hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環境構造変化の認知の研究

本研究は,動的に構造が変化する環境を対象にして,自律的に観測・行動を行うロボットが環境変化に適応・認知する枠組みの確立を目的とする.1.T-Net表現詳細な数値的環境モデルでなく,環境構造に基づくモデルとしてT-Net(Target Net)を提案した.T-Netは,環境の局所領域に軸を設定し,その軸に沿った直線領域で環境を近似する表現形式で,1次元のネットワークによる環境モデルである.また,T-Netは,ロボットの行動に役立つ情報を直接指示し,広範囲の行動・観測に基づき一意的に局所モデルを決定する利点がある.2.T-Netを利用した移動T-Netは経路セグメントによる環境表現であるから,与えられた目標に対する経路計画,その実行が用意である.全方位視覚を持つ移動ロボットを用いて,T-Netの自律的獲得と走行の実験を行い,その有効性を確かめた.3.環境構造の変化T-Netに基づく移動は定常的環境には有効であるが,実環境は動的で,T-Net記述と部分的に異なることも多い.そこで,環境の変化を分類し,構造の定常的変化に対応する方策を検討した.具体的には,次のセグメントに移る分岐点を決定する過程で,1組のターゲットの一方が見つからない時には静止し,動的物体の消失を待つ.定常的変化と認知されると,ターゲットを隠す障害物回避とターゲットの探索を行い,成功するとT-Netに一時的登録を行い,以後の行動に利用する.この枠組みを,実験により検証した.4.まとめ従来の定性的環境モデルを一歩進めて,環境構造の部分的変化に適応・認知する方式を研究し,その有効性を実証した.本研究は,動的に構造が変化する環境を対象にして,自律的に観測・行動を行うロボットが環境変化に適応・認知する枠組みの確立を目的とする.1.T-Net表現詳細な数値的環境モデルでなく,環境構造に基づくモデルとしてT-Net(Target Net)を提案した.T-Netは,環境の局所領域に軸を設定し,その軸に沿った直線領域で環境を近似する表現形式で,1次元のネットワークによる環境モデルである.また,T-Netは,ロボットの行動に役立つ情報を直接指示し,広範囲の行動・観測に基づき一意的に局所モデルを決定する利点がある.2.T-Netを利用した移動T-Netは経路セグメントによる環境表現であるから,与えられた目標に対する経路計画,その実行が用意である.全方位視覚を持つ移動ロボットを用いて,T-Netの自律的獲得と走行の実験を行い,その有効性を確かめた.3.環境構造の変化T-Netに基づく移動は定常的環境には有効であるが,実環境は動的で,T-Net記述と部分的に異なることも多い.そこで,環境の変化を分類し,構造の定常的変化に対応する方策を検討した.具体的には,次のセグメントに移る分岐点を決定する過程で,1組のターゲットの一方が見つからない時には静止し,動的物体の消失を待つ.定常的変化と認知されると,ターゲットを隠す障害物回避とターゲットの探索を行い,成功するとT-Netに一時的登録を行い,以後の行動に利用する.この枠組みを,実験により検証した.4.まとめ従来の定性的環境モデルを一歩進めて,環境構造の部分的変化に適応・認知する方式を研究し,その有効性を実証した.
コーラル・トライアングル超多島域におけるブルーカーボン動態と地球環境影響予測

沿岸生態系の衰退に伴ってそこに蓄えているブルーカーボンが急速に失われつつあるcoral triangle域のインドネシアとフィリピンを対象として国際共同研究を実施した。その結果、マングローブ林や海草藻場等からなるブルーカーボン生態系での炭酸系およびそれに関連する生態系・物質循環構造等の特徴を明らかにすることが出来た。さらに、海域ー陸域ー大気システム統合型炭酸系動態シミュレーションモデル等の開発やリモートセンシング画像解析等を行った。それらに基づいて、地球温暖化等のもとでの将来的な炭酸系特性の変化やブルーカーボン消失量の予測を可能とするための新たなモデルシステムを開発することに成功した。マングローブ林に関係して、フィリピン・パナイ島のバナテ湾およびミンダナオ島のラギンディンガン、インドネシア・スラウェシ島のラワ・アオパ国立公園、および国内比較サイトとしての沖縄・石垣島の吹通川河口周辺域、沖縄本島の漫湖干潟および億首川のマングローブで調査を実施し、生態学的・水文学的・地球化学的データを収集した。各サイトで、マングローブ林内に長期観測プロットを設け、樹高、直径、樹冠面積等を計測し、地上部および地下部の炭素貯蔵量を推定するとともに、土壌やリター、水の採取を行い有機物含量や炭素量を分析した。さらに、フィリピンのマングローブ林を対象に衛星画像解析による広域マッピングを開始した。海草藻場に関しては、フィリピンにおいてブルーカーボンの代表的な生成場所の一つである海草藻場の物理化学環境に関する基礎調査を行った。また、マングローブ林や海草藻場の高解像度空中写真を撮影するために、マルチコプターを購入し、撮影方法の検討を行った。さらに、堆積物へのブルーカーボンの蓄積メカニズムを解明するために比表面積測定装置を導入し、有機炭素蓄積量の比表面積に対する依存性を解析した結果、亜熱帯・熱帯の堆積物における蓄積メカニズムは従来から研究されている温帯の堆積物の場合とは異なる可能性が見いだされ、従来の研究手法が適用できるかどうか慎重に検討を進めているところである。モデル開発に関しては、当研究室でこれまで開発してきたサンゴ礁生態系を対象とした物理ー化学ー生物過程統合モデルや陸源負荷評価モデルなどを発展させるとともに、マングローブや海草藻場等の重要なコンパートメントを含んだ形でのモデル体系を構築する検討を行った。また、それと併行して、現在までに得られたデータを統合し、ブルーカーボンモデルのプロトタイプを作成するとともに、現地観測結果に基づく精度検証を行い、モデルの高精度化の検討を行った。海草藻場と周辺浅海域におけるブルーカーボン動態の把握を進めるために、フィリピン沿岸域で採集した堆積物・海草試料の処理と分析を行った。また既存の分析データと文献資料に基づき東アジアからオセアニアにかけての海草藻場のブルーカーボン蓄積速度の概括的な評価を実施した。Coral triangle海域のフィリピン・ボリナオ海域およびインドネシア・ケンダリ海域(Rawa Aopa Watumohai国立公園)を対象に現地観測を実施し、ボリナオでは過剰養殖に伴う栄養塩負荷とCO2放出/吸収特性の関係を雨季・乾季にわたり明らかにした。ケンダリでは国立公園内外のマングローブ林が保護されている場所、伐採され養殖地に変換された場所を対象に、土壌の流出状況の違いや栄養塩、炭酸系といった水質の違いを調査した。サンゴ礁生態系のブルーカーボン動態モデルを高度化するために、前年度までに開発を進めていたサンゴポリプモデルにサンゴの白化モジュール等を組み込み、より多様な環境変化に対する動的応答過程を定量的に記述可能なモデルを開発することに成功した。このモデルを海水流動モデルと統合することにより、サンゴ礁生態系のリーフスケールでのブルーカーボン動態モデルへと高度化した。併行して「大気ー陸域ー海域システム統合型」モデル体系の開発を進めた。また、マングローブ生態系のブルーカーボン動態を予測するために、陸上植物の植生モデル(SEIB-DGVM)に塩分耐性モジュール、台風の影響評価、マングローブ独自の成長パラメータ等を導入し改良を加えることで、マングローブ植生動態モデルの開発に成功した。これは、マングローブ中の炭素のみならず、土壌に堆積した炭素蓄積量も評価できるモデル体系となっている。さらに、土壌の炭素蓄積量が生物擾乱の影響を強く受けることから、生物擾乱をモデル化することでブルーカーボン動態モデルの高度化を進めた。1)Coral triangle海域の主要国であるインドネシア、フィリピンを対象に行ってきた炭酸系ならびに関連する物理・化学・生物過程に関する観測結果をとりまとめた。そのうち、インドネシア海域については国際学術誌(J. Geophysical Res.)で論文発表を行った。観測データの解析結果から、人間活動や河川からの影響が顕著な海域では、CO2の放出域になっていることが示された。2)多重ネスティング海流モデルに陸源負荷モデルをカップリングさせた海域ー陸域カップリングモデルに、炭酸系動態モジュールを組み込んだ低次生態系モデルを組み込むことで、炭酸系動態統合モデルシステムを完成させた。これにより河川から流出した栄養塩による海域の植物プランクトンの増殖や、有機物の海域への拡散および中深層への輸送や分解、それに伴う海水のCO2分圧の変化などが計算可能となった。3)マングローブ林の土壌中の炭素蓄積量に影響を及ぼす生物擾乱に関する現地観測とそれに基づくモデル化を行い、マングローブ生態系のブルーカーボン動態モデルの高度化を進めた。4)マングローブとともにブルーカーボン生態系を構成する主要要素の一つである海草藻場に関して、複合環境ストレス下での成長・衰退を定量的に評価可能な海草藻場動態モデルをSAVモデルをベースに開発した。

