hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リチウムイオン二次電池炭素負極材料用炭素小球体の作製

その結果、1002000 mA/gの電流密度で測定した比容量は、黒鉛では10%にまで急速に減少したのに対して、本試料47%までの低下にとどまり急速充電が可能であることと、高容量化が可能であるとの成果を得た。1)研究成果の具体的内容平成23年度の目的は、(i)表面にトンネル型の孔を持つ、直径が1μm前後の樹脂小球体を調製する条件と(ii)樹脂小球体の炭素化処理が可能となるように不溶不融化条件を確立することである。具体的な取り組みとその結果は以下の通りである。(i)熱硬化性樹脂の重合度を低くすることで添加剤のポリエチレングリコール(PEG)との相溶性が良くなり、樹脂小球体の球径が小さくなると期待した。その結果、合成時の攪拌速度が150rpmであると分子量分布は低分子量側に偏り、樹脂小球体の球径は1ー2μmにまで小さくなることがわかった。また、その際に表面にトンネル型の孔を持つことも確認できた。(ii)不溶不融化処理にあたっては、空気酸化や濃硫酸浴中での硬化方法で最適条件を調べた。その結果、濃硫酸浴中で3分間程度浸すことで炭素化処理においても形状ならびに表面の孔の変形を伴わないことがわかった。2)意義と重要性等樹脂小球体に関する報告例は一般に熱可塑性樹脂に多く見られるが、それらを炭素化することはできない。一方、熱硬化性樹脂ではフラン樹脂やフェノール樹脂などの数例しか報告されておらず、粒子径は10μm程度で、表面は滑らかで炭素化することは可能であるが、炭素収率は40%に満たない。また、細孔は賦活処理によって調製する方法が一般的である。今回の熱硬化性樹脂はピレンを原料とした50%近い炭素収率を示す熱硬化性樹脂であること、低重合度の樹脂を使用することで表面にトンネル型の孔が存在することや室温で濃硫酸浴中に3分という非常に短い時間で硬化が達成できることなどは新しい炭素小球体の作製方法となることがわかった。研究実績の概要でも述べたように、平成23年度の成果として粒子径が1-2μmの樹脂小球体の割合が少ないことが見出されたが、混合物の存在は実際のリチウムイオン二次電池の電極特性を解析する段階で大きな妨げとなる。そこで、原料樹脂の重合度をさらに低くするという踏み込んだ実験を行うことで、ほぼ全体が粒子径1-2μmの樹脂小球体となる条件を掴むことができた。その条件下で得られた樹脂小球体の加熱炭素化処理にあたって、4.2°C/minの昇温速度の決定や炭素前駆体の形成される500°Cまでとそれ以上の高温での加熱処理工程を決定することで、表面形状やトンネル型孔を壊すことなく1500°Cまでの炭素化処理ができた。しかし、加熱処理温度が2500°Cになると、結晶性の向上に伴って細孔が閉じてしまうという現象が観察された。結晶性や細孔分布は加熱処理温度に依存しており、1500°Cと2000°Cが一つの境目にあたることがわかった。一方、リチウムイオン二次電池炭素負極材としての使用にあたって、予備的にコインセルを組み立てた。その結果、平成23年度に作製した炭素小球体では剥離が顕著であったのに対して、粒子径が1-2μmにそろった樹脂小球体から調製した炭素小球体は集電極から剥離することなくコインセルを組ことができた。一般には、難黒鉛化性炭素負極電極は黒鉛負極電極に比べてかなり高い値500700 mAh/gを示すことが報告されている。したがって、平成24年度に作製した樹脂小球体から炭素小球体を作製することで、難黒鉛化性炭素の結晶特性を持ちながら、表面のトンネル型構造と多孔質性によってLi+/Li系の電気化学的挙動が放電容量の向上をもたらすものと期待できるようになった。こうしたことから、研究目的の遂行に対してまあまあ進行しているという判断をしている。
クロマチン動態の実時空間イメージング

本研究は、生命活動の根源である遺伝子発現を分子レベルで解明することを目的とし、高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を用いて、クロマチン動態のナノ空間・リアルタイム撮影を試みる。本研究は、当該領域が掲げる、クロマチン構造が潜在的に持つ遺伝子発現制御能力「クロマチンポテンシャル」の実体を可視化することできる。具体的には、1ヒストンの翻訳後修飾を制御するヒストンメチル化酵素とクロマチンの動態、2クロマチンリモデリング複合体によるクロマチン構造の大規模な構造変化、3クロマチン構造が凝集するヘテロクロマチン形成過程を動画撮影し、クロマチン動態、および、その関連タンパク質の分子作動メカニズムを明らかにする。
生体応用を指向した酸素応答性ランタニド錯体の開発

本研究は、独自に発見した「(1)酸素応答性のランタニド錯体の中で、世界最高の91%という発光量子収率を示すテルビウム(III)錯体」および「(2)蛍光とリン光の二重発光挙動を示すガドリニウム(III)錯体」を起点に、生体内応用を可能にする酸素応答性のランタニド錯体を開発するものである。研究期間内(3年間)に、「水溶性の付与」と「機能性の付与」という生体内応用におけるハードルをクリアーし、新規な酸素プローブ創製の基礎(分子設計指針)を確立することを目指している。平成30年度は、当初の計画に沿って、平成29年度に注力したプロトタイプとなる錯体への「水溶性の付与(重点項目1)」に加えて、「機能性の付与(重点項目2)」および「酸素応答機能の評価(重点項目3)」にも取り組んだ。その結果、平成29年度に合成法を確立した種々の新規配位子を有する強発光性テルビウム(III)錯体およびガドリニウム(III)錯体を高収率で合成する方法を確立することができた。また、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカンを骨格とした8座のテトラアニオン配位子を有するテルビウム(III)錯体およびガドリニウム(III)錯体が、プロトタイプである7座のトリアニオン配位子を有する錯体と比べて、集光能力・酸素応答性の面で優れた性能を示すことを明らかにした。さらに、本課題で開発した配位子を用いることで、大変珍しい「酸素応答性の発光性ディスプロシウム(III)錯体」が合成できることも見出した。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、日本化学会第99春季年で発表した。実験計画に沿って研究を進め、本課題で開発した配位子を有する新規酸素応答性ランタニド錯体の合成方法を確立することができた。さらに、発光性ランタニド錯体の基本的な物性の一つである「集光能力」および本課題の要である「酸素応答性」の向上につながる分子設計指針を得ることができており、研究は順調に進展している。平成31年度は、平成29,30年度に得られた知見をもとに、当初の計画通り下記に示す重点項目3を中心に研究を進める。(重点項目3)酸素応答性機能の評価と分子設計へのフィードバック:重点項目1(水溶性の付与)および2(機能性の付与)に基づいて合成した新規発光性ランタニド錯体の基本的な物性(量子収率、発光寿命、濃度/温度/励起波長依存性等)および酸素応答機能(Stern-Volmerプロット等)を測定・評価する。得られた結果を配位子・錯体の分子設計へとフィードバックする。研究期間内(3年間)に、「水溶性の付与」と「機能性の付与」という生体内応用におけるハードルをクリアーし、新規な酸素プローブ創製の基礎(分子設計指針)を確立する。平成29年度は、当初の計画に沿って、プロトタイプとなる錯体への「水溶性の付与(重点項目1)」を中心に研究を進めた。起点となっている中性錯体を与える配位子はトリアニオンであり、そのプロトン付加体はH3Lである(Lは配位子)。水溶性を付与するため、「錯体のイオン化(アニオン/カチオン錯体の合成)」を視野に入れて研究を進めた。具体的には、アニオン錯体を与える可能性のあるテトラアニオン配位子を種々設計し、それらのプロトン付加体(H4L)の合成を検討した。また、カチオン錯体を与える可能性のあるジアニオン配位子を種々設計し、それらのプロトン付加体(H2L)の合成を検討した。その結果、目的とする新規プロトン付加体(H4L・H2L)の合成法を確立することができた。さらに、H4Lからは、新規の酸素応答性のテルビウム(III)錯体や新規の二重発光挙動を示すガドリニウム(III)錯体が合成できることもわかった。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、日本化学会第98春季年会等で発表するとともに1報の学術論文としてまとめた。実験計画に沿って研究を進め、重点項目の一つである「錯体への水溶性の付与」の達成に向けた足がかりが得られた。具体的には、新規に種々の配位子を設計し、目的とするプロトン付加体の合成法を確立することができた。さらに、新規の酸素応答性のテルビウム(III)錯体や二重発光挙動を示すガドリニウム(III)錯体を合成することもできており、研究は順調に進展している。

