hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カハールの介在細胞の刺激伝達機能に関する形態学的解析

昨年度は、単一器官におけるICCの分布部位による機能的異型性を解明するため、マウス胃の幽門前庭部、胃体部、胃底部の各部位についてc-Kit免疫組織化学的検索を行い、胃の部位、組織層の違いによりICCの分布様式が顕著に異なることを明らかにした。このことから、胃における自律的な蠕動運動は、筋層間神経叢のICC(ICC-AP)の出現する胃体部のある部位に始まり、筋層内のICC(ICC-CM, ICC-LM)は神経と筋の間での刺激伝達におけるneuromediatorとして機能するものと推定した。本年度は更に、胃各部位におけるgap junctionによるICC-平滑筋間の細胞間連絡様式を詳細に検討し、各部位での刺激伝達におけるICCの機能的意義について解析するため、これまでのc-Kit染色と同時に、c-Kit突然変異マウス(W/Wv mouse)及び同腹正常動物の胃各部位の筋層におけるgap junction蛋白(connexin; Cx 43)の分布について免疫組織化学的に検索を行った。正常動物の幽門前庭部においては、Cx43抗体に対する陽性反応は主として筋層間神経叢領域に観察され、また散在性の陽性反応が輪走筋層に観察された。一方、胃体部ではCx43は筋層間神経叢領域には分布せず、輪走筋層の筋層間神経叢側の約2/3の層全体に観察された。胃底部では、Cx43は輪走筋層に散在性に分布するのみであった。またすべての部位にわたり縦走筋層にはCx43の分布は観察されなかった。W/Wvマウスでは、胃の全部位を通じて唯一ICCの存在が確認できる幽門前庭部の筋層間神経叢領域にのみCx43の分布が観察され、輪走筋層にはCx43の分布が全く観察されなかった。これらの観察結果から、幽門前庭部の筋層間神経叢領域のCx43はペースメーカーとして働くICC-AP相互間のgap junctionに相当し、輪走筋層に散在するCx43は、ICC-CMと平滑筋との間のgap junctionに相当することが明らかとなり、輪走筋層での刺激伝達において、幽門前庭部では主としてICC-平滑筋間のgap junctionを通じて刺激の伝達がなされることが示唆された。一方、胃体部では対照的に、gap junctionにより平滑筋が相互によく連絡し、主としてこれらのgap junctionを通じて刺激伝達がなされることが推定された。以上、胃の各部位にはそれぞれに固有のICC、及びgap junctionの分布様式が存在することが明らかとなり、機能的に異型性を示すICCを中心とする各部位に固有の刺激伝達経路を通じて、胃における協調的運動の発現および調節がなされるものと推定した。本研究は、消化管各部位におけるカハールの介在細胞(ICC)の組織特異性および機能的異型性を明らかにし、消化管運動調節におけるICCの機能的意義の解析を目的としているが、本年度は、単一器官におけるICCの分布部位による機能的異型性を解明するため、c-kitの突然変異動物であるW/Wvマウス、及びその同腹正常+/+動物を材料として用い、胃の各部位(噴門部、胃底部、胃体部および幽門前庭部)の各組織層において、抗c-Kit抗体を用いた免疫組織化学的手法により、c-Kit発現細胞(ICC)の分布様式について検索を行った。その結果、筋層間神経叢領域のICCは、幽門前庭部、胃体部では豊富に観察される一方、胃底部には存在が確認出来なかった。また筋層内における分布については、輪走筋層内のICCは胃の全部位に存在するものの、縦走筋層のICCは幽門前庭部と胃底部のみに観察され、単一の器官においても、部位、組織層によってICCの分布様式に相違のあることが判明した。ごく最近、小腸と同じく胃においても蠕動運動のペースメーカー電位(slow wave)の発生には筋層間神経叢領域のICCがessentialであると報告されていることから、上記の観察結果により、マウス胃における自律的な蠕動運動は、筋層間神経叢のICCの出現する、胃体部のある部位に始まるものと推定し、筋層内に分布するICCについては、神経と筋の間での刺激伝達におけるneuromediatorとして機能するものと推定した。今後は、各部位におけるICCの微細構造的特徴の相違、gap junctionによる細胞間連絡様式、神経支配等について更に詳細に検索し、各部位でのICCの消化管運動調節における機能的意義について更に考察を深めたいと考えている。

正常動物の幽門前庭部においては、Cx43抗体に対する陽性反応は主として筋層間神経叢領域に観察され、また散在性の陽性反応が輪走筋層に観察された。一方、胃体部ではCx43は筋層間神経叢領域には分布せず、輪走筋層の筋層間神経叢側の約2/3の層全体に観察された。胃底部では、Cx43は輪走筋層に散在性に分布するのみであった。またすべての部位にわたり縦走筋層にはCx43の分布は観察されなかった。W/Wvマウスでは、胃の全部位を通じて唯一ICCの存在が確認できる幽門前庭部の筋層間神経叢領域にのみCx43の分布が観察され、輪走筋層にはCx43の分布が全く観察されなかった。これらの観察結果から、幽門前庭部の筋層間神経叢領域のCx43はペースメーカーとして働くICC-AP相互間のgap junctionに相当し、輪走筋層に散在するCx43は、ICC-CMと平滑筋との間のgap junctionに相当することが明らかとなり、輪走筋層での刺激伝達において、幽門前庭部では主としてICC-平滑筋間のgap junctionを通じて刺激の伝達がなされることが示唆された。一方、胃体部では対照的に、gap junctionにより平滑筋が相互によく連絡し、主としてこれらのgap junctionを通じて刺激伝達がなされることが推定された。以上、胃の各部位にはそれぞれに固有のICC、及びgap junctionの分布様式が存在することが明らかとなり、機能的に異型性を示すICCを中心とする各部位に固有の刺激伝達経路を通じて、胃における協調的運動の発現および調節がなされるものと推定した。
ミトコンドリア傷害関連分子パターンを構成する活性因子の化学的同定と生体機能解析

現在までのmtDAMPsに関する研究と申請者らの研究の結果を総合すると、未だ明らかでないmtDAMPs中の自然免疫応答誘導因子群の多くは、申請者らの同定した一群の新規好中球活性化ペプチド、MCTsである可能性が高いと考えられるようになった。そこで本研究では、MCTsを中心として、mtDAMPsを構成する自然免疫応答誘導因子の詳細な化学構造を分析・決定すること、さらにはそれらが関与する自然免疫機構を解析し、同定した活性化因子の存在意義を解明する。そして、得られた結果をもとに、虚血性疾患やリウマチなど、好中球の組織浸潤をともなう疾病の発症原因の解明と治療法や治療薬の開発に結びつける研究を行う。
量刑の基礎理論の研究

