hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高周期典型元素をスピン中心とする常磁性化学種に関する研究

対応するジブロモ化合物をTHF中、カリウム-グラファイト(KC_8)で還元的に脱臭素化することで、目的とするビス(シリルラジカル)種を合成、単離することに成功し、単結晶X線結晶構造解析で分子構造も決定した。これまでに構造決定しているモノシリルラジカル種、高スピンオリゴ(シリルラジカル)種と同様に3配位ケイ素ラジカル中心は、平面3配位構造をとり、スピンを担うケイ素3p軌道と連結子ジシラン部位のケイ素-ケイ素σ軌道が共役可能な配座を持つことが示さた。3重項分子としての理論計算の結果も3p(si)-σ(si-si)-3p(si)相互作用の存在を示唆し、スピンを担う二つの半占有分子軌道(SOMO1、SOMO2)に約0.4eVのエネルギー差を生じるが、基底3重項分子であることが、実験的にも理論的にも明らかにできた。また、溶液中においてジシラン連結ビス(シリルラジカル)[R_2Si(・)-SiMe_2SiMe_2-Si(・)R_2(R=SiMe^tBu_2)]は中央のケイ素-ケイ素結合の解裂で生じる2分子のケイ素・ケイ素二重結合化合物ジシレン[R_2Si=SiMe_2(R=SiMe^tBu_2)]との平衡混合物として存在していることを実験的に見出し、解離平衡に関する理論的解析も行った。
音声コミュニケーション行動の獲得に果たす視覚情報の役割についての研究

本年度もMcGurk効果についての実験を2種類行った。実験1では、平成5年度に行ったMcGurk効果における母音随伴効果について、より詳細な実験条件を求めて検証した。すなわち、3種類の母音毎の場合に生じる融合反応の割合と、3種類の母音を同じ系列内で提示した場合との比較を行った。さらに、実験2では、平成6年度に得た知見についてさらに検討するために、弁別を行う2つの刺激の間に、白色雑音、映像を伴わない発話映像を妨害刺激として挿入する実験を行った。これらの実験から、以下に示すような主要な結果を得た。1.McGurk効果のような視聴覚情報の総合過程においても、母音随伴効果が見られることが分かった。しかしその一方で、視聴覚間で母音が一致している場合の方が、母音文脈に規定される傾向の強いことも分かった。2.McGurk効果によって/da/に聞こえる刺激は、音色も変わって聞こえていることが弁別実験によって示されたが、2つの刺激間に妨害刺激を挿入する実験の結果から、弁別成績は影響を受けることが明らかになった。3.弁別成績は、白色雑音を挿入した場合よりも映像のみを挿入した方が大きく影響したことから、視覚情報は音声知覚の比較的初期の段階で、すでに聴覚情報の処理に影響を及ぼしていることが示唆された。なお、前年度に引続きジェスチャーの発現と言語の発達との関連からも音声コミュニケーション行動の獲得に対する視覚情報の影響を調べるために、バイリンガル児の言語行動を記録しているが、まだまとまった考案を行うところまで進んでいない。
強磁性体に誘起された超伝導のスピン物性

本研究では超伝導/強磁性接合系を舞台として近接効果によって強磁性体内に誘起された超伝導状態について、そのスピン状態を明らかにすることを目的としている。強磁性体内における超伝導状態についてはスピン三重項状態が実現されているという間接的な証拠があり、超伝導状態におけるスピン輸送や、新奇な物理現象が期待されている。本研究では、超伝導/強磁性接合系について、非局所スピンバルブによってスピン注入を行うことで、その状態を調べる予定である。本年度においては、それに向けた準備段階として、超伝導/強磁性接合系について、その基本的な性質を超伝導転移に着目して調査を行った。超伝導/強磁性接合系で、超伝導の侵入長の長さから特に有望と考えられている組み合わせがW/Coの組み合わせである。この物質では、界面においてスピン軌道相互作用がCoに影響を及ぼしている可能性があり、強磁性体への超伝導の浸み出しとの関連を調査する計画であった。本年度では実際に、構造を様々に変えたW/Coに類似の多層膜を作製し、その超伝導転移温度と臨界磁場を調査した。その結果、MoN/W二層膜について、MoN単層膜やW単層膜よりも、MoN/W二層膜の方が超伝導転移温度、臨海磁場が大きくなることが明らかになった。更に、この現象は、Wのアルファ相への相転移によって抑制されることが示された。この傾向は、上にCo層を付けたMoN/W/Co三層膜においても確認された。Wはアルファ相への相転移によってスピン軌道相互作用が関係するスピンホール効果の大きさが小さくなることが知られており、Wのスピン軌道相互作用と超伝導の関係を示唆している可能性がある。また、超伝導の転移温度が材料ではなく構造によって大きくなる点については応用上においても重要な結果であると考えられる。本年度においては計画当初に使用予定であった機材の使用時間が十分に確保できなかったため、計画とは異なる方法で研究を進めた。その方法においては、予定していた機材を用いずに簡便に研究が可能であるものの、計画段階で焦点を当てる予定であった物理的な特性、強磁性体中への超伝導状態の侵入と、強磁性体界面における相互作用の関係については部分的な情報しか得ることができない。その結果、目標となる強磁性体への超伝導の侵入によって実現される特異な超伝導状態の調査には至らなかった。しかしながら、当初予定していなかった、超伝導/超伝導における接合系において、応用上も重要である超伝導転移温度を構造によって変化し得るという新たな知見が得られた。本年度からは今まで使用を予定していた共同利用装置とは異なる新たな機材が使用可能となったため、その機材を用いて新たな測定系を立ち上げ、当初計画していた微細加工を伴う強磁性/超伝導の接合系に焦点をあてて研究を行っていく予定である。

本年度からは今まで使用を予定していた共同利用装置とは異なる新たな機材が使用可能となったため、その機材を用いて新たな測定系を立ち上げ、当初計画していた微細加工を伴う強磁性/超伝導の接合系に焦点をあてて研究を行っていく予定である。本年度においては、予定していた機材の使用時間が十分確保できなかったため、実験の進捗に遅れが生じ、計画を変更して実験をすすめた。そのため、次年度使用額が生じることとなった。しかしながら、次年度には予定とは異なるが同様の機材が使用できる見通しが立ったため、再び当初予定通りの研究計画に沿って予算を使用していく予定である。
神経幹細胞の未分化性維持機構の解析