平成30年度は、当初の計画に沿って、平成29年度に注力したプロトタイプとなる錯体への「水溶性の付与(重点項目1)」に加えて、「機能性の付与(重点項目2)」および「酸素応答機能の評価(重点項目3)」にも取り組んだ。その結果、平成29年度に合成法を確立した種々の新規配位子を有する強発光性テルビウム(III)錯体およびガドリニウム(III)錯体を高収率で合成する方法を確立することができた。また、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカンを骨格とした8座のテトラアニオン配位子を有するテルビウム(III)錯体およびガドリニウム(III)錯体が、プロトタイプである7座のトリアニオン配位子を有する錯体と比べて、集光能力・酸素応答性の面で優れた性能を示すことを明らかにした。さらに、本課題で開発した配位子を用いることで、大変珍しい「酸素応答性の発光性ディスプロシウム(III)錯体」が合成できることも見出した。上記成果および本研究遂行に伴い派生した成果は、日本化学会第99春季年で発表した。実験計画に沿って研究を進め、本課題で開発した配位子を有する新規酸素応答性ランタニド錯体の合成方法を確立することができた。さらに、発光性ランタニド錯体の基本的な物性の一つである「集光能力」および本課題の要である「酸素応答性」の向上につながる分子設計指針を得ることができており、研究は順調に進展している。平成30年度は、平成29年度に得られた知見をもとに、重点項目1から下記に示す重点項目2および3に少しずつ軸足を移して研究を進める。(重点項目2)機能性の付与:酸素プローブに血中滞留性、臓器集積性などの機能性を付与する。機能性ユニットを「配位子の段階で導入」する方法と同時に、「錯体形成後に導入」する方法を検討する。(重点項目3)酸素応答性機能の評価と分子設計へのフィードバック:重点項目1および2で合成した新規錯体の基本的な光物性(量子収率、発光寿命、濃度/温度/励起波長依存性等)および酸素応答機能(Stern-Volmerプロット等)を測定・評価する。得られた結果を配位子の分子設計へとフィードバックする。平成31年度は、平成29,30年度に得られた知見をもとに、当初の計画通り下記に示す重点項目3を中心に研究を進める。(重点項目3)酸素応答性機能の評価と分子設計へのフィードバック:重点項目1(水溶性の付与)および2(機能性の付与)に基づいて合成した新規発光性ランタニド錯体の基本的な物性(量子収率、発光寿命、濃度/温度/励起波長依存性等)および酸素応答機能(Stern-Volmerプロット等)を測定・評価する。得られた結果を配位子・錯体の分子設計へとフィードバックする。年度末に購入予定の試薬が変更になったために生じたものであり(3,047円)、次年度の物品費として使用する。納期等が年度末になってしまった試薬・物品が本年度の使用として計上できなかったためであり、経費は当初の計画通り使用している。
骨肉腫細胞の多様な分化能と臨床応用について

マウス骨肉腫由来細胞株(POS-1)は移植部位、転移巣ともに類骨形成を特徴とするいわゆる骨肉腫としての分化を示さず、紡錘形細胞肉腫の組織像を示した。今回、この骨肉腫由来細胞肉腫が生理的条件下で骨芽細胞分化を示すか調査した。また抗がん剤が奏効した場合、骨肉腫は骨硬化を起こすことが多い。抗がん剤と併用した場合の抗腫瘍効果及び骨芽細胞様分化に与える影響についても調査した。(方法)実験1:まず骨芽細胞分化に至適な条件を設定する為に実験を施行した後、10%ウシ胎児血清、50mg/mlアスコルビン酸ナトリウム含有α-minimum essential medium(MEM)に様々な濃度(0,10^<-8>,10^<-6>)のデキサメサゾン(Dex)を添付した培地をつくった。POS-1細胞を8日間培養した。コロニー数、骨芽細胞様分化、脂肪細胞分化を観察した。実験2:同様の培地で、POS-1細胞を1)2.5mg/l及び25mg/lシスプラチン(CDDP)混入、10mg/l及び,100mg/lメソトレキセート(MTX)混入した条件48時間培養した後、抗がん剤なしで6日間培養し、増殖、分化を観察した。(結果)実験1:コロニー数はDex濃度が10^<-8>Mのときに多かった。細胞形態はDex(-)ではやはり紡錘状だったが10^<-8>M Dexでは多角形を呈し、骨芽細胞分化が示唆された。10^<-6>M Dexでは細胞質の乏しい円形に近い形態を呈した。実験2:CDDPは著効したがMTXでは抗腫瘍効果は軽度で、細胞形態は実験1と同様であった。骨肉腫としての分化能を失ったようにみえる細胞も培養条件を設定すると骨芽細胞様分化を示すことが示唆された。また抗がん剤MTXによる修飾が加わっても同様の変化が起こることが示唆された。アルカリフォスファターゼ染色を行ってさらに骨芽細胞様分化を確認する予定である。
炎症性貧血におけるヘプシジン-フェロポルチン制御機構の解明とその臨床応用