平成21年5月21日より実施されるに至った裁判員制度においては、裁判官と裁判員が共同で量刑を行うことが求められることから、合理的で確かな理論的基礎をもった安定的な量刑判断を行うことができるよう、量刑の基礎理論の研究を深めるとともに、従来の裁判における量刑の判断に際して考慮に入れられてきた具体的な事情を類型化して検討し、それが考慮されてよいのか、考慮されてよいとすれば、どのように考慮されるべきなのかを、具体的に検証した。本年度は、本研究の最初の年度であるため、申請書に記載の通り、ドイツ連邦共和国マックス・プランク外国・国際刑事法研究所に夏期休業期間を利用して、1ヶ月滞在し、基礎的な文献の網羅的な収集に努めると同時に、この問題に関する専門家である、ハンス・イェルク・アルプレヒト所長・教授より、ドイツにおける議論状況につき、丁寧な教示を頂いた。その中でも、重要な意義が認められたのは、Tatproportionalitaet(所為との比例性)の原則に関する教示であり、この原則は、責任刑の観点から、重要な基礎をなすものと思われ、同教授より紹介された文献を参考にして来年度以降さらに分析を深めたい。また、本年度は、本研究の第1段階として、一般予防と量刑の関係の分析を開始しており、相当量の文献研究の結果として、責任の上限領域に関しての一般予防的考慮は、責任刑を上回る量刑を可能とする形で行われるべきではなく、責任刑を科せば得られるであろう一般予防効果で満足すべきではないか、との一応の結論を得るに至っているが、来年度以降、なお検討を進めたい。そのほか、これも申請書に記載の通り、刑事部の部長および右陪席裁判官で構成される大阪刑事実務研究会に、研究者側オブザーバーとして可能な限り参加させて頂き、現職の裁判官の問題意識と量刑実務の実情の吸収に努めた。また、この研究会における2本の研究報告につき、コメント執筆を引き受け、本研究による成果をふまえ、理論的観点から重要な指摘を行った論考を、『判例タイムズ』誌上に掲載した。今年度は、前年度にドイツにおいて収集した資料の分析に着手するとともに、引き続き、大阪地裁・高裁において開催されていた「大阪刑事実務研究会」に出席し、実務上の考え方の吸収に努めた。量刑の基礎理論の探究は、煎じ詰めれば、責任と予防という刑法上の基本問題の探究であるが、前年度は、責任と一般予防の関係につき若干の検討を行ったところである。今年度は、残る刑罰目的のうち、特別予防目的を取り上げ、責任と特別予防の関係に重点を置いて検討を進めたが、その成果の一部は、西田典之ほか編『刑法の争点』に掲載された論説「責任の概念」、および、『法律時報』に掲載された論説「刑法における人間」において公表した。そこでの検討結果のラち本研究に関する部分を一言でまとめれば、刑罰の本質は応報であり、特別予防的考慮は、別途、行為者の危険性に対処する処分の枠組みにおいて行うべきではないか、ということになる。わが国では、城下裕二教授の見解に見られるように、刑罰の中に、特別予防的考慮を含め、あるいは、刑罰の本質をそこに求める見解がむしろ有力であったが、このような本研究の方向性は、刑罰から不純物を取り除く方向を目指すものである。具体的には、犯罪的性格に相応した犯行であれば刑は加重されるべきだ、犯罪エネルギーが大きいことは責任非難を高めるのだ、とされてきたが、本研究の成果によれば、そうしたことが責任を高め、ひいては、刑を加重することにはならないのであり、それは刑罰の本質からは説明できない特別予防的考慮による刑の加重であり、否定されるべきことになる。なお、今年度中に、量刑問題を扱う大阪刑事実務研究会は終了したが、新たに、関西大学を会場にして、「制裁法・量刑研究会」が発足し、日本とドイツの研究者を結集したシンポジウムに向け、本研究代表者も、本研究を基礎にして共同研究に参加し、より深い問題意識へと導かれている。本年度は、総論的には、ドイツ量刑論における犯行均衡原理(Tatproportionalitaet)こそが責任に応じた刑罰というわが国でも共有されている理解を実質化するものだとの認識から、わが国の先行研究である小池信太郎講師の論文の検討を手始めに、分析を行った。結論的には、責任刑を考える際に均衡を図るべき対象は不法であり、結果が応報的観点から考慮されるべきこと、また、不法を加重する要素として、一般予防的考慮が位置づけられるべきことが、明らかとなった。続いて、具体的な量刑事情としては、本年度は「時の経過」が量刑に及ぼす影響について、検討を行った。これは、1つには公訴時効制度の理論的根拠との関連において検討されるべきテーマであるが、公訴時効の見直しは近時法務省が検討作業に着手している重要課題でもある。

結論的には、公訴時効制度は、実体法的観点からではなく、限られた資源の有効活用という実際的側面にあるものと思われたことから、「時の経過」が量刑に及ぼす影響は、被害者・遺族の被害感情の微弱化、社会的応報感情の微弱化という観点から考慮すべきであること、また、被告人自身にもたらされる事情については、それが一種の罰として考慮されるべきだとは思われず、特別予防の必要性を減弱化させる限りでのみ、また、応報刑としての刑罰の本質・刑罰の一般予防目的の実現を損なわない限りでのみ、考慮されてよいという結論が得られた。
非喫煙者に発生する肺癌の新しい疾患概念の確立と分子病態に基づいた革新的治療の開発

