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高磁界における第二種超伝導体の臨界電流密度

磁束ピン止めにおける飽和現象および脱飽和現象を転位や常伝導析出物をピン止め中心にもつNb-TaおよびNb-Tiについて研究を行った.この結果以下のことが明らかになった.1.飽和現象の場合,個々のピン止め中心の要素的ピン力fpやピン濃度Npを大きくすると,量子化磁束格子の弾性は増加する一方,降伏歪に比例する相互作用距離が減少し,量子化磁束格子が脆化することが明らかとなった.すなわち,飽和現象は格子の硬化と脆化が相殺した結果生じる.その機構はこれまで唱えられていたKramerモデルの剪断フローの機構とは異なる.2.脱飽和現象の場合に量子化磁束格子の脆化が起らず, Npやfpが増加したときに格子の弾性が大きくなっただけピン力密度が増加する.このように同じ材料で飽和から脱飽和への転移が観測され,飽和特性以上の特性はあり得ないというKramerモデルとは矛盾することが示された.3.上記の結果等を基になだれフローモデルを提唱し,飽和となるか脱飽和となるかは格子欠陥を含む量子化磁束格子をピン止め相互作用で安定化できるかどうかにかかっていることを示した.この結果,実験結果を統一的に説明でき,要素的ピン力fpやピン濃度Npを十分に大きくすることで脱飽和特性が達成できることを明らかにした.これは現在望まれているNd_3Snの高磁界特性の改善が原理的に可能であることを示したものである.4.脱飽和の場合のピン力密度のピンパラメータ依存性としてはNp^<2/3>fp^<4/3>に比例するというLarkin-Ovchinnikov理論とNpfpに比例するという筆者らの線型和理論とが提出されているが,定性的・定量的に線型和理論の結果に近いことが明らかとなった.このことより,ピン止め特性の一層の改善にあたってはピン濃度Npを増加させることも要素的ピン力fpを増加させることと同等に有効であることがわかった.磁束ピン止めにおける飽和現象および脱飽和現象を転位や常伝導析出物をピン止め中心にもつNb-TaおよびNb-Tiについて研究を行った.この結果以下のことが明らかになった.1.飽和現象の場合,個々のピン止め中心の要素的ピン力fpやピン濃度Npを大きくすると,量子化磁束格子の弾性は増加する一方,降伏歪に比例する相互作用距離が減少し,量子化磁束格子が脆化することが明らかとなった.すなわち,飽和現象は格子の硬化と脆化が相殺した結果生じる.その機構はこれまで唱えられていたKramerモデルの剪断フローの機構とは異なる.2.脱飽和現象の場合に量子化磁束格子の脆化が起らず, Npやfpが増加したときに格子の弾性が大きくなっただけピン力密度が増加する.このように同じ材料で飽和から脱飽和への転移が観測され,飽和特性以上の特性はあり得ないというKramerモデルとは矛盾することが示された.3.上記の結果等を基になだれフローモデルを提唱し,飽和となるか脱飽和となるかは格子欠陥を含む量子化磁束格子をピン止め相互作用で安定化できるかどうかにかかっていることを示した.この結果,実験結果を統一的に説明でき,要素的ピン力fpやピン濃度Npを十分に大きくすることで脱飽和特性が達成できることを明らかにした.これは現在望まれているNd_3Snの高磁界特性の改善が原理的に可能であることを示したものである.4.脱飽和の場合のピン力密度のピンパラメータ依存性としてはNp^<2/3>fp^<4/3>に比例するというLarkin-Ovchinnikov理論とNpfpに比例するという筆者らの線型和理論とが提出されているが,定性的・定量的に線型和理論の結果に近いことが明らかとなった.このことより,ピン止め特性の一層の改善にあたってはピン濃度Npを増加させることも要素的ピン力fpを増加させることと同等に有効であることがわかった.転位がピン止め中心として作用するNb-Ta合金の臨界電流密度は上部臨界磁界【B_(c2)】近傍において転位の濃度に依存せず、いわゆる飽和現象を示す。微小交流磁界重畳法により高磁界下での量子化磁束格子の弾性・塑性特性を調べたところ、磁束格子の固さを表わす弾性定数は転位の濃度に対応して変化しており、またその磁界依存性はKramerモデルで仮定されている剪断定数の依存性【C_(66)】α【(1-b)^2】とは異なって、むしろピンの強さの依存性fpα(1-b)に近いことが明らかになった。ここでb=B/【B_(c2)】は規格化磁界である。この結果はKramerモデルで仮定されているように量子化磁束格子の剪断フローが生じているのではなく、量子化磁束がピン止め中心からはずれて全体的なフローを起こすという通常の機構が生じていることを示している。事実、b=0.85において量子化磁束格子の弾性定数の値は剪断のみで得られる値の約7倍となっており、剪断力よりもピン力の方が主であることが明らかとなった。一方量子化磁束格子の降伏点に対応する相互作用距離は、飽和領域では磁界の増加と共に急激に減少しており、これより量子化磁束格子が急激に脆くなることが明らかになった。飽和現象はなだれ現象のような一種の協力現象であると考えられる。

量子化磁束格子の欠陥の周囲の局所的な塑性変形が引き金となって全体的な磁束フローが生じると仮定することによって臨界電流密度の飽和およびKramer則として知られるその磁界依存性が説明できる。またこの考えによればピンがさらに強くなると、量子化磁束格子が流体状となって弾性相互作用が弱まること、およびピンによる相互作用の遮蔽効果が大きくなることのために相関距離が短かくなり、飽和現象が起こらなくなって脱飽和となることが説明できる。事実、ピンが強い常伝導析出物(【Nb_2】N)のときは脱飽和特性となることが確認された。実用超伝導化合物の【Nb_3】Snに見られる巨視的ピン力密度の飽和現象及び、これよりも高磁界特性の優れた【V_3】Gaの脱飽和現象の機構を調べるため、本年は常伝導析出物をピン止め中心にもつNbTa,NbTiについて研究を行なった。その結果以下のことが明らかとなった。(1)NbTaでは【Nb_2】N析出物の量を多くして行くと、巨視的ピン力密度は飽和せずに単調に増加するという脱飽和現象を示す。しかし逆に析出物の量を少なくして行ったときに期待される飽和現象はまだ得られていない。(2)NbTiでは熱処理によってα-Ti析出相の量を多くして行くと飽和現象が観測された。この試料を冷間加工して析出物をリボン状にすると、巨視的ピン力密度は急に増加し、脱飽和となった。(3)飽和領域にあるNbTiでは析出物の増加とともに量子化磁束格子の弾性は増加し、一方格子の降伏歪に比例する相互作用距離は減少し、格子の脆化が起った。この両者の変化が相殺して巨視的ピン力密度の飽和が生じた。(4)脱飽和領域ではNbTa,NbTiのいずれにおいても量子化磁束格子の降伏歪はピン止め中心の強さによらず一定となり、格子の脆化がとまる。このため弾性の増加がそのまま巨視的ピン力密度の増加となって現われる。以上の中で(3)は転位のみをピンにもつNbTaについて昨年度観測したことと定性的に一致している。このことと(1)(2)より、個々のピンの強さ(要素的ピン力)がある一定の値を越えることにより飽和現象から脱飽和現象へ移行するものと結論づけられる。なおNbTaとNbTiの特性の違いはG-Lパラメータκの違いによるものと思われる。(4)の結果より、脱飽和現象の場合には欠陥を多く含む量子化磁束格子の構造が強い要素的ピン力で安定化されているものと考えられる。したがってピン止め特性の違いはピンが格子の欠陥構造を安定に保てるかどうかによって決定される。
教員採用の市場化をめぐる、大学・教育委員会・教員採用試験産業のダイナミクス

