hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
山地流域に形成される雲霧帯の時空間分布に着目した森林群集の成立維持機構の解明

新潟県大佐渡山地において,雲霧の形成高度に着目した森林群集の分布と土壌環境との関係を明らかにする調査を行い,次のことが明らかとなった。暖候期に観測した霧は,山麓で凝結が始まり,日中時間帯に卓越する海風によって,短時間で発達しながら山腹斜面を駆け上がる上昇霧であった。山腹上部から稜線まで広がるスギ天然林内では,頻繁に発生する霧が林床での蒸発現象の抑制因子となっていた。また,林床に負荷される海塩濃度の変動幅は他の高度に比べて小さく,林内の化学的環境は安定していた。霧が頻繁に発生することが確認されている新潟県大佐渡山地を対象として,当該地域に発生する雲霧帯の時空間的分布の変動,森林内の熱収支・水収支特性に着目して,雲霧常襲地に成立する森林群集の成立・維持機構を明らかにすることを目的とする研究を行った。昨年度の観測より,大佐渡山地の稜線に位置する関越(標高700m)において,暖候期(6月10月)の日中時間帯(4:0019:00)に発生する霧の出現頻度をインターバルカメラを用いて長期撮影したところ,霧は観測期間の約6070%に当たる日で出現することが明らかになった。今年度は霧の動態に着目し,同一流域内の標高の異なる3地点(170m,600m,700m)において霧の出現率を調べたところ,標高によって霧の出現率に明瞭な違いが認められ,標高が増すほど霧の出現率が高かった。霧の成因を明らかにするため,現地集中観測,気象データから検討を行ったところ,当該流域に発生する多くの霧は,麓の湿った空気塊が山腹斜面に沿って上昇する際に凝結する上昇霧であることが判明した。また,霧発生時の気象状況について,大気の鉛直安定度,持ち上げ凝結高度(LCL)から検討したところ,関越での霧出現日の大気は,多くの場合,条件付き不安定状態にあり,この大気の強制上昇や不安的化には日中時間帯に卓越する海風が寄与していることが推察された。稜線に成立するスギ林内の土壌環境に及ぼす霧の影響評価のため,昨年に引き続き,蒸発に伴う土壌表層の重量変化の測定及び熱収支観測を2012年8月14日18日にかけて実施した。その結果,土壌表層では霧の有無に関わらず蒸発が起こり,霧発生時の蒸発量は非発生時に比べて減少する傾向が認められた。これは,霧がスギ林土壌の安定的な水分環境の維持に貢献していることを意味している。2011年度は,雲霧帯の存在が確認されている新潟県大佐渡北部において,異なる標高での霧の発生状況を長期観測し,流域に発生する霧の時空間分布を明らかにすることと,霧の発生が森林内の熱収支,水収支に与える影響評価を行うことを目的として,以下の項目について現地観測を行った。1.流域に発生する霧の時空間分布を評価するため,標高の異なる3地点にインターバルカメラを設置し,2011年5月から10月にかけて長期画像撮影を行った。大佐渡山地北部の稜線部に位置する関越(標高750m)での霧の発生割合は,6月から10月にかけた約5ヶ月間のうち約65%の日で霧が観測され,特に67月の霧日数が多かった。一方,時間別にみるとほぼ一定となり,どの時間でも発生しうることがわかった。2.稜線付近に分布するスギ原生林内において,霧の発生と林床面蒸発量との関係について評価するため,2011年9月に約5日間の集中観測を実施し,現地の非かく乱土壌を詰めた容器を林床に設置し,その重量を定期的に計測することで土壌水分変化量を算出した。また,森林構造の指標として開空率を測定し,土壌水分変化量の空間的ばらつきを森林構造との関係から評価した。その結果,霧発生時には蒸発量も小さく,場所による蒸発量のばらつきも小さくなる傾向を示した。一方,霧非発生時の林床面蒸発量は霧発生時に比べて大きく,林冠の開空率が大きな場所ほど蒸発量も大きくなる傾向を示した。3.スギ原生林内において林床面蒸発量に寄与する熱収支特性を霧の発生との関連から評価するため,2011年9月に林内において放射収支計および微気象観測機器を設置し,10月まで各種観測を実施し基礎データを取得した。現在,林床面蒸発量の定量的評価に向けて検討を行っている段階である。大佐渡山地北部に発生する霧の発生状況については,当初の計画通りにインターバルカメラを用いた霧の観測と気象観測を長期間実施し,霧が形成される高度と気象環境との関係を解析する基礎データを得ることができた。また,スギ原生林内における土壌水分変化量に関する現地調査から,霧の有無,林冠構造の違いによる林床面蒸発量の抑制効果について興味深い結果が得られた。

一方,スギ原生林内における熱収支・水収支観測は,当初計画では現地アクセスが可能となる5月から実施する予定であったが,時間的制約により雲霧の発生頻度が低くなる9月より開始した。霧の多発期における観測データの取得が遅れがちであるが,全体としてはおおむね順調に進展していると評価できる。これまで現地で実施してきたモニタリング・フィールドワークについては,2012年度も引き続き実施し基礎的データの蓄積を行う。インターバルカメラを用いた霧の時空間分布については,当該流域における2009年,2010年の霧の発生状況と発生時の気象状況に関する過去のデータと照らし合わせながら,霧の発生プロセスについて今後解析する予定である。スギ原生林内における熱収支解析については,霧の多発期を含めて季節内変動が抽出できるように,2012年度は出来るだけ早い時期から森林内での熱収支,水収支観測を実施する予定である。また,観測サイトから500m離れた開地の自動気象観測ステーションのデータを用いて,森林内外での気象特性および熱収支特性について霧の発生との関係について解析を行う。スギ原生林内での土壌水分量の調査については,林分構造と林床面蒸発量の関係を統一的に把握するため,樹種,林分密度などの異なる林分での測定を実施していく必要があると考えられる。1.設備備品費:スギ林内における林内雨の観測体制を強化するため,転倒マス式雨量計(FieldPro TR525MM)とパルスデータロガー(Hioki LR5061)を新たに2セット追加購入し,現地に増設する。また,研究資料として研究分野に関連する図書(森林水文学,森林生態学,土壌学等)を購入する。2.消耗品:各種観測機器のバッテリー及び集中観測時に必要な消耗品を購入する。3.国内旅費:現地での定期観測(約2日間滞在,観測機器の設置,メンテナンスおよびデータ回収等のため,5月12月にかけて月1回現地に赴くことを想定),集中観測(約5日間滞在,69月,計3回),研究成果発表の旅費として使用する予定である。4.謝金及びその他の経費:現地調査補助のための謝金,データ通信費,論文投稿料,研究資料複写費として使用する予定である。
精神疾患の遺伝生物学的研究

