hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋性アナモックス細菌の集積化と高濃度塩成分含有水からの窒素除去技術への応用

2種の細菌が検出され,共存細菌ではNitrosomonasやThioprofundumが検出された。塩分濃度については,05%の範囲で変動させて窒素転換能への影響を調べたが顕著な変化は認められず,MAAOBは低塩分濃度下でも良好な窒素転換能を有する可能性が示唆された。MAAOBによる窒素転換能の向上を目指し,反応槽への基質流入方法を検討した。具体的には,反応槽内での撹拌を行わず拡散のみにて基質を与える場合と,撹拌により窒素濃度の速やかな希釈と均一化を図る場合を比較した。その結果,培養槽内液を撹拌することにより短時間で良好な窒素転換能が得られ,窒素負荷を比較的容易,迅速に上昇させ得ることが分かった。「意義と重要性」MAAOBの培養事例は世界的に少なく,窒素転換能への外的環境因子の影響に関する知見も乏しい。本研究ではMAAOB培養系への温度や塩分濃度の影響を明らかにしており,高い学術的意義を有する。また,MAAOBは高い塩分濃度のみならず,低濃度の塩分環境下においても生育でき,かつ良好な窒素転換能を有することが明らかとなり,実用技術への展開に向け重要な知見が得られた。
温室効果気体と気候変動研究

本研究においては、ドームふし氷床コアから空気を抽出し分析することによって、主要な温室効果気体である二酸化炭素やメタン、一酸化二窒素の過去34万年に及ぶ変動の実態を明らかにし、さらに各気体成分の変動と気候変動との関係を明らかにした。それによれば、二酸化炭素濃度やメタン濃度は、暖候期には高く、寒候期には低くなっており、気温変化に極めて良く対応して変化したことが明らかになった。特に、メタン濃度は氷期・間氷期といった大規模な気候変動や、氷期中の比較的大きな気温変動に対応して変化しているばかりではなく、間氷期においてもヤンガ-ドライアス期やわずかな気候の寒冷化にも敏感に対応して変化していた。このことから、二酸化炭素とメタンが気候変動に正のフィードバック作用を及ぼしていたことが確認された。一方、一酸化二窒素についても氷期に低く間氷期に高いといった基本的な濃度変化が明らかになったが、濃度と気温との相関は比較的低かった。一酸化二窒素濃度が氷期の最寒期には310ppbvを越すような異常に高い値が必ず現れていたことを新たに見出した。このような高濃度は人間活動の影響が顕在化している現在の値よりも高く、氷期に露出した大陸棚での生物活動が関係している可能性が考えられる。また、コアから抽出した試料空気の酸素と窒素の同位体比を測定し、コアの年代決定の有効性およびコアへの大気成分の取り込み過程を検討した。これに関連して、フィルン空気の分析も行っており、その結果をモデルでシュミレートすることにより、空気が氷床に取り込まれる際の大気成分の濃度や同位体比の変化や、コア中の気泡とそれを取り巻く氷の年代差についても評価することができた。その結果、気泡の年代はそれを取り巻く氷の年代より常に若く、間氷期では年代差が約2000年であり、氷期には最大5000年まで拡大することが明らかになった。1.氷床コアからの空気抽出を効率よく行うために、融解法と切削法を採用した小形の試料空気抽出装置を新たに製作した。基本的構造は既に我々が開発・使用しているものと同じであり、氷床コア表面に付着している汚染物質の除去作業を自動化・並列化することによって大気試料の抽出に要する時間を短縮することができるようになった。また、大気試料の回収を効率的に行うために極低温冷凍機を新規購入した。従来試料空気の回収に用いていた液体ヘリウムに比べ取り扱いが格段に簡単になり、試料空気抽出作業の効率が大幅に改善された。2.二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、一酸化炭素の分析はガスクロマトグラフで行うため、分析時の試料必要量を極力抑えることを目指して、死容積の小さい試料導入装置と試料容器を新たに製作した。3.空気試料の酸素と窒素の同位体比、酸素濃度の分析は質量分析計を用いて行うが、試料量を減ずるためとこれらの要素を1台の質量分析計で測定するために、試料導入系を新たに製作した。4.空気抽出から分析までの一連の手順と精度を標準ガス等を用いて確認し、コアの分析が十分な精度で行えることを確認した。なお、二酸化炭素の炭素同位体試料は長期保存が可能であり、集中的に分析する方が効率的であるので、空気試料からの二酸化炭素の精製のみを優先的に行うことにした。5.フィルンを通した空気のコアへの取り込み過程は大気成分を変質させるので、その時間的変動を正確に推定するためにフィルン内での大気変質過程をモデル化し、測定データから過去の大気の値を正確に推定するための方法を確立した。また、我々の大気物質循環モデルについて、本研究の目的に使用するために必要な改良点の検討を行った。今年度は、主に融解法を用いてドームふじ氷床コアの空気成分の分析を進めた。これまでに得られた結果のいくつかの特徴をまとめる。メタン濃度については、ホロシンやサンガモン間氷期の濃度が600-700ppbvと比較的高く、ウィスコンシン氷期やイリノイ氷期の最低濃度が400-450ppbvと低い値となっている。また、氷期中でも暖候期には比較的高い濃度が現れており、気温変動に対応したきれいな濃度変化が見られている。このようにメタン濃度は気温に応じて敏感に変動し、しかも大気が地球規模で混合する時間が1-2年であることを考えると、異なった氷床コア同志の空気成分の年代比較にも用いることができる。一酸化二窒素濃度についても氷期に低く間氷期に高いといった基本的な濃度変化が明らかになった。濃度と気温との相関はメタンより低く、さらに氷期や間氷期中でも310ppbvを越すような異常に高い濃度もいくつか見られた。この高濃度は人間活動の影響が顕在化している現在の値よりも高く、原因については今のところ不明である。ただし、未発表ながらボストークコアにもこのような高い濃度を示す箇所があることがフランスの研究者との情報交換から明らかになっており、興味深い現象である。二酸化炭素濃度については、融解法によって得られた空気試料を分析することにより氷期に200ppmv程度、間氷期に280-300ppmvの濃度が得られ、氷期中でも気温変動に応じた濃度変化も見られた。このような濃度変化は南極域で掘削されたボストークコアから得られた結果と整合している。従来の研究では二酸化炭素濃度測定のために融解法を用いるとコアに含まれる炭酸塩が化学変化して二酸化炭素を生成するため正しい濃度が得られないと言われてきた。

