hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遷移金属フッ化物の開発・評価と正極活物質への応用

LiF-NiO以外にもいくつかの化合物を合成しており,現時点の最大で,本研究課題で達成を期待していた放電容量の9割弱の値を得ており,さらなる高エネルギー密度化が期待できる。本研究では,リチウムイオン二次電池の正極活物質として高い性能を示すことが期待されるフッ化物系化合物について,高エネルギー密度化を目指している。その中で高容量を示すFeF3系化合物は化学式中にLiイオンを含まないことから,既存の電池システムに直接使用できない。また,Liイオンを含むフッ化物であるMFx(M=Mn,Ni,Co;x=2,3)とLiFの複合フッ化物では,導電性の低さから,高いエネルギー密度を得られていない。そこで,導電性の改善を目指しLiF-NiO系化合物を合成したところ,放電電圧3.6V,200mAh/gを超える高い充放電特性が得られた。充放電メカニズムの解明や,さらなる高エネルギー密度化が求められることから,それらの課題解決に向け,LiF-MM'xOy(M,M'=Ni,Mn,Co,Fe,Mg)の合成・電池作製評価を行うとともに,含有元素と充放電特性の関連および充放電プロセスの解析を進めた。27年度までに,LiF-MO,MM'2O4系化合物を合成し,組成や合成条件の変化と充放電特性との関連および充放電前後の変化を評価した。粉砕の長時間化により固溶体となり,充放電容量が大きくなること,充放電前後ではLiが脱離挿入され遷移金属の酸化数が変化することが明らかとなった。28年度は,酸化物としてMM'Oなどを原料としてLiFとの複合化を行い,電池を作製評価した。合成試料では,固溶体形成や原料の違いによる格子体積の変化が確認できた。作製した電池の特性は遷移金属に依存しており,平均電圧3V程度,200250mAh/gの放電容量を得た。また,LiF-NiMn2O4について充放電条件の改善により,318 mAh/gの放電容量を得た。原料や組成によって起電力・放電容量が変化することから,今後も,さらなる高容量・高エネルギー密度化を目指し,新規化合物の開発や構造解析を進めていく。リチウムイオン二次電池のフッ化物系新規正極材料の開発および評価を行った。フッ化リチウムと遷移金属酸化物とのメカニカルミリングにより,コンポジット体を得た。このコンポジット体は,固溶体を形成しており,Liイオンを脱離挿入可能であった。充放電測定の結果,ニッケル酸化物において,最大で250mAh/g程度の放電容量えており,さらに,原料にLi含有酸化物を用いることで,300mAh/gを超える放電容量を得た。これは既存正極の1.52倍以上の性能向上である。また,これら一連のコンポジットでは,充放電において,リチウムイオンの脱離挿入に伴い,遷移金属イオンの酸化還元が起きていることが明らかとなった。当初予定していたフッ化物の合成を一通り完了し、各化合物の評価を行った。フッ化物に関しては、目的の化合物の大半を合成できており、期待したほどの容量を示していないが、化合物の導電性に原因があることから、それぞれに対して、微粒子化や導電性向上のための表面修飾を進めており、今年度の研究計画に沿って、順調に推移している。上記に加え、26年度の前半の結果から着想した新たな化合物系に取り組み、既存の材料を超える200mAh/g以上の放電容量を得ている。新規化合物においては、充放電中の材料の構造および原子価状態の変化についても測定を試みており、物性測定に関しても27年度に予定していた事項の一部を既に進めている。LiF-NiO系化合物については,合成法の最適化や充放電特性との関連がある程度進んでいるため,継続して進める。特に充放電前・中・後の各状態における活物質中の各元素の配位状況などを詳細に分析する。
肝排泄機構におけるリン脂質分子種選択性とその臨床的意義に関する研究

肝胆道系の接点である肝毛細胆管膜は、種々の物質の排泄機構として各種疾患の病態生理に深く関与している。特に、肝脂質代謝回転の動的制御システムとして、脂質排泄の量的および質的制御において中心的役割を果たしている。一方、胆汁中でのリン脂質分子種の疎水性強度は、胆汁脂質の存在様式の物理化学的安定性を規定していることから、肝排泄機構におけるリン脂質分子種選択制御システムの解明は臨床的に極めて重要である。この命題に取り組んだ本研究では、以下の事実を解明した。1.肝ミクロソームから毛細胆管膜への脂質輸送を担うヴェジクルは、毛細胆管膜内層と癒合して脂質を膜二重層へ供給する際、両者の膜構成リン脂質のアシル鎖脂肪酸の不飽和度の強弱によって癒合速度が規定される。2.胆汁うっ滞状態では肝内性・肝外性に関わらず、肝毛細胆管膜を構成するリン脂質分子種の疎水性強度は上昇し、人工膜ヴェジクルとの癒合性は低下するが、リン脂質輸送タンパク(mdr2-P糖タンパク)の発現は変化せず、その関与は否定的である。3.毛細胆管膜ではその恒常性維持機構として、リン脂質分子種間での脂肪酸の転送が行われている可能性がある。肝から脂質放出は2方向性であり、その極性の規定には毛細胆管側の膜脂質二重層における流動性が関与し、その機序として膜構成リン脂質分子の脂肪酸構成制御が重要な役割を演じていると考えられる。胆汁脂質の起源は肝ミクロソームであり、各種酵素による合成過程を経て産生された脂質の一部はヴェジクル輸送を介して肝内を移動して毛細胆管膜内層に癒合する。その後、ある種の選択的機構を介して外層へと移動して最終的に胆汁中に分泌されると推定されている。胆汁中脂質の存在様式の物理化学的安定性は脂質担送体の構成リン脂質の疎水性強度に規定され、肝脂質排泄機構におけるリン脂質分子種選択性の制御は、胆道における円滑な胆汁脂質輸送に深く関わっている。本研究では、リン脂質分子種の疎水性強度の差に基づく肝毛細胆管膜への癒合態度との関わりを、カルシウム沈殿法にて調整したラット肝毛細胆管ヴェジクル、および人工膜ヴェジクルを用いて検討した。蛍光剤ロダミンにて標識したフォスファチジルセリン・フォスファチジルコリン混合ライポソームをプローベとして、Self-quenching解除から検出される蛍光強度の増強を凝集・融合の評価を行い、ラット肝毛細胆管膜ヴェジクルとの癒合態度を経時的に観察した。その結果、ライポソームのラット肝毛細胆管膜ヴェジクルへの融合性は、構成するリン脂質のアシル鎖脂肪酸の不飽和度(逆相HPLCによって算出された疎水性強度)に依存することが明らかとなった。即ち、ヴェジクルを構成するリン脂質のアシル鎖脂肪酸の不飽和結合の存在が、肝内ヴェジクルの毛細胆管側への癒合性を規定しており、肝内脂質輸送の脂質極性を部分的に制御していることが示唆された。一方、胆汁脂質分泌に質的影響を及ぼす脂溶性有機陰イオン(ビリルビンおよび診断色素)の肝への負荷は、肝毛細胆管膜および肝内各小器官の膜脂質構成を変化させ、上記ヴェジクルの膜癒合性への関与が推定された。肝は脂質の合成・異化・輸送などの脂質代謝において中心的役割を果たし、その放出経路には血清と胆汁という2方向性がある。肝ミクロソームにおいて種々の酵素による合成過程を経て産生された脂質の一部は、ヴェジクル輸送を介して肝内を移動して毛細胆管膜内層に癒合する。その後、ある種の選択的輸送機構を介して外層へと移動して最終的に胆汁中に分泌されると推定されている。