本研究は、教員採用システムを多角的に捉えることを目的としてスタートした。2年間の研究期間の中で、教員採用が市場化している傾向を、主として教育委員会へのヒアリング調査から明らかにした。第二次世界大戦後、教員養成と教員採用は、民主主義国家としての新たなシステムに基づいて策定された。しかし,現在の教員採用システムは、教員採用試験の透明性と公平性が強調されるシステムに変化している。このような「市場化」ともいえる動向は、結果として教師の自律性を失わせる状況につながっていくと思われる。本研究は、教員採用を多角的に捉えることを目的としてスタートした。まず、教員採用を、大学と試験予備校との関係性から考察した。現在、各大学が教員採用試験対策のための講座を設けたり、試験予備校が出張講義を行うといったような現状がある。また教員採用試験の出題問題には、大学の教職課程での学びが、反映された設問となっているとは言い難い。これは、教職課程の学びだけでは採用試験に合格することができないという現状を示している。また、各教育委員会も、学生の学力低下論を後押しにして、試験予備校の対策講座を歓迎しているといった場合もある。次に、各教育委員会に行ったヒアリングからは、採用にかかわる教育委員会の業務の多忙化および、習慣化した作業の現状が明らかになった。すなわち、教員採用の実務担当者は、滞りなく採用試験を実施するために一年を通して奔走することになり、教員採用現場での課題を教育委員会に報告することはできたとしても、その報告が制度を根本的に問い直すきっかけにはなっていないということがわかった。以上からは、教員採用の市場化といった傾向が指摘できると思われる。この市場化が進んだ場合には「どのような教師を選考するか」といった理念的側面よりも、「教員不足をどのように補うか」、「世論が納得できる採用方法は何か」といった実際的側面が強調されることとなり、教員採用の目的と「選考」という方法がかみ合わないといった結果をもたらすと思われる。つまり、教員採用システムは、各教育委員会が主導する実際的側面にのみ規定される制度になると思われる。以上の研究成果は、教育学会、教育社会学会、教師教育学会で発表した。また、最終年度には、今後研究を比較的な側面から実施することを目的に、韓国の教員採用の現状についてもヒアリングを実施した。本研究グループは「教員採用」の総合的な研究を企て、今日の教員採用に関わる「教育委員会」「大学」「教員採用試験産業」のダイナミクスを捉えることを目的とし研究を行っている。平成23年度は主として「教育委員会」の実態調査と分析を行った。まず教員採用試験の動向を整理するために、各自治体が実施する採用試験の量的動向を整理した。通常採用試験においては、受験倍率が採用の動向を把握する際の基準となる。しかし本研究グループでは、「採用規模」の多寡もまた「教員採用試験」の方針及び内容に影響を与えるという仮説をたて、「採用規模」の大きな自治体の教育委員会を抽出しヒアリング調査を計画した。結果として8つの自治体の教育委員会の採用担当者へのヒアリング調査を行うことができた。このヒアリング調査からは、教員採用の現場では教育公務員特例法に規定されている「選考」が意識されておらず、教員採用を「試験」として捉え実施しているという側面が明らかになった。また教員採用を担当する職員の人数の少なさや、採用スケジュールの過密さからは、教員採用の現場では、「選考」の意義のもとに「採用試験」を振り返るといった作業ができにくい構造にあることがわかった。これらのヒアリング結果とその分析については、第21回日本教師教育学会(福井大学)及び第63回日本教育社会学会(お茶の水女子大学)で発表を行った。さらに有識者を招いて、学会発表の内容に意見を伺う機会をもった。また各自治体及び政令指定都市の「採用候補者選考試験実施要項」を収集しその分析を行った。この実施要項からも「選考」が「試験」として捉えられているという傾向が導き出された。なお、上記の調査研究に関しては12回の研究会を開催し、ヒアリング調査の計画から実施方法まですべてを各メンバーが把握できるようにした。また調査結果の分析も共同で行い、本研究の進捗状況は共有されている。交付申請書の「平成23年度研究実施計画」には、主として教育委員会の実態調査と分析を中心に研究を進めることが記されている。「研究実績」でも報告したように、平成23年度は、当初計画していた教育委員会の採用担当者へのヒアリングを行うことができた。また「実施計画」で示したように、これらの結果については、第21回日本教師教育学会(福井大学)及び第63回日本教育社会学会(お茶の水女子大学)で発表を行っている。さらに現在、各自治体が受験者向けに配布している「教員採用候補者選考試験実施要項」を収集し分析を行っている。この分析結果については、今年度実施したヒアリング調査の結果と合わせて学会発表を行う予定である。

