hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
健康長寿社会の実現に向けた世代間データに基づく転倒要因の新たな概念モデル作成

本研究では、(1)青年者における運動有能感の高低による運動習慣および健康関連指標の比較、(2)転倒および転倒恐怖感に関連する新しい概念モデルの作成を目的とした。課題1では青年者848名を対象とし、アンケート調査を実施した。課題2では高齢者59名を対象とし、転倒および転倒恐怖感に関連する要因の相互関連性を検討した。その結果、体育科目以外での運動・スポーツ経験が不足している運動部活動の経験がない者にとっては、運動有能感が得られにくいだけではなく、運動の習慣化にも影響することが示唆された。高齢者の転倒恐怖感には運動機能だけではなく、運動有能感が直接的に関連しているという相互関連性がモデル化できた。健康長寿社会の実現を目的として、効果的な転倒予防につなげるための転倒関連要因をパス解析を用いて新たな概念モデルを作成した。さらに、転倒恐怖感に関連する要因の相互関係を概念図で「見える化」した。転倒事例においては、その後の転倒恐怖感が健康寿命に悪影響を及ぼす思われ、内発的動機づけを含んだ心理面の視点から分析する必要がある。内発的動機づけ(心理的要因)については運動の楽しさの体験などからも説明されており、実体験からも正の感情が意欲の向上やパフォーマンスの向上につながることは周知の事実であり、その重要性が理解できる。当該年度の成果として、高齢者の転倒恐怖感には運動有能感が重要な要因であることが確認でき、パス図として見える化もできた。高齢者59名の測定がすでに終了し、データ解析を進めている。なお、計画していた内容の研究結果の一部を学術誌に投稿し、採択通知を受けている。わが国は全世界的にみても長寿国であり、今後ますます長寿高齢社会になることが推測される。このような社会背景のなかで問題となるのは高齢者の健康や生活であり、介護を必要とせず自立した生活を送るための対策および予防が今後の中心的課題になると推測される。健康寿命の延伸や介護予防対策においては、体力、運動習慣および身体の機能的状態が大きく関与し、とりわけ歩行機能や転倒予防が重要である。本研究では青壮年・高齢者の体力、運動習慣の世代間データの検証およびその関連要因、さらには高齢者の転倒関連要因の相互関係をパス解析という包括的な統計解析手法を用いて新たな概念モデルを作成することを目的とした。一つ目の検討課題とした高齢者の転倒恐怖感とその関連要因の相互関係においては、パス解析の結果、高齢者の転倒恐怖感には運動機能だけではなく、運動有能感が直接的に関連しており、みかけの相関も0.05とごく小さいものであった。そのため、転倒恐怖感の生起を予防あるいは低減させるという観点では運動機能を高めることに加えて、運動に対する自信や統制感といった内発的動機づけにも着目すべきだと考えた。二つ目の検討課題とした大学生における運動有能感の高低と運動習慣および健康関連指標に関する調査においては、体育科目以外での運動・スポーツ経験が不足している運動部活動の経験がない者にとっては、運動有能感が得られにくいだけではなく、運動の習慣化にも影響することが示唆された。運動有能感の高低については男女間で異なる値を示したが、有意な項目が共通しているため性差を考慮するほどの差ではないと判断した。青壮年および高齢者の体力、運動習慣の世代間データの収集および比較を行う予定である。なお、体力、運動習慣に関与する要因の抽出および新しい概念モデルの作成をパス解析あるいは構造方程式モデリングを用いて行う。そして、転倒関連要因の新しい概念モデルの作成を今後の目標とする。使用ソフトウェアは、AMOS23.0(SPSS社)であり、仮説モデルの適合度によって最終的な修正モデルを構築する。予防理学療法学備品等や学会旅費等、その他の差額が未使用分として残った。今後、学会での成果発表のための旅費等や消耗品費、その他(英文校正費、論文投稿費等)が必要になる。さらに、必要に応じて運動機能を計測するための物品を購入する。
大学におけるマネジメント概念・手法の受容に関する実証的研究

