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思春期から青年期の過敏型自己愛傾向の発達的変化と愛着スタイルとの関連

本研究の目的は,第1に,思春期から青年期における過敏型自己愛傾向の発達的変化を,アンケート調査により横断的・縦断的に検討することである。第2に,発達段階における過敏型自己愛傾向と愛着スタイルとの関連の差異や,過敏型自己愛傾向の発達的般化に愛着スタイルがどの程度影響しているかを検討することである。以上の目的を検討することで,思春期から青年期の心理学的理解を示し,心理的支援や予防的介入方法の提案を行う。本研究は,2回のアンケート調査(Time1,Time2)からなる。アンケート調査(Time1)では,中学生・高校生・大学生を対象に,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。これにより,思春期から青年期にかけての過敏型自己愛傾向の発達的変化を横断的に検討する。また,発達段階における過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの関連の差異を明らかにする。アンケート調査(Time2)は,Time1と同じ対象者に実施し,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。これにより,過敏型自己愛傾向の縦断的な発達的変化,過敏型自己愛傾向の変化に愛着スタイルの変化がどの程度影響しているかを検討する。平成30年度は,中学校2校,高等学校1校,大学1校の協力校で実施した726名のアンケート調査のデータを整理し,一部分析を実施し,学会発表を行った。今後も引き続き分析を行い,研究成果をまとめ,思春期から青年期の心理学的理解を示し,心理的支援や予防的介入法を提案し,発表を行う。平成30年度の研究実施計画は,2回のアンケート調査で収集したデータを整理し,分析を行うことであった。年度中に実施できたため,順調に進展していると考えられる。引き続き,データの分析を行い,研究成果から思春期から青年期の心理学的理解を示し,心理的支援や予防的介入方法の提案を行い,発表を行う。第2に,発達段階における過敏型自己愛傾向と愛着スタイルとの関連の差異や,過敏型自己愛傾向の発達的変化に愛着スタイルがどの程度影響しているかを検討することである。Time1と同じ対象者に,アンケート調査(Time2)を実施し,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。平成27年度は研究計画に基づき,信州大学内のヒトを対象とした研究に関する倫理委員会に申請を行った。審査の結果,承認が得られた。その後,中学校,高等学校,大学の教員を対象に調査協力を募り,フィールドの確保を行った。その結果,中学校2校,高等学校1校,大学1校から協力が得られた。またアンケート調査実施にあたって,アンケート用紙の作成を行った。今後は,平成28年度中に2回の質問紙調査を実施し,分析を行う。平成27年度の研究実施計画は,1倫理審査による承認,2フィールド確保,3アンケート調査(Time1)の実施であった。このうち1と2は平成27年度中に実施した。3に関しては,確実に縦断調査のデータ収集するため,2回のアンケート調査を平成27年度と平成28年度というように年度をまたいで実施するのではなく,平成28年度に2回実施するように研究計画を変更した。そのため,進捗状況はやや遅れている状況である。本研究は,2回のアンケート調査(Time 1,Time 2)からなる。アンケート調査(Time 1)では,中学生・高校生・大学生を対象に,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。アンケート調査(Time 2)は,Time 1と同じ対象者に実施し,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。平成28年度は,中学2校,高等学校1校,大学1校の協力校で,アンケート調査を実施した。アンケート調査(Time 1)では726名のデータを収集した。その後,Time 1と同じ対象者にアンケート調査(Time 2)を実施し,データを収集した。今後は,収集したデータを分析し,研究成果をまとめ,発表を行う。

平成28年度の研究実施計画は,1アンケート調査(Time 1)の実施,2アンケート調査(Time 1)のデータ整理と分析,3アンケート調査(Time 2)の準備と実施であった。13は平成28年度に実施を行ったが,2は実施していない。これは,当該年度途中での中断が考えられたため,3を優先するよう計画を変更したからである。以上から,やや遅れているといえる。本研究の目的は,第1に,思春期から青年期における過敏型自己愛傾向の発達的変化を,アンケート調査により横断的・縦断的に検討することである。第2に,発達段階における過敏型自己愛傾向と愛着スタイルとの関連の差異や,過敏型自己愛傾向の発達的変化に愛着スタイルがどの程度影響しているかを検討することである。以上の目的を検討することで,思春期から青年期の心理学的理解を示し,心理的支援や予防的介入方法の提案を行う。本研究は,2回のアンケート調査(Time 1,Time 2)からなる。アンケート調査(Time 1)では,中学生・高校生・大学生を対象に,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。これにより,思春期から青年期にかけての過敏型自己愛傾向の発達的変化を横断的に検討する。また,発達段階における過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの関連の差異を明らかにする。アンケート調査(Time 2)は,Time 1と同じ対象者に実施し,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。これにより,過敏型自己愛傾向の縦断的な発達的変化,過敏型自己愛傾向の変化に愛着スタイルの変化がどの程度影響しているかを検討する。平成28年10月13日平成30年3月31日まで,育児休業により中断した。今後は,平成28年度に行った2回のアンケート調査のデータを整理し,分析を行う。また,2回のアンケート調査の結果を統合し,研究成果から思春期から青年期の心理学的理解を示し,心理的支援や予防的介入方法の提案を行い,発表を行う。平成28年10月から平成29年度3月まで研究を中断したため。第2に,発達段階における過敏型自己愛傾向と愛着スタイルとの関連の差異や,過敏型自己愛傾向の発達的般化に愛着スタイルがどの程度影響しているかを検討することである。本研究は,2回のアンケート調査(Time1,Time2)からなる。アンケート調査(Time1)では,中学生・高校生・大学生を対象に,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。アンケート調査(Time2)は,Time1と同じ対象者に実施し,過敏型自己愛傾向と愛着スタイルの測定を行う。
パスカルの時代における蓋然性と確実性に関する多角的研究