しかし、本研究の結果はこの通説を覆すものであり、ドームふじコアは炭酸塩物質が他のコアに比べてきわめて少ないことを示唆している。本研究においては、ドームふし氷床コアから空気を抽出し分析することによって、主要な温室効果気体である二酸化炭素やメタン、一酸化二窒素の過去34万年に及ぶ変動の実態を明らかにし、さらに各気体成分の変動と気候変動との関係を明らかにした。それによれば、二酸化炭素濃度やメタン濃度は、暖候期には高く、寒候期には低くなっており、気温変化に極めて良く対応して変化したことが明らかになった。特に、メタン濃度は氷期・間氷期といった大規模な気候変動や、氷期中の比較的大きな気温変動に対応して変化しているばかりではなく、間氷期においてもヤンガ-ドライアス期やわずかな気候の寒冷化にも敏感に対応して変化していた。このことから、二酸化炭素とメタンが気候変動に正のフィードバック作用を及ぼしていたことが確認された。一方、一酸化二窒素についても氷期に低く間氷期に高いといった基本的な濃度変化が明らかになったが、濃度と気温との相関は比較的低かった。一酸化二窒素濃度が氷期の最寒期には310ppbvを越すような異常に高い値が必ず現れていたことを新たに見出した。このような高濃度は人間活動の影響が顕在化している現在の値よりも高く、氷期に露出した大陸棚での生物活動が関係している可能性が考えられる。また、コアから抽出した試料空気の酸素と窒素の同位体比を測定し、コアの年代決定の有効性およびコアへの大気成分の取り込み過程を検討した。これに関連して、フィルン空気の分析も行っており、その結果をモデルでシュミレートすることにより、空気が氷床に取り込まれる際の大気成分の濃度や同位体比の変化や、コア中の気泡とそれを取り巻く氷の年代差についても評価することができた。その結果、気泡の年代はそれを取り巻く氷の年代より常に若く、間氷期では年代差が約2000年であり、氷期には最大5000年まで拡大することが明らかになった。
代数多様体上のガロア表現、クリスタル及び保型表現に関するp進的手法による研究

今年度は昨年度に引き続き、局所体上の双曲的曲線が良い還元を持つかどうかが、その曲線のp進エタール基本群から自然に生じるp進ガロア表現がクリスタル表現であるかどうかということにより判定できるかという問題をp進的に考察するために必要な対数的p進解析幾何の基礎理論の研究を進めた.対数的p進解析幾何は底空間が一点の場合は本研究者自身により定式化されているが,今年度の研究によりそれが相対的な場合にも拡張できることがわかってきた.特に以前証明した対数的収束コホモロジーとリジッドコホモロジーとの比較定理の相対化およびある種の一般化が得られ,また証明も見やすくなることがわかった.この相対的なp進解析幾何の理論により相対的な(対数的)リジッドコホモロジーの性質を調べ,当初の問題に応用することが今後の目標である.この結果に関する論文は現在準備中である.また,関連する話題として,東京電機大の中島幸喜氏との共同研究により正標数の平滑な開多様体の族の相対的クリスタルコホモロジーに対する重み篩の理論を構築した.重要な点はクリスタル景の中でクリスタル消滅輪体層に重み篩を導入することで,これにより重み篩の関手性を容易に得ることが出来る.退化する多様体の族にたいしても同様の理論を構築することが今後の課題である.また,対数的ホッジ・ヴィットコホモロジーというp進的なコホモロジー理論に対するGersten型予想およびpurityを任意の正標数のexcellent正則スキームに対し証明した.今年度は局所体上の双曲的曲線が良い還元をもつかどうかがその曲線のp進エタール基本群から定まるp進ガロア表現を用いて判定できるか,という問題の解決に向けた研究を進めた.この問題を解くにはクリスタル基本群のモノドロミー作用素の様子を調べることが重要であるが,その為には本研究者の着想による対数的p進解析幾何の理論が必要である.今年度はまず対数的p進解析幾何の基礎理論を論文にまとめた.その内容はOgusによる収束コホモロジーの理論の対数版である対数的収束コホモロジーの基礎理論(対数的収束ポアンカレの補題など)及び対数的収束コホモロジーとリジッドコホモロジーの比較定理である.副産物としてある種の係数付きリジッドコホモロジーの有限性も証明出来る.本来の目標である問題を解くには更に収束コホモロジーの理論の相対化が必要であるが,それについての研究も進みつつあり,論文にまとめる予定である.この基礎理論自体も広い応用が期待されるものである.また対数的p進幾何学の研究の副産物として次の諸結果を得た:まず東京電機大の中島幸喜氏との共同研究において,正標数の平滑な開多様体の族に対して自然に定まるクリスタル消滅輪体層に重みによる篩を入れ,それを用いてこの場合の相対的対数的クリスタルコホモロジー及び相対的対数的収束コホモロジーに対する重み篩の理論を構築した.また対数的ホッジ・ヴィットコホモロジーというp進的コホモロジーに対するGersten型予想及びpurityを正標数のexcellent正則概型に対して証明した.これらの結果についての論文は現在準備中である.今年度は昨年度に引き続き、局所体上の双曲的曲線が良い還元を持つかどうかが、その曲線のp進エタール基本群から自然に生じるp進ガロア表現がクリスタル表現であるかどうかということにより判定できるかという問題をp進的に考察するために必要な対数的p進解析幾何の基礎理論の研究を進めた.対数的p進解析幾何は底空間が一点の場合は本研究者自身により定式化されているが,今年度の研究によりそれが相対的な場合にも拡張できることがわかってきた.特に以前証明した対数的収束コホモロジーとリジッドコホモロジーとの比較定理の相対化およびある種の一般化が得られ,また証明も見やすくなることがわかった.この相対的なp進解析幾何の理論により相対的な(対数的)リジッドコホモロジーの性質を調べ,当初の問題に応用することが今後の目標である.この結果に関する論文は現在準備中である.また,関連する話題として,東京電機大の中島幸喜氏との共同研究により正標数の平滑な開多様体の族の相対的クリスタルコホモロジーに対する重み篩の理論を構築した.重要な点はクリスタル景の中でクリスタル消滅輪体層に重み篩を導入することで,これにより重み篩の関手性を容易に得ることが出来る.退化する多様体の族にたいしても同様の理論を構築することが今後の課題である.また,対数的ホッジ・ヴィットコホモロジーというp進的なコホモロジー理論に対するGersten型予想およびpurityを任意の正標数のexcellent正則スキームに対し証明した.
立方晶窒化ホウ素(cBN)の金属との熱化学反応を利用した微細加工