5)溶存無機炭酸の安定同位体比を用いてサンゴ礁とそれに隣接する海草藻場における炭素固定量を評価し比較するために、データ収集を進めるとともに、過去の研究事業で取得されているデータを整理して比較検討した。物理データの校正が終了次第、論文の作成に取りかかる予定である。またフィリピンの海草藻場堆積物の有機炭素含量と物理特性(炭酸塩含有率、比表面積等)の分析を進め、3月末までに完了した。これに基づき、ブルーカーボン隔離量の規定因子とその地域特性について解析を進めている。沿岸生態系の衰退に伴ってそこに蓄えているブルーカーボンが急速に失われつつあるcoral triangle域のインドネシアとフィリピンを対象として国際共同研究を実施した。その結果、マングローブ林や海草藻場等からなるブルーカーボン生態系での炭酸系およびそれに関連する生態系・物質循環構造等の特徴を明らかにすることが出来た。さらに、海域ー陸域ー大気システム統合型炭酸系動態シミュレーションモデル等の開発やリモートセンシング画像解析等を行った。それらに基づいて、地球温暖化等のもとでの将来的な炭酸系特性の変化やブルーカーボン消失量の予測を可能とするための新たなモデルシステムを開発することに成功した。本研究課題における重要な柱の一つであるブルーカーボンに関する国際共同調査研究に関しては、昨年度に引き続いて,フィリピンとインドネシアサイトにおいて具体的な調査を実施するとともに、国内の比較サイト(沖縄)においても複数のサイトについて調査を実施し、マングローブ林や海草藻場といった主要なカーボンストック要素に関するデータを取得することが出来ている。そして、マングローブ域における土壌の生物攪乱といった新たな重要項目についても、詳細な現地データを得ることに成功している。そして、沖縄やフィリピン等のサイトにおいて現地調査を実施することにより、人為的環境負荷の程度の違いによる沿岸域での物質循環と付随する炭酸系動態特性の違いを明らかにしている。もう一つの本研究課題の重な柱であるモデル開発に関しても、当研究室でこれまで開発してきたサンゴ礁生態系を対象とした物理ー化学ー生物過程統合モデルや陸源負荷評価モデルをさらに高度化するとともに、陸上の森林を対象に開発されているモデル(SEIB-DGVM)をベースとして、塩分耐性モジュール、台風の影響評価、マングローブ独自の成長パラメータ等を導入し改良を加えることで、マングローブ植生動態モデルを開発すること成功している。これらのモデルは、熱帯・亜熱帯沿岸域でのブルーカーボン動態の定量的評価と地球温暖化等の環境変動下での将来予測を可能にするものである。リモートセンシング解析に関しても、衛星画像解析によるマングローブ林やサンゴ礁の広域マッピングを進めており、さらに、ドローン(マルチコプター)によるマングローブ林や海草藻場、サンゴ群集域の空中写真撮影を実施し、それらの超高空間分解能画像の取得に成功している。これによって、それらのたんなる空間分布(被度)情報のみならず、種構成情報等も得る道が拓けた。
摂食障害患者家族への書籍・映像による心理教育の効果についての無作為化比較対照試験

また、摂食障害患者家族の心理教育用DVDの日本語版を作成するために、出版元であるSuceed Foundationと連携し、新たに日本語版字幕を作成し、予定通りこれを完成させた。介入群には、これと既に翻訳されている書籍とを組み合わせた心理教育プログラムを実施する予定であったが、実施には至らなかった。しかし本研究によって作成された、心理教育用DVDは、具体的な対応の仕方を映像を用いたロールプレイで解説するという、これまでにない独創的なものであり完成度も高く、これを本邦でも一般に利用できるよう、研究中断後も進めていく方針である。利用が可能になれば、関係学会にて発表を行い、公的機関へも周知を図る予定である。
動脈硬化原因物質,酸化型イソプロスタン含有ホスホコリン類の合成と応用

