hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
気体分離膜を利用した酸素濃度分布の形成による舶用ガスエンジンのメタンスリップ低減

本研究は,熱効率や燃料価格および対排出物の優位性から船舶応用が進められている希薄予混合燃焼ガスエンジンを対象とし,気体分離膜を利用する過給システムを構築してシリンダ壁近傍を高酸素濃度,燃焼室中央部を低酸素濃度とする混合気の成層分布を形成して,異常燃焼の抑制による高効率化と温暖化に有害なメタンスリップの大幅低減の実現を目指した.数値予測により,過給機の所要熱効率の妥当性と高酸素濃度給気の分離率の実用限界,圧縮後の成層給気の残存度,およびメタンスリップ低減割合を定量的に検証し,さらに定容燃焼容器と急速圧縮膨張装置による燃焼実験を通じて,提唱した過給システムで所期の目標が達成できることを確認した.本研究は,熱効率や燃料価格および対排出物の優位性から船舶応用が進められている希薄予混合燃焼ガスエンジンを対象とし,気体分離膜を利用する過給システムを構築してシリンダ壁近傍を高酸素濃度,燃焼室中央部を低酸素濃度とする混合気の成層分布を形成して,異常燃焼の抑制による高効率化と温暖化に有害なメタンスリップの大幅低減の実現を目指した.数値予測により,過給機の所要熱効率の妥当性と高酸素濃度給気の分離率の実用限界,圧縮後の成層給気の残存度,およびメタンスリップ低減割合を定量的に検証し,さらに定容燃焼容器と急速圧縮膨張装置による燃焼実験を通じて,提唱した過給システムで所期の目標が達成できることを確認した.本研究は,熱効率と価格の優位性や低公害性を有する希薄予混合燃焼ガスエンジンに気体分離膜を利用する過給システムを組み合わせ,異常燃焼抑制による高効率化と温暖化の要因となるメタンスリップの低減を実現することを目的としている.研究の主要期間となる平成25年度には,(1) PIVによる給気流動場の詳細計測,(2)酸素濃度分布を形成する流動場の数値予測,(3)急速圧縮膨張装置(RCEM)における酸素濃度分布形成の検証,(4)酸素濃度分布によるメタンスリップ低減の数値予測などを行い,下記の成果を上げている.(1)では,高速度モノクロカメラを購入して,前年度導入した高繰返しパルスレーザーと組み合わせたPIV計測を行い,副吸気弁からの給気がライナ壁面に沿うスワールを形成することを確認した.性能を重視したカメラの機種変更や圧縮温度に対応したトレーサーの再選択等の影響でやや進捗が滞っており,詳細計測を継続中である.(2)では,FIREコードでRCEMの給気流動を数値再現し,ライナ壁近傍を高酸素濃度,燃焼室中央部を低酸素濃度とする混合気分布の形成を確認したが,上死点近傍では高酸素濃度の領域が燃焼室上面に偏ってクレヴィス容積への供給が不十分となり,流入角の調整を必要とすることが判明した.(3)では,独自製作のガスサンプリング弁を用いて局所酸素濃度分布を計測し,上死点前30度で,初期酸素濃度の差が半減することを確認したが,圧縮圧9MPaに対応した弁駆動の電磁力の確保は困難なため,計測手法の再検討を実施している.(4)では,壁面近傍の未燃HCの発生に着目して独自に改良したKIVA+CHEMKIN IIコードにより,所定の条件下では,窒素酸化物は5%ほど増加するものの,メタンスリップは50%以上低減できることを予測した.低酸素濃度の主給気で燃焼速度が急減する点などは今後の検討が必要である.本研究は,熱効率と燃料価格の優位性や排気の低公害性から船舶での実用化が望まれている希薄予混合燃焼ガスエンジンを対象として,気体分離膜を利用した過給システムを構築することでシリンダ壁近傍を高酸素濃度,燃焼室中央部を低酸素濃度とする予混合気分布を形成し,異常燃焼の抑制による高効率化と温暖化に影響するメタンスリップの大幅低減を実現することを目的としている.その成果は,我国の生命線である海上輸送の確保とともに,燃料供給の多角化と安定化の一助となることが期待される.3年間で遂行する計画であるが,初年度にあたる平成24年から既に,給排気エネルギー平衡の事前検討,燃焼室内の酸素濃度分布の形成に関する数値予測(平成25年度も継続),酸素濃度分布によるメタンスリップ低減と異常燃焼抑制の数値予測(先行して部分的に実施),RCEMを用いた酸素濃度の分布形成による燃焼制御の実証(平成26年度まで継続)の主要項目の全てに着手している.先ず,1次元の吸排気脈動のCFD計算に基づいたエンジン性能コードを用いて,本研究で提唱する気体分離膜を用いた2段過給機の断熱効率や過給仕事の増大率を調査し,過給システムとして十分に成立することを確認した.次に,壁面近傍まで可視化できるRCEMの専用シリンダヘッドと測定光学系の設計と一部の製作を行い,壁面近傍を含む筒内流動のPIV計測と着火実験の準備を整えた.また,市販3次元CFDコード(AVL FIRE)を用いた筒内流動と酸素濃度分布形成の数値予測では,試計算は終えたものの,計算の収束性と流速分布の予測精度が不足している状況にある.最後に,自作ルーチンを加えたKIVA-CHEMKIN連成コードを用いて,壁面近傍の酸素濃度がメタンスリップに与える影響について調査し,簡易スキームのため予測精度に問題はあるものの,ほぼ所期の効果が得られることを確認した.