我々は昭和29年以来、約40年にわたって各種精神疾患を遺伝生物学的立場(集団遺伝、家系調査、双生児研究を中心に)より追求し、長期間にわたり資料を蓄積してきた。今回これらの資料を基礎に、神経疾患の遺伝子座位の解明をめざして、分子遺伝学の手法を用いた相関研究を行った。その際、薬理学的、内分泌学的知見などから、神経疾患の発症に関与していると考えられる受容体やその近傍のいわゆる候補領域あるいは遺伝子をマーカーとした。さらにこれらの結果から、神経疾患の疾病学的分類を検討した。対象とした疾患は精神分裂病、感情障害、非定型精神病、アルコール症である。これらの疾患について、セロトニン受容体、ドパミン受容体、アドレナリン受容体、偽常染色体領域の多型性を示すDNAマーカーとの遺伝的相関(genetic association)を検討した。DNAマーカーの解析は、サザンブロットハイブリダイゼーションあるいはPCR法によってDNAを増幅しRELPを検出した。また、PCR-SSCP法や一部は直接塩基決定法も用いた。これらの解析によって得られた各マーカーの遺伝子型、遺伝子頻度を、患者群と健常対照群で比較した。その結果、精神分裂病については、セロトニン2A受容体遺伝子、感情障害はセロトニン1a受容体遺伝子ならびに偽常染色体領域のDXYS20、アルコール症は若年発症のみがドパミンD2受容体遺伝子との有意な相関を示した。非定型精神病はいずれのマーカーとも相関は見られなかった。これらの結果より、各疾患の間はもちろんの事、各疾患の中でも遺伝的に異種なものが含まれている可能性が示唆された。
ゲノムの再編の分子メカニズム-染色体欠失を中心に

研究実施計画にあるように、出芽酵母二倍体細胞を用いた染色体欠失検出系を作製し、染色体再編を生じた細胞を選択し、生じている染色体異常についてパルスフィールド電気泳動や定量的PCRを用いて解析した。また、定量的PCR法によって系統的かつ半自動的に染色体の欠失領域を同定する方法を確立した。これらの方法により得られた結果は以下の様になる。1.マーカー喪失を引き起こす変異5FOA耐性変異の発生頻度は1.7x10^4であり、その内、染色体喪失が約60%、相同染色分体交叉が約34%、染色体欠失を含むものが6.4%であった。点突然変異等のURA3マーカー内の変異は約500クローンの解析では全く認められなかった。2.染色体欠失の分類URA3マーカーとその挿入領域の近傍が失われていることを染色体欠失の指標としたが、パルスフィールド電気泳動とサザンブロッティングで観察される第III染色体(部分を持つ染色体)の大きさは様々で、本来の第III染色体よりも大きなものも存在した。ここで同一染色体内の欠失と考えられるものはその内約30%で、PCRによりMATaとHMR座間の相同組換えによる94kbの欠失と確認した。第III染色体右腕末端領域まで失っている欠失については、欠失領域の同定の結果などと考え合わせ、相同染色体を含む他の染色分体との不等交叉や転座によると結論した。3.マーカーの挿入と染色体異常人工的に挿入したマーカーが引き起こす影響についても検討中である。挿入マーカーが飛び出した事による5FOA耐性を観ている可能性が低いことはマーカーとMATa座間の連鎖解析により確認した。一方、URA3マーカーが本来存在している第V染色体では同様の解析で染色体喪失が約1/40となることは、マーカーの挿入により染色体脆弱部位が生じている可能性を示すとも考えられる。
高等動物の大きなタンデム反復配列内および近傍における組換え

遺伝子機能をもちながら超可変性を示すヒトゲノムの変動の機構および機能を研究する。まず、親子間で10%の変動をしめすRS447メガサテライトDNAは、体細胞では変動がみられないので生殖細胞とくに減数分裂期の非等価組換えによってコピー数が増減するという仮説を立てた。その検証のためにモデル動物系を確立した。調べた哺乳動物すべてにRS447メガサテライト相同配列が存在し、チャイニーズハムスター、ラットから相同クローンを得た。タンデムコピー数がそれぞれ75および10と推定された。遺伝子としてはやはり脱ユビキチン化酵素をコードしている。DUB-1、DUB-2などの相同配列がタンデムではなく散在しているマウスゲノムには直接ヒトRS447を導入したトランスジェニックマウスを確立し、数コピーから70コピーを越えるものまで12系統が得られた。チャイニーズハムスターおよびラットから独立なクローン3つずつを得て全配列を決定比較したところ、99.3%以上の相同性が種内では確認された。RS447はタンデム構造もふくめほとんどの哺乳動物種によく保存されていることから、哺乳動物の共通祖先はすでに存在していたことが示される。その種間の相同性はもっとも相同性の高いラットとマウスDUB2で67.5%である。このことは、ジーンコンバーションか非等価相同組換えによる協調進化機構があり、種内では配列を同一の方向に維持しつつ種間では放散していることが示唆される。また、類似の不安定なタンデムリピートとして、ヒトNAIP遺伝子のcDNAクローン(Yamamoto et al.,BBBRC 1999)およびミニブタハンチントン病遺伝子cDNAクローン(Matsuyama et al.,in preparation)も得て解析している。
力覚提示による衝突回避誘導とタイヤ力の飽和を考慮した減速・操舵による自動回避制御