以上のことから、今年度の研究の中心であった教育委員会の実態調査と分析については、おおむね順調に進めることができたといえる。課題としては、ヒアリング調査をもう少し多く実施する予定であったが、それが出来なかった点である。その理由として、各教育委員会の教員採用の現場は非常に過密なスケジュールで動いており、また採用試験の前後では、担当者との連絡がとりにくいこともあって、ヒアリングを承諾する教育委員会が限られてしまったことが挙げられる。しかしこのような採用の現場の実状は、実際に調査を行うことで知り得た事柄でもあるため、予見することは難しかった。また、有識者からの意見を伺う機会を多く設けたかったが、ヒアリングの日程を優先させたため、日程が合わず実施することができなかった。「旅費」及び「謝金」の使用が「使用計画」よりも少額になったのは、このためである。これら課題については、本研究グループのメンバーで行っている研究会において改善方法を随時検討している。平成24年度には、ヒアリング調査は続行させるため、これらの改善方法を踏まえ実施する予定である。平成24年度は、これまで自発的に行ってきた研究成果と、平成23年度の研究成果に考察を加え、本研究の総括を行う。本研究の課題名は「教員採用の市場化をめぐる、大学・教育委員会、教員採用試験産業のダイナミクス」である。以下、(1)「大学」、(2)「教育委員会」、(3)「教員採用試験産業」のそれぞれについて、研究の推進方策を示す。(1)大学:大学における「養成」が、現在の「教員採用システム」主導で行われている実態を明確にし、「養成」「採用」「研修」のサイクルが「理念」よりも市場原理を軸に展開していることを明らかにする。(2)教育委員会:各自治体の教育委員会に行ったヒアリング調査の結果と、実施されている「採用試験」の実態を踏まえ、教育委員会が「採用」を担当することに関する課題を明らかにする。(3)教員採用試験産業:現在の「教員採用システム」には、「教員採用試験産業」が大きくかかわり、その役割が大きくなっている。キャリア教育の一環として教員採用試験産業に頼る「大学」だけではなく、採用試験の「問題作成」を「試験産業」に頼る教育委員会もある。このように、「教員採用試験産業」が「教員採用システム」に果たす役割を明らかにする。これら(1)(3)のダイナミクスを捉えることは、教育公務員特例法第11条に規定された「選考」の意義を再考することにもつながる。なお、本研究では、公立学校の教員採用に焦点を当て行ってきたのであるが、研究を続ける中で、私立学校の教員採用及び海外の教員採用の実態にも関心が生まれた。したがって、平成24年度の研究において、公立学校教員の研究を終えたのちには、視点を私立学校の教員採用及び海外の教員採用にも広げ、研究を推進する予定である。平成24年度は、補助事業期間の最終年度である。本研究の成果をまとめた報告書を作成するための費用を200,000円とした(「その他」に計上する)。平成23年度に行った各自治体の教育委員会へのヒアリング調査を続行するため、「旅費」を600,000円使用する。
橋梁スラブの衝撃応答に伴う衝撃音の伝播特性に関する基礎的研究

本研究では、平成13年度平成14年度の2ヵ年にわたり、衝突を受ける橋梁スラブの衝撃応答に伴う衝撃音の伝播特性について、実験的および解析的に検討を行い、以下のような研究成果を挙げている。これらの内容の一部は、学会誌等に発表している。(a)球体の衝突を受ける平板から生ずる衝撃音の発生機構と音響特性平成13年度には、平板の衝撃応答解析から、衝撃応答の発生機構と曲げ波の伝播特性について明らかにしてきた。また、平成14年度は、音響実験により、衝突球を受ける平板から発生する衝撃音の発生機構につて明らかにしている。衝突音は、衝突球の接触に伴う板の局所変形に関係する初期パルス音、曲げ波の伝播領域の音と残留音(減衰自由音)から構成されている。衝撃パルス音は、平面波の性状を示し、平板の速度応答と相関性が強い。一方、残留音は平板の振動特性と関係し、周波数スペクトル解析から求めた残留音の卓越周波数は、平板の振動数と非常に良く一致している。比較のために、平板の加速波形から求めた振動スペクトルの卓越周波数と比較してみたが、非常に良く一致する結果を得ている。この研究成果は、衝撃音の計測より、平板の振動特性がかなりの精度で推定できることを裏付けている。(b)球体の衝突を受ける平板から生ずる衝撃音の音質評価法材種の異なる球体を衝突させた同一の平板から発生する衝撃音は、異なった音質に聞こえる。このような衝撃音の音質の相異を表す評価指標について検討し、定量的な衝撃音の音質評価法について提案している。ここでは、以下の3つの評価指標を適用する。(1)周波数スペクトルに現れる卓越周波数の分布特性、(2)周波数スペクトルの卓越周波数のピーク値を線形回帰分析して求められるスペクトルエンベロープの勾配(dB/kHz)および(3)周波数スペクトルの時間的変動を3次元的に可視化した周波数スペクトルグラム。これより、高域周波数のスペクトル構造に顕著な差が見られ、またスペクトルエンベロープの勾配を用いれば、平板や球体の材種の相異が定量的に識別できる。また、音響スペクトルグラムを用いれば、各周波数別にスペクトルの時間変動を表わすので、その分布性状や減衰性状から音質評価が可能であり、また、打音非破壊診断の定量的評価への応用が期待できる。本研究では、衝突を受ける橋梁スラブの衝撃応答に伴う衝撃音の伝播特性について、実験的および解析的に検討を行い、以下のような研究成果を挙げている。また、これらの内容の一部は、学会誌等に発表している。(a)球体の衝突を受ける平板から生ずる衝撃音の発生機構と音響特性精密騒音計と音響インテンシティメータを用いて、球体の衝突を受ける平板の衝突実験を行い、衝撃音は衝撃パルス音やパルス音に続く残留音として発生することを明らかにし、衝撃音の発生機構は、平板の材種(物性値)や周波数特性により、かなり異なった性状を示す。また、衝撃パルス音は、近接計測では平面波の性状を示すことも明らかにしている。さらに、衝撃音をスペクトル解析して求めた周波数と板の振動数との相関性が強く、衝撃音から、板の振動数が高い精度で推定できることを実験により確認した。

一方、音響インテンシテイメータを用いれば、球体の衝突を受ける板から発生する衝撃音の強さを表すインテンシティ分布が求められ、その分布特性は、板の振動モード形状に依存することを明らかにした。また、音響インテンシティ分布は、必ずしも音圧分布とは一致するとは限らないことも音響実験により確認している。(b)平板の衝撃応答の発生メカニズムと曲げ波伝播特性Herzの衝突理論とモーダル解析法を適用して、球体の衝突を受ける平板の衝撃応答解析を行い、衝突応答の発生メカニズムと曲げ波の伝播特性について検討を行った。これより、衝突中に発生するパルス応答、波動伝播に伴う応答や残留応答は、板の材種により、かなり異なった特性を示し、またパルス速度応答から求めた音圧値は、平面波の特徴を持つ衝撃パルス音と高い相関性が示されので、動的応答解析を適用すれば、衝突に伴う衝撃パルス音の大きさをある程度推定できることを明らかにしている.本研究では衝突を受ける橋梁スラブの衝撃応答に伴う衝撃音の伝播特性について、実験的及び解析的に検討を行い、以下の研究成果を得ている。(a)球体の衝突を受ける平板から生ずる衝撃音の発生機構と音響特性平成13年度には平板の衝撃応答解析から、衝撃応答の発生機構と曲げ波の伝播特性について明らかにした。平成14年度は、音響実験により、衝突球を受ける平板から発生する衝撃音の発生機構を明らかにしている。衝突音は、衝突球の接触に伴う板の局所変形に関係する初期パルス音、曲げ波の伝播領域の音と残留音から構成されている。衝撃パルス音は、平面波の性状を示し、平板の速度応答と相関性が強い。一方、残留音は平板の振動特性と関係し、周波数スペクトル解析から求めた残留音の卓越周波数は平板の振動数と一致しているので、衝撃音の計測から、平板の振動特性が推定できる。(b)球体の衝突を受ける平板から生ずる衝撃音の音質評価法材種の異なる球体を衝突させた同一の平板から発生する衝撃音は、異なった音質に聞こえる。このような衝撃音の音質の相異を表す評価指標を検討し、定量的な衝撃音の音質謂面法について提案している。(1)周波数スペクトルに現れる卓越周波数の分布特性(各周波数帯域での卓越周波数の数の相異)、(2)卓越周波数のピーク値を線形回帰分析から求めたスペクトルェンベロープの勾配(dB/kHz)及び(3)周波数スペクトルの時間的変動を3次元的に可視化した周波数スペクトルグラム。これより、高域のスペクトル構造に差が見られ、またスペクトルエンベロープの勾配を用いれば平板や球体の材種の相異が定量的に識別できる。また、各周波数別にスペクトルの時間変動に基づく減衰性状から音質の相異も評価できるので、非破壊検査の打音法の定量的評価に応用できる。
可変焦点大口径ホイルミラーの開発