平成26年度は,気体分離膜を利用した筒内酸素濃度分布の導入によるメタンスリップ低減効果の実証とその理論構築に向けた研究項目の遂行に注力した.先ず,メタンスリップ低減については,急速圧縮膨張装置(RCEM)を用いた実験で混合気の酸素濃度が燃焼室中央部で19%,ライナ内壁周りで25%とする成層化(燃焼室平均では21%)を行い,均一混合気に比較して30 %以上のメタン排出量低減を確認した.酸素濃度25%の混合気で増加が危惧されたNOx排出量も,初期燃焼が緩慢となり,内壁周りの燃焼が膨張行程で生じるため30%以上低減しており,極めて有望な結果となった.しかしながら,現象の再現性が不十分で,計測工数も膨大なため,定容燃焼容器で補足的実験を行った.当該容器は,円筒状燃焼室の内部に高圧空気で上下する同心薄肉円筒の隔壁を有し,隔壁で内外に二分された空間に混合気を独立して供給することで理想的な成層化を実現する,独自性の高いものである.計測の結果,ライナ内壁側混合気の燃料濃度を中央側よりあえて低くすることで,メタンスリップ低減幅を平均で約45%まで拡大できることが判明した.他方,成層化を実現する吸気流の制御については,当初計画どおり時系列PIVによる筒内流動の計測を実施し,スワール分布と燃焼実験結果を照合することで,その影響を把握した.具体的には,成層化に必要な副吸気弁からの給気により,スワール強度と乱流強度が増大し,潤滑油飛沫を起点とする異常燃焼の発生が抑制される効果を認めた.また,数値予測については,軽油噴霧とガス噴流の空気導入過程のモデリングを行うため,PIVによる流速計測や高圧回流風洞内の噴霧観察などを行うとともに,予混合火炎伝ぱを高速かつ精度よく予測するために,噴霧内の液滴衝突の予測にGPUを適用した計算も試行した.以上の遂行を通じ,所期の目標を達成できたものと考えている.26年度が最終年度であるため、記入しない。熱機関工学,熱力学,舶用工学,燃焼工学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度に計画していた項目は研究の遂行上,重要かつ不可欠なものばかりであるが,全てを年度内に着手しており,所期の成果を上げつつある.遅延とは認識していないものの,上記の項目中には継続中ないし再検討を要するものが含まれている一方で,平成26年度の計画項目の一部を前倒しで実施していることから,全体的にはおおむね順調に進展しているものと判断している.例えば,簡易スキームではあるがKIVA-CHEMKIN連成コードによるメタンスリップ低減の予測に着手したり,PIV計測についてはパルスYAGレーザーを含むシステム全体を導入前年に試用して予備的計測を終えるなど,計画を前倒している内容もあるが,3次元CFDによる筒内流動の数値予測については当初計画よりやや遅れている状況にある.最終年となる平成26年度は複数の国際学会での成果発表を予定しており,前年度からの継続事項を進めながら,実機でのメタンスリップ低減効果の実証を優先的に進めることで,一層の研究推進を図る計画である.すでに,急速圧縮膨張装置を用いた予備的な実証実験に着手しており,再現性がやや不足しているものの,酸素濃度分布の導入によりメタンスリップに有意な低減が認められることを確認している.また,学会での成果発表時に,平成24年度に実施した給排気エネルギー平衡の予測計算の精度について質疑があり,産業界からの期待を認識したため,本年度に再度,厳密な計算を行うことを計画している.概ね順調に遂行しており,当初の計画通りに推進していくことに問題はないと考えているが,平成25年度はRCEMを用いた酸素濃度及び流速分布の計測,着火運転時の筒内圧力と排気特性の計測を重点的に行う予定である.また,研究内容が多岐に渡るため,個々の進捗を絶えず確認し,全体を統括していく必要があると考えている.
微生物を用いたセレン結晶材料の合成

セレン酸還元微生物のキャラクタリゼーションスクリーニングの結果得られたセレン酸還元微生物株(淡水2株、海洋1株)の16SrDNAシーケンスにもとづく系統分類解析を行った。その結果、腸内細菌科に属する新属、新種の細菌であることが強く示唆され、NJ法を用いて系統樹を作成したところ、系統樹上において、既存の腸内細菌の属種とは独立して分鎖していることが確認された。また、これら分鎖場所の異なる3株が系統樹上の同一の場所にクラスタリングすることが判明し、3株は同一新属の異種微生物であると考えられた。また、培養特性では、淡水より得られた2株は、嫌気条件下でセレン酸を単体セレンまで直接還元し、セレン酸の還元はマルトースなどの糖類を炭素源として用いた時、最も促進され、セレン酸還元時における培養特性は既存のセレン酸還元菌とは異なっていることが明らかとなった。セレン結晶粒子の観察、解析微生物によるセレン酸の還元に伴って生じるセレン粒子の電子顕微鏡観察などから、粒子を覆う膜の存在が確認され、セレン酸還元反応が細胞膜上で行われていることを示唆する観察結果が得られた。また、生成される粒子はいずれも球形に近く、ほぼ純粋な単体セレンで構成されており、菌体内外を問わず形成されることが分かった。現在、結晶材料として応用面を含めた評価を行っている。セレン還元に関する遺伝子の探索、解析セレン酸還元能に影響がみられるトランスポゾン変異株の培養特性について解析したところ、野生株の20-30%程度のセレン酸しか還元されなかった。また。これらの株はいづれも、硝酸還元能は野生株と変わらない他、セレン酸存在下、好気条件における増殖が認められることから、硝酸還元代謝、好気代謝とは独立なセレン酸の還元に関与する遺伝子の欠損によってこれらの表現形が誘発されると考えられた。現在、トランスポゾンを含んだ関連遺伝子のクローニングを展開している。なお、これらの成果は、2報の国際ジャーナル誌に投稿予定である。セレン酸還元微生物のキャラクタリゼーションセレン酸を含む分離培地から、セレン酸還元能を有する菌株のスクリーニングを行った結果、海洋、河川などの様々な環境から少なくとも6株のセレン酸還元菌の純粋培養に成功した。透過型電子顕微鏡観察によってこれらの菌体内外にセレン粒子の沈着が認められ、その大きさは、大きいものでは1マイクロ、小さいものでは50-100ナノメートルの粒径を有していた。また、一部の粒子には、有機模と思われる粒子を覆う膜の存在が確認された。これら菌株に対して、温度、pH、増殖のための栄養素など、それらの培養特性について把握した。また、PCR法などの遺伝子工学的手法を用いた16SrRNAの塩基配列の比較したところ、腸内細菌科に属する新種、新属の微生物であることが判明した。現在、これらの結果は、国際ジャーナルに投稿準備中である。セレン結晶の合成条件の解明セレン結晶粒子の合成条件の調査では、詳しい合成条件は現在までのところ、明確な条件を見だせてないが、培地に0.1から1モル程度のセレン酸が存在する条件においても生育可能であり、セレン酸を赤色の単体セレン粒子として、沈着、除去できた。また、セレン酸の還元、微生物株の生育には炭素源として、糖類が最もよく、スクロースが最適であった。また、得られたすべての株は、セレン酸と同時に硝酸をも生育のための最終電子受容体として利用でき、今後、硝酸存在下におけるセレン酸の還元、粒子の生成を調査し、誘導酵素系の解析をも含めて行う予定である。変異株の作成ニトロソグアニシジン(NTG)を用いた変異薬剤による変異操作及び、大腸菌との接合伝達を利用したトランスポゾンTn5による遺伝子挿入に基づく変異操作によって、NTGでは1株、Tn5では少なくとも2株のセレン酸還元能を著しく低下している変異株の獲得に成功した。現在、これらの結果は、国際ジャーナルに投函準備中の内容として、更に変異株の解析、目的遺伝子のクローニングを進展中である。

セレン還元に関する遺伝子の探索、解析セレン酸還元能に影響がみられるトランスポゾン変異株の培養特性について解析したところ、野生株の20-30%程度のセレン酸しか還元されなかった。また。これらの株はいづれも、硝酸還元能は野生株と変わらない他、セレン酸存在下、好気条件における増殖が認められることから、硝酸還元代謝、好気代謝とは独立なセレン酸の還元に関与する遺伝子の欠損によってこれらの表現形が誘発されると考えられた。現在、トランスポゾンを含んだ関連遺伝子のクローニングを展開している。なお、これらの成果は、2報の国際ジャーナル誌に投稿予定である。
原子核の巨大共鳴状態とそれに関連する問題