非喫煙者に発生する肺癌(とくに腺癌)は、検索した限りではEGFR変異が有意に高頻度であること以外には喫煙者と分子生物学的違いを認めなかった。一方、遺伝子変異の一因となる酸化ストレス・抗酸化力とのバランスにおいて、非喫煙者肺癌例では喫煙者肺癌例に比較して酸化ストレスは差がなかったが、抗酸化力は有意に低かった。それを反映して、喫煙による酸化ストレスもない非喫煙者肺癌例の肺組織のDNA酸化傷害は非癌患者よりも高度であった。1.非喫煙者肺癌の疾患概念の確立(1)非小細胞肺癌手術症例より詳細な喫煙歴の聴取を行い(受動喫煙歴も含めて)、非喫煙者(生涯の喫煙本数が100本未満)と喫煙者(禁煙期間1年未満)の症例を選別した。(2)現在までに集積された症例数は非喫煙者群18例、喫煙者群10例で、平均年齢、組織型、病理病期に有意差は認めなかったが、非喫煙者群では女性が有意に多かった(77.8% vs. 10.0%)。(3)遺伝子解析ができた非喫煙者群15例および喫煙者群9例では、EGFR(上皮細胞成長因子受容体遺伝子)変異が非喫煙者群で46.7%、喫煙者群で22.2%に認められ非喫煙者群に多い傾向があった。一方、p53変異は、非喫煙者群20%、喫煙者群33.3%に認められ喫煙者群に多い傾向があった。(4)今後、両群の症例数をそれぞれ増やし、以上の解析を進めるとともに、細胞増殖や転移に関連した分子の発現レベルの差異を検討する予定である。2.非喫煙者肺癌の発がんに関与する原因の探索(1)一方で、非喫煙者肺癌の発癌に関与する原因を明らかにするために、非喫煙症例(生涯の喫煙本数が100本未満)19例と喫煙経験症例27例の術前の末梢血液を用いて、酸化ストレス度および抗酸化力を測定した。その結果、酸化ストレスレベルは両群間で差を認めなかったが、抗酸化力はむしろ非喫煙症例群で低い傾向にあった。(2)今後、肺切除標本を用いて非腫瘍部肺組織内のDNA酸化障害をthymidine glycolの免疫組織染色法にて評価し、非喫煙症例群と喫煙経験症例群との比較を行い、抗酸化力との関連を解析する予定である。1.非喫煙者肺癌の疾患概念の確立(1)本研究開始当初より、非小細胞肺癌手術症例より詳細な喫煙歴の聴取を行い(受動喫煙歴も含めて)、非喫煙者(生涯の喫煙本数が100本未満)と喫煙者(禁煙期間1年未満)の症例を選別してきた。(2)現在までに集積された症例数は非喫煙者群38例、喫煙者群41例で、年齢、病理病期に有意差は認めなかったが、非喫煙者群では女性が有意に多く(77.8% vs.10.0%)、組織型では腺癌の割合が有位に多かった(94.7% vs.51.0%)。(3)遺伝子解析ができた非喫煙者群35例および喫煙者群31例では、EGFR(上皮細胞成長因子受容体遺伝子)変異が非喫煙者群で60.0%、喫煙者群で30.0%に認められ非喫煙者群で有意に多かった。一方、p53変異やKRAS変異の頻度は、非喫煙者群および喫煙者群の間に有意差はなかった(22.2% vs.23.1%; 2.6 %vs.12.9%)。(4)本年度は新たに、細胞周期調節分子に関してp16およびp27の発現について免疫組織化学染色にて検討したが、非喫煙者群および喫煙者群の間で高発現例や低発現例の頻度に有意差はなかった。(5)今後、EGFR下流流域のシグナル伝達経路の差異を検討する予定である。2.非喫煙者肺癌の発がんに関与する原因の探索(1)一方で、非喫煙者肺癌の発癌に関与する原因を明らかにするために、昨年度に引き続き非喫煙症例20例と喫煙経験症例30例の術前の末梢血液を用いて、酸化ストレス度および抗酸化力を測定した。その結果、酸化ストレスレベルは両群間で差を認めなかったが、抗酸化力はむしろ非喫煙症例群で有意に低かった。(2)上記結果をもとに、本年度は肺切除標本を用いて非癌部肺組織内のDNA酸化障害をthymidine glycol (TG)の免疫組織化学染色法にて評価した。その結果、喫煙経験症例群のTG核内陽性率は平均78.7%と高かったが、喫煙による直接的な酸化傷害のない非喫煙症例群においても平均71.5%と比較的高かった。この結果は、非喫煙症例群において抗酸化力が低いことと関連があると考えられ、今後良性疾患症例の肺組織についても検討し、比較する予定である。1.非喫煙者肺癌の疾患概念の確立

(1)本研究開始当初より、非小細胞肺癌手術症例より詳細な喫煙歴の聴取を行い、非喫煙者(生涯の喫煙本数が100本未満)と現喫煙者(禁煙期間1年未満)の症例を選別してきた。(2)最終年度は分子生物学的解析を中心に行った。解析対象症例数は非喫煙者群39例、喫煙者群27例であった。EGFR(上皮細胞成長因子受容体遺伝子)変異が非喫煙者群で66.7%、喫煙者群で33.3%に認められ非喫煙者群で有意に多かった。一方、従来より予後因子として知られているp53変異やKRAS変異の頻度は、非喫煙者群および喫煙者群の間に有意差はなかった(25.8%vs.17.4%;2.6%vs.12.5%)。(3)さらに、細胞周期調節因子p27、p16、および細胞増殖因子受容体ERβ・pEGFRの発現に関しても非喫煙者群と喫煙者群で有意差はなかった。2.非喫煙者肺癌の発がんに関与する原因の探索(1)非喫煙者肺癌の発癌に関与する原因を明らかにするために、最終年度は非喫煙症例(生涯の喫煙本数が100本未満)21例と重喫煙症例(喫煙指数400以上)28例の術前の血清酸化ストレス度および抗酸化力を比較検討した。その結果、酸化ストレスレベルは両群間で差を認めなかったが、抗酸化力はむしろ非喫煙症例群で有意に低かった。(2)上記結果をもとに、昨年度に引き続き肺切除標本を用いて非癌部肺組織内のDNA酸化障害をthymidine glycol (TG)の免疫組織化学染色法にて評価した。その結果、重喫煙症例群(27例)のTG核内陽性率は平均79%と高かったが、喫煙による直接的な酸化傷害のない非喫煙症例群(24例)においても平均72%と比較的高かった。(3)上記結果は、非喫煙症例群において抗酸化力が低いことと関連があると考えられた。さらに良性疾患症例の肺組織についても検討した。良性肺疾患症例18症例の半数は現喫煙者であり、手術前1か月以内まで喫煙をしていたが、非喫煙肺癌症例のTG核陽性率は良性肺疾患症例よりも有意に高かった。
軟体サンゴウミキノコ属の系統解析と生理活性物質の多様性

