hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
錐体外路系の制御機構におけるGABA作働性ニューロンの役割に関する神経化学的研究

錐対外路系のうち,特に線条体-黒質系および線条体-淡蒼球系にはγ-アミノ酪酸(GABA)作働性抑制ニューロンが存在し,黒質-線条体系ドーパミン作働性ニューロンおよび線条体内に存在するコリン作働性介在ニューロンと共に,運動機能の調節に重要な役割を演じていることが知られている.本研究では,黒質-線条体系ドーパミン作働性ニューロンを選択的に破壊することが知られているMPTPの投与,および諸種のニューロンを破壊することが知られているカイニン酸の黒質内投与により上記のドーパミン作働性ニューロンを破壊したラットを用いて,線条体-黒質系および線条体-淡蒼球系のGABA作働性にどの様な機能的変化がみられるかについて,特にGABA_Aレセプターの場合を中心に検討を進めた.1)ベンゾジアゼピン・アフィニテイカテムを用いて約4000倍精製し,しかもGABAレセプター,ベンゾジアゼピン・レセプターおよびcl^-イオノフオアーと共役能を有するGABA_Aレセプター複合体を抗原として家兎を免疫することにより,特異性の高いGABA_Aレセプター免疫抗体を得た.この抗体を用いて脳内GABA_Aレセプターの分布を検討したところ,錐体外路系に属する黒質や淡蒼球などの細胞体や樹状突起に強い免疫反応陽性部位が認められた.2)カイニン酸の線条体内注入は,動物に回転運動などの異常行動と共に,コリン作働線介在ニューロンの破壊と基底核内GABA_Aレセプターの機能亢進を招来した.3)MPTPの投与は運動失調,筋強直など,パーキンソン病様の行動異常を招来したが,この場合従来より知られている黒質-線条体系ドーパミン作働性ニューロンの機能低下のみならず,線条体-黒質系および線条体-淡蒼球系GABA作働性ニューロン群にも機能低下が出現し,特に淡蒼球および黒質に存在するGABA_Aレセプターにまで機能変化が波及することが判った.錐対外路系のうち,特に線条体-黒質系および線条体-淡蒼球系にはγ-アミノ酪酸(GABA)作働性抑制ニューロンが存在し,黒質-線条体系ドーパミン作働性ニューロンおよび線条体内に存在するコリン作働性介在ニューロンと共に,運動機能の調節に重要な役割を演じていることが知られている.本研究では,黒質-線条体系ドーパミン作働性ニューロンを選択的に破壊することが知られているMPTPの投与,および諸種のニューロンを破壊することが知られているカイニン酸の黒質内投与により上記のドーパミン作働性ニューロンを破壊したラットを用いて,線条体-黒質系および線条体-淡蒼球系のGABA作働性にどの様な機能的変化がみられるかについて,特にGABA_Aレセプターの場合を中心に検討を進めた.1)ベンゾジアゼピン・アフィニテイカテムを用いて約4000倍精製し,しかもGABAレセプター,ベンゾジアゼピン・レセプターおよびcl^-イオノフオアーと共役能を有するGABA_Aレセプター複合体を抗原として家兎を免疫することにより,特異性の高いGABA_Aレセプター免疫抗体を得た.この抗体を用いて脳内GABA_Aレセプターの分布を検討したところ,錐体外路系に属する黒質や淡蒼球などの細胞体や樹状突起に強い免疫反応陽性部位が認められた.2)カイニン酸の線条体内注入は,動物に回転運動などの異常行動と共に,コリン作働線介在ニューロンの破壊と基底核内GABA_Aレセプターの機能亢進を招来した.3)MPTPの投与は運動失調,筋強直など,パーキンソン病様の行動異常を招来したが,この場合従来より知られている黒質-線条体系ドーパミン作働性ニューロンの機能低下のみならず,線条体-黒質系および線条体-淡蒼球系GABA作働性ニューロン群にも機能低下が出現し,特に淡蒼球および黒質に存在するGABA_Aレセプターにまで機能変化が波及することが判った.
発達遅滞乳幼児の発達援助のための親訓練プログラムの開発

「親訓練(parent training)」とは,子供に生起した問題行動を直接解決するための指導技術を親に教え,そのプログラムの管理を親に委ねることをいうが,早期療育への関心とも相まってその適用範囲は拡大され,発達遅滞乳幼児の親へも応用されるようになった。しかしながら,親の訓練といってもその意味するところは一様ではなく,訓練の理論的根拠や内容,時期,方法などに関して,多種多様に実行されている。なかで,行動分析の原理を親に指導する行動論的親訓練の有効性は,実証されてきた。本研究では,この行動論的親訓練の観点から,とくに乳幼児期の障害を持つ自分の子供の直接の指導者として親を訓練するために適用可能な親訓練プログラムを開発し,親による家庭指導に際してそのプログラムの臨床的妥当性を検討することを目的とした。早期療育に参加している自閉症,ダウン症,精神遅滞などの発達障害児とその親を対象に選定し,(母)親に対して(1)指導原理の理解(行動分析の原理や行動変容の知識を冊子を用いて習得する),(2)日常行動の自己観察(A-B-C図式で,日常生活場面で問題行動の起こる契機と親の対応が親に観察・記録された),(3)援助技術の実地訓練を実施した。(2)で問題行動の生起とそれへの対応の状況を把握し,(1)で習得した指導原理をそこに適用することを,実地に原理を応用する訓練((3))を通して,問題行動を転減・除去することができた。同時に,発達アセスメントにもとづく個別指導プログラムの作成と親による実行を繰り返すことによって,個別指導プログラムが展開でき,発達援助が実証された。乳幼児期の療育指導への親の参加と訓練の重要性が示されたといえよう。今後,行動論的親訓練の過程を,異なる種別の障害乳幼児とその親を対象に含めて,さらに詳細に分析・検討を行い,より普遍的・総合的な親訓練プログラムの構築をめざすものである。
MgB2超電導バルク磁石の熱的安定化と強磁場捕捉を実現するパルス着磁技術の開発

