hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電界放射陰極の高効率、高出力マイクロ波デバイスへの応用

2.電界放射陰極アレイのマイクロ波・ミリ波デバイスへの応用を目的として、電界放射陰極アレイの製作と、電界放射陰極アレイを用いたマイクロ波逓倍増幅管の開発を目指して研究を行った。以下に、研究実績について略述する。1.電界放射陰極アレイ製作プロセスの確立反応性イオンエッチング(RIE)と部分酸化法(LOCOS)を用いて、再現性のあるシリコン電界放射陰極アレイの製作プロセスを確立し、ゲート電極付きとゲート電極のない電界放射陰極アレイの製作した。電界放射陰極アレイの直流動作試作したゲート電極のない電界放射陰極アレイに直流電圧(30kV)を印加し、得られた電流が電界放射によるものであることを確認した。3.電界放射陰極アレイの高周波駆動電界放射陰極アレイを空胴共振器に装荷した高周波電子ビーム源を試作し、マグネトロン(2.54GHz)を高周波駆動源として電子放出実験を行い、高周波駆動による電界放射のためには、陰極間隙間で発生するマルチパクター効果を抑えること、そのためには低抵抗のシリコン基板を使用する必要があるという知見を得た。上記結果に基づき、現在、構造を検討中である。
Loewner方程式の幾何学的函数論および確率過程への応用

本年度は,主に東北大学において幾何学的函数論やLoewner方程式に関するセミナーを学生と一緒に行い,研究を行った.特に,Lawlerによる専門書“Conformally Invariant Processes in the Plane"をテキストに選んでSLEの考察も深めた.一方,分担者の柳原は山口大学,広島大学において幾何学的函数論やポテンシャル論など関連するセミナーに出席するなどして,研究を進めた.当初はGutlyanskii氏を招聘してLoewner方程式に関する共同研究を再開する予定であったが,氏の多忙により調整が付かず,招聘はかなわなかった.そのかわり,平成22年2月に宮城県大崎市にある東北大学鳴子会館において,SLEやLoewner方程式に関する比較的小規模の勉強会を行った.国内から約30名の参加者が集い,情報交換や知識の共有をはかることができたので,有意義な集会となった.以上,国内での研究に加え,引き続き韓国においてSeong-A Kim氏らと高次シュワルツ微分やシュワルツ・ピックの補題の精密化など,幾何学的函数論や等角不変量に関する共同研究を行った.また,Yong Chan Kim氏とは,ハーディー空間や単葉函数に関する今日を研究を行った.さらに,6月のCMFT2010集会(アンカラ,トルコ),8月の複素解析国際会議(トゥルク,フィンランド),11月のCMRIF集会(ナウェンチュフ,ポーランド)に招かれ,研究成果について講演を行った.今年度は当初招聘予定であったウクライナのGutlyanskii氏と連絡が取れなかったため,代わりにドイツよりOliver Roth氏を約1ケ月招聘し,Loewner方程式およびSLEに関する連続講義を行ってもらった.特に,Loewner方程式の基本的性質や,現在の研究の最先端,さらにはSLEにおいてLoewner方程式がどのような役割を果たしているかなど,研究の基礎となる知識を提供して頂いたことはまことに有意義であった.また同時に,Loewner方程式はもとより,幾何学的函数論,錐特異悔を持つ双曲計量などについてRoth氏と共同研究を行うことができた.特に,与えられた錐特異性を持つ双曲計量の存在については,考えている面がコンパクトである場合はLiouvlle, Picard,Heinsらにより古典的に知られていたが,コンパクトでない場合にも同様に存在が言えることを,局所一意化や解析接続の議論により言えることが分かった.また,一意性についてはさらに難しく,特異性がない場合にはS. T. Yauによるある種の最大値原理により証明がされていたが,錐特異性を持つ場合にはその議論は直接適用できない.しかし,錐角が2π未満である場合には,局所的な一意性と解析接続の議論により証明されそうなことが分かってきた.これについては,現在も研究を進めている段階である.また,研究代表者は夏にはヘルシンキで行われたAhlforsの生誕100周年記念集会に出席し,Werner氏の講演を聴く機会に恵まれた.必ずしもわかりやすい講演とは言えなかったが,研究の最前線を知る良い機会であった.SLEについては,さらに専門家の一人である九州大学の白井朋之氏を確率論セミナーに招き,概説を行って頂いた.確率論サイドからの見解を伺うことができ,これもまた有意義であった.以上のように,SLEについてはいまだ,現在の研究の最前線を学んでいるところであるが,このようなセミナーを通じて,SLEやLoewner方程式について我々の研究グループの間で共通認識がある程度構築されたと言える.今年度より本研究代表者が広島大学から東北大学に異動となったため,当初のメンバーにより確率論からの研究アプローチを取ることが困難となった.したがって,今年度は主にLoewner方程式の幾何学的函数論からのアプローチや,その単葉性判定法,擬等角拡張への応用について研究を行った.Loewner方程式の擬等角拡張への応用については,大学院生の堀田一敬氏とともに研究を行い,いくつかの具体的な擬等角拡張判定法をLoewner方程式を用いて得ている.また,昨年度来日してもらったRoth氏を今度は研究代表者がWuerzburg大学に訪問し, Loeaner方程式や,関連する幾何学的函数論の問題について共同研究を行った.特に,錐特異性を持つ双曲計量の研究についていくつか進展を得た.さらに, Seong-A Kim氏との共同研究において,高階のシュワルツ微分を用いた新しいタイプの単葉性判定法を得ることにも成功した.本年度は,主に東北大学において幾何学的函数論やLoewner方程式に関するセミナーを学生と一緒に行い,研究を行った.特に,Lawlerによる専門書“Conformally Invariant Processes in the Plane"をテキストに選んでSLEの考察も深めた.一方,分担者の柳原は山口大学,広島大学において幾何学的函数論やポテンシャル論など関連するセミナーに出席するなどして,研究を進めた.当初はGutlyanskii氏を招聘してLoewner方程式に関する共同研究を再開する予定であったが,氏の多忙により調整が付かず,招聘はかなわなかった.そのかわり,平成22年2月に宮城県大崎市にある東北大学鳴子会館において,SLEやLoewner方程式に関する比較的小規模の勉強会を行った.国内から約30名の参加者が集い,情報交換や知識の共有をはかることができたので,有意義な集会となった.以上,国内での研究に加え,引き続き韓国においてSeong-A Kim氏らと高次シュワルツ微分やシュワルツ・ピックの補題の精密化など,幾何学的函数論や等角不変量に関する共同研究を行った.また,Yong Chan Kim氏とは,ハーディー空間や単葉函数に関する今日を研究を行った.