本研究課題では,ドライバに早めの減速を促したうえで,ドライバとシステムが競合しないようなHaptic guidanceを実現しつつ,手動では衝突回避が困難となった場合には,タイヤ力の飽和を考慮した衝突回避の自動制御を行う衝突回避支援システムの構築を目指して,1)前方障害物に衝突しないように自車両が左右それぞれに避ける際に必要な横加速度である衝突回避横加速度の導出,2)タイヤ力の飽和を考慮した減速と操舵の組合せによる緊急時自動衝突回避制御則の導出,3)ドライバとシステムの競合解消を考慮したうえで衝突回避行動を促すハプティックガイダンスの構築を行った.(H27-1)衝突回避横加速度の導出:先行研究で提案した衝突回避減速度(DCA: Deceleration for Collision Avoidance)の算出法を参考にして,前方障害物に衝突しないために必要な左右それぞれの衝突回避横加速度(LACA: Lateral Acceleration for Collision Avoidance)の算出法を導出し,より小さな加速度となる方向を避けるべき方向として,その横加速度を生じさせるための操舵角を求めた.さらに,数値シミュレーションによりLACAの導出法の妥当性を検証した.これにより,次年度以降の運転支援システムならびに自動回避制御則で核となる指標が概ね完成したことになる.(H27-2)摩擦円を考慮した衝突回避制御則に関する検討:DCAとLACAの値と摩擦円の概念に基づいて,タイヤ力の飽和を考慮した,自動減速と自動操舵の組合せによる衝突回避制御則について検討を開始した.(H27-3) Haptic Shared Controlの調査:次年度以降,実施予定である「Haptic guidanceによる減速誘導ならび操舵誘導」に関連する研究として,デルフト工科大学のDavid Abbink准教授らが提唱しているHaptic Shared Controlについて,連携研究者である立命館大学・和田隆広教授,David Abbink准教授らと議論を行い,知見の提供を受けた.【研究実績の概要】に示した「(H27-2)摩擦円を考慮した衝突回避制御則に関する検討」は,本来ならば平成27年度中に完了する予定であったが,現時点では検討段階に留まっている.その代わりに,平成28年度に着手する「Haptic guidanceによる減速誘導ならびに操舵誘導」の準備として,【研究実績の概要】に示した「(H27-3) Haptic Shared Controlの調査」を行った.これらの状況を鑑みて,『(2)おおむね順調に進展している』と判断する.(H28-1)衝突回避横加速度の改良:先行研究で提案した前方障害物との衝突回避に必要な減速度(DCA: Deceleration for Collision Avoidance)の算出法を参考にして,前方障害物に衝突しないように,自車両が左右それぞれに避けるために必要な横加速度である衝突回避横加速度(LACA: Lateral Acceleration for Collision Avoidance)を平成27年度に導出したが,その導出過程において,実際の運転環境で用いる際に問題となる点が見つかったために,計算法の改良を行った.(H28-2)摩擦円を考慮した衝突回避制御則の有効性検証:衝突回避減速度(DCA)と衝突回避横加速度(LACA)の値を用いて,タイヤ力の飽和を考慮した緊急時の自動衝突回避制御則を導出し,数値シミュレーションによって,その有効性を示した.さらに,自動衝突回避制御則をドライビングシミュレータ上に実装し,被験者実験によって,1)システムなしの手動操舵時には衝突が生じうる危険な状況においても,提案システムを用いることで衝突回避できる,2)システムの受容性は概ね高い,ことなどを確認した.しかしながら,システムが衝突回避操作に自動介入することに対して,一部の実験参加者から,介入タイミングの違和感や,システムが行う急な回避行動の危険性が指摘された.(H28-3)Haptic guidanceによる減速誘導ならびに操舵誘導の検討:上述の自動衝突回避制御則の問題点を解決するためには,手動操作→手動・自動混在操作(Shared control) →自動操作といった遷移過程におけるスムーズな権限委譲と,なるべく手動操作状態に留まるようにドライバの安全な運転行動を促すシステムが必要となる.そこで,安全な状態からやや危険な状態になった際に,ドライバに対して減速または横方向への操舵を誘導する支援システムについて,プロトタイプの構築を開始した.【9.研究実績の概要】に示した「(H28-3)Haptic guidanceよる減速誘導ならびに操舵誘導の検討」は,本来ならば平成28年度後半に完了する予定であったが,現時点ではプロトタイプの構築に留まっている.しかしながら,平成29年度前半に予定していた「自動回避システムのDSへの実装と検証」については,前倒しで着手している.これらの状況を鑑みて,『(2)おおむね順調に進展している』と判断する.【平成29年度の研究成果】(H29-1) Indirect Haptic Shared Controlを実現するインタフェースの構築:Indirect Haptic Shared Control (I-HSC)を実現するための新しいインタフェースとして,左右上腕部を押す衝突回避操舵誘導機構と右大腿部下部を押す衝突回避減速誘導機構を有するハプティックシートを設計し,構築した.(H29-2) Haptic guidanceによる衝突回避操舵誘導システムの実装と検証:平成28年度に導出した衝突回避横加速度を用いて,前方障害物との衝突回避を誘導するためにステアリングホイールにトルク提示を行うDirect Haptic Shared Control (D-HSC)を提案し,ドライビングシミュレータ上に実装した.なお,本研究で提案するD-HSCには,連携研究者である和田隆広教授らが提案した,ドライバとシステムの競合解消手法を導入している.ドライビングシミュレータを用いた被験者

実験の結果より,自動衝突回避制御にD-HSCを付加することによって,自動衝突回避機能の作動回数を減少させるだけでなく,より安全な衝突回避行動となることが示された.しかしながら,システムによる自動衝突回避制御の介入が運転を阻害していると感じたり,ステアリングホイールに提示されるトルクの大きさに慌てる実験参加者がいた.【研究期間全体を通じた研究成果】平成27年度からの3年間を通じて,下記の研究成果が得られた.1)衝突回避横加速度の導出,2)タイヤ力の飽和を考慮した自動衝突回避制御則の導出,3) Haptic guidanceによる衝突回避操舵誘導システムの実装と検証.本研究課題では,ドライバに早めの減速を促したうえで,ドライバとシステムが競合しないようなHaptic guidanceを実現しつつ,手動では衝突回避が困難となった場合には,タイヤ力の飽和を考慮した衝突回避の自動制御を行う衝突回避支援システムの構築を目指して,1)前方障害物に衝突しないように自車両が左右それぞれに避ける際に必要な横加速度である衝突回避横加速度の導出,2)タイヤ力の飽和を考慮した減速と操舵の組合せによる緊急時自動衝突回避制御則の導出,3)ドライバとシステムの競合解消を考慮したうえで衝突回避行動を促すハプティックガイダンスの構築を行った.【現在までの進捗状況】で述べたが,本来は平成27年度中に「摩擦円を考慮した衝突回避制御則の導出」を完了する予定であったが遅れている現状にある.そこで平成28年度前半に,この副課題に注力して研究を遂行する.その後,平成28年度中の研究実施計画に記載していた「Haptic guidanceによる減速誘導ならびに操舵誘導」に関する研究を進めていく.また,現時点では口頭発表ならびに論文投稿を行っていないので,平成28年度中にそれぞれ最低1件ずつ行う予定である.【11.現在までの進捗状況】で述べたが,本来は平成28年度後半に「Haptic guidanceよる減速誘導ならびに操舵誘導の検討」を完了する予定であったが,遅れている現状にある.そこで平成29年度前半はこの副課題に注力して研究を遂行する.その後,平成29年度後半には,先行研究で構築した運転技能評価システムとの統合を行うことで,ドライバ自身が安全な運転を行うように行動変容し,結果として,Haptic guidanceや自動回避システムがあまり作動しなくなることをドライビングシミュレータ実験により検証する.また,現時点では口頭発表を1件行っただけに留まっており,平成29年度中には口頭発表と論文投稿を最低2件ずつ行う予定である.人間機械系【現在までの進捗状況】で述べたが,本来は平成27年度中に「摩擦円を考慮した衝突回避制御則の導出」を完了する予定であったが遅れている現状にあり,そこで使用する予定であった予算が次年度使用額になっている.
多孔干渉板により制限された極小間隙内の沸騰熱伝達