本研究課題では,大学経営研究の一環として,我が国の大学に,経営学で開発されたマネジメントの概念・手法がどの程度受容されているかを把握した。その際,大学マネジメントの領域として教育・研究マネジメント,組織マネジメント,財務マネジメントを設定し,それぞれについて検討した。検討結果としては,大学におけるマネジメントの概念・手法の受容は不十分であり,たとえば国立大学のミッションの再定義のように,経営学に由来する言葉が使われているとしても,実質的なミッションマネジメントとは結びついておらず,概念と手法が一体となって受容されているとは言い難い状況にあることが明らかになった。本研究は、大学経営研究の一環として、組織マネジメントの概念・手法が我が国の大学にどの程度受容されているかを把握し、受容されている(あるいは、受容されていない)要因を実証的に明らかにしようとするものである。その際、マネジメント概念・手法の受容/非受容の要因を、各大学の特性や環境条件、あるいはマネジメント概念・手法自体に求め、定量的および定性的方法で分析することにより、マネジメント概念・手法は大学に適合的であるのか、適合的であるとすれば、どのように導入すればよいのか、適合的でないとすれば、従来の概念・手法を改善することによって導入可能なものとなるのか、あるいは全く新しいものを創出する必要があるのか、むしろ、従来型の大学運営が適しているのか、といった問題を検討することにしている。このような目的の下、26年度は、研究に必要なデータベースの整備を進めた。大学機関別認証評価が第2期に入り、そのために各大学が準備した自己点検・評価報告書が既に3年分ほど公表されているので、それらを収集し、テキスト分析が可能な形でPC上に格納した。この作業は、各大学においてマネジメント概念が公式的にはどの程度受け入れられているかを把握するためであるが、より実態に近いレベルでの情報収集を関連学会・研究会等において継続的に実施した。また、大学マネジメント自体の理論的研究も進めており、その一部を論文「私立大学におけるコストマネジメント」として取り纏め、後掲「研究発表」欄に示した紀要において発表した。このような目的の下、27年度は、26年度に収集し、データベースとして整備した自己点検・評価報告書テキストを分析し、大学におけるマネジメント概念・手法の受容の度合いを把握した。テキスト分析から把握できた結果が妥当であるか否かについては、学会出張等の機会を利用して、積極的に各大学の専門家による助言を得るようにした。また、大学マネジメント自体の理論的研究に加えて、大学マネジメントの環境の見通しを立てる研究も進め、その一部を論文「2030年までの大学教育需要」として取り纏め、後掲「研究発表」欄に示した紀要において発表した。1順次公表されている自己点検・評価報告書の収集とテキスト分析可能な形での整備、2上記テキストデータの分析と専門家による検討、3大学マネジメントの環境の検討、という点は、ほぼ計画通り実施できた。しかし、大学ポートレート等を利用して別途構築している量的データとテキストデータとを結合して行う分析が十分に進んでいない。マネジメント概念・手法の受容/非受容の要因を、各大学の特性や環境条件、あるいはマネジメント概念・手法自体に求め、定量的および定性的方法で分析することにより、マネジメント概念・手法は大学に適合的であるのか、適合的であるとすれば、どのように導入すればよいのか、適合的でないとすれば、従来の概念・手法を改善することによって導入可能なものとなるのか、あるいは全く新しいものを創出する必要があるのか、むしろ、従来型の大学運営が適しているのか、といった問題を検討することが本研究の目的である。この目的の下、28年度は、テキストデータとして整備した各大学の自己点検・評価報告書のテキスト分析から、経営学で開発されたマネジメントの概念・手法が、各大学にどの程度受容されているかを明らかにした。また、このデータと大学ポートレート等を利用して別途構築したデータベースを結合して分析し、マネジメント概念・手法の受容がどのような特性の大学で進んでいるかを把握した。さらに、研究のプロセスで検討した私立大学におけるマネジメント概念・手法そのものについては、論文「私立大学マネジメント試論」として取りまとめ、後掲「研究発表」欄に示した紀要において発表した。

検討結果としては,大学におけるマネジメントの概念・手法の受容は不十分であり,たとえば国立大学のミッションの再定義のように,経営学に由来する言葉が使われているとしても,実質的なミッションマネジメントとは結びついておらず,概念と手法が一体となって受容されているとは言い難い状況にあることが明らかになった。1順次公表される自己点検・評価報告書の収集とテキスト分析可能な形での格納、2実際に大学経営や自己点検・評価活動に従事している人からの情報収集、3大学マネジメント自体の理論的検討、という本年度に計画していた3つの事項が、ほぼ計画通り実施できたため。自己点検・評価報告書テキストデータと量的データを結合して行う分析を進め、各大学における組織マネジメントの受容度と特性・環境条件との関係を明らかにする。分析結果にもとづき、大学マネジメントの実務家および研究者の助言も得ながら、「マネジメント概念・手法は大学に適合的であるのか。適合的であるとすれば、どのように導入すればよいのか。適合的でないとすれば、従来の概念・手法を改善することによって導入可能なものとなるのか。あるいは全く新しいものを創出する必要があるのか。むしろ従来型の大学運営が適しているのか」という当初設定した問題を検討する。教育社会学自己点検・評価報告書のテキストデータについては、大学ポートレート等を利用して別途構築している大学データベース(各大学の入学定員、入学者数、収容定員、学生数実員、教員数などの基礎データに加え、立地データ、財務データ、入学志願者数、進路別卒業者数などを含む)と結合させ、量的・質的両面からの分析が可能な状態に整備する。各大学のマネジメントの実態については、学会・研究会での情報収集を継続する。大学マネジメント自体の理論的研究については、組織マネジメント、教育マネジメント、研究マネジメントなど、財務マネジメント以外の側面についても進めていく。27年度に実施を計画していた作業のうち、謝金によって研究補助者に依頼する予定であった部分(大学ポートレートからのデータ収集や、紙媒体で収集したデータの電子化等)について、適切な補助者が得られなかったこともあって、研究代表者自身が行った。これにより謝金が不要となった。26年度に収集したデータが電子的形式であるものが多く、当初予定していたデータ入力費(直接経費「その他」)が不要となったため。研究の遂行上、データ整備に関し、研究補助者に依頼する部分が発生するので、研究補助者の確保に努め、謝金として使用する計画である。27年度に収集するデータは、必ずしも電子的形式であるとは限らないので、それらを入力するための費用として使用する計画である。
安定性を考慮したマルチチャンネル形適応フィルタの構成と能動騒音制御への応用