本研究は、金属蒸着高分子膜を圧力および静電引力によって変形させることにより、大口径の非曲面ミラーを製作することを目的として行われた。最終的に口径70cmのミラーを製作するために、当初口径25cmのプロトモデルを試作して、基本的な特性を確認し、その後、ミラー口径70cmの試作機を製作、試験を行った。基礎的な検討事項から、実際の試作機の特性まで、箇条書にて簡潔に述べる。1.一様な厚さの膜が、半径方向に均一な力で予備張力を与えられた場合、膜に垂直な方向に一様な静電引力をかけると、膜の変形が放物面になることを理論的に求めた。2.曲面変形を行わせる前に、半径方向に予備張力をかけることで、製造過程で決められた高分子膜の分子配列に起因する非点収差を抑制することができた。3.ミラー内蔵電極にS【F_6】気体中で高電圧(<20kV)を印加して、曲面形成に成功した。この時、曲面形状は中心60%程度では、放物面を形成することが実験的に求められた。4.He-Neレーザーを30mの位置から拡散光で照射し、He-Neレーザー位置まで反射させて測定を行い、集光性能から球面鏡ではなく、非球面放物面鏡になったことが判明した。5.集光性能の精密計測はミラー口径の平行光を作る光学系がないので、困難である。しかし、短焦点(F10以下)においても明確な焦点像が巻則され、明らかに球面鏡の理論分解能を大きく上回ることが確認された。
複数外国語学習環境のためのオンライン学習センターの運営とデータベース構築の研究

この目的のために、NT主サーバー(Toby)とUnix補助サーバー(Noby)を立ち上げ、次のような学習/教育環境システムを開発し、授業で使用し、効果を上げることができた。(1)メイル・ウエブ・システムe-mailを使ってのファイル転送からホームページ自動作成を行うプログラムである。本研究で購入した主サーバーで稼動している。これは、学生のディレクトリを自動的に作成し、その中にファイルを取り込み、これをウエブのページに反映するものである。テキストだけでなく、画像、音声、映像ファイルも転送することができ、かつ削除することが可能である。(http://toby.rikkyo.ac.jp/mailweb/)(2)ウエブ・エクササイズ・システム外国語の予習と復習のために開発された、自動採点と自動学習記録を行うプログラムである。ドイツ語と英語の授業で利用され、これらの問題は公開され、一般にも利用されている。(http://toby.rikkyo.ac.jp/german/webx)(3)ウエブ・メイカー・システムメイル・ウエブ・システムを改良し、ホームページ上から直接ファイル転送を可能にし、ホームページの自動作成をするプログラムである。UnixサーバーのNoby上で稼動して、授業に利用されている。(http://toby.rikkyo.ac.jp)この目的のために、NT主サーバー(Toby)とUnix補助サーバー(Noby)を立ち上げ、次のような学習/教育環境システムを開発し、授業で使用し、効果を上げることができた。(http://toby.rikkyo.ac.jp)サーバーを導入しての多言語学習システム構築を目標としたプロジェクトである。ドイツ語、英語、中国語の学習支援のためのデータベース作成ためのファイルサーバーの運営を開始した。サーバーの選定は慎重に検討する必要があり、その結果インストール完了が1997年12月末になってしまった。プロジェクトを遅らせないために、既存のサーバーを借り、ホームページ上でできる語学練習用プログラムを開発し、このプログラムに載せるための英語の問題作成を行った。これは、学習者がインターネットの特定のホームページに行き、そこで選択肢方式の練習をおこなうものであり、学習時間、得点が自動的にホームページに表示させるものである。このシステムを使って英語クラスの教科書に基づく練習問題を作成し、授業で実際に使用した。その結果を1997年10月25日に会津大学での関東支部語学ラボラトリ-研究大会で発表した。今後はこのプログラムを今回導入したサーバーに移植し、他の言語でも同様の練習問題を展開する計画である。これに加えて、メイリングリストソフトをインストールし、運用を開始したので、次年度の授業で確実に使える見通しがついた。また、学生がタッチタイプを練習するためのソフトを購入し、学生にょるホームページ作成の準備を整えた。しかしドイツ語のウムラウトB(sz)表記の問題処理の処理と中国語入力については、今後の課題である。もう一つの大きな課題として、発音や聞き取りの練習を行うパソコンの音声面の技術的問題克服がある。例えば、ビデオ会議による教員の連絡については、CUSEEMEを導入して、池袋と新座間の教員の連絡を試みたが、回線スピードがあがらず、音声のやりとりが困難であることが判明した。次年次以降これらの問題を解決し、オンライン学習用教材を充実させる。研究初年度(1997年度)に英語授業で使用したオンライン・ドリル用プログラムを用いて、1998年度はドイツ語の練習問題を作成した。教科書の単元に合わせて-、ホームページ上で8ページ分で、前期授業の大体3分の2の分量に当たる。これを1998年6月2日のドイツ語の授業の中で用いて、その効果を検証した。学生の反応は前年度に行った英語の練習問題に対する反応と共通性が見られた。「楽しい」、「何度もやり直せてよい」、「学習内容の確認と文法事項、語彙の定着練習に最適」などの肯定的評価が多かった。その反面、「カタカナ表記の発音は正確ではないのでは」、「選択問題だけでなく、記述式の練習問題にした方が良い」などの改良に向けての意見もあった。こうした意見に基づき、ドイツ語の音声ファイルをサーバーに載せて、実際の音声を聞きながらのオンライン・ドリルを可能にすべく、音声データ作成のためのハードウエアとソフトウエアを充実し、音声や映像も用いられる練習問題作成の準備を始めた。このドイツ語Web Exerciseの実践については1998年11月のドイツ語研究会で口頭発表した。