胆汁中脂質の存在様式の物理化学的安定性は脂質担送体の構成リン脂質の疎水性強度に規定され、肝脂質排泄機構におけるリン脂質分子種選択性の制御は、胆道における円滑な胆汁脂質輸送に深く関わっている。本研究では、前年度にリン脂質分子種の疎水性強度の差に基づく肝毛細胆管膜への癒合態度との関わりを、カルシウム沈殿法にて調製したラット肝毛細胆管膜ヴェジクルおよび人工膜ヴェジクル(ライポソーム)を用いて検討し、ライポソームを構成するリン脂質のアシル鎖脂肪酸の不飽和度が癒合性を規定することを解明した。今年度は、胆汁うっ滞状態における肝内脂質ヴェジクルと肝毛細胆管膜の癒合性を検討するとともに、毛細胆管膜上のリン脂質輸送タンパクと推定されている多剤耐性P糖タンパク(mdr2-gene encoding P-glycoprotein)の関わりを検討した。その結果、胆汁うった滞状態では肝内性:肝外性に関わらず、肝毛細胆管膜を構成するリン脂質分子種の疎水性強度は上昇し、人工膜ヴェジクルとの癒合性は低下したが、P糖タンパクの発現には変化を認めなかった。一方、毛細胆管膜中のスフィンゴミエリンの脂肪酸構成がフォスファチジルコリンのそれと鏡面像をなし、両者間の脂肪酸の交換が推定され、膜流動性維持における分子種間連動を示唆した。
地理情報システムを利用した十勝地方の耕地防風林に関する研究

十勝の風景といえば目に浮かぶのが、広大な畑に縦横無尽に走る耕地防風林である。この農地保全上も非常に有効であり、かつ十勝の顔とも言える耕地防風林を失うことは、農家の人ばかりでなく十勝地方の住民に取っても損失である。最近、農村景観の観点から耕地防風林の衰退に対して警鐘を鳴らす地方新聞等も見受けられるが、1988年以来耕地防風林の本格調査は行われておらず、減退の実体も明らかにされていなかった。そこで、地理情報システムを使用し、1994年、1995年に行われた十勝支庁の耕地防風林のデ-タを基にして、GIS上に十勝地方における耕地防風林デ-タベ-スの構築を行った。十勝地方における耕地防風林をGIS上にベクタ-デ-タとしてデ-タベ-ス化した結果、十勝全域の1995年における耕地防風林を拡縮自由のデジタル地図として表現することが可能となった。そして、この地図デ-タベ-スの構築によって十勝全体、市町村別、地域別の耕地防風林の植栽状況の把握が可能となった。また調査前の予測としては、すべての町村において減少していると考えていた耕地防風林であるが、町村によっては数年前と比較して微増ではあるが増加傾向にある地域も存在することがわかった。そして地域によっては積極的に耕地防風林の植栽を行っている農家が存在することもわかった。このような視覚に訴える資料を数多く提起し、農家および行政に対して啓蒙することにより、耕地防風林の存続に歯止めがかかることを期待するものである。十勝開拓の槌音と共にこの地に根を下ろした耕地防風林は、今では十勝の顔とも言いえる風物詩の一つである。この農地保全上も非常に有効であり、かつ十勝の顔と言いえる耕地防風林をなくすことは、農家の人ばかりでなく十勝地方の住民に取っても損失であると言える。最近、農村景観の観点から耕地防風林の衰退に対して警鐘を鳴らす地方新聞等も見受けられるが、1988年以来耕地防風林の本格調査は行われておらず、衰退の実体も明らかにされていない。そこで、地理情報システムを使用し、1988年の耕地防風林のデータを基にしてこの防風林の現況調査を行った。本年度は、北海道十勝支所で調査した、1994年度の十勝地方における耕地防風林植生調査を地理情報システムに入力し、1988年度のデータと比較し十勝地方における耕地防風林の現況を把握した。その結果、十勝地方全域においては、最近6年間に16.7%の減少が確認された。また、市町村別に減少率の高いところでは、上士幌町の41.8%、広尾町の40.0%、幕別町の37.4%と非常に減少化が進んでいる町村が見られた。一方、微増ではあるが中札内村の9.8%、鹿追町の3.9%、豊頃町の3.7%と増加傾向にある町村のあることもわかった。以上の結果、十勝地方全体的には、減少傾向にあるけれども部分的には、農家の耕地防風林に対する意識の高い町村も存在する事がわかった。

そこで、地理情報システムを使用し、1994年、1995年に行われた十勝支庁の耕地防風林のデータを基にして、GIS上に十勝地方における耕地防風林データベースの構築を行った。十勝地方における耕地防風林をGIS上にベクターデータとしてデータベース化した結果、十勝全域の1995年における耕地防風林を拡縮自由のデジタル地図として表現することが可能となった。そして、この地図データベースの構築によって十勝全体、市町村別、地域別の耕地防風林の植栽状況の把握が可能となった。また調査前の予測としては、すべての町村において減少していると考えていた耕地防風林であるが、町村によっては数年前と比較して微増ではあるが増加傾向にある地域も存在することがわかった。そして地域によっては積極的に耕地防風林の植栽を行っている農家が存在することもわかった。このような視覚に訴える資料を数多く提起し、農家および行政に対して啓蒙することにより、耕地防風林の存続に歯止めがかかることを期待するものである。
股関節臼蓋唇の役割-臼蓋発育および先天性股関節脱臼への影響-