多孔干渉板を用いた沸騰の実験を様相を観察しながら、干渉板の穴のピッチと穴径の関係、2種類の穴の組み合せの関係、隙間が沸騰曲線に及ぼす影響などを大気圧下で水とメチルアルコールについて考察しながら行なった。その結果、水では、同一径の穴があいている場合、ピッチが大きいとオーバーシュートを起こす傾向のあることがわかった。単一径の穴の場合は、ピッチ8.1mm、穴径2mmが低過熱度で最も性能のよいことがわかった。穴径を2種組み合せた場合は、オーバーシュートを起こさないという条件を加えると、穴径4mmと1mmの組み合せが最も良いことがわかった。さらに、隙間の影響も考慮すると穴径4mmピッチ14mmと穴径1mmピッチ8.1mmの組み合せで伝熱画との隙間0.12mmが最も性能が良かった。この諸元の干渉板はリエントラントキャビティを設けた高性能伝熱画に匹敵する小温度差で高い熱流束の得られることが明らかになった。メチルアルコールの場合、ピッチ7.7mm穴径1.5mmの単一穴径を設けた多孔干渉板の伝熱画との隙間を変化させた場合、隙間が小さいほど低過熱度で沸騰を開始し熱流束も高くなっている。さらに穴径を0.75mmと小さくした場合には、すきま0.05mmでは気泡が干渉板と伝熱画との間に充満してしまい気液交換がスムーズに行えず伝熱画にドライパッチが生じ熱流束は高くならない。しかし、穴径0.75mmでもピッチを3.85mmにしてやることで高い熱流束を低過熱度で得られるようになる。穴径1.5mmピッチ7.7mmの穴と穴径0.75mmピッチ3.55mmの穴を組み合せた場合、穴を組み合せたことによりスムーズな気液交換が得られしかも低過熱度域で高い熱流束が得られた。また、隙間0.05mmでは干渉板が過熱液層に入るために上記伝熱促進が得られると考えられる。熱集中型の銅製伝熱ブロックをつけた比較的広い面積の上向き水平伝熱面を製作し、平滑面のプール沸騰の実験を行い装置の妥当性を検討した。また、広い伝熱面への拡張を考慮して多孔干渉板と伝熱面とは全周密閉されており、気液交換は干渉板の穴を通してのみ行われるようにした。穴のピッチはテイラー不安定の臨界波長や最危険波長を参考に決定した。沸騰の様相を観察しながら、干渉板の穴のピッチと穴径の関係、2種類の穴の組み合わせの関係、隙間が沸騰曲線に及ぼす影響などを大気圧下の水のプール沸騰実験を行い検討し考察した。その結果、同一径の穴があいている場合、ピッチが大きいとオーバーシュートを起こす傾向にあることがわかった。単一径の穴の場合は、ピッチ8.1mm,穴径2mmが低過熱度で最も性能のよいことがわかった。穴径を2種組み合わせた場合は、オーバーシュートを起こさないという条件を加えると、穴径4mmと1mmの組み合わせが最もよいことがわかった。さらに、隙間の影響も考慮すると穴径4mmピッチ14mmと穴径1mmピッチ8.1mmの組み合わせで伝熱面との隙間0.12mmが最も性能が良かった。この諸元の干渉板はリエントラントキャビティを設けた高性能伝熱面に匹敵する小温度差で高い熱流束の得られることが明らかになった。

本年度は大気圧下の水の実験のみではあるが、沸騰を小温度差で大きい熱負荷変動にも対応した伝熱制御にも用いることが可能であることを明らかにした。メチルアルコール程度の表面張力を持った液体は、電子機器などの沸騰冷却を考慮した場合の非導電性液体のフロロカーボン等があげられるほか、冷凍機などへの応用も考えられる。また、表面張力が小さいことは、発生する気泡径も小さく、さらに伝熱面と液体との固液接触においても濡れやすいなど、水とは違った結果になると予想された。そこで、本年度は、前年度の供試液体を水で行った実験結果を参考にしながら、表面張力が大気圧飽和温度において水の約1/3のメチルアルコールを用いて前年度と同様の実験装置で研究を行った。その結果として以下のことが明らかとなった。(1)ピッチ7.7mm,穴径1.5mmの単一穴径を設けた多孔干渉板の伝熱面との隙間を変化させた場合、隙間が小さいほど低過熱度で沸騰を開始し熱流束も高くなっている。さらに穴径を0.75mmと小さくした場合には気泡が干渉板と伝熱面との間に充満してしまい気液交換がスムーズに行えず伝熱面にドライパッチが生じ熱流束は高くならない。しかし、穴径0.75mmでもピッチを3.85mmとしてやることにより高い熱流束を低過熱度で得られるようになる。(2)穴径1.5mm,ピッチ7.7mmの穴と穴径0.75mm,ピッチ3.85mmの穴を組み合わせた場合、穴を組み合わせたことによりスムーズな気液交換が得られしかも低過熱度域で高い熱流束が得られた。また、多孔干渉板が隙間0.05mmと伝熱面に近づくことは、伝熱面近傍に発生する過熱液層に干渉板が接触することとなり、干渉板の穴加工した部分などが気泡発生の核となることも低過熱度で沸騰を開始する一因であると考えられる。(3)メチルアルコールの場合は水と比較してオーバーシュート等もみられず安定した沸騰を示す。(4)表面張力が異なる液体でも多孔干渉板の穴径、ピッチ、隙間を変えることにより低過熱度で高熱流束が得られる。
新規マウス系統を用いた、高脂肪食誘発型糖尿病の原因遺伝子とその関連遺伝子群の解析