主音源からの騒音を参照マイクロフォンで検出し,フィードフォワード適応制御器により目標点における騒音をキャンセルするように第2音源である制御スピーカから人工音を放射する適応能動制御システムにおいて,主音源,参照マイクロフォン,誤差マイクロフォン,制御スピーカがそれぞれ複数個からなるマルチチャンネル形の適応フィルタの安定性を保証するための理論的,実験的研究を行った.本研究によって得られた研究実績は,下記の通りである.(1)適応フィードフォワード制御器を構成する適応フィルタ群の係数を更新するマルチチャンネル形適応アルゴリズムとして,安定性を保証した新しい方式を導出した.この方法は,誤差マイクロフォンの誤差信号を直接利用する従来法とは異なり,これを修正した誤差信号を用いており,適応過程の過渡特性における不安定性を回避できることを理論的に明らかにした.また,不確かな入力項に対して,その上界値を利用した新しいロバスト適応アルゴリズムを与えた.(2)実装としてWavelet Packet変換を利用したサブバンド適応フィルタによる構成法を提案し,Wavelet Packet変換域における安定性を保証した新しい適応アルゴリズムを与えた.(3)主経路だけではなく2次経路の不確かな変動にも対応するために,2つの等価伝搬経路を実時間で同定し,この同定結果を利用して適応コントローラ群を実時間で更新する間接法を提案し,その有効性および適用限界について明らかにした.(4)上記の2つの伝播経路行列の実時間同定結果を利用して,適応アルゴリズムの誤差システムのダイナミクスを適切なタイミングで更新することにより適応システムの安定化を図ることができることを明らかにした.(5)主音源の騒音が周期性を満たす場合に有効と思われるプラグイン方式の適応騒音制御アルゴリズムを提案し,その安定性を明らかにした.(6)2個の誤差マイクロフォンと適応フィルタを導入したエアダクトにおける能動騒音制御実験,および5×6mの部屋における2つの主音源からの騒音を2点で能動騒音制御を行う実験を通して,本研究で得られた手法や知見の有効性を実証できた.主音源からの騒音を参照マイクロフォンで検出し,フィードフォワード適応制御器により目標点における騒音をキャンセルするように第2音源である制御スピーカから人工音を放射する適応能動制御システムにおいて,主音源,参照マイクロフォン,誤差マイクロフォン,制御スピーカがそれぞれ複数個からなるマルチチャンネル形の適応フィルタの安定性を保証するための理論的,実験的研究を行った.本研究によって得られた研究実績は,下記の通りである.(1)適応フィードフォワード制御器を構成する適応フィルタ群の係数を更新するマルチチャンネル形適応アルゴリズムとして,安定性を保証した新しい方式を導出した.この方法は,誤差マイクロフォンの誤差信号を直接利用する従来法とは異なり,これを修正した誤差信号を用いており,適応過程の過渡特性における不安定性を回避できることを理論的に明らかにした.また,不確かな入力項に対して,その上界値を利用した新しいロバスト適応アルゴリズムを与えた.(2)実装としてWavelet Packet変換を利用したサブバンド適応フィルタによる構成法を提案し,Wavelet Packet変換域における安定性を保証した新しい適応アルゴリズムを与えた.(3)主経路だけではなく2次経路の不確かな変動にも対応するために,2つの等価伝搬経路を実時間で同定し,この同定結果を利用して適応コントローラ群を実時間で更新する間接法を提案し,その有効性および適用限界について明らかにした.(4)上記の2つの伝播経路行列の実時間同定結果を利用して,適応アルゴリズムの誤差システムのダイナミクスを適切なタイミングで更新することにより適応システムの安定化を図ることができることを明らかにした.(5)主音源の騒音が周期性を満たす場合に有効と思われるプラグイン方式の適応騒音制御アルゴリズムを提案し,その安定性を明らかにした.(6)2個の誤差マイクロフォンと適応フィルタを導入したエアダクトにおける能動騒音制御実験,および5×6mの部屋における2つの主音源からの騒音を2点で能動騒音制御を行う実験を通して,本研究で得られた手法や知見の有効性を実証できた.本研究の初年度において,主音源,検出マイクロフォン,二次制御音源,誤差マイクロフォンがそれぞれ複数個からなるマルチチャンネル形能動騒音制御の適応制御を実現するための制御構造の解明と安定性を保証するための適応アルゴリズムの開発を主眼として,次のような成果が得られた。1)一次経路の変動に対して,二次制御音を発生する適応フィルタの係数を安定に調整するための新しいロバストな適応アルゴリズムを導出し,そのロバスト安定性を証明した。この方法は不確かさの上界値が既知とした従来の手法の中で最もタイトな結果を与えており極めて安定な消音性能が得られることを理論的およびシミュレーションにより明らかにした。2)新しく開発したアルゴリズムを4個のDSP(TMS320C40)上に実装し,自作した全長約5.5mのエア-ダクトにおいて2個の制御音源と2個の誤差マイクロフォンによる消音実験において,主音源の位置や検出マイクロフォンの切り換えによる伝搬経路の模擬した変動に対して本適応アルゴリズムのロバスト安定性および消音性能を評価し,目標周波数域において25dBから30dBの制御性能が得られた。またこれらの実験結果の検証を,実際に同定した各経路のインパルス応答を用いてシミュレーションを行い,その性能評価の妥当性についても確認を行った。3)二次経路の変動に対しては,適応フィルタを利用したステレオ音場再生を目指しており,二つの音響伝搬行列の実時間同定,FFTおよび逆FFTの演算に基づく適応アルゴリズムを開発し,音場再生のシミュレーションにおいてその有効性を検証した。最終年度においては,3次元音場において特に二次伝搬経路の変動に対してロバストな適応アルゴリズムを開発し,DSPを利用した音場制御においてその有効性を評価する予定である。主音源からの騒音を参照