本計画の主な目的は次の3点であった。1.原子核のガモフ・テラー巨大共鳴状態からスピンに依存するランダウ・ミグダルパラメータを決定し、原子核のスピン構造と関連する問題を理解する。2.相対論的重イオン反応で発見された2重巨大共鳴状態の構造を、和則を用いて理解する。3.巨大共鳴状態を通して、原子核の相対論的模型と非相対論的模型の違いを明らかにする。目的1については、実験値の誤差について格段の進展があり、最終的にパラメータを決定し、その結果は目的3と密接に関係することを示した。目的2については、2重巨大共鳴状態のみならず、3重巨大共鳴状態に関する新しい和則、さらに、異なる多重共鳴状態の励起エネルギーと遷移強度の間に、模型に依らず成立しなければならない新しい関係式を導出した。目的3については、我々を含め、アメリカ、ドイツ、フランス等のグループが、過去数年間にわたって研究してきた巨大共鳴状態に対する相対論的模型は、現象論的には巨大共鳴状態をよく説明するものの、理論的には大きな問題を抱えていることを示した。それは、この模型が、和則を満たすためには、負の励起強度を必要とする点である。我々は、その原因が発散項の取り扱いに問題があることを明らかにし、正しい取り扱いの例を、ガモフ・テラー遷移に関する和則について示した。この結果は、今まで数年間行われてきた原子核の相対論的な模型による数多くの計算結果を全て見直す必要があることを要求する重要なものとなった。成果は既に公表され、現在レビューの投稿を依頼されている。本計画の最終年度に得られたこの成果は、目的3)の研究を次期計画へ引き継ぐための大きなステップとなった。1.我々は最近のGamow-Teller巨大共鳴状態の実験を解析し、原子核のスピンに依存するランダウ・ミグダルパラメータの値を初めて決定した。特に、核子とデルタ粒子間のランダウ・ミグダルパラメータは、今までの予想に反して非常に小さいことを明らかにし、スピンに関する原子核物理の新たなステップを築いた。2.原子核の電子散乱やニュートリノ散乱を理解するためには、相対論的なランダウ・ミグダルパラメータが必要である。我々は非相対論的な現象であるGamow-Teller巨大共鳴状態から決められたパラメータを相対論的に拡張する手法を研究中である。3.最近2重巨大共鳴状態が発見されたが、我々はそれらに対する模型に依らない和則を導き、2重巨大共鳴状態を理解するための基本となっている。更に、フランスのGANILでは3重巨大共鳴状態の探索が行われ、現在実験の解析が進行中である。我々はこれと平行して、3重巨大共鳴状態に対する模型に依らない和則が存在するかどうかを研究中である。3重巨大共鳴の研究は2重巨大共鳴の実験で示された和則値との矛盾を解く上で重要なものとなるであろう。4.単極子巨大共鳴状態の励起エネルギーを相対論的模型で計算するとき、反核子の自由度が重要であることは我々や、Giai、Ringのグループによって明らかにされた。しかし、励起エネルギーは反核子の自由度をもたない非相対論的模型でも説明可能である。我々は相対論的模型と非相対論的模型の違いを明確にするために、両者が異なる結果を与える物理量を探した。その結果、電子散乱のある種の弾性散乱と準弾性散乱の応答関数に違いが現れることを示した。準弾性散乱の実験はアメリカのJLABで計画中である。本年度の最大の成果は、原子核の巨大共鳴状態に関する新しいガモフ・テラー和則を導いたことである。ガモフ・テラー和則については、1963年に池田、藤井、藤田によって導かれた和則が有名である。原子核に許されるベータ遷移強度の上限は、原子核が中性子と陽子から成る非相対論的な多体系とすると、それらの数の差で与えられるというものである。

1980年代に、原子核のスピン構造や中性子星における中間子凝縮と関連してその重要性が再認識され、和則を調べる実験が世界中で行われたが、その成立を実証することはできなかった。その後、実験技術と解析手法が進歩したのを受けて、1997年東大グループは再度実験を行い、その結果和則値が10%減少していることを発見した。減少の可能性については、1970年代多くの人によって指摘されていた。それはベータ遷移に核子の励起状態であるデルタが関与するためというものであった。従って、1997年以来、和則値の減少はデルタ状態によるものという理解が確立したと考えられ、その後はその前提の下に原子核のスピンに依存するランダウ・パラメータの決定や中間子凝縮の研究がなされてきた。一方、1970年代に提唱された原子核に対する相対論的模型は、過去30年間の研究で現在ほぼ確立したと思われる。相対論的模型は原子核をディラック粒子と中間子から成る相対論的多体系とするものである。我々はこの模型によるガモフ・テラー遷移に対する相対論的な和則を導いた結果、従来の非相対論的な和則値の6%は反核子の励起に使われることを見出した。実験で発見された10%の減少の半分以上は反核子の存在によるものであることを示したのである。この結果は和則の理解にとって重要であるだけでなく、原子核の低エネルギー現象に反核子が関与することを示した初めての仕事である。この研究に関するプレプリントが完成し、ドィツで5月に開かれる国際会議で招待講演を行う予定である。本年度は、昨年度に引き続き、我々が始めて導いたガモフ・テラー巨大共鳴状態に関連する相対論的なガモフ・テラー和則の研究を行った。原子核のベータ・プラス遷移強度の和(S-)とベータ・プラス遷移の和(S+)の差S=(S-)-(S+)には模型に依らない上限があり、その値は原子核の中性子数と陽子数の差で与えられる。この和則は、1960年代から非相対論的模型で詳しく研究されており、その結果、ほぼ(S+)=0、即ちS=(S-)と考えられていた。一方、ベータ・マイナスに関する実験値は、1997年、東京大学のグループによる巨大共鳴状態の詳しい解析から、和則値の90%にしか満たないことが明らかになった。この問題は模型に依らない和則に関することであるために、長い間原子核の記述に用いられてきた非相対論的な原子核模型にとって深刻な問題となった。この困難を解決する方法が、現在二つ提案されている。一つは、原子核は中性子と陽子から成るとする非相対論的模型に、核子の励起状態Δを導入するものである。しかし、この方法では、どの程度Δの寄与があるかは、確定困難と思われるパラメータに依存し、10%を説明できるかどうかは現在のところ不明である。もう一つの方法は、我々が示した非相対論的模型を相対論的に拡張するものである。相対論的な和則を導くことにより、和則値の一部は核子-反核子状態の励起が担い、その部分は東京大学グループの実験には関与しないことを示した。核子-反核子励起状態が担う部分は612%であり、実験を良く再現する。
ユビキタスプロセッサHcgorillaのH/S協調設計