MgB2やREBaCuO系超電導バルク磁石は、従来型の磁石では実現できない新しい応用が始まっている。本研究では3つの着磁における課題に取り組み、新たな知見を得た。第1に、高性能な大型MgB2バルクの作製技術を確立し、パルス着磁により世界最高となる16 Kで1.1 Tの捕捉磁場を達成した。第2に、着磁時における応力解析の手法を確立し、電磁応力や金属リング補強の効果の検証を行った。第3に、REBaCuO磁気レンズとMgB2バルク磁石円筒を組み合わせたハイブリッド型超電導バルク磁石装置(HTFML)の提案を行った。これらの成果は32件の学術論文、57件の学会発表、1件の特許出願に至った。MgB2超電導体バルクは、豊富な元素で構成され、軽量で機械的強度が高く、多結晶体での大型バルク磁石が実現できるなど、来たるべき水素社会の中でREBaCuO系バルクに置き換わる可能性を有している。磁束ピン止め中心の導入として、C, Ti添加などの従来の検討に加えて、Zr, Hf添加による超電導特性の向上と、スパークプラズマ焼結(SPS)法による高密度バルクの作製及び評価を系統的に行い、バルクの超電導特性の向上に関する今後の方向性を明らかにした。また、パルス着磁法によるMgB2バルクの着磁実験を精力的に進め、捕捉磁場の向上に関する様々な検討を行った。MgB2バルクで大きな問題であったフラックスジャンプの起源の解明とその回避方策について実験及びシミュレーションを用いて検討した。フラックスジャンプの起源については、シミュレーション結果をこれまで超電導線材で用いられてきた熱的、磁気的安定性の式をバルク材料に適用することで、定性的な理解を得られることを明らかにし、学術論文として発表した。また、フラックスジャンプの回避方策については、従来のソレノイド型コイルに代わり、スプリット型コイルを着磁コイルとして用いることでフラックスジャンプを実験的にほぼ回避することが出来、さらにコイルの中央に軟磁鉄ヨークを挿入することで最大捕捉磁場1.1テスラを達成した。この値はMgB2バルクのパルス着磁による捕捉磁場としては世界最高値である。この結果は現在論文投稿中である。これら一連の研究成果を9月にベルギーで開催されたバルク超電導に関する国際会議で招待講演として発表したほか、国内の低温工学会で成果発表を行った。MgB2バルク体の超電導特性向上に関する検討、パルス着磁法によるフラックスジャンプの回避と発生起源に関する検討、論文執筆、国際会議発表など、最終目標に向けて概ね順調に進展している。さらに、MgB2バルクで大きな問題であったフラックスジャンプの起源の解明とその回避方策について検討した。フラックスジャンプの起源については、これまで超電導線材で用いられてきた熱的、磁気的安定性の式をバルク材料に適用することで、定性的な理解を得られることを明らかにし、学術論文として発表した。また、フラックスジャンプの回避方策については、一般的なソレノイド型コイルに代わり、スプリット型コイルを着磁コイルとして用いることでフラックスジャンプをほぼ回避することが出来、さらにコイルの中央に軟磁鉄ヨークを挿入することで最大捕捉磁場1.1テスラを達成した。この値はMgB2バルクのパルス着磁による捕捉磁場としては世界最高値であり、論文として出版した。これら一連の研究成果を9月にデンバーで開催された応用超電導に関する国際会議で発表したほか、国内の低温工学会で成果発表を行った。MgB2超電導バルクのパルス着磁による捕捉磁場で世界最高の値を記録するなど、研究は順調に進んでいる。国際共同研究も実施し、研究成果を数多くの学術雑誌に掲載している。平成28年度にMgB2バルクのパルス着磁における世界最高の捕捉磁場となる1.1Tが実現した。ここで得られた様々な知見をMgB2のみならずREBaCuOバルクに対しても適用し、さらにパルス着磁や磁場中冷却着磁(FCM)における強磁場捕捉における機械的補強の課題に着手した。電磁界・温度・機械的応力の連成解析を行うモデルを構築し、有限厚のバルクの着磁時におけるフープ力の計算と、金属リング嵌めの冷却圧縮補強効果についてシミュレーション解析を行った。その結果、金属リング嵌めの冷却効果により、有限厚バルクの中心には圧縮応力が働くが、バルク表面には引っ張り応力が加わることが明らかとなり、これがバルクの機械的強度を上回ると破壊が起こる可能性を明らかにした。

金属リングの構造やサイズの検討により、10Tまでの着磁でも破壊されない補強構造の提案を行った。このような解析手法は世界で初めての成果であり、多くの学術雑誌や国際会議(MT25, PASREG)、国内学会(低温工学・超電導学会)等での発表を行った。また、MgB2とREBaCuOからなる新しいハイブリッド型超電導バルク磁石装置を提案し、特許出願と論文発表を行った。パルス着磁技術の最適化に関し、シミュレーションを用いて着磁コイルや冷却方法の最適化を行い、捕捉磁場や温度上昇について検討した。実験で用いる高性能な超電導バルクは英国Cambridge大学との共同研究により提供を受け、実験と解析の両方の観点から捕捉磁場の向上と着磁メカニズムの解明を行った。その成果は学術論文や国際会議等で発表した。MgB2やREBaCuO系超電導バルク磁石は、従来型の磁石では実現できない新しい応用が始まっている。本研究では3つの着磁における課題に取り組み、新たな知見を得た。第1に、高性能な大型MgB2バルクの作製技術を確立し、パルス着磁により世界最高となる16 Kで1.1 Tの捕捉磁場を達成した。第2に、着磁時における応力解析の手法を確立し、電磁応力や金属リング補強の効果の検証を行った。第3に、REBaCuO磁気レンズとMgB2バルク磁石円筒を組み合わせたハイブリッド型超電導バルク磁石装置(HTFML)の提案を行った。これらの成果は32件の学術論文、57件の学会発表、1件の特許出願に至った。(今後の推進方策)磁束ピン止め中心の導入として、Zr, Hf添加やその他の物質の添加、置換による超電導特性の向上と、スパークプラズマ焼結(SPS)法による高密度バルクの作製及び評価を系統的に行う。バルクの超電導特性の向上に関する既存の内径100 mmの10 T伝導冷却型超電導マグネットと組み合わせ、4K-GM冷凍機と真空排気系を用いてMgB2バルクを1030 Kの範囲で磁場中冷却着磁を行い、真空中でホール素子をバルク表面0.5 mm上部をxy方向にスキャンし、着磁後の磁場分布を正確に測定する装置を共同研究者と協力して作製する。この捕捉磁場分布測定を用いて、様々なMgB2バルクの磁場中冷却着磁を行い、作製条件の違いによる捕捉磁場や捕捉磁場分布を詳細に調べる。臨界電流密度(Jc-B-T)特性と熱伝導率等の測定結果をパラメータとして用いて捕捉磁場のシミュレーションを行い、実測結果と比較する。これらの一連の流れをフィードバックすることでバルク作製条件の最適化を図る。研究成果を超電導応用に関する国際会議(アメリカ:デンバー、ヨーロッパ:ジュネーブ)及び、国内の低温工学会や応用物理学会で成果発表を行う。また、研究成果を専門の国際誌へ投稿する。最後に研究成果を英文の報告書としてまとめ、Web公開するとともに関連する研究者へ送付する。MgB2バルクへの磁束ピン止め中心の導入として、様々な元素添加、置換による超電導特性の向上と、スパークプラズマ焼結(SPS)法による高密度バルクの作製及び評価を系統的に行う。EBSDなどの組織観察を行い、超電導特性との関係を明らかにする。
印象、知覚、意識を包含した心的時間についての複合処理モデルの構築