複数の炎症性サイトカインによるヘプシジンの産生と炎症性貧血(AI)への関与機序が不明である。本研究は、サイトカイン阻害治療をツールとした関節リウマチ(RA)貧血の発症機構の解析により、IL-6阻害治療によりRA患者の血中ヘプシジンが低下し、ヘモグロビンの正常化が見られた一方、TNF-a阻害治療ではヘモグロビンとヘプシジンを正常化させることは困難であることによって、IL-6がヘプシジンの産生亢進によるRA貧血に直接的に関与することが明らかになった。基礎的研究によって, IL-6によるヘプシジンの発見増強及びTNF-aによるヘプシジン発見抑制に関与する新しいメカニズムを示した。ヘプシジンは鉄代謝の負の制御因子として慢性炎症性貧血に関与する。IL-6がヘプシジンを介してキャッスルマン病(MCD)における炎症性貧血に直接的に関与することを証明した(Soken-Nakazawa JS, et al.Blood 2010;116:3627-3634)。一方、関節リウマチ(RA)はIL-6, TNFα,IL-1など複数の炎症性サイトカインの機能亢進が認められる。多彩なサイトカインが生体内においてどのようにヘプシジンの発現を調節して、RA貧血に関与するかについて全く解明されていない。本年度は、93名RA患者にTCZ、抗TNFα抗体(TNFi)治療前後におけるヘプシジン-25を含む鉄代謝マーカーとTNFα、IL-6を含む複数のサイトカインを経時的に測定・解析し、臨床病態の関連を検討した。結果: 1.血清ヘプシジン値はFerritin、CRP、疾患活動性(DAS28)と正相関を示したが、IL-6値とは有意な相関を示さなかった。2.血清ヘプシジン値が治療前から高値であり、サイトカイン阻害治療によりヘプシジンが早期に低下し、その後貧血と関節・全身炎症症状は徐々に改善した。TCZとTNFi両者とも有効であったが、TCZはTNFiよりさらに有効であった。3.培養実験においても、IL-6+TNFα+IL-1刺激におけるPLC/PEF/5細胞のヘプシジン産生は、TCZで完全に抑制したが、TNFiでは抑制しなかった。考察:RA患者に対するTCZ治療により血清中ヘプシジンが低下し、ヘモグロビンの正常化が見られたことによって、IL-6がヘプシジンの産生亢進によるRA貧血に直接的に関与することを明らかにした。一方、TNFi治療ではヘモグロビンとヘプシジンを正常化させることは困難であり、in vitroの実験でもTNF-αによるヘプシジン産生の誘導を示されなかったことから、TNF-αは直接にヘプシジンを介してRA貧血に関与しないことを示唆した。慢性炎症性疾患では病勢と貧血の程度が相関することが多い。炎症性サイトカインによるヘプシジン(hepcidin)の産生が慢性貧血に関与するとされているが、機序解明されていない。本研究の目的は、炎症生体におけるサイトカインによるhepcidinの発現機序を分子レベルで解析する。本年度は、IL-6、BMP、TNF-aなど複数のサイトカイン刺激後による異なるヘプシジンの発現機序を転写レベルで解析した。結果:1.肝細胞株を用いてリアルタイム定量的RT-PCRの系で、IL-6とBMP2によるhepcidinの発現誘導は、TNF-aの刺激により、dose dependenceで抑制された。2. hepcidinプロモーター5'末端側から種々長さのdeletion constructまたsite-mutagenesis constructをpGL3ベクターに組み込んで作ったルシフェラーアッセイ系の検討で、hepcidinプロモーター上に特定の結合領域がTNF-aによるhepcidin発現抑制で必須であることが分かった。3.ヒト化抗IL-6受容体抗体(tocilizumab), Jak2阻害剤(AG490)、MAPKの阻害剤(U-0126)などを用いて、肝細胞におけるIL-6刺激後のhepcidinの発現を検討したところ、IL-6によるhepcidinの産生はtocilizumabによって完全に抑制され、AG490が部分的に抑制した。一方、U-0126はIL-6によるhepcidinの発現を抑制せず、逆に増強させた。すなわち、IL-6シグナル下流に位置するJAK/STAT3系はhepcidinの発現を増強させるが、MAPK/CEBPbeta系は抑制傾向を示した。炎症性サイトカインによるhepcidinの産生が慢性炎症性貧血に関与するとされているが、機序解明されていない。本年度に以下の研究を行い、TNF-a刺激によるヘプシジン発見抑制機構を明らかにした。1.IL-6+TNF-aの相乗作用による急性期タンパク質(CRPとSAA1)のmRNA発現と対照的に、同じ条件で、IL-6によるhepcidinのmRNA発現は、TNF-aの刺激により抑制された。2.IL-6と同様に、OncostatinとBMP6によるhepcidinの発現誘導も、TNF-aの刺激により、dose dependenceで抑制された。3.肝細胞内在性hepcidin mRNAの発現はTNF-

a刺激によって抑制された同時に、転写因子C/EBPa mRNAの発現も同じpatternで抑制された。4.hepcidinのプロモーターを組み込むpGL3-hepcルシフエラーベクターを用いて、転写因子C/EBPaとTNF-aの刺激によるhepcidinの転写活性抑制機序の解析を行った。Wild-type-C/EBPa plasmidの共発現では、TNF-a刺激によって抑制されたhepcidinプロモーター(pGL3-hepc-624)のルシフェラーゼ活性を元に戻すことができました。5. siRNAによるC/EBPaのknockdown存在下のヒト肝細胞株におけるhepcidin発現変化の解析を行った。siRNAによるC/EBPaのサイレンシングによってhepcidin発現とプロモーター活性を減少されました。このhepcidin抑制メカニズムは炎症初期における鉄のホメオスタシスの維持に重要であることが示唆された。複数の炎症性サイトカインによるヘプシジンの産生と炎症性貧血(AI)への関与機序が不明である。本研究は、サイトカイン阻害治療をツールとした関節リウマチ(RA)貧血の発症機構の解析により、IL-6阻害治療によりRA患者の血中ヘプシジンが低下し、ヘモグロビンの正常化が見られた一方、TNF-a阻害治療ではヘモグロビンとヘプシジンを正常化させることは困難であることによって、IL-6がヘプシジンの産生亢進によるRA貧血に直接的に関与することが明らかになった。基礎的研究によって, IL-6によるヘプシジンの発見増強及びTNF-aによるヘプシジン発見抑制に関与する新しいメカニズムを示した。これまでの検討結果は、炎症性サイトカインIL-6によるhepcidinの発現増強、またはTNF-aによるhepcidinの発現抑制に関与する各自の独特な転写因子が複数存在することを示した。臨床免疫学H26年度に引き続き、in vitroでヘプシジンのプロモーター発現機構を解析する。前年度の結果から得たヘプシジン負の制御におけるTNF-aの関与について、ルシフェラーアッセイ、IP-Western blot、EMSA, RNAi等の実験を用いて関連転写因子を同定する。これまでの検討により、キャッスルマン病(MCD)患者と同様に、RA患者血中にヘプシジンの発現を増強または抑制する因子が複数存在することが確認した。本年度の研究により、次年度以降の研究をサポートする重要なデータが取得した。これまでの結果より、血清ヘプシジン値は、RA患者の疾患活動性・鉄代謝と密接に関連し、関節リウマチに伴う慢性炎症性貧血の病生理学において役割を果たしている可能性があると分かった。今後IL-6、TNF-α、BMPなど複数のサイトカイン刺激後による異なるヘプシジンの発現機序をシグナル伝達、転写レベルで解析する。
新規グルタミン酸配座固定化分子の合成に基づく受容体機能探索子の創製

