hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳磁図を用いた視覚認知機構の大脳生理学的研究

1.ランダムドットキネマトグラムと仮現運動刺激を用いて,それらの視覚性運動刺激に共通して反応するヒトの脳部位を詳細に検討した.12名の被験者を対象に,上記2つの刺激によって誘発された脳磁場活動を記録した.反応は,全ての被験者で単一双極子モデルで説明できる単純な磁場変化を示した.そして推定された活動部位をそれぞれの被験者の3次元MRIによる脳表画像に重ね合わせて,解剖学的な部位を同定した.その結果,次のことが明らかになった.どの被験者も活動部位は,第一次視覚野以外の側頭部にあり,その部位は運動刺激の種類によらず一定であった.脳表解剖学的にみると,その部位は被験者により差があり,3つのタイプに分けられた.ひとつは,側頭-後頭部にあるタイプ(12名中7名),後頭部にあるタイプ(2名),頭頂部にあるタイプ(3名)であった.いずれもPETやfMRIによる他施設の検討では,運動視に関わる部位として報告されているが,これらがどのような機能に対応しているかは今後の検討課題である.2.仮現運動刺激を用いて,視野の部位による特性の違いを検討した.刺激は,左視野で固視点から1度の部位を中心に,水平線上から45度ずつ上視野,下視野に運動方位を傾けたときの反応の差を検討した.反応は,水平方向でもっとも振幅が高く,次第に上下に傾くと低下した,しかし,上視野の下向きの運動では,振幅は水平方向と変わらず高い値を維持した.この結果は,視覚野の部位特性が運動視にもあることを示している.3.仮現運動の知覚がどの脳部位で行われるか検討した.仮現運動の滑らかな知覚は,ふたつの光の点滅のタイミングによって決定される.これをシステム的に変化させたときのヒトの知覚と脳磁場反応を比較検討した.脳磁場反応は,みなヒトのMT/V5と呼ばれる部位に起源を持つと考えられた.この反応の振幅は,心理物理実験で測定されたヒトの知覚とよく相関していた.よって,ヒトMT/V5の神経活動が我々の運動視の知覚を担っている可能性がある.1.ランダムドットキネマトグラムと仮現運動刺激を用いて,それらの視覚性運動刺激に共通して反応するヒトの脳部位を詳細に検討した.12名の被験者を対象に,上記2つの刺激によって誘発された脳磁場活動を記録した.反応は,全ての被験者で単一双極子モデルで説明できる単純な磁場変化を示した.そして推定された活動部位をそれぞれの被験者の3次元MRIによる脳表画像に重ね合わせて,解剖学的な部位を同定した.その結果,次のことが明らかになった.どの被験者も活動部位は,第一次視覚野以外の側頭部にあり,その部位は運動刺激の種類によらず一定であった.脳表解剖学的にみると,その部位は被験者により差があり,3つのタイプに分けられた.ひとつは,側頭-後頭部にあるタイプ(12名中7名),後頭部にあるタイプ(2名),頭頂部にあるタイプ(3名)であった.いずれもPETやfMRIによる他施設の検討では,運動視に関わる部位として報告されているが,これらがどのような機能に対応しているかは今後の検討課題である.2.仮現運動刺激を用いて,視野の部位による特性の違いを検討した.刺激は,左視野で固視点から1度の部位を中心に,水平線上から45度ずつ上視野,下視野に運動方位を傾けたときの反応の差を検討した.反応は,水平方向でもっとも振幅が高く,次第に上下に傾くと低下した,しかし,上視野の下向きの運動では,振幅は水平方向と変わらず高い値を維持した.この結果は,視覚野の部位特性が運動視にもあることを示している.3.仮現運動の知覚がどの脳部位で行われるか検討した.仮現運動の滑らかな知覚は,ふたつの光の点滅のタイミングによって決定される.これをシステム的に変化させたときのヒトの知覚と脳磁場反応を比較検討した.脳磁場反応は,みなヒトのMT/V5と呼ばれる部位に起源を持つと考えられた.この反応の振幅は,心理物理実験で測定されたヒトの知覚とよく相関していた.よって,ヒトMT/V5の神経活動が我々の運動視の知覚を担っている可能性がある.本年度は,ランダムドットキネマトグラムを利用して,視覚性運動刺激を作成し,実験を行った.視覚性の運動知覚には,物体の運動方向とその速度の検出が重要である.たしかに,サルの視覚系の運動視に関与している領域は,ある一定の運動方向と速度に特に反応する神経細胞が多く発見されている.またヒト運動視中枢も同様に一定の運動方向に反応する神経細胞が集合していると機能的磁気共鳴画像の実験から示唆されている.ヒト運動視中枢はサルのMT(V5)といわれている領域とほぼ同じといわれているので,その神経の受容野は視覚で数度以上ある.従ってランダムドットが一定の方向に運動しているときは,ヒト運動視中枢は反応するが,それぞれ違う方向に運動しているときには,全体として一定の運動方向を持たないのでヒト運動視中枢は反応しないか,少なくとも弱いと予想される.これを脳磁図を用いて検討した.5人の被験者にて,ランダムドットの静止画から一定の方向に動き出す視覚刺激と,同じく静止画からそれぞれがランダムに動きだす刺激に対する脳磁場反応を比較検討した.一定方向に動き出すときにはやや運動速度に反比例して反応の頂点潜時が変化したが,ランダムに動き出すときは変化しなかった.

しかしいずれも潜時は約250msで,また反応の振幅も両者に差はなかった.この結果はヒト運動視中枢がランダムドットが全体として方向性を持たなくても強く反応することを示す.本年度は,次の3点について検討し,成果が得られた.1.ランダムドットキネマトグラムと仮現運動刺激を用いて,それらの視覚性運動刺激に共通して反応するヒトの脳部位を詳細に検討した.12名の被験者を対象に,上記2つの刺激によって誘発された脳磁場活動を記録した.反応は,全ての被験者で単一双極子モデルで説明できる単純な磁場変化を示した.そして推定された活動部位をそれぞれの被験者の3次元MRIによる脳表画像に重ね合わせて,解剖学的な部位を同定した.その結果,次のことが明らかになった.どの被験者も活動部位は,第一次視覚野以外の側頭部にあり,その部位は運動刺激の種類によらず一定であった.脳表解剖学的にみると,その部位は被験者により差があり,3つのタイプに分けられた.ひとつは,側頭-後頭部にあるタイプ(12名中7名),後頭部にあるタイプ(2名),頭頂部にあるタイプ(3名)であった.いずれもPETやfMRIによる他施設の検討では,運動視に関わる部位として報告されているが,これらがどのような機能に対応しているかは今後の検討課題である.2.仮現運動刺激を用いて,視野の部位による特性の違いを検討した.刺激は,左視野で固視点から1度の部位を中心に,水平線上から45度ずつ上視野,下視野に運動方位を傾けたときの反応の差を検討した.反応は,水平方向でもっとも振幅が高く,次第に上下に傾くと低下した.しかし,上視野の下向きの運動では,振幅は水平方向と変わらず高い値を維持した.この結果は,視覚野の部位特性が運動視にもあることを示している.3.仮現運動の知覚がどの脳部位で行われるか検討した.仮現運動の滑らかな知覚は,ふたつの光の点滅のタイミングによって決定される.これをシステム的に変化させたときのヒトの知覚と脳磁場反応を比較検討した.脳磁場反応は,みなヒトのMT/V5と呼ばれる部位に起源を持つと考えられた.この反応の振幅は,心理物理実験で測定されたヒトの知覚とよく相関していた.よって,ヒトMT/V5の神経活動が我々の運動視の知覚を担っている可能性がある.
デンドリマーによる配位プログラミング