動脈硬化の原因となっている酸化LDL(LDL=Low Density Lipoprotein)から単離されたエポキシイソプロスタンE2・ホスホコリンの合成を手がけた。まず,プロパルギルGrignard試薬を五員環アリルエステルと反応させて側鎖を構築する手がかりを導入する計画を立てた。この試薬は他のGrignard試薬と異なり,調製にHg触媒を必要とする。環境へ配慮するため,Hg以外の触媒を探し,ZnBr_2を見いだした。この試薬と五員環アリルエステルとのアリル化反応を検討し,プロパルギル基を立体選択的かつ位置選択的に導入できた。一方,これらの研究と平行して,プロパルギル基導入後の変換反応をn-C_8H_<17>基を導入したモデル化合物を用いて検討した。すなわち,五員環上のオレフィン部を手がかりにしてエノールホスフィナートを合成し,これからエノラートを調製し,エポキシ側鎖相当のアルデヒドとアルドール反応させて全炭素骨格をもつアルドール付加体を合成した。脱水し,目的のイソプロスタンE2を合成した。さらに,上記アリル化反応の研究中,ピコリン酸基がRMgBrとのアリル化反応において,良好な脱離基になることを見いだした。この反応系は環状ばかりでなく,鎖状のピコリン酸アリルエステルに対しても選択的にanti SN2'反応した。最近,動脈硬化の原因となっている酸化LDL(LDL=Low Density Lipoprotein)の構造解析が進み,このものは酸化型イソプロスタン(イソプロスタン=アラキドン酸が酸化され,かつ五員環を形成したカルボン酸)をsn-2位にもつホスホコリンであることが明らかになった。現在,8種類の構造類似体が単離されており、今後この分野の研究を推進するためにはこれらを1つずつきちんと合成する方法の開発が必要である。我々研究室では4-cyclopentene-1,3-diolmonoacetate(以下,五員環モノアセテート)に注目し,これに炭素アニオンをSN2ないしanti SN2'様式で効率よく導入する試薬を開発している。そこでこの五員環モノアセテートから以下の方法に従って,五員環部分がPGA2タイプの2-(5,6-エポキシイソプロスタンA_2)ホスホコリンの合成を完成させた。最初の反応はPd触媒を用いるマロン酸エステルとの反応。そして、この反応生成物からキー・エノンを合成し,これにエポキシアルデヒドを、アルドール反応を用いて連結し,最後にリゾ・ホネホコリンを縮合して目的化合物を得た。この手法を位置異性体の合成に応用する際,カルボキシル基(CO_2H)等価体が必要であった。しかも,最終生成物が酸に弱いビニルエポキシ基を有しているため,カルボキシル基等価体中性に近い条件でCO_2Hに戻す必要があった。私は,CH_2OPMB(PMB=CH_2C_6H_4OMe)を選んだ。その結果、骨格合成は問題なく行うことができた。また,中性に近い条件でCO_2Hに戻す方法を見いだし,(14,15-エポキシイソプロスタンA_2)ホスホコリンを合成できた。続いて,五員環部分がPGE2タイプの2-(5,6-エポキシイソプロスタンE_2)ホスホコリンの合成行った。この化合物はPGA2タイプと異なるため新しいルートを開発する必要があった。そこで,モノアセテートとGrignard試薬とのanti SN2'型反応生成物に注目し,この生成物のブロモヒドリン化反応を手がかりにしてイソプロスタンA_2の骨格合成までを完成させた。さらに,5員環上の水酸基の有無によって,A2タイプ(水酸基が脱離したエノン型)とE2タイプ(β一ヒドロキシケトン)の2つがある。昨年,五員環モノアセテートに炭素アニオンをSN2ないしantiSN2'様式で効率よく導入する試薬を開発し,そあ反応を活用して2-(5,6-エポキシイソプロスタンA_2)ホスホコリンの合成を完成させた(エノン型でA2タイプ)。本年度はこうした研究成果を基盤にして,E2タイプの合成を手がけた。(a)側鎖をプロパルギルGrignard試薬を使って導入する計画を立てた。(b)続いて,この試薬を五員環モノアセテートに導入する反応の開発を行った。この反応はアリル化反応であり,位置選択性を制御しなければならなかったが,幸い,脱離基として新たに見いだした2-picolyl-oxy基を用いると,中程度の収率ではあるが選択的に反応する条件を見いだした。(c)上記(a),(b)と平行して,プロパルギル基導入後の変換反応をn-C_8H_<17>基を導入したモデル化合物を用いて検討した。すなわち,五員環上のオレフィン部を手がかりにしてエノールボスフィナートを合成し,これからエノラートを調製し,エポキシ側鎖相当のアルデヒドとアルドール反応させて全炭素骨格をもつアルドール付加体を合成した。

脱水し,目的のイソプロスタンE2を合成した。動脈硬化の原因となっている酸化LDL(LDL=Low Density Lipoprotein)から単離されたエポキシイソプロスタンE2・ホスホコリンの合成を手がけた。まず,プロパルギルGrignard試薬を五員環アリルエステルと反応させて側鎖を構築する手がかりを導入する計画を立てた。この試薬は他のGrignard試薬と異なり,調製にHg触媒を必要とする。環境へ配慮するため,Hg以外の触媒を探し,ZnBr_2を見いだした。この試薬と五員環アリルエステルとのアリル化反応を検討し,プロパルギル基を立体選択的かつ位置選択的に導入できた。一方,これらの研究と平行して,プロパルギル基導入後の変換反応をn-C_8H_<17>基を導入したモデル化合物を用いて検討した。すなわち,五員環上のオレフィン部を手がかりにしてエノールホスフィナートを合成し,これからエノラートを調製し,エポキシ側鎖相当のアルデヒドとアルドール反応させて全炭素骨格をもつアルドール付加体を合成した。さらに,上記アリル化反応の研究中,ピコリン酸基がRMgBrとのアリル化反応において,良好な脱離基になることを見いだした。この反応系は環状ばかりでなく,鎖状のピコリン酸アリルエステルに対しても選択的にanti SN2'反応した。
環南シナ海先史時代の交流に関する基礎的研究

環南シナ海地域の先史時代の交流というテーマに最も合致する遺跡として、ベトナム中部カインホア省カムラン市ホアジェム遺跡を選び、平成18年度(2007年1月)に発掘調査を実施した。ベトナム南部社会科学院、カインホア省博物館との共同調査であり、ベトナム考古学院の協力もいただいた。その結果、6m×8mの面積の発掘区から甕棺墓14基、伸展土坑墓2基を検出することができた。そのうち6号甕棺から漢の五銖銭2枚が出土したことから、ホアジェムの墓葬の年代を紀元後1,2世紀頃と結論づけることができた。平成19年度にはカインホア省博物館において出土遺物の整理作業を実施した。6個体の甕(棺体)をはじめ、多くの副葬土器を接合・復元することができたが、それらはベトナム中部に分布する鉄器時代サーフィン文化のものとは異質で、海の向こうのフィリピン中部・マスバテ島カラナイ洞穴出土土器と酷似することがわかった。これは南シナ海をはさんで人々の往来があったことを示す直接の証拠であり、重要な成果である。ボアジェム遺跡とオーストロネシア語族の拡散仮説との関係、さらには、1960年代にハワイ大学のソルハイムが提唱した「サーフィン・カラナイ土器伝統」の再吟味という、二つの重要な課題がもたらされた。甕棺に複数遺体を埋葬する例があることも大変に珍しい。たとえば8号甕棺からは3個の頭蓋骨を含む多くの人骨が検出され、人類学者によって一人が成人女性、あとの二人は5歳くらいの子供と確認された。成人は改葬ではなく一次葬である。人骨の系統分析(歯冠計測値と歯のノンメトリック形質にもとづく)によれば、ホアジェム人骨の特徴はフィリピンのネグリトとの親縁性を示した。遺跡から採取した炭化物と貝の放射性炭素年代は前1千年紀前半を示したが、これは墓葬に先行する居住の時期と考えられる。2007年1月、ベトナム中部・カインホア省カムラン市に位置するホアジェム遺跡の発掘調査を実施した。ベトナム南部社会科学院、カインホア省博物館との共同調査である。ホアジェム遺跡を発掘した理由は、この遺跡から数年前に出土した土器がフィリピン中部のカラナイ洞窟出土土器と酷似することに気づき、南シナ海をはさんだ先史時代の交流をテーマとした本研究にとって最もふさわしい遺跡と考えたからである。今回の発掘で14基の甕棺墓が検出された。いずれも一次葬であり、幾つかの甕棺には3人以上の複数埋葬がみられた。甕棺の型式はベトナム中部の鉄器時代サーフィン文化とは異なり、南部のサイゴン川河口に位置する遺跡と似る。副葬されたビーズ類もサーフィン文化とは異なり、中国の漢のビーズとその組成に似る。漢代の銅銭2枚が副葬される甕棺墓もあった。注目されるのは副葬土器で、類似土器がフィリピンのみならず、タイのサムイ島からも知られている。多方面との交流を示唆するホアジェム遺跡であるが、この遺跡が1960年代にハワイ大学の考古学者ソルハイムが提唱したような、南島語族の移動を物語る証拠となりうるのか。発掘調査には形質人類学専門の松村博文とフィリピン考古学専門の田中和彦も参加した。松村は2006年9月にベトナム中南部の人骨調査を行い、それにホアジェム出土人骨を加えて、人類学的の方面から人間集団の移動の可能性をさぐる。