さらに,6月のCMFT2010集会(アンカラ,トルコ),8月の複素解析国際会議(トゥルク,フィンランド),11月のCMRIF集会(ナウェンチュフ,ポーランド)に招かれ,研究成果について講演を行った.
多倍体化培養細胞株の樹立と多倍体化がもたらす形質変換の研究

本研究の直接の目的は多倍体細胞を樹立し、多倍体化に伴う細胞形質の変化を求めるものである。3年間の研究で、4,6,8,10,12,16,18倍体Meth-A細胞及び3,4,6倍体V79細胞が樹立できた。この内、4,8,倍体Meth-A細胞と3倍体V79細胞が論文として報告されており、他は投稿中あるいは投稿準備中である。多倍化に伴う細胞形質の変化として、温度依存性、血清濃度依存性及び細胞膜糖鎖量が測定され、多倍体化に伴う細胞形質変化を観測することができた。本研究は細胞内DNA構造に関する既存の概念を大幅に修正しようとしている。具体的には高橋学(故山口大学名誉教授)のDNA構造モデル(DNAフラクタル構造モデル)を多倍体細胞に拡張したモデル(ゲノムフラクタル構造モデル)を作成し、染色体はほとんど独立していると考えている既存の概念では説明できない現象を説明しようとした(Cell Prolif.2002,2003)。このモデルに基づく概念を広く知らしめるため、2冊の著書(1冊は高橋学の著書の翻訳本)を出版した。研究成果報告書(冊子体)の前半はゲノムフラクタル構造モデルを記載している。平成13年度の研究計画においては(1)4倍体V79細胞株の樹立及び(2)4倍体V79細胞株のカリオタイピング、細胞周期パラメーターの決定、温度血清依存性、細胞表面糖鎖構造の変化を研究目的にしていた。これらの研究計画設定の段階では2倍体と4倍体V79細胞の混合物が得られていたので4倍体の樹立は容易にできると思っていた。しかしながら、実際には予想に反して3本の相同染色体を持つ3倍体V79細胞が樹立された。この結果は、3倍体V79細胞は4倍体V79細胞を経由して得られ、わずか20細胞分裂程度の短時間でハプロイド染色体セットを消失したとしか考えられないという驚くべき結果であった。このような現象は細胞内における染色体はほとんど独立していると考えている通説では説明できない。高橋学(故山口大学名誉教授)のDNA構造モデルを多倍体細胞に拡張したモデルを作成し、この現象を説明した("Establishment ofa triploid V79cell linefrom the transient tetraploidcells obtained through polyploidization by K-252a"の題名で投稿中)。本研究は細胞内DNA構造に関する既存の概念を修正しようとするパラダイムシフトを目的の一つとしている。既存の概念では説明できない現象が本研究期間内で発見されている。最初は3本の相同染色体を持つ3倍体V79細胞が4倍体化された細胞集団から樹立されたことであり、これはわずか20細胞分裂程度の短時間でハプロイド染色体セットが消失したとしか考えられないという驚くべき結果であった(Cell prolif. 2002)。第2番目は8本の相同染色体を持つ8倍体Meth-Aが8倍体化細胞からは樹立できず、16倍体化細胞からのみ樹立できたことであり、これは細胞が樹立するためには特徴的な細胞内DNA構造を考慮する必要があることを示す結果であった(Cell prolif. 2003)。第3番目は現在進行中の実験であるが、8倍体Meth-A細胞から6、7、10、11、12、16、17、18倍体が樹立されつつある(3ヶ月間維持)ことであり、これは細胞の倍数性の増減(特に倍数性の減少)はハプロイド単位で起こることを示している(8ヶ月間維持後投稿予定)。高橋学(故山口大学名誉教授)のDNA構造モデル(DNAフラクタル構造モデル)を多倍体細胞に拡張したモデルを作成し、この現象を説明した(Cell prolif. 2002及び2003)。とまれ、現在多数の多倍体Meth-A細胞(4、6、7、8、10、11、12、16、17、18倍体)が樹立されつつあり、今後の倍数性と細胞形質変換の研究に強力な材料となると考えられる。

本研究の直接の目的は多倍体細胞を樹立し、多倍体化に伴う細胞形質の変化を求めるものである。3年間の研究で、4,6,8,10,12,16,18倍体Meth-A細胞及び3,4,6倍体V79細胞が樹立できた。この内、4,8,倍体Meth-A細胞と3倍体V79細胞が論文として報告されており、他は投稿中あるいは投稿準備中である。多倍化に伴う細胞形質の変化として、温度依存性、血清濃度依存性及び細胞膜糖鎖量が測定され、多倍体化に伴う細胞形質変化を観測することができた。本研究の目的は達成された。本研究は細胞内DNA構造に関する既存の概念を修正しようとするパラダイムシフトを隠された目的の一つとしている。既存の概念では説明できない現象が本研究期間内で発見されている。2の冪乗倍体以外の細胞を樹立することができ、その倍数性は初期は暫時減少するが、その後は一定値で留まっている。このような現象は細胞内における染色体はほとんど独立していると考えている通説では説明できない。高橋学(故山口大学名誉教授)のDNA構造モデル(DNAフラクタル構造モデル)を多倍体細胞に拡張したモデル(ゲノムフラクタル構造モデル)を作成し、この現象を説明した(Cell prolif. 2002, 2003)。このモデルに基づく概念を広く知らしめるため、2冊の著書(1冊は高橋学の著書の翻訳本)を出版した。両書の要約は本研究の研究成果報告書(冊子体)に詳細を記載する予定である。
ステロイド産生調節因子StARの分解とそのステロイド合成調節における役割-新しいヒト卵巣顆粒膜細胞を用いた研究-