ポテンシャルをプログラミングするため、メタ位置換型デンドリマーを設計し、合成した。メタ位置換型デンドリマーはパラ位置換型と比べて緩やかではあるが逆のポテンシャル勾配を有していることが明らかとなった。これにより、金属集積のバリエーションを拡張できた。デンドリマー型の骨格による被覆がラジカル種の生成を促進することを利用し、光電デバイスの効率を飛躍的に高めることができた。亜鉛ポルフィリンを増感剤とした第4世代のデンドリマーに組み込んだ系では同じ強度の光励起に伴って20倍の感度向上を達成した。分子と分子の界面に樹状分子を挿入するだけで効果的に一方向の電子移動のみを抑制できることを初めて実証した。次世代の光電変換材料は単一分子レベルでポテンシャルをプログラムされた単純なシステム構築が鍵とされているが、まさに、代表者独自のこれまでの成果はこの要望に見合う新しい材料と成りえる。デンドリマーの配位プログラミングを利用して、個数の制御されたナノ粒子の作製と全く薪しい電荷分離機構にもとづく光電変換素子およびの提案を目的とする。代表者らは独自に開発したフェニルアゾメチンデンドリマー(DPA)が、その高度に規制、配向された分子アーキテクチャに基づいて強い分子内電子勾配をもつ事で、DPAが光電変換効率を飛躍的に高める電子整流作用を示すのではないかと考えた。初年度は電子アクセプター分子としてベンゾキノン、フラーレン、ナフタレンジイミド誘導体を用い、既に合成済みのコアに亜鉛ポルフィリンを導入したデンドリマーについて、レーザーフラッシュフォトリシスによる光誘起電子移動の直接観測(過渡吸収スペクトル測定より)により、ベクトルを制御した電子過程を予備的に確認した。さらに金属集積デンドリマーの精密構造解析を行なうため、EXAFS, EXSANESなどの高エネルギー計測を予備的に行ない、測定のための条件を収集した。今後、詳細な構造解析へ展開し、結論を得る予定である。デンドリマーの配位プログラミングを利用して、全く新しい電荷分離機構にもとづく光電変換素子を目指す。独自に開発したフェニルアゾメチンデンドリマー(DPA)を用いて、その高度に規制、配向された分子アーキテクチャに基づいて強い分子内電子勾配を利用し、新しい機能へ繋げる可能性についてさぐる。具体的には(1)電子移動週程の解析と制御に焦点を絞って分担者とともに連携して強力に推進した。我々は独自に開発したフェニルアゾメチンデンドリマー(DPA)が、その高度に規制、配向された分子アーキテクチャに基づいて強い分子内電子勾配をもつ事で、DPAが光電変換効率を飛躍的に高める電子整流作用を示すのではないかと考えた。初年度に予備的に得られた重要な結果である、電子アクセプター分子としてベンゾキノン、フラーレン、ナフタレンジイミド誘導体をとコアに亜鉛ポルフィリンを導入したデンドリマーにおけるベクトルを制御した光誘起電子移動を確実にするための実験を実施した。レザーフラッシュポトリシスによる過渡吸収スペクトル測定より、ベクトルを制御した電子過程を解析した。電荷分離状態が生成し、長寿命となる溶媒を探索、詳細な時間分解測定を行い、速度論を定量的に評価することでデンドリマーによる世代効果を確定できた。引き続き、電子アクセプターをコアに導入した勾配の向きが逆のデンドリマーを合成し、勾配の向きが電子移動の速度におよぼす影響を定量的に評価した。明らかに順勾配と相反する結果が得られ、ポテンシャル勾配が電子過程に及ぼす影響を初めて確認できた。デンドリマーの塩基性度を実験的に確かめるために、金属(SnCl_2)やプロトン酸(TFA)をデンドリマー溶液に滴下する滴定実験を行った。滴下量に対して観測される等吸収点の波長をプロットしたところ、明確な階段状の変化が観測された。この際の錯形成挙動をMulti-site scoordination modelを用いて理論的に解析したところ、少なくとも各層のイミンへの錯形成定数は100倍程度の差が無くては段階的にならないことが判明した。プロトン酸を用いた錯形成挙動のフィッティングによっても、全体として最内層と最外層で10000倍程度の大きな錯形成定数の差が発現することが確かめられている。フェニルアゾメチンデンドリマーのモデル物質についてDFT(B3LYP/6-31G)計算を行い、電子密度や静電ポテンシャル、分子軌道の計算を行った。算出されたMulliken charge populationにおいて、内層から外層にむけた電荷の片寄りが確認され、内層ほど負電荷の値が高くなっていることが判明した。静電ポテンシャルを図示した場合にも同様の傾向が確認されている。これによってデンドリマー中心部の塩基性度が向上し、段階的な錯形成が進行していると考えられる。分子軌道を図示すると、中心部分に存在確立を有する軌道ほど高いポテンシャルを持っており、階段状のポテンシャル構造を有していることも確かめられた。