立方晶窒化ホウ素(cBN)は高硬度,高熱伝導率,耐熱性など優れた性質を持つ.近年,バインダレス焼結体を製造する技術が開発され,単結晶に比べ大型の高純度cBNが得られるようになり,ヒートシンク等への応用が始まりつつある.しかしcBNはその高硬度ゆえ加工が難しく,応用の妨げになっている.ところで,cBNと近い性質をもつダイヤモンドを高温の金属と反応させて研磨する手法がある.cBNはダイヤモンドと比べ金属との反応性が低いとされているものの,cBNと金属との反応性についての詳細な報告は少ない.そこで本研究では,cBNと各種金属との高温での反応性を調査し,またその反応を利用した微細加工を目的としている.本年度は微細加工の可能性ついて調査した.昨年度までの結果,cBNはニッケル,マンガンなど反応することが明らかになっており,特にニッケルが最も反応性が高いことが明らかになっている.本年度は反応生成物を調査するため,X線回折,ラマン分光分析を行った.その結果,この凹みはcBNがNi3Bなどの金属ホウ化物に変化したことによって生じることを明らかにした.ラッピングなど行うと,生成したNi3Bは,cBNにくらべて除去されやすくなっていた.この現象を利用し,バインダレスcBN焼結体上にニッケルを成膜し,リフトオフし,膜と同形状の凹みを付けることを試みた.その結果,直径10μm,深さ0.1μm程度の凹みを形成できることを明らかにした.立方晶窒化ホウ素(cBN)は高硬度,高熱伝導率,耐熱性など優れた性質を持つ.近年,バインダレス焼結体を製造する技術が開発され,単結晶に比べ大型の高純度cBNが得られるようになり,ヒートシンク等への応用が始まりつつある.しかしcBNはその高硬度ゆえ加工が難しく,応用の妨げになっている.ところで,cBNと近い性質をもつダイヤモンドを高温の金属と反応させて研磨する手法がある.cBNはダイヤモンドと比べ金属との反応性が低いとされているものの,cBNと金属との反応性についての詳細な報告は少ない.そこで本研究では,cBNと各種金属との高温での反応性を調査し,またその反応を利用した微細加工を目的とし,本年度は反応性について調査した.鉄,クロム,ニッケル,マンガン,モリブデン粉とcBNとの反応性を確認するため加熱実験を行なった.cBN結晶はφ5×2.5の白金パンに金属粉で埋めるように充填した.この時,質量は1520mg程度とした.加熱の際は一旦10Pa程度まで排気した後,アルゴンガスを流入させた.加熱は,20K/minで昇温し,所定の温度で30分間その温度を保持した.加熱後,cBN結晶を取り出し,アセトン中で超音波洗浄して付着した金属粉を落とした後,SEM観察した.その結果,モリブデン以外で表面に凹みが観察でき,鉄,クロム,マンガンの場合には平均の穴径が23μmであった.ニッケルを用いた場合610μmと最も大きかった.これらのことより,cBNとの反応性はニッケルが最も高いと明らかになった.さらに,加熱温度がcBNの損耗量に及ぼす影響を調べた.ニッケル粉中にcBN結晶を埋めたものを9001300°Cに加熱した.その結果,1000°C程度から反応が認められた.立方晶窒化ホウ素(cBN)は高硬度,高熱伝導率,耐熱性など優れた性質を持つ.近年,バインダレス焼結体を製造する技術が開発され,単結晶に比べ大型の高純度cBNが得られるようになり,ヒートシンク等への応用が始まりつつある.しかしcBNはその高硬度ゆえ加工が難しく,応用の妨げになっている.ところで,cBNと近い性質をもつダイヤモンドを高温の金属と反応させて研磨する手法がある.cBNはダイヤモンドと比べ金属との反応性が低いとされているものの,cBNと金属との反応性についての詳細な報告は少ない.そこで本研究では,cBNと各種金属との高温での反応性を調査し,またその反応を利用した微細加工を目的としている.本年度は微細加工の可能性ついて調査した.昨年度までの結果,cBNはニッケル,マンガンなど反応することが明らかになっており,特にニッケルが最も反応性が高いことが明らかになっている.本年度は反応生成物を調査するため,X線回折,ラマン分光分析を行った.その結果,この凹みはcBNがNi3Bなどの金属ホウ化物に変化したことによって生じることを明らかにした.ラッピングなど行うと,生成したNi3Bは,cBNにくらべて除去されやすくなっていた.この現象を利用し,バインダレスcBN焼結体上にニッケルを成膜し,リフトオフし,膜と同形状の凹みを付けることを試みた.その結果,直径10μm,深さ0.1μm程度の凹みを形成できることを明らかにした.
合成プロモーターを用いた感染応答の分子マーカー群の開発

シロイヌナズナのマイクロアレイ解析を詳細に行った。地上部のタイムコース(0h、3h、6h、12h、24h)、根部、また根部及び地上部での全身応答についてRNAを調製しマイクロアレイ解析を行った。得られたマイクロアレイデータのうち地上部タイムコースの解析結果を用いて、過酸化水素応答を担う転写制御配列をプロモーター領域より多数予測した。また、並行して生物・環境ストレス応答(細菌性斑紋病(シュードモナス)感染、黒斑病(アルタナリア)感染、エリシター応答、傷害、塩、低温、紫外線、高温、高浸透圧、乾燥、他)及びストレス系植物ホルモン応答(ジャスモン酸、エチレン、ABA、及びサリチル酸)の外部マイクロアレイデータを取り込み転写制御配列を予測した。これらの予測結果を過酸化水素応答を担う予測配列と参照することで、多数の過酸化水素応答配列候補を分類することができた。これらの解析結果については過酸化水素応答を担う転写制御ネットワークの部分的な解明結果と合わせて投稿準備中である。予測された過酸化水素応答配列候補をそれぞれの分類グループから満遍なく選抜し計20程度の候補配列を得た。これらについてそれぞれ合成プロモーターを作成しレポーター遺伝子であるナノランタンをドライブさせシロイヌナズナへ導入した。現在植物へのアグロバクテリアの感染とT1種子の調製は完了しており、薬剤耐性を指標として形質転換体の選抜とライン化を進めている。28年度が最終年度であるため、記入しない。研究室が保有する過酸化水素応答のマイクロアレイデータをもとに転写制御配列の予測を広範囲に行った。並行して、公開されている感染応答、ストレス系植物ホルモン応答のマイクロアレイデータを取得し、転写制御配列予測を行い、過酸化水素応答の予測エレメントとオーバーラップするものを検索、分類していった。そして、幅広い応答をカバーできるように留意しながら過酸化水素応答/感染応答/植物ホルモン応答が期待される合成プロモーターを2030程度作成した。作成した合成プロモーターレポーター遺伝子(RLUC系のナノランタン)の融合遺伝子をシロイヌナズナへ導入する作業を進めている。とくにトラブルもなく研究は順調に進んでいる。今後は、合成プロモーターを導入した組換えシロイヌナズナをライン化し、過酸化水素、ストレス系植物ホルモン、感染、等に対する転写応答を解析していく。
テラヘルツジャイロトロンの実証実験―高輝度遠赤外光源を目指して―