ヒト卵巣顆粒膜細胞において、ステロイド産生の律速段階を調節する蛋白Steroidogenic Acute Reguratory Protein (StAR)の分解がステロイド産生をどのように調節するかを検討した。その際、研究に必要なヒトの顆粒膜細胞を十分に確保することが困難であるので、まず不死化細胞株を樹立し研究材料の安定確保を図った。体外受精胚移植の際に得られたヒト顆粒膜細胞に、Ha-rasならびに温度感受性p53を遺伝子導入しステロイド産生能をもつ細胞株を得た(Tajima K et al. Mol Hum Reprod. 2002)。強い卵胞刺激ホルモン(FSH)反応性を有する細胞株HGP53を以後の実験に供した。HGP53に、プロテアソーム阻害剤MG132を投与したところ、細胞内StARの著明な増加と共に、プロゲステロン産生は増加した。この際のStAR増加は、細胞質内およびミトコンドリア内の両方で認められた。このとき、StAR mRNAの発現量に変化はなかった。以上のことから、ヒトの顆粒膜細胞において、プロテアソーム蛋白分解系によるStARの分解がステロイド産生調節に関与していることが示唆された。なお、StARの分解(半減期)は、FSH、フォールスコリンの添加による影響を受けなかった。以上の結果は、顆粒膜細胞のみならずヒト卵巣莢膜細胞株においても確認され、このメカニズムはヒト卵巣のステロイド産生細胞に共通するものと推測された。次に、StARのプロテアソームによる分解がユビキチン依存性であるかを検討するため、抗StAR抗体を用いた免疫沈降後、抗ユビキチン抗体によるユビキチン化の検出を試みた。この結果、StARのユビキチン化を検出することはできず、StARのプロテアソームによる分解は、ユビキチンを介さない経路(アンチザイムなど)により行われる可能性があると考えられた。Steroidogenic Acute Regulatory Protein(StAR)は、コレステロールの輸送蛋白であり、ステロイド産生の律速段階を調節する。本研究では、まず、生体・顆粒膜細胞の機能をよく維持したヒト顆粒膜細胞株HGP53を用いて、StAR分解の分子機構と、そのステロイド産生調節への関与を調べた。HGP53に、タンパク分解酵素複合体・プロテアソームの阻害剤(MG132)を投与したところ、細胞内のStARが著明に増加した。このことは、ウェスタンブロット法、および抗StAR抗体を用いた蛍光免疫染色法で確認された。さらに、プロテアソームの阻害により、ステロイド産生の亢進を認めた。このことから、HGP53においては、StARがプロテアソームにより分解されており、このメカニズムがステロイド産生の調節に関与している可能性が示された。また、プロテアソームの阻害によるStARの増加およびステロイド産生の亢進は、ウシ顆粒膜細胞および莢膜細胞においても確認された。このことは、プロテアソームによるStARの分解調節が、種を超えて存在し、さらには異なった種類のステロイド産生細胞においても保存されている普遍的なメカニズムであることを示唆する。多くの蛋白質は、プロテアソームの分解に先立ち、ユビキチンの標識を受けることが知られる。現在のところ、抗StAR抗体・抗ユビキチン抗体を用いた免疫沈降法では、StARのユビキチン化は検出されていない。ユビキチン化を介さない蛋白分解の関与も考慮にいれる必要があると考えられる。
大腸癌発生・進展におけるCOX-2蛋白の役割と化学予防における意義

本研究の目的は、大腸癌発生・進展のメカニズムならびに非ステロイド系抗炎症剤、中でもCOX2選択的阻害剤の有する大腸癌発生予防の作用機序を明らかにすることであり、本邦における早期大腸癌症例を用いてCOX2蛋白の発現状況を調べ、腫瘍の表現型と遺伝子学的相違を検討した。以上の成果は、現在論文を作成・投稿中である。本研究の目的は、大腸癌発生・進展のメカニズムならびに非ステロイド系抗炎症剤の有する大腸癌発生の予防作用の機序を明らかにすることであり、本邦における早期大腸癌症例を用いてCOX-2蛋白の発現状況を調べ、腫瘍の表現型と遺伝子学的相違を同一症例内の正常部と癌部あるいは腺腫部間で比較検討した。本年度は、孤発性早期大腸癌症例のパラフィン包埋標本を用いて、同一症例から正常部・癌部(表層部と深層部・腫瘍先進部)また腺腫部を鑑別同定し、局在を重視して下記の検討を行った。大腸腫瘍におけるCOX2蛋白の発現は、未だ議論が分かれているため、種々の抗COX2抗体を用いた免疫組織化学で、COX2蛋白の発現を検討した。この中で、平成10-11年度科学研究費補助金奨励研究(A)10770239で得た知見と同様に、腫瘍部でCOX2蛋白は腫瘍細胞および間質細胞でup-regulateされていることを確認した。さらにCOX2蛋白の発現とアポトーシスおよび細胞増殖活性の関連を検討したところ、平成12-13年度科学研究費補助金奨励研究(A)12770268で得た知見と同様にアポトーシスのdysregulation(腫瘍増殖活性とアポトーシスの不均衡)の有無を確認できた。また、COX2蛋白の発現とアポトーシスの間には腫瘍先進部においてのみ負の相関が認められた。以上の知見は、すでに論文として投稿中ならびに投稿準備中である。さらに、COX2蛋白とVEGF蛋白および腫瘍内血管密度の間に密な相関を認めたため、これが腫瘍進展の一因となっていると考え、これも論文として投稿中である。本研究の目的は、大腸癌発生・進展のメカニズムならびに非ステロイド系抗炎症剤、中でもCOX2選択的阻害剤の有する大腸癌発生予防の作用機序を明らかにすることであり、本邦における早期大腸癌症例を用いてCOX2蛋白の発現状況を調べ、腫瘍の表現型と遺伝子学的相違を検討している。昨年度に引き続き、大腸腫瘍におけるCOX2蛋白の発現を免疫組織化学で検討し、腫瘍部においてCOX2蛋白は瞳瘍細胞および間質細胞でup-regulateされていることを確認した。さらにCOX2蛋白の発現とアポトーシスおよび細胞増殖活性の関連を検討し、アポトーシスのdysregulationの有無を確認できた。さらに、COX2蛋白とVEGF蛋白および腫瘍内血管密度の間に密な相関を認めたため、これが腫瘍進展の一因となっていると考え、その機序について追加検討をしている。また当施設が、全身の悪性リンパ腫に対して開発した組織FISH法を消化管組織切片に応用し、loss of heterozygosity(LOH)の解析を行い、そのpreliminary dataをAACR-JCA joint meetingで発表したが、さらにこれを大腸癌症例に応用しているところである。最後に、研究代表者が米国で施行していた大腸腺管分離を用いた検討を正常と腺腫に応用した結果を、平成16年5月の米国消化器病週間で発表予定である。
画像処理技術を利用した複合システムのモデリング