この性質を利用した電子移動の方向制御と効率の良い光誘起電荷分離反応にも成功している。ポテンシャル(エネルギー準位)勾配を分子内に組み込み、制御することが出来れば高効率な電子材料の開発につながるものと期待される。本年度ではこのポテンシャル勾配の「向き」の制御を目指して研究を行った。メタ位連結型のフェニルアゾメチンデンドリマーは従来のパラ位連結型のフェニルアゾメチンデンドリマーの合成と同様に、四塩化チタンによる脱水縮合と過マンガン酸カリウムを用いた酸化反応の繰り返しにより第4世代までを合成した。合成時に立体障害による問題が生じなかった点や分子モデリングの結果と合わせて分子内に大きな立体障害が生じておらずイミン部位へのルイス酸の配位はパラ位連結型デンドリマーと同様に可能であることが示唆された。mG4aとGaCl3とのUV-visタイトレーションを行ったところ(Fig.2)、08当量では284 nm、912当量では285.5 nm、12.514当量では288.5 nmに等吸収点が観測され、14.215当量では291 nmへとシフトした。等吸収点のシフトに要したGaCl3の当量とmG4aの外側からのイミン数が一致したことから、パラ位連結形と違い、外層からの段階的金属錯形成が起きていることが確認された。さらに、GaCl3よりも弱い配位力を持つTFA(H+)とのタイトレーションを行い各層の錯形成定数の算出を行った。ところ従来のパラ位連結型と比べて逆勾配ではあるが勾配は緩やかであることが明らかとなった。メタ位置換型デンドリマーはパラ位置換型デンドリマーと比べて緩やかではあるが逆のポテンシャル勾配を有していることが明らかとなった。プログラムされたデンドリマーのポテンシャル勾配を活用し、電荷分離反応の促進ならびに光電変換デバイスの高効率化に取り組んだ。亜鉛ポルフィリンをコアに有するフェニルアゾメチンデンドリマーは、各種溶媒中にて光吸収に伴いポルフィリンコアの励起状態を生成する。電子受容性の分子との共存下では電子移動に伴って電荷分離状態に相当するカチオンラジカルとアニオンラジカルを生成する。このラジカルイオン対はエネルギー的に非常に不安定であり、通常は数マイクロ秒程度でアクセプター分子アニオンからポルフィリンカチオンへの逆方向の電子移動が起こり元の基底状態に戻る再結合反応が起こる。デンドリマー骨格でポルフィリンを被覆することによって、この再結合反応を効果的に減速させることに成功し、数十ミリ秒まで寿命を拡張することができた。この電荷分離速度と逆方向の電子移動に伴う再結合速度を評価したところ、デンドリマーの世代数を上げていくに従って相対的に再結合がより強い減速を受け、結果「電荷分離再結合」となることが判明した。デンドリマー型の骨格による色素中心(ポルフィリン)の被覆がラジカル種の生成を促進することを利用し、光電デバイスの効率を飛躍的に高めることができる。
弦理論の記述する量子重力理論と可積分系

弦理論の性質を理解するための解ける模型として、非臨界次元の弦理論が研究されてきた。特に、c=1模型は二次元時空中を運動する弦理論であるとみなす事ができること、理論が大きな対称性をもつこと(数学的に豊かな構造が見えること)などから精力的に研究されてきた。臨界次元の弦理論と同様に、このc=1模型も様々な時空構造を記述すると思われている(古典的に許される真空がたくさんある)。その中には二次元のブラック・ホールとみなされる時空構造も含まれている。この様な時空を背景場としても理論は可解であると思われているが、行列模型における様な離散的な方法・構成論的での定式化は十分に理解されてはいない。連続理論の立場でも、物理的自由度、コンパクトでないカレント代数の構造などの理解が不足している。伊藤等の論文では、連続理論の立場から、実現し得る物理的状態を求めた。これらの状態は理論の持つ代数的構造と深く関連しているはずである。研究分担者・五十嵐は、非臨界次元の弦理論を一般化正準形式を用いた重力の量子化の問題としてとらえ、この立場から研究を進めてきた。現在の素粒子論の理論的基礎を与えるゲージ対称性を持つ理論(非可換ゲージ理論、弦理論、重力理論等)はすべて拘束系として記述される。五十嵐は共同研究者とともに、あらゆるゲージ理論の基本的対称性であるBRST対称性に立脚した拘束系に対する一般論である一般化正準形式を整備し、様々な理論に応用してきた。その結果、特にゲージ・アノマリーの一般的な解析や異常ゲージ理論の系統的量子化法の確立等の成果を上げてきた。非臨界次元の弦理論はまさに異常ゲージ理論の例になっており、上記の立場からの分析が可能であり、また、有効であると思われる。発表した研究成果には、非臨界次元の弦理論の研究で基本的なDDK作用の導出、二次元のブラック・ホールの物理を考えるために基本的なアノマリーについての非常に示唆的な結果等が含まれている。
環境共生に向けたNPOと企業のネットワーク形成

本研究は、環境共生という観点から、建築家や市民企業家とNPOがネットワークを形成し、企業とも連携しながら、環境問題に取り組む活動を経営組織論的に分析・考察することを目的としている。特に、森林保全、地球温暖化対策として、国産材を活用した住まいづくりや町並み形成に焦点を当て、視点や立場の異なる多様な主体がどのように協力関係を構築し、草の根ネットワーク的な運動を形成し、持続化させていくのかについて検討を行っている。平成14年度は、前年度に引き続き、文献調査を行うともに、全国で展開されている国産材活用住宅の運動およびNPOの活動について調査を行った。とりわけ、秋田県二つ井町と関東地域を結んで展開されている産直住宅運動「モクネット」およびNOP「緑の列島ネットワーク」に関して参与観察的に調査を実施した。その結果、運動の展開過程で、国産材住宅という価値をいかに社会的に受容させるのかという正当性構築(legitimacy building)と、運動のコアメンバーの確信・役割・意味の形成という期待形成(expectation formation)の戦略が重要であるということが明らかとなった。また、こうした運動が拡大していく上で、一般市民の参加を得て、交流の場が自己組織的に増殖し、運動の方向性、性格が変容していくプロセスも確認された。さらに、正当性構築と期待形成の間には、ポジティブなフィードバックプロセスがあり、そのためには適切な交流の「場」の設定と自発的な「場」の拡充が鍵となっていることが解明された。なお、この研究の成果は、内藤勲編『価値創造の経営学』(仮題)の第3章「国産材住宅の産直システムの形成」に反映される。本研究は、環境共生という観点から、建築家や市民企業家とNPOがネットワークを形成し、企業とも連携しながら、環境問題に取り組む活動を考察する。特に、森林保全、地球温暖化対策として、国産材を活用した住まいづくりや町並み形成に焦点を当て、立場の異なる多様な主体がどのように協力関係を構築し、ネットワーク的な運動を形成・持続化させているのかについて検討を行っている。平成13年度は、文献調査と理論的フレームワークの構築を行うとともに、全国で展開されている国産材活用住宅の運動やNPOの活動に関して、調査を行った。特に、秋田県二ツ井町の産直住宅運動「モクネット」ならびにNPO「緑の列島ネットワーク」において参与観察的に調査を実施した。その結果、こうした運動を展開するに当たっては、社会的に流布している価値観を変えていかなければならず、運動が提示する価値の正当性(legitimacy)を社会的に構築する戦略が必要となることが判明した。また、実際に運動を推進していく活動主体のコミットメントを醸成し、期待を形成する「場」のマネジメントも鍵となることが明らかとなった。さらに、正当性と期待が形成されると「場」が拡大し、それがさらに正当性と期待に影響を与えるというポジティブな循環プロセスがあることが解明された。研究代表者は、平成13年9月のオフィスオートメーション学会全国大会で、この成果の報告を行った。平成14年度は、理論構築を精緻化するとともに、「緑の列島ネットワーク」をはじめとして、さらに全国的な活動事例の調査を実施する予定である。
環境関連投資のファイナンスに関する実証研究