パスカルにおける確実性と蓋然性の問題を同時代のなかで考察するため、数学、計算機、政治論、護教論等のテクストを検討し、問題の根底に秩序の弁別、侵犯、逆説という著者生涯のテーマが潜んでいることを明らかにした。幾何学、言語、政治制度などの安定した秩序は、その起源に遡るとき確実性を失い、他方、蓋然的なはずの諸事象(身体、習慣、民衆など)が秩序の逆転によって確実性へと転化する点に、パスカル思想の独創性の一つが見出せる。帰国後の年度後半は、「パスカルと時間」、「パスカルにおける始原と中間(その1)」の2論文を執筆した。前者では、パスカルの護教論が、死の切迫性を根拠として探求の必要性と合理性を説く経緯を論じた。後者では、護教論の重要概念たる「秩序(領域)」をとりあげ、安定したように見える「秩序」が、「起源」を問題とするや揺らぎ始め、その確実性が疑わしく見えだすさまを、「原理」と習慣、「原始語」と「幾何学の秩序」などを手がかりに考察した。昨年度に続き、蓋然性と確実性にかかわる文献調査に努め、同じ問題意識からパスカルの著述群、計算機製作過程、デカルト『省察録』などの読み直しを行なった。その具体的成果としては、論文「パスカルにおける始原と中間(その2)」を発表した。この論文では、第1に、パスカルの政治論を扱い、小品『大貴族の身分に関する講話』および『パンセ』の政治論を、「始原」と「中間」という新しい観点から再評価し、身分制や王制、法体系といった政治秩序が、その起源においては不確実と無根拠性を露呈し、正当性を揺るがされること、しかしそうした起源を隠蔽した状態でなら、邪欲からさえ引き出された「みごとな秩序」として讃えられ、相対的安定を獲得することを指摘した。こうした相反する二面性は、先立つ論考(その1)で見た人間的認識や「幾何学の秩序」の場合と、コンテクストの違いを超えた類比性を見せるものである。第2に、護教論の構成自体にも、同じ構図が当てはまることを明らかにした。パスカルの護教論は、無神論者折伏のために、全27章が有機的な連関をもって展開するという独自の「秩序」を示す作品であるが、認識論や政治論の場合同様、著作の「初め」と「終わり」において、いわばその無力を宣告され、著者自身、そうした護教的努力の結果獲得される信仰が、「救いには無益」であると告白する。最終的に人間の心を真の信仰へと傾かせるのは神の業であり、人間的努力ではいかんともしがたい事柄だからである。こうして、幾何学も政治も護教論も、「愛の秩序」の確実性を欠いているが、にもかかわらずその「似姿」として、中間的・蓋然的秩序、人間に唯一可能な秩序であり、同時に肯定と否定の対象となる。本年度はこうした諸点を明らかにした。今年度は確実性と蓋然性という研究課題のもと、個別的研究として主にパスカルに関する論文3編を公刊した。第1論文「パスカルと計算機ー発明の思想的意味」は前年度に行った口頭発表の内容を増補・修正のうえ活字化したもので、「秩序の弁別」とその「侵犯」という著者生涯の主題が、最初期の業績たる計算機の発明・開発のなかから生まれ出た経緯を論じた。またそれが後年の主著『パンセ』においても十全に活用されていくことを示唆した。第2論文「La machine arithmetique etles < ordres > pascaliens」は第1論文の論点を受けつぎ発展させたもので、「秩序と侵犯」および「秩序の逆説」という計算機開発から生じた2つの主題が『パンセ』において演ずる役割を、「生半可な学者」と「民衆」というパスカル独自の概念を例にとりつつ明らかにした。初期の科学的業績から主著までを、「秩序と侵犯」という統一的観点から読み解くこうした研究は従来見られなかったものであり、フランスの雑誌に発表した本論文を通して、仏語圏の研究者の間で筆者の主張が認知されることを期待している。第3論文「『パンセ』における「民衆」と「単純な人びと」」は前記の2論文をさらに発展させ、護教論結論部に登場する「単純な人びと」という概念を取り上げる。これもまた「秩序」とその「逆転」という思考法の応用であることを、モンテーニュの一節を手がかりに論証した。これによって、『パンセ』が本論から結論にいたるまで、秩序の議論(弁別、侵犯、逆転)に貫かれていることを示し、この議論こそがパスカルにおける確実性の問題を根底から規定している点を示唆した。昨年度に続き、蓋然性と確実性にかかわる文献調査に努め、同じ問題意識からパスカルの著述群、特に今年度は計算機関連文書の読み直しと、計算機製作体験の再検討を行なった。

その具体的成果としては、論文「計算機から『パンセ』へー身体、習慣、機械ー(1)」を公刊し、また、「パスカルにおける計算機開発の思想的意味」と題する研究発表を行なった。論文では、計算機開発の意味を、計算の身体化が演算結果の確実性を担保するという計算機の逆説、および秩序と侵犯という主題の発見に求め、次に、計算機と身体および習慣の関係を手がかりとして、『パンセ』における信仰獲得の手段としての習慣・理性・霊感の問題に接近を試みた。計算機においても護教論においても、元来蓋然的なものであるはずの身体と習慣が、理性以上に確実な演算結果と真正な信仰を与え得るという逆説に、我々は出会うことになる。口頭発表では、やや異なる観点から、秩序と侵犯、生半可な識者の批判、民衆の意見の健全、現象の理由等々、後年の重要なテーマ・用語・概念の多くが、既に最初期の活動たる計算機製作過程に見出されることを示し、この発明が決して孤立した一閉鎖領域を作るのではなく、パスカル思想の発展進化のなかに位置づけうるものであることを、従来の私見を新たな知見の追加によって補強しつつ、一層明確に主張した。ここでも、計算機の使用者である民衆の判断が、一見不確実に見えて、その実、「理性的」な識者の意見より健全であるという逆説が指摘できる。こうした諸点を明らかにする一方、フランス国立図書館において約40日間の資料調査を行い、同時代のテクストに見える「思慮」概念の使用を検討することで、パスカルにおける蓋然性と確実性の思想的背景の理解を深めるべく努めた。「確実性」と「蓋然性」という課題の大きな枠組みのなかで、パスカルの政治論および護教論・護教観を中心に、検討を一歩先へ進めえた。一方で、同時代の思想的文脈にまで探究の触手を十分に及ぼしえなかった点で、達成度を(2)とした。25年度が最終年度であるため、記入しない。「確実性」と「蓋然性」という課題の大きな枠組みのなかで、計算機開発の思想的意義を再考し、この発明の過程で発見された用語・概念と主著『パンセ』との主題的連関を探るなど、検討を一歩先へ進めえた。一方で、同時代の政治論・護教論については、膨大な数の文献を相手に、検討項目がなお残っている点において、達成度を(2)とした。本課題3年目以降は、2年目に果たせなかったフランス国立図書館での資料探索を再度行い、パスカルの時代の思想的背景の理解を深めたい。また、近年刊行が相継いだ、17世紀における「思慮」概念に関する研究文献に学びつつ、課題把握の深化に努めたい。昨年度に続き、夏季にフランス国立図書館での資料探索を再度行い、パスカルの時代の思想的背景の理解を深める予定である。また、近年刊行が続いている、17世紀における「思慮」概念に関する研究文献に引き続き学びつつ、課題把握の深化に努める。得られた成果は、論文発表(あるいは口頭発表)を通して世に問い、本課題のまとめの年としたい。
晶癖を制御した金属微粒子の物性と触媒作用