神経幹細胞は、その発生において、分化能が時間的・空間的な特異性を持つように制御され、可塑性が失われていくと考えられており、それが応用面においての障害の1つとなっている。したがって、特に可塑性の高いと考えられる発生早期の神経幹細胞の維持、分化および時間的・空間的特異性の制御機構の解明を進める必要があるが、発生早期の中枢神経系が小さいために細胞数が得にくく、これまで解析が困難であった。そこで発生早期の神経幹細胞/神経系前駆細胞(NS/PCs)と同等の性質を示すES細胞由来NS/PCsを用い、その分化、増殖、生存および領域特異性に影響を与える因子の探索を行った。我々の研究室では、これまで、ES細胞から胚様体(EB)形成により分化誘導したNS/PCsを、分散後に浮遊培養させることによって、neurosphereとして選択的に増殖させるシステムを構築してきた(Okada et al.,unpublished)。このin vitro分化系を用い、様々な細胞の培養上清をこのES細胞由来neurosphere形成時に添加して、その形成効率に与える影響を検討した。その結果、ストローマ細胞であるPA6細胞の培養上清(PA6CM)が、neurosphere形成効率を、低密度培養下で顕著に上昇させることを見出した。次に、胚様体を分散した直後(Day0)または3日目(Day3)にPA6CMを加えてneurosphereを形成させ、1週間後に生細胞数の定量を行ったところ、Day0から添加したものでは非添加時に比べて著しい生細胞の増加がみられたが、Day3に添加したものでは差が見られなかった。さらに、分散したEBをPA6CM存在下で4時間培養後、それぞれ死細胞あるいはアポトーシスを起こしている細胞を標識するPIとAnnexin Vの二重染色を行い、フローサイトメトリーにより解析したところ、PA6CMはアポトーシスを起こしていない生細胞の割合を増加させていた。これらのことから、PA6CMは、神経幹細胞の、増殖よりはむしろ低細胞密度下での生存を促進している可能性が示唆された。gp130、そして神経幹細胞のmitogenであるEGFのレセプターの下流で働くシグナル伝達分子であり、MAP kinase経路の活性化に関与しているGab1の欠失変異体における神経幹細胞を含めた神経系前駆細胞の発生を、細胞生物学的に、そして組織学的に解析した。Gab1のホモ欠失変異体(gab-/-)は胎生16日目までに胎盤の異常により死亡してしまう故に、まず、胎生14日目の線条体における神経幹細胞の数をneurosphere法によって野生型と比較したところ、FGF-2に依存的なneurosphere形成に顕著な差は見られなかったが、EGF依存的なneurosphere形成能はほとんど消失していた。また、この時期に脊髄で現れ始めるオリゴデンドロサイト前駆細胞の数をolig2,sox10およびPLP遺伝子のin situ hybridizationによって測定したところ減少していた。しかしながら、ニューロンの分化および生存に変化は見られなかった。また、Gab1のホモ欠失変異体(gab-/-)胎生12日目の脊髄におけるオリゴデンドロサイト前駆細胞の数をolig2タンパク質の免疫組織化学染色によって野生型と比較したところ、胎生14日目のin situ hybridizationと同様に有意に低下していた。そして、脊髄における細胞増殖をBrdUの取り込みにより測定したところ、gab-/-胎仔では有意な低下が観察された。しかしながら、TUNEL法によって検出されるアポトーシスには変化が見られなかった。さらに、ヘテロ欠失変異体(gab+/-)の成体の側脳室周囲に存在している神経幹細胞の数を、これもneurosphere法によって調べたところ、野生型に比べて約80%その数が増加していた。また、gp130を介したシグナルによってその発現が亢進されるGFAPの発現は生後7日目の脊髄で上昇していた。一方、胎生14日目の脊髄をCNTF存在下で単層培養し、アストロサイトおよびオリゴデンドロサイトの分化を観察したところ、gab-/-細胞は野生型に比べてアストロサイトの分化マーカーであるS100とGFAPの発現が亢進していた。以上の結果から、Gab1が主に生後から成体に至るまでの神経幹細胞の維持に負に作用していることが明らかになった。また、胎生期では主にGab1がオリゴデンドロサイト前駆細胞を含めた神経系前駆細胞の増殖に必要であり、その一方でアストロサイトの分化あるいは成熟を抑制することが明らかになった。神経幹細胞の自己複製および分化に関与しているサイトカインレセプターのgp130、そしてmitogenであるEGFのレセプターの下流で働くシグナル伝達分子であり、MAP kinase経路の活性化に関与していることが知られているGab1の神経幹細胞の増殖・分化における役割を明らかにするために、Gab1欠失変異体マウスにおける神経幹細胞の動態を含めた中枢神経系発生の異常の解析を行ってきた。その結果、これまでに以下のことが分かった。1 Gab1はEGF依存性の神経幹細胞の増殖に必須であり、その欠失は発生期おけるEGF依存性のグリア細胞の増殖を低下させる。2.成体脳の神経新生部位である側脳室周辺部位では、gp130依存した神経幹細胞の維持に負に制御する。一方、我々は最近、ストローマ細胞の培養上澄中にin vitroで神経幹細胞の自己維持を促進する活性があることを見出し、その活性の少なくとも一部を担うと思われる分泌タンパク質を精製・同定したところ、レクチンの一種であるGalectin-1であった。