本研究では日本の上場企業を対象に,CSR(企業の社会的責任)への取り組みが投資行動,資本構成,及び資本コストに及ぼす影響を実証的に分析する.分析の結果,CSRに積極的な企業では間接的資本コストを避けるために低い負債比率を選択することなどが明らかになった.本研究では日本の上場企業を対象に,CSR(企業の社会的責任)への取り組みが投資行動,資本構成,及び資本コストに及ぼす影響を実証的に分析する.分析の結果,CSRに積極的な企業では間接的資本コストを避けるために低い負債比率を選択することなどが明らかになった.平成22年度は、購入したCSRデータベースから環境に関連するデータを抽出し,環境関連投資,環境への取り組み具合に関する指標を作成し,これを財務指標データとマッチングさせ、分析用のデータを構築した.予備的考察として,環境問題に関して積極的な企業(同データベースにおける環境評価が高い企業)とそうでない企業との間に環境関連投資,設備投資,研究開発投資,内部資金,財務レバレッジ,トービンのQについて統計的に有意な差があるか否かを記述統計分析により確認したが.単純な比較では明確な傾向は見いだせなかった.この結果は,環境への取り組みの中には,企業パフォーマンスを高めるものとそうでないもの,業態により環境と企業パフォーマンスとの関係が異なってくる可能性を示唆している.この結果は,企業の環境への取り組みを種別毎に詳細に見ることの重要性に加え,業種などの企業属性が環境への取り組みと企業パフォーマンスとの関係に及ぼす影響を考慮することの必要性を示唆しており、今後はこれらの点について検証を進める.また,当該年度には,環境と企業パフォーマンスとの関係に関する先行研究のサーベイも進めた.先行研究では統一した傾向は見られないものの,適切なコントロール変数を含まない推計において,環境への取り組みの効果に下方バイアスが生じる可能性が示唆されている.この点も今後の分析に反映していく予定である.これまでの研究では,関連する先行研究について包括的なサーベイを行うとともに,分析用データベースの整備,分析に用いる変数の検討,及び,基本的な実証分析を行った.また,分析に必要な計量経済の手法についてもサーベイを行い,統計ソフトによるプログラムを作成した.まず,サーベイでは本テーマと関連性が高い研究開発投資のファイナンスに関するサーベイを行うと共に,CSRと企業パフォーマンス,CSRと資本コストに関する文献についても包括的なサーベイを行った.こうしたサーベイにより,本稿の位置づけを確認するとともに,日本企業を分析する意義,リサーチデザイン上の工夫について検討した,実証分析では本研究を補完する分析として,以前から進めていたSRI(社会的責任投資)のパフォーマンスに関する論文をまとめ,公刊した.他方,本研究のメインテーマについてこれまでに行った実証分析では,全体としては環境関連変数と企業パフォーマンスとの間に強い相関は認められないこと,及び,用いる変数により結果が微妙に変わってくることが確認された.他方,海外の先行研究では,因果関係の問題は残るものの,両者の間にプラスの相関を見いだしたものが多く,本研究の結果は異なる傾向を示している.我が国においては,平均的に環境への対応が進んでいることから,企業間に有意な差が見いだせない可能性もあるが,この点については更に詳細な検討を本年度に行う予定である.また,これまでに環境投資のように時系列的に変動が小さく,調整費用を伴うと考えられる投資に関する分析手法である,ダイナミックGMMによる推計方法について検討を行い,海外の先行研究と対比しながら,調整費用を考慮した研究開発投資関数の推計を試みた.環境関連の投資は,調整費用がある,成果の不確実性が大きい,長期のプロジェクトである,などの点で研究開発投資と似通った性質を持っていると考えられ,前年度に作成した分析プログラムを改良して今年度は環境投資を従属変数とする実証分析を行う予定である.本年度は1)R&D投資の阻害要因に関する実証分析,及び,2)環境経営と資本コストとの関係に関する実証分析を主に行った.1)に関し,製造業の環境対応はイノベーションと密接な関連があると考えられるが,2000年代の日本企業では退職給付に関する積み立て不足が企業のR&D投資を阻害していた可能性がある.積み立て不足は発生後すぐに企業のキャッシュフローに影響を与える訳ではないが,追加的な拠出を通じてその後の長期的なキャッシュフローに影響する.このため,積み立て不足の発生は調整費用が高く継続的な投資が必要なR&D投資を抑制する可能性がある.東証上場の製造業を対象とした実証分析の結果,積み立て不足がR&D投資を抑制する傾向が確認できた.また,本テーマにおいては,積み立て不足がR&D投資に及ぼす直接的な影響のみならず,積み立て不足発生の可能性(確定給付型年金の有無)がR&D投資に及ぼす影響についても検証した.確定給付型年金を有する企業では将来の積み立て不足発生に備えてCashを保有する必要があり,このことが内部キャッシュフローや株式発行による資金の使途に影響を及ぼす可能性がある.分析の結果,確定給付型年金が充実している企業では内部資金や外部資金を機動的に設備投資等に使えない可能性が示唆された.これらの成果は2本の論文にまとめ,投稿に向けて準備中である.他方,2)については東洋経済新報社のCSR企業総覧データ,及び日本経済新聞社の環境経営度調査を用い,株価から逆算される資本コストとの関係を検証している.

今年度は資本コスト推計モデルについても調査を行いながら,予想データ等を加工するプログラムを作成し,実証分析に必要なデータを整備した.現在はデータの傾向を確認しつつ推計用のプログラムを作成している.CSRデータベースが年毎に変数の定義が異なっており,財務データとマージし,分析用のデータベースを作成するために予想以上に時間がかかったが,サーベイ,及び分析手法の検討,分析プログラムは順調に進んでおり,全体としては概ね順調に進んでいると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。実証分析は途中であるが,海外の先行研究と異なる結果が得られる可能性があり,そのような違いが何によってもたらされているかを検討すると共に,先行研究に対し,どのような示唆を持つのかを検討する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
22kV一般配電系観測用樹脂一体型電圧・電流センサの実用化に関する実験的研究