微粒子の晶癖は結晶面の成長速度の違いで変化する現象として一般に理解されてきた。真空中でNaCl表面にAuを蒸着すると、Au原子がhex.配列した面で覆われた多重双晶のAu微粒子が生成する。一方Au(100),Au(110),Au(111)結晶面を加熱すると、いずれの結晶面で表面原子がhex.配列した(5x20)Au(100)、(1x2)Au(110)、(√3x23)Au(111)構造に不可逆的に再構成する。また、電解質水溶液中でAu単結晶表面に負電圧を掛けると、真空中での表面再構成と殆ど同じ変化が電位に対し可逆的に起きる。この現象を表面電荷による歪みが原因で起きると考えると、我々は表面エネルギーを電位で制御できることが予測できる。実際、負電位にするとAu(111)面はhex配列のまま結合は4%短くなる。このように外部から歪みを制御することで表面エネルギーを変え、Au微粒子の成長や晶癖をコントロール出来るようになった。この新しい現象は北海道大学図書刊行会から平成13年2月26日に出版された「電極触媒科学の新展開」の一章「電位による表面構造変化と微粒子の晶癖」としてまとめられた。Au(100),Au(110),Au(111)結晶面を加熱すると、不可逆的に(5x20)Au(100)、(1x2)Au(110)(√3x23)Au(111)構造に再構成することは良く知られている。一方、電解質水溶液中でAu単結晶表面に負電圧を掛けると、真空中での表面再構成と殆ど同じ変化が起きるが、電位で誘起される現象の特徴は、電位を正にすると表面構造が(1x1)構造に戻ることである。このような電位による可逆的な表面再構成は表面電荷による歪みによって表面エネルギーが高くなることが原因であると考えると、我々は表面エネルギーを制御できることになる。負電位で表面エネルギーが高くなると何故表面原子は故hex配列に変わるのだろうか?その方がエネルギー的に有利だと言い換えるだけでない新しい考えとして、バルクにおける圧力相転移の経験則を適用することを試みた。イオンの吸着により生じる鏡像電荷による反発力は表面に負の圧力が加わった状況になる。圧力によって変化する2つの構造がある場合、高圧相では結合が長くなると言う経験則がある。この経験則を表面に適用できるとすると、負圧力では結合が短くなる構造をとることになるが、実際Au(111)面はhex配列のまま、結合は4%短くなる。また(5x20)Au(100),(1x2)Au(110)表面ではhex配列になる。次年度では、このような制御された微粒子の触媒機能を調べる予定である。一方Au(100),Au(110),Au(111)結晶面を加熱すると、いずれの結晶面で表面原子がhex.配列した(5x20)Au(100)、(lx2)Au(110)、(√3x23)Au(111)構造に不可逆的に再構成する。
腫瘍微小環境応答性ペプチド搭載核酸キャリアーの開発と肝転移がん治療への展開（国際共同研究強化）

本研究は、基課題において開発した微小環境応答性および組織透過性を有するリポソームであるCTR-SAPSPリポソームを基盤として、腫瘍深部に存在するがん幹細胞を効果的に死滅可能なナノメディシンを開発することを目的としている。前年度、幹細胞の生存維持に必要なAkt-mTORシグナル経路の阻害が可能なナノメディシンの開発を目指して、リポソームが細胞内に取り込まれた後にAkt阻害剤が放出可能なライソソーム内酵素カテプシンB切断配列LECとAkt阻害剤を連結させたペプチドStearyl-LEC-Aktinを搭載したリポソームを構築したため、2018年度は、そのAktリン酸化に対する影響を検討した。しかし、リポソームに搭載可能なStearyl-LEC-Aktinが少量のため、本リポソームによるAktリン酸化の阻害は認められなかった。そこで、Akt阻害を介して細胞死誘導が可能な2種の脂溶性Akt阻害剤を封入したリポソームを構築した。また、幹細胞の生存維持に必要なHedgehog経路阻害剤であるシクロパミンの水溶性誘導体IPI-926の幹細胞に対する効果をtumor sphere形成によって評価した結果、複数種の細胞株において、IPI-926処理によって幹細胞の死滅を示すsphere形成阻害が認められたことから、IPI-926搭載ナノメディシンの幹細胞に対する有効性が期待できる。内定年度:2015基課題において、微小環境応答性および組織透過性を有する核酸キャリアーCTR-SAPSPリポソームを開発中である。CTR-SAPSPリポソームは、高い組織透過性が期待できるため、血管から離れた領域の腫瘍深部を標的とすることが可能である。一方で、本キャリアーを基盤としたナノメディシンは、腫瘍深部に存在するがん幹細胞(Cancer stem cell: CSC)に対する殺細胞効果は低いと予想される。このCSCは既存の治療法に対して耐性を示すだけでなく、増殖および転移の核となるため、現在CSCを標的とした治療法の開発が求められている。そこで、本課題では、CSCに対して高い殺細胞効果を有するシクロスパミン(CYP)をCTR-SAPSPリポソームへ搭載することで、CSCに対しても高い治療効果が期待できるリポソーム型核酸キャリアーを開発することを目的としている。2017年3月より、海外共同研究者のJindrich Kopecek博士の研究室において、リポソーム型核酸キャリアーへ搭載可能なCYP誘導体の合成に着手している。当初計画していたCYP誘導体は、リポソーム膜挿入可能なステアリン酸とCYPを酸性オルガネラ内酵素切断ペプチドGFLGによって連結させた構造であったが、CYPの脂溶性が高く、リポソームへの表面提示が困難であると考えられたため、新たなCYP誘導体であるCYP-LE-Aktinをデザインした。CYP-LE-Aktinを搭載したCTR-SAPSPリポソームは、がん幹細胞の増殖に関与するHedgehogシグナル経路とAkt-mTORシグナル経路の両方を阻害することで、当初の計画でデザインしたCYP誘導体に比べて、CSCに対して高い殺細胞効果が期待できると考えられる。リポソーム型核酸キャリアーへ搭載可能なCYP誘導体は、CYPにリポソーム膜挿入可能なステアリン酸と酸性オルガネラ内酵素切断ペプチドGFLGから構成されており、2017年3月に渡航後、ステアリン酸とCYPのリンカーでもあるGFLGの合成に着手した。その一方で、CYPの脂溶性が高く、リポソームにCYPを表面提示させることが困難なことから、新たなCYP誘導体のデザインを現在行っている。基課題において、微小環境応答性および組織透過性を有する核酸キャリアーCTR-SAPSPリポソームを開発した。本研究は、CTR-SAPSPリポソームの高い組織透過性に着目し、血管から離れた領域の腫瘍深部に存在するがん幹細胞を効果的に死滅可能なナノメディシンを開発することを目的としている。がん幹細胞の生存維持には、Hedgehogシグナル経路とAkt-mTORシグナル経路の両方が関与していることから、両経路を効率的に阻害可能なナノメディシンの設計が必要である。Hedgehog経路阻害剤は、細胞膜上のSMOと相互作用する必要がある一方、Akt-mTOR経路阻害剤は細胞質に作用部位があるため、両阻害剤を最適な場所、すなわち細胞外と細胞質で放出可能な2つのペプチド誘導体をリポソームに搭載することを着想した。1つ目のペプチド誘導体は、Hedgehog阻害剤のシクロパミンの水溶性誘導体であるIPI-926に低pH応答性ペプチドSAPSPを連結させたものであり、細胞外低pHに応答してIPI-926が細胞外で放出されることが期待でき、現在合成中である。2つ目は、リポソームが細胞内に取り込まれた後、ライソソーム内酵素のカテプシンB切断配列LECとAkt阻害剤を連結させたペプチドであり、渡航先において、本ペプチドにリポソーム挿入基のステアリン酸を付加したStearyl-LEC-Aktinを設計・合成し、リポソーム化可能であることを確認した。また、研究期間中にCTR-SAPSPリポソームを用いたがん幹細胞への薬物送達に有用な新たなデバイスも開発した。リポソームに搭載予定の2つのペプチド誘導体のうち、1つは既に合成済みであり、リポソームに搭載可能であることを確認できている。