本研究は、ウミキノコ属の種と含有生理活性物質の関連性を明らかにすることで、ウミキノコ属が持つ生理活性物質の周りの生物とウミキノコ自身に与える影響を明確にし、ウミキノコ属の分類・生態・環境適応を検証することを目的とした。以下、実験状況・結果をここに報告する。1、昨年度の研究結果をもとに、より詳細なウミキノコ属の形態比較を行った。ソフトコーラルの分類形質として古くから用いられている骨片を、ウミキノコの傘表面・傘内部・茎表面・茎内部の4つの部位で形態を確認した。さらに現在古典的な形態分類も進めており、これらの結果を昨年の結果と併せて投稿準備中である。2、新たな環境・地域サンプルの獲得のため、パラオにて新たにウミキノコの採集を行った。全72個体採集し、生理活性物質タイプ・mshlマーカーによる分子系統解析を行った。3、ウミキノコ属の網羅的トランスクリプトームを行った。得られたデータの各コンティグをアノテーション後、傘と茎の部位にて発現比較解析を行った。TrinityのRSEMで各サンプルの発現状況を確認した後、edgeRを用いて正規化したデータをチェックした。さらにHeatmap、MAplot、Volcane plotを作成した。解析結果から、FDR<0.001であるコンティグは126あった。その中で発現が[傘に優位な差がある]と示されたコンティグは114。発現が[茎に優位な差がある]とされたコンティグは12であった。各コンティグのアノテーション結果を確認したところ、predicted proteinと示されたものが多かった。現在この解析結果も投稿準備中である。新しいデータ、結果を多量に得ることができた。さらに今後につながる課題も見えてきた。研究の進展状況はよいが、論文投稿が遅れているため評価は「おおむね順調に進展している」とした。トランスクリプトーム解析で得たデータをもとに、生理活性物質の生合成経路を明らかにすることを第一の目的とする。その後、発現比較解析から、どのような環境条件によって生理活性物質の生産が増えるのかを確認する。本研究の大きな目的である、生理活性物質が生物に与える影響について、以上のことから追求していきたいと考えている。本研究は、ウミキノコ属の種と含有生理活性物質の関連性を明らかにすることで、ウミキノコ属が持つ生理活性物質の生物に与える影響を明確にし、ウミキノコ属の分類・生態・環境適応を検証することを目的としている。本研究遂行の為、3つのアプローチを提案し、実施した。以下、実施状況・結果をここに報告する。1)多様な環境に生息するウミキノコ属と含有化合物の変異。ウミキノコ属の含有化合物の地域差を確認するため、日本とインドネシアの合計6地域に生息するウミキノコ属の個体を採集し、生理活性物質の同定、分子系統解析を行い、それらの関係を地域毎に比較した。結果、S.trocheliophorum、S.glaucum、Mixedクレードで、化合物タイプに地域差があることを確認した。2)共生する褐虫藻の検討。生理活性物質の化合物タイプに、褐虫藻が関与する可能性を確認するため、現在2つの実験を進めている。1つは、DGGE法を用い、1コロニーに含まれる褐虫藻群集の構造解析を行なっている。一方は、葉緑体光合成遺伝子psbA領域を用いて分子系統解析を行い、化合物との関係性を確認している。3)ウミキノコ属のトランスクリプトーム解析。ウミキノコ属S.trocheliophorumを用い、RNAを抽出した後、生合成酵素を特定するため次世代シーケンサーIllumina HiSeq200(基礎生物学研究所共同研究)を用いて、網羅的なトランスクリプトーム解析を行った。得られた配列は、アセンブル、アノテーションを行った後、ライブラリーを作成。NCBIデータベースを用いてウミキノコに含まれる生理活性物質の生合成に使われると考えられる環化酵素を探索している。

各コンティグのアノテーション結果を確認したところ、predicted proteinと示されたものが多かった。現在この解析結果も投稿準備中である。申請書に記述した研究実施計画に沿って研究が順調に進展している。計画した3つの研究は、計画した内容に全て着手している状況であり、いくつかの結果を得た。ウミキノコの地域毎の生理活性物質変化は確認され、現在報告の為、執筆中である。褐虫藻については、現在実験を行い、データを集めている最中である。トランスクリプトーム解析では、次世代シーケンサーの使用が実現し、現在データ解析を進めている。新しいデータ、結果を多量に得ることができた。さらに今後につながる課題も見えてきた。研究の進展状況はよいが、論文投稿が遅れているため評価は「おおむね順調に進展している」とした。基本的には、研究計画に沿って進める予定である。特に、ソフトコーラルの次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム解析は、未だ報告されておらず、今回が世界ではじめての試みである為、トランスクリプトーム解析について重点的に研究を進めていく方針である。トランスクリプトーム解析で得たデータをもとに、生理活性物質の生合成経路を明らかにすることを第一の目的とする。その後、発現比較解析から、どのような環境条件によって生理活性物質の生産が増えるのかを確認する。本研究の大きな目的である、生理活性物質が生物に与える影響について、以上のことから追求していきたいと考えている。
短波長・高輝度放射光用プラズママイクロアンジュレーターの原理検証実験

プラズマアンジュレーターは周期的な密度分布(密度リップル)を有するプラズマに相対論的電子ビームを入射し、誘起されるイオン空間電荷の交番電場で電子を蛇行させるもので、磁場型アンジュレーターに比べ、格段にコンパクトで短波長の光源を実現できる可能性がある。本研究の主目的は、周期長2mm、20周期のプラズマアンジュレーターを試作して共同利用施設の18MeV電子ビームに適用し、プラズマアンジュレーターの原理を検証することであった。そのために2つの研究を平行して進めた。1.沿面放電を利用した密度リップルの形成法パルス沿面放電を応用して周期長4mm、10チャンネルの電場型アンジュレーターを試作した。有機絶縁体に長さ80mm、幅、深さ6mmの溝を掘り、10kVのインパルスをトリガとして20kAのパルス沿面放電を発生する。J×B力でプラズマは加速され幅80mmのスラブ状プラズマ流として前方に射出される。このプラズマをピッチ4mm、開口幅2mmのスリット板に通し密度リップルを作る。実験からプラズマ流の半値幅が射出速度と熱膨張速度の比で決まり、低温で高速のプラズマ流が適していることがわかった。1チャンネルえ半値幅4.8mm(5mm下流で)のプラズマ流を得た。これを10チャンネルに外挿すると、リップル率δn/n=20%を期待できる。2.レーザー干渉、共鳴イオン化法によるプラズマ密度リップルの形成法放電を用いずに数十μmの周期長の密度リップルを形成する方法を考案した。まず、単一波長レーザーの平行光を2つに分け一定の角度で交差すると干渉縞が現れる。この領域に原子流を導入し、フォトンのエネルギーを原子の電離エネルギーにあわせておくと干渉縞の明暗に応じて規則的な密度リップルが形成される。この方法は、無電流でありMHD的に安定であること、レーザーのコヒーレンスを反映して、規則性に特に優れていること、周期長の制御が容易であることなど利点が多い。また必要とされるレーザーエネルギーも現在の技術で十分達成できるので実験による検討が待たれる。3.電子ビームに適用してプラズママイクロアンジュレーターの原理を検証する試みは、施設の改修によりビームが利用できなくなり、実現しなかった。
SOI導波路上単一モード半導体薄膜レーザに関する研究