このGalectin-1はin vitroで神経幹細胞を含む前駆細胞にも発現しており、実際にそれらの維持に寄与していることが確かめられた。また、マウスの発生期および成体の中枢神経系における発現を調べたところ、側脳室周辺部位では生後10日ごろより、神経幹細胞を含むと考えられているGFAPを発現する細胞と、成体脳における神経新生に必要なnicheの形成に重要な役割を果たしていると考えられている血管細胞に高い発現が見られた。そこで、Galectin-1の成体神経幹細胞においてもその自己維持を促進しているかどうかを確かめるために、Galectin-1を側脳室内に投与したマウスやGalectin-1欠失変異体マウスにおける神経幹細胞の動態を調べた。その結果、Galectin-1は成体脳においても神経幹細胞の自己維持を促進していることが明らかになった。神経幹細胞の自己複製および分化に関与しているサイトカインレセプターのgp130、そしてmitogenであるEGFのレセプターの下流で働くシグナル伝達分子であり、MAP kinase経路およびPI3-kinase経路の活性化に関与していることが知られているGab1の神経幹細胞の増殖・分化における役割を明らかにするために、これまで、Gab1欠失変異体マウスにおける神経幹細胞の動態を含めた中枢神経系発生の異常の解析を行ってきた。その結果、これまでに、1 Gab1はEGF依存性の神経幹細胞の増殖に必須であり、その欠失は、発生期にEGF依存性のグリア細胞の発生を低下させる。2.成体脳の神経新生部位である側脳室周辺部位では、gp130依存した神経幹細胞の維持に負に制御することなどを明らかにしてきた。そして今回新たに、gab1が、マウス胎仔脊髄腹側pMNドメインにおいて、bHLH型転写因子の1種であるOlig2を発現する幹細胞を含む神経系前駆細胞の、EGFシグナル選択的な増殖に必須であることを明らかにした。このOlig2陽性前駆細胞は、in vitroにおいては、EGFシグナルによって、増殖のみならず未分化性も維持され、神経系前駆細胞のもう1つのmitogenとして知られるFGF-2存在下での培養と比較しても、特にオリゴデンドロサイト前駆細胞への分化が抑制されていた。また、Olig2は、少なくとも胎仔終脳神経幹細胞においては、その自己複製を促進することが知られていることから、gab1は、胎仔期脊髄においてはOlig2の上流において神経幹細胞の自己複製に正に働いているものと思われる。さらに、このOlig2陽性前駆細胞に対するEGF刺激において、Gab1欠損によって影響を受けるシグナル伝達経路を調べたところ、MAP kinase経路には変化が見られず、PI3-kinase-Akt経路のみが反応性を失っていたことから、Olig2陽性前駆細胞のEGFシグナル依存的な自己複製には、Gab1を介したPI3K-Akt経路の活性化が必須であることが示唆された。
光学的手法によるリアルタイム非接触振動計測法の開発と非破壊検査への応用

(1)非接触全視野非破壊試験法の開発とその応用:レーザシェアログラフィを用いた欠陥検知への有効性について検討した。また、超高速度カメラを用いた動的変位計測システムによる振動計測法の有効性を確認した。(2)常時微動計測に基づく構造同定及び健全度評価への応用:耐震補強前後の実橋脚を対象として、レーザドップラ速度計による振動試験とFE解析から振動モード同定を実施した。補強前後の固有振動数の変化を実振動計測および振動解析で確認することができた。本研究では、構造物の健全性診断の際に必要となる空間的に分布したミクロからマクロに至るまでの劣化・変状を容易に取得する計測法として、光学的計測法による変位・ひずみ計測技術を振動計測に拡張するとともに、レーザドップラ振動計測と併用して、実時間・非接触振動計測によるロバスト性の高い非破壊検査手法を確立することを目標として研究を進めた。研究実績の概要を以下に示す。(1)非接触全視野非破壊試験法の改良・開発構造的な欠陥は不均一な変形の勾配(微分値)として観察されるので、変形の空間分布を全視野計測することにより欠陥を検知することができる。現有の電子スペックルパターン干渉計測装置のセンサ部をシェアリングセンサに取替え、ポータブルコントローラーを用いて、レーザーシェアログラフィシステムに改良した。解析ソフトは現有ソフトをそのまま用いることができる。これによりクラックや積層の剥離や接着不良等の欠陥を局部的に励振させ、欠陥検知が可能となる。(2)常時微動計測に基づく健全度評価法橋梁の全体振動モードや部材の局所モードなどの振動特性を、有限要素解析、レーザードップラ速度計(LDV)を用いた実構造試験を実施し、健全度評価法について検討した。・橋梁の3D-FEM解析を行い、支持条件、主構造のモデル化が固有振動特性に及ぼす影響を明らかにした。・全体モード、局所モード、部材間の内部共振連成等の固有振動特性について詳細に調べた。・鉄筋コンクリートはりを製作し、載荷実験を行い、ひび割れの発生・進展に伴う固有振動数の変化について調査し、固有振動計測が剛性低下の評価に成り得ることを明らかにした。・LDVおよびワイヤレスLAN速度計を用いた実構造の常時微動による振動計測を実施し、それぞれの実測結果およびFEM解析結果との比較により本手法の有効性を明らかにした。(1)非接触全視野非破壊試験法の改良・開発・昨年度改良したレーザーシェアログラフィシステムのクラックや積層の剥離や接着不良等の欠陥の検知への有効性について検討した。・高速度カメラによる非接触動的変位計測システムを用いて振動計測へ応用した。変位計測精度をレーザー変位計と比較することにより、同等の精度を得ることができることを確認した。3D-ESPIよりも精度は劣るが、レーザ光を用いていないので、建設現場に適したロバスト性の高い計測装置を開発できる。(2)常時微動計測に基づく構造同定および健全度評価法への適用性の検討・2台のLDVを用いて振動モードを計測する方法について検討した。計測結果をFEM解析結果とを比較することにより、本計測方法の有効性について検討した。・実橋梁を対象として、全体振動モードを有限要素解析およびレーザードップラ速度計(LDV)による振動試験を実施し、健全度評価法について検討した。・時刻同期を取った複数のレーザードップラ速度計(LDV)を用いて常時微動計測によって得られる加速度の時系列データを算出する。振動計測用レシーバとワイヤレスLAN速度計を用いた計測データと比較検討し同等の計測結果を得ることができた。(1)非接触全視野非破壊試験法の改良・開発・導入・改良したレーザーシェアログラフィシステムのクラックや積層の剥離や接着不良等の欠陥の検知への有効性について検討した。・高速度カメラによる非接触動的変位計測システムを用いて振動計測へ応用し、その有効性について検討した。スペックル干渉計測よりも精度は劣るが、レーザ光を用いていないので、ロバスト性の高い計測装置を開発できる。(2)常時微動計測に基づく構造同定および健全度評価法への適用性の検討

・2台のLDVを用いて固有振動モードを計測した。計測結果をFEM解析結果と比較することにより、本計測方法の有効性について検討し、低次(13次)のモードならある程度計測できることを確認した。・実橋梁の橋脚(耐震補強前後)を対象として、全体振動モードを有限要素解析およびレーザドップラ速度計(LDV)による振動試験を実施した。耐震補強前後の固有振動数の変化を実振動計測および振動解析で確認することができた。
ASCを標的とした癌治療法の開発