本研究の目的は、時間に関する知覚、印象、意識を相互連関的に捉え、心的時間の表象形成メカニズムを明らかにすることである。実験心理学の手法を駆使し、視覚、聴覚、視聴覚相互作用、視覚運動協応を対象に、時間知覚、時間印象、およびそれらに関わる意識(意識の時間相を含む)の研究を行い、心的時間の包括モデルを提出した。こうした成果は心的時間の生起メカニズムに関する理解を深めただけでなく、時間研究に新たな枠組を提供するものとなった。本研究の目的は、時間知覚、時間印象、意識の時間相、感覚間情報統合など、心的時間に関わる複数の事象を、相互関連的、多感覚的に捉え、実証的知見をもとに、心的時間に関する包括モデルを提示することである。このため、構成員は、心的時間に関し、知覚と感性の両分野にまたがって研究を行うことができる者とし、視覚、聴覚、運動感覚の領域において研究を展開している研究者とした。研究方法については、心理物理学、認知科学、感性印象、生理学(事象関連電位)など、多様なアプローチを取ることとし、進め方については、各自がそれぞれの研究を推進するとともに、報告会・研究集会を通して議論を重ね、互いの成果に対し理解を深め、相補的に研究を行うとともに、情報を収斂させて、モデル構築をめざすこととした。本研究の目的は、心的時間に関わる3つの要素、すなわち、時間知覚、意識の時間相(事象が生じたと判断した時間)、時間印象の関連を想定した心的時間、の包括的モデルを構築することである。今年度は、各研究者がこのテーマのもとで複数の研究を進め、結果に基づき、今後の研究の展開を議論した。以下に、成果の一部を示す。1)速度感と時間知覚:モーション・ラインやモーション・ブラー、姿勢など、絵画表現における速度感を調べるとともに、これらの刺激における時間知覚(提示時間の推定)を検討した。また、モーション・ラインに関しては、言語表現の速度感との統合モデルを提出した。2)情動と時間知覚:快刺激、不快刺激における時間知覚を、連続フラッシュ抑制の手法を用いて検討し、無意識的画像提示条件において、不快刺激の提示時間が長く知覚されることを示した。3)聴覚における時間知覚:等テンポに感じられる演奏タイミングに関し、リズム刺激を用いて実験を行い、充実時呈錯覚との関係から考察するとともに、感性印象についても言及した。4)音脈分凝と両耳間時間差:音脈分凝が両耳間時間差よる定位を促進することを示した。5)運動速度と知覚現象:動画像の速度が運動残効に及ぼすことを示した。6)運動知覚と速度感:streaming/bouncing現象を用い、知覚的な運度経路が移動時の速度感に影響することを示した。7)同時性と知覚:同時性の知覚に関し、奥行き方向の提示位置との関係を検討し、提示の順序判断が空間位置に依存することを示すと共に、線運動錯視を用いて注意との関係を、フラッシュラグを用いて能動的身体運動との関係を検証した。8)視聴覚時間捕捉:フラッシュ融合現象の仕組みを明らかにした。9)印象の時間相:顔の魅力度や好ましさなどの印象は、30msecで生起していることを示した。本研究の目的は、時間知覚、時間印象、意識の時間相(事象が生じたと判断した時間)など、心的時間に関わる複数の事象を相互関連的に捉え、心的時間に関する包括モデルを提示することである。本年度は、それぞれの研究を推進するとともに、報告会を通し、互いに議論を深め、研究相互の関連性について確認した。以下に、具体的な成果の一部を示す。1.同時性判断と能動性:フラッシュラグ効果(運動対象近傍に提示されたフラッシュの位置が知覚的にずれる現象)が、視覚処理と体性感覚処理の相互作用によって変調されることを見いだした。2.視聴覚の同時性に関する知覚と感性の効果:視覚刺激が聴覚刺激に先行した場合、知覚的にも感性的にも同時と判断されるが、知覚判断に比べ、感性判断は許容幅の広いことを見いだした。3.視聴覚時間補足とフラッシュ融合:聴覚刺激が視覚刺激を時間的にひきつける現象(視聴覚時間補足)がフラッシュ融合を説明することを示した。4.拍の分割に対応する事象関連電位:拍の分割されたフレーズを聴取した際の事象関連電位において、ミスマッチに反応する脳活動を確認すると共に、分割タイプによる相違を見いだした。5.拍の分割とリズムキープ感:物理的に等間隔でなくても、リズムの等間隔感は得られる。分割部分が系統的に逸脱する場合、個人の特性によらず特定の傾向でリズムキープ感が得られること、また、この傾向は分割時呈錯覚と異なる様相を見せることを見いだした。6.運動対象・静止対象の速度感と時間知覚:運動刺激は時間知覚を伸張させるが、この現象が物理的速度に限らず、相対的な知覚速度や速度印象によっても生じることを見いだした。7.絵画における印象形成の時間

相:絵画の提示時間を変数に多様な印象の生起時間を調べ、周波数などの低次レベルから意味性などの高次レベルもで諸要因が独立して影響することを示した。本研究の目的は、時間知覚、時間印象、意識の時間相など、心的時間に関わる複数の事象を、相互関連的、多感覚的に捉え、実証的知見をもとに、心的時間に関する包括モデルを提示することである。本年度は、各自の研究を推進するとともに、報告会および研究集会を通して相互理解を深め、今後の研究の展開について議論した。以下に、具体的な成果の一部を示す。1.知覚時間に及ぼす対象の運動速度、速度勾配、速度印象の影響:知覚された時間と刺激との関係を、多様な刺激を用いて調べ、高次レベルでの運動知覚や運動印象が時間知覚に影響することを明らかにした。2.知覚時間に及ぼす対象の運動方向の影響:接近運動は知覚時間を過小評価させることを明らかにした。3.表現された運動方向の速度印象:表現された運動方向(モーション・ラインライン)において、速度印象に差のないことを示した。4.「今」「そこ」にある対象の判断に関わる時空間処理:対象の外見の判断が後で与えられた情報によって変容する現象を通し(eg.仮現運動時における大きさ判断)、「今」「そこ」にある対象の判断を支える時空間メカニズムの一端を明らかにし、意識と時間の関係に言及した。5.拍の分割とリズムキープ感:拍分割を含むフレーズが一定のテンポを保ち演奏されているように感じられるタイミングは、演奏テンポによって効果に違いのあることや、この分割効果は分割部分のみの過大評価では説明できないことを通し、時間と感情との関係を議論した。6.視聴覚情報の順序判断と注意:視聴覚刺激の前後判断の順応効果は、両方の様相に注意を向けないと生じないことを示し、感覚間における時間の統合について考察した。7.知覚-運動対応関係と知覚時間の精度:能動的観察による視覚情報処理の時間精度を向上させる際の、手の運動と視覚的変化との一貫的な対応関係の重要性を指摘し、知覚と運動との関係を議論した。本年度は、時間の知覚、印象、感情との関係に関し、以下の特性が見いだされた。*時間の知覚判断・感性判断に及ぼす諸要因の検討(1):視聴覚刺激の時間順序について知覚判断と感性判断の特性を比較した結果、刺激数や持続時間など両者に類似した影響を与える要因と、刺激の指示的要因など感性的判断にのみ影響を与える要因のあることが示された。*時間の知覚判断・感性判断に及ぼす諸要因の検討(2):身体運動と視覚刺激が非同期の場合の時間順応は、網膜位置や大脳半球に限定されないことが分かり、この種の順応には高次過程の関与することが示唆された。*感情バーストの時間操作と印象の変化:HappinessまたはSadnessを表現した音声であっても、立ち上がりから60ms以下の長さでは、どちらもHappinessと判断され、感情を区別するには120ms以上の長さが必要であることが示された。また、自閉傾向者、抑鬱傾向者では、感情認識に異なる時間を要することが示された。*時間知覚に及ぼす速度と時間周波数の影響:運動・点滅刺激を用いてその知覚時間を測定したところ、点滅刺激の効果量は刺激の呈示時間に比例したが、運動刺激では一定であった。また、運動刺激は静止刺激よりオンセットが先に知覚された。これらから、時間知覚における速度の影響は知覚タイミングの変化によるものであることを指摘した。
可換多元環のイデアルに関わるアルゴリズムの研究