本研究では、独自に開発した2型糖尿病マウスであるSMXA-5系統を用いて、このマウスが保有する第2番染色体に存在する高脂肪食誘発性糖尿病の原因遺伝子を同定することを目的とした。この第2番染色体上の糖尿病遺伝子(T2dm2sa)を保有する染色体断片を正常マウス(SM/J系統)に組み込んだ糖尿病コンジェニック系統を作出して、この遺伝子の糖尿病発症作用を確認しながら、糖尿病遺伝子の存在する領域を狭めていった。そして、その狭められた領域内に存在する遺伝子の中から、候補遺伝子の選抜を進めた。実際には、マウス・ゲノム・データベースを活用して、限局した第2番染色体の5Mb領域内に存在する遺伝子から糖尿病に関与する可能性がある遺伝子群を抽出した。それらの遺伝子についてSMXA-5とSM/Jマウスの塩基配列を比較し、翻訳領域の塩基配列において両系統間でアミノ酸置換が起こる変異のある遺伝子を選抜した。この結果、Rapgef4 (Rap guanine nucleotide exchange factor4)を候補遺伝子として選抜した。糖尿病コンジェニック系統とSM/J系統で各組織でのRapgef4 mRNAレベルを測定した結果、両系統間でレベルに差は見られなかった。よって、Rapgef4の両系統間での変異がこの遺伝子の機能に変化をもたらし、糖尿病発症作用を発現していることの証明を進めることを計画している。(1)新たなサブコンジェニック系統作出と、その糖尿病判定による原因遺伝子の存在領域の絞り込み既に作出したコンジェニック系統から、さらに狭小化した第2番染色体SMXA-5マウス由来領域を持つサブコンジェニック系統を2種類作出した。さらに、遺伝子同定に適した系統の作出作業を継続している。作出したサブコンジェニック系統(6週齢、雄)を用いて、高脂肪食(30%ラード、20%カゼイン含有)を与えて10週間飼育した後、血糖値測定と耐糖能試験を行い、糖尿病発症の有無を判定した。その結果、SMXA-5マウスの第2番染色体のA/Jマウス由来領域の特定の5Mb領域に糖尿病遺伝子が存在することが明らかとなった。(2)絞り込んだ染色体領域内での糖尿病遺伝子の候補遺伝子の特定マウス・ゲノム・データベースを活用して、上記の5Mb領域内に存在する遺伝子から糖尿病に関与する可能性がある一つの遺伝子を抽出した。その遺伝子についてSMXA-5とSM/Jとの塩基配列を比較した結果、翻訳領域の塩基配列においてアミノ酸置換が起こる配列の違いは観察されていない。こ遺伝子の各組織でのmRNAレベルを糖尿病サブコンジェニック系統とSM/Jとの間で、比較検討している。(1)新たなサブコンジェニック系統作出と、その糖尿病判定による原因遺伝子の存在領域の絞り込み既に作出した糖尿病形質を発症するコンジェニック系統を元系統として、さらに狭小化(1015遺伝子を含む)したSMXA-5由来の第2番染色体領域を持つサブコンジェニック系統の作出を進めた結果、1系統を作出することができた。現在、この系統の糖尿病形質の発症の有無を確定するために充分な数のマウスを確保するために、この系統の繁殖交配を進めている。充分な繁殖交配の後に、このサブコンジェニック系統(6週齢、雄)に高脂肪食(30%ラード、20%カゼイン含有)を与えて10週間飼育した後、血糖値測定と耐糖能試験を行い、糖尿病発症の有無を判定する。この系統が糖尿病形質を発症すれば、糖尿病遺伝子は1015遺伝子までに絞り込まれ、同定が可能になると推定される。(2)絞り込んだ染色体領域内での候補遺伝子の特定マウス・ゲノム・データベースを活用して、今までに限局した染色体領域内に存在する遺伝子から糖尿病に関与する可能性がある遺伝子群の抽出を継続して行った。現在までの解析の結果、限局した領域には糖尿病の発症に明らかに関係することがわかっている遺伝子は見出せない。このことは、標的にしている糖尿病遺伝子は新規のものである可能性が非常に高いことを示している。

本研究では、独自に開発した2型糖尿病マウスであるSMXA-5系統を用いて、このマウスが保有する第2番染色体に存在する高脂肪食誘発性糖尿病の原因遺伝子を同定することを目的とした。この第2番染色体上の糖尿病遺伝子を保有する染色体断片を正常マウス(SM/J系統)に組み込んだ糖尿病コンジェニック系統を作出して、候補遺伝子の選抜を進めた。1コンジェニック系統の糖尿病形質の解析により絞り込んだ染色体領域内での候補遺伝子の特定マウス・ゲノム・データベースを活用して、限局した第2番染色体領域内に存在する遺伝子から糖尿病に関与する可能性がある遺伝子群を抽出した。それらの遺伝子についてSMXA-5とSM/Jマウスの塩基配列を比較し、翻訳領域の塩基配列において両系統間でアミノ酸置換が起こる変異のある遺伝子を選抜した。この結果、Rapgef4 (Rap guanine nucleotide exchange factor4)を候補遺伝子として選抜した。糖尿病コンジェニック系統とSM/J系統で各組織でのRapgef4 mRNAレベルを測定した結果、両系統間でレベルに差は見られなかった。よって、Rapgef4の両系統間での変異が、この遺伝子の機能に変化をもたらすことの証明を進めることを計画している。23年度が最終年度であるため、記入しない。
がん細胞接着・細胞運動を制御するTRPV 2チャネルのトラフィッキング機構