チップ間光インターコネクションを行うためには、電子デバイスと光デバイスとをチップ内に集積する必要があり、そのための技術開発が急務となる。本研究は、これまで半導体レーザとして実績のあるIII-V族化合物半導体(GaInAsP/InP)をSOI基板に直接貼り付けることによりシリコンLSI上での集積化に適した単一モード半導体レーザの作製を行った。その結果、SOI基板上への光励起における単一モード発振および高温(80°C)動作、さらに電流注入構造を試作し、LEDおよびレーザ発振を実現した。本研究は、これまで半導体レーザとして実績のあるIII-V族化合物半導体(GalnAsP/InP)をSOI基板に直接貼り付けることによりシリコンLSI上での集積化に適した単一モード半導体レーザの実現を目指すものである。本年度得られた結果は、(1)SOI基板上半導体レーザは低熱伝導率材料であるSiO_2を有しているため、放熱特性が悪いと考えられている。今回、リブ導波路構造を有する半導体薄膜レーザを作製し、Si層を放熱層として作用させることで85°Cまでの高温動作を実現した。これまでのSOI基板上半導体薄膜レーザと比較して、熱特性の改善(最高動作温度T_<max>= 60°C→85°C、しきい値特性温度T_0=22K→64K)に成功した。(2)半導体薄膜レーザは、薄膜構造のため電流注入構造の作製が困難であり、光励起でのみの動作であった。今回、薄膜(60nm)n-InPクラッド層構造を有するGaInAsP/InP基板をSOI基板に直接貼り付け、横方向電流注入構造pn-LEDを作製した。この素子において整流特性と量子井戸からの自然放出光を確認した。(3)さらに、上記のLED構造をレーザ構造に拡張して素子を作製した。このとき、薄膜かつ横方向電流注入構造は、薄膜部分でのシート抵抗が大きな問題になると考えられる。今回n-InP層のみを薄膜化したGaInAsP/InP-DFBレーザをSOI基板上に作製した。ストライプ幅25mm、共振器長1mmの素子において室温パルス条件下でレーザ発振を実現し、しきい値電流104mA、発振波長1543nm、副モード抑圧比28dBを得た。本研究は、これまで半導体レーザとして実績のあるIII-V族化合物半導体(GaInAsP/InP)をSOI基板に直接貼り付けることによりシリコンLSI上での集積化に適した単一モード半導体レーザの実現を目指すものである。本年度得られた結果は以下の通りである。(1)CH_4H_2-RIEによるエッチングにおいて、活性層上部からのプラズマのダメージの存在を光励起測定(PL)によって示し、その改善策として上部光閉じ込め層、(上部OCL)を従来の40nmから80nmと厚膜化する方法を提案した。その評価として上部OCLが40nmと80nmの量子井戸レーザを作製し、電流注入測定(EL)によってその電流-光出力を測定し、比較することにより、内部量子効率(ηi)が53%から75%に改善されることを確認した。これらの結果より、CH_4/H_2-RIEによる活性層上部からのダメージを低減するためには、元基板構造において上部層を従来構造よりも40nm厚膜化した構造が有効であることを示した。(2)半導体薄膜レーザは、薄膜構造のため電流注入構造の作製が困難であり、これまでは光励起でのみの動作であった。今回n-InP層のみを薄膜化したGaInAsP/InP-DFBレーザをSOI基板上に水素雰囲気中での直接貼付法を用いて作製した。ストライプ幅25μm、共振器長1mmの素子において室温パルス条も件下でレーザ発振を実現し、しきい値電流104mA、発振波長1543nm、副モード抑圧比28dBを得た。
呉語〓州方言群・甌江方言群の調査研究

(1)中国語呉語〓州方言群に属する浙江省金華、湯溪、東陽、蘭溪、永康、武義、義烏、磐安、浦江八方言の現地調査を行った。調査項目は《方言調査字表》に基づく字音調査、語彙調査600語、文法調査100例文及びその他である。調査はほぼすべて完了した。レイアウト及び調査状況等を勘案し、義烏、蘭溪以外の七方言を調査報告書《呉語〓州方言研究》(中国語で執筆)に収めることにした。体裁は我々研究グループが2000年に公刊した《呉語処衢方言研究》と同じである。海外共同研究者、曹志耘教授が平成17年11月12月に学術振興会の招へいで研究代表者秋谷の勤務校・愛媛大学に滞在し、その期間に二人で集中的に《呉語〓州方言研究》の編集作業を行った。第二章第一節「語音特点」、第三章第一節「詞彙特点」、第四章第一節「語法特点」以外の部分を完成させることができた。本調査報告書は、より広い学界での利用を目指し平成十七年十二月以前に中国で正式に出版する予定である。無論、日本にも書店を通じ輸入される。(2)中国語呉語甌江方言群に属する浙江省温州、楽清、瑞安、洞頭、永嘉、平陽、文成、蒼南、泰順九方言の現地調査を行った。うち、楽清、蒼南、泰順、瑞安四方言については《方言調査字表》に基づく字音調査、語彙調査600語、文法調査100例文及びその他を行った。温州、洞頭、永嘉、平陽四方言については字音調査500字、450語の語彙調査、100例文の調査を行った。以上のデータに基づき《呉語甌江方言調査報告》を編集する。甌江方言群については〓州方言群ほどの詳しい調査はできなかったため、「語音特徴」「語彙特徴」「語法特徴」は含めず、もっぱらデータを提示することを目標とした。そのため書名を《調査報告》としたのである。こちらは平成十七年度中に日本で刊行する予定である。本年度は、現地諸機関との連絡が順調に進んだため、中国浙江省の呉語甌江方言群の調査を主に行った。秋谷は泰順県新山方言を九月に、また蒼南県湖前方言を十二月一月に調査した。太田は瑞安方言を八月九月に調査した。甌江方言群は呉語の中でも比較的内部差違が少ない方言群と一般に考えられている。我々の調査はおおむねそれを裏付ける結果となった。しかし、秋谷の調査した新山方言は、他の甌江方言群と非常に異なっていた。他の甌江方言群と異なる顕著な特徴として、(1)入声の短促性が保たれており、なおかつ声門閉鎖音韻尾とk韻尾を区別する、(2)咸攝、山攝、宕攝の鼻音成分が保存されている、(3)咸攝、山撮開口三四等の区別が保存されている、等がある。