股関節の臼蓋唇は臼蓋縁全周性に縁取る線維性の膠原線維の構造物であるが、その役割についてはあきらかではない。多くの研究者がわずかな弁作用、寛骨臼の深さの増大という推察をしているが、現在までのところ臼蓋唇の決定的な役割は謎のままである。ところで,股関節臼蓋唇は先天性股関節脱臼の整復困難例において臼蓋と大腿骨頭の間に介在し、しばしば整復を障害する因子のひとつとして知られている。この介在した臼蓋唇についてSomervillc(1967)は切除しなければ大腿骨頭の求心性が得られないことを述べているが、一方で、臼蓋唇を切除した症例においては,寛骨臼の発育が非切除群にに比べて劣るとの報告も散見される。東(1981)は多くの動物実験の論文があたかも臼蓋唇が存在するかのように記載されていることに疑問を持ち、実験動物の股関節を調べ、ヒトと同様の臼蓋唇を持つ動物は霊長類のみであると報告した。そのことより我々はニホンザルの幼獣の股関節を用い臼蓋唇の切除を行なうことで、股関節の臼蓋唇切除が直接、寛骨臼の発育に影響をおよぼすのかについてあきらかにすることを目的とした。生後1年未満のニホンザル10例に対して,片側の股関節臼蓋唇の切除を施行した。切除した臼蓋唇は組織学的に検索し,臼蓋軟骨を含まず切除した5例をA群,臼蓋軟骨を含んで切除した5例をB群とした。その後,性成熟を基準に切除後平均3年4ケ月で深麻酔下にて両側の股関節を一塊として摘出後,肉眼,X線および組織観察を行った。A群では,術側にて大腿骨頭靱帯の延長を1例認めたのみであったが,B群では臼蓋軟骨の変性を3例,大腿骨頭の扁平化を2例認め,特に寛骨臼径の縦径,横径は術側で有意に増大していた。臼蓋唇との接合部辺縁の臼蓋軟骨は股関節の安定性に不可欠であり,臼蓋発育にも関与していることが推察された。股関節臼蓋唇の切除が臼蓋の発育に及ぼす影響を調べるために、ニホンザル幼獣の片側臼蓋唇を塩酸ケタミンによる麻酔下に無痛性に切除し、経過を観察中である。臼蓋唇の切除部位は、四足歩行のサルにとって荷重部となる臼蓋背側の臼蓋唇を切除し、対側の股関節は無処置でコントロールとした。現在まで10例に処置を行っている。切除した臼蓋唇はhemataxylin-eosin染色を行い組織学的に検索し、硝子軟骨を含まずに切除されたものをA群(5例),硝子軟骨を含んで切除したものをB群(5例)とした。これらの個体に対し経時的にレントゲン撮影を行っている。レントゲン撮影は、股関節90゚開排位にて行い、臼蓋の背側の臼蓋唇切除部が観察し易いように、通常の股関節正面像に加えて頭側,尾側に30゚角度をつけての撮影を合わせた三方向からの撮影を行った。それらの画像をコンピューターに取り込み、画像計測ソフトにて臼蓋角(Acetabular angle),Acetabular Index,臼蓋外側縁傾斜角(Acetabular edge angle ),WibergのCE角の測定を行っている。

現在までの平均経過観察期間は17ヶ月、最長経過観察期間は31ヶ月、最短経過観察期間は12ヶ月である。AEA以外の計測値は健側と患側の差を求め、それらの値を対週数において回帰検定を行い、その傾きを検定した。またA群,B群については、各個体の経過観察期間がばらばらであるため週数の自然対数を説明変数とした検定も行った。現時点ではA群,B群ともに明かな臼蓋形成不全を示す結果は得られず、臼蓋唇切除は平均17ヶ月の時点では臼蓋形成に変化を与えないことがわかったが、今後成長終了までの経過観察ならびに組織学的検索も必要であると考えられる。股関節臼蓋唇の切除が臼蓋の発育に及ぼす影響をしらべるために、ニホンザル幼獣10例の片側の臼蓋唇を塩酸ケタミンによる麻酔下に無痛性に切除し、経過を観察中である。臼蓋唇の切除部位は四足歩行のサルにとって荷重部となる臼蓋背側の臼蓋唇を切除し、対側の股関節は無処置としてコントロールとした。切除した臼蓋唇はHE染色を行い組織学的に検索し硝子軟骨を含まずに切除されたものをA群(5例)、硝子軟骨を含んで切除したものをB群(5例)とした。これらの個体に対し経時的にレントゲン撮影を行っている。レントゲン撮影は股関節90゚開排位にて行い、臼蓋の背側の臼蓋唇切除部が観察しやすくなるように、通常の股関節正画像に加えて頭側、尾側に30゚角度をつけての撮影を合わせた三方向の撮影を行なった。それらの画像をコンピューターに取り込み、画像計測ソフトにて臼蓋角(Acetabular angle)、Acetabular Index、臼蓋外側縁傾斜角(Acetabular edge angle)、WibergのCE角の測定を行っている。現在までの平均経過観察期間は35ヶ月、最長経過観察期間は49ヶ月、最短経過観察期間は28ヶ月である。現時点では臼蓋唇切除は臼蓋形成に変化を与えないことがわかったが、今後、性成熟となる4年経過した個体より肉眼的、組織学検索を加えデーターのまとめを行なう予定である。股関節臼蓋唇の切除が臼蓋の発育に及ぼす影響をしらべるために、ニホンザル幼獣10例の片側の臼蓋唇を塩酸ケタミンによる麻酔下に無痛性に切除し、経過を観察中をおこなった。これらの個体に対し経時的にレントゲン撮影を行った。レントゲン撮影は股関節90゚開排位にて行い、臼蓋の背側の臼蓋唇切除部が観察しやすくなるように、通常の股関節正面像に加えて頭側、尾側に30゚角度をつけての撮影を合わせた三方向の撮影を行なった。それらについて臼蓋角(Acetabular angle)、Acetabular Index、臼蓋外側縁傾斜角(Acetabular edge angle)、WibergのCE角の測定を行った。平均経過観察期間は35.4ヶ月、最長経過観察期間は52ヶ月、最短経過観察期間は29ヶ月である。その後、全例、麻酔薬の大量投与にて安楽死させ標本を摘出、肉眼的観察及び、大腿骨頭、臼蓋の径、臼蓋唇、大腿骨頭靱帯の長さや幅などについて計測をおこなった。レントゲンによる観察ではB群の一例を除き、明かな変化はみとめられなかったが、摘出標本の肉眼的所見では臼蓋軟骨まで切除したB群に一部の個体で臼蓋の拡大をみとめた。現在、摘出標本のレントゲン撮影を行っており、再度、レントゲン計測による評価を行い、その後、組織学的検索を加えデーターのまとめを行なう予定である。股関節の臼蓋唇は臼蓋縁全周性に縁取る線維性の膠原線維の構造物であるが、その役割についてはあきらかではない。多くの研究者がわずかな弁作用、寛骨臼の深さの増大という推察をしているが、現在までのところ臼蓋唇の決定的な役割は謎のままである。
現代中国語における領属表現に関する研究