ASCを標的とした細胞死を誘導する薬剤を探索する目的で、昨年度に引き続き対照細胞株(HEK293細胞)と比較してASC遺伝子導入細胞株MAIL8細胞を選択的に傷害する天然物や化合物の探索を行った。本特定領域の化学療法基盤情報支援班より約300種類の化合物の提供を受け、スクリーニングを行ったところ、2種類の化合物が比較的選択的にMAIL8細胞に細胞死を誘導した。一方、昨年度海洋微生物抽出液の分画中にMAIL8に比較的選択的に細胞死を誘導する活性を見出し、HPLCによる精製を試みた。MAIL8細胞に対する細胞死誘導活性を有する物質を精製し、NMRで構造決定したところ、malforminの一種であることが判明した。しかしこの物質の細胞死誘導活性はMAIL8細胞に選択性を示さなかった。MAIL8選択的な細胞死を誘導する活性のピークは微量で構造決定に至っていない。また、昨年度作成したASC遺伝子とその上流5kbを含むヒトゲノム領域のASCコード領域の3'端にGFP cDNAを挿入したコンストラクトをASC陽性メラノーマ細胞株G361とASC陰性メラノーマ細胞株C32TGに導入したところ、前者でのみASC-GFP融合蛋白の発現が検出された。後者の細胞株をインジケーター細胞として、ASCの発現を誘導しうる化合物、天然物の探索を行ったが、ASCの発現を有意に誘導できる物質は発見できなかった。我々はこれまで、種々のがん細胞のASCを活性化するとアポトーシスが誘導されることを示してきたが、本研究の過程で、ヒト大腸腺癌細胞株COLO205ではASCの活性化によりネクローシスが誘導されることを発見した。この細胞死はカテプシンBやV-ATPaseに対する阻害剤で抑制されることから、リソゾームが関与することが示唆された。ASCはCARD12等と結合してアポトーシスと炎症のシグナルを伝達する細胞質アダプター蛋白である。また、ASCの発現が乳がん、肺がん、大腸がん、メラノーマなどでDNAメチル化により抑制されていること、p53により誘導されることなどから、ASCはがん抑制因子の一つと考えられている。そこで、本研究ではASCを標的としたがん治療法の開発を目指して、ASCを活性化する物質とASCの発現を誘導する物質の探索を行っている。本年度はASC導入MAIL8細胞と親株のHEK293細胞を様々な天然物で刺激し、MAIL8細胞に選択的にアポトーシスを誘導する物質を探索した。その結果、天然物ライブラリー中からMAIL8細胞に選択的にアポトーシスを誘導する物質を発見した。しかし、詳細な解析から、この物質はASCを直接活性化するのではなく、実験系の陽性コントロールのために導入したCARD12とNod2の融合蛋白(C12N2)を介してASCを活性化し、アポトーシスを誘導することが判明した。また、海洋微生物抽出液の分画中にMAIL8細胞に比較的選択的にアポトーシスを誘導する活性を見出した。この分画については現在さらに精製を進めている。一方、ASCの発現を誘導する物質を探索する実験系の樹立のため、ASC遺伝子とその上流5kbを含むヒトゲノム領域を単離し、ASCの3'端にGFPを融合したコンストラクトを構築した。今後このコンストラクトを細胞に導入し、ASCの発現誘導をモニターするインジケーター細胞株を樹立する予定である。
非線形解析学と計算流体力学の協働による乱流の数学的理論の新展開

データと外力が共にスケール不変なLorentz空間で十分小さければ,時間大域的な軟解(mild solution)が一意的に存在することを証明した.更に初期データが微分可能性を有したBesov型のスケール不変な空間に属していれば,我々の構成した軟解は強解となることを示した.手法は,方程式に付随する非線形項のLorentz空間における双線形評価式と線形Stokes方程式の最大正則性定理による.応用として,与えられたデータが斉次関数であれば,Navier-Stokes方程式の自己相似解が存在することを明らかにした.特に時間大域的軟解の構成は陰関数定理によるので,副産物として,与えられたデータに関する解の連続依存性が従う.第二に,Navier-Stoes方程式の適切な弱解を,運動エネルギーおよびその散逸が必ずしも有界でないより一般的な超関数のクラスで考察した.実際,その様な超関数解で,局所的なエネルギー不等式を満たすものを一般化された適切な弱解と名付け,付随する圧力関数とともに,無限遠方で弱い増大度を仮定するならば.初期データのエネルギー有限性が,時間発展後も運動エネルギーとその散逸が有限に留まることを保証し,かつエネルギー等式が成り立たしめ得ることを証明した.この結果は全空間Rn(n≧2)によるのもであるが,特に2次元平面においては,一般の非有界領域においても,渦度の遠方での減衰度と,領域の境界におけるある種の積分量の符号を仮定するならば,時間発展後も解の渦とその一階偏導関数は領域全体で自乗可積分であることを示した.両者の結果の応用として,Navier-Stoes方程式の解に対して新たなLiouville型定理を確立した.研究代表者・小薗は本研究において,全空間における非圧縮性ナビエ・ストークス方程式のベゾフ空間における理論を著しく進展させた.ベゾフ空間は通常のソボレフ空間を微分方向に実補間することによって得られ,ディラックのデルタ関数などの特異点を有する関数を許容する広い関数空間である.ベゾフ空間におけるナビエストークス方程式の研究は,1990年代後半にフランス学派によって開始されたが,専ら適切性のため初期値の関数空間の導出に力点が置かれていた.しかし,ポテンシャルを有するような典型的な外力を除けば,一般には流体場の力学系は初期値に加えて時間発展的外力の影響を考慮しなければならない.すなわち,より物理的に適切な問題設定のためには,初期値と外力の両者に対して方程式を可解ならしめ得る関数空間の抽出が求められる.この様な初期値と外力の双方を出来るだけ広い関数空間から選ぶことによってナビエストークス方程式の適切性を考察する為には,ベゾフ空間における最大正則性定理が有効である.実際,小薗は空間変数に関してはベゾフ空間,時間変数に関してはローレンツ空間を導入し,初期値と外力に対して考えられる最良の関数空間における適切性を証明した.特にそのような時空間の関数空間の設定において,ナビエストークス方程式に付随する双線形評価式を確立したことは.特筆に値する.流体力学における境界層の理論によれば,高レイノルズ数においてもナビエ・ストークス方程式は流の場を支配するが,粘性が小さい流体においては物体の境界の近傍はプラントル方程式がよりよい近似を与え,境界から離れた流れの場においては非粘性理想流体を記述するオイラー方程式が支配的である.この考えを数学的に厳密に証明するためには,3つの運動方程式の解の差を空間に関して大域的に粘性係数に関して漸近展開することが求められる.その際,展開が有効な時間幅は,粘性係数について一様にとれることを保証しなければならない.本研究においては,2次元上半平面において,そのような展開可能な時間を初期値の属する関数空間のノルムで評価する.加えて,漸近展開の形から境界層の厚さが粘性係数の平方根に比例することに対する数学的な検証を与える.また,乱流の運動エネルギーや乱流によって運ばれる物質や熱の揺らぎは外部からの注入がなければ一般に減衰する.乱流の運動エネルギーの減衰については最近ある程度分かってきたが,乱流によって運ばれる物質や熱の揺らぎについてはまだ不明のことが多い.ここではそのような量の代表的なものとしてパッシブスカラー(流れによって運ばれるが,流れには影響しないという意味でパッシブなスカラー)の減衰則について解明を目指す.本研究グループではとくにDNSにおける計算領域サイズLの有限性に注目し検証を行う.1.非定常および定常Navier-Stokes方程式の調和解析学的研究:3次元空間内の有限個の閉曲面で囲まれる多重連結領域における定常Navier-Stokes方程式の非斉次境界値問題に対して,可解性と安定性について論じた.特に与えられた境界値が一般化された流量条件を満たす場合に考察し,領域の調和ベクトル場に関係するある変分不等式を満たせば可解であることを証明した.この結果は,Leray-Fujitaの不等式による既存の存在定理をすべて含むものである.

