hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノ材料の力学・熱伝達特性をその場観測する電子顕微鏡内MEMS実験系の構築

(1)熱伝導試験:計算機制御の熱測定系における電源やロックインアンプ,電流計などすべての機器について適正な設定値を決定できた.また, SiO2バルクや,他の測定方法により既に熱伝導率を測定したシリコン薄膜を測定することで,測定系の動作を確認できた.(2)機械試験:マクロマシンに平面コイル状の回路を集積し,その回路に電圧を印加できるように設計した.透過型電子顕微鏡の試料には磁場がかかっており,その磁場内で電流を流すことで梁を動かすアクチュエータを作成した.この電磁アクチュエータによって従来の静電アクチュエータより数十倍の力が出せた.この結果は,学術論文誌であるultramicroscopeに採択された.(3) DLCの実験: DLCの表面同士を押し付け,擦り付けると接触界面で摩耗粉が徐々に形成され,その摩耗粉が僅かに滑ったり,回転している様子をナノスケールで観察できた.接触点の真応力を計算するとGPaオーダーになっており,表面が簡単に壊れる様子を観察できた.ナノスケールの摩擦を理解する上で,接触面の「その場」観察が重要性であることを実証できた.この結果は,学術論文誌であるnanotechnologyに採択された.(4)応用探索:応用分野のさらなる拡大と技術の国際展開を目指し、フランスのリール、パリ、カーンの研究機関を訪れて調査した結果、ポリマーナノファイバーの引っ張り試験や、液体中の化学反応をその場観測する研究に関心が高いことが分かった。研究の最終年度である来年度に向けて順調に進捗している.(1)熱伝導試験について:マイクロマシンにヒーターや熱センサーを集積することで,接合の熱伝導を観察できる実験系を構築した.計算機制御により,大量のデータを能率よく測定することができる.さらに,概知の試料の計測を行うことで,系が想定通り機能していることを確認できた.(2)機械試験について:マイクロマシンをTEMに組み込む独自の実験系を開発し,試料に力を加えながらその変形過程をリアルタイムで観察できる実験系を構築できた.この実験系を用いて,チタン酸ストロンチウム薄膜の破壊試験や,数nmの直径のAgの接点の機械試験に成功した.また, DLCの面同士の接触面をナノスケールで観察でき,これを学術誌論文として発表できた.このように,機械試験に関しては目標とした実験は遂行できた.熱試験については予定通りの実験系を構築できたので,あとはそれを用いてナノスケールの試料を通過する熱伝導を計測するだけである.また応用分野のさらなる拡大と技術の国際展開関しては,先方との検討を進めて共同研究に発展させる予定である。今年度は特に以下の4点に取り組む.(1)ナノギャップ間の熱伝導特性の計測:ヒーターと熱センサー,さらにヒーター・センサー間のギャップを縮小させるためのアクチュエーターを集積したMEMSデバイスを作製した.さらに,新しく構築した計測系で交流電流を流し,変動する抵抗変化をホイーストンブリッジにより検出した.この手法によって, 1mKの温度変化を検出することが可能になった.プローブステーション内部に液体Heを導入するための整備を完了させ,極低温での測定も行う.さらに有限平面間における輻射熱伝搬や、平面と垂直方向だけでなく平面方向に伝搬する表面フォノンポラリトンの寄与も考慮した計算を行い,実験結果と比較することでフォノンをモデル化する.(2)機械試験:ペンシルベニア大学のロバート・カーピック教授と共同で実験結果をモデル化し論文を作成する.ナノ接合にかかる応力を計測すると,マクロスケールの破断応力より50倍程度大きく,破断応力の理論値の60%の値にもなることが分かった.過去のTEM観察の結果と比較し,常温接合が起こっていて接点を破断させるのに大きな応力が必要になったと考えている.このように,実験結果とうまく合う理論モデルを構築がほぼ完成したので,これを論文にする.(3)申請書作成時では, "ナノ"スケールの観察が予定だったが, TEMホルダー設計の工夫によって"原子"スケールの観察が可能になりつつある.ナノスケールの形状変化と力の変化の関係を明らかにするだけでなく,原子の動きと力の変化を観察できるように実験系を改善する.(4)応用探索:昨年度の国際研究調査で有望であった,ポリマーナノファイバーの引っ張り試験や,液体中の化学反応をその場観測する研究について,フランス側と連携して予備的な実験を試みる.DLCの機械試験による摩耗粉の実時間観察:機械試験を行うために独自に開発したMEMSデバイスを用いて,硬質材料として知られるDLC(Diamond Like Carbon)の機械試験を行った.ここでいう機械試験は具体的には, MEMSデバイスに集積した探針先端にDLCを成膜し,その探針同士を擦り付けることによってDLCの接点で何が起こるかをナノスケールで観察したという内容である.観察の結果,擦り付けによってDLC表面に直径十nmほどの摩耗粉がいくつも出現し,その摩耗粉が滑ったり転がったりしていることを直接観察できた.形状変化を透過型電子顕微鏡で観察するだけでなく,摩擦力をリアルタイムで計測することで,力の変化と表面構造の変化の関係も明らかにした.さらに,接触箇所を直接観察できる利点をいかして,接触箇所にかかる真応力も計算した.するとその真応力はGPaオーダーにものぼるっていることが分かった.実験の結果から摩耗粉の出現によって表面が削れてしまっているため,摩擦力が抑えられていればそれだけで表面処理として十分ではないということを実証した.