マイクロフォンで検出し,フィードフォワード適応制御器により目標点における騒音をキャンセルするように第2音源である制御スピーカから人工音を放射する適応能動制御システムにおいて,主音源,参照マイクロフォン,誤差マイクロフォン,制御スピーカがそれぞれ複数個からなるマルチチャンネル形の適応フィルタの安定性を保証するための理諭的,実験的研究を行った.本研究によって得られた研究実績は,下記の通りである.(1)適応フィードフォワード制御器を構成する適応フィルタ群の係数を更新するマルチチャンネル形適応アルゴリズムとして,安定性を保証した新しい方式を導出した.この方法は,誤差マイクロフォンの誤差信号を直接利用する従来法とは異なり,これを修正した誤差信号を用いており,適応過程の過渡特性における不安定性を回避できることを理論的に明らかにした.また,不確かな入力項に対して,その上界値を利用した新しいロバスト適応アルゴリズムを与えた.(2)実装としてWavelet Packet変換を利用したサブバンド適応フィルタによる構成法を提案し、Wavelet Packet変換域における安定性を保証した新しい適応アルゴリズムを与えた.(3)主経路だけではなく2次経路の不確かな変動にも対応するために,2つの等価伝搬経路を実時間で同定し,この同定結果を利用して適応コントローラ群を実時間で更新する間接法を提案し,その有効性および適用限界について明らかにした.(4)上記の2つの伝播経路行列の実時間同定結果を利用して,適応アルゴリズムの誤差システムのダイナミクスを適切なタイミングで更新することにより適応システムの安定化を図ることができることを明らかにした.(5)主音源の騒音が周期性を満たす場合に有効と思われるプラグイン方式の適応騒音制御アルゴリズムを提案し,その安定性を明らかにした.(6)2個の誤差マイクロフォンと適応フィルタを導入したエアダクトにおける能動騒音制御実験,および5×6mの部屋における2つの主音源からの騒音を2点で能動騒音制御を行う実験を通して,本研究で得られた手法や知見の有効性を実証できた.
違和感の探索に基づく境界知発見型仮想環境の構成法に関する研究

本課題では,「仮想と現実を継ぎ目なくつなげる仮想環境」を構成するために,「現実と仮想の間に人間が違和感を覚える境界」を明確化し,それに基づいて,利用者に違和感を与えないリアルな仮想環境を描出する手法に関して研究開発を行った。このために,人間の感性を利用してシステムの最適化を行う対話型進化計算法に,認知科学や免疫学等の知見を融合した仮想環境の構成法とソフトウエアを設計・開発した。また,仮想物体の質感表現,技能の記録と伝習など,利用者の違和感がシステムの機能・性能に大きく影響するような応用分野に提案手法を適用し,その有効性を実証的に評価・検証した。本課題は,「仮想と現実を継ぎ目なくつなげるリアリティ(現実感)の実現」に焦点を当て,「現実と仮想の間に人間が違和感を覚える境界」を許容限として,利用者に違和感を与えない仮想環境を描出する新たな手法を実現することを目的とする。平成20年度は,下記の要素技術の研究開発とシステム化,および実験・評価を行った。1.対話型進化計算による触力覚を含んだ複合メディア最適化法の設計・開発3次元グラフィックス映像と触力覚情報からなる仮想環境を対象に,対話型進化計算法に基づいて利用者自身が直観的に仮想環境をデザインできる手法とそのソフトウエアシステムを設計・開発した。2.認知的インタフェースと高信頼プロトコルの設計・開発上記1の機能を広範な利用者や多様な応用分野に適用できるようにするために,人の免疫機構をモデル化したインタフェース,触力覚データの高信頼通信に対応可能なプロトコルを設計・開発した。3.単体試験と評価遠隔地の利用者間で触力覚装置を用いて手書き文字の教示を対話的に行う応用システムを上記1および2の機能を用いて開発し,各機能の有効性と処理性能について評価・検証を行った。4.研究成果の公開と意見聴取上記1および2の研究開発内容と3の実験・評価結果をまとめて, IEEE SMC2008(シンガポール,10月),IEEE ISPA2008(シドニー,12月), VENOA2009(福岡,2009年3月)等の国際会議,情報科学技術フォーラムFIT等の国内学会,およびJournal of Multimedia誌で成果発表を行い,専門家からのレビューを受けるとともに,機能強化のための意見や示唆を聴取した。平成21年度は,下記の4項目に関して研究開発を行った。1.システムの改善と機能強化平成20年度に開発した応用システムの性能を実験に利用できるように改善した。特に,屋内外での実験を想定して,携帯型ノートパソコンやモバイル端末向け可視化機能の設計・開発と性能改善,可搬式触力覚装置の整備とその制御ソフトウエアの開発,および性能データ収集・分析用ツールの開発とシステムへの組み込みを行った。2.実験用システムと環境の整備学内LANと広域網を用いた屋内外で利用可能な実験環境を整備した。また,デジタルデバイドの解消を想定した電子投票システムや携帯端末を利用した災害時情報検索システム等の新たな応用システムを設計・開発し,視覚と触力覚を統合化したインタフェースを用いて,利用者が感じる違和感の境界を探索・評価するための実験システムを構築した。3.予備実験の実施と評価上記2で開発した実験システムと環境を用いて予備実験を実施した。特に,利用者の違和感の軽減や触力覚メディアの提示による利便性の向上に関する観点からデータを収集し,問題点の検討およびシステムの改善・強化を行った。4.研究成果の検討・評価と公開上記13の研究開発内容と実験結果をまとめて,IEEE NBiS2009(米国,8月), IEEE TENCON2009(シンガポール,11月),CISIS2010(ポーランド,2010年2月)等の国際会議,DICOMO2009等の国内シンポジウム,およびIJBIDM, IJHPCN国際論文誌で成果発表を行い,専門家からのレビューを受けるとともに,平成22年度の実証実験に向けて意見や示唆を聴取した。平成22年度は,下記の3項目に関して研究開発を行った。1.システムの継続的機能強化と統合化平成21年度に実施した予備実験の結果に基づき,応用システムの機能・性能の強化を行うとともに,3次元可視化機能や触力覚提示機能を有する可搬式実験システムを整備して,開発した応用システムを移植・搭載した。

