みた。この計算結果と実験結果に関しては、非常によい一致を得ることができた。この成果を2001年7月に米国ボストンで行われたIEEE International Symposium on Antennas & Propagationで発表し、質疑応答を行った。また、学会出席者とスロットアンテナ研究に関する情報交換をすることができた。今年度は、本科学研究費交付の第2年度であるので、さらに効率良く研究遂行のためのいろいろな整備を行った。数値計算、実験結果の効率的処理を行うため、パーソナルコンピュータの周辺機器、計測用ソフトウェアの整備、測定用標準アンテナの改良などを行った.また、アンテナ作成を行い、その特性を計測するための銅板、銅テープ、コネクター、ケーブルなどを買った。昨年度の研究で、給電半波長スロットに2素子の寄生スロットを付け、キャビティの大きさをこれまでと同じにして、インピーダンスの周波数帯域を5%から約11%に改善することができた。今年度は、さらに広帯域のスロットアンテナを実現するため、十字型ループスロットを考えた。この計算結果と実験結果は、非常によく一致した。