さらに,表面の状況をリアルタイムで観測でき,応力も測れる本実験系の手法は材料表面で何が起こっているのかを解明するために強力な手法であることを実証した.詳細をWTC2018 Beijingにて口頭発表した.また,数ヶ月後に出版予定の学術論文誌nanotechnologyに内容の詳細が掲載される予定である.(1)ナノギャップ間の熱伝導特性の計測:ヒーターと熱センサー,さらにヒーター・センサー間のギャップを縮小させるためのアクチュエーターを集積したMEMSデバイスを作製した.FIBによりギャップを作製し, TEMの中でアクチュエーターによる制御を行ったところ,最小で20nmまでギャップを縮小できた.これは、従来研究で達成できている最小間隔のさらに半分である.熱伝導特性の計測系の構築も行った.ヒーターとセンサーは、金属電極に電流を流すことで加熱し,抵抗変化により温度変化を算出した.新しい計測系で交流電流を流し,変動する抵抗変化をホイーストンブリッジにより検出した.この手法をとることにより, 1mKの温度変化を検出することが可能になった.また,デバイスの熱伝導モデルのシミュレーションも構築し,熱伝導特性の理解も進めている.このため,全て計画していた通りに開発が進んでいる.(2)新たな実験系の構築:予定では接触箇所の変形をナノレベルで観察する研究計画であった.しかし, TEMの試料ホルダーを新たに開発できたため,今では50pm(ピコメートル)の分解能をもつTEMでの観察が可能になりつつある.この実験系が完成すれば,予定していた「ナノスケールの形状変化と摩擦力の変化との関係を明らかにする」ではなく,「原子の動きと摩擦力の変化との関係を明らかにする」が可能になるため,より微視的な機構が解明できるようになった.このため,計画していたより精度と分解能の高い実験系が構築できつつある.(1)熱伝導試験:計算機制御の熱測定系における電源やロックインアンプ,電流計などすべての機器について適正な設定値を決定できた.また, SiO2バルクや,他の測定方法により既に熱伝導率を測定したシリコン薄膜を測定することで,測定系の動作を確認できた.(2)機械試験:マクロマシンに平面コイル状の回路を集積し,その回路に電圧を印加できるように設計した.透過型電子顕微鏡の試料には磁場がかかっており,その磁場内で電流を流すことで梁を動かすアクチュエータを作成した.この電磁アクチュエータによって従来の静電アクチュエータより数十倍の力が出せた.この結果は,学術論文誌であるultramicroscopeに採択された.(3) DLCの実験: DLCの表面同士を押し付け,擦り付けると接触界面で摩耗粉が徐々に形成され,その摩耗粉が僅かに滑ったり,回転している様子をナノスケールで観察できた.接触点の真応力を計算するとGPaオーダーになっており,表面が簡単に壊れる様子を観察できた.ナノスケールの摩擦を理解する上で,接触面の「その場」観察が重要性であることを実証できた.この結果は,学術論文誌であるnanotechnologyに採択された.
果実の成熟および老化過程におけるポリアミンの機能解析

植物組織の老化抑制に関わるポリアミンの合成経路と、逆の生理作用である植物の老化促進に関わるエチレンの合成経路が、ともにS-アデノシルメチオニオン(SAM)を介して繋がっている。そのため、植物組織が老化するのか、あるいは老化が抑制されるのかという拮抗的なバランスは、基質であるSAMがどちらの経路により多く流入するか、というSAMの競合によるとする考えがある。そこで、成熟・老化にエチレンが関与するリンゴ('王林')果実を1-methylcyclopropene (1-MCP)で処理し、エチレン合成経路を抑制した時のポリアミン合成経路への影響と、逆にmethylglyoxalbis-(guanylhydrazone) (MGBG)で処理し、ポリアミン合成経路を抑制した時のエチレン合成経路への影響について調査した。いずれの抑制剤によっても拮抗的な関係、即ち、1-MCP処理によるポリアミン含有量、特にスペルミジン含有量の上昇と、MGBG処理によるエチレン生成の上昇が認められた。しかし、このような拮抗的な関係は1-MCPやMGBGの処理後、およそ15日目頃までの初期から中期の段階に限られており、貯蔵後半である処理後30日以上の果実では、エチレンとポリアミン合成経路の拮抗的な関系は認められなくなった。これはおそらくは生体内のポリアミン量を一定に維持しようとするホメオスタシスの作用によると推察された。そのため、1-MCPによる果実の貯蔵効果はポリアミンというよりも1-MCPのエチレン生合成を直接抑制する効果のためであると考えられた。植物組織の老化抑制に関わるポリアミンと老化促進に関わるエチレンという逆の生理作用を示す経路がS-アデノシルメチオニン(SAM)を介して繋がっているため、この拮抗性は基質であるSAMの競合によるとする考えがある。そこで、果実への1-methylcyclopropene(1-MCP)処理によりエチレン合成経路を抑制した時に、ポリアミン合成経路に及ぼす影響について調査した。1)果実硬度は対照区では急速に減少したが、1-MCP処理した果実では、硬度の減少は有意に抑制された。この硬度の変化はエチレン生成量と対応し、1-MCPでエチレン生成を抑制した果実で果肉硬度が高かった。さらに、この時のエチレンの生成パターンとエチレン生合成関連酵素遺伝子の発現パターンは概ね一致していた。2)S-adenosylmethionine脱炭酸酵素遺伝子1(MdSAMDC1)の発現パターンは、1-MCP処理した果実と対照区の果実の間で顕著な差異は認められなかった。一方、MdSAMDC2の発現は明らかに対照区の果実での発現レベルと比べて、1-MCP処理した果実で抑えられていた3)処理後4日目の果実でプトレシン含有量が1-MCP処理した果実で有意に高かった以外には、1-MCP処理の有無によるプトレシン含有量に大きな違いは認められなかった。スペルミジン含有量ては1-MCP処理した果実の処理後4日目までは増加し、処理後17日までは対照区の果実に比べて高いレベルを維持していたが、それ以降のスペルミジン含有量は統計的に有意ではないが逆に対照区の果実で高い傾向を示した。スペルミンについては、統計的に有意な差は無かった。以上から、拮抗的な関係は1-MCP処理した初期段階には存在していたが、貯蔵後半にはポリアミンに対するホメオスタシスが作用し、果実間で拮抗的な差異は消失した。植物組織の老化抑制に関わるポリアミンの合成経路と、逆の生理作用である植物の老化促進に関わるエチレンの合成経路が、ともにS-アデノシルメチオニン(SAM)を介して繋がっている。

昨年度は、成熟・老化にエチレンが関与するリンゴ('王林')果実を用い、1-methylcyclopropene(1-MCP)で処理し、エチレン合成経路を抑制した時のポリアミン合成経路への影響を解析した。そこで、今年度は、SAM脱炭酸酵素(SAMDC)の阻害剤であるmethylglyoxal bis-(guanylhydrazone)(MGBG)で'王林'の果実を処理し、ポリアミン合成経路を抑制した時のエチレン合成経路への影響について調査した。MGBG処理により、処理後直ちにエチレン生成の上昇が認められた。このことはMGBGによりポリアミン合成経路を阻害することで、SAMがエチレンの生成により多く利用された可能性を示唆していた。しかし、このような拮抗的な関係はMGBGの処理後約15日目頃までの初期から中期の段階に限られており、貯蔵後半である処理後30日以上の果実では、エチレンとポリアミン合成経路の拮抗的な関係は認められなくなった。これはおそらくは生体内のポリアミン量を一定に維持しようとするホメオスタシスの作用によると推察された。以上より、MGBG処理によるエチレンとポリアミンの合成経路は一過的に拮抗的な関係を示したが、処理後日数が経過するに従い、そのような関係は消失することが明らかとなった。
ICUで人工呼吸器を装着する全ての成人患者に対するCPOT-Jの有用性の検証