多項式環k[X]=k[X_1,X_2,...,X_n]を考える.ただし,kは無限体で下記の条件(P)を満たす.K[X]において,与えられたイデアルIに対して,k[X]/Iにおける正則列を構成するアルゴリズムを与えた.ASSCIATEDPRIMEIDEALから正則列を構成することが出来るが,そのためには,条件(P),(F)が必要になる.当該研究の特徴は,条件(P)と体kが無限であるという仮定の下で,正則列の構成を行うことである.多項式環k[X]=k[X_1,X_2,...,X_n]を考える.ただし,kは無限体で下記の条件(P)を満たす.K[X]において,与えられたイデアルIに対して,k[X]/Iにおける正則列を構成するアルゴリズムを与えた.条件(P):k[X]\0,X=X_1,の多項式fが与えられたとき,k上でfの素因数分解を構成出来る.ASSCIATED PRIMEIDEALから正則列を構成することが出来るが,そのためには,条件(P),(F)が必要になる.当該研究の特徴は,条件(P)と体kが無限であるという仮定の下で,正則列の構成を行うことである.
術中循環変動の危険因子を検出するための術前自律神経機能検査法の研究

術前に,(1)交感神経性皮膚血管運動反射(以下SVmR)を誘発し振幅を計測,(2)圧反射感受性(BRS)と収縮期血圧変動の低周波数成分(SBP-LFC)・心拍変動の高周波数成分(RR-HFC)の周波数解析で自律神経機能を評価した。麻酔導入直前から手術開始までの麻酔そのものによる循環変動,ならびに手術中の循環変動を収縮期血圧変化量,心拍数変化量で計測した。また,術中に誘発SVmRを計測した。その結果,以下のことが明らかとなった。(1)刺激強度が一定であれば麻酔深度とSVmR振幅は反比例する。(2)麻酔深度が一定であれば刺激強度とSVmR振幅は正比例する。(3)糖尿病,高血圧などの合併症を持つ患者でもSVmR振幅を含めた術前の自律神経機能検査で正常値を示す患者もいる。(4)糖尿病,高血圧,虚血性心疾患,自律神経障害などの合併症に関わらず,術前の誘発SVmR振幅が正常の患者では術中血圧変動が少なく,振幅が小さい患者では術中血圧変動が大きい。(5)術前誘発SVmR振幅と術中徐脈には相関がないが,頻脈には緩い相関がある。解析プログラムのカスタマイズに時間を要したため,平成11年2月末日現在で,手術予定患者37名(4089歳)を対象に研究した。術前,(1)交感神経性皮膚血管運動反射(以下SVmR)を誘発し血流減少比を計測,(2)圧反射感受性(BRS)と血圧(SBP-LFC)・心拍変動(RR-HFC)の周波数解析,で自律神経機能を評価した。術前合併症としては,高血圧症(HT;41%),糖尿病(DM;32%),肺機能障害(28%)が多かった(重複も含む)。SVmR振幅は全体で平均0.48,HT/DM合併で平均0.15,HTで平均0.35,DMで平均0.31とHT/DM合併で反射性血管収縮が減弱していた。BRS(単位ms/mmHg)は全体で平均8.9,HT/DM合併で平均5.7,HTで平均6.5,DMで平均5.1であり,これらの疾患を有する患者では圧反射感受性が低下していた。SBP-LFC(単位ms^2)は全体で平均11.2,HT/DM合併で平均4,5,HTで平均15.1,DMで平均6.1とHTでは交感神経活動の亢進が認められた。RR-HFC(単位ms^2)は全体で平均18.3,HT/DM合併で平均8.5,HTで平均10.1,DMで平均7.8とDMでは迷走神経活動の抑制が認められた。麻酔導入直前から手術開始までの,麻酔そのものによる循環変動は,64%の患者で20mmHg以上の血圧低下を認めた。心拍数は52%の患者で気管内挿管時に20bpm以上の増加を認めた。血圧低下はHTにおいて著しかったが,術前SVmR振幅が0.5以上であった症例では麻酔後の血圧低下は少ない傾向が見られた。現在,調査症例数が増加中であり,次年度は相関検定を加え詳細に検討する。この研究の有用性の概念は一部業績(1)で発表したが,結果の一部は次年度の日本臨床麻酔学会で報告する予定である。術前に、(1)交換神経性皮膚血管運動反射(以下SVmR)を誘発し振幅を計測、(2)圧反射感受性(BRS)と収縮期血圧変動の低周波数成分(SBP-LFC)・心拍変動の高周波数成分(RR-HFC)の周波数解析で自律神経機能を評価した。麻酔導入直前から手術開始までの麻酔そのものによる循環変動、ならびに手術中の循環変動を収縮期血圧変化量、心拍数変化量で計測した。また、術中に誘発SVmRを計測した。その結果、以下のことが明らかとなった。

(3)糖尿病、高血圧などの合併症を持つ患者でもSVmR振幅を含めた術前の自律神経機能検査で正常値を示す患者もいる。(4)糖尿病、高血圧、虚血性心疾患、自律神経障害なとの合併症に関わらず、術前の誘発SVmR振幅が正常の患者では術中血圧変動が少なく、振幅が小さい患者では術中血圧変動が大きい。(5)術前誘発SVmR振幅と術中除脈には相関がないが、頻脈には緩い相関がある。
含フッ素アミノ酸のペプチドナノチューブよりなる新規人工イオンチャネルの創成