安定性に関しては,主流が剛体からの摂動であれば,大きな流れであっても漸近安定であることを示した.また,境界がコンパクトではい一般の非有界領域において,通常のLp-空間とは異なる新たなLp-空間を導入し,Helmholtz分解の一般化とStokes方程式の最大正則性定理を確立した.応用として,任意のL2-初期データに対して強エネルギー不等式をみたす乱流解を構成した.2.非圧縮性粘性流体中における走化性方程式系の適切性:n次元ユークリッド空間Rnにおいて,Keller-Segel方程式系とNavier-Stokes方程式の双方が混合した場合について考察し,小さな初期データに対して時間大域的軟解の存在,一意性およびその時間無限大における漸近挙動を証明した.解のクラスとしては,スケール不変な函数空間におけるものであり,特に弱Lp-空間が基礎となっている.応用として,斉次函数である初期データに対する自己相似解の存在が得られた.3.3次元空間における定常Navier-Stoes方程式におけるLiouville型定理:3次元空間においてDirichlet積分有限の範囲で,定常Navier-Stokes方程式の解のアプリオリ評価を,同積分と同じスケールを有する渦度ベクトルの無限遠方の挙動によって確立した.その応用として,渦度が無限遠方で距離の5/3乗よりも早い減衰を示すならば,自明解に限るというLiouvelle型定理を証明した.研究成果として,17年度には3編以上の論文が当該分野で評価の高い専門雑誌に掲載されている.また国際研究集会を開催するなど,本研究が数学解析分野の情報発信源となっていることがうかがえる.データと外力が共にスケール不変なLorentz空間で十分小さければ,時間大域的な軟解(mild solution)が一意的に存在することを証明した.更に初期データが微分可能性を有したBesov型のスケール不変な空間に属していれば,我々の構成した軟解は強解となることを示した.手法は,方程式に付随する非線形項のLorentz空間における双線形評価式と線形Stokes方程式の最大正則性定理による.応用として,与えられたデータが斉次関数であれば,Navier-Stokes方程式の自己相似解が存在することを明らかにした.特に時間大域的軟解の構成は陰関数定理によるので,副産物として,与えられたデータに関する解の連続依存性が従う.第二に,Navier-Stoes方程式の適切な弱解を,運動エネルギーおよびその散逸が必ずしも有界でないより一般的な超関数のクラスで考察した.実際,その様な超関数解で,局所的なエネルギー不等式を満たすものを一般化された適切な弱解と名付け,付随する圧力関数とともに,無限遠方で弱い増大度を仮定するならば.初期データのエネルギー有限性が,時間発展後も運動エネルギーとその散逸が有限に留まることを保証し,かつエネルギー等式が成り立たしめ得ることを証明した.この結果は全空間Rn(n≧2)によるのもであるが,特に2次元平面においては,一般の非有界領域においても,渦度の遠方での減衰度と,領域の境界におけるある種の積分量の符号を仮定するならば,時間発展後も解の渦とその一階偏導関数は領域全体で自乗可積分であることを示した.両者の結果の応用として,Navier-Stoes方程式の解に対して新たなLiouville型定理を確立した.研究代表者・小薗は本研究において,全空間における非圧縮性ナビエ・ストークス方程式のベゾフ空間における理論を著しく進展させた.ベゾフ空間は通常のソボレフ空間を微分方向に実補間することによって得られ,ディラックのデルタ関数などの特異点を有する関数を許容する広い関数空間である.ベゾフ
外界の運動を明瞭に知覚するための視覚情報処理の計算メカニズムとその神経基盤