集中治療室(以下ICU)入室患者の多くは、様々な痛みを体験する。この痛みは、身体・心理的ストレスとなり、不穏・せん妄などを引き起こす要因となる。このため、痛みのコントロールは重要である。しかし、多くのICU患者は、人工呼吸器を装着しており、発声が困難であることから、意思をえることが難しい。よって医療者の観察で、患者の痛みを的確に把握することが必要である。このような患者のために、日本語版Critical-Care Pain Observation Scale(CPOT-J)が開発されたが、評価できない痛みがあることがわかった。そこで本研究は、CPOT-Jの精度を高めることを目的とする。
皮膚及び筋の質感・機能の主要素抽出と視触覚インタフェースへの応用に関する研究

本研究の実施目的は、i)人間の反射的な身体反応や生理現象とその要因に関する調査を行い、これによる得られる知見から、人間同士のコミュニケーションにおける心理や感情の変化に深く関わるものを選定すること、ii)それによって選定された身体動作を再現する筋アクチュエータ“Musculus-Haptic Display"(MHD)を開発し、MHDに適した素材や制御手法を提案すること、iii)MHDを導入した人型ロボットを実装し、ユーザ参加型のインタラクティブシステムを構築すること、iv)被験者協力による実験、観察を行うことにより、本手法の有用性と有効性を検証することにある。当該年度は、空気圧の制御で動作する筋アクチュエータMHDと流量の制御で動作する人工脂肪の形状・硬度同時制御の実現が主な実施状況となる。これらは従来の人型ロボットの駆動方式に見られる、回転機構や直動機構による身体表現では達成されていない視触覚的変化をロボットの皮膚に表現可能なものとすることを目的として実装された。MHDは粒子を内包した気密素材と伸縮アクチュエータ、調圧機構が設けられた装置によって構成され、コンピュータからの制御信号で形状と硬度を任意に変化させるシステムを実現した。人工脂肪は気密素材と流量制御機構が設けられた装置によって構成され、コンピュータからの制御信号で気密素材内部の液量を任意に制御させるシステムを実装し、脂肪量によって変化する身体の視触覚的変化の再現を行った。筋肉の作用によって生じる緊張、弛緩、痙攣等といった身体反応や生理現象の再現をロボットが実現できる可能性を示すとともに、個々人間で異なる体格差をロボットの姿形に反映させるための制御可能性を示すものであり、すなわちロボットの身体的なキャラクターを任意に変化させることが可能となることを示唆するものである。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究実施計画を以下に記す.i.人の身体において皮膚の形状・硬度等の変化(視触覚的変化)が顕著に表れる部位に関して調査を行う.明らかとなった当該部位に対して視触覚的変化を決定付ける主要な筋を選定する,選定した筋の形状・硬度の時空間的変化特性を詳細に調査することで,筋アクチュエータMusculus Haptic Display (MHD)設計のための研究基盤を得る.ii.人の筋の形状・硬度の変化特性を実験によって明らかにする.得られた結果をもとにMHDのシステムに適した伸縮性,気密性を持つ表面素材と,皮膚の感触の再現に適した内部素材の比較・検証を行う.iii.人工皮膚の製作によってヒトの皮膚の感触の表現を試みる.人工皮膚に関してはシリコンやウレタン等の成形素材の選定と素材の配合率等を検証する,さらに空気圧調整機構を主とした構成とする制御手法を確立した後, MHDを用いた被験者評価実験を行い本提案手法の有効性を探る.本年度は,皮膚の質感・機能を模した視触覚インタフェース開発を行うため,再現する身体部位の選定,筋アクチュエータMHDの試作機の開発並びに形状・硬度の制御手法に関する研究を遂行した.形状と硬度の変化の特徴から実装に適した骨格筋として大殿筋を選定し,殿部を模したロボットの試作機の開発を遂行した,ロボットの設計は人工骨を基礎として人工皮膚に大殿筋型MHD,環境センサ,ヒータ,制御回路が組み込まれた構造を主としており,ユーザからの接触検出を元にインタラクションが行えるソフトウェアの開発を行った.本年度の研究成果を以下にまとめる.a.人の身体において皮膚の形状・硬度等の変化(視触覚的変化)が顕著に表れる部位に対する解剖学的,生理学的知見にまつわる調査b.調圧機構により形状と硬度の変化を再現する筋アクチュエータMHDの設計開発c.大殿筋型筋アクチュエータの試作機の開発とロボットへの実装d.ユーザからの接触検出にもとづいたインタラクションが行えるソフトウェアの実装本研究は、皮膚の質感並びに骨格筋の動作に伴って皮膚上に表れる形状・硬度の変化を、生理学的知見及び解剖学的知見に基づいて再現する筋アクチュエータ(MHD: Musculus-Haptic Display)を開発することによって、人間の特徴に近い見た目と触覚フィードバックが行える視触覚インタフェースへ応用を図るものである。MHDの開発に関しては,人間の皮膚上で視覚と触覚の変化が生じることに着目し、筋肉特有の反射的な状態変化や痙攣等といった特有の生理現象の再現を試みることによって、ヒューマノイドの皮膚表現に係る研究等において、新たな情報提示手法を確立するための基盤を築くことを目的としている。当該年度の主な研究計画は、従来のMHDの形状・硬度制御手法に対し、新たな素材を用いることで現性を向上させるための試作機の開発を行うこと、複数の身体部位を模したヒューマノイドパーツへの実装を行うこととした。従来のMHDは、粒子と調圧機構を設けることによって、実際の筋肉と同様に形状変化、硬度変化を生じさせることが可能であった。当該年度は、アクチュエータ内部にスチロール、ポリスチレン、シリコン、ウレタン、天然ゴム等、複数素材の粒子をそれぞれ用いた際の硬度の計測と動作の検証を行うことにより、従来MHDにおいて被験者が触れた際に不自然さを感じさせる傾向にあったテクスチャ感の問題に対して解消を図った。また、皮膚表現を実現するため、アクチュエータに流体制御機構を用いることによって、従来手法と比較して空間的により広範囲に及ぶ形状の変化と、より低硬度の触覚提示を可能とする装置の試作を行った。以上の手法に基づいて実装したMHDを用い、上半身のヒューマノイドの製作、ユーザ参加型のインタラクティブシステム開発に向けた研究に従事した。