平成19年度は、これまでの研究で明らかとなった言語事象を総括し、現代中国語における領属範疇の体系化を試みた。まず、領属とダイレクトに関わる"有"構文や、これまで領属範疇では扱われることのなかった各種構文を取り上げ、領属タイプ(全体-部分関係、本体-属性関係、相互依存関係、任意的領属関係))別に、それぞれの統語的・意味的特徴を抽出した。特に、領属性"被"構文、"領主属〓句"、〈N_1+V得+N_2+VP>構文においては、構文成立の容認度が高いほど不可譲渡性が高く、反対に、容認度が低いほど可譲渡性が高いという傾向が見られることから、いずれの構文も領属範疇と深く関わっており、構文成立には領属の不可譲渡性が求められることを指摘し、これを論文『現代中国語における領属タイプと不可譲渡性』として発表した。また、上記論文の続稿として、構文の成立容認度と領属の譲渡性の相関関係を明らかにすることを通じて、領属タイプを連続的に位置づけ、その階層を「領属モデル」として提示した。この「領属モデル」は、人間や動物とその身体部位というような、領属先と先天的に不可分な領属物である〈身体部位〉をプロトタイプとし、この中心的カテゴリーから、〈属性〉、〈装着類〉といった周辺的カテゴリーへと同心円状に階層をなしており、プロトタイプ効果が認められる。また、このような認知パターンにみられる階層性、及びそのプロトタイプ効果は、中国語話者の領属に対する一般的な認知能力に依拠するものであり、このような領属関係に対する認知パターンが、言語構造に反映され、統語的振舞いの相違として現れているのであると結論付け、これを論文『現代中国語における領属モデル』として発表した。領属範疇研究の延長として、日本中国語学会東海支部例会(2007.10.6於愛知大学)において『可能の意味と表現形式』について口頭発表し、他研究者との意見交換を図った。本研究は、これまでの先行研究において個別的な事象の指摘に留まっていた言語現象について、領属範疇の観点から捉えなおし、最終的には中国語話者の「領属」に対する認知パターンとそのプロトタイプ効果を明らかにすることを目的としている。分析の足がかりとして、平成17年度は、現代中国語において主語・賓語間に領属関係が存在するとき、領属先である主語に照応する賓語の連体修飾部にどのような照応形式が用いられるか、そしてその照応形式が選択さされる背景にはどのような要素が関係しているかについて考察を試みた。(1)〓三刷{^*他的/^*自己的/φ}牙了。(2)〓硬是改変了{?〓的/自己的/φ}看法。(3)〓三打了{他的/自己的/φ}儿子。(4)李四弄坏了{他的/自己的/??φ}照相机。現代中国語では主語・賓語間に領属関係が存在するとき、領属主である主語に照応する賓語(領属物)の連体修飾部には、i)人称代名詞、ii)再帰代名詞のように領属先をovertな形で明示するケースと、iii)ゼロ形式のように領属先を明示しないcovertなケースがあるが、これらは任意に選択されるわけではない。身体部位(例1)や属性(例2)など不可譲渡性の高い領属物ほどcovertな表現形式であるiii)型が選択され、親族関係(例3)、一般領有物(例4)の順に可譲渡性が高くなり、overtな形式であるi)型、ii)型が選択される傾向にあることが判明した。また、"領主属賓句"や授与構文、領属性"被"構文において、賓語位置に可譲渡性の高い一般領有物がノーマークで現れ得る理由については、構文そのものがすでに領属的意味を有しており、主語・賓語間の領属関係を予測させるに充分であるためであると指摘し、これを論文『主語・賓語間の領属関係と照応形式』(査読付き。掲載誌は11を参照。)として発表した。論文執筆にあたり、日本中国語学会東海支部例会(2005.10.8於愛知大学)と日本中国語学会第55回全国大会(2005.10.30於筑波大学)において口頭発表し、他研究者との意見交換を図った。本研究は、これまでの先行研究において個別的な事象の指摘に留まっていた言語現象について、領属範疇の観点から捉えなおし、より包括的な分析を進め、最終的には中国語話者の「領属」に対する認知パターンとそのプロトタイプ効果を明らかにすることを目的としている。平成18年度は、これまでの研究で明らかとなった言語事象を総括し、現代中国語における領属範疇の体系化を試みた。また、領属の不可譲渡性の観点から、領属タイプを連続的に位置づけ、これを「領属モデル」として提示した。<現代中国語における領属モデル>身体部位>属性>装着類>人間関係>一般領属物本研究で提示した「領属モデル」にはプロトタイプ効果が認められるが、このような認知パターンにみられる階層性、及びそのプロトタイプ効果は、中国語話者の領属に対する一般的な認知能力に依拠するものであり、これが言語構造に反映され、統語的振舞いの相違として現れることになると結論付けた。

また、現代中国語における可譲渡性(inalienability)の階層が、世界の大多数の言語のそれとは異なると従来指摘されてきたことに対し、本研究で提示した「領属モデル」がHaiman1985の示すモデルと類似する階層を示しており、決して特異な様相を呈しているわけではないことを指摘し、以上を博士論文「現代中国語における『領属』の諸相」として発表し、名古屋大学大学院国際言語文化研究科において博士学位を取得した。論文執筆にあたり、日中対照言語学会第15回大会(2006.6.3.於大東文化大学)において口頭発表し、他研究者との意見交換を図った。平成19年度は、これまでの研究で明らかとなった言語事象を総括し、現代中国語における領属範疇の体系化を試みた。まず、領属とダイレクトに関わる"有"構文や、これまで領属範疇では扱われることのなかった各種構文を取り上げ、領属タイプ(全体-部分関係、本体-属性関係、相互依存関係、任意的領属関係))別に、それぞれの統語的・意味的特徴を抽出した。特に、領属性"被"構文、"領主属〓句"、〈N_1+V得+N_2+VP>構文においては、構文成立の容認度が高いほど不可譲渡性が高く、反対に、容認度が低いほど可譲渡性が高いという傾向が見られることから、いずれの構文も領属範疇と深く関わっており、構文成立には領属の不可譲渡性が求められることを指摘し、これを論文『現代中国語における領属タイプと不可譲渡性』として発表した。また、上記論文の続稿として、構文の成立容認度と領属の譲渡性の相関関係を明らかにすることを通じて、領属タイプを連続的に位置づけ、その階層を「領属モデル」として提示した。この「領属モデル」は、人間や動物とその身体部位というような、領属先と先天的に不可分な領属物である〈身体部位〉をプロトタイプとし、この中心的カテゴリーから、〈属性〉、〈装着類〉といった周辺的カテゴリーへと同心円状に階層をなしており、プロトタイプ効果が認められる。また、このような認知パターンにみられる階層性、及びそのプロトタイプ効果は、中国語話者の領属に対する一般的な認知能力に依拠するものであり、このような領属関係に対する認知パターンが、言語構造に反映され、統語的振舞いの相違として現れているのであると結論付け、これを論文『現代中国語における領属モデル』として発表した。領属範疇研究の延長として、日本中国語学会東海支部例会(2007.10.6於愛知大学)において『可能の意味と表現形式』について口頭発表し、他研究者との意見交換を図った。
Necl-5による増殖因子受容体とインテグリンの相互作用の制御機構