TRPV2チャネルが、さまざまながん細胞で発現していることを認めた。そこで、まずヒトの肉腫細胞株でTRPV2の機能検討をした。EGFなどの増殖因子刺激によりTRPV2が形質膜にトランスロケーションして、持続的なカルシウム上昇を認めた。さらに、EGF刺激によるカルシウム上昇は、TRPV2のノックダウンやTRPチャネル阻害剤により抑制された。また、PI-3キナーゼ依存的にTRPV2がトランスロケーションした。TRPV2は、細胞膜の細胞運動先端であるフィロポディア・ラメリポディア部位に局在し、その局在が増殖因子刺激によりダイナミックに変化するのを見いだした。さらに、細胞接着を制御する分子との検討では、TRPV2とβインテグリン、ビンキュリン、パキシリン等の細胞接着の構造と機能を制御するタンパク質と共局在することがわかった。そこで、接着斑における分子・およびその機能を可視化するプローブを作製して検討した。接着斑におけるビンキュリンのコンフォーメーション変化とビンキュリンの伸展感受センサーを作製・利用して検討すると、ビンキュリンのコンフォーメーション変化とTRPV2の局在の変化、さらにTRPV2による細胞内カルシウムがダイナミックに変化するのを見いだした。TRPV2により調節される細胞内カルシウムは、その細胞接着部における接着斑の崩壊に重要な機能を有することが示唆された。TRPV2のトラフィッキング機構は、細胞運動における細胞膜のリサイクリング機構と関連性が強いことが明らかになった。さまさまな癌細胞株におけるTRPV2チャネルの発現をRT-PCR法で検討したところ、ヒトの癌肉腫細胞株、メラノーマ細胞株、白血病細胞株、肝細胞癌細胞株にTRPV2が発現していることがわかった。そこでヒトの癌肉腫細胞株におけるTRPV2の機能を検討した。この細胞ではEGF、HGF、などの増殖因子刺激によりTRPV2がトランスロケーションして、持続的なカルシウム上昇を生じること。さらに、TRPV2をノックダウンするとEGF、HGF刺激によるカルシウム上昇が抑制されることがわかった。また、このヒトの癌肉腫細胞では、細胞運動においてフィロポディア・ラメリポディアが形成され、その際にPI-3キナーゼが重要な働きをしていることが報告されている。そこで、Akt(PKB)のPHドメンやGrp-1のPHドメンにGFPを付加したPI-3キナーゼの活性化するためのプローブを作製した。それをTRPV2-Strawberryと共発現させて、細胞膜におけるTRPV2の局在とPI-3キナーゼが活性化部位を可視化して検討した。それにより、PI3キナーゼの活性化とTRPV2との局在が、細胞の運動部で共局在することがわかった。さらに、この部位における細胞接着分子との検討では、TRPV2とβインテグリンがよく共局在することがわかった。インテグリンは、細胞表面で発現して、細胞接着機能を担うばかりでなく、細胞運動における膜のリサイクリングにおいても重要な機能を有していることが知られている。TRPV2も同様に効率よく細胞運動における細胞膜のリサイクリング機構によりその局在が調節されているものと考えられる。そのほかの細胞接着分子等との関連性については検討中である。woundhealingアッセイにおける細胞運動における検討では、TRPV2の発現をRNAiで発現を抑制したり、ルテニューム・レッドでTRPV2の機能を阻害すると癌細胞の細胞運動が抑制されることがわかった。さらに、癌細胞の浸潤に関連する特殊な細胞膜の構造であるインベドポディアにTRPV2が集積して局在することをあきらかにした。この部位においてCa^<2+>がどのような刺激に対してタイナミックに変化するのかを現在検討している。ヒトのある種類の癌細胞株にTRPV2が高発現していることがわかった。そこでヒトの癌肉腫細胞株におけるTRPV2の機能検討において、この細胞ではEGF、HGF、などの増殖因子刺激によりTRPV2がトランスロケーションして、持続的なカルシウム上昇が生じる。増殖因子刺激により細胞内カルシウムが上昇することが判明した。

また、このヒトの癌肉腫細胞では、細胞運動においてフィロポディア・ラメリポディアが形成されが、そこにTRPV2も局在する。また、さらに、細胞接着分子との検討ではTRPV2とβインテグリン、ビンキュリン、パキシリン等の細胞接着の構造と機能を制御するタンパク質と共局在することがわかった。インテグリンは、細胞表面で発現して、細胞接着機能を担うばかりでなく、細胞運動における膜のリサイクリングにおいても重要な機能を有していることが知られている。TRPV2も同様に効率よく細胞運動における細胞膜のリサイクリング機構によりその局在が調節されているものと考えられる。さらに、TRPV2は、その細胞接着部における、接着斑の崩壊に重要な機能を有することがわかりはじめた。そこで、接着斑における分子・およびその機能を可視化するプローブを作製して、この部位においてTRPV2の局在の変化とカルシウムがどのような刺激に対してタイナミックに変化するのかを現在検討している。ヒトのがん肉腫細胞株におけるTRPV2の機能検討において、EGF、HGF、などの増殖因子刺激によりTRPV2が細胞形質膜にトランスロケーションして、持続的なカルシウム上昇が生じること、さらに、TRPV2をノックダウンするとEGF、HGF刺激によるカルシウム上昇が抑制されることを前年の研究過程で明らかにしてきた。そして、さらにPI-3キナーゼ依存的にトランスロケーションすることを認めた。TRPV2は細胞運動先端であるフィロボディア・ラメリポディア部位にも局在し、その局在が増殖因子刺激によりダイナミックに変化するのを見いだした。細胞接着を制御する分子との検討では、TRPV2とβインテグリン、ビンキュリン、パキシリン等の細胞接着の構造と機能を制御するタンパク質と共局在することがわかった。そこで、接着斑における分子・およびその機能を可視化するプローブを作製して検討した。接着斑におけるビンキュリンのコンフォーメーション変化とビンキュリンの伸展感受センサーを作製・利用して検討すると、ビンキュリンのコンフォーメーション変化、ビンキュリンの伸展感受センサーの変化とTRPV2の局在の変化、さらにTRPV2による細胞内カルシウムがダイナミックに変化するのを見いだした。TRPV2は、細胞運動における細胞膜のリサイクリング機構によりその局在が調節されているものと考えられる。さらにTRPV2により調節される細胞内カルシウムは、その細胞接着部における接着斑の崩壊に重要な機能を有することが示唆された。
Dysetythropoiesis赤芽球の細胞分裂のモノクローナル抗体による研究

