hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超音波による非線形気泡マニピュレーション

超音波中での気泡の非線形振動を積極的に利用した気泡操作法(非線形気泡マニピュレーション法)を開発した。本手法ではポンピング波と呼ぶ気泡に非線形振動を生じさせる比較的音圧の高い超音波を用いて気泡を操作する点に特徴があるが、(1)ポンピング波の周波数に対して整数倍の周波数を持つコントロール波と呼ぶ超音波を用いた気泡の非線形トラッピング技術、(2)非線形気泡振動により気泡周囲に生じる非線形2次超音波を用いたターゲット壁面への非線形自己トラッピング法の2つを開発した。研究代表者が従来行ってきた気泡の線形振動を利用した気泡操作技術の知見の上に,本研究での目的である非線形気泡操作法を具体化していくことを目標とし,非線形手法の最適化および2つの応用技術の開発を行った。特に応用開発では単体気泡の操作技術とその活用を目指す。気泡に非線形振動を生じさせるポンピング波については,気泡の操作を目的として気泡の非線形振動を最大限励起するという観点での検討は今までに行われてはいなかったため,ポンピング波の最適化について,理論,数値解析,実験で検討を行った。特に実験では従来の線形振動を用いた気泡操作技術では壁面への付着が難しい角度のついた物体を非線形気泡操作のための評価物体として選び,音圧,気泡密度,壁面の反射率,超音波周波数などの最適化を行った。この研究過程で,今回提案した非線形気泡操作法では気泡密度に対して捕捉気泡数は非線形な関係があり,気泡の密度がある程度低いほうが気泡の捕捉効率が向上することをはじめて明らかにした。また数値解析では,気泡群を多体問題として解析する新たなプログラムを開発し,気泡密度や超音波周波数,2次超音波の放射音圧などの影響を数値シミュレーションで明らかにした。さらに気泡の非線形振動を用いた応用技術開発として,将来の気泡を薬液搬送媒体として用いる支援のドラッグデリバリシステムにおいて,薬液の吸収改善を図るために求められる気泡の壁面への付着技術について,気泡の非線形振動を用いた新たな方法を提案し,寒天ファントムなどを用いた実験でその有効性を実証した。生体内の毛細血管をも通過できる大きさ数ミクロン程度の微小力プセルに薬液を封入し、これを血管中に導入して患部にまで運び、カプセル内部の薬液を患部に有効に導入しようとするドラッグ・デリバリ・システム(薬液送達球術:DDS)は、高い薬液導入効率が期待できるために夢の治療法として注目を集めている。本研究では、DDSを構築する上で求められる患部へのターゲッティングと薬液導入効率の改善を目的として、超音波中での気泡の非線形振動を積極的に利用した気泡操作法(非線形気泡マニピュレーション法)を開発する。本手法ではポンピング波と呼ぶ気泡に非線形振動を生じさせる比較的音圧の高い超音波を用いて気泡を操作する点に特徴がある。具体的には、(1)ポンピング波の周波数に対して整数倍の周波数を持つコントロール波と呼ぶ超音波を用いた気泡の非線形トラッピング技術、(2)ポンピング波により生ずる気泡振動により気泡周囲に生じる非線形2次超音波を用いたターゲット壁面への非線形自己トラッピング法の2つである。前者は、局在化した領域に高密度で気泡を捕捉できる特徴があり例えば超音波内視鏡前面より放出した微小気泡を散らばらせることなく一定の領域内にとどめておく用途に向いている。一方後者の方法は、血管など閉じた空間内で気泡を壁面に積極的に付着させる上で有効になる手法である。実験は、超音波造影剤気泡である大きさ1ミクロン程度の気泡を用いたが、ともに所望の結果を得ることができた。これら研究では超音波照射時の気泡のダイナミクスを定量的に観測することが手法の改善の上で重要になるが、このための計測技術としてレ一ザ散乱法による気泡ダイナミクスの観測法について開発を行い、この方法を用いて手法の最適化を行った。さらに超音波の音圧や周波数など各種パラメータの最適化を行うために多数の気泡の運動を数値的に解析する数値解析法の開発も行った。
高速インテリジェント制御ICを用いたMHz駆動高電力密度電力変換器の開発

本研究では,電源回路の高電力密度化に必要なMHzレベル以上の周波数のスイッチング電源の開発を目標とした。MHzレベル以上の周波数において,定常時の偏差の低減,制御回路系におけるむだ時間の低減および固定周波数動作による安定性の向上を目的とし,従来の線形制御回路や非線形制御回路およびディジタル制御回路の利点を融合した制御方式を提案し,本手法の検証のため,集積化を行った提案制御ICの作成を行った。提案制御方式の有効性については,1MHz駆動のフライバック電源でシミュレーションおよび実験により検証を行い, 1.58%のロードレギュレーションと1.5%のラインレギュレーションを確認し,実用性を確認した。申請者らは,申請前の知見と実績を元に現在制御LSI回路のモデリングをを行っている。平成26年度は,最終的な制御LSI回路の設計を終了し,東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)へのチップ作成依頼を予定していたが,設計途中で,さらなる性能向上が可能な事を発見し,現在これについてのデザイン修正を行っており,計画より若干の遅延を生じている。しかし,完成を予定している制御回路ICのコストは,当初の約3/4程度になると考えており,設計の修正は,必要不可欠と考えている。今年度中半までには,IC設計の依頼を行う予定である。なお,上記修正部分とは直接関与しない絶縁電送回路部分等の設計は,並行して進めており,これに関しては,2015年2月に電子情報通信学会電子通信エネルギー技術研究会に「1μs以下にむだ時間を抑制可能なディジタルPFM制御回路の開発」として発表を行った。本発表では,従来にない数十ns程度にむだ時間を抑えたPulse Frequency Modulation (PFM)制御回路について提案を行い,ディスクリート回路での実験結果を示し,提案手法の有効性を示している。このように,現在までの研究実績としては,現在制御LSIの回路デザインの設計と修正(開発対象の制御LSIのコスト削減を目的)およびこの制御LSI回路の有効な応用についての検討を行っており,いずれに関しても順当に研究を遂行している。平成27年度は,当初提案する制御回路の集積化を目標としていたが,さらなる高みを目指し,ディスクリート回路によるボード実験を進め,検証を行った。その結果,目標であるMHz駆動可能なディジタル制御回路の実現が高まった。また,高速性だけなく,安定性の向上も可能である事が新たにわかった。これらの良好な要素の検証もほぼボード実験でも終了したため,平成28年度前期に制御回路の作成を行い,この制御回路を利用した回路の検証も進める予定である。この結果は,世界最大級のパワーエレクトロニクスの会議である,Applied Power Electronics Conference 2017で発表・公表予定である。進捗状況は,やや遅れ気味ではあるが,当初の目標を超える結果を得ている。平成28年度は,最終年度であるため,この遅れを取り戻すと共に,最終的には,目的や目標を満たす総括を行う予定である。最終年度の平成28年度は、MHz駆動高電力密度DC-DCコンバータに適用する制御ICの作成を行った。また、これと並行し、駆動可能周波数は作成した制御ICには、劣るが、基本的な動作検証を行うためのディスクリート回路の作成およびこの制御回路を適用したDC-DCコンバータの動作検証を行った。制御ICの製作は、リコー電子デバイス(株)のシャトルサービスにて作成を行い、基本的な動作確認まで行う事ができた。基本動作では、スイッチング周波数5MHz程度までの動作確認を完了した。また、ディスクリート回路を用いた提案制御の有効性の検証では、スイッチング周波数200kHzでの検証ではあったが、フライバック型DC-DCコンバータへ適用を行った。その結果、1絶縁形DC-DCコンバータへの適用、2従来のコンバータでは、制御モードを切り替えるなどの必要があった、連続モードと不連続モードそれぞれでの制御をシームレスに実現可能とした点、3実験条件下において、偏差1%以内という高精度な出力電圧のレギュレーション性などを示した。研究期間3か年間を通して、計画に対して、やや遅れ気味の進捗となったが、制御ICの製作およびその検証および、制御手法の検証も伴わせて行う事ができた。今後本提案制御回路の応用を進めていき、環境負荷の少ない電力変換器の開発を進めていく予定である。また、その成果を世界最大のパワーエレクトロニクスに関する国際会議APECなどで発表するとともに、IEEEの英論文誌などに投稿を行っていく予定である。当初の予定よりは,進行は遅れ気味である。この理由は,さらなる性能の向上が期待できる回路方式を平成26年度の研究遂行中に,発見したため,これを元にしたシステム全体を通しての再構成の必要が生じたためである。なお,現在この遅れを取り戻すべく,鋭意開発をすすめており,実装へ向けた検証を行っており,一部結果においては,当初予定を上回る高性能化に向けた結果を得られる事を裏付ける結果が得られている。