本研究で提案する電圧・電流センサは、6.6kVならびに22kV一般配電系に通電状態で実装し、電力負荷状態の実時間観測ならびに、近年、半導体電力変換装置の発生する高調波成分が電力設備機器にダメージを与え、焼損事故等を起こす元凶となる問題を解決することを目的に研究開発されている。本研究課題では、6.6kV実配電系での実験から電力状態や高調波が計測できることを実証し、シミュレーションから22kV配電系にも適用できることを明らかにした。研究代表者は、平成19年度、本提案センサを実配電系に装着するフィールド実験を通して、実用化に対する有意義な知見を得ることができた。具体的には、地元九州電力株式会社佐賀支店配電課の協力を得て、佐賀市内二カ所の縦引き(架空地線あり)ならびに横引き(架空地線なし)配電系において、活線状態のフィールド試験を実施した結果、本樹脂一体型センサの電流センサ部で配電線電流における第3、5、7、9次高調波成分の抽出を行うことができることが判明し、当該電流センサの良好な線形特性を確認した。併せて、縦引き配電系においても、従前では、理論的にしか証明されていなかった当該電流センサに採用した「逆位相直列接続サーチコイル」の良好な位相ずれ補償効果を実証できた。さらに、架空地線なしの横引き配電系においては、フィールド実験実施箇所電柱に設置されていたV結線変圧器二次電圧波形を取得し、電圧センサ出力波形の正当性と位相関係を確認することもできた。なお、この実験の際、本研究課題の備品で購入した横河電機製デジタルメモリースコープDL750P:701210を有効活用し、実験後のデータ解析に役立てた。さらに、平成19年度では、消耗品物品で購入した電子部品で遠隔計測を可能にするH8マイクロコンピュータベースのデータ取得・配信システムを開発し、従前から使用してきた高価なボードコンピュータシステムに代わる、電池駆動、ネットワーク制御型システムを実現することができた。なお、この際、マイクロコンピュータに実装された10ビットA/D変換装置でも、商用周波数に重畳し、種々の高調波障害を起こす可能性のある周波数域高調波成分の抽出にも成功した。研究代表者は、本提案センサを6.6kV実配電系に装着する平成19年度のフィールド実験に引き続いて、平成20年度では、本提案センサを22kV配電系に適用すべく、センサ・モジュールの樹脂筐体を再設計し、有限要素法による数値電界解析を行った。今回は、前年度の6.6kVから3倍強の電圧アップとなるため、電圧・電流両センサからの引き出し線部を納めるダクトに至るまで、空気領域となるダクトの電気材料特性をも考慮した要素分割と電気特性の考慮を行った。また、従前の6.6kV配電系に用いた樹脂一体型センサの22kV配電系への適用可能性を調査する意味で、同様の要素分割と電界解析を行った。数値電磁界シミュレーションを行った結果、22kV配電系用に再設計した樹脂一体型電圧・電流センサの電流センサ部でも、これまで提案してきた「逆位相直列接続二連コイル」の効果で電流波形の位相ずれは十分抑制されるが、電圧センサ部は、従前の6.6kV配電系の場合と同様に電圧波形に位相ずれが現れることが判明した。さらに、22kV配電系での電界解析を詳細に実施した結果、最も電界が強くなる配電線と電圧センサ間の部位での電界の強さは、再設計した22kV用センサで500[V/cm]、6.6kV用センサで530[V/cm]、電流センサ部での電界の強さは、同上の22kV用センサで390[V/cm]、6.6kV用センサで470[V/cm]となることが判明した。これらは、センサシステムの筐体材料として採用したポリアセタール樹脂の絶縁破壊電圧200[kV/cm]に収まっており、6.16kV配電系用に試作したセンサでも22kV配電系に十二分に適用できることが判明した。
超臨界水酸化反応を用いた俳水中のアンモニアの分解除去

本研究は、超臨界水酸化反応を利用したアンモニアの新規処理プロセスの可能性について検討することを目的として行われた。まず初年度に流通式反応装置を作製し、生成物の分析システムを確立した。続いて、均一系酸素酸化反応について、500°C以下の温度ではアンモニアの分解が起こらないことを、実験と計算の両面から検証した。一方、触媒として二酸化マンガンを用いた不均一系酸化反応について、触媒の導入によって分解が飛躍的に加速されること、窒素原子を含む生成物の大部分が窒素分子であること、水の密度が総括反応速度に負の影響を持つことなどを明らかにした。さらに、この技術を実排水に適用する可能性を検討すべく、コークス炉ガス洗浄排水中のアンモニアの分解をモデル反応として実験的検討を加えた。実排水の分析の結果、アンモニア以外の主な成分としてフェノールや各種無機イオンが高濃度で共存することが明らかになった。このうちフェノールについては、触媒の粒径によっては物質移動が律速になること、水の触媒表面への吸着が反応を阻害することが明らかになったが、総括反応としては十分に速く進行し、フェノールの分解についても触媒の導入は有効であることが示された。さらに、アンモニア/フェノールを実排水と同程度の比で含むモデル排水について実験を行った結果、両化合物の完全酸化に対して相互が負の共存効果を及ぼすことが明らかになった。最後に、実排水を希釈したサンプルについて分解実験を行ったところ、470°C、接触時間2秒の条件で0.8を越える高いアンモニア分解率が得られ、温度を上昇させるとさらに分解が加速された。また、フェノールは1秒程度でほぼ完全に分解し、全有機炭素も2秒程度で約0.8の分解率を示した。以上、工業的実排水を用いた実験結果より、固体触媒を用いた超臨界水酸化反応がアンモニアの新規な分解処理プロセスとして有望であることを明らかにした。本研究は、アンモニアの処理技術として超臨界水酸化反応を利用した新規プロセスの可能性について検討することを目的としている。本年度の実績として、まず流通式反応装置を作製し、生成物の定性、定量分析システムを確立した。実験は、均一系酸素酸化反応と、固体触媒を用いた不均一系酸化反応について行った。均一系の場合、500°C以下の温度(滞留時間30秒程度)では、アンモニアの分解は起こらないことを実験的に確認した。この実験事実を機構論的に説明するために、気相の反応モデルをベースとしたシミュレーション計算によって、各温度におけるアンモニアの分解率を検証した。その結果、有意な反応率を得るためには700°C以上の高温が必要であり、低温ではラジカル連鎖を維持するために十分な濃度のラジカルが得られないため、反応率が低く抑えられる可能性が示唆された。このような高温は安全性や経済性などの観点から実用的な条件ではないと考え、次に、固体触媒を導入して系の低温化をはかる可能性について検討した。触媒として二酸化マンガンを用い、アンモニア分解率の条件依存性について調べたところ、例えば24.6MPa、470°C、接触時間0.2s・cm^3-cat/cm^3においてアンモニア分解率は約30%に達した。計算によると、均一系の反応では約800°Cの高温でなければ同様の反応率が得られず、触媒の導入によって低温化が可能になることが明らかになった。また、アンモニアの窒素原子に由来する生成物は、大部分が窒素分子であり、窒素酸化物の生成は極めて少ないことを確認した。二酸化マンガンによるアンモニアの酸化分解の総括反応速度式を求めたところ、分解速度はアンモニア濃度の1次、酸素濃度の0.7次、水密度の-1次にそれぞれ比例することが明らかになった。水の密度が反応速度に負の影響を持つことから、水による吸着阻害の可能性が示唆された。以上、工業的
肺組織機能動態の誘電スペクトル解析