アマンタジンを始めとするアダマンタンアミン類がNMDA受容体アンタゴニスト活性にもとづく多様な中枢神経活性を有することから、アダマンタン核上を精密修飾したアダマンタン誘導体が有用な中枢神経活性を示すものと期待し研究を行ってきた。研究開始当初は、アダマンタン核上にグルタミン酸単位を配置したアダマンタン誘導体が有用な中枢神経活性を示すものと期待していたが、前年度の研究において必ずしもアダマンタン核上にグルタミン酸単位を持たなくとも精密修飾アダマンタン類は、中枢神経活性を示すという結果が得られた。この結果を受けて前年度は、アダマンタン誘導体を約40種類合成し、CaMキナーゼIIの活性化を指標として中枢神経活性評価を行ない、中枢神経活性を示唆する約10種の化合物を候補化合物を得た。そこで、本年度の研究では、より生体内条件に近い灌流条件によるアッセイ系を確立し、合成した約40種のアダマンタン誘導体の薬理活性評価を再度行った。その結果、5μMにおいてCaMKIIの自己リン酸化を亢進する化合物ad008,ad013,ad014と抑制する化合物ad003,ad004,ad005が得られた。さらに作用の強かったad013,ad014を用いてラット海馬切片を用いた電気生理学的手法によって詳細に検討を行った結果、これらの化合物は単独でfEPSPを亢進することがわかった。この結果から、これらの化合物はNMDA受容体にアゴニスティックに作用していることが示唆された。Ad013とad014はエナンチオマーであり、作用の違いはほとんどない点でも興味深いが、現在のところ空間的な官能基配置がこれらの化合物では類似しているためであると考えている。本研究に先立って行ったアダマンタンアミノ酸、アダマンタンアミン分子の中枢神経活性評価においてグルタミン酸単位を持たない化合物も活性を発現することが明らかとなった。そこで、本年度はリード化合物としているad001の構造活性相関研究を行うとともに多様なアダマンタン誘導体に対して中枢神経活性評価を行った。1、海馬CaMキナーゼII活性を指標とした薬理活性評価法の確立これまで行ってきた電気生理学的手法による薬理活性評価法は、特定の化合物の活性評価を可能とするが、複数の化合物を評価するには長時間を要するなどの問題があった。そこで、多様なアダマンタン誘導体の薬理活性評価可能とする簡便な薬理活性評価法を確立するため検討を行った。その結果、迅速な活性評価を可能とする海馬CaMキナーゼII活性を指標とした方法を確立できた。2、アタマンタン誘導体中枢神経活性化合物の探索上記薬効評価法を用いた、合成した約40種類のアダマンタン誘導体に対してスクリーニングを行った。その結果、中枢神経活性を有する約10種類のアダマンタン誘導体を獲得した。3、リード化合物ad001の構造一活性相関研究NMDA受容体アンタゴニスト活性を有するad001のα-アミノ酸部、2つの水酸基の活性に与える影響について調べる目的で、アミノ酸部の立体化学逆のR配置の誘導体、2つの水酸基をもたないアミノ酸、5位の水酸基を持たないアミノ酸をそれぞれ合成し、薬理活性評価を行った。その結果、アミノ酸部がR配置のアダマンタンアミノ酸はより強い抑制活性を示し、2つの水酸基の有無も活性発現に必須であることが明らかとなった。本年度の研究においてad001の構造のわずかな違いが活性発現に大きく影響することがわか明らかとなった。来年度はキラリティーの与える影響などについて検討する予定である。
トランスナショナルな子ども期における民族的アイデンティティ管理と学力形成過程

本年度は昨年度行ったロサンゼルス調査のデータ分析を、以下の3つのテーマに基づいてさらにすすめた:1)トランスナショナルな育児戦略と母親の葛藤、2)トランスナショナル空間における日本人アイデンティティとジェンダーの交錯、3)トランスナショナルな生活における子どものアイデンティティ形成。分析からは、ロサンゼルス在住の日本人の母親たちがジェンダー化された日本人アイデンティティを強化する傾向にあるのに対し、その子どもたちの中にはアメリカの学校文化との接触を通じて、日本人/アメリカ人の境界を越えて多元的な能力の獲得機会を得る「戦略的なコスモポリタン」に成長する者がいることを指摘した。これらの内容を、異文化間教育学会、日本社会学会、日本教育社会学会で発表した。また、包括的な調査報告がロンドン大学の刊行物に掲載された。さらに本年度はロサンゼルスから帰国した家族の追跡インタビューを実施した。ロサンゼルス調査で抽出した子どもの3つのアイデンティティ型を参考にしながらデータ分析を行った結果、帰国後の適応とアイデンティティ形成には、子どもが通う学校タイプ(帰国子女受け入れ校か、公立校か、特別措置があるか)に大きく影響されていることが明らかになった。戦略的なコスモポリタン型を維持するためには、帰国子女というカテゴリーが肯定的な意味付けを伴って顕在化する学校文化が必要である。以上の内容を、日本教育学会・図書論文で発表した。本研究の目的は、グローバル時代に顕著となった「トランスナショナリズム」という国境を跨ぐ現象が、どのようにして女性と子どもによって構築され、またその過程でどのようにして彼女たちがエスニシティやジェンダーアイデンティティを(再)形成・管理しているかという問題について、ロサンゼルス在住の日本人駐在家庭を事例に明らかにすることである。本年度は、ロサンゼルスにおいてフィールドノーツ・インタビューデータ、二次資料の補足収集を行い、これまでに収集したデータと合わせて分析を行った。その結果、駐在日本人家族は、「現在」のホスト社会適応と、「近未来」の日本社会再適応を同時に計画し、常に想像や思考の中で日本とアメリカふたつの国の文化や社会システムをつなぎ合わせ、比較する「メンタルなトランスナショナリズム」を日常的に実践していることが明らかになった。本研究では、このメンタル・トランスナショナリズムの概念を中心に据え、それが構築・維持される社会構造(制度化された駐在前準備、トランスナショナルなコミュニティとそれを支えるジェンダー化されたネットワーク)や、それによって促される熾烈化した育児実践(子どもをバイリンガル・バイカルチュラルに育てることを目的とする「同時育成戦略」)、またその過程で強化される母親のジェンダーアイデンティティと「日本人性」、一方で子どもたちの間に見られる多様なエスニックアイデンティティ管理のパターンと学習態度について考察した。トランスナショナリズムは、日本人駐在家庭のように比較的裕福な階層にとっては、様々な資本を獲得して子どもの社会的上昇に利用する戦略として有効であるが、その背後には二つの社会システムと文化の挟間で試行錯誤する母親と子どもの心理的葛藤や重圧があり、その緩和策として閉鎖的なエスニックアイデンティティが(再)形成される可能性も示唆した。以上は博士論文としてまとめ、受理された。
粒状有機物中生体分子の化学組成分析を基軸にした気候変動下の内湾生態系モニタリング