制御ICの作成と共に,完成した制御ICの評価を行う。また,上記で作成した制御IC部分を用いて,現在研究を進めているkWクラスの双方向DC-DCコンバータのMHzオーダー駆動に向けての本制御ICの応用を検討する。スイッチには,今後のDC-DCコンバータに不可欠と考えうるGaN-FETを用いて,MHzオーダーのスイッチンにチャレンジを行う。また,これらの結果は,すぐに学会や学会誌において発表の準備を行う予定である。なお,上記計画どおりに進まない場合などに備えて制御LSIの集積回路化と並行して,ディスクリートによる回路化も同時に行う。LSIの製造ができなかった場合でも,H27年度およびH28年度は,ディスクリート回路による制御回路を用いて,本研究をまとめる予定である。電子回路工学現在,LSI制作のための見直し作業を検討しており,この評価を実施中である。この結果を受け,早速東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)へのチップ作成依頼申請を行い,今年度中の制御LSIの完成を目指している。制御回路ICの性能向上を目指し,再度検討を行った結果,制御回路ICの制作が平成28年度にずれこんだため前述の通り,現在当初目的を超える性能向上を目的としたデザイン修正を行っているため,東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)へのチップ作成依頼を平成27年度へ順延したため当初平成26年度利用予定の予算を平成27年度に移行する事となった。それに付随する予算も同様である。平成28年度前期に,研究の目標の一つである制御回路ICの制作を実施する。平成26年度執行予定予算の平成27年度中に,東京大学大規模集積システム設計教育研究センター(VDEC)へのチップ作成依頼を行い,予算執行を行う。また,これに付随する予算も同様に執行を行う予定である。
座敷芝居の研究-津軽家文書「弘前藩庁日記」を中心に-

「弘前藩庁日記」は、弘前藩の藩政日記であるが、寛文から幕末におよぶ全4500余冊(「江戸日記」1219冊、「在国日記」3297冊)という膨大なものである。本研究では、この資料より歌舞伎・浄瑠璃の記録を抽出し学界に紹介するとともに、近世芸能史の研究分野に「座敷芝居」というジャンルを加えることを提唱し、具体的には次の実績をあげた。(1)弘前市立図書館蔵「弘前藩庁日記」江戸日記のうち、寛文から元禄期まで211冊を調査し、65件の歌舞伎・浄瑠璃の上演記録を発見した。(2)抽出された芸能上演記録をコピーし、これの翻刻を行った。(3)弘前市立図書館蔵「弘前藩庁日記」御国日記のうち、寛文から天和期まで125冊を調査し、8件の歌舞伎・浄瑠璃の上演記録を発見した。(4)抽出された芸能上演記録をコピーし、これの翻刻を行った。(5)東京大学史料編纂所所蔵の宗家文書をはじめ、各地の藩政史料を調査し、同種の芸能記録の発見につとめた。(6)上記の成果に基づき、以下の学会発表を行った。平成8年1月20日演劇研究会「座敷芝居の経済-その1-」平成8年4月24日近松の会「座敷芝居の経済-その2-」「弘前藩庁日記」は、弘前藩の藩政日記であるが、寛文から幕末におよぶ全4500余冊(「江戸日記」1219冊、「在国日記」3297冊)という膨大なものである。平成8年1月20日演劇研究会「座敷芝居の経済-その1-」平成8年4月24日近松の会「座敷芝居の経済-その2-」当年度実績の第一としては、「弘前藩庁日記」江戸日記の部について、元禄初年から末年まで119冊の調査を終え、41条の歌舞伎・浄瑠璃関係記事を発見したことである。これによって「弘前藩庁日記」江戸日記の部の元禄末年まで211冊に所載された、歌舞伎・浄瑠璃関係記事は65条となった。これらの記事の翻刻も終えることができ、すべて新出の演劇史資料として、学界に益するところ大となろう。その成果の一部は、平成8年1月20日の演劇研究会において発表した。実績の二は、「弘前藩庁日記」御国日記の部にも、芸能上演記事が所載されていることを発見したことである。具体的な作業報告を、以下箇条書きにする。(1)弘前市立図書館蔵「弘前藩庁日記」のうち、元禄期の「江戸日記」119冊を精読し、芸能の上演記録を抽出した。(2)抽出された芸能上演記録の写真化を行った。(3)(2)によって、元禄期の「江戸日記」に記録されている、芸能上演関係の記事41条の翻刻を終えた。(4)弘前市立図書館蔵「弘前藩庁日記」のうち、寛文から天和期の「御国日記」125冊の下調査を行い、これにも「江戸日記」記事と密接な関係をもつ、芸能上演記事が所載されていることを発見した。(5)演劇研究会平成8年1月例会において「座敷芝居の経済」として、本研究成果の一部を口頭発表。その際、「津軽家文書『弘前藩庁日記』(江戸日記)抄」と題した私家版小冊子(全115頁)を配布した。(5)東京大学資料編纂所