本研究の実施目的は、i)人間の反射的な身体反応や生理現象とその要因に関する調査を行い、これによる得られる知見から、人間同士のコミュニケーションにおける心理や感情の変化に深く関わるものを選定すること、ii)それによって選定された身体動作を再現する筋アクチュエータ“Musculus-Haptic Display"(MHD)を開発し、MHDに適した素材や制御手法を提案すること、iii)MHDを導入した人型ロボットを実装し、ユーザ参加型のインタラクティブシステムを構築すること、iv)被験者協力による実験、観察を行うことにより、本手法の有用性と有効性を検証することにある。当該年度は、空気圧の制御で動作する筋アクチュエータMHDと流量の制御で動作する人工脂肪の形状・硬度同時制御の実現が主な実施状況となる。これらは従来の人型ロボットの駆動方式に見られる、回転機構や直動機構による身体表現では達成されていない視触覚的変化をロボットの皮膚に表現可能なものとすることを目的として実装された。MHDは粒子を内包した気密素材と伸縮アクチュエータ、調圧機構が設けられた装置によって構成され、コンピュータからの制御信号で形状と硬度を任意に変化させるシステムを実現した。人工脂肪は気密素材と流量制御機構が設けられた装置によって構成され、コンピュータからの制御信号で気密素材内部の液量を任意に制御させるシステムを実装し、脂肪量によって変化する身体の視触覚的変化の再現を行った。筋肉の作用によって生じる緊張、弛緩、痙攣等といった身体反応や生理現象の再現をロボットが実現できる可能性を示すとともに、個々人間で異なる体格差をロボットの姿形に反映させるための制御可能性を示すものであり、すなわちロボットの身体的なキャラクターを任意に変化させることが可能となることを示唆するものである。当初研究計画と照らし合わせると、プロトタイプ製作に多くの時間が割かれており、提案手法の評価に関するデータ収集が充分でないと考えられるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、従来のプロトタイプ製作を通して得られた知見を基に、引き続きMHDの改良とヒューマノイドの実装を進めてゆく。ヒューマノイドの新たな身体表現を実現を目的とし、従来手法と比較してより空間的に広範囲に及ぶ形状の変化、触覚提示を可能とする筋アクチュエータ開発のため、固体、流体をはじめMHDに採用が可能な部材の検証を行ってゆく。また、生理学的知見の調査を継続することにより、人間の心理的な行動パタンに対する理解をより深め、本システムに反映させるとともに、本ヒューマノイドを用いたインタラクティブシステムを構築し、評価実験並びに対外発表や実演展示を通じて有効性と有用性を検証する。初年度の研究計画に照らし合わせると,おおむねそれに準じた研究の進展があったと考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。
Si-APDピクセルX線検出器の高性能化による放射光ナノ秒連続測定

(1)H29に製作した128チャンネル・厚さ30μmのSi-APDリニアアレイ(ピクセルサイズ:100x200,および100x400μm)を最短0.5nsごとに最長1μsの連続計数ができるマルチチャンネル・スケーラ(MCS)システムボードを製作して、各ピクセルからの高速信号を処理し時間スペクトルを測定することに成功した。また電荷感応型前置増幅器を使って測定するための回路基板を用意してピクセルごとのX線検出効率や波高分布も測定した。その結果として14.4keV(Fe-57原子核の第1励起準位)のX線に対して検出効率6.5%が得られた。これは設計値30μmに近い25μmの空乏層厚さに相当し、時間分解能(FWHM)も空乏層厚さの増加の影響はなく0.50.6nsが得られた。6keVまでの高速パルス信号を計数できるように、既存の128ch-MCSシステムボードで課題だったノイズレベルを低下させることもできたと考えるが、定量的な評価を行うためのソフトウェア改良は次年度の課題である。(2)(1)のMCSシステムおよび既存のMCSボードも使ってナノ秒領域での時間スペクトル測定への応用・ナノ秒時間分解イメージングを推進できた。Fe-57原子核を含むFeBO3結晶の原子核ブラッグ反射の空間イメージングと同時に核放射線が減衰する様子を記録することに成功した。内部転換電子線の検出を含む放射光原子核共鳴散乱への応用や大型X線干渉計による高感度イメージング法と組み合わせた物質のサブナノ秒密度変化を可視化する測定を試みることも行った。(3)超高速ASICアンプの試作を行った。(4)高エネルギーX線検出のため重元素添加プラスチック・シンチレータ(PLS)開発ではビスマス添加PLSのテスト測定を行うことができた。新しくマルチチャンネル・スケーラ(MCS)システムボードを製作して時間分解能を損なわずに検出効率を3倍に向上させることに成功したこと、低ノイズ化により10keV以下の放射線検出が可能になったことは、Si-APDリニアアレイ検出器の高性能化という本研究課題の目標に沿った成果である。さらに既存のSi-APDリニアアレイ検出器と合わせてナノ秒時間分解能によるX線時間分解イメージング測定が実現できつつある。これも本研究課題に沿った成果である。さらなる高性能化のためのASICアンプの製作は試作ができた段階であるが前進させることができた。高性能化を進めたSi-APDリニアアレイ検出器システムを使ってX線時間分解イメージングへの応用を一層進める。放射光核共鳴散乱実験および大型X線干渉計による高感度イメージング法と組み合わせた測定での成果をめざす。超高速ASICアンプは今後、評価を行いシステム改良および高エネルギーX線領域用Si-APDシンチレーション検出器にも応用できるようにする。Si-APDシンチレーション検出器はビスマス添加PLSを改良しながら70keV以上の高エネルギー領域での測定を進める。

1)高空間分解能・高検出効率のSi-APDリニアアレイを製作空乏層厚さを10μmに変えて30μmの設計とし、ピクセルサイズH100×V200μm及びH100xV400μm(ピクセルギャップ:45μm)、ピクセル数:128(H方向:18.6 mm)のSi-APDリニアアレイ素子を製作した。製作は浜松ホトニクスに依頼した。14.4keVで検出効率7%、時間分解能は素子固有の時間幅で0.3nsとなることが期待される。ビーム軸に対して12度まで傾斜させれば空間分解能30μm、検出効率は厚さ150μmのシリコンに相当する、14.4keVで>30%となる予定である。APDピクセルの幅を当初の目標の50μmでなく100μmとしたのはピクセル間ギャップを実績50μmから大幅に狭めることが困難と判明したためで、これまでより10%狭めることにとどめた。そのためギャップに対してピクセル幅は十分大きく保たれている。APDとしての性能はレーザーによる出力電流の測定などから目標のゲインなどを満たしていることが確認されている。2)比例モードSi-APDを使うシンチレーション検出器の開発S/N比の大きな高速パルスを得るための超高速アンプASICの試作をめざしたが、設計が遅れ断念した。その試作に必要な予算は次年度へ繰越を行った。一方、重元素添加プラスチック・シンチレータ(PLS)による高エネルギーX線領域の検出については、酸化ハフニウムナノ粒子を10wt%含むPLSの製作が進みAPDを受光素子とする冷却型検出器による57.61keV(I-127原子核の第1励起準位と同じエネルギー)X線ビームテストを進めた。その結果、Si-APDをー33°Cまで冷却したとき、検出効率5.8%、時間分解能0.34ns(FWHM)を得た。第1の目標である128ピクセルのSi-APDリニアアレイの製作を進めることができている。ピクセル仕様は当初のものから変更(横幅を開発済みのものと同じに留めたこと)があったがレーザー光による試験結果では予定通りのAPDとしての性能が得られている。また、Si-APDシンチレーション検出器のための超高速ASICアンプの開発は遅れているものの、重元素添加シンチレータで進展があり新しく酸化ハフニウム添加PLSの製作が進み、APDシンチレーション検出器としてのテストを実施、その結果を国際会議で発表している。AMCによる超高速波形デジタイザーボード・ソフトウェアの改良は予算の制約から見送った。高性能化を進めたSi-APDリニアアレイ検出器システムを使ってX線時間分解イメージングへの応用を一層進める。放射光核共鳴散乱実験および大型X線干渉計による高感度イメージング法と組み合わせた測定での成果をめざす。超高速ASICアンプは今後、評価を行いシステム改良および高エネルギーX線領域用Si-APDシンチレーション検出器にも応用できるようにする。Si-APDシンチレーション検出器はビスマス添加PLSを改良しながら70keV以上の高エネルギー領域での測定を進める。当初の予定通り、次年度以後、放射光X線ビームを用いたリニアアレイX線検出器としての性能を評価する。検出効率、波高分布、時間分解能の測定を直入射およびビーム軸に傾けた状態で入射する配置にて実施する。また、並行して核共鳴散乱や高感度イメージング法への応用を進める。
スクール・カウンセラーと教育相談担当現職教員への効果的なカウセリング訓練方法