1)宮城県志津川湾における粒状有機物と溶存物質の時空間的な変動パターンが明らかとなってきた.湾奥河口部から湾口沖合部にかけての計6地点での季節調査・採水,湾奥部1地定点における連続観測および毎月採水,それに湾内3定点における水温の鉛直プロファイルの連続取得を行った.特に,過去データも合わせて4年間にわたる季節調査の結果の解析からは,特に湾奥部で藻類起源の有機物濃度が他点に比べて高い傾向にあるとともに,藻類起源有機物の濃度が温暖期に比較的高く冬季に低くなる明確な季節変動も明確であったそれに対応して,温暖期に溶存態窒素・リンが枯渇する明確な季節性もみられた.一方,湾奥部における連続観測からは,温暖期を中心に,湾内海水中の粒状有機物濃度が降雨にともなう塩分低下の度に鋭敏に応答して上昇し,その後すぐに低下する現象が捉えられた.2)河川水・外洋水・底層水などと混合されることで湾内表層水中の粒状有機物生産(一次生産)がどれだけ高まるのか,また生産の制限因子となる栄養塩は何かを明らかにするため屋内実験を実施した.その結果,河川水および地下水との混合によって生産が大きく上昇し,それら混合した水に含まれる窒素・リンの影響と考えられた.さらに,混合した水のN:P比によって,生産される藻類組成および粒子の脂肪酸等化学組成が大きく変化しその重要性が示された.3) JCOPE2が提供する志津川湾沖合部を含む広域の海洋物理環境データを用いて,同海域環境の時空間変動パターンを主成分分析により解析するためプログラムを作成した.大規模なJCOPE2データセットを用いて,4段階の異なる時間スケールで特異的なイベントを自動的に識別する解析環境が整備された.研究計画序盤の課題におおむね予定通り取り組んだ.1)志津川湾における観測・サンプリングを継続して実施する.特に,水温プロファイルデータの解析および微量金属等を用いた多元解析に基づいて,各種起源水の混合過程の推定などに取り組む.2)河川水流入にともなう湾内一次生産の応答に関してさらに屋内実験に取り組み,栄養塩の流入パターンなどに応じた一次生産の応答の詳細を明らかにする.3)これまでに作成した解析プログラムを用いてJCOPEデータの解析を進め,その出力結果を用いて同海域の海洋物理額的な特異的なイベントと志津川湾内の環境の対応についての解析を進める.1)宮城県志津川湾における粒状有機物と溶存物質の時空間的な変動パターンが明らかとなってきた.湾奥河口部から湾口沖合部にかけての計6地点での季節調査・採水,湾奥部1地定点における連続観測および毎月採水,それに湾内3定点における水温の鉛直プロファイルの連続取得を行った.特に,過去データも合わせて4年間にわたる季節調査の結果の解析からは,特に湾奥部で藻類起源の有機物濃度が他点に比べて高い傾向にあるとともに,藻類起源有機物の濃度が温暖期に比較的高く冬季に低くなる明確な季節変動も明確であったそれに対応して,温暖期に溶存態窒素・リンが枯渇する明確な季節性もみられた.一方,湾奥部における連続観測からは,温暖期を中心に,湾内海水中の粒状有機物濃度が降雨にともなう塩分低下の度に鋭敏に応答して上昇し,その後すぐに低下する現象が捉えられた.2)河川水・外洋水・底層水などと混合されることで湾内表層水中の粒状有機物生産(一次生産)がどれだけ高まるのか,また生産の制限因子となる栄養塩は何かを明らかにするため屋内実験を実施した.その結果,河川水および地下水との混合によって生産が大きく上昇し,それら混合した水に含まれる窒素・リンの影響と考えられた.さらに,混合した水のN:P比によって,生産される藻類組成および粒子の脂肪酸等化学組成が大きく変化しその重要性が示された.3) JCOPE2が提供する志津川湾沖合部を含む広域の海洋物理環境データを用いて,同海域環境の時空間変動パターンを主成分分析により解析するためプログラムを作成した.大規模なJCOPE2データセットを用いて,4段階の異なる時間スケールで特異的なイベントを自動的に識別する解析環境が整備された.研究計画序盤の課題におおむね予定通り取り組んだ.1)志津川湾における観測・サンプリングを継続して実施する.特に,水温プロファイルデータの解析および微量金属等を用いた多元解析に基づいて,各種起源水の混合過程の推定などに取り組む.2)河川水流入にともなう湾内一次生産の応答に関してさらに屋内実験に取り組み,栄養塩の流入パターンなどに応じた一次生産の応答の詳細を明らかにする.3)これまでに作成した解析プログラムを用いてJCOPEデータの解析を進め,その出力結果を用いて同海域の海洋物理額的な特異的なイベントと志津川湾内の環境の対応についての解析を進める.
性染色体数異常における発達障害機序の解析　～乳歯歯髄幹細胞による橋渡し研究～

X染色体を複数持つ男性に発症するクラインフェルター症候群では、生殖不全と発達障害が見られる。しかし、過剰なX染色体を起因とする発達障害の発生機序は不明のままである。そこで、本研究では発達障害の発生機序の解明を目指し、容易な培養と多分化能を持つヒト脱落乳歯歯髄幹細胞(SHED)を活用する。1クラインフェルター症候群患児より分離したSHEDから、ゲノム編集により過剰なX染色体を除去する。2クラインフェルターSHEDとこの修復したSHEDを神経細胞に分化誘導する。3神経の形態と機能を多面的に比較解析する。これにより、クラインフェルター症候群で起こる神経細胞分化能の異常を細胞生物学的に解明する。
部分双曲系の双曲構造とエルゴ-ド的極限定理の関係