入出データが得られたとき,観測頻度を画素値とする階調画像に変換し,太線化,細線化,雑音除去などの画像処理技術を利用することで,複合システムのモデリングを行った.具体的には,システムが複数あることは分かっているものの,どのシステムから出力されたのか分からないデータが観測される場合に,任意の入力に対する出力を推定する方法を提案した.入出データが得られたとき,観測頻度を画素値とする階調画像に変換し,太線化,細線化,雑音除去などの画像処理技術を利用することで,複合システムのモデリングを行った.具体的には,システムが複数あることは分かっているものの,どのシステムから出力されたのか分からないデータが観測される場合に,任意の入力に対する出力を推定する方法を提案した.1.観測データのデジタル画像化:2入力の観測データを量子化し1次元空間に射影することで,2次元デジタル画像を作成した.その際,画素値には出現頻度を設定した.量子化においては,量子化幅を変化させることでモデリング性能にどのような影響を与えるかを評価した.2.太線化処理:作成されたデジタル画像は任意の入力点で出力値をもつとは限らないので,太線化処理,つまり画素値を周囲に拡散することで,全入力空間で出力値が得られるようにした.ただし,一般の画像処理で用いられている太線化処理は二値画像を対象としているので,そのまま適用したのでは画素値の情報を生かすことができない.そこで,画素値がデータ分布密度を表し,その位置にデータがあることの確信度を意味することに着目し,各軸の雑音分散とデータ分布密度に応じて拡散量を制御する機能を持った厚面化アルゴリズムを開発した.3.細線化処理:太線化により冗長な入出力関係を持つようになるので,細線化処理により冗長性を排除した.ただし,従来の薄面化処理は2値画像を対象としているので,厚面化の場合と同様に,任意の次元を持つ階調画像に対応できるよう拡張した.その際,データ分布密度に応じて消去量と方向を制御する機能を持った薄面化アルゴリズムを開発した.1.薄面化処理:厚面化により冗長な入出力関係を持つようになるので,薄面化処理により冗長性を排除した.ただし,従来の薄面化処理は2値の3次元画像を対象としているのでそのまま適用できない.そこで,厚面化の場合と同様に,3次元の階調画像に対応できるよう拡張した上で,データ分布密度に応じて消去量と方向を制御する機能を付与した.2. 2値化と耐雑音性の評価:薄面化処理で作成された3次元画像は,ほとんどの画素値がゼロとなり,複合システムのモデル数と同じ数だけの2次元曲面を形成する.しかも,各曲面が各モデルの入出力関係を表すので,曲面を抽出することで各システムのモデリングが行える.そこで,薄面化処理で作成されたデジタル画像が確からしさを表す階調画像となるので,2次曲面の連続性を保存しながら2値化した.これら一連の処理について,雑音分散と次元曲面の推定精度との関係を評価した.3.データベース作成:薄面化処理で作成された3次元画像をそのままコンピュータに格納しようとすると,メモリ容量が膨大となり,データアクセス速度が低下してしまう.そこで,3次元画像から意味のある2次元曲線の集合を抽出し,各曲線を効率よく格納,あるいはアクセスできるようなデータ構造を作成した.具体的には,閉曲線にも開曲線にも適用可能なフーリエ記述子を開発し,低次のフーリエ記述子だけでも,精度良く元の曲線が近似できることを示した.観測データ数が増加すると全入力空間においてデータの存在する分割空間の割合が増加するので,モデリングが可能な入力空間が増加し応答率が向上する.さらに雑音の影響を軽減できるので推定精度が向上するが,その一方でメモリ容量と処理時間が増加してしまう.また,量子化幅を広くするほど,データの存在する分割空間の数が減少するので応答率が向上し,さらに観測雑音の影響が量子化雑音に吸収されるため,観測雑音に対するロバスト性が高くなるが,量子化誤差そのものにより推定精度が落ちてしまう.そこで,従来法では対応できない入力空間を共有する複合システムを対象として,観測データ数,.信号雑音比,量子化幅の3つの設定係数を変化させた場合,応答率,推定精度にどのような影響を与えるかを評価した,その結果,太線化処理での設定係数をデータ分布密度に応じて適切に設定すれば,応答率と推定精度をある程度両立できることがわかった.また,従来法では出力に雑音が重畳する場合しか対応できないのに対し,提案法では観測信号のみならず入力に雑音が重畳する場合にも対応できることを確認した.この性質を利用して,3次元空間上の雑音を含んだ2次元時系列データ群を融合し3次元空間データを再構成する方法を検討した.具体的には,計測データは全方向で誤差を持つため,同一の曲面であるにもかかわらず,複数の計測データ間に位置ずれが生じるので,離散データ点の間を高精度に補間することでその量を高精度に推定した
高精度テラヘルツ分光測定によるさまざまな水分子のダイナミクスの解明

本研究では,精密テラヘルツ分光測定を用いて,さまざまな水溶液やその他の水を含む系について調べ,これらの系において,溶質などの分子との相互作用によって水の主に動的な性質がどうなるかを研究し,その多様性を理解することを目指して,研究を行った。3年間の研究の結果,糖やタンパク質の水溶液において暗黙に仮定されているような,運動性が低下した水和水の存在だけでは,系の水分子のダイナミカルな性質は把握できないいことが,明瞭になった。具体的には,おもに以下の成果が得られた。1.アガロースを含む高分子ヒドロゲルにおいて,水分子の運動性はバルク水よりも向上していることが明らかとなり,またその高分子濃度依存性は単純に濃度に比例するものではなく,興味不快ゲル中の水の動的な性質が初めて明らかになった。2.ヒト皮膚のうち表皮より内側にある真皮のテラヘルツ分光特性について,丁寧な測定を行い,新たな知見を得た。真皮は水を多く(約70%)含み,表皮へ水分や栄養分を運ぶ媒体として機能しているとともに,肌の機械的な強度・弾性を担っている。乾燥成分は,コラーゲンが大部分を占め,これがネットワークを組んでいる。その間にヒアルロン酸などのグリコサミノグリカンのような大量の水分を抱え込むことができる分子が存在している。このような系における水の性質を理解することは,皮膚科学や美容の今後の進展のために重要である。本研究では,真皮を徐々に乾燥させることで水分量を変化させ,テラヘルツ吸収の水分量依存性を調べた。その結果,真皮中の水分子の運動性は,バルク水よりも大きいことが分かり,また,ある水分量を境に,水の存在状態が変化することが示唆された。本研究では,さまざまな水溶液やその他の水を多く含む系に対して,おもにテラヘルツ分光測定を用いることによって,これらの系において,溶質などの分子と水分子との相互作用の様子とその多様性を明らかにすることである。今年度は,以下の系について研究をおこない,それぞれ重要な成果を得た。これらの結果より,本研究の研究手法が水和の研究に対して非常に有効であることが,改めて示された。また,レーザーの安定化を含む測定系の改良をおこない,利用性の向上と,より高い測定精度を得た。1.無機酸(HCl)と無機塩基(NaOH)の水溶液,またそれらを混合して中和させることにより得られる中性電解質水溶液のテラヘルツ分光測定をおこない,水溶液中で水素イオンと水酸化物イオンの水和について研究した。その結果,これらのイオンの周りの水和水の量などについて,新しい知見を得た。2.ポリエチレングリコール等の高分子の水溶液についてテラヘルツ分光をおこない,その濃度依存性の結果から,高分子間の相互作用,水素結合などの高分子と水との局所的な相互作用だけではなく,高分子の構造と水の水素結合ネットワークの構造が,水和に大きく影響することが見出された。3.ヒトの皮膚の真皮層について,予備的な測定をおこなった。試料の切断・冷凍・解凍等の扱い手順の標準化,水分量の制御方法を確立した。4.テラヘルツ分光においては,空気中の水蒸気によるテラヘルツ波の強い吸収を排除するために,乾燥した環境が必要である。これまでは液体窒素を蒸発させて得られる乾燥窒素を用いていたが,数時間を超える測定ができないという問題があった。長時間測定を可能とするために,乾燥空気製造装置を作製し,これをテラヘルツ時間領域分光装置に組み込んだ。これにより,長時間の連続測定が可能となり,同一の試料に対して水分量を徐々に変化させるなどの,時間のかかる測定が可能となった。本年度に当初計画していた研究対象は,無機電解質水溶液と,アルコール水溶液であった。このうち,無機電解質水溶液については,十分な成果を上げることができた。アルコール水溶液については,研究が遅れているが,当初次年度に予定していた高分子水溶液について重要な成果が得られ,また次々年度に予定していたヒト皮膚についても重要な進捗が得られた。1.シクロデキストリンとブタノールの混合溶液のテラヘルツ分光測定をおこない,これらの分子の間の包接に伴う水分子の運動性の変化について,研究した。現在のところ,予備的な実験結果が得られている。その結果は,シクロデキストリン分子が包接している水分子を放出し,代わりにブタノール分子を包接することにより,水分子の運動性が減少することを示唆している。一見すると予想外の結果であるが,水溶液中のブタノール分子が,水のネットワーク構造を破壊することにより水分子の運動性を増加させていることを考慮するすることで,よく理解することができる。2.ヒドロゲル中における水分子の運動性について知見を得るため,アガロースゲルのテラヘルツ分光測定をおこなった。現在までに予備的な実験結果が得られており,ゲル中の水は,バルク水と比較して,運動性が増していることを示唆する結果が得られた。