本研究は、平成14年度からの継続であるが、平成14年度にはスクールカウンセラーの訓練では先進国である北米のスクールカウンセラー養成課程での訓練方法を調査し、平成15年度には実際に日本でスクールカウンセラーが派遣されている中学校の教員・保護者・生徒を対象にアンケート調査を行い、スクールカウンセラーに求めることを明らかにし、また、実際にスクールカウンセラーとして派遣されている者に対しては、学校現場で直面している問題点・困難点などについてアンケートや面接で明らかにしてきた。平成16年度には、これらの結果をふまえ、北米のスクールカウンセラーの訓練方法に基づいて、臨床心理士を目指す大学院生のカウンセリングの資質の向上を目指した実習内容を検討し、その効果を検証した。また、実習には、教育相談担当の現職教員もその対象として含んだ。具体的には、(1)教育相談担当の教員による「ストレスマネージメント学習プログラム」の実践(カウンセリング学会)、(2)養護教諭による保健室登校児童生徒への遊戯療法的かかわりの効果についての実践(中四国心理学会)、(3)教育相談担当の教員による児童理解のためのアンケート調査(カウンセリング学会、鳴門教育大学学校教育実践センター紀要,第19号)、(4)教育相談担当と生徒指導担当の教員の問題行動に対する意識の面接調査、(5)臨床心理士を目指す大学院生の資質(共感性・母性父性について)についての研究(中四国心理学会)、大学院生のカウンセリング実習による能力向上の効果についての研究(鳴門教育大学研究紀要,第20巻)などを行った。本年度のこれらの結果から、スクールカウンセラーを目指す大学院生は不登校のケースを担当したり、スクールカウンセラーの補助として学校現場に入ったり、個人的なスーパーバイズを受けたりすることが効果的であることが明らかとなった。しかし、現在の訓練方法では、カウンセラーとしての充分な自己効力感を大学院修士課程の2年間で持つことは難しく、さらに効果的な訓練方法を検討することが課題となった。臨床心理士を目指す者は、修了後に、医療、教育、矯正等、様々な分野の職に就くことが多く、スクールカウンセラー志望の者のみに焦点を当てた訓練を大学院修了後、スクールカウンセラーとして派遣される前に行う必要がある。また、教育相談担当の現職教員は、反社会的な問題行動(非行など)を持つ生徒に対してはある程度自信を持った関わりをしているのに対して、非社会的な問題行動(不登校など)を持つ生徒に対しては、どのような関わり行ったらいいのかよくわからず、自信もなく、効力感もあまり持っていないことが明らかとなった。現職教員の求める具体的な対応方法についての研修のあり方などについても今後の課題として明確になった。これらの点については今後も研究をしていく予定である。本研究は、平成12年度・13年度の同研究者による奨励研究の継続研究である。平成13年度にスクールカウンセラーのカウンセリング訓練に関して先進国である北米での研究調査と研究発表を行い、本年度は、その内容を文献にまとめた。また、北米で広く用いられている3つのスクールカウンセリング理論(包括的理論、総合的理論、発達的理論)の日本への紹介を行い、それに基づいた訓練方法の日本語への変換や応用を平成15年度・16年度に実施できるよう準備を行った。さらに、北米で現在注目されている生徒対象の様々な問題予防プログラム(Peer-Helping Program)を日本の中学校でスクールカウンセラーが中心となって実践することが可能であるか検討中である。もう一つの研究実績としては、2つの県でスクールカウンセラーとして中学校に派遣されている臨床心理士へのインタビューを行った。インタビュー内容としては、スクールカウンセラーとして実践を行う場合に、専門の相談機関で臨床心理面接を行う場合と違いがあるかどうかであった。その結果、スクールカウンセラーにとって、相談者の問題を査定する能力や反社会的問題へ対応する能力、他の職種との連携能力が特に必要であり、現在のところその訓練が不足していることが明らかとなった。平成15年度・16年度にはこれらの能力を効果的に訓練する方法について探っていく予定である。本研究は、平成14年度からの継続であるが、平成14年度に明らかとなった北米のスクールカウンセラー養成課程での訓練方法をもとに、日本でのその応用可能性について今年度は主に研究を行った。まず、学校現場での教育相談の機能を明らかにし、教育相談の分野で可能であることを実践した。例えば、教育相談担当の教員による特別活動内での「ピア・サポート・プログラム」の実践や、体育科の中での「体ほぐしの運動」の実践や、授業全体での教育相談的なかかわりをするティーム・ティーチングの実践などを行った。そして、これらの実践の効果が実証し、それをもとに2年間の大学院での訓練の過程で、現職教員の意識・態度がどの程度、教育相談的、あるいは、カウンセリング・マインドを持てるようになるかについてもアンケートにより調査を行った。その結果、教育相談や臨床心理学に関する講義や演習を受けることにより、かなりの意識・態度の変容が見られることが明らかとなった。これは、教師とカウンセラーのアイデンティティの統合によっても示された。これは、性別・校種・教職経験年数などに関係なく明らかであった。さらに、実際に心理・教育相談室でカウンセラーとして不登校や不適応の児童・生徒あるいは、その保護者の相談事例を個別に担当することによって、その意識・態度の変容は、大学院修了後も維持されることが明らかとなった(投稿中)。つまり、実際の事例を担当し、個人スーパービジョンを受け、事例検討会で発表し、そのケースをまとめ考察することにより、講義や演習で学んだ理論が自らのものとなり、学校現場に復帰した後も、カウンセラーとして教育相談を担当することが可能になっているということである。