さらに,触力覚を含む複合メディアの操作時に,利用者が感じる違和感や利便性の良否を定量的に収集・分析するためのデータ収集・分析手法を設計し,そのソフトウエアを開発して応用システムに組み込んだ。2.実証実験の実施と評価上記1で機能強化した応用システムを用いて学内(8月10月)および学外(12月)で実証実験を行い,100名を越える被験者の実行データを収集した。同データより,利用者が違和感や不快感を感じる触力覚刺激のパターンとその要因の分析,逆に心地よさや快感を与える刺激パターンの構成法に関する評価・分析を行った。これらの実験・分析により,人間の違和感や快・不快感の誘発や防止に有効となる初期的な知見を得ることができた。3.研究成果の総括と公開上記1と2,および平成20年度から継続して実施してきた研究開発内容と実験結果をまとめて,IEEE AINA2010国際会議(オーストラリア,4月),DICOMO2010(7月),情報処理学会火の国情報シンポジウム(平成23年3月)等で成果発表を行い,専門家からのレビューを受けるとともに研究の総括を行った。さらに,これらの成果を国際論文誌へ投稿すべく準備中である。
微粒子の付着,凝集機構の多粒子系DLVOモデルを用いた離散要素法による解析

従来ほとんど解明が進んでいなかった微粒子の表面構造による界面電位、凝集状態の変化を定量的に解明し、計算機シミュレーションにより凝集体の構造まで推定できることが明らかになった。以下に具体的成果を示す。1、各種超微粒子の凝集特性の定量的評価と表面のキャラクタリゼーション気相法および金属アルコキシドから液相合成段階での制御条件により粒子径や粒度分布、形状などが異なるシリカ超微粒子を用いて、溶液のpH、対イオン濃度などの変化に伴う凝集挙動をレーザー光子相関法,遠心沈降法により液中での凝集粒子径を求めた。合成粒子の一次粒子径は透過型電子顕微鏡により正確に求め、凝集粒子径との比較により凝集度を定量的に評価し、粒子の表面構造を拡散反射FT-IRにより、表面電位はレーザートップラー型ζ電位測定装置により測定し、凝集挙動との相関を求めた結果、金属アルコキシドから合成した粒子は、表面に水素結合したシラノール基が多く存在し,厚い構造水を持つために,2,30nmの超微粒子でも合成溶液中で粒子が凝集を起こさないことを確認した。2、DLVOモデルを用いた多粒子系離散要素法による凝集過程のシミュレーション界面電気二重層に基づいたDLVO理論を直接適用した多粒子系での離散的シミュレーションプログラムを作製し、ブラウン運動条件と粒子間の相互作用を変化させてシミュレーションを行い、上述の実験結果を再現しうる最適のシミュレーション条件を求めることに成功した。さらに、実験で求めた凝集粒子径を再現できる条件でシミュレーションを行い,実験的に解析が困難な凝集体の構造がフラクタル次元などにより定量的に評価できた。以上の結果から、合成段階での粒子の保存環境による粒子集合状態の制御方法の確立を試みた。
静止画が動いて見える「フレーザー・ウィルコックス錯視族」の知覚メカニズムの解明