弱双曲積構造をもつ離散時間の力学系に対して,弱双曲積構造がもつ回帰分岐の中心不安定方向のルベーグ測度に対する減少率が多項式的なときに,Sinai-Ruell-Bowen(SRB)測度に対する多項式的な上限評価をもつ大偏差原理(LDP)を求めた.この結果の適用例は,一様縮小方向と中心不安定方向にマヌビレ・ポモ写像型の挙動をするオールモースト・アノソフ系である弱双曲積構造をもつ離散時間の力学系に対して,弱双曲積構造がもつ回帰分岐の中心不安定方向のルベーグ測度に対する減少率が多項式的なときに,Sinai-Ruell-Bowen(SRB)測度に対する多項式的な上限評価をもつ大偏差原理(LDP)を求めた.この結果の適用例は,一様縮小方向と中心不安定方向にマヌビレ・ポモ写像型の挙動をするオールモースト・アノソフ系である.Melbourne-Nicolは双曲積構造をもつ力学系に対してLDPを求めているが,本研究での成果は,この結果の弱双曲積構造を持つ力学系に対応するものである.双曲積構造をもつ力学系の漸近挙動は概していうと指数的なものとして特徴づけられるが,本研究で扱ってきたオールモースト・アノソフ系の漸近挙動は多項式的なものとして特徴づけられる.弱双曲積構造をもつ力学系に対して構築したスキームは,従来の双曲積構造をもつ力学系に対しても適用可能となっており,より広い力学系に対して相関関数の減衰率,CLT,LDPを求めることができるが,主に時間相関関数の減衰率が多項式的な漸近挙動をする力学系に対する適用性をもつものである.弱双曲積構造をもつ離散時間の力学系に対して,弱双曲積構造がもつ回帰分岐の中心不安定方向のルベーグ測度に対する減少率が多項式的なときに,Sinai-Ruell-Bowen(SRB)測度に対する多項式的な上限評価をもつ大偏差原理(LDP)を求めた.この結果の適用例は,一様縮小方向と中心不安定方向にマヌビレ・ポモ写像型の挙動をするオールモースト・アノソフ系である目的「中心不安定方向をもつ部分双曲的微分同相写像(部分双曲系)に対して,ヤンが導入した双曲積構造に類似した或る種の弱い双曲積構造(弱双曲積構造)と,大部分の初期点から出発する軌道の統計的性質を調べる上で都合のよい不変確率測度であるSinai-Ruelle-Bowen(SRB)測度に関する相関関数の減衰率・中心極限定理(CLT)・大偏差原理(LDP)の関連付けを行う」に関して,次の二つのことを調べた.一つ目は,微分同相写像が弱双曲積構造をもつ場合に,弱双曲積構造とSRB測度に関するLDPとの関連付けを行うこと,二つ目は部分双曲系が弱双曲構造をもつことを示すことである.一つ目のものに対しては,弱双曲積構造にヘルダー連続関数がコホモロガスとなるような或る付加条件の下で,弱双曲積構造とSRB測度に関して多項式的な上限評価をもつLDPとの関連付けを証明した.二つ目のものに関連して,部分双曲系の一種である,一様縮小方向とマヌビレ・ポモ型の一次元非一様拡大方向をもつ微分同相写像(オールモースト・アノソフ系)はこの種の弱双曲積構造をもつことを示し,オールモースト・アノソフ系に対して,コホモロガス型の付加条件をもつ弱双曲積構造とSRB測度に関する多項式的な上限評価をもつLDPとの関連付けを行った.この成果は論文「Polynomial upper boundson large and moderate deviations for diffeomorphisms with weak hyperbolic product structure」として纏め投稿中である(アブストラクトとして東京工業高等専門学校研究報告書に発表した).目的である「部分双曲系に対する弱双曲積構造とSRB測度に関する相関関数の減衰率・CLT・LDPの関連付けを行う」に対して,微分同相写像の弱双曲積構造とSRB測度に関するLDPの関連付けを行うことができた.申請時の「研究の目的」に沿い,弱双曲積構造における局所安定多様体上の点を同一視することにより定義される商力学系に対する絶対連続な不変確率測度に関する相関関数の多項式的な上限評価を用いて,LDPの上限評価も多項式的であることを示した.これにより,これまでの成果から,微分同相写像に対する弱双曲積構造とSRB測度に関する相関関数の減衰率・CLT・LDPの関連付けが行われたことになる.当初の目的を達成するために残ることは,部分双曲系が弱双曲積構造をもつことを示すことである.そのために,オールモースト・アノソフ系が弱双曲積構造をもつことの証明手法や,アルべス・ルザット・ピンヘイロが縮小方向をもたない非可逆な或る非一様双曲的力学系に対して双曲積構造をもつことの証明手法を利用・拡張し取り組み中である。中心不安定方向の上で面積(体積)拡大をする部分双曲系を扱い,弱双曲積構造をもつことを示したい.また部分双曲系のもつ仮定である一様縮小方向の縮小率を弱めて,中心不安定方向に比較して「相対的な縮小方向」と中心不安定方向をもつ力学系に対して弱双曲積構造を示したい.このような部分双曲系はルベーグ測度に対して至るところ中心不安定方向に対して正のリヤプノフ指数をもつ.この性質があればアルべスが導入した双曲時間が存在する.ここで双曲時間とは,プリスの補題により特徴付けられる,部分双曲系の中心不安定方向の拡大率が保証される或る前方反復回数のことである.

アルべス・ルザット・ピンヘイロは,縮小方向をもたない非可逆な或る非一様双曲的力学系に対して,双曲時間を用いることにより双曲積構造(この場合は安定方向が無い)をもつことを示した.この証明手法を中心不安定方向をもつ部分双曲系に対して利用し弱双曲積構造をもつことを示したい.部分双曲系は縮小方向が存在するため、そのままでは利用することができない.問題点は,縮小方向から定まる安定多様体に沿って写す写像(ポアンカレ写像)のある種の連続性にある.ポアンカレ写像が,双曲時間を用いて定義される或る距離に関するリプシツ連続性をもつことを示したい.これが示されれば,安定多様体上の点を同一視することにより定義される商力学系(中心不安定方向の上に制限した力学系)を考えることができる.これにより中心不安定方向から導かれる局所中心不安定多様体上でアルべス・ルザット・ピンヘイロが行った証明法が適用したい.本研究の進捗状況を,東工大の鷲見直哉先生,宇都宮大の酒井一博先生,徳島大の守安一峰先生の下で発表を行い助言を頂きに参りたい.成果がまとめ上がれば力学系研究集会や日本数学会等でのシンポジウムで発表を行い,多くの先生方のご意見を賜りたい.そのために必要な経費は宇都宮大,徳島大への旅費(交通費・滞在費)である.旅費は100(千円)が必要であり,内訳は次のようになる.・宇都宮大への旅費:2泊3日分の滞在費(5(千円)×2泊)+交通費(片道5千円×2):20(千円)・徳島大への旅費:2泊3日分の滞在費(5(千円))×2泊)+交通費(片道27千円×2):64(千円)・雑費(セミナーで用いるコピー代等):16(千円)
メタンハイドレート掘削井の圧力制御シミュレーターの開発に関する研究