本研究の目的は、テラヘルツ周波数領域の高輝度遠赤外光源を開発し、広範囲な応用を展開することである。本研究の実施により、以下の成果を得た。1.長岡技術科学大学設置の高繰り返しパルスパワー発生装置"ETIGO-IV"を用いて相対論的電子ビームを発生し、ビームの諸特性(輝度、ピーチファクター、分散度等)について解析および最適化を行い、大旋回半径ビームジャイロトロン発振に必要な条件を満たした。2.大旋回半径ビームジャイロトロン発振実験を行い、出力電磁波の周波数、モードなどの特性について計測・評価を行った。その結果、周波数約150GHz、TE_<14>モードの電磁波放射を確認した。3.三次元数値シミュレーションを用いて、大旋回半径ビームジャイロトロンにおける電子ビームによる電磁波放射過程について解析を行った。その結果により、相互作用のプロセスを明らかにし、モード制御と効率改善について検討した。4.大旋回半径ビームジャイロトロンの応用、特にプラズマ計測と物性分析における応用について実験調査および結果解析を行った。平成18年度には、以下の項目を中心に研究を進めて来た。1.長岡技術科学大学極限エネルギー密度工学研究センターに設置されている高繰り返しパルスパワー発生装置"ETIGO-IV"に使用できるジャイロトロン用電子ビームダイオードを設計・製作した。2.大旋回半径ビームジャイロトロンにおける電子軌道制御、電磁波モード制御、および共振器の設計基準などの重要課題について、理論解析の観点からアプローチし、相互作用の基本条件を決定すると共に、実験装置の設計についての基本要素を明らかにした。3.三次元シミュレーションを用いて、共振器における電子ビームと電磁波との相互作用過程を模擬し、電磁波の増幅プロセスを数値的解析した。4.理論解析および数値シミュレーションの結果に基づいて、THz領域大旋回半径ビームジャイロトロンを設計・製作した。5.作製されたジャイロトロンを長岡技術科学大学設置の高繰り返しパルスパワー発生装置"ETIGO-IV"に取り付け、磁場分布計測、電子ビーム伝搬状況計測、回転中心安定性評価など、各種特性評価を行った。6."ETIGO-IV"を用いた大回転半径ビームジャイロトロン実験を行い、出力電磁波の周波数、モードなどの特性について計測を行った。その結果、周波数約150GHz、TE_<14>モードの電磁波を得ることに成功した。1.長岡技術科学大学極限エネルギー密度工学研究センターに設置されている高繰り返しパルスパワー発生装置"ETIGO-IV"における相対論的電子ビームの引き出しおよびビーム電流値の最適化を行った。2.相対論的電子ビームを用いて、大旋回半径ビームジャイロトロン発振実験を行い、電磁波放射について確認した。さらに電子ビームの条件を変えて、放射光のビームパラメーターに対する依存性についてデータを採取し、出力の最適化を行った。3.新規購入したマイクロ波ディテクターを用いてジャイロトロンによる放射電磁波について検波・解析した。4.三次元数値シミュレーションを用いて、大旋回半径ビームジャイロトロンにおける電子ビームによる電磁波放射過程について解析を行った。特に高調波の制御と変換効率について評価した。5.高次高調波発振実験のためのジャイロトロン発振器を新たに設計・製作し、このための電子ビーム調整を行った。平成19年度には、以下の項目を中心に研究を進めて来た。1.長岡技術科学大学極限エネルギー密度工学研究センターに設置されている高繰り返しパルスパワー発生装置"ETIGO-IV"において、大旋回半径ビームジャイロトロンの発振実験を行い、得られた電磁放射に対してパワー、エネルギー、周波数、モード等各種計測を通じて総合評価を行った。2.福井大学遠赤外領域開発研究センターにおいて、大旋回半径ビームジャイロトロンの応用、特にプラズマ計測と物性分析における応用について実験調査および結果解析を行った。3.長岡技術科学大学で得られた光源に関する実験および数値シミュレーション結果と、福井大学で得られた遠赤外線の応用に関する研究成果とまとめて、本研究で開発した高輝度パルス遠赤外光源の応用の開拓および今後更なる開発研究の方向性について検討を行った。
混晶半導体用瞬時電気・光学分光評価装置に関する研究

混晶半導体へのテロ接合の物性パラメータや結晶欠陥の評価に関する手法につき,短時間でデータの収集・解析を行うためのシステム確立と実際に適用した結果,以下の点が明らかにされた.1.最小時間分解能100nsecを持つ多点サンプリング法による過度容量分光法(DLTS法)について,データ収集・解析が数十分程度で行えるシステムが作製できた.2.雑音除去に関しては,時間領域における同期加算法及びディジタル低域フィルタの導入により, S/N比で約40dB改善され,従来アナログ型では達成できなかった記号検出が可能となった.3.本システムを歪のあるヘテロ接合GaInAs/GaAsに適用した結果(1)ヘテロ接合界面で,活性化エネルギー0.63eV,捕獲断面積が1.0×10^<-14>cm^2の正孔トラップが,界面付近に2×10^<14>cm^<-3>存在し,歪に関連していることがわかった.(2)この系に関するヘテロ接合のバンド不連続値は, 0.64△EGであることが明らかになった.混晶半導体へのテロ接合の物性パラメータや結晶欠陥の評価に関する手法につき,短時間でデータの収集・解析を行うためのシステム確立と実際に適用した結果,以下の点が明らかにされた.1.最小時間分解能100nsecを持つ多点サンプリング法による過度容量分光法(DLTS法)について,データ収集・解析が数十分程度で行えるシステムが作製できた.2.雑音除去に関しては,時間領域における同期加算法及びディジタル低域フィルタの導入により, S/N比で約40dB改善され,従来アナログ型では達成できなかった記号検出が可能となった.3.本システムを歪のあるヘテロ接合GaInAs/GaAsに適用した結果(1)ヘテロ接合界面で,活性化エネルギー0.63eV,捕獲断面積が1.0×10^<-14>cm^2の正孔トラップが,界面付近に2×10^<14>cm^<-3>存在し,歪に関連していることがわかった.(2)この系に関するヘテロ接合のバンド不連続値は, 0.64△EGであることが明らかになった.本研究では、OEIC(光・電子集積回路)の材料として、期待が持たれるInGaAsP/InP系及びInGaAs/GaAs系の【III】-【V】族化合物半導体のヘテロ接合を検討対象とし、瞬時電気的分光システムを用い、個々の半導体中に存在する欠陥の評価を行い、次いで、ヘテロ界面付近に存在する欠陥の評価、最後に、これらの欠陥とヘテロ接合の電気的性質との関連性を実験面から検討した。測定対象となるInGaAsP/InP或は、InGaAs/GaAsヘテロ接合ダイオードの電圧パルス印加後の過渡容量変化を、高速AD変換して、コンピュータに取り込み、素子温度の関数として、解析し、ヘテロ接合界面及び個々の半導体中の欠陥の活性化エネルギー、密度分布状態等のパラメータを求める測定を行った。この測定の為に上記のパラメータを導出するソフトウェアシステムを開発している。また、研究題目に掲げた、瞬時分光システムの内、電気的な部分は、得られた結果から、上記システムを更に、改良して、実現可能である事が明かとなった。現在までのところ、本システムを測定対象となるInGaAsP/InP或は、InGaAs/GaAs系に適用した結果、それぞれのヘテロ接合系で、InGaAsP及び、InGaAs中に存在する固有欠陥をそれぞれ観測している。また、ヘテロ接合界面には、各々の系に特有な界面欠陥が存在していることも確認している。特に、InGaAs(In:0.93%)/GaAs系では、両者の間に7%程度の格子ミスマッチが存在しているが、上述の固有欠陥は、このミスマッチに起因するものと考えられる。
当事者参加型アクションリサーチによる認知症の人と家族介護者にやさしい共生社会創造