また、この2年間の実践研究については、1998年6月にブルガリアで行われた国際学会において口頭発表するとともに、学会論文集に掲載した。ドイツ語は3月中には教科書の全単元用ドリルを作成する予定である。購入したサーバーを活用して行っている学生のホームページ作成については、e-mailを送付することよって、その内容をホームページ上に自動作成するシステムを98年1月21日から導入し、英語のクラスで実践を重ねており、現在までに、「ライティング」の授業で学生全員に個人のホームページを作成させたり、三重大学、台湾の成功大学のクラスでも実験的に使用してもらって、実践を積み重ねている。このシステムには、99年3月3日現在、8383件のアクセスがあり、学習支援・教育支援の面で実効性を発揮していることを示している。1)オンラインドリルのデータベース構築ドイツ語と英語のオンライン・ドリルを、本研究の初年度に購入したサーバーであるTobyのホームページ上に置き、授業に活用することができた。(http://toby.rikkyo.ac.jp/german/webx)ドイツ語については、入門段階から中級程度の文法事項についてほとんどすべて網羅して完成させた。このオンライン問題は、1999年7月初旬および9月初めに大学の1年次生と2年次生を対象に、授業で使用され、具体的な成果を得ることができた。この結果について、同年9月末には韓国独文学会主催のSorak-Symposium"Spracheund Kognition"で口頭発表を行った。2)MailWebによるホームページ作りの拡大メイルによるファイル転送からホームページを作るシステムを稼動し、学生のライティングの授業に役立てることができた。さらに、長島による新しい転送システムWebMakerが、補助サーバーであるNobyにインストールされ、授業で使われるようになった。(http://noby.rikkyo.ac.jp)この結果は、1999年10月1日に韓国ソウルで行われた第2回汎アジア英語教育学会で発表された。3)ウェブ上でE-mailを取り扱うためのソフトの導入ウェブ上からメイルが管理できるEmurlシステムをTobyに置き、コミュニティ福祉学部と観光学部の学生約1000人分のメイルの送受信に、本サーバーが利用され、この点においても、学習環境におけるサーバーを主体とした学習と教育支援体制の有効性が確認された。
りん光性有機金属元素ブロックを核とするデンドリマー型高分子電子材料の創製

本研究課題では、有機電子デバイスに資する発光材料の新規設計概念を提唱するために、りん光性有機金属錯体にp型およびn型半導体部位(すなわち、正孔輸送性および電子輸送性部位)を分離して配置した両極型りん光デンドリマーの創出と、その有機電界発光素子(以下、OLED)への応用を目的としている。以下の項目に示すように、平成28年度は主として、両極型りん光デンドリマーの創出と非ドープ型電界発光素子の高効率化について検討し、以下の成果を得た。1.ジピリドフェナジン(dppz)ー白金(II)ーフェニルアセチリド錯体を基盤骨格とする両極型りん光デンドリマーを用いた非ドープ型OLEDについて、その高効率化を目指した素子構造の改良について検討した。正孔輸送層と電子輸送層を発光層の陽極側と陰極側にそれぞれ挿入した素子を設計したところ、各層の直交溶媒を巧みに利用した溶液塗布法によって当該素子を作製することに成功し、キャリアバランスの改善によって外部量子効率を向上させることに成功した。2.トリスシクロメタル化イリジウム錯体を基盤とし、そのシクロメタル化配位子にカルバゾール系正孔輸送性デンドロンとホスフィンオキシド系電子輸送性デンドロンを導入した両極型りん光デンドリマーの合成に成功した。コア錯体部分がfacial構造の異性体は、正孔輸送性デンドロンと電子輸送性デンドロンが分離して配置されたヤヌス型構造を有することが分子モデリングから明らかとなった。当該デンドリマーを発光層に用い、積層構造を有する非ドープ型素子を溶液塗布法で作製することにも成功し、電圧印加によってコア錯体由来の青色電界発光が得られた。電子輸送性デンドロンをもたない参照デンドリマーを用いた素子との比較から、電子輸送性デンドロンの付与は外部量子効率の向上に寄与することがわかった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、有機電子デバイスに資する発光材料の新規設計概念を提唱するために、りん光性有機金属錯体にp型およびn型半導体部位を分離して配置した両極型りん光デンドリマーの創出と、その有機電界発光素子(OLED)、さらには単分子発光デバイスへの展開を目指している。平成27年度は、以下の項目に示すように、主にりん光デンドリマーの基盤骨格の構築と基礎物性評価を行った。1.ジピリドフェナジン(dppz)を基盤とする両極型りん光デンドリマーの母骨格として、カルバゾール系ホール輸送(p型)部位を導入したdppzー白金(II)-フェニルアセチリド錯体を合成した。当該錯体は溶液中で赤橙色発光を示すが、フェニルアセチリド配位子にp型部位を導入すると、ニート薄膜状態でも消光が抑制され、発光が確認された。また、当該錯体を単一発光層とするOLEDを作製したところ、光励起の場合と同様の赤橙色発光が観測され、発光層への電子輸送材料の添加によって素子性能が改善された。2.有機イリジウム錯体を基盤とする両極型りん光デンドリマーの母骨格として、アセチルアセトナート補助配位子の3位にホスフィンオキシド系電子輸送(n型)部位を導入した2-フェニルピリジナート系ビスシクロメタル化イリジウム錯体を合成した。当該錯体は溶液中で緑色発光を示し、また電気化学測定から、OLEDへの応用に適切なHOMO・LUMO準位を有することがわかった。さらに、当該錯体を発光ドーパントとして二重発光層からなるOLEDを作製し、効率的な緑色電界発光を得ることに成功した。本研究ではまた、カルバゾール系ホール輸送性デンドロンを導入した有機イリジウム錯体について、当該錯体を単一発光層とする積層型OLEDを溶液塗布法によって作製することに成功し、高効率な青色電界発光を得ることができた。平成27年度当初の予定として、両極型りん光デンドリマーの合成と基礎物性評価を掲げた。ジピリドフェナジン(dppz)を基盤とする両極型りん光デンドリマーについては、ホール輸送(p型)部位としてカルバゾール骨格を導入したdppzー白金(II)-フェニルアセチリド錯体を候補分子として得ることができた。当該錯体の発光特性やエキシマー・会合抑制能を評価し、固体薄膜状態での発光も確認した。さらには、平成28年度に予定していたOLEDの作製も前倒しで検討することができた。有機イリジウム錯体を核とする両極型デンドリマーについては、1,3-ジケトナート補助配位子に電子輸送部位を導入することに成功し、当該補助配位子を有するビスシクロメタル化イリジウム錯体をモデル分子として合成した。当該錯体の発光特性やHOMO・LUMO準位の評価については、滞りなく順調に終えることができた。一方、シクロメタル化配位子にホール輸送部位を、補助配位子に電子輸送部位をそれぞれ導入した両極型りん光デンドリマーの合成については、年度内に創出するには至らなかった。しかしながら、合成前駆体はすでに得ているので、研究計画の遅延は平成28年度で十分挽回可能である。