田中は土器の面からフィリピンとベトナムの比較研究に取り組んでいる。なお、環南シナ海地域に分布する特殊なタイプの耳飾りについて、山形とグエン・キム・ズンがデータの収集を開始した。サーフィン文化の特徴と見なされてきた耳飾りであるが、最近その幾つかの資料が、台湾産の軟玉から製作されたことが明らかになった。製作地と分布の問題を考え直すためにも、基礎的な集成作業を進める必要がある。平成18年度に実施したベトナム中部・カインホア省カムラン市ホアジェム遺跡の発掘調査は、南シナ海をはさんで行われた先史時代の人々の交流を示す証拠をもたらした。平成19年度には、発掘調査で出土した遺物と図面の整理、分析、報告書の作成作業を実施した。まず、2007年7月26日から8月11日にかけて、カインボア省博物館において第一次整理を実施、これには日本から山形と高橋が参加した。高橋はベトナム人考古学者と博物館員に対し、土器整理と分析の方法について指導を行った。同年9月17日から9月20日にかけては、松村が同博物館において出土人骨の整理を実施した。さらに2008年2月26日から3月6日にかけて、山形が再びカインホア省にもどり第二次整理を実施した。整理作業の結果、発掘区から甕棺墓14基、伸展土坑墓2基の出土を確認し、それらの年代について紀元後1、2世紀におさまるものと結論づけた。6個体の甕(棺体)をはじめ、多くの副葬土器を接合・復元することができたが、それらは従来知られたサーフィン文化の土器とは異なる。一方、土器はフィリピン中部力ラナイ洞穴出土土器と酷似しており、1960年代にハワイ大学のソルハイムが提唱した「サーフィン・カラナイ土器伝統」の再吟味が課題となった。(株)シパレオ・ラボに依頼し、ホアジェム出土人骨・炭化物・貝サンプルのAMS年代を測定した。人骨自体の年代を得ることはできなかったが、炭化物と貝の年代はほぼ前1千年紀前半を示した。これは墓葬に先行する居住の年代と考えられる。14基の甕棺墓のうち3基が複数遺体埋葬で、5人の骨と歯を含むものもあった。形態人類学的分析によれば、人骨の特徴はフィリピンのネグリトに近い。以上の成果について、2007年10月におこなわれた第61回日本人類学会大会においてポスター発表を行った。
Gauged U(1)' extended Standard Model with LHC Results and Cosmology Observations

本研究では、最低限の拡張で最大限に標準模型の抱える問題を解決し得る模型として、新たなU(1)群を標準模型に追加した古典的共形不変U(1)'拡張模型を提唱し、標準模型の未解決問題をできるだけ多く解決することを目的としている。このU(1)'拡張模型では、新粒子Z'ボゾンがLHC(大型加速器)実験で検証可能なTeVスケールに予言され、Planckなどの宇宙観測実験でも検証できるため、本模型が標準模型を超える新しい物理となり得るか検証可能である。本年度は、古典的共形不変U(1)'拡張模型のU(1)'スカラー場をインフラトンとしたスローローリングインフレーション模型について検証した。スローローリングインフレーション模型では、平坦なポテンシャルをもつインフラトン場がゆっくりと変化する(スローロール)時期にインフレーションが起こり、場の値がポテンシャルの谷に落ち込んでくるとインフレーション期が終了し、インフラトンが谷付近で振動し始めその振動エネルギーが通常の素粒子に転化することにより、熱いビッグバン宇宙へと繋がっていく。本研究では、LHC実験やPlanckなどの宇宙観測実験、電弱真空の安定性条件がこのU(1)'拡張インフレーション模型に与える制限を解析し、これら3つの条件を満たすパラメーター領域を解明した。また、超対称模型ではゲージ階層性問題が解決できるので、U(1)'拡張模型を超対称模型に拡張した模型についても検証した。本研究では、U(1)'対称性が破れても最小超対称標準模型と同様にRパリティが保存されるU(1)'拡張最小超対称標準模型を提唱し、LHC実験やPlanckなどの暗黒物質観測実験のデータを用いた解析を行った。インフレーション模型では、低エネルギー有効理論でのゲージ結合定数が非常に小さく予言されることから、一般にLHCなどの大型加速器実験でも観測は困難である。しかし、本研究で提唱した古典的共形不変U(1)'拡張インフレーション模型は、新たに導入したヒッグス粒子のU(1)'チャージを大きくすることにより、LHC実験での観測検証が可能となる数少ない模型であることが分かった。そのため、LHC実験を含めた解析をスムーズに進めることができ、早期に雑誌論文や国際会議で発表できた。また、U(1)'拡張模型を超対称模型に拡張した模型についても、Rパリティが保存されるU(1)'拡張最小超対称標準模型を提唱したことにより、LHC実験や暗黒物質観測実験のデータを用いた解析を進めることができた。U(1)'拡張最小超対称標準模型が右巻きニュートリノの世代数に与える制限等を検証することにより、本模型の有効性について研究を進める。また、電弱真空の崩壊率についての解析を行い、拡張標準模型の電弱真空の安定性についての研究も行う予定である。さらに、U(1)'拡張模型で右巻きニュートリノの非平衡崩壊から宇宙のバリオン数非対称性が説明できるか、大統一理論と標準模型をつなぐ中間模型としてのU(1)'拡張模型の可能性や、スケール不変性のあるU(1)'拡張模型で宇宙定数問題が説明できるかなど、その他の未解決問題にも取り組みたい。