Necl-5は免疫グロブリン様の分子で、ポリオウィルス受容体として知られている。私どもは、これまでにNIH3T3細胞において血小板由来増殖因子(PDGF)受容体やインテグリンαvβ3と物理的、機能的に相互作用し、細胞の運動や増殖及び運動先導端の形成を促進していることを明らかにしている。しかし、生体内におけるNecl-5の機能についてはほとんど明らかではなかった。私は、血管新生におけるNecl-5の機能を解析した。まず、Necl-5がマウス下肢における血管内皮において高発現している一方で、Necl-5欠損マウスにおける血管は見かけ上正常であったため、マウスの大腿動脈を結紮し、レーザー血流計を用いて下肢における血管新生能及び血流量を経時的に測定した。その結果、Necl-5欠損マウスの血流量の回復は野生型と比較して悪く、新たに形成された毛細血管数は減少しなかった。in vivoの結果と同様に、Necl-5はヒト毛細血管内皮細胞やヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)において高発現していた。そこでsiRNAを用いてNecl-5を特異的にノックダウンし、HUVECにおける機能解析を行った。Necl-5をノックダウンしたところ、さまざまな細胞外マトリックスに対する接着能は阻害されなかったが、血管内皮由来増殖因子(VEGF)によって誘導される管腔形成及び細胞の運動や増殖は阻害され、アポトーシスが促進された。また、Necl-5はPDGF受容体と類似した構造を持つVEGF受容体とインテグリンαvβ3の相互作用やその下流の生存シグナル伝達経路が制御することを明らかにした。このようにNecl-5はVEGF受容体とインテグリンαvβ3の相互作用を制御することで、血管内皮細胞における血管新生機構や細胞の生存シグナル伝達を促進することを明らかにした。細胞増殖因子受容体を介した増殖のシグナル伝達と、インテグリンを介した運動のシグナル伝達は、密接にクロストークすることで細胞の運動や増殖を制御していると考えられているが、その分子機構は明らかではない。私の所属する研究室では、免疫グロブリン様分子であるNecl-5がインテグリンα_vβ_3やPDGF受容体と機能的に相互作用することで、細胞の運動や増殖を促進していることを明らかにしている。本年度の研究において、生化学的な解析から、Necl-5がインテグリンα_vβ_3と物理的に相互作用することを明らかにした。さらに、運動している細胞のLeading edgeにおいて、Necl-5がPDGF刺激によるインテグリンα_vβ_3のclusteringを制御し、未熟な接着斑であるFocal complexの形成に重要な働きをしていることを明らかにした。この研究成果はJ. Biol. Chem.誌に掲載された。次に、私はLeading edgeにおいてPDGF受容体もNecl-5やインテグリンα_vβ_3と共局在していることを明らかにした。また、生化学的な解析からNecl-5はPDGF受容体と共に物理的に相互作用することを明らかにした。一方、インテグリンα_vβ_3とPDGF受容体も、お互いに物理的な相互作用をすることが分かっており、Necl-5を含めたこれら三者はそれぞれがお互いに結合することを明らかにした。さらに、解析を行った結果、Necl-5はインテグリンα_vβ_3やPDGF受容体との相互作用を効率よく制御することで、細胞運動を促進していることを明らかにした。この研究成果はGenes Cell誌に採択された。
気液二相噴流における気泡崩壊および洗浄機構の解明

気液二相噴流における噴流衝突壁面近傍での気泡崩壊ならびに洗浄の機構を解明するために,ベンチュリ管を用いた気液二相噴流の洗浄実験,管内の流動現象の可視化と圧力測定,ならびに壁面近傍および縮小管内での気泡の崩壊挙動の数値解析を行った.その結果,気液二相流中で間歇的生じる噴流構造の変化が洗浄効果に大きな影響を及ぼすこと,気泡崩壊時に生じる二種類の衝撃波が,壁面損傷の主要因であること等が示された.気液二相噴流における噴流衝突壁面近傍での気泡崩壊ならびに洗浄の機構を解明するために,ベンチュリ管を用いた気液二相噴流の洗浄実験,管内の流動現象の可視化と圧力測定,ならびに壁面近傍および縮小管内での気泡の崩壊挙動の数値解析を行った.その結果,気液二相流中で間歇的生じる噴流構造の変化が洗浄効果に大きな影響を及ぼすこと,気泡崩壊時に生じる二種類の衝撃波が,壁面損傷の主要因であること等が示された.1.実験解析吸気方法として、ベンチュリ管のど部に開けられた穴から自給する方式と水と同時に強制注入する方式の2種類の方式を用いて、気液二相噴流の洗浄効果に関する実験を行うとともに、高速度ビデオカメラを用いてベンチュリ管内部を可視化した結果、以下の知見を得た.(1)気液二相噴流中に見られるバースト現象により噴流速度が速くなることが洗浄促進の主要因である.(2)管出口部から管内への大気の逆流により生じた気相流域が、バースト現象の発生に関与している.(3)自吸式での洗浄は、ボイド率2530%程度の強制給気式と同程度の洗浄効果を示す.(4)気泡がのど部を通過する際に気泡表面から液体ジェットの形成が観測された.また、圧力波の伝播による管下流部での気泡の崩壊が観測された.(5)気泡の微細化には、のど部通過後の圧力回復による気泡の崩壊、管内のせん断流れならびにキャビテーションが大きく関与しており、微細化の主要因は液流量とガス流量に依存している.2.理論・数値解析Ghost Fluid法および境界要素法を用いて、様々な壁面近傍での気泡と壁面ならびに気泡と入射衝撃波との干渉問題を解析した.その結果,以下の知見を得た.(1)気泡泡内部の気体,気泡周囲の液体,壁面の材料の三相を同時に解析可能な数値計算手法を開発し、気泡崩壊時の衝撃波の形成により壁面が損傷するメカニズムを明らかにした.(2)壁面の音響インピーダンスが気泡の崩壊挙動に大きく影響する.気泡周囲の液体の音響インピーダンスが、壁面の音響インピーダンスよりも大きい場合には、気泡は弾性境界近傍に類似の挙動を示し、気泡の並進運動が抑制される.また、液体の音響インピーダンスが、壁面の音響インピーダンスよりも小さい場合は、入射衝撃波の反射の影響により気泡はより激しく崩壊する.1.実験解析気液二相噴流での気泡の挙動を,高速度ビデオカメラを用いて可視化するとともに,管内を伝播する圧力波を,高速応答圧力計を用いて計測した結果,以下の知見を得た.(1)気泡がのど部に流入する際に液体圧力が上昇することにより,のど部でのキャビテーション気泡群が崩壊し,強い圧力波が計測された.この圧力波は,ベンチュリ管出口でも計測され,その伝播速度は,管内のボイド率に依存することが示された.(2)のど部を通過する気泡に関して,上流側の界面から下流側の界面に向かう液体ジェットとともに,キャビテーション気泡群の崩壊に起因すると考えられる下流側の界面から上流側の界面に向かう液体ジェットが観測された.2.理論・数値解析Ghost Fluid法を用いて様々な壁面近傍での気泡と壁面ならびに気泡と入射衝撃波との干渉問題を解析するとともに,多重格子法を用いたマルチグリッドGhost Fluid法を考案して,以下の知見を得た.(1)気泡崩壊時の衝撃波により壁面にくぼみが生じ,気泡が壁面内に侵入すること,気泡の変形および気泡崩壊時の衝撃波の強度は,壁面の音響インピーダンスに強く依存するが示された.(2)縮小管に流入する際の気泡の変形挙動をシミュレートした結果,その形状は実験結果と定性的に一致することが示された.(3)マルチグリッドGhost Fluid法により,計算時間を短縮した上で,気泡界面の微細構造を解析しうること,また,質量保存性が大幅に改善されることが示された.
Advancing Quantum Chemistry for Accurate and Rapid Computation of Broad Range of Chemical Systems