誘電スペクトル解析法により、正常肺および異常肺(水腫肺)について生組織中での肺胞の機能動態を、肺の組織構築を壊すことなく追跡することを試みた。1)摘出肺葉(正常)の誘電測定(1)100Hz500MHz域にわたる精密誘電測定をおこない、誘電スペクトル特性と含気率との関係を確定した。(2)形態情報を組み入れた肺組織の誘電体モデルをつくり、肺bulk impedanceの周波数依存性を濃厚分散系の誘電理論を用いて予測した。(3)In situ肺の誘電測定に適用できる「同心円型表面電極」を試作し、従来の平行板型電極によって得られた誘電特性量との異同について調ベた。10kHz100MHz域においては、ほぼ同一の誘電挙動が認められ、同心円型表面電極がin situ測定に有用であることが判明した。2)肺水腫生成過程の追跡(1)同心円型表面電極を用いて、実験的肺水腫の生成過程を誘電挙動の変化として捉えた。肺循環灌流圧および気道内圧を変化させることにより誘電挙動に著明な差異が生じた。(2)特性量Δε,Δκおよびlosstangent値に着目すると、時間経過とともに増加傾向を示したので、肺湿重量の変化をよく反映することが判った。これらのパラメータが肺水腫の重症度の評価に際し、有用な指標を与えるものと考えられる。摘出肺からさらにすすめて、in situ肺の誘電測定について調べている。開胸露出した肺葉の表面に電極を密着させ、肺気量を周期的に変えた場合、肺内気量の変化とともに測定値が変化することが判明した。
特定機能病院における医療連携の適切性に関する研究

本研究は結論として、特定機能病院には連携の基本である紹介元への返信の遅延等を防ぐために診療する医師たちをサポートする医療連携室の設置およびそのシステムの更なる充実が必須であることを指摘した。紹介患者を速やかに診断し、紹介元へ患者の情報を提供することが医療連携を推進していく上で重要であるが、今回の調査で、診療録から初診時疾患の転帰が不明瞭であるものや、初診から8ヶ月以上にわたり通院中であるものがいるということが明らかとなった。特定機能病院と他の医療機関との連携が適切に行われているかを見るために、特定機能病院に紹介状を持参した新来患者のうちから110名をランダムに抽出、タイムスタディにより外来診療データを収集し、その対象患者の診療の過程を初診から診療録により追跡、初診時疾患の転帰を確認できた73例の患者について検証した。評価は紹介元の診断と特定機能病院での診断の一致度、その紹介が入院につながっていたか、逆紹介の割合、処方箋の発行状況、患者の満足度、等の因子から行った。紹介元の診断と特定機能病院での診断の一致度は73.6%であった。紹介が入院につながっていた割合は9.6%であった。52.0%の患者が通院回数3回までで何らかの処遇がなされていた。また、そのうち39.5%が紹介元に逆紹介されていた。通院回数では1回が最も多く23.3%、最高は17回であった。その通院期間は1日から260日に分布していた。処方箋の発行状況では、54.8%の患者に発行されており、その処方回数は1回が最も多く40.0%を占めていた。最高は12回であった。患者の満足度については、初診終了時点で診療全般に対しアンケートを実施し、5段階で回答してもらったところ、「非常に満足」16.4%、「満足」52.1%、「やや不満足」8.2%、「非常に不満足」0%であった。【研究の概要】本研究は、1特定機能病院に紹介されてきた外来患者のCase Mixを調査し、特定機能病院への紹介が適切であったかを検証すると共に、紹介患者の診療に関する満足度を測定しようとするものである。先ず、患者の紹介元が病院や診療所等、施設により診療科や医療行為等に差異があるか調査した。調査は1週間で、この間に紹介状を持参した新来患者110名を対象とした。紹介元は病院からが約30%、診療所からが70%であった。紹介先診療科は病院、診療所ともに外科系が多く、病院からは80%、診療所からは60%を占めていた。紹介の目的は病院、診療所ともに検査のためが多かったが、紹介元での検査結果を持参した患者は病院からが50%、診療所からは35%であった。紹介先は自分で選択するより紹介元の医師の勧めが多く、いずれも80%を超えていた。紹介元の医師がかかりつけ医かどうかでは、病院からが50%、診療所からは60%であった。検査実施項目での差異は採血、採尿の割合は診療所からの方に高く、X線、心電図は病院からが高かった。心電図以外の機能検査も病院からの患者に多く見られたが、CT、エコーは診療所からの患者に高い割合であった。処方箋の発行に関しては、ともに70%台であった。即日入院の患者は病院からが6%、診療所からが4%であった。

入院予約をした患者は病院からが9%、診療所からは3%であった。次年度では、症例数を増やすと同時に、紹介患者の通院回数や転帰等、追跡調査を実施するとともに、患者の診療に関する満足度を測定する予定である。研究2年目は、初年度に収集した特定機能病院に紹介状持参の新来患者110名のその後を追跡し、初診時疾患の転帰を確認できた73例を有効症例として分析した。その結果、紹介目的は「検査と治療」が27.4%と最も多く、次いで「検査のみ」が21.9%であった。患者の通院期間は最短の1日から最長の260日に分布しており、その間に患者が通院した回数は1回が最も多く23.3%、2回が20.5%、3回が8.2%で5回までで78.1%を占め、最高は17回であった。検査回数は1人当り通院期間中に1回が63.2%、2回が22.1%と両者で85.3%を占め、7回が最高であった。また、37.5%の患者が紹介元での検査結果を持参してきていた。処方箋は約半数の54.8%の患者に発行されており、その回数は1人当り1回が40.0%を占めていた。最も多かったのは12回であった。疾患に関しては、紹介状に記載されていた疾患名と確定診断名は73.6%が一致しており、「異常なし」は2例みられた。外来診療終了時の状態は、39.7%が「終了」、26.0%が「紹介元へ」逆紹介されており、9.6%が「入院」していた。その他、「他科へ紹介」が5.5%、「他の病院へ紹介」「他の診療所へ紹介」がそれぞれ2.7%ずつであった。満足度については、初診終了時に診療全般に関して聞いたものであるが、「非常に満足」と「満足」で68.5%を占め、「やや不満足」が8.2%みられたが、「非常に不満足」と回答した患者はなかった。今回の分析で明らかとなったのは、紹介患者の1/3は3回までの通院で転帰が終了または逆紹介などその後の処遇がなされていた。1/3は通院回数が4回から17回まで長期にわたり通院をしていた。また、残り1/3は未だに通院中の患者もおり、転帰が明確でなく更に詳細な検討が必要と考えられた。研究最終年は、2年目に研究対象とした73例について、紹介元の施設別に分析するとともに、転帰が不明であった37例を再度、診療録で検証した。その結果、特定機能病院への紹介目的では病院からの紹介は「診断」目的が21.1%と最も多く、次いで「治療」「検査と診断」「検査と治療」目的が同率の15.8%であった。診療所からの紹介目的は、「検査と治療」が31.5%と最も多く、次いで「検査」目的が27.8%、「治療」目的が14.8%であった。病院からは「診断」目的が多く、診療所からは「検査」目的が多いというように特定機能病院に求めているものに違いがみられた。紹介状に記載されていた疑いを含む病名と特定機能病院での診断名の一致度については、病院からのものは78.9%が一致、21.1%が不一致であり、診療所からのものは、71.7%が一致、28.3%が不一致というように、病院からのほうがやや一致度が高いという結果であった。検査結果を持参してきたかどうかでは、結果を持参した患者は病院からの紹介患者が36.8%、診療所からの紹介患者が37.7%と、ほとんど差異はみられなかった。満足度については、病院、診療所ともにどちらもほとんど同様の傾向を示したが、若干、診療所からの紹介患者に「やや不満足」と回答したものが多かった。また、転帰が不明で追跡できなかった症例について再度、診療録を検証したが、診療録の記載そのものが希薄のものが多く、患者の動向をうかがうことができなかった。当然、紹介元への返信の記録も添付されていなかった。
セキュリティ・プライバシを考慮したITSネットワークモデルの構築