もう1つの誘導体に関しても、現在共同研究者と協議しながら合成を進めており、早期に目的とするナノメディシンを開発可能な状況にある。また、ナノメディシンのがん幹細胞に対する効果は、Tumorsphere形成能によって簡便に評価可能であることも見出しているため、その機能性を迅速に評価可能な状況にある。本研究は、基課題において開発した微小環境応答性および組織透過性を有するリポソームであるCTR-SAPSPリポソームを基盤として、腫瘍深部に存在するがん幹細胞を効果的に死滅可能なナノメディシンを開発することを目的としている。前年度、幹細胞の生存維持に必要なAkt-mTORシグナル経路の阻害が可能なナノメディシンの開発を目指して、リポソームが細胞内に取り込まれた後にAkt阻害剤が放出可能なライソソーム内酵素カテプシンB切断配列LECとAkt阻害剤を連結させたペプチドStearyl-LEC-Aktinを搭載したリポソームを構築したため、2018年度は、そのAktリン酸化に対する影響を検討した。しかし、リポソームに搭載可能なStearyl-LEC-Aktinが少量のため、本リポソームによるAktリン酸化の阻害は認められなかった。そこで、Akt阻害を介して細胞死誘導が可能な2種の脂溶性Akt阻害剤を封入したリポソームを構築した。また、幹細胞の生存維持に必要なHedgehog経路阻害剤であるシクロパミンの水溶性誘導体IPI-926の幹細胞に対する効果をtumor sphere形成によって評価した結果、複数種の細胞株において、IPI-926処理によって幹細胞の死滅を示すsphere形成阻害が認められたことから、IPI-926搭載ナノメディシンの幹細胞に対する有効性が期待できる。CYPの難水溶性の問題は、CYPをリポソーム膜に搭載することで解決する。またCYPはHedgehogシグナル経路の阻害を介して、CSCに対して殺細胞効果を示すが、CSCの増殖には、Hedgehogシグナル経路とAkt-mTORシグナル経路の両方が関与していることから、CSCの増殖をより効果的に抑制するためには、Akt-mTORシグナル経路も同時に阻害する必要がある。そこで、水溶性のAkt阻害ペプチドAkt-in (AVTDHPDRLWAWEKF)とCYPを酸性オルガネラ内酵素切断ペプチドGFLGによって連結させた(CYP-LE-Aktin)を合成する。CYP-LE-AktinをCTR-SAPSPリポソームに搭載した場合、CYPがリポソーム膜に挿入され、LE-Aktinが表面提示された構造を有すると考えられ、本リポソームがエンドサイトーシス経路で取り込まれた後、リソソーム内酵素でGFLGが切断されることで、Aktinが細胞内に放出される。そのため、CYP-LE-Aktinを搭載したCTR-SAPSPリポソームは、Hedgehogシグナル経路とAkt-mTORシグナル経路の両方を阻害可能であり、当初の計画でデザインしたCYP誘導体に比べて、CSCに対して高い殺細胞効果が期待できると考えられる。Stearyl-LEC-Aktinを搭載したリポソームの機能性は、Tumorsphere形成能およびELISA法によって評価するとともに、蛍光標識体を用いて、細胞質でAktinが放出されていることを共焦点レーザー顕微鏡観察によって評価する。
マントル部分熔融領域最上部でのマグマ蓄積に関する実験的研究

本研究の目的は.マントル部分熔融領域最上部でのマグマ蓄積過程の解明である.そのため,ナイロンビーズからなる多孔質媒質を部分熔融領域の固相(岩石)とみなし,塩化アンモニウム水溶液を液相(メルト)とみなして浸透流実験を行った.多孔質媒質の一端(リソスフェアの底に相当)を冷却することにより,マグマ発生場でのメルトの運ぶ熱とリソスフェアからの冷却との競合過程を模擬した.冷却温度と流量をパラメータとして変化させた前年度までの研究により,(1)水溶液による加熱が支配的な条件,(2)外部からの冷却が支配的な条件が,水溶液の冷却部での通過時間と熱伝導の特性時間との兼ね合いで決まることがわかっている.今年度は,(2)の条件で冷却部上部に形成されるシールの挙動に焦点を絞って研究を進めた.流入する塩化アンモニウム水溶液の濃度を変化させてシールの挙動を調べた.濃度が高く,冷却に伴う沈殿速度が大きい場合は,シールの強度増加率が,液圧の増加率よりも大きいため,流れは完全に遮断された.塩化アンモニウム水溶液の濃度が低く,沈殿速度が小さい場合は,シールの形成後,液圧の上昇と低下が繰り返されるという面白い現象が観察された.これは,冷却部にシールが形成されながらも,まだ流路が完全には閉鎖されていない状況で見られるものである.液圧の間欠的な変化は,シール内に残された流路の沈殿による閉塞と,流れによる侵食との競合によって生じるものだと考えられる(2004年アメリカ地球物理学連合秋季大会で発表).このようなプロセスは,リソスフェアという蓋のあるマントル部分熔融領域では考えにくいかもしれない.むしろ,熱水対流系などで重要になると考える.本研究の目的は,マントル部分熔融領域最上部でのマグマ蓄積過程の解明である.ガラスビーズ+塩化アンモニウム水溶液の浸透流実験を通して,マグマ発生場でのメルトの運ぶ熱とリソスフェアからの冷却との競合過程を理解したいと考えている.今年度は浸透流実験システムを構築するとともに作業物質の基本的性質を調べた.1.浸透流実験システムの構築浸透流実験では,一定温度に冷却したガラスビーズ多孔質媒質に塩化アンモニウム水溶液を流し,熱的競合と流れの状態を温度,液圧,流出量の測定によりモニターする.温度および液圧の測定には設備備品として導入したデータ収録ユニットを用いている.冷却が支配的な条件で実験を行ない,冷却により沈殿が生じて液圧が増加する,という状況をつくることに成功した.これは沈殿によるシール,液圧によるシールの破砕,沈殿によるシールの再形成,というサイクルをシミュレートするものであり,浸透流からクラックへというマグマ輸送メカニズムの変化を理解するカギになると考えている.平成15年度はこのサイクルを理解すべく破砕も含めた実験を計画している.2.塩化アンモニウム水溶液の電気伝導度電気伝導度から沈殿量を推定するために,塩化アンモニウム水溶液の電気伝導度の濃度依存性,温度依存性を調べた.電気伝導度測定には設備備品として導入したLCRメータを用いている.高濃度溶液の電気的性質はまだ未解明の問題が多い領域であるが,イオン易動度および活性化エネルギーの濃度依存性について飽和状態まで成り立つ経験式を得ることができた.3.固液共存系の熱伝導度マントルでの熱的競合を解明するためには,化学変化を伴う固液共存系の熱的性質を理解する必要がある.平成14年度はガラスビーズ+水溶液系の熱伝導率を測定するためのセルを作製した.現在,これを用いてガラスビーズ+水という反応を伴わない系についての測定を行なっている.本研究の目的は,マントル部分熔融領域最上部でのマグマ蓄積過程の解明である.ナイロンビーズ+塩化アンモニウム水溶液の浸透流実験を通して,マグマ発生場でのメルトの運ぶ熱とリソスフェアからの冷却との競合過程を理解したいと考えている.今年度は,前年度に構築したシステムを用いて浸透流実験を行い,熱的競合の様子を調べた.なお,流量測定のための電子天秤を備品として15年度に導入した.冷却温度と流量をパラメータとして変化させ,(1)水溶液による加熱が支配的な条件,(2)外部からの冷却が支配的な条件が,水溶液の冷却部での通過時間と熱伝導の特性時間との兼ね合いで決まることがわかった.熱伝導の特性時間が通過時間に比べて十分長い場合には,水溶液による加熱が支配的となり,通過する水溶液の温度低下はみられず塩化アンモニウムの析出もない.一方,熱伝導の特性時間が通過時間と同程度以下の場合には,水溶液の温度低下,溶解度の低下,ビーズ間への塩化アンモニウムの析出という一連のプロセスによって冷却部への流入が低下し,冷却がさらに進むという正のフィードバックが見られた.塩化アンモニウムの析出が続くと,一定流量に必要な液圧も高くなった.これは冷却・沈殿によってシールが形成されるということである.このシールの挙動は,シールの強度と液圧との競合で決まりそうである.冷却・沈殿に伴って増加するシールの強度が常に液圧を上回っていれば,実験システムの強度まで液圧は上昇し続ける.一方,液圧がシールの強度を上回る場合は,液圧上昇,シール破壊,沈殿によるシールの再形成というサイクルが起きそうである.現在は,シールの強度上昇率を塩化アンモニウム水溶液の濃度で制御して,このサイクルについての実験を進めている.