注目している刺激の時間特性や空間特性に関する知覚が、時間的に前後、あるいは空間的に周囲にある刺激に影響される効果を文脈効果と呼ぶ。本年度は、時間長および位置の知覚における文脈効果を心理物理学実験によって検討した。複数の時間長の刺激を交互に呈示すると、刺激の時間長が事前に呈示した刺激の時間長の平均に近づいて感じられる(中心化傾向)。第一の研究では、刺激の時間スケールや呈示する感覚モダリティを系統的に操作しながら中心化傾向の定量化を行った。結果、1秒以下のミリ秒単位の時間長では視覚刺激に対しては大きな中心化傾向が観察された一方、聴覚刺激に対してはほとんど観察されなかった一方、1秒以上の秒単位の時間長では感覚モダリティによらず一定の中心化傾向が観察された(Murai & Yotsumoto, 2016b)。この結果は、中心化傾向をもたらす機序がミリ秒単位の時間長処理においては感覚情報処理系に、秒単位の時間長処理においては感覚モダリティ非依存のより高次の認知過程に存在することを示唆している。第二の研究では、物体の周辺にある運動情報が物体の視覚定位に与える影響について心理物理実験によって検討した。実験では、物体の運動が位置の知覚に影響を与えるフラッシュ・ドラッグ効果とフラッシュ・ラグ効果という二つの錯視の同時測定を行った。実験結果と計算論的モデリングを組み合わせ、両錯視の時間特性が視覚野のなかでも特に運動情報を処理するMT野ニューロンの集団応答特性によって説明できることを明らかにした(Murai & Murakami, 2016)。これらの研究は、英語原著論文2報(ともに筆頭著者)として出版された他、投稿中論文2報(ともに第二著者)に加え、専門学会における受賞2件(日本視覚学会・日本基礎心理学会)、日本学術振興会育志賞、東京大学総長賞などとして評価を受けた。28年度が最終年度であるため、記入しない。運動とは位置の時間的変化であるという観点から、今年度前半は位置知覚に関する心理物理学研究を、後半は時間知覚に関する認知神経科学的研究を行った。1)位置知覚:周辺視に呈示したフラッシュの位置が、隣接する運動物体の運動方向側にずれて知覚される、フラッシュ・ドラッグ効果と呼ばれる錯視現象の時間的ダイナミクスに関して心理物理学研究を行った。別の錯視として、運動物体とフラッシュを並んだ位置に呈示すると運動物体のほうが先に進んで見えるフラッシュ・ラグ効果があるが、二つの錯視量を同時に計測可能な実験刺激を考案し実験を行い、物体の位置が周辺の時空間情報によってどのように変容するか包括的に説明する計算論的モデルを提案した。本研究内容は、現在英語学術論文を執筆中である。2)時間知覚:受入機関である東京大学駒場キャンパスにMRI装置・実験室が導入されたため、年次計画3年目に予定していたMRI研究を1年目に実施できた。今年度は、時間の長さの知覚に関わる神経メカニズムを明らかにするため、40セッション以上の行動実験及びfMRI実験を実施した。従来、数百ミリ秒単位の時間長と数秒単位の時間長の知覚では処理に用いられる脳内ネットワークが異なることが指摘されていたが、本研究ではそれらの脳内ネットワークが、時間長の予測性や前後に呈示された時間長との相対的な時間差といった文脈情報に依存して活動を変化させることを示した。本研究は査読付国際学会で発表予定である。また、実験刺激作成中に新たな錯視現象を発見し、日本基礎心理学会錯視コンテストで発表、その新規性が認められ入賞作品として表彰された。本年度は、時間長の知覚における文脈効果を心理物理実験・fMRI実験によって検討した。特定の時間長の刺激を繰り返し観察した後では、刺激の時間長が順応刺激と逆側にずれて知覚される(時間長順応)。一方、複数の時間長の刺激を交互に呈示すると、刺激の時間長が事前に呈示した刺激の時間長の平均に近づいて感じられる(中心化効果)。本年度は、刺激の時間スケールや呈示する感覚モダリティを系統的に操作しながら両効果の定量的比較を行った。結果、中心化効果は時間スケールごとに異なる計時メカニズムによって生起していることを示した。一方、時間長順応はミリ秒単位の時間長と秒単位の時間長をまたいで定量的に同程度の効果が広く観察されたことから、時間長非依存の上位システムが時間長順応を引き起こしている可能性が示唆された。さらに、fMRIを用いて中心化効果を引き起こす脳内機構を研究した。同じ時間長を計時しているときでも、直前にミリ秒単位の刺激が呈示されている場合はミリ秒の処理に関わる運動野が、秒単位の刺激が直前に呈示された場合は秒単位の処理に関わる下頭頂小葉が賦活を増加させることを示し、文脈依存的な脳活動を発見した。本研究計画は、外界の明瞭な知覚を可能とする脳情報処理を明らかにしようとするものであるが、本年度検討した文脈効果は、時間的に前後にある情報を元に現在呈示されている刺激の時空間情報を最適に推定しようとする知覚の精緻化戦略の一つに他ならない。本年度は、当初計画で次年度に予定していたfMRI研究が終了し1報の英語原著論文として発表した他、心理物理研究では2報の英語原著論文及び1報の英語総説論文を発表するなど、進捗状況は当初計画を大きく超えるものであると考える。

注目している刺激の時間特性や空間特性に関する知覚が、時間的に前後、あるいは空間的に周囲にある刺激に影響される効果を文脈効果と呼ぶ。本年度は、時間長および位置の知覚における文脈効果を心理物理学実験によって検討した。複数の時間長の刺激を交互に呈示すると、刺激の時間長が事前に呈示した刺激の時間長の平均に近づいて感じられる(中心化傾向)。第一の研究では、刺激の時間スケールや呈示する感覚モダリティを系統的に操作しながら中心化傾向の定量化を行った。結果、1秒以下のミリ秒単位の時間長では視覚刺激に対しては大きな中心化傾向が観察された一方、聴覚刺激に対してはほとんど観察されなかった一方、1秒以上の秒単位の時間長では感覚モダリティによらず一定の中心化傾向が観察された(Murai & Yotsumoto, 2016b)。この結果は、中心化傾向をもたらす機序がミリ秒単位の時間長処理においては感覚情報処理系に、秒単位の時間長処理においては感覚モダリティ非依存のより高次の認知過程に存在することを示唆している。第二の研究では、物体の周辺にある運動情報が物体の視覚定位に与える影響について心理物理実験によって検討した。実験では、物体の運動が位置の知覚に影響を与えるフラッシュ・ドラッグ効果とフラッシュ・ラグ効果という二つの錯視の同時測定を行った。実験結果と計算論的モデリングを組み合わせ、両錯視の時間特性が視覚野のなかでも特に運動情報を処理するMT野ニューロンの集団応答特性によって説明できることを明らかにした(Murai & Murakami, 2016)。これらの研究は、英語原著論文2報(ともに筆頭著者)として出版された他、投稿中論文2報(ともに第二著者)に加え、専門学会における受賞2件(日本視覚学会・日本基礎心理学会)、日本学術振興会育志賞、東京大学総長賞などとして評価を受けた。本年度は、予定していた位置知覚に関する心理物理研究が計画通りほぼ終了した他、受入機関にMRI装置が導入されたため、3年目に予定していたMRI研究を開始することができた。時間知覚の脳内メカニズムを明らかにするため、ヒトが時間知覚課題遂行中の脳活動をfMRIを使って測定しているが、これまでに40セッション以上のMRI実験を実施し、研究成果を査読付国際学会で発表予定である。申請時の受入研究者の異勤などにより、受入研究者および研究計画の一部の変更を余儀なくされたが、その影響もなく当初計画以上の研究を遂行した。今後は、fMRI decodingなど新規手法を用いて時間知覚や運動知覚の神経基盤を検討する予定である他、EEGやTMS、tACSといった様々な計測モダリティとの同時計測を行う。また今年度購入した眼球運動計測装置を用いて、眼球運動時の時間知覚や運動知覚について、心理物理学・脳機能計測の両面から検討を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。今年度開始したMRI研究をさらに推進する他、EEGやTMS、tACSなど他の計測機器と併せて時間知覚および運動知覚の神経基盤について検討する予定である。また、眼球運動計測装置を導入予定であり、眼球運動時の時間知覚・運動知覚について、心理物理学的・認知神経科学的な検討を行う予定である。
VR画像を活用した日本装飾古墳デジタルアーカイブの構築