なお、ホール輸送部位および電子輸送部位のそれぞれを有するモデル錯体については、OLEDの作製と素子特性評価をすでに実施しており、キャリア輸送部位が有効に機能することを確認できたので、平成28年度に予定している両極型りん光デンドリマーを用いたOLED作製や単分子デバイスへの展開も迅速に評価することが可能である。以上の達成度を考慮すると、本研究は概ね予定通りの速度で進展していると考える。本研究課題では、有機電子デバイスに資する発光材料の新規設計概念を提唱するために、りん光性有機金属錯体にp型およびn型半導体部位(すなわち、正孔輸送性および電子輸送性部位)を分離して配置した両極型りん光デンドリマーの創出と、その有機電界発光素子(以下、OLED)への応用を目的としている。以下の項目に示すように、平成28年度は主として、両極型りん光デンドリマーの創出と非ドープ型電界発光素子の高効率化について検討し、以下の成果を得た。1.ジピリドフェナジン(dppz)ー白金(II)ーフェニルアセチリド錯体を基盤骨格とする両極型りん光デンドリマーを用いた非ドープ型OLEDについて、その高効率化を目指した素子構造の改良について検討した。正孔輸送層と電子輸送層を発光層の陽極側と陰極側にそれぞれ挿入した素子を設計したところ、各層の直交溶媒を巧みに利用した溶液塗布法によって当該素子を作製することに成功し、キャリアバランスの改善によって外部量子効率を向上させることに成功した。2.トリスシクロメタル化イリジウム錯体を基盤とし、そのシクロメタル化配位子にカルバゾール系正孔輸送性デンドロンとホスフィンオキシド系電子輸送性デンドロンを導入した両極型りん光デンドリマーの合成に成功した。コア錯体部分がfacial構造の異性体は、正孔輸送性デンドロンと電子輸送性デンドロンが分離して配置されたヤヌス型構造を有することが分子モデリングから明らかとなった。当該デンドリマーを発光層に用い、積層構造を有する非ドープ型素子を溶液塗布法で作製することにも成功し、電圧印加によってコア錯体由来の青色電界発光が得られた。電子輸送性デンドロンをもたない参照デンドリマーを用いた素子との比較から、電子輸送性デンドロンの付与は外部量子効率の向上に寄与することがわかった。平成28年度は、平成27年度に創出した両極型りん光デンドリマーについて、分子設計の修正を行いながら、OLEDの作製・評価と、電極表面上での分子配向制御について検討する。ジピリドフェナジン(dppz)を基盤とする両極型りん光デンドリマーについては、引き続き当該材料を単一発光層とするOLEDの作製と素子特性評価を行い、優れた発光効率が得られるように素子特性の最適化を行う。また、当該材料を用いて電界効果トランジスタを作製し、正孔および電子移動度を測定することで両極型半導体特性を評価する。以上のOLED特性や半導体特性の評価結果を分子設計にフィードバックし、OLEDの高効率化が達成できるように当該材料の分子構造の最適化を図る。有機イリジウム錯体を核とする両極型りん光デンドリマーについては、平成27年度で達成できなかった当該材料の合成を早期に完成させる。その上で、dppzを基盤とする両極型りん光デンドリマーの場合と同様、当該錯体についてOLED特性ならびに半導体特性を評価し、高効率OLEDを実現できるように当該材料の分子構造の最適化を図る。本研究課題ではさらに、単分子電子デバイスを指向して、両極型りん光デンドリマーを電極基盤上に配列させる技術について検討する。スピンコート法からLB法まで幅広く薄膜作製を試みる。作製した薄膜を走査型プローブ顕微鏡(SPM)などの表面解析装置によって分子配向を観察する。
植物オミックス・知識情報の統合解析による新種誕生の機構解明とデータベース構築

本研究は、大規模なオミックス情報と生物学的知識情報を統合解析するシステムズ・バイオロジーのアプローチから、種の維持や新たな異種ゲノム合一の機構に関わる遺伝子群を網羅的に探索し、植物新種誕生の原理を解明することを大きな目的とする。そこで、植物生殖に関わる遺伝子群をカタログ化するために、公開データベース上のオミックス・ビッグデータに対する大規模情報解析を展開し、得られた情報をデータベースに統合する。
タンパク質の基準振動解析データベースを利用した動的構造の比較研究

タンパク質立体構造の動的構造を明らかにするために、リゾチームの野生体と数多くの変異体(1数アミノ酸残基置換体)について、また、相同な(同じスーパーファミリーに属する)複数のタンパク質について基準振動解析を行い、その結果を相互に比較した。1,リゾチームにおいては、野生体から変異体への静的構造の変化と動的構造の変化(ここでは各アミノ酸残基のゆらぎの変化を指す)との間にはっきりとした相関はみられなかった。そこで、様々な変異体におけるゆらぎの変化を主成分分析することによって、アミノ酸置換が引き起こす基本的な変化を調べた。その結果、ドメイン運動の変化が個々のアミノ酸残基のゆらぎの変化の根底にあることがわかった。また、活性部位を構成する原子どうしのゆらぎの相関が弱まると活性が低くなる傾向にあることもわかった。2,相同なタンパク質問の比較では、まずそれらを立体構造アラインメントし、対応するアミノ酸残基のゆらぎを比較した。相同タンパク質では、Foldは基本的に同じであるものの、アミノ酸配列はときに大きく異なっており、また挿入や欠失もある。しかし、対応するアミノ酸残基のゆらぎの大きさは、αヘリックスやβ構造の領域では、一般に、定性的にも定量的にもよく一致していた。一方ループ領域では、本質的にゆらぎが大きく、その点では一致していたが、挿入や欠失の影響を庫接に受け、定量的には異なっていた。さらに動的なドメイン構造についても比較、検討した。立体構造上にドメインを色分けし、最適重ね合わせして表示してみると、共通性の高い、おそらくそのFoldの核となると考えられる領域が明確に浮かび上がってきた。こうした情報は、個々のタンパク質の観察だけでは得ることのできないものであり、多くのタンパク質について基準振動解析を行い、そのデータを蓄積したわれわれの研究で初めて得られた成果である。本研究は、基準振動解析の結果を、類似タンパク質間で比較し、共通点・相違点を明らかにすることで、動的構造を理解することを目的としている。本年度は、多くのアミノ酸置換体の立体構造がわかっている牛すい臓のトリブシン・インヒビター(BPTI)とヒト・リゾチームについてそれぞれ基準振動解析を行い、天然型と変異型の結果を比較・検討した。新しく得られた知見としては、静的構造(X線結晶構造の比較)の変化ではアミノ酸置換した部位周辺に構造変化が現れるのに対して、動的構造(基準振動解析で得られる、たとえば、各アミノ酸残基の揺らぎの大きさの比較)の変化は、必ずしも置換部位に現れるとは限らず(むしろまれ)、置換部位とは一見関係ない、ドメインとドメインの蝶番領域のような部位に現れる傾向があることがわかった。BPTIでは、アミノ醸置体が疎水コア周辺で行われたものが多く、それがドメイン間の相互作用に変化を与え、ドメイン間の相対運動を変化させていた。ドメインは比較的硬い構造なので、それ自身の揺らぎが変化するよりも、ドメインをつなぐ蝶番領域の揺らぎを変化させることでドメイン間の相対運動を変化させているようである。リゾチームについては、さらに多くの置換体データがあるので、統計的に解析して、より精密な議論ができるよう、現在その方法を開発中である。なお、今後基準振動解析が終了したタンパク質を、その構造の類似性によって整理していくことが不可欠であり、そのためのプログラム開発も行った。具体的には、構造分類で量もよく利用されるSCOPを使い、解析が終了したタンバク質と類似で、まだ解析が終了していないタンパク質を検索したり、分類のカテゴリーの中で、まだ解析が終了したタンパク質が一つもないものを検索したりする機能を備えたシステムを開発した。