今年度のこの結果をふまえ、来年度は、現在の大学院教育の中で、より効果的な、また他の大学院にも一般化が可能なシステマティックな訓練方法を明確にしていく予定であり、その効果を検証したい。また、2年間という大学院だけでなく、短期間の研修でもその訓練が可能かどうかにもついても検討していく予定である。本研究は、平成14年度からの継続であるが、平成14年度にはスクールカウンセラーの訓練では先進国である北米のスクールカウンセラー養成課程での訓練方法を調査し、平成15年度には実際に日本でスクールカウンセラーが派遣されている中学校の教員・保護者・生徒を対象にアンケート調査を行い、スクールカウンセラーに求めることを明らかにし、また、実際にスクールカウンセラーとして派遣されている者に対しては、学校現場で直面している問題点・困難点などについてアンケートや面接で明らかにしてきた。平成16年度には、これらの結果をふまえ、北米のスクールカウンセラーの訓練方法に基づいて、臨床心理士を目指す大学院生のカウンセリングの資質の向上を目指した実習内容を検討し、その効果を検証した。また、実習には、教育相談担当の現職教員もその対象として含んだ。具体的には、(1)教育相談担当の教員による「ストレスマネージメント学習プログラム」の実践(カウンセリング学会)、(2)養護教諭による保健室登校児童生徒への遊戯療法的かかわりの効果についての実践(中四国心理学会)、(3)教育相談担当の教員による児童理解のためのアンケート調査(カウンセリング学会、鳴門教育大学学校教育実践センター紀要,第19号)、(4)教育相談担当と生徒指導担当の教員の問題行動に対する意識の面接調査、(5)臨床心理士を目指す大学院生の資質(共感性・母性父性について)についての研究(中四国心理学会)、大学院生のカウンセリング実習による能力向上の効果についての研究(鳴門教育大学研究紀要,第20巻)などを行った。本年度のこれらの結果から、スクールカウンセラーを目指す大学院生は不登校のケースを担当したり、スクールカウンセラーの補助として学校現場に入ったり、個人的なスーパーバイズを受けたりすることが効果的であることが明らかとなった。しかし、現在の訓練方法では、カウンセラーとしての充分な自己効力感を大学院修士課程の2年間で持つことは難しく、さらに効果的な訓練方法を検討することが課題となった。臨床心理士を目指す者は、修了後に、医療、教育、矯正等、様々な分野の職に就くことが多く、スクールカウンセラー志望の者のみに焦点を当てた訓練を大学院修了後、スクールカウンセラーとして派遣される前に行う必要がある。また、教育相談担当の現職教員は、反社会的な問題行動(非行など)を持つ生徒に対してはある程度自信を持った関わりをしているのに対して、非社会的な問題行動(不登校など)を持つ生徒に対しては、どのような関わり行ったらいいのかよくわからず、自信もなく、効力感もあまり持っていないことが明らかとなった。現職教員の求める具体的な対応方法についての研修のあり方などについても今後の課題として明確になった。
モンゴルにおける日本の政府開発援助(ODA)の社会経済効果に関する研究

研究分担者であるジャミヤン,ガンバトは平成15年度においてモンゴルに対する日本の政府開発援助(ODA)の供与状況及びその受入体制を把握するために日本及びモンゴル両国の政府関係者や開発事業担当者らに聞き取り調査などを行うため日本国内では2度に渡る東京出張と1度に渡る外国出張をした。外国出張については、平成15年10月12日から平成15年10月24日までに計13日間にわたって現地調査を行った。出張の内容はモンゴル政府関係機関を訪問し、担当者の方々にモンゴル社会経済において日本のODAの果たしていた役割とODAに関連する課題、モンゴル政府の日本のODAに関する今後の展望についての聞き取り調査であった。そして日本のODAが特定の地域開発に与えている社会経済効果を究明するためにウラーンバートル市のバガヌール区役所とバガヌール炭鉱を訪問し、関係の方々にインタビューし、モンゴル側の基礎資料を収集した。国内出張については、2度に渡る計10日間でモンゴルに対する日本のODAに関する政策展開及びODA事業評価について日本側の政府関係者に面接調査を行い、研究に関する公式な資料を入手した。また、国際協力銀行を訪問し、事業評価業務担当の方々に対モンゴル円借款プロジェクトに関する事業評価について面接調査を行った。さらに、モンゴルに対する開発事業を実施した日商岩井や鴻池組、伊藤忠商事、三井物産をそれぞれ訪問し、担当の方々にインタビューを行い、実態を把握した。このように、日本及びモンゴル両国で行われた基礎調査は本研究の課題を究明するための必要不可欠の作業であって、調査の結果は大変有益的なものとなった。すなわち、本研究調査によって得られた新たな知見を次のようにまとめることができる。それらは、1)モンゴルに対して供与されていた日本のODAは同国の社会経済のにおいて重要な役割を果たしたこと、2)日本のODAはモンゴルが外国から受け入れている援助の大半を占めているにもかかわらず、ODAがもたらした社会経済効果についての事業評価報告書や学術論文はまだ存在していないこと、3)モンゴルにおける外国援助の運営制度が十分整備されていないために同国が債務返済不能に直面する恐れが発生しつつあること、4)日本のODAはモンゴルの社会経済インフラ整備を中心的に行われているが、国民経済の基幹産業の一つである牧畜業の開発と発展にまだ十分投入されていない、である。なお、研究成果中間報告書としては拙稿「モンゴルにおける地域格差に関する一考察」が『比較経済体制学会年報』誌第41巻第2号に掲載される予定である。
雑音・残響を伴う英語聴取訓練教材の高性能化と汎用性