我々が独自に不斉合成法を確立してきた含フッ素βアミノ酸をペプチド中に導入することで、フッ素特有の効果に基づくペプチドの構造制御を行った。主な成果として、(1)光学的に純粋な含フッ素βアミノ酸の大量合成法の確立(数十グラムスケールの合成)、(2)含フッ素βアミノ酸の縮合反応の確立(N末端およびC末端方向のペプチド結合伸長)、(3)含フッ素βアミノ酸のペプチド工学への応用(βアミノ酸環状4量体およびβアミノ酸鎖状6量体らせんへの導入)が挙げられる。本研究では、環状オリゴペプチドを基本モチーフとし、その骨格中に含フッ素ssアミノ酸を導入することで、構造の単純性・機能改変の可能性・分析の容易性に優れた人工イオンチャネルの開発を目指している。本年度は、ssアミノ酸ペプチドの環状4量体を合成し、その構造解析を行うことを目標に研究を行った。本研究を申請した時点で、ss位にペルフルオロアルキル基を持つssアミノ酸の実践的な不斉合成法を概ね確立していたが、収率や再現性に難のあるステップが存在していた。この段階の実験手法を最適化することにより、光学的に純粋な含フッ素ssアミノ酸を数十グラムのスケールで再現よく合成することが可能となった。また、この含フッ素ssアミノ酸の縮合反応の条件を最適化することにより、N末端およびC末端のいずれの方向においても良好な収率でペプチド結合を形成する手法が確率された。これらの合成法を用いることにより、ss位にトリフルオロメチル基を持つssアミノ酸ならびに(R)-ホモアラニン(=左記の含フッ素アミノ酸のフッ素原子を水素原子に置き換え、さらに不斉炭素の立体を反転させたアナログ体)を交互に縮合した鎖状4量体を合成し、その両末端を脱保護した後に希薄条件下にて縮合反応を行うことにより、ペプチドの環状4量体を得た。得られた環状4量体の単結晶X線結晶構造解析を行ったところ、アミドの水素結合が3次元状に広がったネットワーク構造を自発的に形成することが明らかとなった。フッ素を含まないssアミノ酸の環状4量体は一般に一次元カラム状集合構造を取ることが知られているため、今回観察された水素結合ネットワークの変化はフッ素原子導入の影響によるものであることが強く示唆された。本研究ではオリゴペプチドを基本モチーフとし、その骨格中に含フッ素βアミノ酸を導入することで、構造の単純性・機能改変の可能性・分析の容易性に優れた機能性ペプチドの開発を目指している。本研究を申請した時点で、β位にペルフルオロアルキル基を持つβアミノ酸の実践的な不斉合成法を概ね確立していた。また、昨年度の研究において、この含フッ素βアミノ酸の縮合反応の条件を最適化し、N末端およびC末端のいずれの方向においても良好な収率でペプチド結合を形成する手法を確立した。これをペプチド構造制御へと応用する端緒として、ペプチドらせん構造への導入を検討した。β-アミノ酸からなるペプチドの中でも、trans-2-アミノシクロヘキサンカルボン酸よりなるオリゴマーは、安定な3_<10>らせん構造を形成することが知られている。そこで、この6量体の一部を含フッ素アミノ酸にて置き換えた新規ペプチドを合成し、フッ素化されていない原系との2次構造の差異を精査した。その結果、極めて興味深いことに、フッ素導入によりこのらせん構造が速度論的にも熱力学的にも安定化されることが明らかとなった。これまでの含フッ素アミノ酸のペプチド工学では、主鎖から離れた位置のフッ素の効果を利用することが殆どであった。今回の結果は、適切なフッ素導入がペプチド主鎖の構造/性質を制御するための有用な新ツールであることを強く示唆するものである。
内皮細胞由来過分極因子の精製・同定とその病態生理学的意義

血管内皮細胞から内皮由来過分極因子(EDHF)が実際に産生されるか否かを検討し、さらにそれを同定することが本研究の主たる目的である。本年度はその準純的検討として種々の平滑筋細胞を単離し、その電気的性質につき調べた。また血管内皮細胞の性質についても合わせ検討した。ラット大動脈平滑筋細胞A7r5の電気的活動についてwhole-cellclamp法にて検討した。部止膜電位は-40-50mVであり、まれに自発的活動電位発生を認めた。L型Ca電流が同定された。血管収縮アゴニストVasopressm(AVP)投与により、A7r5の膜電位は追分極した後、脱分極した。これらの作用はVi受容体培抗薬であるOPC21268によりほぼ完全に阻害され、Vi受容体を介すると考えられた。保持電位-40mVにおいてAVPは外向き電流、引き続いて内向き電流の増加をきたした。外向き電流はK電流、内向き電流は非選択性陽イオンチャネルと考えられた。前者は細胞内IP_3による細胞内Ca増加によると考えられたが、後者の機為は不明である。ウシ肺動脈血管内皮細胞を用い、低浸透圧のイオンチャンネルに及ぼす効果につき、パッチ電極によるwholecellvoltageclamp法により検討した。細胞外Nacl濃度を50-70%に減少させ低浸透圧にすると徐々に細胞の膨化をきたし、保持電流-60mVにて保持電流は内向きに増加した。この電流は、細胞内外のClイオン濃度をアスパラギン酸により変化させた時の逆転電位の変化がClの平衡電位の変化に従ったことなどから、Cl電流と考えられた。このCl電流の活性化は細胞外Ca除法あるいは電極内のEGTAにより細胞内Caをキレートしても生しだことからCa非依存性であると考えられた。このClチャネルは内皮細胞の容量調節に関与していることが予想される。
半導体特性を指向したデザインされたイオンの配列制御

適切に設計されたπ電子系イオンの配置によって、電子・光機能性の発現が可能となることから、イオン会合体を含むπ電子系イオンの形成手法を探索し、イオンペアから構成される集合体の創製および電子機能材料への展開を検討した。本研究の実施によって、集合体の構成ユニットとなるπ電子系イオン(カチオン・アニオン)を設計・合成し、それらの組み合わせによるイオンペア集合体を結晶やバルク状材料(液晶中間相など)として形成し、半導体特性の発現を見出した。物質における電子の挙動を制御し、それに起因する物性を発揮させることは、原子・分子レベルで要求される、半導体などのマテリアル開発の根幹的な方法論としてきわめて重要である。半導体材料の構成ユニットとして、電荷種(イオン)に着目し、「新規骨格を有するπ電子系イオンの合成」および「電荷的に中性なπ電子系分子と(無機)イオンの会合体形成」を基軸とし、バルク状態において電荷種の自在な配置を実現し、所望の半導体性組織構造の構築による新たな有機エレクトロニクスの開拓に挑戦した。電荷種間での相互作用の強さ・形態の制御によって、完全電荷種分離配置(同一の電荷種による積層)の実現を究極の目標とした、特異な半導体物性の発現、とくに電荷種間の静電反発の減少に起因する電荷キャリアの高密度充填などを試みた。集合体の構成ユニットとして電子機能性負電荷種を導入するには、無機アニオンと高い会合能を有するπ電子系のアニオン会合体を擬似的な平面状アニオンとして利用することが効果的である。われわれはさまざまなイオン種の組み合わせからなる集合体の創製および集合体形態の検証に挑戦し(論文投稿準備中)、たとえば、対のカチオン種として、積層構造を形成する平面状構造を有するPt(II)錯体に注目し、π電子系アニオン会合体とのイオンペアが電荷種分離配置構造の寄与を有する集合体を与えることを放射光XRD測定によって見出した。このとき、集合体が中間相を発現し、ホールおよび電子に対して効果的な輸送能を有することをFI-TRMC法により明らかにした(Chem. Commun. 2014)。さらに平面状イオンペアを基盤とした超分子ポリマーの形成と高次組織化への展開も実現した(CEJ 2015)。アニオン応答性π電子系に芳香環置換エチニル基を新たに導入し、溶液中および固体状態における多様なアニオン会合形態(平面状[1+1]型、インターロック[2+1]型)の発現を明らかにした。このとき、[2+1]型会合体と対カチオンとのイオンペアにおいて、カチオンおよびアニオン([2+1]型会合体)それぞれのレイヤーからなる完全電荷種分離配置型集合体の形成を見出した(Chem. Eur. J. 2016, J. Photochem. Photobiol. A 2016)。また、π電子系に連結した酸ユニットの脱プロトン化および分子内水素結合安定化による、非会合型π電子系アニオンの創製および対カチオンとの集合化を、新たなイオンペア集合体の形成手段として報告した(Chem. Commun. 2015)。この手法を拡張し、芳香族安定化されたπ電子系アニオン種を基盤とした、多様なイオンペア集合体(結晶・サーモトロピック液晶)の形成を見出し、半導体物性の評価も行った(Chem. Eur. J. 2016)。さらに、オリゴピロールπ電子系の電子求引性置換基導入による安定化と次元制御型集合化も実現した(Chem. Commun. 2016)。非会合型π電子系アニオンの開発を実現し、その集合化形態(電荷積層型・電荷種分離配置型)および半導体物性に関する評価を行うことができたため。構造・電子的に適した電荷種(イオン)を設計・合成し、その間にはたらく相互作用を制御することによって、電荷的に中性なユニットからなる集合体を凌駕した物性を発現する電子機能マテリアルへの展開が可能になる(総説として有合化誌2016, Chem. Commun. 2017)。本年度は、イオン会合能を有するπ電子系を合成し、そのイオン会合挙動および次元制御型集合体への展開を行った(Org. Biomol. Chem. 2016, Chem. Asian J. 2016)。とくに、独自に開発したアニオン応答性π電子系(ジピロリルジケトンホウ素錯体)に芳香環置換エチニル基を導入した系では、[2+1]型会合形態を協同的に形成することを見出し、溶液での会合挙動、結晶構造、ソフトマテリアルへの展開を実現した(Chem. Eur. J. 2016, J. Org. Chem. 2016, Chem. Eur. J. 2017)。