本研究はフレーザー・ウィルコックス錯視(静止画であるにもかかわらずグラデーション模様が動いて知覚される錯視)の発生メカニズムを調べ,(a)眼球運動や瞬きに伴う網膜像の実際の運動は必須では無いこと,(b)眼球運動によって錯視的運動信号自体が抑制されるらしい場合があること,(c)知覚される運動方向は視野の中心部と周辺部とで異なる場合があることを明らかにした。「静止画が動いて見える錯視」の一種であるフレーザー・ウィルコックス錯視族は,視知覚研究における格好の研究材料であるにもかかわらず,その錯視を生起させる知覚メカニズムには不明な点が依然多い。本申請はその錯視メカニズム解明のために下位の問題点を3つ挙げて研究を進めている。本年度(初年度)はそれらのうち,この錯視が「眼球運動に伴う網膜像の運動で生じるのか」という点を中心に研究した(先行研究ではこの錯視が運動を知覚させるメカニズムの説としていくつか提唱されており、眼球運動に伴う網膜像運動もそのうちの一つである)。この問題を調べるために、錯視図形の残像上に運動が知覚されるかを調べた。もし残像に運動が知覚されれば、必ずしも網膜像の運動は必要ないことになる(なぜなら残像は網膜上で固定しているためである)。研究の結果、残像にも錯視的運動が知覚されることが明らかになり、この錯視には必ずしも網膜像の運動は必要でないことが示された。つまり、この錯視は単に網膜像の運動が増幅されて起こっているのではないことが示された。さらに残像における錯視的運動の方向は、背景領域とのコントラストに依存することまでが明らかにされた。その他、現在継続中の研究(未発表)ではあるが、残像の錯視的運動における色の効果も徐々に明らかになりつつある。網膜上では全く運動がないにもかかわらず運動が知覚されるこの現象は、人間の生体内でどのように運動信号が発生するのかを調べる重要な手がかりになりうる。本年度(最終年度)は,フレーザー・ウィルコックス錯視のメカニズム解明を試みるため,(a)錯視運動知覚における視野偏心度の効果と,(b)眼球運動との相互作用を明らかにすることを目標に掲げた。フレーザー・ウィルコックス錯視は周辺視で強く起るため,従来の知見では周辺視に特異的なメカニズムが想定されることが多かった。中心視で同様の錯視的運動を知覚させる類似の錯視図形も報告されてはいたが,それはフレーザー・ウィルコックス錯視とは別の錯視図形と考えられていた。しかしながら本研究で,錯視図形の単一の要素を用いた実験を行った結果,中心視では周辺視と反対方向への錯視が起こっていたことが明らかにされた。これにより,中心視と周辺視で効果の強度に影響するメカニズムというよりも,効果を反転させるメカニズムの存在が指摘された。錯視運動と眼球運動の相互作用に関しては,錯視の抑制現象に着目して研究を進めた。フレーザー・ウィルコックス錯視を観察するとき,一般的には眼球運動の直後に強い運動が知覚されるが,錯視運動と平行方向に眼球運動を行った場合にはむしろ錯視量が減少することが知られている。本研究ではこの減衰の要因を帰納的に解明すべく多数の実験を行った。その結果,色では無く明るさの次元で起きていことが確認された。さらに,スムーズなグラデーションを含まず線で構成された「動いて見える錯視」でも同様の現象が観察された。しかしながら,サッカード中における図形の認識率は錯視方向とは無関係なことから,単純な図形入力の抑制でも無いことが示された。これらのことから,眼球運動の方向は,図の形状を認識する段階では無く,錯視図形から運動情報を抽出する段階で影響している可能性が指摘された。フレーザー・ウィルコックス錯視のメカニズム全容解明にはさらなる研究が必要であるが,本研究はそれへ向けての重要な知見を提出し,その目標を達成した。本年度に行う研究として計画調書に掲載した項目のうち1つに関しては、その研究成果が対外的には発表されていない。その理由は、類似の研究を他の研究者が先に発表し、新規性が減少したためである(次の展開へ向けて研究を続行中)。しかしながらその代わりに、他の研究内容では計画以上の進展が見られるため、差引して概ね順調であると判断した。知覚心理学今後は研究調書に記載したとおり、この錯視と視野(中心視・周辺視)との関係を明らかにしてゆく。それに加え初年度に引き続き残像における錯視的運動の特性(運動の強さや色の効果)を明らかにしてゆく。研究成果の対外的な発表に関しては、初年度は国内学会および研究会にとどまったが、今後は国際学会および国際誌で発表できる水準に引き上げる。次年度使用額が12万円程度発生したが、そのうちの10万円は前倒申請した分である。

前倒申請を行った理由は、当初の予定よりも早くに論文を投稿する可能性が発生し、その論文投稿・掲載費を確保するためであった。しかし当該年度内には投稿されなかったため、次年度使用額となった。残りの約2万円は、実験参加者への謝金に当てる分であった。しかし実験で効率よく良好な結果が得られ、実験参加者の数が少なく済んだために次年度使用分となった。これらの研究費は、当初の予定に沿い、論文投稿・掲載費、および実験参加者への人件費として使用する計画である。
理想的な抗肥満薬の開発に向けたショウガによる褐色脂肪細胞の活性化経路の解明