古墳の墓室に彩色や彫刻によるさまざまな文様を描いた装飾古墳は北部九州を象徴する古墳文化のひとつであり、全国では500800基に達する、,本研究ではVR画像の特長である写真の持つ情報量と図面が持つ位置関係の明示を活かし、装飾古墳の異常の観察・対処、保存策にも大きく寄与する研究方法を開発し、各地の装飾古墳で実践、普及に努めた。また、装飾のある部分は4×5サイズの高解像度写真を撮影し、現状記録に充てた。本研究は、日本列島に分布する装飾古墳を対象とし、現状記録写真の撮影とVR画像を作成することで、装飾古墳の記録・保存・管理のモデル事業を展開するためのデジタルアーカイブを構築するものである。従来、装飾古墳は所轄の教育委員会等の管理団体が、目視と異常部位の写真によって記録されてきた。しかし、VR技術によって作成される位置情報をもった画像は、石室のような立体構造物の記録保存に最適であり、今まで監視システムが確立していない装飾古墳の経年変化を記録するための有効な手段となり得る。この研究の意義は、現時点での装飾古墳の記録として重要であると同時に、現地では春秋に公開が制限されていた装飾古墳をweb上で展示および公開することで、装飾古墳に対する意識を高め、広く社会に成果を還元することができる。この目的に沿って、大型の文化財保存のためのデジタルアーカイブの実証実験を行う。装飾古墳のような立体構造物でかつ計測対象に非接触で正確なVR画像を取得するために、写真測量の方法を応用する。これは、石室内に方格座標を設定し、その基準線に沿って60%の重複で撮影する。対象物には事前に着脱可能な対標(待針など)を打ち、それを写し込んだ画像をコンピュータ上で立体画像(VRモデル)へと合成する。VRモデルはVRMLやFlashなどの動画コンテンツへと加工する。また、記録保存に適した型式として正斜投影画像へ加工し、定点観測の基礎資料として用いる。なお、高精細(4×5フィルム)での装飾古墳撮影を継続的に行い、VR画像では表現しきれない画像記録も蓄積する。日本列島に約600基存在する装飾古墳は、約半数が福岡県・熊本県を中心とする北部九州に所在する。この研究では、写真測量技術を応用して壁画に影響を与えることなくVR画像を作り出し、装飾古墳の石室全体を客観的に記録するための方法を開発した。この方法で計測した古墳は、久留米市内3古墳(下馬場古墳・前畑古墳・寺徳古墳)、うきは市内2古墳(塚花塚古墳・重定古墳)筑紫野市内1古墳(五郎山古墳)の計6古墳である。これにより、石室と壁画の記録方法が従来の実測図の作成と比べて飛躍的にスピードアップしただけでなく、壁画とカビ等の汚損や石室の崩壊などの石室内における位置関係を3次元的に記録できるようになり、装飾古墳の保存のために蓄積するデータの基盤を確立することができた。またこの方法で製作したVR画像データは、通常は内部に立ち入れない装飾古墳を博物館で展示することにも活用できる。また、軽量化をはかることによって、インターネットによって配信することも可能である。VR画像は文化財の保存普及に新しくかつ最適な記録手段であり、大きな可能性を秘めていることを本年度の実証実験によって確認することが出来た。また、熊本県釜尾古墳・福岡県王塚古墳を対象として、4×5フィルムおよび6×6フィルムによる写真撮影を実施した。両古墳とも、現時点での鮮明な記録写真が無く、50枚以上の良好な文様の全体およびアップの撮影に成功し、装飾古墳の現状を記録した貴重な資料となった。また、30年以上前の装飾古墳の写真のデシタル化などのデジタルアーカイビングにも積極的に進めた。これらの成果の一部を、10月220日に当館ミュージアムホールで開催した「進化する博物館-デジタル・アーカイブの可能性を探る迫真のアンコール遺跡尊顔とバイヨン寺院展」でパネル・映像展示し、シンポジウムでも公表し、大きな反響を得た。本年度は、福岡県に隣接する筑後川水系の大分県日田市ガランドヤ1・2号墳、菊池川水系の熊本県山鹿市小原大塚横穴墓・小原浦田横穴墓を対象としてVR画像を作成した。本研究は、人手による実測図や写真によって記録・管理されてきた装飾古墳に対して、写真測量技術を応用し、非接触によって壁画に影響を与えることなくVR画像を作成し、石室全体を客観的に記録するための方法の開発と実践の研究である。これにより、石室と壁画の記録方法が従来の実測図の作成と比べて飛躍的にスピードアップしただけでなく、壁画とカビ等の汚損や石室の崩壊などの石室内における位置関係を3次元的に記録できるようになり、装飾古墳の保存のためのデータ基盤が確立した。また、今年度は横穴墓のVR化作業にも挑戦した。横穴墓は前面が開放空間となっており、精確な形状取得や画像調整の作業にも困難が予測されたが、試行錯誤の結果、石室と変わらない程度の良好な成果を得ることができた。