このプロジェクトでは、一般的な分子種や材料システムの性質を計算するための計算量子化学の方法論を考案しました。これらには、高精度の波動関数法と計算効率のよい密度汎関数理論法(DFT)が含まれます。具体的には、WGとWGhとHSEBとreHISSを構築しました。これらは、すべての量子化学研究に適した一連の方法を表しています。我々は、これらの方法を、生物学および材料系における化学的問題に取り組むために使用しました。総合すると、このプロジェクトは、直接的および間接的に約20の国際的に査読された出版物につながっています。この結果は、複数の国際会議でも発表されていますこのプロジェクトでは、一般的な分子種や材料システムの性質を計算するための計算量子化学の方法論を考案しました。この結果は、複数の国際会議でも発表されています29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
低酸素性虚血性脳症の水素投与と酸素調節での活性酸素減少を目的とした治療戦略の確立

新生児低酸素性虚血性脳症(HIE)モデルとして、新生仔豚を対象に脳循環を指標とする負荷方法を開発し、人工呼吸器から離脱させ負荷後5日まで観察可能とした。また蘇生後6時間までの脳波低振幅継続時間と脳血液量増加との間には正の相関を認め、低振幅期間が長く血液量増加が大きい程、予後不良であった。さらにエダラボン(フリーラジカル消去剤)の蘇生後早期投与の効果を検討し、HIEにおける脳神経障害がそのフリーラジカル消去と抗酸化作用により軽減される可能性が示された。緒言:低酸素虚血性脳症の中型動物モデル作成において、脳波の低振幅を負荷の指標にした場合、障害が強く長期生存が不可能であった。そこで同様な低振幅脳波でも脳循環は個体毎に異なるため、近赤外光で測定する脳血液量を指標として負荷を調節する事が重要と考えた。今回は負荷の指標を脳波のみの群と、脳血液量を負荷指標とした群で、何れが仮死モデル作成に適するか検討した。対象と方法:新生仔豚17頭を用い、無負荷群(n=3)と低酸素虚血負荷群(n=14)に分けた。負荷群は負荷指標を脳波のみの群(n=7)、脳血液量を用いた群(n=7)に群分けし、両群ともにamplitude EEGの最大振幅値が5μv以下になるまでFiO_2を下げ20分間維持した後に、脳波群は平均血圧が負荷前の70%以下に10分間低下させた。脳血液量群は脳波群と同様の血圧だが脳血液量が負荷前値を下回る前に蘇生した。蘇生後6時間まで脳波、脳血液量を測定した。その後保育器で飼育し、5日目に病理組織評価を行った。結果:脳波群は4例が死亡し、5日間生存し且つ病理学的脳障害を認めた例は1例(14%)であった。脳血液量群は、5日間生存し且つ病理学的脳障害を認めたものは5例(71%)であった。脳波群においては、蘇生後6時間以内に脳血液量が上昇する群としない群で検討した結果、上昇群では蘇生24時間後神経学的スコアは低く、痙攣例や蘇生後24時間以内死亡例が多く、中枢神経系での組織壊死が強かった。考察:脳血液量を負荷指標とすることで生命予後が良く、異常病理所見を認める十分な負荷が与えられた。また蘇生後の脳血液量上昇は低酸素虚血後の早期の脳血流再潅流を示唆し、神経学的予後と生命予後が不良であることを予測する因子であると考えられた。【背景】新生児低酸素虚血性脳症(HIE)における、遅発性脳エネルギー障害には活性酸素が関与している。エダラボン(ラジカット)は本邦で開発された活性酸素スカベンジャーで、成人の脳梗塞急性期の治療薬として使用され、HIEの治療の可能性が期待される。しかしその臨床的使用の前には、基礎的な検討が必要である。【目的】長期生存可能な新生仔HIEモデルを用いて、ラジカットの蘇生後早期の脳循環に対する効果を検討する。【方法】生後1日以内の新生仔豚を用い、無治療群(7例)とラジカット投与群(6例)を比較検討した。HIE負荷はaEEG振幅値が5μV以下(LAEEG)までFiO_2を下げ(20分間)、その後に血圧を負荷前値の70%以下として脳血液量(CBV)が負荷前値を下回る前に蘇生した。蘇生後6時間までCBVとaEEGを同時計測した後に抜管し、5日目に組織評価した。ラジカットは3mg/kgを蘇生直後から負荷後12時間毎に負荷後60時間まで計6回投与した。そして負荷後6時間までのaEEG、CBVと脳内Hb酸素飽和度(ScO_2)を検討した。【結果及び考察】負荷後LAEEG持続時間とScO_2は、両群で差はなかった。負荷後CBVは、CBV群とラジカット群ではともに蘇生直前値に比して負荷後3,6時間では低下した。しかしラジカット群ではCBV群と比較し、その低下の程度は小さかった。その理由として、活性酸素の消去により、神経細胞や血管障害が軽減し、脳浮腫や脳循環不全が軽減されたと考えられた。さらに本研究での行動評価や組織評価を現在行っている。また今後は、臨床的に実施されている低体温療法と、本治療を組み合わせた効果の検討予定である。低酸素性虚血性脳症(HIE)に対する軽度低体温療法後の予後良好率は依然50%程度であり、更なる予後改善の検討が必要であり、このための中型動物を用いての基礎研究は重要である。