本研究は、高機能性、柔軟性、信頼性の全てを満たすユビキタスプロセッサとして、マルチコア、マルチパイプのHCgorillaをH/S協調設計で開拓し、0.18μm CMOSプロセスを用いてチップ化と評価まで実施した。2007年度は2.5×5.0mm角チップで基本構造を実現し、2008年度はチップ面積を3倍の4.9×7.4mmとしてユビキタスアプリケーションの実行に耐え得る回路規模を確保した。HCgorillaのH/S協調設計に関して、ソフトウェア側からの実施項目は、ユビキタスの豊富なアプリケーション分析に基づく命令セットの構築、ユビキタスの携帯性と高い普及率を維持するためにマルチコア、マルチパイプに相応しい命令フェッチ機構とソフトウェアの並列機構の調整、並列化コンパイラの設計である。ハードウェア側からの実施項目は以下の通りである。1.命令フェッテ機構の設計:コンパクトな命令フォーマットとストリーム暗号用SIMD型命令に対応する可変バイト長命令の自動検出機構と、複数命令を最適パイプラインに自動分配するハードウェア機構を作り上げる。2.マルチメディア演算機能の強化:浮動小数点演算回路をメディアパイプに組み込む。3.ウェーブ化の最適設計手法の開発:多機能回路のウェーブ化のこれまでの成果をもとに、論理段数とファンアウト間のバランスをとる。更に、設計自由度の乏しいグローバルスタンダードのCADツールを離れ、ファインチューニングによるクロックツリーの調整とゲートサイジング手法で、ウェーブ化の最適設計を行う。4.チップ試作:設計環境整備(2台のワークステーションに対するSynopsysとCadenceのCADツールとセルライブラリのインストールと整備、東京大学VDECと弘前大学間のネットワーク設定)を行い、論理合成、物理設計を行った。これらと平行してウェーブ化を進めた。VDECの0.18μm,2.5×5.0mmプロセスでHCgorillaチップを試作した。ユビキタスアプリケーションの実行に耐え得る回路規模を確保しメモリを増強するため、チップ面積を平成19年度の2.5×5.0mm角から4.9×7.4mmへ3倍にした。VDECローム0.18μmCMOSテクノロジィのこのチップを使って、平成19年度に開拓したH/S協調設計手法を実践した。まず、メディアパイプは1GHz, 2GIPS, 100mW,サイファーパイプは700GOPS, 100mWを主な成果目標値として、HCgorillaチップの詳細仕様を策定した。次に、チップ面積の増加によって可能となるキャッシュとレジスタファイルの容量を見積った。命令キャッシュの増強に伴う命令フェッチステージの遅延時問増加、レジスタファイルの増強に伴うアクセスステージの遅延時間増加、データキャッシュの増強に伴うアクセスステージの遅延時間増加が予想されるので、論理合成、物理設計に際してそれらの対策を施した。必要に応じて、平成19年度に開発した最適設計手法を用いて,ヴェーブ化の範囲とウェーブ次数を増やし,クロックスピードの最適調整を行い、消費電力の全体調整を行った。一方、暗号、復号、メディアアプリケーションの各々についてテストプログラムを作成した。3つのテストプログラムの実行コードは、平成19年度に定めた並列化コンパイラの機能に準じてマニアル導出した。テストプログラムの実行結果から得られる知見を本研究の次のステップに反映させ、ハードウェア並列機構に相応しいソフトウェア技術の詳細な指針を集大成した。また、並列化コンパイラを補完するAPIとOSの導入を想定し、それらの詳細機能を決めた。開発支援ソフトをサーバに分離し、ユビキタスプラットフォームの負荷を軽減する目処をつけた。
生体吸収性ポリマーインプラントを用いた成長因子の調節除放

従来のエマルジョンからの溶媒蒸発による微粒子形成法とその発展法はタンパク質やDNA等様々な物質のカプセル化に用いられる。しかしながらその技術は多分に方法論的であり、カプセル化や微粒子形成機構についての研究は数少ない。微粒子形成機構は粒度分布や形態に大きく関与し、微粒子の応用における内包物質の徐放などにも関与する。本研究ではシングルおよびダブルエマルジョンにおける微小粒子の形成メカニズムを明らかにするとともに、微粒子への物質のカプセル化と放出挙動への影響を検討した。本研究で用いたポリ乳酸は生分解性ポリマーとして広く用いられている材料の一つである。これを溶媒に溶解し、ホモジナイザーによって攪拌することでエマルジョンを作製し、微粒子のサイズ及び形態を光学顕微鏡、走査電子顕微鏡及びレーザー散乱粒度分析により調査した。シングルエマルジョン中の粒子形成においては微小粒子の生成は溶媒の高い蒸発速度とポリマーの析出の複合効果による溶媒の消失によって促進された。粒子サイズは溶媒の蒸発が極めて早いため、エマルジョン形成過程の攪拌初期に決定されることが分かった。溶媒が短時間に消失する間に微粒子にカプセル化された物質の一部は流失した。エマルジョン及び生成微粒子の粒度分布は単一のピークを示し、凝集や破損は見られなかった。ダブルエマルジョン中では粒子内部の水性相の存在によって異なる形態の粒子が形成された。溶媒消失の間に粒子内部の水性相の液滴はポリマーの析出による圧力で融合し、ポリマーによる粒子壁はカプセル内に包含された物質が一部流失する際に破壊され、孔を生じた。この孔を通じてカプセル化された物質は溶媒が蒸発するに伴い外部の水性相に分配され、粒子の使用初期における爆発的な放出に寄与することが分かった。以上より初期の微小液滴から最終的な硬質の微小粒子に至る粒子形成過程における異なる挙動が明らかになった。生分解性高分子微粒子の細胞毒性を調べるために平成14年度はエマルジョン-溶媒蒸発法による微粒子の調製を行い、マイクロ微粒子の粒度分布制御の条件を検討した。[実験方法]1.微粒子調製懸濁剤としてポリビニルアルコールを溶解した脱イオン水をホモジナイザー(Heidolph DIAX900)にて激しく攪拌しておき、別に調製した生分解性高分子(グリコール酸-乳酸共重合体,50:50)/ジクロロメタン溶液をゆっくりと滴下し混合した。得られた懸濁液から溶媒を蒸発させるためマグネチックスターラーにて5-6時間攪拌し、その後、遠心機(3500rpm、10分間)にて微粒子を分離、洗浄した。作製条件として生分解性高分子濃度(0.125-1g/dl)、懸濁剤濃度(0.05-0.5%w/w)、ホモジナイザー速度(8000-24000rpm)、混合継続速度(0.5-6分)、ポリビニルアルコールの加水分解度(78-82%または86-90%)、水相:有機相比(W:0,4:1-16:1)を変化させ、種々の粒度の微粒子を調製した。2.解析微粒子の大きさと分布にはレーザ回折式粒度分布測定装置(島津製SALD-7000)を、形態解析には走査型電子顕微鏡(SEM:日立S-4000)を用いて解析を行った。[実験結果]粒度分布とSEM観察から、微粒子の大きさと分布を制御するためには高分子濃度、懸濁剤濃度、ホモジナイザー速度、混合継続速度が最も重要な因子であることが分かった。ホモジナイザー速度と懸濁剤濃度を低くし、高分子濃度を高くした状態で調製すると、微粒子は10μmと50μm付近の両方にピークを持つ分布を示した。現在、in vitro細胞毒性試験およびin vivo動物埋入試験を行い、金属(Ti、Fe)微粒子との生体反応性の違いを調べている。また細胞毒性試験と同一条件下で平均径10μmと1.5μmの微粒子を調製している。