新山方言の性質については、徹底した研究が必要であるが、目下のところ、甌江方言群と処衢方言群の中間に位置する方言との見通しをもっている。この新山方言の発見が本年度の研究における最大の成果であったと思う。なお、秋谷は本年度三月に上海で開催される第三回国際呉方言学術研討会で新山方言に関する報告を行うことになっている。瑞安方言と蒼南方目は温州方言と近い方言であった。蒼南方言の変調が文法構造に応じて二つのタイプに分かれる点は甌江方言群としては異例に属する。以上三方言については目下データの整理、パソコンへの入力をすすめているところである。いずれも他の呉語方言と同様、変調(tone sandhi)がきわめて複雑で、来年度の再調査が欠かせない。また楽清方言に関しては温州師範学院・中文系の蔡〓講師がテータを提供してくれることになり、秋谷がパソコンに入力中である。海外共同研究者の曹志耘と趙日新は中国にあって〓州方言群の調査を行った。研究開始以前に蓄積していたデータのチェックがその主な内容である。本年度は本研究の第二年目。秋谷と太田は昨年に引き続き、甌江方言群の調査およびデータ入力を進めた。瑞安市、蒼南県、泰順県、楽清市方言に引き続き秋谷は永嘉県楓林鎮、温州市澤雅鎮、平陽県鰲江県の調査に着手した。太田は瑞安市方言の二度目の調査を行った。調査の過程で得られた顕著な特徴を記す。(1)永嘉県楓林鎮方言はその声母に入破音[**]をもつが、その入破音的性格は、呉語処衢方言群や〓州方言群において観察されるものよりもはるかにはっきりしており、よく耳にする[?b ?d]のような音色ではなかった。(2)咸攝四等舌歯音と效攝四等舌歯音が特別な韻母をもつ傾向にあり、甌江群方言の古い段階で山攝四等と咸攝四等が少なくとも区別されていたことが知られる。この特徴は呉語としては異例に属する。(3)摩擦音の[s z]が前舌高母音の前でも口蓋化を起こさない一方、破擦音はほぼすべての環境で[t*t*^h d*]などの舌面破擦音で現れる。たとえば「西」[si]:「紙」[t*i]など。この特徴は温州市区以外のほとんどの甌江方言群に観察される。また呉語か〓語かで意見が分かれていた蒼南県の蛮話の調査も行った。その結果、この方言がやはり呉語ではなく〓語であるとの確証を得ることができた。この点については調査報告とは別に論文を準備している。調査報告は瑞安、楽清、泰順新山郷、蒼南県龍港鎮については順調に進んでいる。他の方言に関しては目下若干遅れている。最終年度平成16年度内にはなんとか計画通り公刊までもってゆけると思う。曹志耘と趙日新は前年度同様中国にあって〓州方言群の調査を進めた。金華、湯渓、磐安、永康四方言に関してはデータ入力がほぼ終わった。本年度が本研究の最終年度である。(1)方言データのチェック及び補足。秋谷は中国浙江省温州市に分布する瑞安方言以外の甌江方言群データのチェック及び補充を担当した。太田は温州市瑞安方言のより詳細な調査を昨年度に引き続き行った。本年度の補助金はすべてこの現地調査(計四回)に用いられることになった。海外共同研究者の曹志耘、趙日新は浙江省金華市に分布する〓州方言群データのチェック及び補充を担当した。(2)《呉語〓州方言研究》の執筆。曹志耘が学術振興会の招へいにより十一月十二月に秋谷の勤務校・愛媛大学に滞在した。その期間に集中的に《呉語〓州方言研究》の共同執筆を進め、金華、湯溪、磐安、武義、永康方言及び第一章概説、字音対照、語彙対照についてはほぼ完成した。本書には、金華、湯溪、磐安、武義、永康、浦江、東陽七方言のデータを収め、平成十七年中に中国で刊行される見通しである。なお、海外共同研究者の梅祖麟教授が序文を執筆する。(3)《呉語甌江方言調査報告》の執筆。こちらは秋谷が主に担当した。甌江方言群のうち、楽清、蒼南、瑞安、泰順四方言のデータを収める。
低温でのプロトンビーム照射による水素機能性科学の開拓

本研究の目的は、最も身近な元素の一つである水素を物質に注入することで、物性や機能性を瞬時に変換し、新奇な物性を見出すことであり、非常に意欲的な課題である。これまでに研究代表者は酸化亜鉛薄膜への低温でのプロトンビーム照射を行い、その後の昇温過程における電気抵抗率のヒステリシス挙動を見出していた。このヒステリシス挙動の起源は低温照射された水素のトラップサイトからの移動によるものではないかと考え、当該年度において、酸化亜鉛薄膜に対する重水素イオンビーム照射を行い、ヒステリシス挙動に対する極めて巨大な同位体効果を観測することに成功した。この巨大な同位体効果はヒステリシス挙動の起源に関する仮説を強く裏付けるとともに、水素と重水素の量子性の違いが色濃く反映された結果であると言える。これらの結果は、低温でのプロトンビーム照射後にin-situ電気伝導度を測定するという本研究の特色を活かすことで得られた極めて新規性の高いデータである。この研究結果について、分子科学討論会、日本物理学会年次大会、日本化学会春年会において口頭発表を行っており、日本化学会学生講演賞を受賞した。また、開発した水素イオンビーム照射装置に関する論文を自ら第一著者として執筆し、纏め上げ、国際誌のReview of Scientific Instrumentsに採択された。これまで行ってきた酸化亜鉛薄膜やチタン酸ストロンチウム薄膜への照射実験に関する論文も現在執筆しており、一流誌への投稿を予定している。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は低温でのプロトンビーム照射を用いて、既存物質に水素を導入することで機能性材料に変換することである。本手法を用いれば、従来の手法では水素を導入できなかった物質にも水素を自在に導入することができる。また、これまで開発した温度可変in-situ電気伝導度測定が可能なプロトンビーム照射装置により、我々はこの水素導入による物性変化を評価可能となる。そのため、水素を用いて物性・機能性を自在に制御する、水素機能性科学の開拓が期待される。本年度は、酸化亜鉛に対する低温でのプロトンビーム照射を行い、その物性、構造、電子状態に与える影響を詳細に調べた。酸化亜鉛はn型のワイドギャップ半導体であり、透明電極等への応用が期待される物質である。酸化亜鉛に対する低温でのプロトンビーム照射効果は、本研究によって初めて明らかにされる。申請者は、酸化亜鉛薄膜に対して、50 Kでプロトンビーム照射を行い、in-situ電気伝導度測定により、電気抵抗率の三桁の減少を観測することに成功した。照射後に室温までの昇温を行ったところ、水素の拡散を示唆する抵抗率の不可逆な減少を観測した。これは、低温でのプロトンビーム照射後にin-situ電気伝導度を測定するという本研究の特色を活かすことで得られた極めて新規性の高いデータである。また、昇温後の試料が130 K以上で金属的な伝導性を示すことを見出した。このように、低温でのプロトンビーム照射は物性を制御する上で有効であるといえる。さらに、照射前後においてキャリア密度やホール移動度といった輸送特性の変化、吸収端などの光学特性の変化を調べ、酸化亜鉛が低温でのプロトンビーム照射により縮退半導体となっていることを明らかにした。当該年度においては、酸化亜鉛への低温でのプロトンビーム照射とin-situ温度可変電気伝導度測定を行うことで、照射後の昇温過程において水素の拡散を示唆する新規な物性変化を観測することに成功した。さらに、その他にも輸送特性、光学特性等を照射前後で測定することで、酸化亜鉛に対する低温でのプロトンビーム照射の効果を初めて詳細に明らかにした。その結果、n型半導体である酸化亜鉛が照射後に縮退半導体となっていることが分かった。また、国内で分子科学討論会、応用物理学会秋季学術講演会、日本化学会春年会において学会発表を口頭で行ったほか、Pacifichem2015といった国際学会においてもポスター発表を行った。さらに、分子科学討論会、Pacifichem2015及び2016KYOTO-KAIST-NTHU JuniorChemist Symposiumにおいては、高い倍率をくぐり抜けて優秀講演賞、ポスター賞を受賞しており、非常に高い評価を受けた。本年度は、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)に対する低温でのプロトンビーム照射を行い、その照射効果を詳細に調べた。SrTiO3は3.2 eVのエネルギーギャップを持つバンド絶縁体であるが、金属元素のドープや電気化学的手法でキャリアドープを行えば、最も低キャリア濃度で超伝導を示す物質として知られる。しかし、その一方で、SrTiO3の電気伝導性を水素によって制御する研究は少なく、低温でのプロトンビーム照射により高濃度に水素導入したときの物性変化を調べた報告例はない。そこで、低温でのプロトンビーム照射による、SrTiO3の電気伝導性の制御を行った。