この方法で製作したVR画像データは、通常は内部に立ち入れない装飾古墳を博物館で展示することにも活用できる。VR画像は文化財の保存・普及に新しくかつ最適な記録手段であることを提言したい。また、大分県別府市鬼の岩屋1・2号墳を対象として、4×5フィルムおよび6×6フィルムによる写真撮影を実施した。両古墳とも、現時点での鮮明な記録写真が無く、50枚以上の良好な文様の全体およびアップの撮影に成功し、装飾古墳の現状を記録した貴重な資料となった。これらの成果の一部は、文化財保存修復学会・日本文化財科学会をはじめとする関連諸学会や月刊文化財などの学術誌、福岡県装飾古墳連絡協議会などの行政研究会などで発表・公開し、普及啓蒙に努めた。本研究は、日本列島に分布する装飾古墳を対象とし、現状記録写真の撮影とVR画像を作成することで、装飾古墳の記録・保存・管理のモデル事業を展開するためのデジタルアーカイブを構築するものである。従来、装飾古墳は所轄の教育委員会等の管理団体が、目視と異常部位の写真によって記録されてきた。しかし、VR技術によって作成される位置情報をもった画像は、石室のような立体構造物の記録保存に最適であり、今まで監視システムが確立していない装飾古墳の経年変化を記録するための有効な手段となり得る。この研究の意義は、現時点での装飾古墳の記録として重要であると同時に、現地では春秋に公開が制限されていた装飾古墳をweb上で展示および公開することで、装飾古墳に対する意識を高め、広く社会に成果を還元することができる。この目的に沿って、大型の文化財保存のためのデジタルアーカイブの実証実験を行うことが、本研究の目的である。これに沿って、平成21年度は、福島県泉崎横穴墓・福島県羽山1号横穴・佐賀県龍王崎6号墳・福岡県桜京古墳・佐賀県西隈古墳・福岡県呰見大塚古墳の6基の装飾古墳の計測を実施した。ここでは、九州以外の装飾横穴墓をはじめて対象とし、良好な成果を得ると同時に福岡県内で新たに発見された装飾古墳(呰見大塚古墳)の計測も実施することができた。また、当館の平常展内でもトピック展示「進化する博物館IIみる、きく、ふれる、神々の青銅器へのいざない」でも成果の一部を公開し、特に裸眼立体視モニターで装飾古墳VR映像を展示するという新しい展示手法を実験し、来館者から好評を得ることができた。さらに、本年までのVR画像および装飾古墳研究の成果を纏めた報告書作成に着手し、来年度に考察を加えて完成する予定である。古墳の埋葬施設を構成する石材に彩色や彫刻によるさまざまな文様を描いた古墳、いわゆる日本列島の装飾古墳は北部九州を象徴する古墳文化のひとつである。天然に産出する鉱物や粘土などを磨り潰して作られた顔料を使い、石室の壁に幾何学文様や具象的な図像を描いた古墳である。このような装飾古墳は、福岡県・熊本県内にも300基を越える装飾古墳が存在し、全国では500800基に達する。従来、装飾古墳の保存のための経過観察作業は、目視した観察結果を写真および石室実測図に書き込むことで行われてきた。両者の長所(写真の持つ情報量と図面が持つ位置関係の明示)を兼ね備えた新たな画像が作成できれば、装飾古墳の異常の観察・対処、保存策にも大きく寄与することになる。その画像とは、VR画像である。この画像上に装飾古墳で観察された異常を記入し、数年次にわたって結果を蓄積すれば、それが装飾古墳の異常の経過観察の基礎となるデジタルアーカイブとなる。
X線ガス比例計数管の信号波形処理を行いエネルギー分解能を向上っせる研究開発

ガス比例計数管や半導体検出器のX線検出原理は同じである。その違いは、前者がガスによる一次電子数の増幅をするのに対して、後者は増幅作用がない。まず、半導体検出器について、その信号波形を詳細に調べることにより、発生した一次電子の動きを研究した。その結果、空乏層の浅い領域で発生した電子群は、場合によっては、電極に吸着され、波高の下がることが判った。この振る舞いは、ガス検出器で見られる窓の吸着と同じ現像であることを示した。こうして、詳細に波高分布を調べた。ガス検出器では、K吸収端やL吸収端の前後で生じる一次電子数に差があり、線形性の損なわないことが知られているが、半導体検出器では、K吸収端においても、線形性の損なわれないことが判った。これは、吸収物質が単体原子であるか、結晶をなしているかによる。こうして、一次電子の吸収物質内での振る舞いが理解できた。次に、ガス増幅によりその振る舞いがどうなるかについて調べた。ガス比例計数管からの信号波形を計算機に取り込み、それを詳細に調べた結果、信号波形の立ち上がり方が、X線の偏光方向に依存していることを見つけた。これは、ガス比例計数管が、X線偏光測定に利用できることを示唆する。次に、多数の信号波形を重ね合わせて、X線に対するテンプレートを作り、それを元にして、波形全体を使って信号波高を求めた。これにより、ガス比例計数管のエネルギー分解能として、6keVで17.0%を得たが、これは、単純に信号波高のピークから求めた結果(17.4%)とは有意に変わらなかった。結局、ガス増幅が十分になされているため、電気的な雑音レベルを下げる必要はないと判った。本年度は、データ取得のためのワークステーションの導入を行った。これにより、波高分析器など各種の計測器を制御する方法を確立した。簡単のために、ディジタルオッシロスコープを使用して比例計数管からの信号波形を取得し、その波形解析を行った。これにより、信号の立ち上がりを詳しく解析すれば、一次電子雲の形状の違いを判別でき、入射X線の偏光情報を取り出せることが判った。従来までは、単純な立ち上がり時間解析をアナログ回路で行い、X線と荷電粒子とを識別する程度のものが多かったが、この詳細な波形解析により同じエネルギーのX線であっても種々の情報を引き出せることが判った。従って、信号波形の詳細な解析手段は新たな結果を生むものと期待できる。次に、半導体検出器からの信号を波高分析器で取得し、その形状の詳細な解析を行い、検出器内の構造を詳細に調べた。以上のことは、いずれも信号解析の準備段階で判明したことである。エネルギー分解能を改善できるかどうかについては、平成6年度の段階ではデータ取得速度がオッシロスコープで制限されるので、まだ処理できる信号波形の数を増やせないため明確な結論には至っていない。これについては、平成7年度に高速化を計る予定であり、その準備を進めている。理論的な考察から、どのようなディジタルフィルターを使うのが良いかを研究し、S/N比を最良にするフィルターをデータから順次生成する方法を作った。本来の比例計数管のエネルギー分解能は電子増幅過程の揺らぎで決定されるので、これを出来るだけ取り除けるよう印加電圧を低くして動作させれば良い。平成7年度は多量のデータを取得し研究を予定通り進める。

その結果、空乏層の浅い領域で発生した電子群は、場合によっては、電極に吸着され、波高の下がることが判った。この振る舞いは、ガス検出器で見られる窓の吸着と同じ現象であることを示した。こうして、詳細に波高分布を調べた。ガス検出器では、K吸収端やL吸収端の前後で生じる一次電子数に差があり、線形性の損なわれることが知られているが、半導体検出器では、K吸収端においても、線形性の損なわれないことが判った。これは、吸収物質が単体原子であるか、結晶をなしているかによる。こうして、一次電子の吸収物質内での振る舞いが理解できた。次に、ガス増幅によりその振る舞いがどうなるかについて調べた。ガス比例計数管からの信号波形を計算機に取り込み、それを詳細に調べた結果、信号波形の立ち上がり方が、X線の偏光方向に依存していることを見つけた。これは、ガス比例計数管が、X線偏光測定に利用できることを示唆する。次に、多数の信号波形を重ね合せて、X線に対するテンプレートを作り、それを元にして、波形全体を使って信号波高を求めた。これにより、ガス比例計数管のエネルギー分解能として、6keVで17.0%を得たが、これは、単純に信号波高のピークから求めた結果(17.4%)とは有意に変わらなかった。結局、ガス増幅が十分になされているため、電気的な雑音レベルを下げる必要はないと判った。