1.赤芽球のα-tubulin:臍帯血の単核球、およびcongenital erythropoietic anemia type III(CDA III)患児の末梢血単核球の低酸素培養によって得られる赤芽球のα-tubulinをモノクローナル抗体を用いて染色し、その細胞内分布を比較した。CDA III赤芽球では、細胞表面にみられる刺突起および棍棒状突起に、α-tubulinが多く存在することが、臍帯血由来の正常赤芽球と比較して目立つ特徴であった。また、細胞表面の点としてα-tubulinが証明されることもCDA III赤芽球にみられた。刺突起および細胞表面の点のα-tubulinは、細胞分裂後のintercellular bridgeの遺残物の可能性があるが、一方、細胞表面から樹枝状にα-tubulin陽性の糸状突起が出ているものもあり、顕微鏡映画によって観察されたCDA III赤芽球の盛んな細胞突起放出が、このようなα-tubulinに富む突起の多さとして観察されるものとなっていることが推測される。多核あるいは分葉核を持つCDA III赤芽球でのα-tubulinについては、とくに増量や分布の異常は証明されなかった。2.赤芽球のcyclin:低酸素培養によって得た正常およびCDA III赤芽球について、cyclinの1種であるproliferatingcell nuclear antigen(PCNA)をモノクローナル抗体を用い、propidium iodideとの二重染色でFACSを使って、DNA量、細胞周期との関連させて測定した。正常赤芽球では、PCNAは2C期で低値で、S期に入って漸増し、G_2(4C)期で最高となる。CDA III赤芽球では4C以上のDNA量の細胞が少数ながら存在するが、そのPCNA量はDNA量と平行して多い傾向が認められた。この所見の意義は、さらに検討を要する点である。計画では、さらに後天性のdyserythropoiesis赤芽球についても検討に進む予定であったが、panningによる赤芽球の単離方法等の検討に予期以上の時間を要したため、実施できなかった。1.研究方法の基礎的検討:HL-60細胞を用いて基礎条件を検討した。(1)免疫細胞化学蛍光抗体によって検出しようとする抗原の性質によっては、固定法により染色度が著しく異なることから、研究する抗原毎、細胞毎に至適の条件を求める必要があることが分った。tubulinについては、methanolによる固定が最適でHL-60、ヒト・リンパ球、赤芽球ともこれにより、よく染色された。cyclinについては、HL-60ではmethanol:acetone(1:1)混合液による固定で染色されたが、ヒト骨髄細胞では染色されず、固定法をさらに検討する必要がある。Propidium iodideによる核染色、DNA量測定はHL-60細胞については基礎条件の検討を終り、cyclinとの二重測定により、S期からG_2期にかけてのcyclinの増加を証明した。つぎはヒト赤芽球についての研究の準備中である。2.赤芽球についての研究Tubulinについては、抗ヒトα-tubulinモノクローナル抗体を用いてcongenital dyserythropoietic anemia type IIIの赤芽球を染色し検討したpreliminary resultsでは、tubulin陽性構造物は細胞質内を錯走する細繊維状にみとめられ、正常の赤芽球よりもやや多い傾向が認められるが、詳細はさらに検討を要する。

3.今後の計画histone,核の分裂にかかわるprotein kinaseであるp34^<cdc2>、核膜などに対するモノクローナル抗体によってさらにdyserythropoiesisの研究を行なう。CDA III赤芽球では、細胞表面にみられる刺突起および核棒状突起に、alpha-tubulinが多く存在することが、核帯血由来の正常赤芽球と比較して目立つ特徴であった。また、細胞表面の点としてalpha-tubulinが証明されることもCDA III赤芽球にみられた。刺突起および細胞表面の点のalpha-tubulinは、細胞分裂後のintercellular bridgeの遺残物の可能性があるが、一方、細胞表面から樹枝状にalpha-tubulin陽性の糸状突起が出ているものもあり、顕微鏡映画によって観察されたCDA III赤芽球の盛んな細胞突起放出が、このようなalpha-tubulinに富む突起の多さとして観察されるものとなっていることが推測される。多核あるいは分葉核を持つCDA III赤芽球でのalpha-tubulinについては、とくに増量や分布の異常は証明されなかった。2.赤芽球のcyclin:低酸素培養によって得た正常およびCDA III赤芽球について、cyclinの1種であるproliferatingcell nuclear antigen(PCNA)をモノクローナル抗体を用い、propidium iodideとの二重染色でFACSを使って、DNA量、、細胞周期との関連させて測定した。正常赤芽球では、PCNAは2C期で低値で、S期に入つて漸増し、G_2(4C)期で最高となる。CDA III赤芽球では4C以上のDNA量の細胞が少数などから存在するが、そのPCNA量はDNA量と平行して多い傾向が認められた。この所見の意義は、さらに検討を要する点である。計画では、さらに後天性のdyserythropoeiesis赤芽球についても検討に進む予定であったが、panningによる赤芽球の単離方法等の検討に予期以上の時間を要したため、実施できなかった。
那覇市における土地利用パターンと産業立地とのかかわり

本研究は,那覇市における都市的土地利用パターンを明らかにすることによって,これが産業立地にどのように影響しているかを考察するものである。特に,人口規模,歴史的慣性の異なる福岡市との比較を行うことによってこの点を明確にしようとした。その結果は以下の通りである。1.メッシュ単位による那覇市の土地利用の用途別比率の分布特性を分析した。まず,都心部においては,商業・業務系の用途は高いものの,この卓越は小地域に限られ,しかも他用途との混在性が高い。これは,福岡市における都心周辺部内帯における土地利用パターンと類似したものである。次に,都心部では,本来都心化現象の著しい内帯においても店舗併用の住宅や集合住宅の立地が著しく,卓越地区が広範囲に及んでいる。一方,外帯では住居系の土地利用に卓越した地域となり,市域の中で最も住居系比率が高く,用途の混在度は低い。この住居系の比率の上昇に貢献しているものは集合住宅である。最後に,都市縁辺部では,いずれの用途別比率も低くなり,都市的土地利用のシェアは低くなっている。2.以上の都市的土地利用パターンは,福岡市との違いが明確になったが、これは単に都市規模による差異とはいいがたい。すなわち,那覇市は単一中心をもった同心円的都市構造を持つものではなく,沖縄独特ともいえる旧来の集落の複合的構造が,都市内部における機能的空隙を発生させ,さらに墓地や石灰岩台地による傾斜地の存在が,都心を中心とした外縁部への拡大的都心化現象を妨げている。その結果,本来都心を高度に指向する高次の第三次産業が立地できなくなり,比較的粗放的な土地利用パターンを示す外縁部への立地を余儀なくされているということがわかった。
2次元フォトニック格子を用いた光井戸の光子状態

各円柱が任意の誘電率と半径を持ち,また,その配置も任意である2次元平行円柱群への平面波状の入射電磁波の散乱を求める一般的なプログラムを完成した。このプログラムは,従来の周期系円柱に関するプログラムと異なり,各円柱の内部電場も求める事ができる利点がある。又,任意配置の有限系を扱えるから,計算結果を直接に実験結果と比較できる。このため,今後様々な分野で応用可能と思われる。このプログラムを用いて,まず,14個の円柱群による電磁波の散乱状態を内部電場も含めて求め,単一円柱の固有モードがどのように円柱間で相互作用しあうのかを詳細に調べた。次いで,その結果を元にして,812個程度の平行円柱群への平面波入射を検討し,これらの系が周期系と同様のギャップを有する事を見出した。従って,実験的には数十個程度の円柱群で十分にフォトニックギャップの効果が表れることが解かった。更に,5×5の円柱群の中心円柱を1個取り除き(欠陥),欠陥部分での入射電磁波の束縛状態(欠陥モード)を求めた。この結果は直接に実験と比較できるものである。又,パラメータを適切に選べば,欠陥部の強度が入射電磁波の数百倍になる事を見出した。これはフォトニックギャップによる非線型効果の増大に道を開くものである。又,3×3の円柱群の周囲を2列の円柱群で囲った7×7の円柱群において,入射電磁波が内部の3×3の円柱群に局在する状態を確認した。これによって,7×7程度の大きさの円柱群でも十分に2次元フォトニック井戸を形成できる事が明らかになった。計算は現在も進行中であるが,単一の興味ある結果を纏めるのではなく,この分野の今後の発展の基礎となるデータを提供する視点に立ち,多くのパラメータでの結果を元に総合的に研究を継続するつもりである。
核融合炉材料における自己修復機能発現機構の探索と制御