大陸棚に賦存しているメタンハイドレート(以下MHと記す)の開発には,MHの分解に伴うガス湧出に対処し得る坑井掘削技術すなわち,坑井の圧力制御を可能にする掘削技術が必要である。このためには,掘削井内におけるガス並びに繰り粉を伴う泥水の循環流動について熟知しておくことが肝要である。本研究は掘削井の圧力制御シミュレーターの開発に資することを目的とし,垂直同心二重円管内非ニュートン液体気液固三相流動の熱流動解析法、擬塑性流体の粗面円管内流れの管摩擦係数とレイノルズ数とも関係並びに偏心二重円管内の擬塑性流体中を沈降する個体粒子の干渉沈降速度について実験的に検討を加えたものである。その結果、次の成果が得られた。1)擬塑性流体の同心二重円管における熱流動をシミュレーションする際に必要な一次元の質量保存式、運動量保存式及び熱エネルギー保存式並びにレイノルズ数を、レオロジー定数の補間を要しない形式にて示し得た。2)擬塑性流体の粗面管同心二重円管流れの摩擦係数とレイノルズ数の関係として、ニュートン流体に対するColebrookの考えに倣い、Dodge & Metznerの管摩擦係数の式を基に次のように求め得た。また、管摩擦係数の算出プログラムを示得た。3)偏心二重円管内の擬塑性流体中を沈降する粒子の沈降速度は偏心二重円管内の沈降位置により異なっている事を実験的に示すとともに二重円管内を沈降する粒子の干渉沈降速度の推定には単管路に対する考えをそのまま適用し得ないことを指摘し得た。地球環境保全の観点から炭酸ガスよる地球温暖化を防止する方法に関心が寄せられており,天然ガスならびに我が国の大陸棚に賦存しているメタンハイドレート(以下MHと記す)を燃料として利用すれば,炭酸ガスの排出量削減に寄与するところが少なくない。このMHの開発には,MHの分解に伴うガス湧出に対処し得る坑井掘削技術すなわち,坑井の圧力制御を可能にする掘削技術が必要であると考えられる。このためには,掘削井内におけるガスならびに繰り粉を伴う泥水の循環流動について熟知しておくことが肝要である。また,上述の掘削井内の流動は二重円管内非ニュートン流体気液固三相流動と考えられる。それゆえ,著者らは,MHの開発に資することを目的とし,垂直同心二重円管内非ニュートン流体気液固三相流動の解明を試みている。また,本研究は,その基礎として熱流動解析法と擬塑性流体の粗面円管内流れの管摩擦係数とレイノルズ数について検討を加えた。1)擬塑性流体の同心二重円管における熱流動をシミュレーションする際に必要な一次元の質量保存式,運動量保存式及び熱エネルギー保存式ならびにレイノルズ数を、レオロジー定数の補間を要しない形式にて示し得た。2)擬塑性流体の粗面管同心二重円管流れの管摩擦係数とレイノルズ数の関係として、ニュートン流体のColebrookの式に相当する式を、colebrookの考えに倣い、Dodge & Metznerの管摩擦係数の式より、次のように求め得た。それゆえ,著者らは,MHの開発に資することを目的とし,垂直同心二重円管内非ニュートン

流体気液固三相流動ならびに垂直偏心二重円管内非ニュートン流体気液固三相流動の解明を試みている。本研究は,同心二重円管ならびに偏心二重円管内の擬塑性流体固液二相流の基礎として、同心二重円管ならびに偏心二重円管内の擬塑性流体中を沈降する固体粒子の干渉沈降速度について実験的に検討を加えたものである。その結果、次の成果が得られた。1)単管、同心二重円管ならびに偏心二重円管内を沈降する粒子の干渉沈降速度をニュートン流体として上水をまた擬塑性流体としてCMC水溶液(1%、0.75%、0.5%、0.25%)、を用いて測定した。その結果、偏心二重円管内の沈降する粒子の沈降速度は、沈降する位置によって異なることを実験的に明らかにし得た。2)単管内のニュートン流体中を沈降する固体粒子の干渉沈降速度は、固体粒子の投影断面積と管路断面積との比の関数すなわち(1-(d_s/D)^2)の関数として表わされるとされている。この考えを二重円管路に適用した場合、先の関数は(1-(d_s^2/(D_o^2-D_i^2))となり、同心二重円管および偏心二重円管に関わらず同一となる。しかし、本研究におけるニュートン流体ならびに擬塑性流体による実験によれば、粒子の沈降速度は偏心二重円管内の沈降位置により異なっている。この事より、同心二重円管および偏心二重円管内を沈降する固体粒子の干渉沈降速度の推定には、上述した単管路に対する考えをそのまま適用し得ないことが分った。
国際化時代に大学生が習得すべき語彙の研究

表題のごとく大学レベルにおける学習語彙リストの作成を試みた。語彙選定にあたり、学習対象者(language needs)を明確にし、資料収集の範囲(range)を定め、生起度数(frequency)を基準にするという原則に従った。大学生がこれまで学習してきた語彙、また現在学習している語彙を明らかにするため1)文部省検定済み高等学校教科書、2)国公私立大学入試問題、3)大学用教材、4)英語検定試験準1級試験問題、TOEFLを収集した。さらに国際化に向けて必要とされる時事情報の語彙を選定するため5)海外の新聞、雑誌、6)テレビ番組からも資料を収集した。収集したコーパスの総語数(tokens)は200万である。コーパスの分析と語彙選定の手順は以下の通りである。1)分野別に異なり語(types)のリストを作成し、各リストから中学校教科書に生起する語彙を削除した。2)各リスト間で語彙の比較を行い、順次共通語を抽出した。3)最後に全コーパスに共通する語彙の中から生起度数の高い1,200語(5語×週4時間×30週×2年)を選び、「要学習語彙」とした。選定に際し、日本語化し、比較的英語の意味を保っていると思われる語(たとえば、'gap'、'focus'等)は削除した。また選定した語彙をすべて基本形(headword)に直した。4)さらに「発展学習語彙」として300語を追加した。最近、膨大な資料を分析し、語彙リストが作成される中で今回の200万語からの語彙選定にどれだけ妥当性があるかという疑問があるかもしれないが、われわれは上記の原則に則って資料を収集し分析した。今後選定した語彙を中心に大学生の語彙習得の実態調査を行う予定である。今回の研究では語彙をコンピュータの文字ストリングスのままで分析したため語彙サイズが大きくなった。基本形に直せばもっと小さくなっていただろう。各語の派生形や変化形を基本形に直すプログラムの作成が今後の課題である。本研究の基礎資料となる英語文章を次の分野から選定し、コンピューターに入力した。高等学校教科書(大学進学者の多い高校を30校選び、その高校で使用されている教科書)大学入試問題(共通一次、共通テストを含む)大学用テキスト(東京大学、同志社大学で使用されているもの)入力はキ-パンチャーに依頼する一方、OCRも使用した。総語数100万語を目標にして、目下70万語を入力した。同時にプル-フ・リストの校正を行っている。平成7年度前に入力を終了する予定である。本研究の基礎資料料となる英語文章を、平成6年度に続いて、次の分野から選定し、コンピュータに入力した。高等学校教科書(同志社大学の合格者数上位30校を選び、その高校で使用している教科書)大学入試問題(共通一次、共通テスト、同志社大学等)大学用テキスト(東京大学、同志社大学で使用されているもの)入力はキ-パンチャーに依頼する一方、OCRも使用した。総語数にして訳100万語を入力した。目下プル-フ・リストの校正を行っている。本研究において、大学レベルの学習基本語彙リストを作成しようとした。対称とした分野は、1)現行の文部省検定済高等学校教科書2)大学入試問題3)わが国の大学で使用されているテクスト4)英語検定試験(英検準1級、TOEFL等)5)英語圏で発行されている雑誌、新聞6)TV番組等である。