U(1)'拡張最小超対称標準模型が右巻きニュートリノの世代数に与える制限等を検証することにより、本模型の有効性について研究を進める。また、電弱真空の崩壊率についての解析を行い、拡張標準模型の電弱真空の安定性についての研究も行う予定である。さらに、U(1)'拡張模型で右巻きニュートリノの非平衡崩壊から宇宙のバリオン数非対称性が説明できるか、大統一理論と標準模型をつなぐ中間模型としてのU(1)'拡張模型の可能性や、スケール不変性のあるU(1)'拡張模型で宇宙定数問題が説明できるかなど、その他の未解決問題にも取り組みたい。本年度は、本大学の研究室や他大学から旅費の補助等を受けたことにより、当初の予算計画より旅費に使用する金額が抑えられたため、計画を変更して次年度へ繰越した。次年度は本年度の繰越分と合わせ、国内外の研究会への旅費や、共同研究者との研究打ち合わせ出張・招聘旅費等に用いて、研究に役立てたい。
変異ポリグルタミンの分解機構…SCA6の治療法開発に向けて

α1A-Caチャネル遺伝子内CAGリピートの異常伸長が原因であるSCA6の本態、特に異常タンパクの分解機構を明らかにすることを目的として、以下の研究を行った。28回のポリグルタミンリピートを含むC末端側フラグメント(FL28Q)を発現するテトラサイクリン制御性の安定株に加えて正常長ポリグルタミンリピートを含むフラグメント(FL13Q)を発現する細胞株を樹立した。まず、両者において細胞毒性を検討したところ、FL13Qは細胞毒性を有さなかったが、FL28Qには毒性があることが判明した。免疫染色による経時解析では、FL28Qは発現開始から7日程度で細胞質内に凝集体をつくることがわかった。さらにC末端側は主として核内に存在し、splisosomeと共局在することが明らかになった。ユビキチンなど、これまで知られているポリグルタミン病核内封入体の構成成分の多くとこの凝集体の局在を検討したが、共局在はみとめられなかった。一方、ポリユビキチンを認識する抗体による免疫染色ではFL28Q凝集体とは異なるユビキチン陽性細胞質内凝集体が観察された。変異蛋白が共局在しないユビキチン陽性構造物の出現から、"変異蛋白自身はユビキチン-プロテアソーム系による分解を受けないが、ユビキチン-プロテアソーム系にストレスをかけている"ことが推測され、FL28Qにより惹起された細胞死の原因となっている可能性が考えられた。今年度、申請者はα1A-Caチャネル遺伝子内CAGリピートの異常伸長が原因であるSCA6の本態、特に異常タンパクの分解機構を明らかにすることを目的として、SCA6細胞モデルを構築し以下の解析を行った。まずα1A-Caチャネルタンパクのポリグルタミンリピート部分とC末端を含む、約75kdの変異truncated proteinをテトラサイクリン制御下に安定的に発現する細胞モデルを樹立した。truncated proteinのN末端側に付加したHAに対する抗体を用いた免疫染色では、truncated proteinのN末端側は細胞質内に粗大顆粒状に存在することが判明した。またC末端側に付加したMycに対する抗体による免疫染色では、C末端側は主として核内に存在し、splisosomeと共局在することが明らかになった。さらにタンパク分解に関与する分子の細胞内局在を、各種抗体を用いた免疫染色により検討した。まず、抗ユビキチン抗体による免疫染色では細胞質内にユビキチン陽性の構造物をみとめた。しかしながら、この構造物は変異truncated proteinと局在を異にしていた。このように、今年度の研究で、SCA6と他のポリグルタミン病との異同がいくつかの点で明らかになった。まず、変異蛋白の一部分がsplisosomeと共局在することはataxin-3やataxin-7(申請者の未発表データ)などのポリグルタミン蛋白にも認められる現象であり、ポリグルタミン蛋白に共通する機能の存在が示唆される所見である。また変異蛋白が共局在しないユビキチン陽性構造物の存在は"変異蛋白自身はユビキチン-プロテアソーム系による分解を受けないが、ユビキチンー-プロテアソーム系にストレスをかけている"ことをうかがわせるユニークな所見と考えられた。昨年度報告した28回のポリグルタミンリピートを含むC末端側フラグメント(FL28Q)を発現するテトラサイクリン制御性の安定株に加えて正常長ポリグルタミンリピートを含むフラグメント(FL13Q)を発現する細胞株を樹立した。

ユビキチンなど、これまで知られているポリグルタミン病核内封入体の構成成分の多くとこの凝集体の局在を検討したが、共局在はみとめられなかった。一方、ポリユビキチンを認識する抗体による免疫染色ではFL28Q凝集体とは異なるユビキチン陽性細胞質内凝集体が観察された。変異蛋白が共局在しないユビキチン陽性構造物の出現から、"変異蛋白自身はユビキチン-プロテアソーム系による分解を受けないが、ユビキチン-プロテアソーム系にストレスをかけている"ことが推測され、FL28Qにより惹起された細胞死の原因となっている可能性が考えられた。さらに、疾患との関係を明らかにするためにSCA6脳におけるポリユビキチンの局在を検討した。抗ポリユビキチン抗体は小脳プルキンエ細胞内の細胞質内封入体を認識せず、顆粒細胞内の構造物を認識することが判明し、SCA6脳においても何らかのユビキチン-プロテアソーム系に対するストレスがかかっている可能性がうかがわれた。
細胞競合に関与するストレス応答分子の探索