自己修復機能は多かれ少なかれ、材料に備わっている性質である。この性質をいかにうまく引き出して活用するかの方策を探るのが本研究の目的である。既に照射によるスウェリングの減少が確認されているバナジウム合金の中性子照射材について、電子顕微鏡に取りつけたEDS装置、電子エネルギー損失スペクトロスコピー(PEELS)や電子線回折等を用いて、析出物の種類の同定を行い、これらの寸法分布、界面の整合性、他のシンクとのバランス、およびこれらの要素の照射量依存性を調べた。析出物と母相との界面が点欠陥の捕捉位置となることにより、この界面を媒介にした自己格子間原子と原子空孔との対消滅が促進されることが、自己修復機能の機構として考えられる。但し、この機構のみでは照射量の増大によりスウェリングが減少するという現象を説明することは出来ない。この現象は析出物が照射誘起によりその密度が増大するということにより理解することが出来る。言い換えれば、その界面が間接的対消滅の位置となりうるような微細な析出物が充分な密度存在することが、自己修復機能発現のひとつの機構であるということができる。照射誘起により界面の密度が増大する場合には、照射の進行によりスウェリング等の値が減少することもあり得る。これが、従来の研究で見られていた照射の進行に伴い、一旦増加したスウェリングが逆に減少するという実験事実を説明しうる機構である。析出物の効果に関する重要な成果として、FFTF/MOTAで予照射を行い、その後JMTRで照射したV-5%Tiに関する実験結果がある。FFTF/MOTAで約17dpa照射した試料中に観察されたTiO_2の析出物の組織、具体的にはその寸法と密度は、JMTRで同じ温度でわずか0.1dpa照射した試料中の組織とは殆ど区別が出来ない。つまり、この合金は0.1dpa以下で照射損傷組織は既に飽和して、それ以上の照射に対しては全く変化しておらずV-5%Ti合金中においては自己修復機能が極めて効果的に働いていることが明らかとなった。微細な析出物と母相の界面が効果的な再結合位置を提供していることが、この合金の自己修復機能発現の機構であると考えられる。このような析出物組織を照射下で安定に保つことが自己修復機能を高照射量まで維持する上で重要である。このほか、超高圧電子顕微鏡中でのその場観察の方法により、高い精度で求めた点欠陥パラメータを用いて、別途開発した反応速度論に基づく計算により、自己修復の過程のシミュレーションを行い、実験と定性的な一致を見るなどの成果を得た。1.重イオン照射装置の製作(矢野、福元)既設のタンデム型イオン加速器に電子顕微鏡用試料照射装置を製作して取りつけた。イオン照射中の試料温度を正確に測定するために、赤外線検知型の温度計を購入して照射中の試料表面温度を測定可能にした。また、この温度をフィードバック制御することにより、照射中の温度を任意に設定することが可能になった。

また、イオン注入深さよりやや浅い部分を正確に電顕観察するためのセクショニング・背面研磨法の技術を確立した。なお、セクショニング深さの測定のために当初は接触式の粗さ計の使用を予定していたが、非接触式の走査型レーザー顕微鏡の方が優れていると判断されたために、後者を購入した。2.中性子照射材を用いた実験既に照射によるスウェリングの減少が確認されているバナジウム合金(V-1Si,V-5Mo、等)について、電子顕微鏡に取りつけたEDS装置等を用いて、中性子照射材においてスウェリングの減少等が現れている試料(既照射材)について、析出物の種類、分布、界面の整合性、他のシンクとのバランス、およびこれらの要素の照射量依存性を詳細に調べた。また、イメージングプレートを用いることにより、密度は比較的高いが非常に微細で通常の方法では回折斑点を観測できない場合でも、明瞭な回折図形を得ることができ、析出物の同定を行うことができた。これらの析出物の照射量依存性等に関する研究は次年度行うことにした。1.中性子照射材における自己修復機能の検討既に照射によるスウェリングの減少が確認されているバナジウム合金(V-1Si,V-5Mo、等)について、電子顕微鏡に取りつけたEDS装置、電子エネルギー損失スペクトロスコピー(PEELS)や電子線回折等を用いて、析出物の種類の同定を行った。また、これらの析出物の寸法分布、界面の整合性、他のシンクとのバランス、およびこれらの要素の照射量依存性を調べた。この結果、主として照射誘起により生成した析出物に起因する自己修復機能発現の機構を、部分的ながら明らかにすることができた。2.重イオン照射による自己修復特性の評価タンデム加速器を用い、まず一定温度において照射を行い、再現性のよい一定の照射損傷組織を作る。次に照射温度を変えて、既に存在する損傷組織の安定性・自己修復性を調べた。このために必要な種々の技術、すなわちイオン注入側表面直下1ミクロン以下に存在する損傷領域までを正確に電解研磨により除去し、さらに背面より研磨して電顕用薄膜試料として作成する技術等を開発することに成功した。さらに、これらの技術を駆使して合金種を系統的に変化させたイオン照射実験を行うことにより、広いパラメータ範囲において、照射組織の安定性・自己修復性について系統的なデータを得ることができた。また、こうして取得したデータのセットを用いて、組織発達に関するモデルを開発し、どのようなパラメータ範囲で組織が安定・または不安定となるかに関して検討を加えた。モデルはまだ改良の余地があり、次年度以降さらに改訂を加えて行くことを予定している。1.ヘリウム注入による実験既設の低エネルギーイオン注入装置を用いてヘリウムイオン注入を行い、注入のエネルギーを変化させることにより、ヘリウムイオンと原子空孔の比を制御し、種々の構成のヘリウム-空孔クラスターを生成させ、その熱的安定性を調べた。この結果、ヘリウムと各種の溶質原子との相互作用、およびクラスターの安定性に及ぼす溶質原子の効果等に関して、重要な知見を得ることができた。これにより、ヘリウムを含む気泡組織の組織制御の手法を開発する方策を得ることができた。2.析出物の制御