本研究の目的は.マントル部分熔融領域最上部でのマグマ蓄積過程の解明である.そのため,ナイロンビーズからなる多孔質媒質を部分熔融領域の固相(岩石)とみなし,塩化アンモニウム水溶液を液相(メルト)とみなして浸透流実験を行った.多孔質媒質の一端(リソスフェアの底に相当)を冷却することにより,マグマ発生場でのメルトの運ぶ熱とリソスフェアからの冷却との競合過程を模擬した.冷却温度と流量をパラメータとして変化させた前年度までの研究により,(1)水溶液による加熱が支配的な条件,(2)外部からの冷却が支配的な条件が,水溶液の冷却部での通過時間と熱伝導の特性時間との兼ね合いで決まることがわかっている.今年度は,(2)の条件で冷却部上部に形成されるシールの挙動に焦点を絞って研究を進めた.流入する塩化アンモニウム水溶液の濃度を変化させてシールの挙動を調べた.濃度が高く,冷却に伴う沈殿速度が大きい場合は,シールの強度増加率が,液圧の増加率よりも大きいため,流れは完全に遮断された.塩化アンモニウム水溶液の濃度が低く,沈殿速度が小さい場合は,シールの形成後,液圧の上昇と低下が繰り返されるという面白い現象が観察された.これは,冷却部にシールが形成されながらも,まだ流路が完全には閉鎖されていない状況で見られるものである.液圧の間欠的な変化は,シール内に残された流路の沈殿による閉塞と,流れによる侵食との競合によって生じるものだと考えられる(2004年アメリカ地球物理学連合秋季大会で発表).このようなプロセスは,リソスフェアという蓋のあるマントル部分熔融領域では考えにくいかもしれない.むしろ,熱水対流系などで重要になると考える.
フロンおよびその代替熱媒体の沸騰熱伝達特性の比較

3つの主要テ-マについて結果を要約する。1.混合媒体のプ-ル核沸騰熱伝達ーR11ーR113、水エタノ-ルについて実験および考察を行い、(i)混合媒体特有の熱伝達低下は系圧力の上昇に伴って増加するが、従来提案されている予測式では圧力の影響か適切に再現できない、(ii)熱伝達係数が極小値をとる組成は、予測式で計算される値よりも高沸点成分側にズレを生じる、(iii)熱伝達低下割合の評価基準値としては、混合媒体と同一物性を持つ仮想の単成分析体についての熱伝達係数をとるべきであるが、単成分液に対して従来提案されている無次元整理式をそのまま用いることはできない、ことが明らかになった。2.混合媒体の強制流動沸騰熱伝達ーR11R113について垂直管内上昇流を対象として実験を行った。(i)低クオリティ域ではプ-ル核沸騰で生じる熱伝達低下がそのまま見られる、(ii)混合媒体に対しても高流量低熱流束ではクオリティの増大とともに二相強制対流域へと移行し、それに伴って熱伝達も増大するが、混合媒体ではより低いクオリティから移行が始まる。(iii)高クオリティ域では混合媒体に対しても熱伝達低下は生じない。(iv)クオリティ域での熱伝達整理法としてボイリング数を用いた従来の方法では圧力の影響が適切に反映されない事を指摘した上で、低クオリティ域での熱伝達低下を考慮した整理式を提案した。3.代替フロンのプ-ル核沸騰熱伝達ーR11の代替であるR123について、圧力P=0.13.2MPa,熱流束q=3×10^35×10^5W/m^2において、水平上向平板からの飽和沸騰実験を行った。(i)熱伝達係数の値、熱伝達に及ぼす熱流束および系圧力の影響ともR11に類似している。(ii)熱伝達係数α〔W/m^2K〕はα=1.58F(π)q^<0.8>(ここにq:熱流束〔W/m^2〕、π:換算圧力〔ー〕、F(π)≡π^<0.23>/(1ー0.99π^<0.9>))で表される。(iii)限界熱流束はZuberの式がそのまま適用可能である。1.CFC11CFC113およびエチルアルコ-ル水の各混合媒体のプ-ル核沸騰熱伝達の実験およびその結果の解析を広範囲な圧力(それぞれ0.11.5MPaおよび0.12.0MPa)および熱流束に対して行い、以下のことが明らかとなった。(i)混合液に対する熱伝達低下割合評価の基準値として、混合媒体と同一物性を持つ仮想の単成分液の熱伝達を考えれば、熱伝達低下割合と混合媒体における物質拡散の効果とが直接対比できる。しかるに混合媒体の熱物性値の実測値はきわめて少なく、推算した熱物性値を単成分液に対する無次元整理式に代入して得られる熱伝達係数は基準値としての信頼性に欠け、現時点では単成分液に対する熱伝達係数の線形補間値を基準とするのが適切である。(ii)