無線ネットワークを利用し周辺環境情報を各車両間で共有するITSネットワークの安全性向上のため,車両がV2X通信を行い他車両や路側機,クラウドなどから情報を得られる状況において,車両なりすまし行為を検知し,車両が送信する情報から不正データを検出する手法を開発し,シミュレーションによる評価を行った.具体的にはクラウドとの通信における携帯電話網の中継基地局の情報と,車々間通信を利用した周辺車両情報を利用することで,車両情報の偽装行為を対策し,手法の閾値を増加させることで,不正データの検知率を向上させることができ,車両情報をより信頼度の高いものにすることが可能となった.検知率の向上に伴い必要となる周辺車両情報のデータ数は,車密度を考慮し変化させることで,過疎地帯にも提案手法を適応でき,車両過密地帯において,提案手法がより効果のあることを示した.また,車両の位置精度向上のため,GPSに加えて,各車両及び路側機が発信するビーコンの電波強度を利用した高精度の位置推定手法を開発した.電波強度を利用する際には電波強度の変動,伝搬損失指数の値の設定が問題となるが,提案手法ではカルマンフィルタを適用することで電波強度の変動を小さくし,伝搬損失指数については車車間通信を用いることで周囲の電波伝搬環境に動的に対応し,これらの問題点を解決した.シミュレータを用いて既存手法と提案手法の位置誤差の比較評価を行い,評価結果から,本手法によって位置誤差が小さくなることという優位性を示した.実際に見通しが悪く死角となる部分が大きい交差点における自動運転車両が通信を用いた際の安全と効率を検証し,通信を用いることで,交差点周辺に存在する車両の速度情報や位置情報を取得し,交差点を安全に通過できることを示した.これまでの研究項目である車両相互監視によるなりすまし行為を検知,電波強度と履歴を利用した車両の位置精度向上,交差点通過における有効性について,それぞれシミュレータを利用して各方式の有効性を検証することができた.研究内容については,情報処理学会マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウムにおいて発表者がヤングリサーチャー賞を受賞し,また,国際会議The Seventh International Conference on Advances in Vehicular Systems, Technologies and Applications (VEHICULAR 2018)において最優秀論文賞を受賞した.総務省自律型モビリティシステム研究開発に参画し研究成果に関して実際の自動運転車両を利用して検証した.また,2019年1月に開催されたヨコスカ×スマートモビリティ・チャレンジ2019においても研究成果のデモを実施した.通常の一般的なインターネットの環境と異なり,各車両は通常,車両ID,位置と速度の情報を定期的に送信すること基本に,周辺車両がその情報を直接受信することで,その送信元の車両が実際に周辺に存在することを確認できる.さらにV2X通信における中継基地局の情報を利用することで,車両情報の偽装行為を対策し閾値を増加させることで,不正データの検知率を向上させることができ,車両情報をより信頼度の高いものにすることができる.しかし,周辺車両が少ない場合,フォルスポジティブ(正しいにもかかわらず悪意があると判定される)と判定される場合があり,たとえば,路側機や公共車両などは予め信頼度が高いと設定することで,この問題を解決できる可能性がある.シミュレータを利用して,有効性を検証する.また,悪意のある車両を発見した場合,その車両が移動しても,トラッキングして悪意ある情報を遮断する方法も検討する.プライバシに関して,車両固有IDを利用して通信すれば,そのIDをトラッキングすることにより,特定の個人の車両が通過した位置と時刻が判明するため,本研究では,暫定的な仮想IDを発行し,これを適宜変更しながら通信を行う匿名化方式を検討する.さらに位置情報を統計処理することにより,より個人が特定しにくくなるが,位置精度が低下することにより,安全性の低下が懸念される.状況に応じて匿名化の度合いを変更する方式を検討し評価を行う.近年,自動運転の研究が活発であるが,自律センサでは見通し範囲のみ検知可能で,出会い頭の衝突や歩行者の急な飛出しに対応できない.協調型ITSでは無線ネットワークを利用し周辺環境情報を各車両間で共有することにより,安全性向上を目指している.しかし,ハッキングによる車両乗っ取りなど,特に通信のセキュリティが注目されてきた.すでにインターネットでは様々な技術の研究開発が行われているが,協調型ITSの分野では,リアルタイム性,車両走行の安全性,組込みシステムへの適用性などの観点から実際のシステムへの実装と性能評価についてほとんど考慮されていない.本研究では,計算資源が少ない車載組込みシステムへの搭載を前提に,より実用化に近い環境においてリアルタイム性,車両走行の安全性を考慮したセキュリティ確保を検討することが特色である.本年度は,ネットワークに接続された車両システムにおいて,周囲の人々の安全とプライバシーを考慮するために,遠隔操作を行うユーザを認証後も常時,車両自身が取得したセンサ情報やシステム情報をリアルタイムに参照することで,状態変化に応じて操作端末の権限や操作の自由度を制限するファイアウォールを設計した.提案システムは車両自身が直接取得したデータに基づいてアクセス制御ポリシーを変更する.そのため,従来のアクセス制御において問題となっている認証情報の偽装による不正なアクセスを防止することが可能となっている.車両型ロボットに当該機能を導入して遠隔操作することで,パケット処理の平均オーバヘッドと通信時のラウンドトリップタイムを算出して従来システムと比較した.その結果,複数の監視項目を動作させても通信処理は設定した許容遅延を下回り,リアルタイム性を損なうことなく機能することを確認した.本研究で提案しているネットワーク経由で車載システムにアクセスする際の通信セキュリティを向上させるための方式の一部を,組込みシステムとして開発した車両型ロボットに実装し,評価した.