3.ヒトの皮膚の真皮層について,測定をおこなった。真皮の乾燥過程において,失われる水が自由水から結合水に変化することを示唆する結果が得られた。本年度に当初計画していた研究対象は,タンパク質水溶液と皮膚であった。このうち,タンパク質水溶液については,検討中であり実施が遅れているが,その代わりに,シクロデキストリン水溶液の研究が進展した。皮膚については,順調に研究が進展している。本研究では,精密テラヘルツ分光測定を用いて,さまざまな水溶液やその他の水を含む系について調べ,これらの系において,溶質などの分子との相互作用によって水の主に動的な性質がどうなるかを研究し,その多様性を理解することを目指して,研究を行った。3年間の研究の結果,糖やタンパク質の水溶液において暗黙に仮定されているような,運動性が低下した水和水の存在だけでは,系の水分子のダイナミカルな性質は把握できないいことが,明瞭になった。具体的には,おもに以下の成果が得られた。1.アガロースを含む高分子ヒドロゲルにおいて,水分子の運動性はバルク水よりも向上していることが明らかとなり,またその高分子濃度依存性は単純に濃度に比例するものではなく,興味不快ゲル中の水の動的な性質が初めて明らかになった。2.ヒト皮膚のうち表皮より内側にある真皮のテラヘルツ分光特性について,丁寧な測定を行い,新たな知見を得た。真皮は水を多く(約70%)含み,表皮へ水分や栄養分を運ぶ媒体として機能しているとともに,肌の機械的な強度・弾性を担っている。乾燥成分は,コラーゲンが大部分を占め,これがネットワークを組んでいる。その間にヒアルロン酸などのグリコサミノグリカンのような大量の水分を抱え込むことができる分子が存在している。このような系における水の性質を理解することは,皮膚科学や美容の今後の進展のために重要である。本研究では,真皮を徐々に乾燥させることで水分量を変化させ,テラヘルツ吸収の水分量依存性を調べた。その結果,真皮中の水分子の運動性は,バルク水よりも大きいことが分かり,また,ある水分量を境に,水の存在状態が変化することが示唆された。おおむね当初の計画のとおり研究を推進する。年度ごとに計画していた研究対象と実際の進行状況にずれがあるが,最終的に計画の主要な部分が実行できるように進めていく。当初予定していた海外学会での発表を取りやめたため。測定試料を検討中であることにより,購入を見合わせているため。H29年度に,海外での学会発表に使用する。
反転磁極を組合わせた磁気ダンパの減衰性向上のメカニズムの解析

本研究は強力な永久磁石と平板型導体より成る磁気ダンパに関するもので,その特徴は複数の磁極を反転して配置することにより,振動減衰性が向上するメカニズムを解明したものである。磁気ダンパについては概念的にあるいは実験的に磁極を反転することにより減衰性を向上できることがわかってはいたが,その解析はなされておらず,減衰性向上のメカニズムは明確でなかった。本研究では,複数の反転磁極を有する磁気ダンパの一般的解析を行い,うず電流,減衰係数を求める解析式を誘導した。ついで数値計算を行い,まず従来の非反転型の結果と本解の結果が非反転で一致することを確認し,本解の妥当性を検証した。ついで従来型と本解の反転型とを比較したところ,導体面積に対し磁極面積が小さい場合は,むしろ従来型の非反転磁極の方が大きな減衰係数を与えるが,磁極面積がある程度大となると,反転磁極の場合に導体内のうず電流,減衰係数ともに極端に大きくなることがわかった。これは磁極の反転により,うず電流の向きが磁極付近で反転し,それぞれの磁極直下でル-プを描き,他へ流れていかないためと,減衰に寄与する磁極直下のうず電流が磁極以外の場所のそれより大となることが主な理由であることがわかった。定量的な数値で比較すると,反転磁極を有する磁気ダンパは従来の非反転磁気ダンパに比べ最適な状態で少くとも3倍以上の減衰効果があることが明らかにされた。また磁極を多段にした場合についても,磁極反転型と非反転型とを比較したところ,やはり磁極反転型の方が磁極の面積が大となると有利であるが,運動直角方向に長く,運動方向に短い多数の反転磁極を用いるのが有利であることが明らかにされた。
感情推定に基づくライフログからの印象的なシーンの検索に関する研究