従来、混合液について、熱伝達低下割合が最大となる液組成は、相平衡図上で一定温度における気相と液相の組成差が最大となるような液組成、もしくは一定組成で気相線と液相線間の温度差が最大となる組成と対応しているとの考え方がなされいる。しかるにエチルアルコ-ル水の低圧での実験結果では熱伝達低下割合が最大となる組成は、上述のいずれの組成とも大きく異なり、熱伝達低下の発生機構そのものを検討し直す必要があるものと思われる。2.代替熱媒体HCFC123のプ-ル飽和核沸騰熱伝達の実験を、#0/4番エメリ紙による研磨仕上の水平上向銅平板伝熱面について、圧力P=0.13.2MPaで行い、以下のことが明らかとなった。(i)蒸気圧曲線のレベルが類似しているCFC11の熱伝達と比較した場合、熱伝達係数のレベルおよびその圧力依存性もほぼ同程度である。(ii)熱伝達表示式としてα=CF(P/Pc)q^<4/5>,C=1.2(w/m^2k)/(w/m^2)^<4/5>,F(P/Pc)=(P/Pc)^<0.23>/〔1-0.99(P/Pc)〕^<0.9>を得、これによって実験デ-タが±20%の範囲内で予測できる。ここにα;熱伝達係数〔w/m^2k〕,q;熱流束〔w/m^2〕,P/Pc;換算圧力〔-〕である。3つの主要テ-マについて結果を概説する。1.混合媒体のプ-ル核沸騰熱伝達ーR11R113,水エタノ-ルについて実験および考察を行い、(i)混合媒体特有の熱伝達低下は系圧力の上昇に伴って増加するが、従来提案されている予測式では圧力の影響が適切に再現できない。(ii)熱伝達係数が極小値をとる組成は、予測式で計算される値よりも高沸点成分側にずれを生じる。(iii)熱伝達低下割合の評価基準値としては、混合媒体と同一物性を持つ仮想の単成分媒体についての熱伝達係数をとるべきであるが、単成分液に対して従来提案されている無次元整理式をそのまま用いることはできない、ことが明らかになった。2、混合媒体の強制流動沸騰熱伝達ーR11R113について垂直管内上昇流を対象として実験を行った。(i)低クオリティ域ではプ-ル核沸騰で生じる熱伝達低下がそのまま見られる。(ii)混合媒体に対しても高流量低熱流束ではクオリティの増大と共に二相強制対流域へと移行し、それに伴って熱伝達も増大するが、混合媒体ではより低いクオリティから移行が始まる。(iii)高クオリティ域では混合媒体に対しても熱伝達低下は生じない。(iv)クオリティ域での熱伝達整理法としてボイリング数を用いた従来の方法では圧力の影響が適切に反映されない事を指摘した上で、低クオリティ域での熱伝達低下を考慮した整理式を提案した。3、代替フロンのプ-ル核沸騰熱伝達ーR11の代替であるR123について、圧力P=0.13.2MPa,熱流束g=3×10^35×10^5w/m^2において、水平上向き平板からの飽和沸騰実験を行った。(i)熱伝達係数の値、熱伝達におよぼす熱流束および系圧力の影響ともR11に類外している。(ii)熱伝達係数α〔w/m^2K〕はα=1.58F(π)g^<0.8>(ここにgに熱流束〔w/m^2〕、π=換算圧力〔-〕、F(π)=π^<0.23>/(1-0.99π^<0.9>))で表わされる。(iii)限界熱流束はZuberの式がそのまま適用可能である。
マイクロ波散乱計を用いた海面計測手法の開発

本研究は、風、流れ、波が共存する水面におけるマイクロ波の散乱特性の解明とマイクロ波散乱計を用いた新たな海面計測手法の提案を目的に行われた。研究では、まず実験水槽において既知の風、流れ、波により人工水面を生成し、その水面に照射したマイクロ波の後方散乱を計測し、風、流れ、波がマイクロ波散乱に及ぼす影響を詳細に調べた。それから、波長の長い波が実在し、より複雑な形状の実海面におけるマイクロ波散乱を評価するため、表面電流法をベースにする変動水面でのマイクロ波散乱の数値シミュレーション手法を開発し、数値シミュレーションによる海面でのマイクロ波散乱特性を調べた。その成果として、以下の水面におけるマイクロ波の後方散乱特性を得ることが出来た。1)マイクロ波後方散乱に強さは風速のみに依存し、流れと波浪の影響はほとんど受けない。2)後方散乱マイクロ波のドップラスペクトルの中心周波数は風速と流速に依存する。3)後方散乱マイクロ波のドップラスペクトルのバンド幅は波の軌道速度(水面における水粒子の移動速度)に依存する。これらの結果は、既存の研究成果の確認と共にドップラースペクトルと風、及び波浪との関係を明確にしたことで、その意義は大きい。また、これらの結果を踏まえ、マイクロ波散乱計を用いた新たな海面計測の道筋を明らかにした。風、波、流れの海洋環境要素によって生成される水面の特性を調べると共に、室内水槽において風、波、流れによる水面を生成し、その水面におけるマイクロ波散乱計測を行いその特性を調べた。また、表面電流法を用いた水面でのマイクロ波散乱の数値シミュレーション手法も開発した。風によって生成される波面は、短い吹送距離で直ぐ均衡状態になり、風速及び吹送流流速の鉛直分布も均衡となる。水面に生成されるさざなみは、水面に生成される自由波と共に移動することを確認した。このような風波面の特性は、マイクロ波散乱計による海面計測を可能にする重要な特性である。水面に風が吹くとその水面におけるマイクロ波散乱の強さは、直ちに平衡状態まで増加し、風が止むと急速に低減する。また、ある水面において時間または空間での十分なマイクロ波散乱の計測が行われ、その平均をとると風の影響のみが残る。このようなマイクロ波の散乱特性は、海面における高精度な風場計測が可能であることを示すものである。流れがマイクロ波散乱に及ぼす影響は、散乱するマイクロ波のドップラースペクトルに現れる。流れは、ドップラースペクトルの平均周波数を移動させる。また波は、水面の局所傾斜を変化させ局所部のマイクロ波散乱の強さを変化させると共に表面水粒子の軌道速度の変動によりドップラースペクトルのバンド幅を広げる。上記の特性を考慮し、マイクロ波散乱評価のための数値海面生成法を確立した。また、開発した水面におけるマイクロ波散乱の数値シミュレーション手法を用い、様々な特性をもつ海面におけるマイクロ波散乱を数値的に評価できるようになった。それから、波長の長い波が実在し、より複雑な形状の実海面におけるマイクロ波散乱を評価するため、表面電流法をベースにする変動水面でのマイクロ波散乱の数値シミュレーシヨン手法を開発し、数値シミュレーションによる海面でのマイクロ波散乱特性を調べた。
固体ヘリウムを用いた理想的なマトリックス単離分光法の開発