世界中の先進国では、肥満対策が急務とされている。その中で近年、脂肪の燃焼を担う褐色脂肪細胞(BA)が注目されている。BAは、アドレナリンβ3受容体(β3AR)刺激により活性化するため、β3AR作動薬が抗肥満薬となることが期待される。しかし、β3AR作動薬は心血管リスクを回避できない。つまり、理想的な抗肥満薬の開発には、古典的なβ3AR刺激による経路に代わる新たなBA活性化経路の解明が求められる。そのような背景のもと、申請者は、BA機能を亢進する様々な化合物のスクリーニングを行ってきた。その結果、ショウガ抽出物がBA機能を亢進し、その作用はβ3AR刺激を介していないことが考えられた。そこで本研究は、ショウガによるBA活性化の作用メカニズムを解明することを目的として、β3AR刺激を必要としない新たなBA活性化経路の発見を目的とした。これまで使用してきたショウガ抽出物が製造中止となったこともあり、本年度はショウガ科生薬である生姜、乾姜、良姜の抽出物を作製し、これまでのショウガ抽出物と同じ活性化能があるかを検討した。BA活性化能の評価は、初代培養BAにおけるUCP1発現量を指標として検討した。結果、ショウガ抽出物と同様にショウガ科生薬の抽出物にもUCP1発現増加作用が認められ、特に生姜と良姜には強い活性が認められた。HPLCにより生姜と良姜抽出物をそれぞれ分画して、活性成分の探索を行った結果、Gingerol類やShogaol類とは異なる活性成分が存在することが明らかとなった。また、UCP1レポーターアッセイ系の作製を試みた。CRISPR/Cas9システムを用いて、マウス脂肪前駆細胞株3T3-L1の内因性UCP1プロモーター制御下にluciferaseを導入したレポーター細胞株を作製した。市販のショウガ抽出物(現在製造中止)から独自にショウガ科生薬の抽出物を作製することにより、継続的に被験物質を得ることができるようになった。さらに、生姜に加え乾姜と良姜のBA活性を比較検討することで、活性成分の同定が行い易くなった。活性画分もいくつか得られているため、引き続き検討を行っていく。UCP1レポーターアッセイは、実験毎にレポーター遺伝子を導入する手間がないノックイン細胞株を得ることができた。しかし、現在のところβ3ARアゴニストに反応性を示さないなど今後改善すべき課題もあるため引き続き検討を行う。ショウガ科生薬由来の活性画分を用いて、引き続きBA活性成分の同定を行う。UCP1レポーターアッセイについては、3T3-L1細胞は分化誘導を行うことで多くの受容体や転写因子の発現変動が起こることが知られているため、分化誘導した後にレポーターアッセイを行うなどプロトコールの最適化を行う。さらに、3T3-L1細胞以外の宿主細胞によるアッセイ系の作製も視野に入れて正確に評価できる系の作製を行う。最終年度に向けて、UCP1発現増加メカニズムを探索するためにクロマチン免疫沈降法や細胞内シグナルの網羅的解析についての予備検討を行う予定である。

しかし、現在のところβ3ARアゴニストに反応性を示さないなど今後改善すべき課題もあるため引き続き検討を行う。ショウガ科生薬由来の活性画分を用いて、引き続きBA活性成分の同定を行う。UCP1レポーターアッセイについては、3T3-L1細胞は分化誘導を行うことで多くの受容体や転写因子の発現変動が起こることが知られているため、分化誘導した後にレポーターアッセイを行うなどプロトコールの最適化を行う。さらに、3T3-L1細胞以外の宿主細胞によるアッセイ系の作製も視野に入れて正確に評価できる系の作製を行う。最終年度に向けて、UCP1発現増加メカニズムを探索するためにクロマチン免疫沈降法や細胞内シグナルの網羅的解析についての予備検討を行う予定である。ほぼ計画通りの使用額であり、おおむね計画通りの使用ができた。次年度はレポーターアッセイの改良が必要であるため、その試薬代として繰り越した額を使用する予定である。
モジュラー型製品開発戦略の持続可能性と新たなプロジェクトリーダー

近年、すり合わせ型製品の代表格であった自動車産業でも、モジュール化の原理を製品開発・設計に取り入れようとする動きが盛んだ。例えば、ドイツVW、日産自動車のCMF(Common module family)、トヨタのTNGA(Toyota new global architecture)などが代表的なものである。このモジュール化の流れは、近年の電気自動車の動向と相まって一層加速されているが、モジュラー戦略が成功するのかどうかは製品開発をリードするプロジェクトリーダー(PL)の手腕に大きく依存する。本研究は日本企業のモジュラー戦略を持続的な成功に導くための、PLの特性や役割を明らかにする。
ナショナリズムにおける政治思想的側面に関する考察