ライフログの主な構成要素である映像データから,映像中の人物の表情を認識し,印象的であると考えられる,感情(表情)が表出しているシーンを検索するシステムを構築した.さらに,ライフログを想定して,実際に日常生活の様子を収めた映像と表情表出シーンの情報を収めた検索用データベースを作成して,特に印象的なシーンになりやすいと考えられる,笑顔が表出しているシーン検索の評価実験を行った.本評価実験では, 9割以上の適合率での表情表出シーン検索を行うことができた.ライフログの主な構成要素である映像データから,映像中の人物の表情を認識し,印象的であると考えられる,感情(表情)が表出しているシーンを検索するシステムを構築した.さらに,ライフログを想定して,実際に日常生活の様子を収めた映像と表情表出シーンの情報を収めた検索用データベースを作成して,特に印象的なシーンになりやすいと考えられる,笑顔が表出しているシーン検索の評価実験を行った.本評価実験では, 9割以上の適合率での表情表出シーン検索を行うことができた.ライフログデータの主な構成要素である映像データから,映像中の人物の感情が変化しているシーンを印象的なシーンとして検索することを目的として,感情が反映されていると考えられる,人物の表情を認識し,様々な表情が表出しているシーンを検出する手法を構築した.人物の表情を認識するため,映像データから得られる各フレームの静止画像に含まれる人物の顔から,表情表出に関与する顔特徴点を抽出し,複数の顔特徴点の位置関係および顔特徴点周辺の画素の輝度分布などの特徴量を用いて,効率的に認識を行う学習システムを構成した.本学習システムでは,映像(画像)データから容易に取得・処理できる簡潔な特徴量から,有用な特徴量のみを選出し,それらを複数組み合わせて学習を行うため,本学習システムの導入により,ライフログのように大規模な映像データベースに対して適用可能な,効率的な感情表出シーン検索システムの基盤を構築できる.また,複数の人種・年齢・性別の被験者により構成されている表情認識性能評価用の映像データセットを用いて,感情(表情)が表出しているシーンの検出性能評価を行った.その結果,喜びや驚きの表情が表出しているシーンを78割程度の精度で検出できることを確認した.これらの表情が表出しているシーンは,ライフログデータを用いて,過去にあった出来事を振り返る際などに,特に検索の対象となりやすいと考えられるので,この結果は的確な感情表出シーン検索を行う上での有用性を示すものである.したがって,ライフログデータを対象としたシーン検索を行う際に重視すべきであると考えられる,検索精度と検素速度のトレードオフを考慮した感情表出シーン検出手法を構築することができたといえる.ライフログの主な構成要素である映像データから,映像中の人物の表情を認識し,印象的であると考えられる,感情(表情)が表出しているシーンを検索するシステムを構築した.本年度は,映像の各フレームの画像に対して行った表情認識の結果を用いて,映像中から表情が表出しているシーンを特定し,検索結果として提示する手法を構成した.また,前年度に構築した表情認識手法では,映像からの表情表出シーン検出に適用する際に,認識速度が不十分と考えられたため,表情認識に使用する画像特徴量をより高速に求められるものに改善し,認識精度を落とすことなく,大幅に認識速度を向上させた.さらに,ライフログを想定して,実際に日常生活の様子を収めた映像および映像中の表情表出シーンの情報を収めた検索用データベースを作成して,表情表出シーン検索の評価実験を行った.このライフログ映像には,自然に表出された表情や,微かな表情(表情表出時の顔面上の動きが比較的小さい表情)が多く含まれており,正確な表情認識を行うことが非常に難しかったため,検索対象の表情を笑顔に限定したものの,評価実験では,9割以上と高い適合率での表情表出シーン検索を行うことができた.既存の表情認識に関する研究における評価実験では,多くの場合,意図的に表出された表情のみを含む映像データを対象としているのに対し,本研究では,自然に表出された表情を対象として,特に検索対象となりやすいと考えられる,笑顔の表出シーンを適切に検出できていることから,本研究は,ライフログ映像をはじめとした,人物を主体とする様々な映像に対する印象的なシーンの検索に対して有用であるといえる.
がん研究のための実験動物の維持と開発

実験動物委員会は我国の癌研究に使用される実験動物の質的向上をめざし実験用系統の維持と開発、特性検査と品質管理、高品質の実験動物株の分与、胚および配偶子の凍結保存、DNAレベルでの遺伝子マッピング、系統情報の提供など実験動物および動物実験に関する基盤の整備およびサ-ビス的活動を通じて癌研究の推進に寄与することを目的としている。本年度は次のような活動を行なった。(1)実験動物の基準系統の育成、維持、供給。(a)近交系マウス:5人の分担者が各種の近交系マウスを維持し癌研究者に株を分与した。その数は68施設120系統938匹に達した。(b)近交系ラット:2人の分担者が各種の近交系ラットを維持し11施設6系統1264匹を分与した。(c)近交系モルモット・ハムスタ-:14系統のモルモットを維持し、12系統を3施設に分与した。またこれらの系統の標識遺伝子の設定を進めている。ハムスタ-近交系についても2施設に分与を行なった。以上のマウス・ラット・ハムスタ-等の系統については遺伝学的および微生物学的な品質の管理を行なっている。(2)コンジェニック、リコンビナント・インブレッド(RI)および突然変異マウス系統の育成、維持、供給:(a)コンジェニック系マウス26系を維持し39施設に68系494匹を分与した。(b)RI系14系を2施設に分与した。(3)品質管理と技術の開発:(a)遺伝的検査:マウス19座位、ラット19座位を対象に56施設320系統704匹の検査を行なった。(b)微生物的検査:11感染因子の検査法を確立し16施設から60件1232検体の依頼を受けた。(4)新しいRI系統の開発、育成:腫瘍高発系Aと低発系SM/Jとの間で28系のRI系統の育成を進めており、すでにF20を越え標識遺伝子座の分析をはじめた。(5)胚および配偶子の凍結保存:本年度凍結された胚は199、000匹に達した。(6)DNAによるマウス遺伝子マッピングのためPCRプロ-ブの開発を行なった。(7)実験動物系統情報の配布を行なった。
ビジョンベースト能動触角

アクチュエータ、アクチュエータ出力軸に固定されたCCDカメラ、カメラ位置を計測するための角度センサ、及びセンサ機能を持たない弾性棒(触角)からなる、ビジョンベースト能動触角と呼ぶ対象物と触角との接触位置を求める新しい原理に基づくセンシングシステムについて研究を行った。その結果、(1)触角として円形断面の弾性棒を用いた場合、接触点より根元側は3次曲線、接触点より先端側は直線になる。(2)接触位置が既知の平面上にある場合、接触位置によらず触角上の任意の2点が見えていれば接触位置は一意に求まる、(3)対象物の柔らかさの影響を受けずに接触位置の検出が可能、(4)対象物の剛性が推定可能、といったことが明らかになった。また、3次元空間内の接触位置を検出するために1軸のモーメントセンサを弾性棒の根元に置いたシステムについて考察し、(5)触角形状のカメラによる見え方の歪みは、カメラの位置、接触位置、接触力の方向の関数であり、単眼のビジョンでは接触位置が求まらない、(6)カメラの配置に一定の条件を与えれば、3次元の接触位置及び接触力が容易に求まる、(7)カメラによる歪みが含まれる状況であっても反復計算により接触位置が求まる、といったことが明らかになった。さらに、実際のハードウェアを試作し、コンピュータと接続して基本動作確認実験を行った。実験より(1)触角上の計測点からフィッティングにより推定すると、精度がよいものの実時間性が失われる、(2)触角上の2点を使って推定される接触位置は計測誤差によりばらつきが生じるが、多数の点から接触位置を計算し平均化する方法を用いれば高速で精度も保証される、(3)触角上の1割程度の部分が見えていれば接触位置が推定可能、(4)カメラ配置に条件をつけた場合に、3次元の接触位置がほぼ実時間の演算で求まる、といったことが明らかになった。アクチュエータ,アクチュエータ出力軸に固定されたTVカメラ,カメラ位置を計測するための角度センサ,及び感覚機能を持たない弾性棒というわずか4つの構成要素からなるビジョンベースト能動触角の基本動作原理について考察した.その結果,(1)触角として円形断面を有する弾性棒を用いた場合,接触点より根元側は3次曲線となり,接触点より先端側は直線になる,(2)接触点がどこにあろうが,任意の2点が見えていれば接触位置は一意に決まる,(3)接触点がオクルージョン等で隠れていても,接触点位置が決まる,(4)対象物の柔らかさに左右されることなく接触点位置は触角の形状だけで算出可能,(5)対象物の剛性が推定可能といったことが明らかになった.さらに実際のハードウェアを試作し,コンピュータと接続して基本動作確認実験を行った.実験結果を要約すると,(1)触角上の計測点をすべて使う関数フィッティング法によって触角形状を推定すると精度よく接触位置が求まるが,推定に時間がかかり実時間性が失われてしまう,(2)触角上の2点を使って推定される接触位置はかなりばらつくが,触角上の複数の点に対して,任意の2点を選んで接触位置を算出し,それらを平均化する方法は,高速でしかも精度も保証される,(3)触角上の約1割程度が見えていれば,接触位置は十分な精度で推定できる,(4)原点位置の固定方法が検出精度に敏感に影響を与えるといったことが明らかになった.