その結果,セキュリティ確保のためのオーバヘッドによる性能低下を最小限に抑え,問題なく機能が動作することを確認した.本研究成果は,自動車技術会大学院研究奨励賞を受賞した.また,2016年度の総務省の自律型モビリティシステム(自動走行技術,自動制御技術等)の開発・実証を受託したNTTドコモおよびパスコに協力して,モバイルエッジコンピューティングを活用したダイナミックマップの更新・配信技術を利用して自動運転車両を走行させる実証実験に,名古屋大学,金沢大学,東京大学と協力して取り組んだ.具体的には,横須賀リサーチパークにあるNTTドコモR&Dセンター付近の高精度地図を作成し,LTE回線を利用して自動運転車両に配信し,この地図をもとにして自動運転車両が実際に自動運転を実施した.この成果は,総務省主催の「情報通信が支える次世代のITS」講演会で発表した.インターネットの世界においてセキュリティ・プライバシ関連技術の研究開発はすでに多く行われており,また,協調型ITSのネットワークにおいても,要求条件などはすでに検討が行われているが,本研究では,計算資源が少ない車載組込みシステムへの搭載を前提に,日本における狭帯域のITSネットワーク環境に適応すべく,より実用化に近い環境においてリアルタイム性,車両走行の安全性を考慮したセキュリティ確保を検討することが特色である.研究を進める上で必要となる車々間通信および路車間通信を利用してデータを共有するためのダイナミックマップの仕組みを一般的なWeb環境およびスマートフォンを用いて構築した.ここで構築した環境は,各車両と歩行者はスマートフォンを用いて位置情報や速度,進行方向などの情報をサーバへ送信し,サーバは必要な情報を取得し,Web環境を利用してダイナミックマップを構築する.これらの機能や情報はそれぞれに対応するAPIを用いることで容易に利用することが可能となる.車載組込みシステム環境への搭載を前提とするため,協調型ITSのネットワークにより交通環境センシングを実現するハードウエア環境としてRaspberry Pi,および,ZMP社のRoboCarを利用し車載システムをモデル化した車内ネットワークおよび車外ネットワークを想定した環境を構築し,セキュリティおよびプライバシの要件を複数設定し,それぞれの設定に応じて,ネットワーク接続された組込みシステム環境において,必要な要件の見極めを行った.実証実験として,関西文化学術研究都市が設立した「けいはんな行動走行実証実験プラットフォーム(K-PEP)」に参画し,自動運転の研究開発プラットフォームを進めている.
中赤外領域における偏光変調を用いた時間領域分光システムの開発と応用

平成17年度では,非線形光学結晶を用いたテラヘルツ波(以後,THz波と記す),および,中赤外光の発生を目的としている.まず,励起光源,および,検出光源として使用するフェムト秒レーザー(昨年度に構築したレーザーを指す.主な仕様として,パルス幅:45fs,パルスエネルギー:7.8nJが得られている)のピーク強度を増大させる事を目的にレーザー共振器の改良を行った.改良方法として,マルチパスキャビティ(Multiple-Pass Cavity,以後,MPCと記す)を共振器内に導入して共振器長を延長する方法を採用し,ABCD行列を用いて最適な共振器構成を検討し,MPCの凹面ミラーの曲率半径を2m,反射回数を5回,ミラー間距離を82.4cmと設計して,共振器を構築した.その結果,繰り返し周期:13.5MHzでのカーレンズモード同期発振に成功し,パルス幅が40fsで,37.0nJのパルスエネルギーを安定に得る事に成功した.この結果,昨年度に比べて約5倍のピーク強度の増大に成功した.また,レーザーの改良と平行して,非線形光学結晶を用いたテラヘルツ波発生の偏光制御について理論的に検討した.そして,放射素子として,(111)面カットのZnTe結晶を選択し,ボロメータと(平成16度に作製した)ワイヤーグリッド偏光子を用いてTHz波放射強度と偏光特性について調べた.その結果,直線偏光のフェムト秒レーザーで励起する場合では,放射されるTHz波強度は一定で,偏光状態は直線偏光であることを確認した.また,その偏光方向はZnTe結晶軸と励起レーザーの偏光方向にのみ依存する結果を確認することができた.この実験結果により,放射されるTHz波,および,中赤外光の偏光方向を偏光子を用いずに制御できることを確認した.本研究計画を大別すると,1.遠赤外領域から中赤外領域への時間領域分光システムの拡張,2.偏光変調を用いた時間領域分光システムの構築,である.初年度である今年度(平成16年度)は,申請者が経験しているテラヘルツ波領域で時間領域分光システムを立ち上げることを第一到達目標とした.まず,テラヘルツ波の発生および検出に用いるフェムト秒レーザー装置を組み立て,時間幅:45fs,繰り返し周期:90MHz,平均出力:700mWの性能を安定に得る事ができた.そのレーザーを使用して,テラヘルツ波領域における透過型の時間領域分光システムを立ち上げ,0.01THz7THzまでの広範囲な分光光源を得る事ができた.そして,偏光変調法を取り入れた反射型時間領域分光システムに取り組み,その第一段階として,測定システムに必要なワイヤーグリッド偏光子を作製した.そのワイヤーグリッド偏光子を用いて,研究計画書に記載した偏光状態の異なる2つのテラヘルツ波光源を時間的に分離した状態で計測する事を可能にした.これにより,(通常p偏光とs偏光の2回測定する必要があるが)1回の測定で解析を行う事を可能にした.以上の立ち上げたテラヘルツ波領域の時間領域分光測定システムを用いて,これまで詳細な計測が行われていなかった樹脂やセラミックス,ゴム,そしてガス分子などの計測を行った.その詳細については,紙数の関係で省略する.また,以上の成果を平成16年秋季応用物理学会で報告をおこなった.平成17年度では,非線形光学結晶を用いたテラヘルツ波(以後,THz波と記す),および,中赤外光の発生を目的としている.まず,励起光源,および,検出光源として使用するフェムト秒レーザー(昨年度に構築したレーザーを指す.主な仕様として,パルス幅:45fs,パルスエネルギー:7.8nJが得られている)のピーク強度を増大させる事を目的にレーザー共振器の改良を行った.改良方法として,マルチパスキャビティ(Multiple-Pass Cavity,以後,MPCと記す)を共振器内に導入して共振器長を延長する方法を採用し,ABCD行列を用いて最適な共振器構成を検討し,MPCの凹面ミラーの曲率半径を2m,反射回数を5回,ミラー間距離を82.4cmと設計して,共振器を構築した.その結果,繰り返し周期:13.5MHzでのカーレンズモード同期発振に成功し,パルス幅が40fsで,37.0nJのパルスエネルギーを安定に得る事に成功した.この結果,昨年度に比べて約5倍のピーク強度の増大に成功した.また,レーザーの改良と平行して,非線形光学結晶を用いたテラヘルツ波発生の偏光制御について理論的に検討した.そして,放射素子として,(111)面カットのZnTe結晶を選択し,ボロメータと(平成16度に作製した)ワイヤーグリッド偏光子を用いてTHz波放射強度と偏光特性について調べた.その結果,直線偏光のフェムト秒レーザーで励起する場合では,放射されるTHz波強度は一定で,偏光状態は直線偏光であることを確認した.また,その偏光方向はZnTe結晶軸と励起レーザーの偏光方向にのみ依存する結果を確認することができた.この実験結果により,放射されるTHz波,および,中赤外光の偏光方向を偏光子を用いずに制御できることを確認した.