2018年度は認知症家族介護者の実態調査を11月1月に実施し、2月3月にはデータ入力、分析用データベースの作成、単純集計までを行った。4月9月には調査準備として、認知症家族会の家族介護者と調査票の作成、町田市役所との打合せを行った。調査票の配票は地域包括支援センター、居宅介護支援事業所、認知症疾患医療センターを通じて行うこととなった。認知症家族会の家族介護者と研究者が一緒に地域包括支援センター連絡会、ケアマネージャー連絡会、認知症疾患医療センターに出向き、調査協力の依頼と調査後の地域づくりの取り組みのための関係づくりを行った。調査対象者は、現在または施設(病院)に入所(入院)後3ヶ月以内に、在宅で認知症の人の介護をしている(介護をしていた)家族介護者とした。調査項目は、家族介護者に関することとして、1基本属性、2介護状況、3身体状況、4心理的状況(介護負担感、希死念慮、介護肯定感)、5社会経済状況(経済、社会活動、サポート)、被介護者に関することとして、6基本属性、7要介護認定状況、8認知症の確定診断、9認知症の症状、10サービスの利用状況と負担額等である。調査票は協力の承諾が得られた町田市地域包括支援センター12ヵ所、居宅介護支援事業所67ヵ所、認知症疾患医療センター1か所に868部を送付し、各機関が対象者へ配布した。調査票の回収は対象者が研究者に直接郵送により行った。回収数は303部(34.9%)、有効回答数は299部であった。回収された調査票は、研究者と認知症家族会の家族介護者とで記載内容を確認後、データ入力、データベースの作成を行い、単純集計までを実施した。2018年度は調査の実施と調査結果の分析までを完了する計画であった。実際には、調査の実施と単純集計までを実施した。したがって、進捗状況はおおむね順調と判断した。2019年度は分析を完了させ、家族介護者の実態調査の結果をまとめたリーフレットを作成し、関係機関、希望者に配布する。また、調査結果は、一般の家族介護者、一般住民、行政、関係機関を対象に結果報告、意見交換を行い、問題の共有をはかる。調査結果の報告では、家族介護者が一部を担当する。家族介護者、一般住民、行政、関係機関の有志により家族介護者支援策の検討会を立ち上げ、検討結果を施策化につなげる。以上を進める上では、関係機関の理解と協力が不可欠である。2018年度に調査依頼のために地域包括支援センター連絡会、ケマネージャー連絡会、認知症疾患医療センターを訪問したことは、今後の協働関係の基盤となると考えている。現在のところ、進行上大きな課題はない。

次年度使用が生じた理由は以下の2つである。1当初は介入地区と対照地区とで質問紙調査を実施予定であったが、対照地区の設定が困難であったため、介入地区でのみ調査を実施した。したがって、調査対象者数が減り、調査票等の印刷費、返送用の郵送料等が予定よりも少なくなった。22018年度には質問紙調査の分析まで実施予定であったが、データ入力、データベース完成が3月下旬となり、委託業者への支払いが2018年度内に出来なかった。2019年4月にはデータ入力、データベースの作成の委託料の支払いを予定している。また、調査対象者数が予定より減ったことによる経費の減額については、調査結果の共有や今後の開催事業等の情報発信のため、当初予定にはなかったホームページの開設費用に充てる予定である。
インデンテーションによる動的構成式定数の導出方法の開発

現在の輸送機器の設計開発は,構造材料のひずみ速度依存性を考慮した構成式を利用して解析を行うことが主流である。その際,高精度な構成式が必要となる。そこで,スプリット・ホプキンソン棒法等の高速変形試験装置を利用して材料の動的強度特性の調査が行われている。しかし,これらの装置は,使用者に知識と熟練した技術を必要とし,利用拡大を妨げている。そこで,従来,インデンテーションにおいて誤差因子として処理されたひずみ速度の影響を逆転の発想により活かす方策を考え,インデンテーションを利用した構成式定数を導出する方法を開発した。同時に,インデンテーションに及ぼすひずみ速度の影響に関する物理的な意味を明らかにした。現在,材料強度のひずみ速度依存性を評価するためには,準静的から衝撃のひずみ速度範囲の材料試験を行わなければならない。これらの試験は,同一の試験機では行えず,動的・衝撃試験においては,その手法自体に様々な問題を有している。一方,材料強度の評価手法の一つに押込試験(インデンテーション)がある.この試験の結果において押込深さの小さい領域で,硬さが増加してしまう現象が報告されており,この原因の一つとして,ひずみ速度の影響が指摘されている。そこで,本研究では,インデンテーションを利用した動的構成式定数の決定手法の確立を目的とし,平成25年度は下記の研究を行った。1.微小押込試験の実験結果からひずみ速度依存性を確認した。2.微小押込試験におけるひずみ速度の影響の調査を数値実験で行うため,動的構成式にCowper-Symondsの式を用いることで,微小押込試験の結果を有限要素解析(ANSYS)によって再現した。数値実験により,ひずみ速度が荷重ー変位曲線に影響を及ぼしているのは,圧子直下の高ひずみ領域ではなく,圧子縁の低ひずみ領域であることが明らかになった。3.数値実験による荷重ー変位曲線に及ぼす影響因子:荷重ー変位曲線に影響を及ぼす因子(圧子の押込速度・圧子角度・圧子の先端丸み形状)を数値実験によって調査し,その影響を明らかにした。4.動的構成式定数の決定手法:数値実験を用いて,微小押込試験の結果におけるひずみ速度の影響(C-h曲線)と動的構成式定数との関係を表すデータベースを構築し,応答曲面を作成した.作成した応答曲面に未知の材料に対する押込試験の結果を代入することで動的構成式定数を決定した。本手法により1種類・1度の試験で材料強度のひずみ速度依存性を評価することが可能となった.本研究の目的は,インデンテーションの結果から簡易的に動的強度特性(構成式定数)を導出する方法を開発することである。従来,押込試験において誤差因子として処理されたひずみ速度の影響を逆転の発想により材料強度特性として活かす試みが本研究の主眼となる。しかし,既存の微小押込試験装置は,速度を変化させて材料特性評価を行うことを想定していないため,押込速度の幅に限界がある。そこで,インデンテーションにおけるひずみ速度の物理的意味を明らかにし,マイクロからミリへの押込試験のマルチスケール化を行う。平成26年度は,下記の項目に対して研究を実施した。(1)インデンテーションにおけるひずみ速度:本研究室で蓄積した実験データを利用し,有限要素解析によって,インデンテーションにおけるひずみ速度の概念について調査した。そこで,ひずみ速度場を平均化した平均ひずみ速度を導入し,負荷曲率のひずみ速度依存性をCowper-Symondsの式における動的構成式定数で表現できることを明らかにした。よって,本研究結果から,この平均ひずみ速度を「代表ひずみ速度」と定義した。(2)万能試験機を利用したインデンテーション:最大5mm程度押込めるサイズの圧子を作製し,既存の万能試験装置に取り付けて実験を行った。炭素鋼を試験対象とし,実験データの蓄積を行った。(3)高速押込試験装置の開発:万能試験機では押込速度に限界があるため,さらなる構成式の精度向上のために,応力波伝播を利用した新しい高速押込試験装置が必要となる。現在,落錘試験装置および全変形速度対応型ロードセルを組み合わせた新しい試験装置の開発が完了した。(4)応答曲面法を利用した動的強度特性の評価方法の改善:平成25年度に確立した応答曲面法を利用した動的強度特性の評価方法について,応答曲面の作成方法を改善し,より精度の高い解析手法を取得した。本研究の主要目的は,インデンテーションで得た荷重変位曲線から動的強度特性(構成式定数)を求める逆解析方法を開発することである。H26年度でインデンテーションから得られる負荷曲率に及ぼすひずみ速度の影響を利用し,応答曲面法を利用した逆解析手法を有限要素解析により示した。しかし,誤差が大きく,新しい手法が必要となった。また,マイクロスケールでの実験のため,微視スケール(材料表面に生成される酸化膜厚さ,結晶粒径および方位,表面粗さなど)の影響により,実際の実験との整合性も課題となる。そこで,H27年度は,下記の研究を行った。1.マルチスケールインデンテーション:昨年から開始した変位量をマイクロメートルからミリメートルまで拡張したマルチスケールインデンテーションの開発が完了した。従来のマイクロインデンテーションと比較すると,試験結果のばらつきは低減され,信頼性の高い実験結果を得ることが可能となった。また,準静的インデンテーションおよび落錘試験装置を応用した衝撃インデンテーションを行うことで,幅広い範囲の速度依存性の評価ができた。