本研究課題では、長期生存可能な新生仔HIEモデルとして、脳循環を指標とする負荷方法を開発し、人工呼吸器から離脱させて負荷後5日まで観察可能とした(Nakamura et al., Brain Dev, 2012)。その検討により、背景脳波と発作波頻度によるaEEGスコアと蘇生後5日での脳病理組織スコアを検討し、蘇生後1時間、3時間、6時間後の全てで両者の相関を認めた。特に蘇生後1時間での相関は強く、aEEGスコアが良好な群の組織学的ダメージは軽微であった。一方、3時間、6時間後にaEEGスコアが改善しても組織学的変化が大きい場合もあり、aEEGに加えて脳血液量等を同時に評価する必要性が示唆された。また蘇生後6時間までの脳波低振幅継続時間と脳血液量増加との間には正の相関を認め、低振幅期間が長く血液量増加が大きい程、予後不良であることを見出した。つまり生後早期の脳波が低振幅であっても、脳血液量増加が少なければ脳障害の程度は小さく、治療効果が十分に期待出来ると考えられた。さらに本モデルを用い、エダラボン(フリーラジカル消去剤)の蘇生後早期投与(3mg/kg, 1日2回,3日間)の効果を、負荷後5日で検討した結果、大脳灰白質と海馬の組織障害が軽減される事実が確認され、HIEにおける脳神経障害がそのフリーラジカル消去と抗酸化作用により軽減される可能性が病理組織学的に示された。今後は予後良好群と不良群を精度良く検出し、遅発性脳内エネルギー代謝障害を防御する低体温療法と他の治療(エダラボンや水素ガス吸入)との組み合わせで、より効果的な治療効果が期待できるか検討予定である。今年度は、低酸素虚血性脳症に対して活性酸素スカベンジャー投与での効果を検討しているが、新生仔豚を用いて負荷後5日間の飼育が必要な研究のため、想定していたよりかなり手間と時間がかっている。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、低酸素虚血性脳症に対して低体温療法と活性酸素スカベンジャー投与での効果を検討する予定としている。しかし新生仔豚を用いて負荷後5日間の飼育が必要な研究のため、低体温療法の導入、離脱方法の確立にかなり手間と時間がかかると考えられる。このため水素投与での検討が研究期間内に出来ない可能性があるが、低体温療法や活性酸素スカベンジャー投与での脳循環・代謝の計測は行っているため、活性酸素減少を目的とした治療戦略の一部は解明可能である。
逆流性食道炎の病態解明と胃食道逆流防止の再建手術の確立

逆流性食道炎患者では、食道内圧測定により食道の収縮波高および伝播速度が低下し、食道運動機能が低下していることを平成3年度に報告した。食道運動機能の低下が逆流性食道炎の原因か結果であるかは明らかでないが、食道運動機能の低下は食道クリアランスの低下を招来し、逆流性食道炎の増悪因子となるべく、極めて重要なものと考えられる。以前、われわれは逆流防止手術として360度のNISSEN噴門形成術を施行していたが、gas bloat syudromeの発生が多く、最近では全周ではなく、2/3周のNISSEN噴門形成術を施行している。平成3年度から4年度にかけて逆流性食道炎10例に本術式を施行し、術後の食道炎の改善程度と食道運動機能を検討した。実際には術中に食道内圧を測定し、噴内形成術を付加後食道胃接合部圧(LESP)を30mmHgに設定することにした。術後にはLESPが術中測定時より低下し、LESPは18.9±7.9mmHgで健常人とほぼ周値を示した。その結果、術後にはgas bloat syndromeなどの障害もなく、全例食道炎の改善と自覚症状の消失がみられた。しかし、食道収縮波高は術前30-50mmHg(健常人60-75mmHg)、術後も30-40mmHgで、伝播速度も3-5cm/sec(健常人3-7cm/sec)と術後早期には食道運動機能の改善はみられなかった。今後は、術後長期経過例の食道内圧測定が必要で、逆流防止術後に食道運動機能が改善するかどうかの検討を要する。健常者(n=19)の嚥下による食道内圧を測定し、食道の収縮波高。および伝播速度を測定すると、収縮波高は下部食道括約筋(LES)から上方12cmの食導では、60mmHgで下方に行く程、収縮波高は増加し、LES直上では75mmHgで、その伝幡速度は57cm/秒である。これが逆流性食道炎患者(n=6,SavaryーMillerの内視鏡分類でstageIーIII)では、収縮波高が3050mmHgに低下し、伝播速度も35cm/秒に低下していることが判明した。このことは、逆流性食道炎の症例数はまだ少ないが、逆流性食道炎患者では食道運動機能が低下していることが強く示唆される。また健常人の下部食道括約筋圧(LESP)は19.6±1.4mmHgであったが、逆流性食道炎患者(n=8)のそれは9.0±4.8mmHgと有意に低値であった。われわれは、逆流性食道炎患者に対して、積極的に外科的治療を施行しているが、術後にはLESPは平均18.9±7.9mmHgに上昇し、ほぼ健常者と同値を示した。実際に術後は逆流性食道炎は改善し、手術の有効性が示されたが、特に食道狭窄を呈したSavaryーMillerの分類でstage IVの症例では食道内腔を開大させても術後には軽度の嚥下困難が残存した。この理由は、食道筋層が線維化してしまうと食道内腔を開させても食道運動機能の低下が著しく、もはや不可逆性の状態になっているものと考えられた。したがって、食道狭窄に至る以前に外科的治療を行うのが望ましいが、どこまでの食道運動障害が可逆性であるのか今後の検討が必要である。また、われわれの手術はNissen噴門形成術を行っているが、逆流を防止するには360度の噴門形成術がよいが、gas bloat syndromeの問題もあり、逆流防止効果が良好でかつ術後障害のない術式の確立をめざして、最近では2/3周のNissen噴門形成術を試みている。

今後は、術後長期経過例の食道内圧測定が必要で、逆流防止術後に食道運動機能が改善するかどうかの検討を要する。逆流性食道管患者では、食道内圧測定により食道の収溶波局および伝播速度が低下し、食道運動初機能が低下していることを平成3年度に報告した。食道運動機能の低下が逆流性食道管の原因か結果であるかは明らかでないが、食道運動機能の低下は食道クリアランスの低下を招来し、送流性食道管の増悪因子となるべく、極めて重要なものと考えられる。以前、われわれは逆流防止手術として360度のNISSEN噴門形成術を施行していたが、gas bloat syndromeの発生が多く、最近では全周ではなく、2/3周のNISSEN噴門形成術を施行している。平成3年度から4年度にかけて逆流性食道管10例に本術式を施行し、術後の食道管の改善程度と食道運動機能を検討した。実際には術中に食道内圧を測定し、噴門形成術を付加後食道胃接合部圧(LESP)を30mmHgに設定することにした。術後にはLESPが術中測定時より低下し、LESPは18.9±7.9mmHgで健常人とほぼ同値を示した。その結果、術後にはgas bloat syndromeなどの障害もなく、全例食道管の改善と自覚症状の消失がみられた。しかし、食道収溶波高は術前30-50mmHg(健常人60-75mmHg)、術後も30-40mmHgで、伝播速度も3-5cm/sec(健常人3-7cm/sec)と術後早期には食道運動機能の改善はみられなかった。
超大型浮体式海洋構造物の波浪中における挙動の基礎的理解に関する研究