2018年度は、2017年度に引き続き、1)雑音環境下における英語子音聴取訓練の本実験の実施、2)雑音環境下における文章知覚実験の本実験の実施、および3)1)と2)で得られたデータの予備的解析を主に行った。研究成果の一部は、国際会議International Conference on Bilingualism and Languages in Contactにおいて発表を行い、音声研究者のみならず第一言語習得、第二言語習得、教育法、データ解析などを専門とする研究者と議論を行った。また、査読付き論文を含む国際会議International Congress of Phonetic Sciences(2018年度中にアクセプト済み)において2019年8月に発表を予定している他、学術論文1件を執筆中である。2018年度に行った一つ目の実験「雑音環境下における英語子音聴取訓練」においては、開発した子音識別訓練プログラムを用いて、雑音のない静かな聴取環境下、および様々な信号対雑音比を用いた聴取環境下で学習効果の有無を調査した。その結果、信号対雑音比、習熟度(英語資格試験、海外在住経験などの学習歴)、子音の種類、訓練環境などによって、学習の効果が異なることが分かった。また、二つ目の実験「雑音環境下における文章知覚」においては、予備実験の結果をふまえて、日本人英語学習者を対象とした知覚実験に適切なマテリアルとなる文章および単語の選定に時間をかけ、実験の妥当性を高めた。結果は、現在解析中である。2018年度に行った実験は、学内の実験室でデータ収集を行う他に、実験参加者がそれぞれの自宅に訓練プログラムがインストールされたノートパソコンを持ち帰って訓練を行うことが必要であった。そのような方法でデータ収集を行う中、実験参加者と実験実施者の予定が合わないなどの予期せぬ事態が多々発生し、データ収集に当初よりかなり長い時間がかかった。したがって、実験実施の進捗状況としてはやや遅れている状況であったが、データ解析と論文執筆を進めることに時間をあてるなどの対処を行った結果、全体的にはおおむね順調に進展しているといえる。2019年度は、2018年度に収集した1)雑音環境下における英語子音聴取訓練の本実験、および2)雑音環境下における文章知覚実験のデータをさらに細かく解析し、研究成果として論文にまとめ、さらに残響環境下における英語子音聴取訓練の効果について検証する。学習者の訓練効果は、学習歴、聴取環境、信号対雑音比、刺激音、モチベーションなどによって結果に変動が生じるため、データ解析には十分な時間を割いて考察を行いたい。研究成果発表としては、すでに1件、2019年8月に国際会議(査読付き論文あり)にて発表を行う予定である。また、2019年度は2018年より執筆を始めた論文を査読付き学術誌に投稿予定である。2017年度は、1)雑音環境下における英語子音聴取訓練の予備実験の実施、2)1)の本実験の開始、および3)雑音環境下における文章知覚実験の実施、の3点を主に行い、学術論文1本、国際会議1件、招待講演2件で成果を報告した。1)および2)では、雑音環境下で子音の識別訓練を行うグループと、雑音のない静かな聴取環境下で子音の識別訓練を行うグループにおける識別の上昇率を比較した。複数の刺激音で訓練実験を行った結果、識別テストと同じ刺激音を訓練で用いた場合、雑音環境下での識別率は大きく上昇することが確認されたが、別の刺激を用いて訓練を行った場合はそれほどの上昇率が見られなかった。1)および2)の実験は、英語の子音をターゲットとしたが、3)では文章内の単語(有意味語)をターゲットとして、学習者における聴取環境と文脈利用の関係性を調査した。その結果、聴取環境が静かである方が雑音環境よりも正答率が高いことが明らかになったが、静かな聴取環境であっても、文脈からターゲットの単語が予測できないような文章の場合、正答率が有意に低下することが分かった。また、文脈が利用できる単語においては、学習者のTOEICのスコアと正答率に相関が確認された。さらに、海外在住経験を持つ学習者は経験のない学習者と比べて、文脈が利用できない単語においても正答率がより高いことが確認された。この結果から、習熟度が高い学習者以外において、文脈を利用した聴取は困難であることが示唆された。刺激音によって結果が異なる、という予期していなかった事態が起きたため、雑音環境下における英語子音聴取訓練の本実験は継続中であり、当初の予定より若干遅れているが、そのかわりに、2018年度に行う予定であった文章内の単語知覚実験の一部を前倒しで行った。したがって、年度をまたいで平均すると、おおむね順調に進展していると言える。2018年度に行った一つ目の実験

「雑音環境下における英語子音聴取訓練」においては、開発した子音識別訓練プログラムを用いて、雑音のない静かな聴取環境下、および様々な信号対雑音比を用いた聴取環境下で学習効果の有無を調査した。その結果、信号対雑音比、習熟度(英語資格試験、海外在住経験などの学習歴)、子音の種類、訓練環境などによって、学習の効果が異なることが分かった。また、二つ目の実験「雑音環境下における文章知覚」においては、予備実験の結果をふまえて、日本人英語学習者を対象とした知覚実験に適切なマテリアルとなる文章および単語の選定に時間をかけ、実験の妥当性を高めた。結果は、現在解析中である。2018年度に行った実験は、学内の実験室でデータ収集を行う他に、実験参加者がそれぞれの自宅に訓練プログラムがインストールされたノートパソコンを持ち帰って訓練を行うことが必要であった。そのような方法でデータ収集を行う中、実験参加者と実験実施者の予定が合わないなどの予期せぬ事態が多々発生し、データ収集に当初よりかなり長い時間がかかった。したがって、実験実施の進捗状況としてはやや遅れている状況であったが、データ解析と論文執筆を進めることに時間をあてるなどの対処を行った結果、全体的にはおおむね順調に進展しているといえる。2018年度は、雑音環境下における英語子音聴取訓練の本実験を終わらせ、また、英語子音の聴取訓練の学習効果が文章内の単語聴取に汎用されるか検証する。文章内における単語聴取実験については、すでに2017年に実験の一部を開始している。また、別の聴取環境下でも子音聴取訓練を行う予定であるが、先行研究が少ないため、2017年度から行っている雑音環境下における聴取訓練と同等の学習効果が得られるかは未知である。また、学習者の訓練効果は、学習歴、刺激音、聴取条件などによって結果が異なるため、汎用化が難しいが、これまでに行ってきた研究結果と比較することで、幅広い視点からの考察を行いたい。2018年度は、まず前半で訓練実験で使用する刺激音を作成し、パイロット実験として予備実験を行い、後半で本実験を開始する予定である。すべてのデータにおいて、TOEICのスコアや海外在住経験などを基準とした習熟度別の分析も行い、習熟度ごとの適切な教材開発に向けて研究を進めていく。2019年度は、2018年度に収集した1)雑音環境下における英語子音聴取訓練の本実験、および2)雑音環境下における文章知覚実験のデータをさらに細かく解析し、研究成果として論文にまとめ、さらに残響環境下における英語子音聴取訓練の効果について検証する。学習者の訓練効果は、学習歴、聴取環境、信号対雑音比、刺激音、モチベーションなどによって結果に変動が生じるため、データ解析には十分な時間を割いて考察を行いたい。研究成果発表としては、すでに1件、2019年8月に国際会議(査読付き論文あり)にて発表を行う予定である。また、2019年度は2018年より執筆を始めた論文を査読付き学術誌に投稿予定である。2017年度は予定より436,584円少ない予算で研究活動を行った。主な理由は、以下のとおりである。1)物品費:当初、購入を予定していた実験用ノートパソコンが販売終了製品となったため、急遽異なるモデルのノートパソコンを購入した。
計算科学によるジアリールエテンの解析