本研究では、もっとも相互作用の小さいヘリウム原子の固体である固体ヘリウム中に分子を捕捉して、その振動回転電子状態の超高分解能分光を行う究極のマトリックス分離分光法の開発を行うことを目的としている。本年度は、これまでに技術が確立されていない固体ヘリウムへの分子の捕捉技術の開発を行うとともに、実際に分子を入れ、赤外分光を試みた。固体ヘリウムは20気圧以上の高圧でしか存在しないため、真空卞で低温の基板に混合ガスを吹き付けてマトリックスを生成する通常のマトリックス単離分光法の手法を用いることができない。そこで閉じたセルの中に高圧をかけて結晶を成長させる新しい固体ヘリウムマトリックス法を開発し、その改良を行った。具体的には、セル内の圧力を20気圧以上にしてヘリウム固体が成長する条件を作り、そこにさらに高圧にした混合ガスをノズルから吹き出しながら固体表面に吹き付けることによって、固体ヘリウム中に分子を捕捉する手法である。このとき、セルの温度は固体ヘリウムのできる1K程度に冷却する必要がある一方、混合ガスを吹き出すノズルはできれば室温程度の温度に保つ必要がある。そのためにヒーターを用いてノズルを適度に加熱するとともに、ノズルの先の断熱を工夫することで、セルを1Kに保つことに成功した。この手法を用いてCO分子の捕捉を試みた。赤外分光から、ある条件下ではCOの非常に小さなクラスターが捕捉されることがわかり、現在さらに単離される条件を探しているところである。本年度は、これまでに技術が確立されていない固体ヘリウムへの分子の捕捉技術の開発を集中的に行った。固体ヘリウムは20気圧以上の高圧でしか存在しないため、真空下で低温の基板に混合ガスを吹き付けてマトリックスを生成する通常のマトリックス単離分光法の手法を用いることができない。そこで研究代表者が開発した閉じたセルの中に結晶を成長させる手法を改良することによって新しい固体ヘリウムマトリックス法を開発した。このとき、セルの温度は固体ヘリウムのできる1k程度に冷却する必要がある一方、混合ガスを吹き出すノズルはできれば室温程度の温度に保つ必要がある。そのためにノズルを2つ用意し、一つは純粋なヘリウムガスを10K程度で吹き出して、マトリックスの基本的な部分を生成する役割を持たせ、もう一つのノズルは断熱を自的とした細い二重管にして、そこからヘリウムとサンプルの混合ガスを吹き出させた。両者のガスを固化前に混合させることで捕捉分子を冷却し、最終的に固体ヘリウムへの分子の捕捉をおこなうことを試みた。
事業再編会計における含み損益の認識と実現概念

本研究では、事業再編会計を題材として、企業会計における資産の評価と利益の認識について考察した。具体的には、資産の評価替えとのれんや含み損益の認識が、事業投資の継続・非継続を判断するための視点、すなわち、支配の継続性と持分の継続性に依存することを体系的に明らかにした。支配と持分という2つの概念を核として事業再編会計を体系づけた点が本研究の特徴である。平成20年度は、まず、事業再編取引の実質をとらえるための視点と概念を明らかにすることにより、事業再編会計の準拠枠を設定した。事業の動態は、企業資産の転換プロセスとみることもできれば、株主資本の転換プロセスとみることもできる。前者の観点では、資産に対する支配が失われたかどうかで事業投資の継続・非継続が判断される。この観点の重要概念である支配は、資産(モノ)を自由に使用したり処分したりすることのできる排他的な力であり、その主体は企業である。それに対して、後者の観点では、事業のキャッシュ・フローに対する持分が清算されたかどうかで事業投資の継続・非継続が判断される。この観点の重要概念である持分は、事業から生じるキャッシュ・フローに対する権益または請求権であり、その主体は株主である。事業再編によって事業投資の継続性が失われれば、その事業を構成する資産・負債が時価に評価替えされ、また、その事業を構成する資産・負債の含み損益が認識される。前述のとおり、事業の継続・非継続は、支配が失われたかどうかで判断することもできれば、持分が清算されたかどうかで判断することもできる。これら2つの規準が互いに独立であるとすれば、どちらにしたがうかで判断が異なることもある。したがって、同じ事業再編取引について異なる会計方法が適用されることもある。そこで、本研究では、支配の獲得・喪失および持分の取得・清算という2つの観点から事業再編取引を類型化し、それぞれに対応する会計方法を明らかにした。事業再編会計の準拠枠を設定する過程では、会計上、資産の本質をどのようにとらえるのか、また、異なるタイプの請求権を持つ株主をどのようにあつかうのかといった論点が派生した。こうした論点の検討は平成21年度の課題である。平成21年度は、事業再編会計に関する過去10年間の研究成果を1冊の著書にまとめた。前年度までは、事業再編取引の実質を支配の継続性と持分の継続性という2つの観点から判断し、それぞれに対応する会計方法を明らかにしてきたが、当年度は、それぞれの観点を一般的な利益測定フレームワークにむすびつけた。持分の継続性という観点には、株主からのキャッシュ・フローを利益測定の原点とする考え方が反映されており、支配の継続性という観点には、顧客からのキャッシュ・フローを利益測定の原点とする考え方が反映されているといえる。前者では、株主資本の投下と回収にもとづく利益測定が志向され、持分の清算が利益認識の条件である。それに対して、後者では、企業資産の増加と減少にもとづく利益測定が志向され、支配の喪失が利益認識の条件である。このように、支配と持分という2つの概念を核として事業再編会計を体系づけるとともに、それを一般的な利益測定フレームワークに昇華させたことが当年度の成果である。また、当年度は、全部のれん法の根拠とされる経済的単一体説の意義も検討した。従来、全部のれん法を適用するか購入のれん法を適用するかという問題は、連結基礎概念として経済的単一体説を採用するか親会社説を採用するかという問題として議論されてきた。それに対して、本研究では、それを利益測定フレームワークの問題、すなわち、利益測定の原点を顧客から事業体へのキャッシュ・フローとするか、それとも、株主から事業体へのキャッシュ・フローとするかという問題として議論した。こうした利益測定フレームワークの類型に応じて経済的単一体説にも複数の類型があり、のれんの会計方法もそれに依存するというのが本研究の結論である。
統合失調症患者の聴性定常反応についての多角的・縦断的研究