また、アニオン応答性π電子系の構成ユニットであるピロール環に電子求引性置換基を導入することで、高い会合能を示すことを明らかにし(Chem. Commun. 2016)、ピロール2量体の適切な修飾によって、液晶中間相などの次元制御型集合体を与えることを見出した(Chem. Commun. 2016)。π電子系に連結した酸ユニットの脱プロトン化および分子内水素結合安定化による、非会合型π電子系アニオンの形成を報告し(Chem. Asian J. 2016)、また芳香族安定化されたπ電子系アニオンからなる集合体(結晶・液晶中間相)形成も明らかにした(Chem. Eur. J. 2016)。さらに、マクロサイクル内部に適切に置換基を導入した芳香族π電子系を新たに合成し、その構造決定およびキラル光学特性の発現を見出した(Org. Lett. 2016)。アニオン応答性π電子系および非会合型π電子系アニオンを新たに開発し、多様な集合化形態の発現に成功したため。構造・電子的に適した電荷種(イオン)を設計・合成し、その間にはたらく相互作用を制御することによって、電荷的に中性なユニットからなる集合体を凌駕した物性を発現する電子機能マテリアルの展開が可能になる(総説としてBCSJ 2018)。本年度は、電荷を有するπ電子系の合成および集合化を中心に検討した(複数報の論文を投稿中)。たとえば、π電子系に導入した酸ユニットの脱プロトン化によるπ電子系アニオンの形成を試み、十分な安定性が必要であることを明らかにした(Dalton Trans. 2017, J. Org. Chem. 2017)。また、酸ユニットの脱プロトン化によるアニオン部位を水素結合によって安定化したπ電子系のπ共役系拡張に成功し、イオンペア集合体からなる液晶中間相を形成した(Chem. Eur. J. 2018)。光応答性を付与したπ電子系アニオンを合成し、光応答による可逆的な結晶-結晶転移挙動を見出した(Chem. Eur. J. 2017, Chem. Lett. 2018)。さらに、イオン会合能を有するπ電子系を合成し、そのイオン会合挙動および次元制御型集合体への展開を行い、水素結合部位の導入による高い会合能の発現およびイオンペア集合体の形成(Chem. Eur. J. 2017)を報告した。一方、水素結合を駆動力とした分子集合化を基軸とした液晶中間相の創製も行った(Chem. Lett. 2018)。π電子系分子の結晶多形に関わる形成過程(Chem. Eur. J. 2018)や導電性(Org. Electron. 2017)に関する詳細な検証を共同研究で実施した。適切に設計されたπ電子系イオンの配置によって、電子・光機能性の発現が可能となることから、イオン会合体を含むπ電子系イオンの形成手法を探索し、イオンペアから構成される集合体の創製および電子機能材料への展開を検討した。本研究の実施によって、集合体の構成ユニットとなるπ電子系イオン(カチオン・アニオン)を設計・合成し、それらの組み合わせによるイオンペア集合体を結晶やバルク状材料(液晶中間相など)として形成し、半導体特性の発現を見出した。アニオン応答性π電子系の修飾により、相反するイオン種間での完全分離配置による電荷充填型レイヤーなどの規則配列を実現できたため(論文投稿準備中)。今後も継続してπ電子系イオンおよびその前駆体π電子系を設計・合成し、電子機能性の発現・制御へと展開することを目的とする。
軍事博物館と平和博物館の比較社会学的研究