申請者は、SrTiO3薄膜試料に対して300 K及び150 Kでそれぞれ、プロトンビーム照射を行った。その結果、in-situ電気伝導度測定により、どちらの場合においても電気抵抗率の急激な減少と金属的な伝導性を観測することに成功した。また、抵抗率を比較すると、150 Kで照射した試料の方が約一桁低い抵抗率を示した。さらに、150 Kの照射後の昇温過程において、水素の脱離を示唆する抵抗率の不可逆な増加を観測した。これは本研究の狙い通り、低温でのプロトンビーム照射が高濃度の水素導入及びそれによる物性制御の強力な手段であることを示す重要な知見である。当該年度においては、チタン酸ストロンチウムへの低温でのプロトンビーム照射を行うことで、室温での照射と比べて高濃度の水素を導入し、抵抗率をより一桁大きく減少させることに成功し、金属的な伝導性を示すことを見出した。これは導入された水素が酸素と水素結合を形成し、格子間位置を占め、ドナーとして働いていたためだと考えられる。この研究成果は既に日本化学会春年会にて口頭で報告しており、分子化学討論会など様々な学会で報告する予定である。チタン酸ストロンチウムの超伝導転移の機構には、酸素の零点振動に起因する量子誘電性が関係すると言われている。そのため、プロトンビーム照射で高濃度に水素を導入したチタン酸ストロンチウムにおいては、酸素と水素の量子性が絡んだ新規な超伝導状態を観測できる可能性が期待され、新しい水素機能性科学の開拓につながるものと考えている。本研究の目的は、最も身近な元素の一つである水素を物質に注入することで、物性や機能性を瞬時に変換し、新奇な物性を見出すことであり、非常に意欲的な課題である。これまでに研究代表者は酸化亜鉛薄膜への低温でのプロトンビーム照射を行い、その後の昇温過程における電気抵抗率のヒステリシス挙動を見出していた。このヒステリシス挙動の起源は低温照射された水素のトラップサイトからの移動によるものではないかと考え、当該年度において、酸化亜鉛薄膜に対する重水素イオンビーム照射を行い、ヒステリシス挙動に対する極めて巨大な同位体効果を観測することに成功した。この巨大な同位体効果はヒステリシス挙動の起源に関する仮説を強く裏付けるとともに、水素と重水素の量子性の違いが色濃く反映された結果であると言える。これらの結果は、低温でのプロトンビーム照射後にin-situ電気伝導度を測定するという本研究の特色を活かすことで得られた極めて新規性の高いデータである。この研究結果について、分子科学討論会、日本物理学会年次大会、日本化学会春年会において口頭発表を行っており、日本化学会学生講演賞を受賞した。また、開発した水素イオンビーム照射装置に関する論文を自ら第一著者として執筆し、纏め上げ、国際誌のReview of Scientific Instrumentsに採択された。これまで行ってきた酸化亜鉛薄膜やチタン酸ストロンチウム薄膜への照射実験に関する論文も現在執筆しており、一流誌への投稿を予定している。本年度はまず、RFマグネトロンスパッタリング法などを用いて様々な薄膜試料を作成し、低温でのプロトンビーム照射による物性変換を目指す。
ケーブル・イン・コンジット導体に電磁力が作用したときの結合損失の増大