弾性動揺を波動の伝播として捕らえる計算法を拡張して超大型海洋構造物の波浪中動揺を平面的に伝播する波動として捕らえた場合に得られる境界積分方程式を導き、その性質を調査して超大型海洋構造物の波浪中動揺の基礎的な物理を明らかにした。また、上記積分方程式を実際に解くために数値的技法の調査及び求解の可能性を調査する。これらの結果を踏まえて、WKBJ近似に基づく所謂波向線理論を利用して比較的簡便な計算で超大型海洋構造物の波浪中動揺の弾性挙動を求めることができること、斜め波中に問題になる頂点を通る波向線に沿って振幅が階段状に変化する欠点も、非対称型Parabolic近似により克服できることを理論的に示した。また、角部の挙動および漂流力などの2次の力を求める方程式も導いた。これを波向線理論の計算プログラムに取り入れて改良し、さらに、波下側における反射の影響を取り入れ、他機関において既に行われている実験と比較し数値計算結果がさらに改善されていることを確かめた。また、2m角の水槽でミニスケール弾性模型実験をおこなった。模型はOHPシートを利用して実機の1/2200スケールの実験を行うことに成功した。実験では弾性変形を既存の超音波式変位計で計測することができたので、非常に廉価にかつ手軽に、しかし、高精度に、既存の施設では為し得なかった極短波長(λ/L=0.08)での弾性模型実験が行えた。この実験による計測値と前述のParabolic近似を取り入れた弾性挙動推定プログラムによる計算値との比較は驚くほど良く一致しており、波長が十分短ければ、超大型浮体の弾性挙動はWKBJ近似で表せることが確認された。本研究では、弾性動揺を波動の伝播としてろらえる計算法を拡張して超大型海洋構造物の波浪中動揺を平面的に伝播する波動として捕らえた場合に得られる境界積分方程式を導き、その性質を調査して超大型海洋構造物の波浪中動揺の基礎的な物理を明らかにする。これを基に積分方程式解法の計算プログラム作成すること。また、この手法に基づいて超大型海洋構造物に働く漂流力及びラディエーション応力について理論的検討を行い、所謂2次の力や流れを明らかにすることが目的である。本年度は上記の境界積分方程式を導いて、弾性挙動を波動の伝播として捉える計算法の基礎式を求めた。しかし、その計算法に忠実に計算を行うと正確ではあるが、計算量が大きいことも判明した。そこで、浮体端部等の特殊な部分を除くと概ね良好は近似を示すWKBJ近似に基づく所謂波向線理論を利用して比較的簡便な計算で超大型海洋構造物の波浪中動揺の弾性挙動を求めた。それによる計算値と他の研究で公表されている厳密な計算値との比較により、提案した計算法が比較的良く一致することが分かった。これは、本研究の主目的である弾性挙動の捉え方として、波動として捉えた場合、短波長近似であるWKBJ近似が弾性挙動の基礎的性質を表している事を示している。しかし、短波長近似として最も簡便な波向線理論のみでは、たとえば波向が向い波や横波の時に弾性挙動、特に端部付近の挙動を上手く説明はできない。そこで、それらの場合に適応できる所謂Parabolic Approximationについても検討した。これらの検討結果は来年度以降、数値計算と併せて研究を進展させる予定である。弾性動揺を波動の伝播として捕らえる計算法を拡張して超大型海洋構造物の波浪中動揺を平面的に伝播する波動として捕らえた場合、WKBJ近似に基づく所謂波向線理論を利用して比較的簡便な計算で超大型海洋構造物の波浪中動揺の弾性挙動を求めることができる。

昨年度はこのことを簡単な例題の場合について解析をおこなった。本年度はさらに複雑な形状の場合について数値計算を実行するとともに、波向線理論の一つの欠点である横波や縦波の場合に計算ができないのを対称型のParabolic近似により克服できることを理論的に示した。また、斜め波中に問題になる頂点を通る波向線に沿って振幅が階段状に変化する欠点も、非対称型Parabolic近似により克服できることも理論的に示した。非対称型Parabolic近似については波向線理論の計算プログラムに取り入れ、他機関において既に行われている実験と比較し数値計算結果が非常に良く改善されていることを確かめた。今後はこのプログラムを任意の形状に適用できるよう拡張していく必要がある。(本年度作成のプログラムでは長方形の場合のみに適用できる。)対称型Parabolic近似についてはまだ計算プログラムに反映されていないので、今後取り入れる必要がある。波向線理論の改良とは別に、昨年度検討した2次の力(漂流力及び漂流モーメント)について本年度は数値計算法を検討するとともに、数値計算プログラムを作成した。この数値計算プログラムを用いて数値計算を実行し他機関において既に行われている実験と比較した。その結果、漂流力は実験結果と比較的良く一致することが確かめられた。漂流モーメントについては、今までに計測された例がないため数値計算結果を確かめることはできなかったが、数値計算上は実用上問題になるほど大きくはないことが確認できた。昨年度までで、弾性動揺を波動の伝播として捕らえる計算法を拡張して超大型海洋構造物の波浪中動揺を平面的に伝播する波動として捕らえた場合、WKBJ近似に基づく所謂波向線理論を利用して比較的簡便な計算で超大型海洋構造物の波浪中動揺の弾性挙動を求めることができること、斜め波中に問題になる頂点を通る波向線に沿って振幅が階段状に変化する欠点も、非対称型Parabolic近似により克服できることを理論的に示した。本年度は非対称型Parabolic近似について波向線理論の計算プログラムに取り入れたプログラムを改良し、波下側における反射の影響を取り入れ、他機関において既に行われている実験と比較し数値計算結果がさらに改善されていることを確かめた。また、既存の2m角の水槽にフラップ式の造波装置を取り付けて、周期0.2秒の波が造波できるようにし、小型弾性模型実験をおこなった。模型はOHPシートを利用して実機の弾性を超小型模型で模擬することを試み、実機の1/2200スケールの実験を行うことに成功した。実験では弾性変形を既存の超音波式変位計で計測することができたので、非常に廉価にかつ手軽に、しかし、高精度に、既存の施設では為し得なかった極短波長(λ/L=0.08)での弾性模型実験が行えた。この実験による計測値と前述のParabolic近似を取り入れた弾性挙動推定プログラムによる計算値との比較は驚くほど良く一致しており、波長が十分短ければ、超大型浮体の弾性挙動はWKBJ近似で表せることが確認された。