本研究では、平和博物館と軍事博物館の比較を行い、さらに日本と外国との比較を交差させることにより、両博物館がどのような特徴を持ち、いかなる社会的機能を果たし、どのような社会的要因の影響を受けているかを考察した。日本の軍事博物館として自衛隊広報施設について資料を収集し、その展開と展示内容を分析した。自衛隊広報施設などは、特に1964年から1969年にかけてその開設時期が集中していた。2000年前後に海・空・陸の各自衛隊に開設された3つの大規模広報施設が、多数の入館者を集めている。展示内容は、旧軍隊継承型から自衛隊現在型へ移行しつつある。平和博物館と軍事博物館では戦争の扱い方が大きく異なる。日本などにある平和博物館の社会的機能は、戦争体験を次世代に継承し、二度と戦争は繰り返してはならないという反省の意識と、平和希求の意志を形成することである。潜在的機能として、戦争にも反対する平和主義に人々を導いたり、戦争につながる愛国心への不信感を起こすことなどがある。他方、軍事博物館の社会的機能は、自国が行った戦争の歴史を継承し特に祖国防衛戦争と解放戦争を伝え、入館者の国防意識を啓発し愛国心を涵養することにある。殉職した英雄の展示や戦争記念モニュメントや、兵士のための国立墓地には、戦争殉職者を追悼・顕彰する作用がある。世界各国には、平和博物館と比べて、軍事博物館の方が開設数が多く、歴史も長く、そして規模も大きい。それだけ軍事博物館の方が、人々に対して社会的機能が強く働き、影響力が大きいといえよう。日本では、規模が大きい平和博物館がいくつもあり、入館者数も多く、平和博物館が入館者に平和主義的意識を形成する作用があるといえよう。『防衛白書』掲載の自衛隊の広報施設に対して、郵送による質問調査を行った。自衛隊の広報施設は2000年現在では128館ある。調査項目は、開設年、1999年度の訪問者数、概要を示す資料や入館者用のパンフの有無、開設年度から1999年度までの訪問者数、などである。調査対象の128施設の内、91施設より有効回答を得た。1960年頃から、戦前の軍事博物館が再開し、例えば戦後閉鎖されていた江田島の海軍の教育参考館が、海上自衛隊第1技術学校教育参考館として1960年に再開された。自衛隊の広報施設のうち設置年がわかるものを見ていくと、1960年代に設置されたものが44館で半数以上を占めている。広報施設の展示内容は、各種兵器を含め自衛隊の紹介と旧軍関係の展示品が中心である。1999年度の訪問者数については、1施設当たり平均1万人程度で、最大は浜松広報館・エアパークの34万人であった。アメリカ合衆国の軍事博物館に対しても郵送で質問調査を行い、20館の軍事博物館より回答があった。アメリカの軍事博物館では、祖国のための戦争に関する展示を行うことにより、国防意識の啓発を目指している。軍事博物館は、入館者に祖国防衛の気構えを養成し、特に若い男女に対して、軍隊への勧誘を働きかける機能を果たしている。また、現役兵士にとって、軍事教育の場として軍事博物館が利用されている、などが明らかになった。国内およびアメリカ車海岸の軍事博物館並びに平和博物館を訪問して資料収集を行った。2001月10月に、日本教育社会学会大会で、「戦争体験継承の考察(その3)自衛隊広報施設を中心に」のテーマで学会報告を行った。自衛隊広報施設の資料分析により、次のような社会的機能があることが明らかとなった。1)記録:旧軍隊の装備品、制服、写真、ゆかりの品を収集し、旧軍活動について史料収集と資料保存(記録)の機能。

2)顕彰:郷土出身部隊や将兵の武勲を知らせ顕彰し、また旧軍の特攻隊などの殉職者や、自衛隊員の殉職者の活動や遺影を展示して、旧軍隊および自衛隊の殉職者を慰霊・顕彰する機能。3)広報:自衛隊や防衛問題に対する関心を高め、自衛隊の必要性と国防の重要性への認識を高めるために自衛隊活動の広報。4)隊員教育:展示資料が自衛隊員の教育訓練に使用され、歴史教育と精神教育を行う隊員教育の機能。戦後の自衛隊の展示としては、自衛隊航空機によるスクランブル、湾岸戦争後の機雷掃海作業、カンボジアでのPKO活動についての展示がある。航空自衛隊浜松エアー・パークでは、展示内容が戦前の旧軍とほぼ切り離され、戦後の自衛隊中心の展示となっている。アメリカ合衆国東海岸の軍事博物館への訪問調査では、各軍事博物餌が大きな施設と多様な展示内容をもっていることがわかった。アメリカの軍事博物館は、退役した航空母艦、戦艦、潜水艦、戦車、ミサイル、そして各国の軍用機、など豊富な実物展示資料を持っている。アメリカ軍事博物館の目的として、入館者にアメリカが戦った戦争の歴史を教えることにより、納税者に軍隊の必要性を説き、子どもを含めた青少年達に対して祖国防衛の愛国心を養成し軍隊入隊の勧誘をする機能を持っている。日本と海外にある軍事博物館と平和博物館への社会的規定因の分析により、次のような歴史的要因、政治的要因、地域的要因が作用していることが明らかとなった。1)歴史的要因:欧米また日本でも、第一次大戦以前より軍事博物館が開設されていた。平和博物館が多く開設されるようになった時期は第二次大戦以降と遅く、また小規模な施設である。戦勝国の英米には、反戦平和主義的な平和博物館はほとんど開設されてない。ただし向平和の平和博物館が開設されている。第二次世界大戦での戦勝を記念する軍事博物館が、戦争終了後50年以上を経てからも開設されている(米と英のD-Day記念館)。敗北した日独には、国民の中に反戦平和主義の広がりがあり、反戦的な平和博物館が多く開設されている。2)政治的要因:軍隊をもっている国の多くは、何らかの軍事博物館的な施設を持っている。英米では、正義のためには戦争や軍事力の行使は必要だというのが国民のほぼ共通認識となっており、軍事博物館の開設に対して広く国民からの支援がある。第二次大戦中にアメリカが解放軍の役割を担った国や地域では、アメリカ軍の戦争での活躍を展示する親米的な軍事博物館が開設された。軍事博物館は、入館者に国防意識の啓発や愛国心の涵養などの政治教育的機能を果たしており、また軍隊への親近感を増し、軍事的教養を深める働きがある。3)地域的要因:戦争が起こって数年(数10年)が経過した後、戦跡にその戦争(作戦、戦闘、戦災)についての軍事博物館または平和博物館が開設される。米英では、平和博物館の入館者数よりも軍事博物館への入館者数の方が多い。平和博物館の開設が不在の(少ない)アジア・中東・東ヨーロッパ地域にも、軍事博物館は開設されている。戦勝国で解放軍の役割を果たしたアメリカでは軍事博物館が観光スポットであると同時に娯楽施設となっている。
クラスタースピングラスにおけるスピン波伝搬制御及び演算処理の研究開発

電荷の移動を伴わないスピン波は低消費電力動作の観点から新たな情報演算のキャリアとして注目されている。本研究においては、スピン波の伝搬における外場制御に焦点を置く。スピンクラスターグラスはランダムな磁性元素の配列により、低温でスピンが凍結し、光誘起磁性や熱来歴記憶の特徴的な記憶性質を示す。そのポテンシャルエネルギーは多数の準安定状態からなる多谷構造を取り、磁場・電界・光・熱による外場に対して状態を記憶することができる。本研究ではスピン波演算に向けて、酸化物クラスタースピングラスにおけるスピン波伝搬の外場制御技術の研究開発を目的とする。
地域住民における高血圧、脂質代謝関連遺伝子多型と生活習慣との交互作用に関する研究

われわれは平成11年度に滋賀県S町の住民健診をうけ、同意を得た約2,400名の男女から健診データの入手とDNA採取を行い、遺伝子多型の解析を順次施行している。健診データには平成3年度から現在までの病歴、飲酒・喫煙歴、食事の味付けなど100項目におよぶ生活歴、基本的身体所見、心電図所見、脂質・血糖などの血液所見が含まれている。これに遺伝子解析の結果を統合し、研究用のデータベースの整理を行った。ALDH2遺伝子解析では、男性でALDH2*2型が高血圧に対して抑制的に働く可能性が示されたが、アルコールが飲めないことによる間接的な影響と考えられた。ALDH2*1/*1では飲酒によるHDLコレステロールの上昇を認めたが、ALDH2*1/*2では適度の飲酒であってもHDLコレステロールの上昇を伴わず、飲酒の虚血性心疾患に対する防御効果が低いと推測された。CETP intron1 Taq IB遺伝子多型でB2B2型では高HDL血症と有意に相関しており、B1B1型では検診の心電図の虚血性変化と関連を認めた。ACE I/D、AGT M235T、COX2A(-1193)G遺伝子多型で、遺伝子多型と検診所見、生活習慣、検診での約10年間の血圧の経時的変化と遺伝子多型との関連について検討をおこなった。いずれの遺伝子多型と血圧値、経年の血圧変化にも有意な関連を認めなかった。さらに各遺伝子多型を組み合わせて解析しても遺伝子多型と各因子の間に有意な関連を認めなかった。しかし食塩感受性であると言われているAGT TT型では血圧とは関連を認めなかったが、生活習慣の検討ではTT型では塩分を避ける傾向があった。高血圧は多因子疾患であり遺伝子多型の解析結果と検診成績、生活習慣との関連づけを行う作業が多岐に渡り困難であった。
フアインセラミックスー-金属固相接合材の評価システム