所蔵の宗家文書をはじめ、各地の藩政史料を調査し、同種の芸能記録の発見につとめた。(6)上記の成果に基づき、以下の学会発表を行った。平成8年1月20日演劇研究会「座敷芝居の経済-その1-」平成8年4月24日近松の会「座敷芝居の経済-その2-」
在宅死・医療サービス受療率についての多施設共同・在宅高齢者コホート研究

本研究の主目的は、多施設共同の在宅高齢者コホート研究にて、在宅死や緊急対応等の頻度等を明らかにすることである。13か所の施設にて2013年2月登録を開始し2015年5月末の時点で中間集計を行った。612名のうち女性55%、平均年齢83.0歳、担癌状態24%であった。死亡率0.38人/人年で、このうち在宅死は0.15人/人年であった。また臨時往診:552件、1.31回/人年であり、入院:314回、0.74回/人年であった。登録開始が遅れたため2017年1月末まで追跡を行い、複雑性、ADL、栄養状態等とエンドポイントとの関連を検討する予定である。人口構成の急激な高齢化によって、在宅医療の重要性が増している。また在宅医療の中でも高齢化の進行に伴い在宅死の増加は不可避であり、特に重要な関心事となっている。しかしこの在宅死の現状や予測因子を前向きに検討したデータは私たちの知る限り存在しない。そこで本研究では、多施設共同の在宅高齢者コホートを構築し追跡調査を行うことによって、特に在宅死や緊急対応等の医療サービス受療についての頻度やそれに関わる因子を明らかにすることを目的とした。平成25年2月から在宅高齢者患者の新規登録を開始した。現時点での共同施設としては13か所あり、登録は施設の準備状況が整い次第順次開始している。平成26年3月の時点での登録総数は192名である。男性90名、女性102名とやや女性が多い。登録時の平均年齢(±標準偏差)は83.5±8.2歳(range 65 -102歳)であり、さらに75歳以上が87.0%と9割近くを占めている。担癌患者は48例と全体の25.0%、糖尿病の既往は44例(22.9 %)であった。社会的な測定項目としては、生活保護受給者は33名(17.2%)、専従する主介護者が存在するのは126例(65.6%)となっている。本研究の主要エンドポイントは在宅死、副次エンドポイントは死亡、医療サービス受療としての臨時往診、在宅療養期間、緊急入院、入院であるが、今回は在宅死と死亡について集計した。登録開始後に既に死亡した患者は39例で、主要エンドポイントである在宅にて亡くなったのは18例と総死亡数の46.2%を占めている。今後引き続き、新規登録ならびに追跡を継続して行き、複雑性、ADL、栄養状態、認知機能、抑うつ状態等とエンドポイントとの関連を検討する予定である。本研究の目的は,高齢者の増加に伴い重要性が著しく増している在宅医療のセッティングで,多施設共同の在宅高齢者コホートを構築し,特に在宅死や緊急対応等の医療サービス受療についての頻度やそれに関わる因子を明らかにすることである.これを実現するために研究初年度は,まず研究プロトコールのブラッシュアップを行った.ついで学内倫理委員会,および参加各施設での倫理委員会の承認を得た.その後,参加協力施設である11か所の在宅医療支援診療所の研究協力者と複数回にわたってミーティングを開催し,調査研究の実際の手順について議論し,操作マニュアルを作成した.また本研究ではElectric data captureシステムを導入し,参加施設から直接データ入力ができるようにするため,コンピュータサーバー上にデータベースマネージメントシステムの構築を行った.さらに学内倫理委員会からの指摘を受け,使用する各質問紙の版権の確認および必要に応じてその対応を行った.平成25年1月までに,学内倫理委員会の承認,その後,各施設の倫理委員会の承認を得たのち,2月から在宅高齢者患者の新規登録を開始した.現在までに既に35名の新規在宅高齢者が登録され追跡として初回の調査が終了している.人口構成の急激な高齢化によって、在宅医療の重要性が増している。現時点での共同施設としては13か所である。各参加施設にデータ入力を促し、平成26年5月31日の時点においてのデータをクリーニングした上で、中間集計を行った。その時点で365名の対象者が各施設で登録されている。そのうちデータ入力済みの350名に関しては女性52.0%(182名)、年齢82.9±8.3歳、担癌状態23.3%(82名)、生活保護世帯17.3%(61名)であった。この時点での死亡数は89名、0.53人/人年の死亡が確認された。死亡場所としては病院45名、在宅40名、施設4名であった。また臨時往診は227件、即ち1.60件/人年(入院期間を除いた総観察期間で算出)であり、同様に入院は137回、0.96回/人年であった。その後も登録を継続しており、平成27年3月の時点での登録総数は538名となっている。

今後引き続き、新規登録ならびに追跡を継続して行き、複雑性、ADL、栄養状態、認知機能、抑うつ状態等とエンドポイントとの関連を検討する予定である。人口構成の急激な高齢化によって、在宅医療の重要性が増している。また在宅医療の中でも高齢化の進行に伴い在宅死の増加は不可避であり、特に重要な関心事となっている。しかしこの在宅死の現状や予測因子を前向きに検討したデータは私たちの知る限り存在しない。そこで本研究では、多施設共同の在宅高齢者コホートを構築し追跡調査を行うことによって、特に在宅死や緊急対応等の医療サービス受療についての頻度やそれに関わる因子を明らかにすることを目的とした。平成25年2月から在宅高齢者患者の新規登録を開始した。現時点での共同施設としては13か所である。各参加施設にデータ入力を促し、平成27年5月31日の時点においてのデータをクリーニングした上で、中間集計を行った。その時点で642名の対象者が各施設で登録されている。そのうちデータ入力済みの612名に関しては女性55%(338名)、年齢83.0+-8.1歳、担癌状態24%(147名)、生活保護世帯14%(85名)であった。この時点での死亡数は196名、0.38人/人年の死亡が確認された。死亡場所としては病院107名、在宅78名、施設8名であった。また臨時往診は552件、即ち1.31件/人年(入院期間を除いた総観察期間で算出)であり、同様に入院は314回、0.74回/人年であった。その後も登録を継続しており、平成28年3月7日現在の登録者数は826件となっている。当初の計画では、平成24年10月をめどに新規に在宅管理が開始された高齢者の登録を開始する予定であったが、倫理委員会との間で研究プロトコールの小変更や、それに対応するための期間が必要となったため、実際に患者登録が開始されたのが平成25年2月となった。そのため助成は今年度で終了であるが、平成29年1月31日まで最長4年の追跡を行い、複雑性、ADL、栄養状態、認知機能、抑うつ状態等とエンドポイントとの関連を検討する予定である。本研究の主目的は、多施設共同の在宅高齢者コホート研究にて、在宅死や緊急対応等の頻度等を明らかにすることである。13か所の施設にて2013年2月登録を開始し2015年5月末の時点で中間集計を行った。612名のうち女性55%、平均年齢83.0歳、担癌状態24%であった。死亡率0.38人/人年で、このうち在宅死は0.15人/人年であった。また臨時往診:552件、1.31回/人年であり、入院:314回、0.74回/人年であった。登録開始が遅れたため2017年1月末まで追跡を行い、複雑性、ADL、栄養状態等とエンドポイントとの関連を検討する予定である。平成26年3月の段階では200弱の登録者数となっているが、平成27年3月には538名と登録の増加を認めた。また多施設共同研究のためもあり、研究参加者が実際に研究に参加し観察が開始された時点から登録システムに入力されるまでかなりのタイムラグが想定されているため実際の参加者はそれよりも多いと考えられる。区分は、やや遅れている、としたが、平成28年1月31日までの登録期間までには、当初、必要対象者数として考えていた1068例に近づけると考えている。
標的に応じて適切な大きさのシナプスを形成する仕組みの解明