3.代表ひずみ速度:昨年度,数値実験により,代表ひずみを用いてひずみ速度場を平均化させた「代表ひずみ速度」を定義した。そして,負荷曲率を代表ひずみ速度およびCowper-Symondsの式の動的構成式定数を用いた構成式として表すことができることを発見した。そこで,マルチスケールインデンテーションから得られる負荷曲率曲線と代表ひずみ速度を組み合わせることで,新しい動的構成式定数の決定手法を確立した。この新しい手法は,従来の応答曲面法を用いた手法と異なり,インデンテーションにおけるひずみ速度の物理的意味を包含して提案しているため,信頼性が高い手法に成り得る。H27年度は,応答曲面法のさらなる改善とインデンテーションのマルチスケール化の確立が主な目的であったが,応答曲面法に関しては,当初の計画よりも誤差が大きく,改善のためにいろいろな条件を検討したが,実用性に課題が残った。そこで,考えた方をより物理的意味を包含させる方法に変更し,「マルチスケールインデンテーション」の開発完了と「代表ひずみ速度」の定義,およびこれらの成果を組み合わせた新しい動的構成式定数の決定手法の確立に至った。よって,当初の目的よりもより精度の高い結果が得られるようになったことから,当初の計画以上に進展していると言える。本研究の主要目的は,押込試験で得た荷重変位曲線から動的強度特性(ひずみ速度依存性を考慮した応力ひずみ関係:材料構成式)を求める逆解析手法を開発することである。平成27年度において,マルチスケールインデンテーションの開発と,代表ひずみ速度の定義を行った。最終年度である平成28年度は,引き続き,インデンテーションの核となる代表ひずみ速度をより物理的に明らかにするために,下記の研究を行った。1.圧子速度制御に起因した代表ひずみ速度:市販されているマイクロインデンテーションは,荷重制御が一般的であるが,新しく開発したマルチスケールインデンテーションは,万能試験機や落錘試験装置を利用しているため,変位制御となる。そこで,荷重制御と変位制御におけるひずみ速度の違いを有限要素解析により明らかにした。2.代表ひずみ速度の実験的検討:代表ひずみ速度の概念が実験的に成立するかさらなる調査のため,ひずみ速度に起因して生じる5000系アルミニウム合金のセレーション挙動を指標とした実験を行った。インデンテーションとセレーション挙動は相関が確認され,代表ひずみ速度と単軸試験時のひずみ速度の関係が実験的に示された。3.マルチスケールインデンテーションに適した高速変形対応ロードセルの検討:これまで本研究室で検討してきた全変形速度対応型ロードセルの最適設計を行った。温度変化による研究は現在進行中であり,最終的にマルチスケールインデンテーションによって,温度とひずみ速度の効果を同時に測定することが目標である。現在の輸送機器の設計開発は,構造材料のひずみ速度依存性を考慮した構成式を利用して解析を行うことが主流である。その際,高精度な構成式が必要となる。そこで,スプリット・ホプキンソン棒法等の高速変形試験装置を利用して材料の動的強度特性の調査が行われている。しかし,これらの装置は,使用者に知識と熟練した技術を必要とし,利用拡大を妨げている。
肝膵同時切除における肝膵臓器相関と耐術能の指標に関する研究