溶媒消失の間に粒子内部の水性相の液滴はポリマーの析出による圧力で融合し、ポリマーによる粒子壁はカプセル内に包含された物質が一部流失する際に破壊され、孔を生じた。この孔を通じてカプセル化された物質は溶媒が蒸発するに伴い外部の水性相に分配され、粒子の使用初期における爆発的な放出に寄与することが分かった。以上より初期の微小液滴から最終的な硬質の微小粒子に至る粒子形成過程における異なる挙動が明らかになった。
進行性筋ジストロフィーの遺伝子治療にむけての臨床的基礎的研究

わが国の進行性筋ジストロフィー特にDuchenne型(DMD)と福山型(FCMD)の病態、分子遺伝学的研究、遺伝子変異、特に臨床との関係について解析した。さらにex vivoトランスフェクションの可能性の検討とin vitroにおける遺伝子治療モデルの基礎的検討を目的として、患者由来の培養骨格筋細胞に遺伝子を導入し、その発現を調べる研究を施行した。DMDの分子遺伝学的研究によって、体細胞モザイクを遺伝子の解析と免疫組織学的検討の両者で証明し得た世界第一例として報告した。FCMDでは遺伝子の局在が明らかになった。これらの遺伝子研究の進歩を臨床応用し、筋ジストロフィーの病態を解析した。DMDにおいては効率的で安全性の高い遺伝子導入法の開発の検討が必要である。我々は、cellfectin、DMRIE-C、lipofectin、lipofectAMINE、lipofectAMINE PLUSなどのカチオニック・リポソームを用いて、DMD患者由来の培養骨格筋細胞にβ-ガラクトシダーゼ(βgal)遺伝子を導入し、その発現をβgalの染色とELISA法を併用して調べた。その結果、1)線維芽細胞より筋芽細胞にカチオニック・リポソームによる細胞障害性が目立った。2)lipofectAMINE PLUSが最も効率良く遺伝子を導入できた。3)クローン化細胞より、クローン化しない細胞の方が陽性細胞が多かった。4)分化誘導培地では陽性細胞が減少した。今後さらに細胞障害性が少なく、導入効率のよい方法について検討していきたい。1)Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)およびBecker型筋ジストロフィー(BMD)患者よりインフォームドコンセントの下に、筋生検や剖検によって得られた骨格筋細胞15例より直接RNAを調整した。これらの患者のリンパ球において、ジストロフィンDNAの変異を調べ、変異を挟むプライマーを設計し、nested-PCRを実施した。その結果、DMDの2例において、mRNAは増幅されなかった。mRNAが増幅された13例において、PCR産物からの直接的塩基配列決定を行った。その結果1例において、エクソン内における欠失とミスセンス変異が証明された。BMDの5例ではreading frameを保持して、遺伝子変異を生じており、蛍光抗体法にてジストロフィンは不連続性に認められ、ウエスタンブロット法にてサイズの小さいジストロフィンの発現を認めた。2)DMD患者の筋生検時に得られた骨格筋細胞を培養し、骨格筋細胞クローンを樹立した。線維芽細胞、筋線維間結合織細胞も一次培養して凍結保存した。3)培養骨格筋細胞において、導入した外来遺伝子の発現をみる基礎実験を開始している。現在、アデノウイルスベクターにβ-galactosidase遺伝子を組み換え、293細胞にて増殖させている。1)Duchenne型筋ジストロフィー(DMD)とBecker型筋ジストロフィー(BMD)における遺伝子変異、転写産物、遺伝子産物、臨床との関係を解析し、生検骨格筋、リンパ球におけるジストロフィンmRNAを解析した。骨格筋より、AGPC法によってRNAを単離し、リンパ球DNAにおける遺伝子欠失領域をはさむプライマーを設計し、RT-PCRを行った。得られたPCR産物は全例sequenceして欠失の境界を調べた。また、リンパ球mRNAも検討した。その結果、DMD11例、BMD5例では遺伝子欠失をはさむ領域とその上流のmRNAは存在した。そのうちDMD5例では下流のmRNAは同定されなかった。欠失をはさむ領域の転写産物を認めなかったDMDの1例では上流、下流にもmRNAは同定されなかった。sequenceの結果、1例ではリンパ球DNAにてエクソン48-52の欠失が認められたが、エクソン48の3′端の15塩基のエクソン内欠失に引き続き、エクソン49-52の欠失、CのAへのmissense mutationを認めた。

別の1例ではリンパ球DNAと骨格筋mRNAはエクソン45の欠失を示したが、リンパ球mRNAは2種類のサイズのPCR産物を示し、小さいのPCR産物のdirect sequencingを行ったところ、エクソン45-48の欠失を示していた。2)DMD患者の筋生検時に得られた骨格筋細胞を培養し、筋細胞クローンを樹立した。線維芽細胞、筋線維間結合織細胞も一次培養して凍結保存した。3)アデノウイルスベクターにβ-galactosidase遺伝子を組み換え、293細胞にて増殖させている。わが国の進行性筋ジストロフィー特にDuchenne型(DMD)と福山型(FCMD)の病態、分子遺伝学的研究、遺伝子変異、特に臨床との関係について解析した。さらにex vivoトランスフェクションの可能性の検討とin vitroにおける遺伝子治療モデルの基礎的検討を目的として、患者由来の培養骨格筋細胞に遺伝子を導入し、その発現を調べる研究を施行した。DMDの分子遺伝学的研究によって、体細胞モザイクを遺伝子の解析と免疫組織学的検討の両者で証明し得た世界第一例として報告した。FCMDでは遺伝子の局在が明らかになった。これらの遺伝子研究の進歩を臨床応用し、筋ジストロフィーの病態を解析した。DMDにおいては効率的で安全性の高い遺伝子導入法の開発の検討が必要である。我々は、cellfectin、DMRIE-C、lipofectin、lipofectAMINE、lipofectAMINE PLUSなどのカチオニック.リポソームを用いて、DMD患者由来の培養骨格筋細胞にβ-ガラクトシダーゼ(βgal)遺伝子を導入し、その発現をβgalの染色とELISA法を併用して調べた。その結果、1)線維芽細胞より筋芽細胞にカチオニック・リポソームによる細胞障害性が目立った。2)lipofectAMINE PLUSが最も効率良く遺伝子を導入できた。3)クローン化細胞より、クローン化しない細胞の方が陽性細胞が多かった。4)分化誘導培地では陽性細胞が減少した。今後更に細胞障害性が少なく、導入効率のよい方法について検討していきたい。
データ駆動社会における制度設計学としての行政情報法の理論