本研究ではショウジョウバエ幼虫の神経筋接合系を用い、遺伝情報に従って大まかなシナプス形成が行われた後、どのようにして標的細胞に合わせて適切な大きさのシナプスが形成されていくのか、その分子機構を解明することを目的として研究を進めている。そのために、一つの神経細胞が2つの大きさの異なる筋肉細胞にシナプスを形成している系に着目し標的細胞の大きさに合わせてシナプスを形成するメカニズムの解明を目指している。これまでの研究から、このメカニズムは外界にさらされていない胚の時期には存在せず、孵化後の活発な活動によって、スイッチオンされることが予想されたので、まず、感覚神経細胞の興奮を抑制することによって外界からの刺激を阻害したときに標的細胞の大きさに合わせてシナプスを形成するメカニズムはどのような影響を受けるか調べた。その結果、外界からの刺激を阻害すると、シナプスの大きさ自体は時間とともに成長することはできるが、同じ神経細胞が筋肉細胞の大きさに合わせた大きさのシナプスを形成することはできなくなっていることが明らかになった。つまり、シナプスが体の成長とともに成長するメカニズムと、標的細胞の大きさを正しく知ってバランスよくシナプスを形成するメカニズムを分離できる可能性が示唆された。さらに、成長にかかわると考えられているBMPシグナル系の因子の変異体において調べたところ、この因子はシナプスの成長には関与しているが、標的細胞に合わせたシナプス形成機構には関与していないことが明らかになった遺伝情報に従って大まかに形成された神経ネットワークが全体として正しく機能するようになる。ために、シナプス間でどのように情報をやり取りしながら、形成されていくのかという、非常に重要な脳の神経回路形成の素過程が明らかになるものと期待できる。
空間の別の空間上の多重度の研究

マグマ(X、・)に対して整数全体の集合ZからXへの写像aが右再帰列であるとは、a(n+2)=a(n)・a(n+1)が全ての整数nに対して成立することであるとする。また、aが左再帰列であるとは、a(n+2)=a(n+1)・a(n)が全ての整数nに対して成立することであるとする。例えばマグマ(X、・)を整数全体の集合Zが通常の加法に関してなす群(Z、+)とすれば、右再帰列と左再帰列は一致して、それはフィボナッチ型数列を負数番へ拡張したものである。いろいろなマグマや群やカンドルにおける右再帰列や左再帰列について考察した。また右再帰列や左再帰列がいつ全射になるかについても考察した。有限グラフを一つ固定する。便宜上その各辺に向きを一つ与えておく。そのグラフの2つの空間埋め込みを考える。これら2つの空間埋め込みがトータリークロースであるということを次のように定義する。それは任意のタイプの交差交換とその2つの空間埋め込みのうちの任意の1つに対して、その与えられたタイプの交差交換1回で残りの1つの空間埋め込みへ移すことが出来ることとする。ここで任意のタイプの交差交換とは、グラフの任意の2つまたは1つの辺と、正または負の任意の符号に対して、これらから定まるタイプの交差交換のことである。つまりこれら2つの辺または1つの同じ辺における交差交換で、その符号を正から負に、または負から正に変えるような交差交換のことである。有限グラフで孤立頂点も自由頂点も持たないようなものを考える。このとき、そのグラフのある2つの空間埋め込みでトータリークロースであるものが存在するための必要十分条件は、そのグラフが平面的グラフであり、互いに交わらない2つのサイクルを持たないことであることを示した。証明には、平面的グラフであり、互いに交わらない2つのサイクルを持たないようなグラフの特徴付けと、絡み数とサイモン不変量と、グラフの空間埋め込みの像の補空間の含む圧縮不可能曲面に関する議論を用いる。この問題に関連して、有限グラフの空間埋め込みの全同位類を変えないような交差交換にはどのようなものがあるかについて考察した。この問題は、空間グラフの特定可能射影図に関する予想とも関連がある。結果が得られているので、おおむね順調に進展していると云える。Youngsik Huh氏(Hanyang University)とJung Hoon Lee氏(Chonbuk National University)との共同研究として以下を示した。空間内の単位球体B内に適切に埋め込まれたn本の互いに交わらない単純弧の和集合をTとする。このとき対(B,T)をn弦タングルと呼ぶ。n弦タングル(B,T)がスティックタングルであるとは、Tが有限個の直線分の和集合であることとする。このときTの成分をt(1),t(2),・・・,t(n)とし、それぞれa(1)本,a(2)本,・・・,a(n)本の直線分からなり、数列a(1),a(2),・・・,a(n)は広義単調減少数列であるとする。このとき数列a(1),a(2),・・・,a(n)を(B,T)のオーダーと云うことにしてorder(B,T)=a(1),a(2),・・・,a(n)と記すことする。広義単調減少整数列a(1),a(2),・・・,a(n)がstick-tangle-order-trivialとは、order(B,T)=a(1),a(2),・・・,a(n)である任意のスティックタングル(B,T)がtrivialであることとする。そうでないときにstick-tangle-order-nontrivialと云うことにする。このとき以下の定理を示した。定理a(1),a(2),・・・,a(n)を広義単調減少整数列とする。このときa(1),a(2),・・・,a(n)がstick-tangle-order-nontrivialであるための必要十分条件は次の(1)から(5)までのどれかが成立することである。市原一裕氏(日本大学文理学部)と鄭仁大氏(近畿大学理工学部)との共同研究として以下を示した。どんなアキラルな3次元多様体内の零ホモロガス結び目の補空間にも同相にならないような、カスプを1つもつアキラルな双曲3次元多様体が無限に存在する。カンドル(X、*)に対して、自然数全体の集合NからXへの写像aが左再帰列であるとは、a(n+2)=a(n+1)*a(n)が全ての自然数nに対して成立することであるとする。mを3以上の自然数とする。2面体カンドル(D(m)、*)が全射左再帰列を持つための必要十分条件は、mが3のべきであることであることを示した。またこの定理のアレクサンダーカンドルへの拡張を考えた。