肝膵同時切除における肝再生の機序と膵との臓器相関について検討した。今回はラットを用い、膵ホルモンの変動および各種の肝再生因子、門脈血中の膵ホルモンの変動などを求めた。実験では肝切除単独群とそれに膵切除を加えた肝膵同時切除群の2群を作成した。膵ホルモンとしてインスリンとグルカゴンを調べた。肝再生率はFishbackの式を用い、肝再生の評価として再生肝のPCNA-labeling in dex,動脈中のTGF-αを調べた。結果は、まず門脈中の膵ホルモン量ではGlucagon/Insulinモル比が術後3日まで肝膵同時切除群で著明に高く、グルカゴンが増加していることが示唆された。経過中AKBR、血中AST,ALTに差はなかった。肝再生率は術後7日以内は肝切除単独群が有意に高かったが、28日後には両者に差はなくなった。同様にPCNA-labeling in dexとTGF-αはともに手術翌日で肝切除単独群で高かったが、3日目には差がなかった。このことから、肝再生における膵の関与は術後13日の早期に見られると推測された。以上より、膵切除による膵ホルモン、特にグルカゴンの変動が術後早期の肝再生に影響を与えているものと示唆された。次に、肝切除後の肝不全、合併症発生の予知因子としての血中ヒアルロン酸(HA)、急性相蛋白(AP Ps)の意義について臨床例において検討した。肝切除34例と胃切除10例を対象とし、特に肝切除周術期におけるHAおよびAP Ps(α1-antitry psin、CRP)の変動と相関関係について検討した。その結果、術前及び術直後のSEC機能とAPPs産生能が相関関係を示すという知見が得られ、周術期におけるSEC障害が合併症発生の危険因子のひとつとなる機序の一端が解明された。従って、血中HA値及びAP Ps値は肝切除周術期における肝予備能の評価及び合併症発生の予知に有用であると考えられた。肝膵同時切除の耐術能と手術侵襲の定量化、肝不全への予後予測因子などを実験的に検討した。また、肝再生と膵の臓器相関について門脈血中の膵ホルモンも実験的に調べた。侵襲の定量化としてサイトカインや急性相蛋白の術後変動を検討した。イヌを用いた肝膵同時切除の実験では、肝切除のみでは術後の死亡はなかったが、肝膵同時切除をすると死亡率が増した。術中循環動態や膵内分泌機能に各実験群間および生存、死亡の間に有意な差はなかった。肝不全で死亡した例では肝不全の直前で血中IL-6の値が急上昇し、死亡するまで高値が続いたが、非肝不全例では各群とも大きな変化はなく、手術時間や臓器の切除量に関係がなかった。肝再生率をみると肝切除のみに比較し、膵切除の量が大きくなればなるほど肝再生率は減少する傾向にあった。再生肝の肝機能はAlb産生では各群とも約70%まで有意差なく回復した。ICGのR15は群を問わず殆どの例で悪化していた。しかし悪化程度は軽度であり群間に有意差は認められなかった。術後の門脈血中の膵ホルモンをみると、各群ともインスリンは低下し、グルカゴンは上昇した。インスリンでは各群間に程度の差はなかったが、グルカゴンは有意に膵切除群が高かった。

これら膵ホルモンや膵機能と肝再生率との関係を調べたところ、術後3日目と7日のグルカゴン/インスリン比と肝再生率に負の相関がみられた。肝再生促進因子であるTGF-αはI群とII群に差はなく、肝再生率とも相関はなかった。現在、Ki67染色やMitotic in dexなどで肝再生状態をミクロのレベルで検討中であるが、少なくとも肝重量からみる限り、肝再生には膵ホルモン、特にインスリンとグルカゴンの存在と両者のバランスが強く関与しているものと考えられた。本研究では、肝膵同時切除の耐術能の予測、安全手術限界について、1)肝膵同時切除における病態の特徴、2)膵ホルモンの肝再生への関与などの臓器相関、の2つの観点から実験的、臨床的に検討している。これまでの研究成果については既に報告しているが、この数年来実験的にイヌを用い、肝切除単独群とそれに膵切除を加えた群について生存率や肝機能の推移、サイトカインなどの侵襲因子について比較検討してきた。今年度は、臨床的な検討として肝膵同時切除を適応する可能性の高い進行胆嚢癌における肝切除の意義と至摘切除範囲について、術後に肝に再発した症例を検討した。肝再発形式は肝床部周囲に再発した限局型と肝内にび漫性にみられる多発型とに大別された。前者はhw陽性からの再発、あるいは胆嚢表面から肝表面へのリンパ管を介する再発が考えられ、その予防は十分な切除断端をとることにある。術式別にみるとS4下5切除術では限局型肝再発は全くないこと、ssγ以上の肝床切除例でS5、S4に再発することが多いことから、術後肝再発の予防という観点からは、S4下5切除術がssγ以上の進行胆嚢癌の肝切除の標準と考えられる。一方、多発型再発は門脈を介するものと思われ、初回の肝切除範囲に関係なく再発していた。この再発形式は肝切除のみでは予防できないと考えられ、術後の集学的治療を加える必要がある。ssγ以上では肝再発だけではなく、高度のリンパ節再発、局所再発もみられ、まさにここにHPD、肝膵同時切除の意義があると思われた。特にss癌での予後を治癒切除、非治癒切除別にみると、ssγ癌では両者に差がみられ、肝膵同時切除はssγ癌に対する手術として最も期待できる。今後もこの点に着目し、その限界について基礎的、臨床的検討を続ける予定である。肝膵同時切除における肝再生の機序と膵との臓器相関について検討した。肝切除単独で術後の死亡が少なくても、膵を同時に切除をすると術後死亡率が増加することは、臨床的に従来より経験されてきた。我々が以前に行ったイヌを用いた実験でも同様の結果が得られ、肝再生率は切除のみに比較し、膵切除の量が大きくなるほど減少する傾向にあった。今回はラットを用い、膵ホルモンの変動および各種の肝再生因子、門脈血中の膵ホルモンの変動などを求めた。実験ではWister rat97匹を用い、70%肝切除した肝切除単独群とそれに50%の膵切除を加えた肝膵同時切除群の2群を作成した。肝再生率はFishbackの式を用いて重量で計算した。また、肝再生の評価として再生肝のPCNA-labelingin dex,動脈中のTGF-αを、膵ホルモンとしてインスリンとグルカゴンを調べた。肝再生率についてみると、術後7日以内は肝切除単独群が有意に高かったが、28日後には両者に差はなくなった。同様にPCNA-labeling in dexとTGF-αはともに手術翌日で肝切除単独群で高かったが、3日目には差がなかった。このことから、肝再生における膵の関与は術後13日の早期に見られると推測された。
反射高速回折電子分光法の開発と結晶表面構造・形態研究への応用