本研究は、実世界とサイバー空間との相互連関が進み、データの利活用が現実世界を実際に動かしていく「データ駆動社会」が進展していくことを前提に、行政法学における情報の取扱いを横断的・総論的に捉え直す試みである。行政機関における情報加工過程(収集・形成・利用・公表)全体について、1全ての参照領域・個別法領域を包含した総論的な視点における、行政における情報取扱いについてのルール(概念や法の一般原則に相当する原理)は何か、そして2データ駆動社会で生起するリスクに対応するために必要な視点は何かを考察する。
被災時に医療施設へのアクセスを保証する交通ネットワークの構成方法に関する研究

本研究では、災害の発生に伴う交通網の途絶あるいは施設機能の停止を考慮し、拠点的な医療施設への確保を可能とする交通網の整備方法ならびに医療施設の配置方法について研究を行った。災害の発生という異常時に対し、代替施設および代替ルートの存在を考慮し、医療施設へのアクセスが2系統で確保できる道路網の構成方法について検討し、以下の成果を得た。まず道路網ならびに拠点的医療施設の配置をグラフ構造でモデル化した。各市町村から医療施設へのアクセスが2系統確保されることを表現する評価指標ならびに計算手順を作成した。この評価指標を制約条件とし、道路網の整備コストが小さくなるように道路網の整備計画を立案する問題ならびに計算手順を開発し、実際の道路網を対象に事例分析を行い、適用性を確認した。また、医療施設の配置計画の側面からは、施設機能の停止を考慮し、各市町村から複数の医療施設にアクセスが可能となるような施設配置問題を設定し、計算事例を通して、基礎的な考察を行った。医療施設は、交通網で連携されることで、人命を保持することに重要な役割を果たしている。本研究では、災害等により交通網に途絶が生じた際を含め、医療施設へのアクセス性の分析、ならびにアクセス交通の確保を可能とする交通網の整備計画手法の開発を行ってきた。特に医療施設へのアクセスが複数の経路で保証されることは、現実的に予期せぬ事態に有効であるばかりではなく、利用者に対して大きな安心を与えることになるものとの観点から、代替施設および代替ルートの存在を考慮した緊急輸送ルートの選定方法について考察を行った。具体的には、まず最寄りの施設と、その施設への経路途絶時の代替施設への経路所要時間の比を、道路網の一つの評価指標として設定した。その評価指標がどの都市においても所与の基準値を満足するために必要となる、道路整備計画路線を選定することを課題とした。この問題を解く計算手順を示すとともに、山口県の地域道路網を対象にした事例研究に基づき適用性を検討した。その結果、交通網と施設配置をグラフ構造でモデル化した限りにおいて、医療施設へのアクセスを2系統で保証する道路網の整備計画路線を具体的に提示することが可能となった。
微生物産生ポリエステル共重合体の放射線グラフト重合加工と共結晶化の発現

活性汚泥から単離したBurkhoderia ceoacia D1やDelftia acidovoransを用い,酪酸に吉草酸(VA)やγ-ブチロラクトン(γ-BL)の単一及び混合炭素源を与えてポリ(3-ヒドロキシブチレート)[P(3HB)]の3-ヒドロキシバリレート3HV)との共重合体P(3HB-co-3HV)や4-ヒドロキシブチレート(4HB)との共重合体P3HB-co-4HB)をそれぞれ生合成した。炭素源内のVAやγ-BL濃度の増加と共に共重合体内の3HVや4HB含有量が増加した。P(3HB-co-3HV)の融点は約40%3HVを谷とする共融曲線を示した。P(3HB)及びその共重合体に疎水性(例: MMA)及び親水性モノマー(例:アクリル酸)を放射線グラフト重合すると前者では酵素分解速度が遅くなり、後者では速まることが分かった。MMAやスチレンなどのグラフトは結晶化妨害効果が小さいが、酢酸ビニールグラフトは阻害効果が大きくなり、球晶成長速度は相溶性に左右されることが分った。熱処理による結晶厚化もグラフトの存在によって著しく阻害された。グラフトによって耐熱性や力学特生の改善なども図られた。P(3HB-co-3HV)ではP(3HB)結晶内での共結晶化が見られたがP(3HV)結晶の共結晶化は確認されなかった。P(3HB-co-4HB)では全く共結晶化が見られず、共重合化によって結晶化度が著しく低トした。P(3HB-co-4HB)の単結晶を作成し、酵素分解やアミン分解前後の結晶厚、融点及び分子量を調べた。従来、結晶の側面から分解が進むとされていたが、本研究によって結晶表面の折畳み鎖も切断されることが分った。P(3HB)結晶には4HB成分が23%は含まれ欠陥を形成していることが推定された。最後に実用化に最も近いと言われているポリ乳酸やビオノーレの耐熱性向上のために放射線照射架橋を施し、ガラス転移温度以上の形状安定性と融点以上の不融化や溶媒への不溶化を実現した。活性汚泥から単離したBurkhoderia cepacia D1を用い酪酸及び吉草酸の単一及び混合炭素源を与えてポリ(3-ヒドロキシブチレート)[P(3HB)]及びその3-ヒドロキシバリレートとの共重合体[P(3HB-co-3HV)]を生合成した。共重合組成は吉草酸濃度の増加と共に0-90mol%3HVへと増大した。得られた共重合体の組成は単一ではなくいくつかの異なる組成をもつ共重合体の混合物であることが分かり、分別法でそれぞれを単離することができた。共重合体の融点は40mol%3HV付近を谷とする共融曲線を示した。P(3HB)及びその共重合体に疎水性のメチルメタクリレート(MMA)及び親水性の2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)やアクリル酸(AAc)を放射線グラフト及び化学グラフトし、これらの重合機構を解明するすると共に耐熱性や力学特性の改善を図ることができた。