本年度はMDCK細胞における網羅的トランスクリプトーム解析から同定した細胞競合に関与する遺伝子のうち、変異細胞(Scribble KD細胞)内において発現が促進される液性因子に特に焦点を当てて解析を行なった。昨年度までの実験で既にこの液性因子のノックダウンや受容体の阻害剤で細胞競合が抑制できることを確認していたが、新たに、正常MDCK細胞側においてのみこの液性因子の受容体をノックアウトすると、同様に細胞競合が抑制されることが確認できた。この結果により、変異細胞から放出されるこの液性因子が正常細胞に受容されて細胞競合が起こることが示唆され、細胞競合に関わる細胞間の情報伝達物質の発見に至った。また、細胞競合を評価する実験系について、これまで用いていた変異細胞数の減弱というパラメーターとは別のものとして、wound healingの実験系の両端のような状態で正常細胞群と変異細胞群を対峙させ、その後接触させると正常細胞群が変異細胞群を押し込んでいくという現象(confrontation assay)が利用できることを確かめた。このconfrontation assayにおいても同定した液性因子のノックダウンを行うと正常細胞の押し込みが抑制されており、液性因子が正常細胞と変異細胞間の物理的な力の不均衡に働いていることが示唆された。さらに、candidateアプローチで注目し、細胞競合への関与を確かめていたASK1やp38のノックダウン、およびp38阻害剤の処置により変異細胞におけるこの液性因子の発現が抑制されたことから、液性因子の発現にASK1-p38経路の活性化が必要であることが分かり、本研究全体として細胞競合に関与する新たなシグナル伝達経路の提唱に至った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は哺乳類細胞において細胞競合を司る分子メカニズムをストレス応答の観点から明らかにすることである。平成26年度は当初の計画どおりに、(1)ゲノムワイドsiRNAスクリーニングによる網羅的アプローチ、および(2)既知のストレス応答分子の関与の検討を中心としたCandidateアプローチに関して検討を行った。(1)については、哺乳類の培養細胞系の細胞競合を全自動イメージアナライザーで解析する系の構築を試みた。スクリーニングは大量のサンプルを扱うことになるため、細胞競合現象を迅速かつ客観的に評価する系が必須となる。我々は画像から細胞を規定し、その個々の細胞の蛍光強度を測ることで、蛍光を持つ細胞と持たない細胞、それぞれの細胞数を計測するようなシステムを構築した。実際に領域代表者の藤田が開発したMDCK細胞のScribble欠損による細胞競合モデルをこのシステムで解析した。GFPを発現するテトラサイクリン誘導性Scribble欠損細胞とGFPを発現しない正常細胞を前述した方法で区別し、それぞれの数を数えたところ、テトラサイクリンによる変異誘導時にScribble欠損細胞の数が減るという細胞競合で見られる現象が観察された。我々が所有するsiRNAライブラリーはヒトまたはマウスのゲノムを対象にしたものなので、現在ヒトまたはマウスの培養細胞の細胞競合のモデルを作製中である。(2)については、MDCK細胞でScribble欠損による競合モデルに関して、阻害剤およびsiRNAを用いてASKファミリー分子およびその下流で働くストレス応答性MAPKの寄与を検証した。ASKファミリーおよびp38の阻害剤の処置および、ASK1の発現抑制によって程度は低いながらもScribble欠損細胞の数の減少が見られた。本年度は全自動イメージアナライザーで細胞競合を客観的に評価する系の構築をすることができた。この評価系はゲノムワイドsiRNAスクリーニングを迅速かつ客観的に行う上で欠かせない系であるため、この系の構築ができたことは計画のsiRNAスクリーニング系の構築が順調に進んでいることを示している。また、この系をCandidateアプローチにも使用し、ASKファミリーおよびp38のScribble欠損による細胞競合に関与していることを示唆できた。以上のことから計画がおおむね順調に進展していると言える。平成27年度は、(1)ゲノムワイドsiRNAスクリーニングによる網羅的アプローチ、および(2)ライブイメージングによる細胞競合プロファイルの解析、の2つについて行った。(1)については、ヒトやマウスの培養細胞で細胞競合モデルの作製に取り組んだ。哺乳類の培養細胞を用いた細胞競合系はすでにイヌの細胞であるMDCK細胞で作製されているが、我々が所有するsiRNAライブラリーはヒトまたはマウスのゲノムを対象にしたものなので、ヒトまたはマウスの培養細胞の細胞競合モデルの作製はゲノムワイドsiRNAスクリーニングを行うために必須である。そこで、ヒト乳がん細胞株であるMCF-7細胞を用いたモデル系の構築を試みた。MDCK細胞と同様にTetracycline誘導性にScribbleをノックダウンするMCF-7細胞を樹立し、正常細胞と混合して細胞競合が観察されるか検討した。しかし、MDCK細胞と異なり、Tetracycline添加後にわずかなScribble欠損細胞の減少しか観察されなかった。Scribbleのノックダウン効率が十分でない可能性を考え、CRISPR/Cas9システムを用いてScribbleをノックアウトしたMCF-7を樹立した。しかし、正常細胞と混合してもノックダウン系と同様にScribble欠損細胞のわずかな減少しか観察されなかった。そこで、細胞極性を保ち、MDCK細胞と同じ腎臓由来であるマウスのIMCD-3細胞を用いて細胞競合モデルの作製を開始した。(2)については、MDCK細胞でScribble欠損による競合モデルにおいて、Tetracycline添加後どのような時間経過で細胞競合が誘導されるかどうかについて、ライブイメージングにより解析を行った。

するとTetracycline添加後40時間後に細胞が断片化して死んでいくScribble欠損細胞が観察され始め、54時間後でも同様に死んでいく様子が観察された。本年度はヒトやマウスの培養細胞を用いて細胞競合系の構築に取り組んだ。MCF-7を用いて細胞競合モデルを構築することが出来なかったが、Scribble欠損による細胞競合が起こるためには細胞極性が必要であることが示唆された。この結果を受け、極性を保っているマウスの腎集合管由来の細胞であるIMCD-3細胞を用いて細胞競合モデルの作製に着手した。この細胞株を用いて細胞競合モデルの作製に成功すれば、ゲノムワイドsiRNAスクリーニングが行えるだけでなく、Scribbleの欠損による細胞競合が起こる条件がわかり、細胞競合のメカニズムの理解につながる。さらにライブイメージングのプロファイル解析からは細胞競合が起きる時間スケールが明らかとなった。この情報はCandidateアプローチで行う既知のストレス応答分子の検討における、阻害剤を処置する適切な時間の情報を得ることができた。以上のことから計画がおおむね順調に進展していると言える。本研究の目的は哺乳類細胞において細胞競合を司る分子メカニズムをストレス応答の観点から明らかにすることである。平成28年度の途中で我々が構築しようとしていた(1)ゲノムワイドsiRNAスクリーニングによる網羅的アプローチ、のモデル系に関して他の研究グループから新たな細胞競合の分子メカニズムが報告された。そのため、その報告に基づいてDNAマイクロアレイを用いた解析を行ったところ、同様の現象が観察され、siRNAスクリーニングを遂行すべき細胞株の選択基準を得ることができた。この条件に照らし合わせてヒトやマウスの培養細胞で細胞競合モデルの作製に取り組んだが、これまでのところ条件を満たす細胞株を見つけることができず、残り期間とも照らし合わせて(1)ゲノムワイドsiRNAスクリーニングによる網羅的アプローチは断念し、代わりにDNAマイクロアレイ解析から得られた正常細胞とScribbleノックダウン細胞のトランスクリプトームの網羅的データから細胞競合現象へのアプローチを行った。その結果、(2)Candidateアプローチで我々が注目していたASK1関連分子がScribble KD細胞で発現上昇することが明らかになり、この分子のノックダウンで実際にScribble KD依存的な細胞競合現象が抑制できることを見出した。
満鉄社線の対外経済関係に関する研究