核融合装置や超電導電力貯蔵装置で用いられる大型のマクネット用の導体には,大電流通電(数10kA),強大な電磁力に耐えうるケーブル・イン・コンジット導体が用いられる.この導体は,超電導体のヒステリシス損失が最小となる,直径1mm程度の超電導素線を作成し,それを多数段にわけて撚り線加工し,金属ケース(コンジット)に収容される構造をしている.電流密度を上げるためにはボイド率(空隙率)を小さくする必要があるため,多段の撚り線導体は,圧縮力をかけてコンジットに収納される.マグネットの通電による交流損失測定実験では,強大な電磁力がかかると,交流損失の一つである結合損失が増大する現象が観測されている.この損失はほぼ時定数に比例し,短尺導体試験では時定数0.1sec程度であるのが,長尺では,数10secにも及ぶ.この現象の原因として考えられてきたのが,電磁力によって素線間の接触抵抗が一時的に減少し,L/Rで表される時定数が増大することである.これを解明するため,コンジットの一部を取り除き,電磁力模擬圧縮力を印加した導体(210mm長,486素線)を約10mm間隔で切断した.素線配置の3D計測器を構築し,座標をつなぎ合わせることで導体内部の素線配置を詳細に取得することに成功した。模擬圧縮力を印加して導体を横切る方向の合成抵抗を測定した実験では,素線間接触抵抗の顕著な減少が確認されたが,今年度の素線配置3D計測では,導体切断までに時間がかかってしまった故に素線配置の緩和が生じて,素線間接触抵抗減少につながる有用なデータは得られなかった.しかし,矩形断面のCIC導体において,素線の配置が円形断面のそれとは異なり,コンジットの壁面に沿って直線的に素線が配置されることが明らかになった.結合損失の低減には,素線配置によって形成される結合電流ループの変動磁界に対する鎖交面積を小さくする必要があるが,この矩形断面導体では,円形断面の導体よりも,鎖交面積が大きくなることがわかった.これは,結合損失の低減を目的とする導体設計に対して有用な指針を示す結果であると考えられる.核融合実験装置で用いられる大型コイルの導体はケーブル・イン・コンジット(CIC)型導体は,直径1mm程度の超電導素線を多数段にわけて撚り合わせ,圧縮して金属のケース(コンジット)に収納された構造を持つ.素線配置は,導体圧縮時に生じる撚り乱れによって,初期の幾何学的対称位置から変位している.この時素線間の接触状況は,予想された点接触から接触長の長い線接触になることが最近明らかになった.撚り乱れによって,導体内では変動磁界環境中において各素線に鎖交する磁束が均一ではなくなり,遮蔽電流が素線同士の接触箇所を横切って流れる.素線間接触抵抗は,値が低いほど電流ループの時定数が長くなり,その結果交流損失の増大が観測される.通電中は素線に強大な電磁力が印加される.このとき観測された交流損失は,電磁力の増大に伴って約15%程度増加することがわかった.これは電磁力によって素線間の接触長が長くなり,接触抵抗の低下によって発生する損失の増大と考えられた.研究では,核融合科学研究所のLarge Helical Device用超電導コイルの導体のコンジットを約70mmの長さで剥ぎ取り,そこに銅電極を介して100kN/m(20kA,5T)の圧縮力を3サイクル印加して,導体の変位と導体を横切る方向の抵抗値を測定した.その結果,導体のボイド率は約6%減少し,電磁力によって大きく素線配置が変動することが確認された.また,各サイクル毎の導体変位と抵抗の減少率では,1サイクル目が大きく変動,抵抗減少するのに対し,2,3サイクルでは1サイクルの半分程度で,1サイクル終了後に素線の配置が初期状態まで戻らない,不可逆的変位が発生していることがわかった.別の実験で用いた81素線導体サンプルから得られた空隙率-素線間接触個数の相関関係を用いて一定の接触抵抗を持つ接触点が増加すると仮定し,電流パスの増加から抵抗変動率を見積もると,減少率に対して1/5程度の寄与しかないことが見出された.そこで,接触長が増加することで抵抗が減少すると再仮定すると,最大で約4倍の接触長の増加が必要であることがわかった.電磁力による接触長変化を示唆する有用な結果が得られた.核融合装置や超電導電力貯蔵装置で用いられる大型のマグネット用の導体には,大電流通電(数10kA),強大な電磁力に耐えうるケーブル・イン・コンジット導体が用いられる.この導体は,超電導体のヒステリシス損失が最小となる,直径1mm程度の超電導素線を作成し,それを多数段にわけて撚り線加工し,金属ケース(コンジット)に収容される構造をしている.電流密度を上げるためににはボイド率(空隙率)を小さくする必要があるため,多段の撚り線導体は,圧縮力をかけてコンジットに収納される.マグネットの通電による交流損失測定実験では,強大な電磁力がかかると,交流損失の一つである結合損失が増大する現象が観測されている.

この損失はほぼ時定数に比例し,短尺導体試験では時定数0.1sec程度であるのが,長尺では,数10secにも及ぶ.結合損失は,導体内の2本素線が周期的に接触することによって形成されるループに変動磁界が加わり,遮蔽電流が発生することで生じる.時定数は電流ループのインダクタンスに比例し,素線間接触抵抗に反比例する.結合損失の増大は,電磁力によって素線の配置が変位し,素線間の接触抵抗が減少することで生じると考えられてきたが,電磁力印加の前後で素線の配置変化を直接調査した研究はなかった.昨年度は,導体の一部を機械的に圧縮する実験を行い,電磁力印加と共に導体の横方向抵抗が減少する結果を得た.今年度は,素線配置の変位を直接観測するために,素線軌跡測定装置を開発した.このシステムは,一組の3軸方向マニピュレータと4端子法微少抵抗測定器,CCDカメラ,マニピュレータ制御プログラムから成る.まず1.電磁力模擬圧縮力が印加されえた導体(210mm長,486素線)を,エポキシで含浸した後に約10mm間隔で切断し,2.断面をホルダーに固定する.3.断面両方からCCDカメラで画像を取得,制御プログラム上に表示する.4.プログラム上で素線の位置をサークルに合わせることで素線位置を自動的に取得する.5.両面の素線位置を指定し,マニピュレータに移動信号を出して素線位置まで移動させ,同時に電極を当てて素線抵抗を測定する.両面の素線対応が正しければ,素線の抵抗のみ(最小値)を測るが,異なる素線断面を指定すると,加えて素線間接触抵抗も測定することになるので,容易に断面の両側の素線対応がわかる.これを複数の断面で繰り返し,素線位置座標を繋いでいくことによって,486素線導体の詳細な素線軌跡を世界で初めて得ることが出来た.圧縮力印加部とそれ以外の部分を比較すると,素線配置の変位生じていることが明らかになった.核融合装置や超電導電力貯蔵装置で用いられる大型のマクネット用の導体には,大電流通電(数10kA),強大な電磁力に耐えうるケーブル・イン・コンジット導体が用いられる.この導体は,超電導体のヒステリシス損失が最小となる,直径1mm程度の超電導素線を作成し,それを多数段にわけて撚り線加工し,金属ケース(コンジット)に収容される構造をしている.電流密度を上げるためにはボイド率(空隙率)を小さくする必要があるため,多段の撚り線導体は,圧縮力をかけてコンジットに収納される.マグネットの通電による交流損失測定実験では,強大な電磁力がかかると,交流損失の一つである結合損失が増大する現象が観測されている.この損失はほぼ時定数に比例し,短尺導体試験では時定数0.1sec程度であるのが,長尺では,数10secにも及ぶ.この現象の原因として考えられてきたのが,電磁力によって素線間の接触抵抗が一時的に減少し,L/Rで表される時定数が増大することである.これを解明するため,コンジットの一部を取り除き,電磁力模擬圧縮力を印加した導体(210mm長,486素線)を約10mm間隔で切断した.素線配置の3D計測器を構築し,座標をつなぎ合わせることで導体内部の素線配置を詳細に取得することに成功した。模擬圧縮力を印加して導体を横切る方向の合成抵抗を測定した実験では,素線間接触抵抗の顕著な減少が確認されたが,今年度の素線配置3D計測では,導体切断までに時間がかかってしまった故に素線配置の緩和が生じて,素線間接触抵抗減少につながる有用なデータは得られなかった.しかし,矩形断面のCIC導体において,素線の配置が円形断面のそれとは異なり,コンジットの壁面に沿って直線的に素線が配置されることが明らかになった.結合損失の低減には,素線配置によって形成される結合電流ループの変動磁界に対する鎖交面積を小さくする必要があるが,この矩形断面導体では,円形断面の導体よりも,鎖交面積が大きくなることがわかった.これは,結合損失の低減を目的とする導体設計に対して有用な指針を示す結果であると考えられる.