また、aが左再帰列であるとは、a(n+2)=a(n+1)・a(n)が全ての整数nに対して成立することであるとする。マグマ(X、・)が可換であれば右再帰列と左再帰列は一致する。例えばマグマ(X、・)が整数全体の集合Zが通常の加法に関してなす群(Z、+)であるときには右再帰列と左再帰列は一致して、それはフィボナッチ型数列を負数番へ拡張したものと一致する。いろいろな群やカンドルにおける右再帰列や左再帰列について考察した。また右再帰列や左再帰列がいつ全射になるかについて考察した。Theodore Stanfordによって与えられた結び目のバシリエフ不変量の基本定理の初等的証明をアレンジして、長結び目を使わない方法を考えた。マグマ(X、・)に対して整数全体の集合ZからXへの写像aが右再帰列であるとは、a(n+2)=a(n)・a(n+1)が全ての整数nに対して成立することであるとする。例えばマグマ(X、・)を整数全体の集合Zが通常の加法に関してなす群(Z、+)とすれば、右再帰列と左再帰列は一致して、それはフィボナッチ型数列を負数番へ拡張したものである。いろいろなマグマや群やカンドルにおける右再帰列や左再帰列について考察した。また右再帰列や左再帰列がいつ全射になるかについても考察した。予定通り研究を進める。幾何学旅費の使用が予定より少なかった。8月に主催する国際会議の旅費として使用する。
聴覚経路におけるレセプターの発現と内耳電気刺激の影響

ラットに耳毒性をもつカナマイシンを生直後より連続2週間投与し、先天聾の動物モデルを作成した.この動物の内耳における変化を形態学的、分子生物学的手法を使って調べた.また、細胞機能賦活作用をもつ物質として近年注目されている肝細胞増殖因子(HGF)を投与し、その効果を調べた.その結果、1)核染色によって調べた細胞数は、内耳および脳幹ともに聾動物で有意に減少していた.2)グルタミン酸レセプターの発現をcompetitive PCR法、免疫組織化学法で調べた.聾動物では、ラセン神経節細胞においてGluR1,4およびNR2が減少する反面、GluR2/3とNR1は発現が上昇していた,レセプターの減少、あるいはup regulationが聴覚機能と密接に係っていることが推察された.3)HGFを埋め込み型ポンプにより持続注入し調べた結果、細胞数およびグルタミン酸レセプターの変化は他の群より少なかったが、有意の変化はではなかった.内耳が機能しなくなってからの退行変性を防ぐために、感覚器あるいはサイトカインによる刺激が必要と考えられる.ラットに耳毒性をもつカナマイシンを生直後より連続2週間投与し、先天聾の動物モデルを作成した.この動物の内耳における変化を形態学的、分子生物学的手法を使って調べた.また、細胞機能賦活作用をもつ物質として近年注目されている肝細胞増殖因子(HGF)を投与し、その効果を調べた.その結果、1)核染色によって調べた細胞数は、内耳および脳幹ともに聾動物で有意に減少していた.2)グルタミン酸レセプターの発現をcompetitive PCR法、免疫組織化学法で調べた.聾動物では、ラセン神経節細胞においてGluR1,4およびNR2が減少する反面、GluR2/3とNR1は発現が上昇していた,レセプターの減少、あるいはup regulationが聴覚機能と密接に係っていることが推察された.3)HGFを埋め込み型ポンプにより持続注入し調べた結果、細胞数およびグルタミン酸レセプターの変化は他の群より少なかったが、有意の変化はではなかった.内耳が機能しなくなってからの退行変性を防ぐために、感覚器あるいはサイトカインによる刺激が必要と考えられる.現在我々は、人工内耳モデル動物としてカナマイシンを用いて聾としたラットを作成し、脳幹および内耳におけるグルタメイトレセプターの変化を観察することにより、失聴後の人工内耳埋め込みによる聴覚路の可塑性について研究を行っている。ラットはSDを用い、カナマイシンを皮下に2週間投与し聾とし、そして投与後0、2、4、6、8週ごとに、GluR1、GluR2/3、GluR4、NR1、NR2の各グルタメイトレセプターの変化を捉えるために蛋白質、およびmRNAレベルでの解析を行っている。最初に、蛋白質レベルでどのようにグルタメイトレセプターが変化しているか、大体の傾向を、各レセプターを認識する抗体を用いてスクリーニングを行った。組織免疫に用いる切片は4%PFAにて固定したラットを用いた。我々の結果では、脳幹においてはGluR4、mGluR2/3において変化が見られ、蝸牛螺旋神経節においてはGluR2/3およびNR1において変化が見られた。そのためGluR2/3、GluR4、NR1についてmRNAレベルでの変化を捉えるためにcompetitivePCR法を用いて解析を行っている。mRNAの採取は、脳幹において蝸牛神経核だけのmRNAをとるため、1度切片にした脳幹より蝸牛神経核のみを取り出した後AGPC法を用いてRNAとした。蝸牛のmRNAは蝸牛をホモジュネートしたあと、脳幹同様AGPC法を用いてmRNAとしている。採取したmRNAより_cDNAを合成しcompetitivePCR法により定量を行っている。また蝸牛については、より正確な定量化を行うためにRNAプロテクションアッセイなどを用いて解析を行う予定であり現在その手法を確立しているところである。また蛋白質レベルでも、より正確な解析を行うため、蝸牛を用いたウェスタンブロッティング法を確立しつつあり、これから解析を行っていく予定である。平成9年度には、種々のグルタミン酸レセプターの内耳および蝸牛神経核における発現を、カナマイシンにて聾とした動物(ラット)と、コントロール動物との二群で比較した.成長の各過程(0W,2W,4W,6W,8W,10W)において、non-NMDA型であるGluRl-4とNMDA型セプターであるNMDAGluR1&2の発現を調べた.また、細胞数の比較のため免疫組織学手法にて核染色を行い、細胞数を聾動物とコントロール動物とで比較した.その結果、核染色によって調べた細胞数は、内耳および脳幹ともに聾動物で減少していた.グルタミン酸レセプターの定量的研究では、聾動物の内耳および脳幹においてGuRl,4およびNMDAGl!uR2が減少していることがわかった.逆にGluR1,3とNMDAGuRlは発現が上昇していることが明かとなった.これらの変化の機序として、内耳からの情報がなくなったことによる細胞数の減少、およびそれに伴うレセプターの減少、また残存した細胞におけるレセプターのupregulationがおこっていることが推察された.次に、聾動物への刺激として肝細成長因子であるHGFを内耳に埋め込み型ポンプにより続注入し調べた.