疎水性モノマーをグラフトすると生分解性が低下するが、親水性モノマーでは生分解性が著しく向上することが分かった。この効果はAAcの方がHEMAより顕著であった。これらの微生物ポリエステルは不純物を含まず、結晶化の観察には適している。P(3HB),P(3HB-co-7mol% 3HV),及びP(3HB-co-92mol% 3HV)と4-ヒドロキシブチレートとの共重合体P(3HB-co-7mol% 4HB)について融点直下での乾熱処理を行った。P(3HB)及び7mol%3HV試料は熱処理温度の上昇と共に50-200Aまでの広範囲の結晶厚化し共結晶化を示したが、一方92mol%3HVや7mol%4HBは70-110Aまでの不十分な厚化しか示さず、少量成分が主成分結晶中に入れないことを示した。これら微生物ポリエステルのスチレングラフト試料は熱処理による結晶厚化をほとんど示さなくなり、グラフトの導入によって結晶厚化が著しく困難になることが分かった。ポリ(3-ヒドロキシブチレート)[P(3HB)]や(3HB)と(3-ヒドロキシバリレート)及び(4-ヒドロキシブチレート)との様々な組成の共重合体[P(3HB-3HV)]及び[P(3HB-4HB)]を様々な炭素源を用いて生合成した。これらの微生物産生ポリエステルの結晶化挙動を調べた。P(3HB-3HV)は二成分が共結晶化する系であるが結晶内に取り込める他成分の量は結晶化条件に大きく依存した。一方、P(3HB-4HB)は二成分が別々に結晶化する系であるが、共重合化によって結晶表面に不規則性が導入されるために融点が著しく低下することが分かった。P(3HB-4HB)の結晶密度や非晶密度をX線回折や密度測定で求め、密度法による結晶化度を決定することができた。さらにDSC測定と併せてP(3HB)及びP(4HB)の結晶の融解熱を求めることができた。P(3HB)にスチレン(St)をグラフトした場合の熱処理による結晶厚化はわずかなグラフト率でも熱処理による結晶厚化が非常に困難になることが分かった。この影響は融点近くの高温熱処理ほど大きくなった。すなわち、高融点で高ラメラ厚の結晶形成の場合ほど高規則性やスムーズな結晶化環境が要求されることが分かった。StグラフトしたP(3HB)の等温結晶化挙動を加熱試料台を搭載した偏光顕微鏡で観察し球晶成長速度Gを求めた。P(3HB)は球晶成長速度の極大温度は約90°Cであるが、グラフト率が増加するにつれてこの極大温度が低温側にシフトした。球晶成長速度はグラフト率の増加とともに急激に低下しP(3HB)の結晶化をStグラフトが著しく妨害していることが分かった。しかしP(3HB)の融点はStグラフトによってもほとんど低下しないことから、グラフトはP(3HB)結晶には入ることができず結晶表面に分布していると推定された。これまでに、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)[P(3HB)]及びこれと3-ヒドロキシバリレート(3HV)や4-ヒドロキシブチレート(4HB)との共重合体P(3HB-co-4HB)及びP(3HB-co-3HV)を生合成し、それらの結晶化挙動を調べた。050%3HVの範囲で3HV成分がP(3HB)結晶に大部分が取り込まれて共結晶化すること、しかし50%3HV以上の組成範囲では3HB成分がP(3HV)結晶にほとんど入れないこと、一方、P(3HB-co-4HB)共重合体は両成分とも共結晶化しにくいことが分かった。本年はP(3HB-co-4HB)の密度法から結晶化度や結晶の融解熱を求めることができた。
アジア経済ダイナミズムとアジア太平洋の新経済秩序:ポスト冷戦期の日米経済関係と新しい地域主義

本研究では、(1)日本、アジアNIEs、ASEAN、中国へと連鎖したアジア経済のダイナミックな発展とそれに平行して現実性を持ちはじめた太平洋両岸の地域経済圈形成(「北米自由貿易協定」を軸としたアメリカ大陸自由貿易圈形成並びに「東アジア経済協議体(East Asia Economic Caucus)」にみられるアジア経済圏形成)の動きがみられるが、それら両者はどのような相関性および相互作用を持っているか、(2)アジア地域経済において日本・アジアNIEs、ASEAN、中国を中心に相互依存の関係が深化拡大しているが、そのプロセスでアジア諸国、日本、米国において経済・通商政策に変化がみられるかどうか、また発展の程度や立場を異にする諸国経済の経済・通商・投資・金融政策相互の間にいかなる軋轢や収歛(convergence)がみられるか、(3)アジア及び北米における地域主義の台頭が日米の政治・経済関係にどのような影響を及ぼし、日米関係がいかなる方向に変容しつつあるか、という設問の上で、調査研究を進めてきた。この作業は、アジア経済の成長と日米関係の変容という二つの(複眼的)分析視角のもとで、ポスト冷戦期の世界経済秩序を展望することを意図している。初年度(1993年度)には、アジアと北米の地域主義に焦点を当て、その問題を軸に(1)地域経済の発展とアジア太平洋地域経済秩序、(2)アジア太平洋経済における日本と米国、(3)アジア太平洋地域経済の発展-課題と展望という3つのセッションに分かれて調査研究した(九州大学にてワークショップを開催し、Asian Economic Dynamism and New Asia-Pacific Economic Orderとして刊行)。次年度(1994年度)には、東南アジアにおける実態調査を行い、ポスト冷戦期という政治的経済的世界システムの再編過程で発生している通商・金融・援助等多岐にわたる日米間の経済的摩擦がアジアの成長とどのように関係しているか、またアジアにおける地域主義の実態について分析した(タイ王国チュラロンコン大学経済学部及び国際経済研究所の協力で、本プロジェクトの共同研究者とチュラロンコン大学、タマサート大学その他研究機関の研究者とが一堂に会してワークショップを開催した)。本年度(1995年度)の研究テーマは、初年度と次年度の研究成果を踏まえて、「アジアにおける経済成長、社会経済的変容及び地域主義」を日米双方の立場から調査研究した。この調査には、アジア金融市場及びアジア域内資金フローの研究に業績をあげている奥田英信(一橋大学講師)、ベトナムやラオスなどインドシナ半島の社会経済問題のエキスパートであるモンテス(Manuel F.Montes;ハワイ東西センター研究員)、日本研究のエキスパートであるモリソン(Charles Morrison;ハワイ東西センター)、韓国の対外経済研究の第一人者であるリ-(Lee H.Chun;ハワイ大学韓国研究所所長)及び米国における日本研究の先導者モチヅキ(Michael M.Mochizuki;ブルッキングズ研究所主任研究員)を研究協力者として招き、ハワイ東西センターでワークショップを開催した。これは、角度を変えてみれば、アジア地域の社会経済的発展を日米関係を通して調査研究することであり、アジア太平洋の新しい経済秩序を構成する二つのファクター(すなわち、「アジアの成長・社会経済の変容・地域主義」という古いシステムを破壊するファクターと「日米基軸」という伝統的ファクター)の相関性と相互作用について認識を深めることにつながった。1994年度及び1995年度の研究成果は、初年度同様公刊の予定である。