新たに改良されたエネルギーフイルター型RHEED装置が完成した。それはチャンネルトロン検出器、阻止電圧に印加される高周波、そしてロックインアンプを用いたエネルギー損失計測システムを備えている。周波数ωの高周波電圧が阻止電圧に重畳されているエネルギーフイルターを通過する電子線は、可動式のチャンネルトロンで検出され、最終的にロックインアンプに入力される。周波数ωの信号成分がロックインアンプから出力されれば、エネルギー微分されたスペクトル、すなわち従来のエネルギー損失スペクトルが直接的に得られる。この装置を用いて鏡面反射電子線のエネルギー損失スペクトルがSi(111)7x7表面及びその上に堆積したIn原子層に対して測定された。その得られた結果は以下のようにまとめられる。1.Si(111)7x7表面に対して、表面プラズモン励起の平均回数は1/sinθ(θは入射電子線の視射角)に比例して変化する。実験的に得られた1/sinθの係数はLucasによって計算された理論値とほぼ一致することが確認された。2.表面プラズモン励起回数は、回折効果によるためか[11-2]入射に対して視射角4°付近で異常増加することが始めて発見された。3.Siの表面プラズモンエネルギー11.7eVはInの1原子層の堆積でもほとんど変化しない。1原子層を越えるとそのエネルギー値は緩やかに減少し、30Å程度の膜厚でほぼ一定値10.4eVとなる。このエネルギー値はInの表面プラズモンエネルギー値の8.9eVより依然と大きく、SiとInの表面プラズモンエネルギー値のほぼ中間に相当する。このことは表面プラズモン損失エネルギーがSiとInとの間の界面領域に強く影響を受けているものと考えられる。このように、エネルギー損失計測システムを備えたエネルギーフイルター型RHEEE装置はRHEEDにおける未知の非弾性散乱分野に対して強力な道具となるものと期待される。本年度は研究実施計画に従い、新しいアイデアを盛り込んだ高分解能エネルギーフィルター装置の製作を行い、ほぼ完成に至った。本装置は阻止電場型のエネルギーフィルターであり、これまで1枚のグリッドで阻止電場用高電圧を吊り上げていたが、今回は3枚のグリッドで高電圧を段階的に吊り上げるため、エネルギー分解能の向上が期待される。また、エネルギー識別された回折電子線強度はファラデーカップを用いて直接電子電流が検知できるようにしたため、広いダイナミックレンジを有す電子線強度測定が可能となった。蛍光スクリーンは可動式とし、エネルギーフィルターされたRHEED図形観察時は蛍光スクリーンをエネルギーフィルターのグリッドに接近させてレンズ効果による電子線の広がりを抑え、また回折電子線強度の測定時には蛍光スクリーンを後方に移動させてファラデーカップが挿入できるようにした。現在グリッドに用いる金属メッシュの球面成型を残すのみとなっている。本装置の計測システムにはLEED-Auger分析器と同様な手法を採用する。すなわち、阻止電場用高電圧に周波数ωの変調用高周波電圧を重畳し、ファラデーカップで測定された反射回折電子強度をロックインアンプを介してωもしくは2ωの周波数成分の信号を増幅して従来型もしくは微分型のエネルギー損失スペクトルを得る。しかしながら、本年度の予算はエネルギーフィルター装置本体の製作でほぼ消化されたため、変調用高周波電源を含む高圧スイープ電源の製作は来年度前期までに終え、その後、回折電子分光の実験に入る予定である。前年度でエネルギーフィルタ本体の製作を終え、本年度は計画通り計測システムの構築を行い、そのエネルギー分解能の基礎的データを取得した。

計測システムの主たる構成要素である阻止電場印加用高圧スイープ電源(SPECTA RHEEDコントローラ)を製作し、任意電圧領域を一定速度で走査可能とした。この阻止電圧は、5枚の阻止電場グリッド(#1#5)の中央グリッド(#3)のみならず、グリッド#2と#4にも印加でき、エネルギーフィルタを通過する電子線電流はファラデーカップで検知するシステム構成である。阻止電圧には、周波数ωの高周波電圧が重畳されており、ファラデーカップから得られる電気信号をロックインアンプを経由してω成分のみを抽出すれば、バンドパス型のエネルギー損失スペクトルが、また2ω成分を抽出すればそのエネルギー微分型スペクトルが取得できる点が本装置の特徴である。グリッド#2と#4には、グリッド#3の阻止電圧-V_0の急激な電位分布の弛みを防ぐため-rV_0の補正電圧を印加できるようにした。装置のエネルギー分解能を調べるため、補正電圧の係数rの値を0.5、0.7、0.9に設定し、まず入射電子線そのもののエネルギー損失スペクトルを測定した。その結果、ほぼ予想通り7keVの入射電子に対しては、r=0.9の時に最もエネルギー分解能が高くなり、ピークの半値幅から6.4eVであることがわかった。次に、RHEEDの回折電子線を対象にエネルギー損失スペクトルの測定を試みたが、その電子電流は極めて小さく、測定困難であった。そこで、多少エネルギー分解能は犠牲にしても透過率を上げるために、#4のグリッドを取り去って実験を行ったが、十分な強度が得られず計画の遅れを招いた。そこで現在、プリアンプの挿入とファラデーカップの代わりにチャンネルトロンの利用を試みているところであり、ほぼ測定可能な段階に至っているため、最終年度内には研究計画の実現は可能である。阻止電場型エネルギーフィルターを通過する電子線電流の増幅にチャンネルトロンを用いた改良を行うと同時に、信号検出回路の改良も行い、本年度、実験計測可能なエネルギーフィルター型RHEED装置が完成した。この装置のエネルギー分解能は6.2eVであり、電圧走査速度は1V/sで約0.3eV毎のデータ取り込みが可能である。ロックインアンプにより直接エネルギー微分されたエネルギー損失スペクトルが取得できるため、非弾性散乱現象の動的観測や微弱な観測に有効である。まずSi(111)7x7清浄表面に対するエネルギー損失スペクトルの視射角依存性を[11-2]、[1-10]そして[11-2]入射方位から約7.5°ずらしたone beam入射条件において測定した。この表面の計測は以前に行ったが、そこでは数値微分を用いたかなり荒い結果であったため今回再度計測した。得られたエネルギー損失スペクトルはS/N比がかなり優れているため、ガウス関数によるフィッティングと各表面プラズモン損失ピークの積分強度のポアッソン分布からLucasらの理論値の検証を行い、その妥当性を確認した。また、ある試射角において、表面プラズモンエネルギーのわずかな増大が認められた。これは回折条件に依存した初めての発見であると思われる。
産業システム変貌下での産業基盤に関する研究-テクノポリス地域を中心に-

テクノポリスの現状を把握するために、全国26カ所のテクノポリス地域について、1986年以降の工業や人口に関するデータの収集・解析を行った。その結果、これら地域におけるハイテク化の進展、部品産業における地域的な連関の確立などが見られ、テクノポリス計画が当初企図していた成果が現れつつある。また人口のデータから、テクノポリス地域を「新構想型」「誘致型」「遠隔地型」に区分した。新構想型は1990年以降のテクノポリス第II期計画の方針を反映した地域であり、こうしたテクノポリスが出現していることは評価されるべきである。このように、工業開発の側面からのテクノポリスは成果を上げているといえる。しかし、地域開発としてのテクノポリスは、広島中央テクノポリスを例としたメッシュデータによる地理的分析から、「まちづくり」の側面が欠落していることが明らかになった。これは、テクノポリスの定義であった「住」「産」「学」の有機的連携が地理的に機能していないことでもある。さらに企業行動に注目すると、誘致企業と地元企業との技術的なギャップの存在、ネットワークの欠如が明らかにされた。しかし、最近ではテクノポリス地域の産業の集積を背景として、企業が進出するケースも見られるようになっている。このようにテクノポリスの現状を検討・評価すると、工業の面では成功、地域開発では現在のところは十分な成果が上がっていないという結論である。後者は長期的かつ広域的な視点が要求される。そのためにはテクノポリスのみならず、リゾート開発なども含め地域開発の評価が必要である。いずれにしても、80年代以降の民活型の地域開発の成果の検討及びその是非は今後の重要な研究課題である。