研究計画の4年目にあたる平成30年度は、国内外での基礎的な統計収集とその入力作業の残りを実施するとともに、これまでの本課題を総括する内容を、これまでの論文(未公刊のものを含む)をベースにして学会発表をおこなった。また、研究課題に関する既存研究を改めて整理しなおし、本課題の研究史上の位置づけを明確にすることとし、それをサーヴェイ論文の一部として公表した。内容は次のとおりである。近年さかんになってきているアジア経済史研究と、これまでの日本植民地経済史研究が、必ずしもうまく接合していない研究状況を鑑み、両者を媒介して論じるための「地域」として「満洲」が重要である点を指摘した。両研究がうまく接合しない理由は、「満洲」という地域が、アジア経済史では「中国」の一部として扱われるのに対し、植民地経済史では「日本帝国」の一部として扱われるため、両者の認識の違いが異なる「東アジア」観をもたらすためである。そこで、例えば満洲地域の日本帝国への編入が中国経済にどのような影響を与えたのかを問う視点が今後はますます重要になり、中国経済史・アジア経済史の観点から検討した「植民地」満洲経済研究の登場が期待される。他方で、これまで日本帝国(主義)との関連のなかで論じられてきた満洲経済史研究からも、中国経済史・アジア経済史へ応答する論点を提示することが必要であり、例えば、中国土着の流通圏と、日本が満洲への影響を強めていく過程の関係を問いながら、満洲経済を捉えようとする研究などが、アジア経済史の重視する商人ネットワーク論に接近する可能性をもつ。さらに満洲経済は、その他の植民地経済との関係も強いことから、満洲を媒介にして朝鮮・台湾などの植民地経済史研究の側からも、中国経済史やアジア経済史に接合するような試みが可能である。平成30年度は本務校における学内再編等の影響により、研究時間の確保が難しく、入力すべき統計データも予定通りに進まなかった。そのため研究期間を一年延長した。前年度積み残した課題、特に満洲国内各地域との連絡輸送をより詳細に分析する課題に取り組むとともに、鉄道と港湾(大連港)のデータを接続した対外関係の分析にも着手する。H27年度は,4年間の研究計画の初年度にあたるため,基礎的な統計の収集とその性格の検討・統計数値の入力作業およびそれらを用いた満鉄の連絡輸送の概要を把握する研究をおこなった。同時に,関連研究のサーヴェイをおこない,当該分野の研究水準について正確に把握することに努めた。その成果は,5月に社会経済史学会でパネルディスカッションの一部として発表し,現在論文として投稿中である。以下は,その成果の概要である。(1)統計編成の変化に関する考察。満洲国建国により,満鉄と満洲国は同じ地域にありながら,建国以後しばらくは,異なる行政区分として別々に統治された。それが1936年の行政組織の改編とともに,満鉄と満洲国内の別の鉄道が,同じ鉄道事業体として把握されるようになると,それ以前の統計とは異なる様式に変更されるため,連続した統計として使用するには一定の限界があることを明らかにした。(2)上記の限界を克服する手法を開発したうえで,満鉄の連絡輸送の概要を,日本帝国の領域拡大と市場拡大の関係から考察する研究を行った。その結果,(a)日本帝国の支配領域の拡大は,それに見合うだけの帝国市場の拡大をもたらしておらず,日本帝国にとっての満洲市場とは建国以後も基本的には社線沿線市場であったこと,(b)建国前後では社線沿線と満洲国の関係に大きな変化は見られないものの,戦時期になると前者が工業製品を,後者が一次産品を互いに供給しあう垂直的な分業関係を強めるようになったことを明らかにした。4年計画の一年目の課題として,「満鉄統計の書誌学的研究」を掲げていたが,先述の通り,統計の基本的な性格を把握し,利用上の限界点を明らかにしたこと,およびその限界を克服するための手法を開発したことから,おおむね順調に進展していると評価できる。H28年度は、4年間の研究計画の二年目にあたるため、基礎的な統計収集およびその入力作業を引き続き実施するとともに、それらを用いた満鉄の連絡輸送に関して、特に対朝鮮との関係に焦点をあわせた研究をおこなった。以下の3つが主たる内容である。(1)満鉄の対朝鮮連絡輸送の内、安東・新義州経由の貨物輸送の内容の時期別変化を分析した。それにより先行研究(特に貿易研究)で指摘されている「工業地域:朝鮮と農業・鉱業地域:満洲」という関係とは異なる戦時期の輸送関係について把握することができた。同時に、朝鮮の鉄道統計との比較を通じた資料自体の性格(両鉄道統計のもつ性格の違い)についても検討した。(2)満鉄の対朝鮮連絡輸送の内、羅津経由の貨物輸送の内容の時期別変化を分析した。それにより戦時期の羅津では人口増加と消費財貨物の到着量増加といった都市としての性格が徐々に表れ始めたことを指摘した。(3)満鉄ー朝鮮間および台湾を加えた各植民地鉄道の「軍用品」輸送に関する比較研究をおこなった。その中で、軍用品流通の拠点が、平時・日中戦争開始期・1940年代とで変化が現れることを指摘した。なお(1)については「日本帝国下の満洲ー朝鮮間鉄道貨物輸送:安東・新義州ルートの場合」と題した論文が、京都大学経済学会『経済論叢』191(1)に掲載された。

4年計画の2年目として、入力データを実際に利用した分析・研究に着手できたこと、また年度内には間に合わなかったが、論文として公表が確定しているものが3件(うち1件は初年度に取り組んだ内容)できたので、おおむね順調に進展していると評価できる。4年間の研究計画の三年目にあたるH29年度は、これまでに引き続き、国内外での基礎的な統計収集とその入力作業を実施するとともに、前年度までに分析を終えた課題を、以下の通り、論文として形にした。(1)満鉄と満州国各地の鉄道との連絡輸送の分析を通じて、日本帝国の支配領域の拡大が必ずしも市場の拡大をもたらさなかったこと、および、両者の関係が戦時期至り、前者が工業製品、後者が一次産品を供給する垂直的な分業関係を形成し始めたことを明らかにした内容を、「満鉄社線の連絡輸送と「満洲国」市場」と題して、『社会経済史学』83-1に掲載した。(2)満鉄、朝鮮、台湾の各植民地鉄道における軍用品輸送の比較研究を行った。そのなかで、軍用品流通が、平時・日中戦争期・1940年代と経るなかで、軍港や基地間の移動に限定されていたところから、徐々に各地域全土を巻き込むように広がっていくこと、またその拠点も変化することを明らかにした。さらに、戦局の推移にあわせて各植民地鉄道の輸送全体のなかにおける軍用品輸送の比重の変化が時期をずらしてあらわてくることを明らかにした。本内容は、「日中戦争期植民地鉄道の「軍用品」輸送:発着地の地域的分布の検討を中心に」と題して、『年報・日本現代史』22号に掲載した。(3)満鉄の対朝鮮連絡輸送の内、羅津経由の貨物輸送の内容の時期別変化と、羅津の都市としての「成長」を分析した論文をまとめた。本内容は、近刊の書籍(タイトル未定)に掲載する予定である。データ入力に予想以上に時間がかかり、満鉄と満洲国内各地域との間の輸送関係の変化をより詳細に分析するまでに至っていないため。研究計画の4年目にあたる平成30年度は、国内外での基礎的な統計収集とその入力作業の残りを実施するとともに、これまでの本課題を総括する内容を、これまでの論文(未公刊のものを含む)をベースにして学会発表をおこなった。また、研究課題に関する既存研究を改めて整理しなおし、本課題の研究史上の位置づけを明確にすることとし、それをサーヴェイ論文の一部として公表した。内容は次のとおりである。近年さかんになってきているアジア経済史研究と、これまでの日本植民地経済史研究が、必ずしもうまく接合していない研究状況を鑑み、両者を媒介して論じるための「地域」として「満洲」が重要である点を指摘した。両研究がうまく接合しない理由は、「満洲」という地域が、アジア経済史では「中国」の一部として扱われるのに対し、植民地経済史では「日本帝国」の一部として扱われるため、両者の認識の違いが異なる「東アジア」観をもたらすためである。そこで、例えば満洲地域の日本帝国への編入が中国経済にどのような影響を与えたのかを問う視点が今後はますます重要になり、中国経済史・アジア経済史の観点から検討した「植民地」満洲経済研究の登場が期待される。他方で、これまで日本帝国(主義)との関連のなかで論じられてきた満洲経済史研究からも、中国経済史・アジア経済史へ応答する論点を提示することが必要であり、例えば、中国土着の流通圏と、日本が満洲への影響を強めていく過程の関係を問いながら、満洲経済を捉えようとする研究などが、アジア経済史の重視する商人ネットワーク論に接近する可能性をもつ。
マグネシウム合金の陽極酸化と化成処理