統合失調症44名の脳波、40例の機能的MRIのデータを取得し、そのうち19名に関しては縦断的解析のため2回目の測定も終わっている。背景情報を一致させた健常者ついては、51名のデータを取得し、そのうち14名は二回目の測定を終えた。初回測定の横断的解析の結果、脳波においては、40ヘルツ刺激に対する聴性定常反応が統合失調症群で低下しており、これは多くの先行研究の知見と一致するものであった。40ヘルツ以外の周波数帯域に対しての反応では、統合失調症群と健常者群で統計的に有意な差は認めなかった。また、機能的MRIでは統合失調症群では80ヘルツ刺激に対するBOLD信号の増大が見られた。縦断的解析では、2回目の測定では、横断的には健常者と比較して脳波における40Hz刺激に対する聴性定常反応の障害がみられていたが、経時的な変化は有意ではなかった。症状との関連では、統合失調症患者において、脳波における聴性定常反応の改善(健常者の平均に近づく)が大きいものほど、幻聴症状も改善していた。また、一回目の測定、2回目の脳波測定の両方において、刺激中の自発活動としてのγ帯域皮質活動『自発γ』が統合失調症群では上昇しており、これは機能的MRIでの80Hz刺激に対するBOLD信号の増大と相関がみられることが分かった。背景情報を一致させた健常者のデータの取得も進んでいる。初回測定の横断的解析の結果、脳波においては、40ヘルツ刺激に対する聴性定常反応が統合失調症群で低下しており、これは先行研究の知見と一致するものであった。縦断的解析は、脳波に関して予備的に行っており、2回目の測定では、依然健常者と比べると低下はしているものの、聴性定常反応の改善がみられていた。症状との関連をみると、脳波における聴性定常反応の改善が大きいものほど、幻聴症状も改善していた。また、脳波において刺激中の自発活動としてのγ帯域皮質活動『自発γ』が統合失調症群では上昇しており、これは機能的MRIでの80Hz刺激に対するBOLD信号の増大と相関がみられた。データの取得は概ね順調に進展しており、平行して脳波、機能的MRIの解析も進んでいる。縦断的解析が研究の主目的であるため、引き続き2回目の測定をすすめていく。また、平行して解析をすすめ、脳波、機能的MRIそれぞれでの聴性定常反応の時間的変化や、症状との関連についての検討を行っていく。被験者からのデータ取得が全て終わっておらず、解析も現時点では中途であるため、次年度使用額が生じた。解析に必要なワークステーションの購入や、学会などでの発表を行うための旅費などに使用する予定である。
プラズマCVMを用いた超精密非球面光学素子加工装置の開発

プラズマCVMとは、大気圧以上の高圧力雰囲気下におけるプラズマによってラジカルを生成し、これを材料と反応させることにより除去加工を行う加工法である。高圧力下で発生するプラズマを利用することによって、極めて高密度のラジカルを生成することが可能であり、また気体の平均自由行程が極めて小さいため、プラズマ発生領域を高電界が作用する電極近傍に限定することができる。このため、機械加工に匹敵する加工能率と形状制御性を合わせ持つことができる。本研究では従来機械加工でしか実現できなかった、数値制御による形状創成加工を、純化学的な原理にもとづく加工によって実現するための、新しい加工システムを開発することを目的とする。当該研究期間において実践した項目を以下に示す。1)高精度高速回転電極を用いたプラズマCVM形状加工システムの設計・製作を行った。2)加工速度、加工面粗さ、ならびに加工の空間分解能に大きな影響を与える、各加工パラメータに関する基礎データを取得し、基板材料に対する最適加工条件を求めた。3)シンクロトロン放射光ビームラインにおいて全反射臨界角のフォトンエネルギー依存性を利用して高調波をカットするために用いられるシリコン製平面ミラーの加工を行った。機械研磨によって得られたミラーの平面度は158nm(p-v)であったが、本システムにより修正加工を行った結果22.5nm(p-v)を達成した。4)次世代半導体基板であるSOI(Silicon On Insulator)ウエハにおけるシリコン層(SOI層)の薄膜化を行った。従来技術により作製されたSOI層の膜厚は0.2μmであったが、本システムにより薄膜化を行った結果、0.04μmまで薄膜化することに成功した。今後の展開としては、既存の機械加工法では作製が困難な非球面形状を有する超精密光学素子の加工に取り組んでいく予定である。本研究で提唱するプラズマCVMとは、低温でありながら電子的には非常に高いエネルギー状態にあるラジカルを、他に類を見ない大気圧以上の高圧力雰囲気下におけるプラズマによって励起し、これを材料と反応させることにより除去加工を行うものでる。高圧力下で発生するプラズマを利用することによって、極めて高密度のラジカルを生成することが可能}であり、また気体の平均自由行程が極めて小さいため、プラズマ発生領域を高電界が作用する電極近傍に限定できることから、機械加工に匹敵する加工能率と形状制御性を合わせ持つことができる。本研究では、ここで提唱するプラズマCVMによる、高能率超精密形状加工装置を実現化する上で必用不可欠な、(1)流体力学的な思考によるプラズマ部への高効率なガス供給と排出技術、(2)高圧力プラズマの低温化及び安定化技術、(3)高圧力プラズマ内での生成ラジカル種の制御技術、等の課題をプラズマ生成電極を高速で回転させるという独創技術によって確立し、従来機械加工でしか行なうことができなかった、数値制御による形状創成加工を行なうための、純化学的な原理にもとづく新しい加工システムを開発する。本年度は本研究の目的を達成するために以下の項目を実践した。1)超高精度高速回転電極を用いたプラズマCVM形状加工装置の設計・製作を行った。2)微小加工ギャップ(10100μm)を一定にフィードバック制御するためのシステムの設計・試作を行った。3)加工速度,加工面粗さ、ならびに加工の空間分解能に大きな影響を与える、各加工パラメータ(加エギャップ,反応ガス組成,電極回転速度,基板温度,走査速度等)に関する基礎データを取得し、基板材料に対する最適加工条件を求めた。本年度はこれまでに開発した数値制御プラズマCVM加工装置を用いて形状加工を行い、以下の成果を得た。

(1)シンクロトロン放射光ビームラインにおいて全反射臨界角のフォトンエネルギー依存性を利用して高調波をカットするために用いられるシリコン製平面ミラーの加工を行った。機械研磨によって得られたミラーの平面度は158nm(p-v)であったが、数値制御プラズマCVMにより修正加工を行った結果22.5nm(p-v)を達成した。(2)次世代半導体基板であるSOI(Silicon On Insulator)ウエハにおけるシリコン層(SOI層)の薄膜化を行った。従来技術により作製されたSOI層の膜厚は0.2μm(200nm)であったが、数値制御プラズマCVMによりさらなる薄膜化を行った結果、0.04μm(40nm)まで薄膜化することに成功し、超低消費電力、超高速動作デバイスを構築する基板作製技術の目処を得た。今後の展開としては、既存の機械加工法では作製が困難な非球面形状を有する超精密光学素子の加工に取り組んでいく予定である。