アクチュエータ,アクチュエータ出力軸に固定されたCCDカメラ,カメラ位置を計測するための角度センサ,及びセンサ機能を持たない弾性棒からなる,ビジョンベースト能動触角を用いて,3次元空間内の接触位置を検出するための理論的考察を行った.3次元の位置検出のためには,3次元空間内で変形する触角(弾性棒)の形状を計測しなければならないが,そのためにステレオビジョンシステムを用いると処理すべき情報量が増えてしまい実時間検出が難しい.そこで,CCDカメラは単一のままとして,失われる奥行き情報を補うために1軸のモーメントセンサを弾性棒の付け根に置いたシステムについて,3次元位置検出方法を考察することとした.その結果,(1)触角形状のカメラによる見え方の歪みは,カメラの位置,接触位置,接触力の方向の関数であり,単眼のビジョンだけを用いたのでは接触位置が求まらない,(2)モーメントセンサから得られる情報を追加すれば,未知数として接触位置と接触力を含む形で方程式が得られるものの,解析的に解を求めることが非常に困難である,(3)カメラの配置に一定の条件を与えれば,カメラ位置に由来する歪みを取り除くことができ,3次元の接触位置及び接触力が一意に求まる,(4)カメラによる歪みが含まれる状況であっても,反復計算により最終的に接触位置が求まる,といったことが明らかになった.また,実験装置を用いて,カメラ配置に条件をつけた場合に,3次元の接触位置が実時間の演算で求まることを明らかにした.
妊婦の医薬品使用と児の先天奇形発症に関連する環境・遺伝要因の解明

先天奇形リスクの高い医薬品に関するエビデンスは海外の情報に限られており、また先天奇形リスクの高い医薬品を使用しても、その発症率は高くても25%であり、妊婦がリスクの高い医薬品を使用しても全例に発症するわけではない。しかし、本邦ではその基盤が存在せず、妊婦の医薬品使用と児の発達に関する安全性に関するエビデンスは皆無に近い。そこで、近年整備の進みつつある複数の本邦の研究基盤(データベース、ゲノムコホート等)および解析手法(機械学習等)を応用し、先天奇形リスクの高い医薬品、環境要因、遺伝素因を明らかにし、全妊婦および先天奇形リスクの高い医薬品使用妊婦における先天奇形リスク予測式を構築する。
シンドバード航海記の成立過程と多元的価値共創文学の可能性に関する物語情報学的研究

本研究ではシンドバード航海記の成立過程に関する以下の研究項目を実施した。1写本の収集とその分類にかかる項目として、英国図書館所蔵写本を分析対象として書誌的データベースを作成し、あわせて当該写本の熟覧調査ならびに関連エピソードを含む物語写本の情報収集をし、アラビアンナイト所収のシンドバード航海記に関する書誌的データベースを作成した。2写本の校訂にかかる項目として、アレッポ・シリア正教会とトルコ・マルディン教会所蔵ガルシューニー写本の校訂を実施した。ペティス・ドラクロワ訳仏文写本の校訂のための補助作業として、著者のペティス・ドラクロワの著作物に関する錯綜した状況を整理し、その成果をフランス語論文として刊行した。3物語構造とその相関関係の分析にかかる項目として、ガラン版シンドバード航海記ならびにカルカッタ第二版等のいわゆる標準エジプト系伝承の物語構造との比較を行うために物語情報の整理を引き続きおこなった。4原テキストの復元にかかる項目として、校訂したアレッポ・シリア正教会所蔵ガルシューニー写本の分析を行なうとともに、とくに第7航海の物語の異同を分析するための物語構造にかかる情報整理をおこない、その成果を発表した。5研究成果をめぐる研究者との共有化の推進とその国際発信に関して特筆すべきこととして、平成31年2月に国際シンポジウムを開催し、国際シンポジウム「Polyphonie en litt&eacute;rature arabo-berb&egrave;rede langue fran&ccedil;aise(フランス語によるアラブ=ベルベル文学における多声/多言語性(ポリフォニー)」では、研究者だけでなくアラブ世界でフランス語による著作活動をしている作家を招聘し、グローバルな文学空間における個人の表象と多言語性をテーマにする問題提起となる発表をおこなった。予定していたキリスト教徒によるシンドバード航海記写本の校訂作業ならびにそれに基づく物語構造分析は順調に進んでおり、とくにシンドバード航海記成立過程におけるキリスト教徒による伝承を分析することで新たな仮説を提示することができた。また多元的価値共創文学という概念に関して国際シンポジウムを開催し、日本・ヨーロッパ・中東で活動するフランス文学研究者とアラブ文学研究者が、アラブ世界におけるフランス語文学というテーマで議論を交わす場となることで画期的なものとなった。計画調書に記載した通りに、キリスト教徒の伝承になるシンドバード航海記に関する他の重要な写本の校訂作業を持続するとともに、物語構造の分析だけでなく、物語中に記述された地理情報や民族誌情報に関する分析も継続させることで、ムスリムによる伝承との異同を明らかにし、シンドバード航海記の成立過程に関する仮説を提示する。1写本の収集とその分類にかかる項目として、フランス国立図書館所蔵写本を分析対象として書誌的データベースを作成し、あわせて当該写本の熟覧調査ならびに関連エピソードを含む物語写本の情報収集をし、アラビアンナイト所収のシンドバード航海記に関する書誌的データベースを作成した。2写本の校訂にかかる項目として、アレッポ・シリア正教会所蔵ガルシューニー写本の校訂を実施した。ペティス・ドラクロワ訳仏文写本の校訂のための補助作業として、著者のペティス・ドラクロワの著作物に関する錯綜した状況を整理する作業をおこなった。3物語構造とその相関関係の分析にかかる項目として、ガラン版シンドバード航海記ならびにカルカッタ第二版等のいわゆる標準エジプト系伝承の物語構造と比較するために物語情報の整理をおこなった。4原テキストの復元にかかる項目として、校訂したアレッポ・シリア正教会所蔵ガルシューニー写本の分析をおこなうとともに、とくに第7航海の物語の異同を分析するための物語構造にかかる情報整理をおこなった。5研究成果をめぐる研究者との共有化の推進とその国際発信に関して特筆すべきこととして、平成30年3月に国際シンポジウムを開催し、アラブ地域の文学作品、特に詩における個と社会の位置づけと形成を探究した。本シンポジウムでは、アラブ古典詩研究の泰斗であるスザンヌ・ステケヴィチ(ジョージタウン大学教授)による「古典と現代アラブ詩における私的・政治的インターフェイス」と題する発表をはじめ活発な議論がおこなわれ、アラブ地域の文学を通して、個と社会の多様な交渉によって生じる調和と対立を浮き彫りにすることで、多元的価値を見いだしていく新しい手法や観点を提示した。予定していたキリスト教徒によるシンドバード航海記写本の校訂作業ならびにそれに基づく物語構造分析は順調に進んでおり、とくに第7航海の物語をめぐる成立過程に関する仮説を提示することができた。また多元的価値共創文学という概念に関して国際シンポジウムを開催することで議論を展開することができた。