純MgおよびAZ31(3mass%Al,1mass%Zn),AZ91(9mass%Al,1mass%Zn)マグネシウム合金を試料として用い,Mg(OH)_2,KOH, LiOH,およびNaOH溶液中において,各pHを調整し,直流電圧,処理時間・温度を変化させて,陽極酸化処理を行った.表面に形成される陽極酸化膜は,80Vの電圧が高い場合は酸化マグネシウムが,10V以下の低電圧の場合には水酸化マグネシウムであった.陽極酸化を行った後,各種水溶液中において封孔処理を行った.これらの手法で表面処理を施した試料を3mass%NaCl水溶液中において陽分極し孔食電位を測定し,耐食性を比較した.その結果,陽極酸化電位が低く,表面が水酸化マグネシウムで被覆されているもの程,耐食性に優れていた.陽極酸化水溶液は,温度が高く,pHが高いほど良い耐食性を示した.また,高pHのアルカリ水溶液中で封孔処理を長時間することにより,耐食性が向上することが明らかとなった.一方,化成処理の研究においては,主に,鋳造用のAZ91合金を使用し,添加剤を含む25°Cのコロイダルシリカ水溶液中に数十秒間浸して,化成被膜を得た.添加剤として,硫酸コバルト,硫酸チタンを含み,pH2の水溶液中で処理したものが耐食性が最も向上した.皮膜はコロイダルシリカが凝集したものであり,水酸化マグネシウムとの混合被膜であった.添加剤のチタンイオンはコロイダルシリカの表面電荷を正にする作用があり,コバルトイオンは基材のマグネシウム合金の表面反応に関与することが明らかとなった.これらの添加剤がないと耐食性のある化成膜は形成されなかった.また,処理液中に硝酸イオンが存在することが化成膜形成にとって必要であることがわかった.本研究では水溶液の中でも比較的低環境負荷なソフトな水溶液を利用し,これまでのクロメート法に替わるあらたな陽極酸化法開発を行う.Mg-Al合金のAl含有量を電位3Vで600s間陽極酸化処理した際、Alの含有量が増加するにしたがい、分極曲線は貴にシフトし、良好な耐食性が得られた.これは合金中に含有されるAl量が増加すると、Mg(α)相中に固溶されるAl量が増加するため、皮膜が強固に生成され耐食性に効果をおよぼしためと考えられる.Mg-Al合金試料を1M NaOH水溶液中に定電位で600s間陽極酸化した試料の耐食性試験を行ったところ,4Vで陽極酸化した試料の耐食性が最も良好であり,腐食電位は-850mVであった.8V80V間で陽極酸化したものは耐食性が良くなかった.そこでは4Vで600s間陽極酸化を行った試料を用い,封孔処理に供した.蒸留水の温度を変えて、1.8ks密封処理後の腐食電位は,353K,363K,373Kの時,それぞれ-820mV,-775mV,-720mVであり,温度が高いほどよい耐食性を示した.373Kの蒸留水中で封孔時間を変えたところ,処理時間が長いほど腐食電位は高くなり,3.6ksの処理時間では約-600mVを示した.処理時間600sの場合は100sの場合より平滑化し,クラックの数も少なくなった.このクラックは3.6ksではほとんどみられなくなった.またXRD分析結果,温度が高いほど処理時間が長いほどMg(OH)_2の生成量か増加した.EDXによって断面観察した時の酸素の分布は,4Vで陽極酸化した直後は試料表面から10-15μmの厚さであり,その膜には多いクラックが観察された.1MNaOH等のアルカリ水溶液中で1.8ks間封孔処理後にはクラックがなくなることが確認できた.純MgおよびAZ31(3mass%Al,1mass%Zn),AZ91(9mass%Al,1mass%Zn)マグネシウム合金を試料として用い,Mg(OH)_2,KOH, LiOH,およびNaOH溶液中において,各pHを調整し,直流電圧,処理時間・温度を変化させて,陽極酸化処理を行った.表面に形成される陽極酸化膜は,80Vの電圧が高い場合は酸化マグネシウムが,10V以下の低電圧の場合には水酸化マグネシウムであった.陽極酸化を行った後,各種水溶液中において封孔処理を行った.これらの手法で表面処理を施した試料を3mass%NaCl水溶液中において陽分極し孔食電位を測定し,耐食性を比較した.その結果,陽極酸化電位が低く,表面が水酸化マグネシウムで被覆されているもの程,耐食性に優れていた.陽極酸化水溶液は,温度が高く,pHが高いほど良い耐食性を示した.また,高pHのアルカリ水溶液中で封孔処理を長時間することにより,耐食性が向上することが明らかとなった.一方,化成処理の研究においては,主に,鋳造用のAZ91合金を使用し,添加剤を含む25°Cのコロイダルシリカ水溶液中に数十秒間浸して,化成被膜を得た.添加剤として,硫酸コバルト,硫酸チタンを含み,pH2の水溶液中で処理したものが耐食性が最も向上した.皮膜はコロイダルシリカが凝集したものであり,水酸化マグネシウムとの混合被膜であった.添加剤のチタンイオンはコロイダルシリカの表面

電荷を正にする作用があり,コバルトイオンは基材のマグネシウム合金の表面反応に関与することが明らかとなった.これらの添加剤がないと耐食性のある化成膜は形成されなかった.また,処理液中に硝酸イオンが存在することが化成膜形成にとって必要であることがわかった.