以上の分野からコーパスとして約140万語収集した。これらのコーパスを計量的分析によって「大学生が習得すべき語彙」の選定を試みた。語彙選定の手続きは以下の通りである。1.各分野毎に異なり語(types)のリストを作成。2.各異なり語リストから中学校教科書に生起する語彙を削除。3.異なり語リストに基ずく生起度数分布表の作成。4.各コーパス間の語彙の比較と共通語の抽出。5.全コーパスに共通し、生起度数の高い1,200語を抽出。6.この1,200語を「大学生が習得すべき語彙」とする。7.さらに「要学習語彙」として300語を追加した。8.JACET等から出されている基本語彙と比較(約70%が合致)語彙の計量においては、テクスト中で生起するいろいろな派生形一つの見出し語に集約する必要があり、そのためのプログラムの開発が今後の課題である。
エポキシ含浸した電力用支流超電導巻線の研究

最近、商用周波数超電導線の開発は著しく進んできており、素線としては十分に損失が少ないものが得られるようになった。しかし、交流超電導線は原理的に素線径を0.1mm程度と非常に細くせざるを得ず電流容量は数数+A程度どまりである。また、素線の母材として低抗率の高いCuNiが用いられるので安定性は非常に悪く、わずかな線のずれでもその摩擦熱でクエンチしてしまう。交流超電導線を超電導変圧器や全超電導発電機に導入する場合、導体の電流容量は少なくても千万A級となり、素線を百数千本束ねなければならない。これらの素線は電気的に絶縁されてなければならず、機器運転中にかかる様々の電磁応力,機械応力に対しても安定に動作するためには1um以下の微小なずれがあってもいけない。従って、現状では、交流超電導体および交流超電導巻線の大電流化は、超電導交流機器の実現にあたって大きな課題である。我々は極低温において、エポキシ樹脂の熱伝導を介しての巻線の冷却がかなり期待できることに着目し、交流損失をエポキシ樹脂の熱伝導によって冷却するエポキシ含浸交流巻線の可能性を調べた。巻線をエポキシ含浸する利点は、巻線機械的強度の向上,素線の固定による安定度の向上であり、もし交流損失を巻線の温度上昇を伴わずに冷却できることが示されれば、エポキシ含浸は現在かかえている交流超電導応用の問題を解決する重要技術になると思われる。まず、我々はマンガニン線をエポキシ含浸した試験用コイルを作り、エポキシ樹脂の熱伝導を介しての冷却特性を調べた。この結果をもとに、8層のエポキシ含浸コイルを試作し50Hzの通電試験を行った。長時間通電可能な交流電流のピーク値が直流臨界電流以下ならコイルは長時間安定に動作することがわかった。
中性子スピン・エネルギー分析器を用いた中性子スピンエコー装置の開発研究

本研究では、直接的に中性子のエネルギーを決定することが出来る中性子エネルギー分析器を用いた、新しい分光器設計概念に基づく中性子スピンエコー装置の開発研究に取り組んできた。中性子エネルギー分析器は、中性子屈折レンズと一次元中性子位置敏感検出器(1d-PSD)を用いて、構成することが出来る。その中性子屈折レンズとして、中性子化合物レンズと中性子磁気レンズ、それぞれを用いる場合について検討を行ってきた。その結果、スピンエコー装置として、既存の測定方法と比較して高い効率で測定を行うためには、エネルギー分析器が覆う立体角を通常の中性子検出器と同程度以上に大きくとる必要があることがわかった。この点において、中性子磁気レンズは、レンズの筐体が占める立体角に対して、中性子検出部の立体角の割合は小さく、不適当であることが分かった。そこで、大立体角をカバー出来るように最適化した角型形状の中性子化合物レンズを製作し、その中性子集光特性を中性子ビームを用いて実験的に評価した。その結果、ほぼ設計通りの中性子集光特性を確認することができた。そこで、この結果に基づいて、中性子スピンエコー実験を通常のセットアップで行った場合と、エネルギー分析器を用いて行った場合について、数値シミュレーションを行い測定効率を評価した。その結果、入射中性子ビームとして定常ビームを用いた場合で約10倍、パルスビームを用いた場合で約3倍、前者より後者の方が効率が高いことがわかった。本研究では、新しい分光器設計概念に基づく、中性子スピンエコー装置のプロトタイプを設計・製作し、装置性能を実験的に検証することを目的とする。中性子に対してレンズとして機能する六極磁石と1次元中性子位置敏感検出器(1d-PSD)を用いて中性子スピン・エネルギー分析器を製作し、中性子スピンエコー装置のスピン分析部として用いる。六極磁石は強力ネオジム永久磁石を用いて製作する。六極磁石の軸上に設置する1d-PSDは、中性子スピン・エネルギー分析器に高いエネルギー分解能を付加し、さらに実用レベルの開口率を確保するためにその直径は0.51mmとする必要がある。また、パルス中性子への適用を考えた場合、検出器は時間分解能を有する必要がある。このように細く、時間分解能を有する検出器は、これまで開発された例がないため、中性子シンチレータ、光ファイバーおよび光電子増倍管を用いて製作する。平成14年度、強力ネオジム磁石を用いた六極磁石を設計・製作した。また、直径1mmφの中性子検出用プラスチックホウ素シンチレーションファイバーを用いて、六極磁石の軸上に設置する1d-PSDを製作した。このシンチレーションファイバーから発生するシンチレーション光は、光ファイバーを用いてマルチチャンネル光電子増倍管まで転送し、検出する方式とした。六極磁石の側面にシンチレーション光取り出し用の光ファイバー導入孔を設けた。また、放射性同位元素241Amを用いて、1d-PSDの特性評価を行った。本研究では、新しい分光器設計概念に基づく、中性子スピンエコー装置の開発研究を行う。中性子屈折レンズ(中性子化合物レンズまたは中性子磁気レンズ(六極磁石))と1次元中性子位置敏感検出器(1d-PSD)を用いて中性子スピン・エネルギー分析器を製作し、中性子スピンエコー装置のスピン分析部として用いる。中性子化合物レンズは、中性子屈折光学特性の優れた単結晶MgF2を用いて製作する。中性子磁気レンズとしては、強力ネオジム永久磁石を用いてHalbach型六極磁石を製作する。中性子ビーム軸上に設置する1d-PSDは、中性子スピン・エネルギー分析器に高いエネルギー分解能を付加し、さらに実用レベルの開口率を確保するためにその直径は0.5 1mmとする必要がある。平成15年度、単結晶MgF2を用いて、角形両凹面レンズを設計・製作し、レンズ形状の評価を行った。また、中性子磁気レンズとして、強力ネオジム磁石を用いたHalbach型永久六極磁石を設計・製作した。中性子ビームを用いて、Halbach型永久六極磁石の中性子集光特性を実験的に評価した。また、実験と同条件の数値シミュレーションを行った結果、実験結果と計算結果が良く一致することがわかった。このことから、ほぼ設計通りの中性子集光特性が実現できていることがわかった。

その結果、入射中性子ビームとして定常ビームを用いた場合で約10倍、パルスビームを用いた場合で約3倍、前者より後者の方が効率が高いことがわかった。