5研究成果をめぐる研究者との共有化の推進とその国際発信に関して特筆すべきこととして、平成31年2月に国際シンポジウムを開催し、国際シンポジウム「Polyphonie en litt&eacute;rature arabo-berb&egrave;rede langue fran&ccedil;aise(フランス語によるアラブ=ベルベル文学における多声/多言語性(ポリフォニー)」では、研究者だけでなくアラブ世界でフランス語による著作活動をしている作家を招聘し、グローバルな文学空間における個人の表象と多言語性をテーマにする問題提起となる発表をおこなった。予定していたキリスト教徒によるシンドバード航海記写本の校訂作業ならびにそれに基づく物語構造分析は順調に進んでおり、とくにシンドバード航海記成立過程におけるキリスト教徒による伝承を分析することで新たな仮説を提示することができた。また多元的価値共創文学という概念に関して国際シンポジウムを開催し、日本・ヨーロッパ・中東で活動するフランス文学研究者とアラブ文学研究者が、アラブ世界におけるフランス語文学というテーマで議論を交わす場となることで画期的なものとなった。計画調書に記載した通りに、キリスト教徒の伝承によるシンドバード航海記に関する他の重要な写本の校訂作業を持続するとともに、物語構造の分析だけでなく、物語中に記述された地理情報や民族誌情報に関する分析も継続させることで、ムスリムによる伝承との異同を明らかにし、シンドバード航海記の成立過程に関する仮説を提示する。計画調書に記載した通りに、キリスト教徒の伝承になるシンドバード航海記に関する他の重要な写本の校訂作業を持続するとともに、物語構造の分析だけでなく、物語中に記述された地理情報や民族誌情報に関する分析も継続させることで、ムスリムによる伝承との異同を明らかにし、シンドバード航海記の成立過程に関する仮説を提示する。
高分子材料の破壊・破損の瞬間における分子鎖のダイナミックス

メチレンユニット数の異なる一連の直鎖状アルカンの近赤外(NIR)吸収スペクトルを評価することで、主鎖のメチレン由来のC-H伸縮振動と末端のメチル基由来のC-H伸縮振動の吸収ピークを帰属した。また、分岐状態の異なる各種ポリエチレンにおいても末端メチル基由来の振動吸収ピークを評価できることがわかった。さらに、ポリエチレンの溶融過程のNIR吸収スペクトル測定を行うことで、結晶相、非晶相それぞれの吸収ピークへの寄与を明らかにした。以上の帰属に基づき、昨年度製作した装置を用いて、一軸延伸過程中の各種ポリエチレンの分子振動状態をその場観察した。すべての試料において、降伏後のネック発現領域で、結晶相由来のNIR吸収スペクトル強度の減少と非晶相由来の吸収強度の増加が見られた。このことは、ネック発現領域で結晶の破砕を伴う大きな構造変化が起きていることを示唆する。高密度ポリエチレン(HDPE)および低密度ポリエチレン(LDPE)の破損後の分子振動状態は、溶融状態における分子振動状態と一致し、降伏点以降の分子鎖の振動状態は非晶鎖と等しいことが分かった。直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)では、破損後も分子の振動状態は非晶鎖とは一致せず、結晶中と等しい振動状態を示し、LLDPEでは球晶の破壊後も分子鎖は結晶格子中と同等の束縛状態にあることが分かった。このことから、結晶相における分子鎖の充填状態の違いによって、HDPE、LDPEでは降伏において球晶のラメラクラスターユニットへの破砕が起こるが、LLDPEではラメラクラスターユニットへの破砕に優先して結晶からの鎖の引き抜きや解きほぐれが起こっていることが分かった。試料の破損や破壊に生じる力学特性の情報を得ることができる従来の一軸延伸測定と試料の分子振動の倍音や結合音などの分子運動に直接関与する情報をナノ秒単位までで得ることが可能な近赤外分光測定を試料延伸中にその場で同時に測定できる装置を組み上げた。組み上げた装置を用いて、代表的な汎用性樹脂であり、構造用材料としての用途が期待されているイソタクチックポリプロピレンの一軸延伸過程中の降伏からネッキングに至る破損過程を、近赤外分光法を用いて解析した。測定した結果、近赤外光の吸光度は降伏点までの間で緩やかに減少し、降伏後、急激に増加することが分かった。そしてネッキング開始付近から再び減少に転じ、その後一定値に向かって漸近していくことが分かった。吸光度はそのバンドに応じた振動運動等を起こすことができる分子数に比例していることを考慮すると、まず降伏点までの吸光度の著しい低下は、球晶のアフィン変形によって球晶内部に貯蔵された内部応力により分子鎖の運動が抑制されたためと解釈できる。そして、降伏点後の吸光度の増加は、球晶内部の構造破壊によって分子が開放され、振動できる分子数が増加したことを示している。その後、再び吸光度が一定値に向かって低下しているのは、完全に球晶が破壊されてネックが発現した結果、軸方向への分子鎖の配向によって鎖の拘束が強くなったことを示唆している。以上の帰属に基づき、昨年度製作した装置を用いて、一軸延伸過程中でポリプロピレン(PP)ならびに各種ポリエチレン(PE)の分子振動状態をその場観察した。

このことは、ネック発現領域で結晶の破砕を伴う大きな構造変化が起きていることを示唆する。PPならびにPEの各種材料の破損後の分子振動状態は、溶融状態における分子振動状態と一致し、降伏点以降の分子鎖の振動状態は非晶鎖と等しいことが分かった。また,降伏破砕後に鎖の著しい配向が起こり,その直後にネック部が発現することも分かった。特に,高結晶性材料では,降伏において球晶内部の結晶部の破壊によるラメラクラスターユニットへの破砕が起こるのに対して、低結晶性材料ではラメラクラスターユニットへの破砕に優先して結晶からの鎖の引き抜きや解きほぐれ等の塑性流動が支配的起こっていることが分かった。この実験事実に基づき,材料の破損の発現機構を理論的に考察し,ラメラクラスター間を結ぶタイリンクが局所的に配列する機構がネック発現に関与していることを示した。