この結果、HGFを用いなかった聾動物に比較しHGFの投与を受けた聾動物では、、細胞数およびグルタミン酸レセプターの変化は少なく、コントロール動物に近い値が得られた,この結果は、神経系の退行変性を防ぐためには、感覚器あるいはサイトカインによる刺激が必要でえあることが実証された.ラットに耳毒性をもつカナマイシンを生直後より連続2週間投与し、先天聾の動物モデルを作成した.この動物の内耳における変化を形態学的、分子生物学的手法を使って調べた.また、細胞機能賦活作用をもつ物質として近年注目されている肝細胞増殖因子(HGF)を投与し、その効果を調べた.その結果、1)核染色によって調べた細胞数は、内耳および脳幹ともに聾動物で有意に減少していた.2)グルタミン酸レセプターの発現をcompetitive PCR法、免疫組織化学法で調べた.聾動物では、ラセン神経節細胞においてGluR1,4およびNR2が減少する反面、GluR2/3とNR1は発現が上昇していた.レセプターの減少、あるいはup regulationが聴覚機能と密接に係っていることが推察された.3)HGFを埋め込み型ポンプにより持続注入し調べた結果、細胞数およびグルタミン酸レセプターの変化は他の群より少なかったが、有意の変化はではなかった.内耳が機能しなくなってからの退行変性を防ぐために、感覚器あるいはサイトカインによる刺激が必要と考えられる.
ジェンダーからみる近代日中女性関係史の総合的研究ーー月曜クラブと一土会を中心に

1.関連史料の所蔵状況に関する調査及び収集・・・研究代表者(上海社会科学院歴史研究所、台湾中央研究院近代史研究所他)と分担者それぞれの個別の史料調査を行った。2.研究会の開催・・・2018年5月6日、6月23日、7月27日、11月23日、2019年2月24日の5回、それぞれ例会を開催した。具体的には月曜クラブと一土会の史料に関する講読、研究方向と方法の検討等を行った。なお、7月27日には、ゲスト報告者の江上幸子氏(フェリス女学院大学名誉教授)による「『女声』、田村俊子と関露」に関する報告を、11月23日には、同じく島田大輔氏(立命館アジア・日本研究機構専門研究員)による報告「太田宇之助と中国:中国専門記者の戦前・戦中・戦後」も行った。3.笠間杉子氏所蔵書簡等の調査・・・5月5日には姫路において、当地在住の笠間杉子氏(竹中繁の教え子である石川忍の孫)へのインタビューと所蔵書簡等の調査を行い、貴重な情報と資料を得ることができた。翌日6日の例会では、それらの資料に関する整理と情報共有を行った。4.国際シンポジウムへの参加と報告・・・11月811日に、上海社会科学院歴史研究所・神奈川大学非文字資料研究センター主催の円卓会議「中国・上海都市研究の新動向」(於上海社会科学院歴史研究所)に、研究代表者の石川照子が参加し報告を行った(「上海のキリスト教ー戦後・建国後・そして現在」)。また、中国の研究者たちとの学術交流も行った。(1)計画確認・打ち合わせ:全体の研究計画に関する研究課題の確認・役割分担について打合わせを実施した。なお会合には研究代表、研究分担者以外に3名の研究協力者(須藤瑞代・姚毅)の2名も毎回参加している。なお、研究協力者の藤井敦子氏は2018年度後半から半年間ロンドンに滞在しており、専らメール等で情報を共有しているが、2019年度後半から再度会合に参加の予定である。(2)関連史料の所蔵状況に関する調査:研究テーマである月曜クラブと一土会と両組織の中心人物である竹中繁に関する未発掘史料を可能な限り系統的に調査するために、笠間杉子氏所蔵資料の他、国内、中国、台湾など各地の史料文書館・図書館等において、関連史料の分布(所蔵)調査を行った。(3)研究会・打ち合せ会議の開催:研究代表者・分担者・協力者による研究会・打ち合わせ会議を2018年5月、6月、7月、11月、2019年2月の合計5回実施した。(2)によって把握された史料分布状況を報告して情報を共有して、そこから見えてくる今後の研究体制の方向性・方途等について、多様な角度から検討を加えた。(4)情報の共有と発信:以上の調査過程で獲得された情報は各自のパソコン等を利用して記録整理すると共に、相互に情報を共有している。これらを発展的に継承して、今期の成果もまとめてゆく予定である。*研究の目的・・・(1)前年度に引き続き、月曜クラブ及び、それから発展して作られた、隣国中国を知ることを目指した一土会という、関連する2つの女性グループの活動を明らかにし、近代日中関係史をジェンダーの視点から分析する事である。(2)この2つのグループの実質的幹事であった東京朝日新聞社初の女性記者竹中繁の、未公開資料の研究を行った前回の科研費助成事業の作業において、月曜クラブと一土会の新史料が発見された。それらは日中関係に新たな知を提供することが期待されるものであり、史料の分析と報告を行う。*本年度(令和元年度)の研究実施計画・・・(1)研究会・研究打ち合わせ会議の開催...年間5回程開く。毎回の会合では、引き続き関連史料に関する報告、メンバーの研究の中間発表等を行い、3年間の研究成果を総括する。(2)関連史料の所蔵状況に関する調査及び収集の継続...月曜クラブと一土会、竹中繁に関する未発掘資料を可能な限り系統的に調査する為、国内、国外において継続調査を行う。(3)情報の共有・・・以上の調査過程で獲得された情報は、研究会において報告し、各自のパソコンにも保存して共有する。(4)研究成果の取りまとめと発表...ジェンダー史学会年次大会(2019年12月8日、於専修大学神田校舎)の自由論題部会でのパネル報告(予定)。パネル題目:「日中開戦前の女性たちによる平和運動の模索ー月曜クラブと一土会を中心に」1.関連史料の所蔵状況に関する調査及び収集・・・研究代表者と分担者それぞれの個別の史料調査以外に、本研究の課題である月曜クラブと一土会に関する史料調査を、史料所蔵者である稲葉幸子氏(竹中繁の孫)の自宅で行った(2017年8月4日、2018年3月8日。東京都日野市)。その結果、史料の所蔵状況を具体的に把握することができ、また新史料の発見もあった。2.研究会の開催・・・2017年5月67日、5月28日、8月3日、12月2223日、2018年1月29日に、それぞれ例会を開催した。具体的にはまず月曜クラブの史料に関しての確認、講読、研究方向と方法の検討等を行った。一土会については、2年目以降に本格的に研究に着手する計画である。