(1)φ20×7mmのAl_2O_3とφ20×2mmのCuの固相接合材を標準モデルにして,されが800Kから300Kまで冷却する過程における熱弾塑性応力の変化について詳細に解析した.解析には有限要素法プログラム, MARC,その他を使用した.(2)接合体の中央部断面に生ずる熱応力δГの大きさおよび分布は,無限寸法の異材接合板に生ずる熱応力δГ_oの大きさおよび分布とほとんど同一である.そしてδГ_oを求める簡便な計算式を誘導した.(3)外側部の応力は上記の中央部の応力とは全く異なっており,特に軸方向引張応力δzが大きく,それが局部的に集中して発生する.本研究で用いた試験体の場合は, (δz)max/1δГ_o1maxは1.72であった.(4)(δz)≧1δГ_o1maxになっている範囲は外側部の狭い範囲に限定されており,その半径方向の範囲を△a,軸方向範囲を△tc,とすると,この試験体の場合は△a/a≦0.02, △tc/t_c≦0.25の範囲であょた.(5)Al_2O_3の形状を円錐台形にし,円錐台形の角度をθとするとき, θが大きい方(接合面よりも底面が広いとき)が(δz)maxは減少することを確認した.(6)固相接合試験装置を購入・設置して, Al_2O_3-CuおよびSi_3N_4-SUS3O4について接合実験を行った.接合したセラミックスの外表面付近に発生する. δzのX線応力測定値は,有限要素法の計算値と比較すると,相対的に小さい値であった.しかし,応力分布の傾向はよく似た傾向を示した.適正条件等の接合技術上の問題については,今後更に研究が必要である.(1)φ20×7mmのAl_2O_3とφ20×2mmのCuの固相接合材を標準モデルにして,されが800Kから300Kまで冷却する過程における熱弾塑性応力の変化について詳細に解析した.解析には有限要素法プログラム, MARC,その他を使用した.(2)接合体の中央部断面に生ずる熱応力δГの大きさおよび分布は,無限寸法の異材接合板に生ずる熱応力δГ_oの大きさおよび分布とほとんど同一である.そしてδГ_oを求める簡便な計算式を誘導した.(3)外側部の応力は上記の中央部の応力とは全く異なっており,特に軸方向引張応力δzが大きく,それが局部的に集中して発生する.本研究で用いた試験体の場合は, (δz)max/1δГ_o1maxは1.72であった.(4)(δz)≧1δГ_o1maxになっている範囲は外側部の狭い範囲に限定されており,その半径方向の範囲を△a,軸方向範囲を△tc,とすると,この試験体の場合は△a/a≦0.02, △tc/t_c≦0.25の範囲であょた.(5)Al_2O_3の形状を円錐台形にし,円錐台形の角度をθとするとき, θが大きい方(接合面よりも底面が広いとき)が(δz)maxは減少することを確認した.(6)固相接合試験装置を購入・設置して, Al_2O_3-CuおよびSi_3N_4-SUS3O4について接合実験を行った.接合したセラミックスの外表面付近に発生する. δzのX線応力測定値は,有限要素法の計算値と比較すると,相対的に小さい値であった.しかし,応力分布の傾向はよく似た傾向を示した.適正条件等の接合技術上の問題については,今後更に研究が必要である.(1)φ20×7のセラミックス(【Al_2】【O_3】,Zr【O_2】,SiC,【Si_3】【N_4】)とφ20×2の金属(銅合金)の固相接合材を標準モデルとし、それが800Kから300Kまで冷却する過程における熱弾塑性応力の変化について詳細に解析した。解析には有限要素法プログラムMARC、その他を使用した。(2)接合界面部には軸方向の大きな熱応力(σz)を生じ、これが割れ発生の主原因になると考えられる。ただし、この大きな熱応力を生ずる範囲は、接合部の外周層部の狭い範囲に限定されている。この範囲は上記寸法の場合には外表面から約0.4mm内側の狭い範囲のみであって、異種材料接合部の熱応力に特有の現象であることを確認した。(3)上記の局部的な大きな熱応力を緩和させるための具体的対策について検討した。その一方法として、セラミックスの形状を変化させてセラミックス部を円錐台形あるいは逆円錐台形にすることによって、局部熱応力はかなり大幅に軽減できることを見出した。(4)固相接合試験装置を購入し、また不活性ガス炉等を製作した。この装置を用いて、上記(3)の解析結果を確認するための準備を進めた。(5)(1)(3)に記述した有限要素法による解析に加えて、更に境界要素法を併用することを検討した。とくに、境界要素法の特徴を利用して、表面部の応力および内部の残留応力を非破壊方式で精度よく推定できるようにするために、従来の計算方法を改良して新しいプログラムの作成を進めた。

φ20×7mmのAl_2O_3とφ20×2mmのCuの接合体が,△Tだけ一様に温度が低下するときの熱応力を有限要素法で熱弾塑性解析し,次の結論を得た.(1)接合体の中央部断面に生ずる熱応力6rの大きさおよび分布は,無限寸法の異材接合体に生ずる熱応力6rcの大きさおよび分布とほとんど同一である.6rcは箇便な計算式によって算出することができる.(2)外側部の応力は上記の中央部の応力とは全く異なっており,特に軸方向引張応力6zが大きく,それが局部的に集中して発生する.本研究の接合体の場合(6z)max/16rolmaxは1.72であった. (3) 6z≧16rolmaxになっている範囲は外側部の極めて狭い範囲に限定されており,その半径方向の範囲を△a,軸方向範囲を△tcとするとこの試験体の場合は,△a/a≦0.02,△tc/tc≦0.25の範囲であった.(4)Al_2O_3の形状を円錐台形にし,円錐台形の角度をθとするとき,θが大きい方(接合面より底面が広いとき)が(6z)maxは減少する.このように,接合体に生ずる(6z)maxは接合体の形状によって異ってくる.(5) Al_2O_3ーCuおよびSi_3N_4ーSUS304について接合実験を行った.接合したセラミックスの外表面付近に発生する6zのX線応力測定値は,有限要素法の計算値と比較すると,相対的には小さい値であったが,応力分布の傾向はよく似た傾向を示した.