この調査には、アジア金融市場及びアジア域内資金フローの研究に業績をあげている奥田英信(一橋大学講師)、ベトナムやラオスなどインドシナ半島の社会経済問題のエキスパートであるモンテス(Manuel F.Montes;ハワイ東西センター研究員)、日本研究のエキスパートであるモリソン(Charles Morrison;ハワイ東西センター)、韓国の対外経済研究の第一人者であるリ-(Lee H.Chun;ハワイ大学韓国研究所所長)及び米国における日本研究の先導者モチヅキ(Michael M.Mochizuki;ブルッキングズ研究所主任研究員)を研究協力者として招き、ハワイ東西センターでワークショップを開催した。これは、角度を変えてみれば、アジア地域の社会経済的発展を日米関係を通して調査研究することであり、アジア太平洋の新しい経済秩序を構成する二つのファクター(すなわち、「アジアの成長・社会経済の変容・地域主義」という古いシステムを破壊するファクターと「日米基軸」という伝統的ファクター)の相関性と相互作用について認識を深めることにつながった。1994年度及び1995年度の研究成果は、初年度同様公刊の予定である。本研究は、アセアンを核とし、日本・アジアNIES・を推進力とするアジア経済のダイナミックな発展(アジア経済の相互依存の深化)がアジア及び北米経済圏の形成にどのような作用を及ぼしているか、(1)アジア太平洋における経済的金融的構造の変化、(2)太平洋の両岸における地域主義の台頭、(3)日米経済関係の変容という諸側面から分析調査している。93年度(初年度)は、個別研究を進めるとともに、日本で調査活動・研究討論会を開催した。セミナーは、九州大学経済学部及び西日本銀行国際財団の協力で、9月16日-18日に『アジア経済ダイナミズムとアジア太平洋の新経済秩序-新しい地域主義とポスト冷戦期の日米関係』と題して行った。ここでは、(1)アジア地域経済の発展及び地域主義の台頭が国際通貨制度(ドル体制)にどのような影響を及ぼすか、(2)経済協力、投資、貿易等国際基金環流の変化が日米経済金融関係にどのような影響を与えているか、(3)北米自由貿易圏、アセアン自由貿易圏等地域経済圏の形成とウルグアイ・ラウンドにみられる自由貿易主義との関係について、共同研究者・研究協力者が報告・コメントし、大きな成果を挙げることができた(特に、第1については『エコノミスト』93年10月12日号「アジアの経済発展とドルシステムの行方-九州大学国際シンポジウムから」を参照。尚、Asian Economic Dynamism and New Asia-Pacific Economic Order,Simul Internationalとして刊行した。)また、代表者が中心となって、日本多国籍企業の海外投資と決済に関する実態調査を行うとともに、香港の国際金融市場、中国の金融改革について実態調査をした。
耐食性亜鉛合金めっきに及ぼす添加金属元素の効果と析出挙動

本研究では,主に,疑似3元系亜鉛めっきに関する研究を行い,合金めっきの電析と電析物の耐食性評価を行った。2元系合金めっきにZn-Cr合金をとりあげ,金属添加剤としてMn,Moなど2元系母合金に含まれていない金属元素を用いることにより,3元系合金めっきを行った。さらに,合金めっきの電析メカニズム,および,合金めっき特性,耐食性と添加金属元素,電析条件の関係について考察した。また,研究成果の一部をH10秋北九州で開催された第49回国際電気化学会にて発表した。添加剤として、Znの還元に及ぼすPEGの分極作用がすでに知られているが、カソード分極により同様な効果が認められた。一方、Na_3Cit(クエン酸ナトリウム)を加える場合、減極剤として挙動することが判明した。合金めっき組成は高電流密度の領域において電析物中のCrおよびMn含有率は高くなったが、同時に水素発生が活発になるため、電流効率は5%以下に低下した。また、電析電位は電流密度が高くなると共に低くなった。電析物についてのX線回折分析の結果よりほぼZnの回折ピークのみが見られた。CrとMnはZnの固溶相中に含まれるが、CrとMnの含有量が高くなる場合、金属間化合物(CrMnあるいはCrMn_3)を生成すると考えられる。電折中のインピーダンス測定では電解液にPEGを添加することにより、電荷移動抵抗(高周波数領域の容量性半円)の増加が認められた。さらに、低周波数の領域では誘導性挙動が現れた。第3元素にMoを添加した場合,Moの析出によりCr析出量が増加した.さらに,3%NaCl水溶液中において,Moの含有量が増加するほど自然浸せき電位及び孔食電位が貴な電位に移行し,耐食性が向上することが判明した.耐食性亜鉛合金めっきを行い,電析メカニズム,皮膜特性について検討した。めっき浴には,まず,酸性硫酸亜鉛-硫酸クロム混合水溶液を用いてZn-Cr合金めっきを行った。クロムイオンには,有害なCr^<6+>ではなく,環境負荷の小さいCr^<3+>のものを用いた。添加剤には各種分子量の異なるポリエチレングリコール(PEG)を用いた。PEGを添加することによりクロムの共析量が増加した。電析電流密度を0.31.2A/cm^2に変化させたところ,電流密度の増加とともにクロム含有量も増加した。また,PEG分子量は1540のものが最もよく亜鉛合金のクロム含有量を変化させた。一方,電析温度が高くなると,合金中のクロム含有量が低下した。PEGによる共析効果が弱くなるものと思われる。電析電流密度,電析温度によらず,クロム含有量が10%を越えると,電析物の表面形態が変化し,割れが存在した。また,電析温度が低いほど結晶粒の細かいなめらかな形態であった。第3元素にMoを添加した場合,Moの析出によりCr析出量が増加した.さらに,3%NaCl水溶液中において,Moの含有量が増加するほど自然浸せき電位及び孔食電位が貴な電位に移行し,耐食性が向上することが判明した.
海洋神話の比較研究ーフランス・イラン・日本

日本学術振興会の外国人特別研究員として2年間篠田のもとに来ていたネジャット・ハミッドの比較神話学研究を篠田が指導して共同でしかるべき成果をあげることができた。その成果は100ページの報告書として印刷刊行した。イランの海洋神話としてはカスピ海,黒海にかかわるものと、ペルシャ湾からインド洋にいたるものがあるが、そのほかに宇宙論的な海洋観があり、その方向でネジャットはとくにイランの中世神秘主義の研究から海洋神話にアプローチし、その方面に情報のとぼしいわれわれをおおいに啓発してくれた。また、われわれとしては瀬戸内海の海洋文化,海洋神話,海洋信仰を調査するようにすすめ、厳島から住吉大社まで、各地の神社をたずね、民間信仰の実態もしらべた。またネジャットは7月におこなわれた国際シンポジウム「補陀落渡海」にも参加し、各国からの参加者にまじって熱心に討議に加わった。ほかに東京、関西、鳥取に旅行し、各地の研究者と交流し、民間伝承の調査もおこなった。また、学内の特定研究『内海と現代』にも参加し、活発な討議をおこなった。ネジャットは11月20日に学術振興会研究員の任期をおえて、帰国したが、その後も書簡によって連絡をたもち、篠田がフランスへ赴く際はかならず会ってその後の研究の進み具合を報告している。イランの海洋(湖沼)神話について比較神話学的に研究を進めた。その成果は1月22日に学内でシンポジウムを開き、オーストラリア・メルボルン大学からデュトン氏にも参加を求め(ほか和光大松村一男)、NEDJATが報告(イランの海洋神話)共同で討論した。また、12月にはイランの正月行事について、比較文化講義の時間に報告をさせた。イランの神話についてはとくに、ルミの思想と詩を手がかりに調べているがほかに昨年末「緑の島」伝承についても調査を進めた。国内では奈良京都大阪の調査のほか、広島・瀬戸内海地域の伝承や民間芸能(神楽)なども調べている。これまで、中央大学でも研究発表を行ったが、イランの水の神話における悪霊と創造主の抗争をそれに起因する河川のコースの変化についての民間伝承などに興味ある事例が知られた。