3.郭沫若記念館の見学・・・2018年3月3日、千葉県市川市にある郭沫若記念館を見学した。郭沫若は近現代日中関係史における重要人物であり、月曜クラブと一土会の活動と思想を考える上でも、検討が必要であった。4.国際シンポジウムへの参加と報告・・・7月1114日に台湾・中央研究院近代史研究所主催の国際シンポジウム「世界史の中の中華女性」に、研究代表の石川照子が研究協力者の須藤瑞代、姚毅と共に参加し報告を行った。また、台湾、中国等の研究者たちとの学術交流も行った。5.本の購入・・・進藤久美子『市川房枝と「大東亜戦争」』(法政大学出版局、2014年)を、合評会用に購入した。市川房枝は竹中繁の親友で、また月曜クラブ、一土会のメンバーでもある。次年度に合評会を開催の予定である。(1)計画確認・打ち合わせ:全体の研究計画に関する研究課題の確認・役割分担について打合わせを実施した。なお会合には研究代表、研究分担者以外に3名の研究協力者(須藤瑞代・藤井敦子・姚毅)の3名もほとんど参加している。(2)関連史料の所蔵状況に関する調査:研究テーマである月曜クラブと一土会と両組織の中心人物である竹中繁に関する未発掘史料を可能な限り系統的に調査するために、稲葉幸子宅、国内、中国、台湾など各地の史料文書館・図書館等において、関連史料の分布(所蔵)調査を行った。(3))研究会・打ち合せ会議の開催:研究代表者・分担者・協力者による研究会・打ち合わせ会議を2017年5月(2回)、7月、8月、12月、2018年1月、3月(2回)の合計8回実施した。(2)によって把握された史料分布状況を報告して情報を共有して、そこから見えてくる今後の研究体制の方向性・方途等について、多様な角度から検討を加えた。(4)情報の共有と発信:以上の調査過程で獲得された情報は各自のパソコン等を利用して記録整理すると共に、相互に情報を共有している。また今期の科研費助成事業と同じメンバーによる科研費助成事業(基盤研究C「近代日中女性関係史におけるジェンダー構築の総合的研究ー竹中繁を中心として」研究代表者:山﨑眞紀子)2014年4月2017年3月)の成果を、『女性記者・竹中繁のつないだ近代中国と日本ー一九二六二七年の中国旅行日記を中心にー』(研文出版、2018年2月)として上梓し世に問うたが、それを発展的に継承して、今期の成果もまとめてゆく予定である。1.関連史料の所蔵状況に関する調査及び収集・・・研究代表者(上海社会科学院歴史研究所、台湾中央研究院近代史研究所他)と分担者それぞれの個別の史料調査を行った。2.研究会の開催・・・2018年5月6日、6月23日、7月27日、11月23日、2019年2月24日の5回、それぞれ例会を開催した。具体的には月曜クラブと一土会の史料に関する講読、研究方向と方法の検討等を行った。なお、7月27日には、ゲスト報告者の江上幸子氏(フェリス女学院大学名誉教授)による「『女声』、田村俊子と関露」に関する報告を、11月23日には、同じく島田大輔氏(立命館アジア・日本研究機構専門研究員)による報告「太田宇之助と中国:中国専門記者の戦前・戦中・戦後」も行った。3.笠間杉子氏所蔵書簡等の調査・・・5月5日には姫路において、当地在住の笠間杉子氏(竹中繁の教え子である石川忍の孫)へのインタビューと所蔵書簡等の調査を行い、貴重な情報と資料を得ることができた。翌日6日の例会では、それらの資料に関する整理と情報共有を行った。4.国際シンポジウムへの参加と報告・・・11月811日に、上海社会科学院歴史研究所・神奈川大学非文字
Ｘ線レーザーを用いた量子光学研究のためのイオン・トラップ装置の開発

永久磁石を用いた電子線イオン・トラップを制作した。装置開発の目標として1)超伝導磁石の利用に伴うコスト、設計の複雑さ、および検出器立体角の減少を避けるため永久磁石の利用、2)トラップ中心磁場1.0 T以上、3)蛍光検出のため最大限の立体角の確保、4)電子ビームのエネルギー5 keV、電流1 mA以上とした。真空チェンバー、磁気ポールピース、磁気サーキット、それから電子銃と電子光学一式を制作した。現在使用可能の磁石32枚の内16枚の利用でトラップ中心磁場0.8 Tに到達した。1 keV, 1 mAの電子線の利用が可能で、可視光分光を用いてアルゴンイオンの生成を確認できた。このプロジェクトの目的は放射光・自由電子レーザービームラインでの使用のためのイオン・トラップ装置の開発である。2012年度のメインな成果はFEMシミュレーションなどによる新しいトラップの設計・試作である。さまざまなトラップの種類を検討した結果、永久磁石を利用したペンニング・トラップを選択した。電子ビームを加えると電子ビームイオントラップとしての利用も可能になる。永久磁石を利用することによって、超電導磁石を利用する従来のトラップと比べてトラップ中心の地場が小さくなる(6Tに対して1T)が、購入コスト、維持コスト(液体ヘリウム)を削減できる。さらに、検出の立体角が大きくなるので放射光等の実験に向いている。将来は直入の電子線ではなく、オッフアクシスのビームを利用するとさらに実験の可能性が広がる。(入射光の透過の検出、オンラインのダイアグノスティックとしての利用、等。)設計はドイツ国、マックスプランク核物理科学研究所の協力を得ながら行った。真空外の磁石・ポールピースを利用して試作・評価を行った結果、真空内のポールピースを利用した設計を進めた。この設計はベーキングが必要なため、磁石は真空外になる。ドイツで行われた第12回多価イオン物理学会でこの設計について発表をおこなったところ、幅広い方面から好評の意見をもらった。さらに、自由電子レーザーについての学会にて新しいトラップを紹介した。自由電子レーザー実験の準備のため、中性ヘリウムの自由電子レーザー光のプロパゲーションについて実験およびシミュレーションを行った。同じ実験法をイオン・トラップ実験に展開するとより短波長の量子光学実験ができる。限られた予算で製作可能だと判断したトラップの設計は永久磁石を利用した簡易EBITである。ドイツ国、マックスプランク核物理科学研究所の協力でテストの磁気回路部品・真空装置の製作が可能になった。トラップの中心の地場をあげるため、真空内のポールピースの設計を行ったが、材料が入手困難のため、製作が遅延になった。電子ビーム導入のための電子光学系の設計は細かいシミュレーションが必要なため、専用のソフトを利用している。また、ビームラインでの利用を効率よく行うため、オッフアクシスの設計を平行で進めている。永久磁石を用いた磁気回路は2013年夏の製作予定。オフラインテストの後、放射光を用いた予備実験を予定している。放射光X線を用いて、光イオン化過程で作ったイオンをトラップして、蛍光を検出する、という実験法を予定している。同時平行で電子ビームのための電子銃、電子光学系の設計、シミュレーション、製作をすすめる。真空チェンバー、磁気回路部品の製作:160万円程度。永久磁石の購入:50万円程度電子光学系:20万円カソード:15万円
磁気リコネクションの物理:現状と課題