基準振動解析計算の結果を収集し、それらを比較することから、タンパク質立体構造の動的性格を明らかにし、その構築原理に迫ることを目的として研究を進めているが、本年度は以下のことを行った。(1)基準振動解析計算を行い、その結果をデータベースProModeに登録した。対象としたタンパク質は、(1)全原子モデルの基準振動解析にとっては計算負荷の大きい250300アミノ酸残基のタンパク質、(2)Catalytic ResidueDatasetに登録された酵素(ただし300アミノ酸残基以下)、(3)立体構造分類データベースSCOPの各Foldレベルで、少なくとも1つのタンパク質がProModeに登録されることをめざして選定されたタンパク質。これにより、ProModeへの登録数は昨年度までの約1,200から1,500へと増加した。(2)ヒト・リゾチームは、系統的にアミノ酸置換が行われ、立体構造が解かれているものが100を越える。そこで、それらすべての基準振動解析を行い、比較することから、リゾチームの立体構造について検討した。特に主成分分析を用いた研究から、アミノ酸置換の動的構造への影響は、置換部位周辺よりも、リゾチームそのものがもつ大域的な動的性格(動的ドメイン構造のゆらぎなど)の変化に直接現れることがわかった。(3)Catalytic ResidueDatasetに登録された酵素について、基準振動解析から定義された動的ドメイン構造と活性部位との関連を調べた。その結果、ドメインとドメインの接触面に活性部位があり、ドメインの運動と密接に関わっていることなどがわかった。(4)SCOPのSuperFamilyレベルで複数のタンパク質の立体構造アラインメントを行い、基準振動解析から得られる原子位置のゆらぎ、二面角のゆらぎを比較するためのツールを開発した。結果については来年度検討する。タンパク質立体構造の動的構造を明らかにするために、リゾチームの野生体と数多くの変異体(1数アミノ酸残基置換体)について、また、相同な(同じスーパーファミリーに属する)複数のタンパク質について基準振動解析を行い、その結果を相互に比較した。1.リゾチームにおいては、野生体から変異体への静的構造の変化と動的構造の変化(ここでは各アミノ酸残基のゆらぎの変化を指す)との間にはっきりとした相関はみられなかった。そこで、様々な変異体におけるゆらぎの変化を主成分分析することによって、アミノ酸置換が引き起こす基本的な変化を調べた。その結果、ドメイン運動の変化が個々のアミノ酸残基のゆらぎの変化の根底にあることがわかった。また、活性部位を構成する原子どうしのゆらぎの相関が弱まると活性が低くなる傾向にあることもわかった。2.相同なタンパク質間の比較では、まずそれらを立体構造アラインメントし、対応するアミノ酸残基のゆらぎを比較した。相同タンパク質では、Foldは基本的に同じであるものの、アミノ酸配列はときに大きく異なっており、また挿入や欠失もある。しかし、対応するアミノ酸残基のゆらぎの大きさは、αヘリックスやβ構造の領域では、一般に、定性的にも定量的にもよく一致していた。一方ループ領域では、本質的にゆらぎが大きく、その点では一致していたが、挿入や欠失の影響を直接に受け、定量的には異なっていた。
免震建物の圧倒的に計算効率のよい多目的最適設計支援システムの開発

H30年度は,鉄筋コンクリート造免震建物を対象に多目的温度並列擬似焼きなまし法(Multi-Objective Temperature Parallel Simulated Annealing以下,MOTPSA)による最適設計システムのさらなる探索効率向上を検討した。多目的最適化の評価項目は,建物の層間変位と建物重量の2つである。具体的にはMOTPSAを中心に,これに多目的山登り法(MOHC)を組み合わせたシステムを構築した。すなわち,MOTPSA,MOTPSA+単一化MOHC,MOTPSA+MOHC,単一化MOHC,MOHC,SPEA2(遺伝的アルゴリズム)の6つの最適化手法を用いて規模の異なる2つの鉄筋コンクリート造免震建物を対象に解析をおこなった。その結果,実施例と同程度の性能を持つ個体を探索するのに必要な個体数は,SPEA2に比べて1030%程度となっていることがわかり,探索性能の向上が確認できた。なお,SPEA2による探査においては,性能目標を満足できない解しか得られないこともあった。最適解探索の効率がよく,かつパレート解が比較的広く分布している探査方法は,MOTPSA+単一化MOHCの方法である。これは,免震建物として成立するための制約条件を満たすまで単一化MOHCにより探索を実施し,制約条件を満たした後にMOTPSAを実施する方法である。単一化MOHCとは,2つの評価項目を重みをつけて,評価値を単一目的化したものである。さらに鉄骨造免震建物を対象に多目的タブー探索による最適設計のプログラムも整備した。得られた成果は,日本建築学会の北陸支部大会に投稿した。一方で,鉄筋コンクリート造建物について,多目的タブー探索によるシステムの性能向上が十分にできなかったので,「やや遅れている」と評価した。令和元年度は,鉄筋コンクリート造免震建物の多目的タブー探索による最適設計の性能をあげることを進める。鉄筋コンクリート免震構造物の上部構造の部材と免震装置選択の最適設計システムを焼き鈍し法により作成した。最適化手法として採用したのは多目的温度並列擬似焼きなまし法(Multi-objective Temperature Parallel Simulated Annealing,以下MOTPSAと表記)であり,以下を目的とした。(1)制約条件を満足したうえで,上部構造の層間変形角を小さくする設計解と骨組重量を小さくする設計解を含むパレート最適解集合を探索すること。(2)MOTPSAを用いることで従来の手法よりも少ない探索個体数で優れた解の探索を行うこと。作成した最適設計システムを用いて6層4x1スパンの免震建物の最適化を実施した。その結果,本研究で作成した最適設計システムを用いて設計された建物は実施例より小さいにもかかわらず,小さな断面の柱・はりからできているにもかかわらず,地震時の建物変形は小さいことを確認した。さらに,遺伝的アルゴリズムのひとつであるSPEA2を用いた最適設計システムとの性能を比較した。MOTPSAとSPEA2それぞれ最も早く評価値が実施例を上回ったものを比較するとそのタイミングは、層間変形角に関してはMOTPSAでは1400個体、SPEA2では2200個体、建物重量に関しては、MOTPSAで8000個体、SPEA2で13000個体とどちらの評価値においてもMOTPSAがSPEA2の約6割の個体数で探索をすることができることがわかった。また,タブーサーチを用いた鉄骨造免震建物と鉄筋コンクリート造免震建物の最適設計システムを構築した。このシステムの性能をあげるための検討を平成30年度に実施予定である。当初の計画では,タブーサーチによる最適設計システムの構築であったので,この手法を利用した鉄筋コンクリート構造免震建物と鉄骨造免震建物の最適設計支援システムを構築した。さらに,多目的焼き鈍し法による最適システムも構築した。多目的焼き鈍し法による最適システムの性能向上は順調に進み,その性能は従来の遺伝的アルゴリズムと比較すると計算回数が60%程度で同等以上の性能を持つ設計解を見つけることができている。一方,タブーサーチによる最適設計システムの性能は,従来の遺伝的アルゴリズムと同等程度であり,より少ない計算回数でよりよい性能の解を得るための方法を検討中である。よって,おおむね順調に進展していると判断した。