理論計算が最大限に効果を発揮すれば実測では得難がたい展開が可能である。本研究は理論およびシミュレーション計算科学を活用し、実験との融合によってもたらされる知見を獲得し、過去、全く予想されなかったジアリールエテンの極限性能の発見につながる解析結果を提供することを目的として、フォトクロミック化合物の用途開発を目的として開始した。メモリー素子など既に試された用途でなく、隠れた特性を引き出すのは基礎研究であり計算科学である。最も大きな成果は、三重項を経てフォトクロミック反応が起こるという仮説を計算によって得られたポテンシャル面が検証したことである。系間交差を可能にする要因として、これまでに知られていた重原子でなく、蛍光色素にリンクしたベンゼン環の回転によってスピン自由度の交換が可能であることが示唆された。さらに穐田教授(同領域内の実験研究者)らが合成したFe, Ru錯体についても、三重項が関与して反応が進行していることを、おなじく非経験的分子軌道計算によって裏付けつつある。スピン-軌道相互作用、ポテンシャル面の詳細など、さらに幾つかの点の詰めが終ればこの結果から、磁性に深く関与した応用用途を提案できるであろう。現在執筆中である。次に来る成果は、宮坂らが観測している量子ビートQBの解析である。励起状態の半古典ダイナミクス計算によって、確かにS1励起状態がビートを与えるように振動していることが計算から明らかになった。置換基依存性、開閉反応の量子収率との関係を考察して執筆開始予定である。最後に、松下教授(同じく同僚域)のPt系が示すフォトクロミック反応のメカニズムについても解析を始めた。この課題はこの領域ならではの難問である。おそらく、これまでの既存のパターンの反応機構とは全く違うメカニズムが予想される。現在執筆中である。
宇宙線エマルションチェンバーのノンバイアス・大統計解析手法の開発

宇宙線エマルションチェンバーのノンバイアス・大統計解析のための技術開発を進めた。過去に行われた気球チェンバー(RUNJOB、JACEEなど)を自動読み取り装置で読み取り、飛跡のデジタルデータ化を行うためのグリセリン膨潤処理を確立した。更に、最新の読み取り装置HTSを用いて飛跡読み取りからデータ解析までの一連の流れ確立し、陽子とそれ以上の重粒子の識別が可能である事を示した。また、過去に行われた宇宙線チェンバーのみならず、最新の原子核乳剤を用いた地上宇宙線測定におけるミューオンフラックスの測定へと適用した。宇宙線エマルションチェンバーのノンバイアス・大統計解析を行うための基礎技術の開発を進めた。高速読み取り装置S-UTSを用いて原子核乾板から読み出した3次元デジタル飛跡情報を異なるプレート間に渡り全面的に3次元接続、及びその解析を行うためのツールの整備を行った。原子核乳剤は、現像後乾燥を経て乳剤層が歪むため、その歪み量を読み出した3次元飛跡情報を用いて導出、補正を行った上で飛跡の接続を行う必要がある。しかし、原子核乾板上には原子核乾板製造時、及びその取り扱い時に付いた傷などが存在するため、その領域については正しい飛跡が読み出されず、補正情報導出の障害となる。この障害部分を認識し、周辺の正常領域から補完した値を用いる事で正しい補正値を用いた解析を全面積にわたり行う事を可能にした。また、バックグラウンドとの識別能力を向上させるために、3次元飛跡情報から得られる飛跡間の角度差と銀粒子密度の関係を用いてシグナルノイズ比の向上を行い、歪み補正量の導出、及びその後の接続処理へ反映する事で、解析する際のバックグラウンドを大幅に低減させた。更に、より広い角度範囲の解析を可能とするため、飛跡読み取り装置の大角度認識へ向けた基礎研究として、原子核乾板本体の膨潤(乳剤層を実際に荷電粒子が通過した時点よりも厚くする)及び、それに合わせた飛跡認識パラメータの最適化を進めた。これにより、認識可能な角度範囲を粒子線種によっては立体角で約10倍にする事が可能となった。昨年度に引き続き、宇宙線エマルションチェンバーのノンバイアス・大統計解析を行うための技術開発を進めた。昨年度開発した解析処理を過去に行われた気球実験のエマルションチェンバー(JACEE、RUNJOBなど)へ適用するため、RUNJOBの原子核乾板の再読み取り試験を開始した。読み取りは、現在開発中の最新の原子核乾板読み取り装置HTS(Hyper Track Selector)を試験的に導入する事にした。原子核乾板の乳剤層を読み取り装置HTSの被写界深度に適した厚さへと調整するために、RUNJOBの原子核乾板を一定時間水に浸けて膨潤させてからグリセリン水溶液に浸ける事で乾燥後の膜厚を膨潤する処理の条件出しを実施し、手法を確立した。また、HTSによる原子核乾板の読み取り条件の試行を行い、読み出した飛跡情報の分析により、陽子成分とHe以上の重粒子成分との分離に目処を付けた。このデータ解析により、原子核乾板に垂直に入射している高い電離損失(高い銀粒子密度)の飛跡については、認識効率が低い事が明らかとなった。過去に行われた気球チェンバー(RUNJOB、JACEEなど)へ適用するため、昨年度確立したグリセリン膨潤処理を進めた。最新の読み取り装置HTSによる飛跡読み取りによる乳剤層中のデータ解析により、乳剤層のオリジナルの厚さと膨潤後の厚さの比較からオリジナルの厚さ(塗布時の厚さむら)と膨潤率との間に相関がある事を明らかにした。このことから、フィルムの位置により乳剤層の伸び率が異なる事が明らかとなった。このような事から、フィルム内の位置によりデータのばらつきが生じるため、その対策として乳剤層の厚さに合わせて読み取る厚さを変化させるなどの対策を行った。また、最新の原子核乳剤を用いて地上での宇宙線測定を行い、過去の気球チェンバーのフィルムと同様に塗布時の厚さむらと伸び率に相関が見られたが、それらに対しても同様の処理を行った。この宇宙線観測では、ミューオンフラックスの測定を行った。これらの再解析フィルム、及び最新の原子核乾板を製造して行った実験を通して、原子核乾板処理の技術開発と共に得られたデータの解析手法の開発を行い、現在進めている解析に適用している。過去に行われた宇宙線実験RUNJOBのエマルションチェンバーを用いた解析技術の開発を実施した。現在開発中の最新の原子核乾板読み取り装置HTS(Hyper Track Selector)を試験的に用いることで、原子核乾板のグリセリン膨潤による膜厚調整、読み取り、データ解析までの一連の流れ確立した。その結果、HTSの読み取りデータによる粒子識別の問題点を明らかにした。宇宙線物理原子核乾板に垂直に入射している高い電離損失(高い銀粒子密度)の飛跡に対する認識効率の向上を行う。