磁気リコネクション過程は,地球,惑星磁気圏,核融合プラズマの分野において,観測・実験並びに理論・モデル・シミュレーションから幅広く研究されてきている。しかも,数多くの先駆的な研究が国内の研究者によって精力的に発表されてきた分野でもある。ここ数年,より現実的なモデル・シミュレーション研究が活発に行われ,磁気リコネクションの3次元的描像,現実的な磁気圏構造での発展の様子,異常電気抵抗と粒子の効果等が明らかにされつつある。一方,太陽観測衛星「YOHKOH」のX線画像は,太陽表面磁場構造の時々刻々のダイナミカルな変化を私達にみせてくれており,地球磁気圏観測衛星「GEOTAIL」の電磁場,プラズマ,プラズマ波動観測は,磁気圏の激しく変化する姿をみせてくれている。これらの現象の中で,変化の激しいダイナミカルな現象の多くが磁気リコネクション過程と密接に関連していると想像されている。そこで,『磁気リコネクション』というキーワードを念頭において,「GEOTAIL」による地球磁気圏と「YOHKOH」による太陽コロナの最新の観測結果と理論モデルを比較検討すべく3回のワークショップを持った。話題としては,2次元定常リコネクションの検討,スイ-ト・パーカー型か,ペチェック型の高速磁気リコネクションか,高速リコネクションを引き起こす原因は外部にあるのか,内部にあるのかの討論が活発に行われた。また国産の科学衛星「GEOTAIL」と「YOHKOH」の観測をもとにしたリコネクションの起こっている証拠及び状況証拠と理論・モデルとの比較検討を行った。地球磁気圏尾部におけるプラズモイドの観測,磁気中性線でペチェック型の高速リコネクションが起こっていることを証拠立てるSlow Shockの観測結果が報告された。一方,太陽観測からは,大規模太陽フレアが磁気リコネクションと強く関係していることを信じさせるに十分な軟X線画像が提出された。一方,マイクロフレアも大規模フレアと同様に磁気リコネクションの結果として発生することが新たに示された。
ヨウ素造影剤のための陽子線励起ランタン特性X線源の試作

医療用X線撮影において,造影剤元素の吸収端よりややエネルギーの高い単色X線を利用すると,吸収が選択的に強調されコントラストの非常に高い画像が得られる.シンクロトロン放射光を用いれば強い単色X線が得られるが,装置が大型であるため一般の病院等では利用が困難である.一方,小型加速器から得られるMeV陽子ビームを単体標的に照射すると,電子ビームの場合に比べて制動放射がはるかに少ないため,特性X線を主とした準単色のX線が得られる.しかも標的元素を変えればX線エネルギーは可変である.この準単色X線による新しいイメージング技術の実現可能性を調べるため,以下の実験を行った.まず予備実験により,予定していたヨウ素I造影剤とランタンLa標的の組み合わせは,必要な陽子ビームエネルギーが高過ぎることが分かった.そこで,代わりにルテニウムRu造影剤を用いた.Pd,Ag,Cd及びInの各種金属標的を3MeV陽子で衝撃してX線を測定したところ,標的の種類を変えることでRuのK吸収端近傍でX線のエネルギーをきめ細かく調整できることが分かった.アクリル製の試験用ファントムを製作し,血管を模擬した細管内にRu水溶液を封入した.人工的なバックグラウンドとして空気及び水の細管も用意した.このファントムをこれらの準単色X線で照射し,透過画像をイメージングプレートで撮影した.Cd標的の場合,RuのK吸収端直後のエネルギーであるためRuによる吸収が強く,コントラストの強い画像が得られた.しかしファントム内の空気と水がバックグラウンドとして観測された.一方Pd標的を用いるとコントラストは大幅に低下した.これらの画像の差分を取ると,Ru溶液のみが強調されバックグラウンドをほぼ完全に消去することに成功した.これらの結果より,本研究のイメージング手法は,造影剤を用いた高コントラスト透視撮影に原理的に有効であることが分った.平成15年度は,まずヨウ素造影剤のK吸収端を利用した単色X線撮影に用いるランタンLa標的を製作するために最適な材料を調べた.しかし加工が容易で安価,安全・安定なLa化合物を入手できなかった.そこで,ヨウ素に替えて,電子顕微鏡観察のための染色剤として広く用いられるルテニウムRuを造影剤に用いて実験を行った.RuのK吸収端エネルギーは22.12keVであり,この前後のエネルギーのK_αX線を発生できる金属標的として,パラジウムPd(21.18keV)とカドミウムCd(23.17keV)を用いた。アクリル製ブロックに開けた模擬血管に塩化ルテニウム溶液を注入して作成したファントムを被写体として,これらのX線で撮影を行ったところ,Cd標的の場合に高いコントラストが得られた.さらにCd標的による画像から,Pd標的の場合の画像を差し引いたところ,Ru造影剤のみの像を鮮明に抽出できた.一方,造影剤を用いない場合への応用として,生物試料の骨格を高コントラストで撮影する実験を行った.骨に含まれるカルシウムCaのK吸収端(4.04keV)よりわずかに高いエネルギーのK_αX線を発生するチタン(Ti,4.51keV)標的を用いて小魚(Ammodytes personatus)を撮影した.励起用陽子ビームとして,焦点直径約10μmの2.6MeV陽子マイクロビームを用いた.比較のため銅Cu標的を用いて8.05keVのX線を発生し,同様の撮影を行った.その結果,Ti標的の場合に,より高いコントラストが得られた.またマイクロビームの利用により,市販の電子線マイクロフォーカスX線撮影装置に匹敵する画像分解能約20μmで骨格の細部を撮影する事に成功した.医療用X線撮影において,造影剤元素の吸収端よりややエネルギーの高い単色X線を利用すると,吸収が選択的に強調されコントラストの非常に高い画像が得られる.シンクロトロン放射光を用いれば強い単色X線が得られるが,装置が大型であるため一般の病院等では利用が困難である.一方,小型加速器から得られるMeV陽子ビームを単体標的に照射すると,電子ビームの場合に比べて制動放射がはるかに少ないため,特性X線を主とした準単色のX線が得られる.しかも標的元素を変えればX線エネルギーは可変である.この準単色X線による新しいイメージング技術の実現可能性を調べるため,以下の実験を行った.まず予備実験により,予定していたヨウ素I造影剤とランタンLa標的の組み合わせは,必要な陽子ビームエネルギーが高過ぎることが分かった.そこで,代わりにルテニウムRu造影剤を用いた.Pd,Ag,Cd及びInの各種金属標的を3MeV陽子で衝撃してX線を測定したところ,標的の種類を変えることでRuのK吸収端近傍でX線のエネルギーをきめ細かく調整できることが分かった.アクリル製の試験用ファントムを製作し,血管を模擬した細管内にRu水溶液を封入した.人工的なバックグラウンドとして空気及び水の細管も用意した.このファントムをこれらの準単色X線で照射し,透過画像をイメージングプレートで撮影した.Cd標的の場合,RuのK吸収端直後のエネルギーであるためRuによる吸収が強く,コントラストの強い画像が得られた.しかしファントム内の空気と水がバックグラウンドとして観測された.一方Pd標的を用いるとコントラストは大幅に低下した.これらの画像の差分を取ると,Ru溶液のみが強調されバックグラウンドをほぼ完全に消去することに成功した.これらの結果より,本研究のイメージング手法は,造影剤を用いた高コントラスト透視撮影に原理的に有効であることが分った.