単一化MOHCとは,2つの評価項目を重みをつけて,評価値を単一目的化したものである。さらに鉄骨造免震建物を対象に多目的タブー探索による最適設計のプログラムも整備した。得られた成果は,日本建築学会の北陸支部大会に投稿した。一方で,鉄筋コンクリート造建物について,多目的タブー探索によるシステムの性能向上が十分にできなかったので,「やや遅れている」と評価した。平成30年度は,多目的タブーサーチを用いた最適設計システムの性能向上を中心に研究を進める予定である。最適設計システムの性能を向上させるためには,最適化の過程で使用する様々なパラメータを用いて試行錯誤する必要がある。調整が必要なパラメータは,次世代に作成する近傍解の数,近傍解作成時に変更する部材数,次世代の親となる解の選択基準,タブーリストの保存期間など多数におよぶ。さらに,昨年度作成した多目的焼き鈍し法を適用する建物の例を増やして,最適システムの性能を確認する予定である。令和元年度は,鉄筋コンクリート造免震建物の多目的タブー探索による最適設計の性能をあげることを進める。購入を計画していた数値計算ライブラリーが研究で使用している計算環境(OSやコンパイラー)とあわないため,購入できなかった。代替え措置としてフリーの計算環境を整え,数値計算ライブラリーもフリーのものを導入した。平成30年度は最適化手法の適応性と性能向上が必要なため,高速の計算機の導入とデータ整理の人件費に使用する計画である。初年度に購入予定していた数値計算ライブラリーが,現在使用している計算環境では使用できないため,フリーのライブラリーを用いることにより,次年度使用額が残っている。次年度使用額は平成31年度請求額と合わせて、消耗品費に使用する予定である。
産褥期の乳房緊満に対するキャベツ葉湿布の冷却効果に関する検証

乳房緊満に対するキャベツ葉湿布の冷却効果について検証することを目的に、キャベツ葉を用いて、同意を得られた20歳代非妊娠成人女性34名、褥婦3名を対象にキャベツ葉冷湿布実験を行い、湿布剤貼付部位の温度、血流測定を行った。非妊娠女性のキャベツ葉冷湿布では皮膚表面平均温度は5分後に1.3°C下降し、15分後まで有意に下降した。30分後から皮膚表面平均温度は上昇傾向が認められた。褥婦の場合、キャベツ葉冷湿布5分後にいずれも急速に皮膚表面温度が下降し、1025分後より徐々に上昇した。乳房例では冷湿布開始時に血流が低値であったが、徐々に血流の増加が認められた。キャベツ葉冷湿布は緩徐な冷却効果が示唆された。産褥23日に発症する乳房緊満に対するキャベツ葉湿布の冷却効果について明らかにすることを目的として、平成25年度は研究協力に同意を得られた20歳代非妊娠成人女性15名を対象に、冷却した生のキャベツ葉を用いて、冷湿布実験を行った。実験は、キャベツ葉を左前腕内側部に貼付し、貼付部位の表面温度・腋窩温度・鼓膜温度を1分後、5分後、以後5分ごとに60分間測定した。冷湿布剤貼付部位の温度測定にはサーミスター(芝浦MODERU MGA-III)を用い、腋窩温度測定にはテルモ体温計予測式C202を用いた。鼓膜温度測定にはオムロン耳式体温計MC510を用いた。対照冷湿布剤として、レタス葉・濡らしたフェイスタオルを用いて、キャベツ葉冷湿布同様に実験を行った。各湿布剤の冷湿布実験は、実験と実験の間は30分以上間隔を開けて、前の冷湿布剤の影響がないように行った。キャベツ葉貼付部位の温度平均値は5分後に約1°C下降したが、キャベツ葉湿布前に比し有意差は認められなかった。レタス葉も貼付5分後に約1°C下降したが貼付前に比し有意差は認められず、60分後に温度上昇が認められた。濡らしたフェイスタオルは5分後に約7°Cの下降が認められ、貼付前に比し有意に下降していた。フェイスタオルは10分後に貼付部位の温度の上昇が認められ、60分後には5分前に比し約5°C上昇した。腋窩温度、鼓膜温度は60分後まで、いずれの湿布剤にも変化が認められなかった。産褥23日に発症する乳房緊満に対するキャベツ葉湿布の冷却効果について明らかにすることを目的として、冷却した生のキャベツ葉を用いて、冷湿布実験を行った。対象は研究協力に同意を得られた20歳代非妊娠成人女性とした。実験は、キャベツ葉を左前腕内側部に貼付し、貼付部位の皮膚表面温度・腋窩温度・鼓膜温度を1分後、5分後、以後5分ごとに60分間測定した。また、同時に冷湿布剤貼付部位の血流を測定した。血流測定はレーザードップラー(アドバンス製、ALF21D)を用いて測定した。対照冷湿布剤として、レタス葉・濡らしたフェイスタオルを用いた。対照湿布剤の冷湿布実験は、キャベツ葉湿布同様に行い、キャベツ葉、レタス葉、濡らしたフェイスタオルの順とした。各湿布剤の冷湿布実験は、前の影響がないように、30分以上間隔を開けて行った。キャベツ葉貼付部位の温度は1分後より下降し、60分後の平均温度は貼付前に比し1.0°C下降が認められた。レタス葉は60分後に貼付部位の温度下降が認められたが、濡らしたフェイスタオルは60分後に貼付部位の温度の上昇が認められた。このことから、キャベツ葉の冷却効果が示唆された。【目的】産褥23日に発症する乳房緊満に対するキャベツ葉湿布の冷却効果について検証することを目的に、キャベツ葉を用いて、同意を得られた20歳代非妊娠成人女性34名、褥婦3名を対象に冷湿布実験を行った。【方法】