今年度前半は、昨年の研究成果を報告するための準備を進め、政治思想学会(第十一回、二〇〇四年五月三十日、東北大学)において、「土地への帰属・記憶への帰属--Hannah Arendtのネイション論と現代ナショナリズム研究におけるネイション論の比較考察から--」の論題で報告を行った。前世紀転換期におけるネイションの変質について考察した政治理論家ハンナ・アレントのネイション論を参考にしながら、歴史社会学的な説明から規範的な議論へと関心が移行する現代ナショナリズム研究におけるネイション論が現在抱えている課題を提示し、それに応答する際の思考の道筋を示した。後半ではまず、比較ナショナリズム研究会(二〇〇四年十月十七日、同志社大学)において、「ナショナリズムの再定義」と題する報告を行った。近年盛んに議論されるようになった「リベラル・ナショナリズム論」と呼ばれる規範的なナショナリズム論の問題点を指摘し、それとは異なる、ネイション、および、ナショナリズムの捉え方を提示した。また、その成果を学術論文「現代ナショナリズム論の課題--ナショナリズムの再定義に向けて--」にまとめ、『社会システム研究』第8号に投稿した。研究会での議論を踏まえたうえで、現代における社会構想という観点を盛り込みながら社会哲学とナショナリズムとの関わりについて考察した論文である。その後現在に至るまで、これまでの研究成果を踏まえながら、「ネイションとの再会」と題する学術論文の執筆に従事している。前世紀転換期におけるネイションの変質を契機に提示されたと思われる社会構想における現代的条件を提示し、そうした条件に様々な社会理論(たとえば、リベラリズムやリパブリカニズムなど)がどのように応答し各々どのような問題点を抱えているかを明らかにしたうえで、ナショナリズムを規範的に議論する必要性を説く論文である。今年度前半は、現代におけるナショナリズム現象の事例の一つである、国籍/市民権の各国比較研究に従事した。近年、外国人参政権付与問題やヨーロッパ市民権の賛否をめぐる問題など、国民概念の再検討が国家的課題として浮上している。こうした問題提起を受けて、日本の現状を中心に、アメリカ及びヨーロッパ(主に、イギリス、フランス、ドイツ)の国籍法を比較考察する学術論文「問われる『国民』」を執筆。本論文は、一昨年度執筆した学術論文の改訂版である。論文集として出版予定であったが、その後の世界情勢の変化などを受けて、各論文の改訂が依頼され、全面的に改訂(二年間のこの分野における研究成果を踏まえ、現状を分析)を施した。後半従事したのは次の二つである。(1)関西公共政策研究会(平成十四年十一月二日)での発表(「五五年後の教育基本法-『公』の再構築と愛国心の尊重を考える-)。(2)学術論文「Hannah Arendtにおけるナショナリズム論の両義性」執筆。(1)については、平成十四年十月に発表された中央教育審議会の教育基本法改正に関する中間報告案を受けて、公共政策という実践的問題を扱う研究会の場を借りての発表である。教育基本法改正論議で近年話題になっている公共性や愛国心に関する議論は、ナショナリズムについて考える上で、有効なケーススタディとなりうるものである。公共牲や愛国心の涵養と、それの法制化をめぐる問題に関する研究成果を発表した。(2)については、ナショナリズム研究の分野では言及されることが比較的少ない、Hannah Arendtにおけるナショナリズム論を扱う学術論文である。彼女のナショナリズム論と従来のナショナリズム研究との比較を行い、「帰属」をテーマに彼女の政治理論を考察した。尚、本論文は三月末に投稿。今年度前半は、次の二つの論文を執筆し投稿した。(1)論文「ハンナ・アレントにおけるナショナリズム論の両義性」『人間・環境学』第12巻、(2)論文「土地・記憶・ネイション--Hannah ArendtとAnthony D.Smithによるネイション論の比較考察から--」『相関社会科学』第13号。(1)は、二十世紀の政治理論家ハンナ・アレントによって書かれた著作『全体主義の起原』と、それと同時期に発表されたユダヤ人国家に関する諸時事論文から窺い知れる、彼女のナショナリズム観、及びネイション観について検討した論文である。ナショナリズム研究で提示される「二つのナショナリズム」(civic nationalismとethnic nationalism)との比較を通して、彼女に見られる独自のナショナリズム観、ネイション観を抉出した。(2)は,まずハンナ・アレントが提起したと思われる全体主義以後のネイションに関する課題を明らかにし、次にそうした彼女の問題意識を経由することによってネイションを規範的に論じた現代的ネイション論を批判的に検討する論文である。考察を通して、今後のネイション(論)の課題を示した。後半ではまず、上の論文(2)の内容を発展させ、政治思想読書会(第百四十七回二〇〇三年九月二十七日)で報告を行った。論文(2)で十分に検討することができなかった現代の規範的ネイション論についてさらなる考察を進め、national identity、national belongingについて考えていく際の論点を提示した。その後現在に至るまで、次の三つに従事している。(1)五月に開催される第十一回政治思想学会での報告の準備、(2)四月にロンドンで開催されるASEN(the association for the study of ethnicity and nationalism)14^<th> annual conference参加のための準備(主に、個人的に約束した研究者との研究打ち合わせのための準備)、(3)ナショナリズムとそれに近接する他の諸イズムとを比較考察する論文の準備。

今年度前半は、昨年の研究成果を報告するための準備を進め、政治思想学会(第十一回、二〇〇四年五月三十日、東北大学)において、「土地への帰属・記憶への帰属--Hannah Arendtのネイション論と現代ナショナリズム研究におけるネイション論の比較考察から--」の論題で報告を行った。前世紀転換期におけるネイションの変質について考察した政治理論家ハンナ・アレントのネイション論を参考にしながら、歴史社会学的な説明から規範的な議論へと関心が移行する現代ナショナリズム研究におけるネイション論が現在抱えている課題を提示し、それに応答する際の思考の道筋を示した。後半ではまず、比較ナショナリズム研究会(二〇〇四年十月十七日、同志社大学)において、「ナショナリズムの再定義」と題する報告を行った。近年盛んに議論されるようになった「リベラル・ナショナリズム論」と呼ばれる規範的なナショナリズム論の問題点を指摘し、それとは異なる、ネイション、および、ナショナリズムの捉え方を提示した。また、その成果を学術論文「現代ナショナリズム論の課題--ナショナリズムの再定義に向けて--」にまとめ、『社会システム研究』第8号に投稿した。研究会での議論を踏まえたうえで、現代における社会構想という観点を盛り込みながら社会哲学とナショナリズムとの関わりについて考察した論文である。その後現在に至るまで、これまでの研究成果を踏まえながら、「ネイションとの再会」と題する学術論文の執筆に従事している。前世紀転換期におけるネイションの変質を契機に提示されたと思われる社会構想における現代的条件を提示し、そうした条件に様々な社会理論(たとえば、リベラリズムやリパブリカニズムなど)がどのように応答し各々どのような問題点を抱えているかを明らかにしたうえで、ナショナリズムを規範的に議論する必要性を説く論文である。
心臓突然死例の心刺激伝導系異常や薬剤の関与について

ほとんどの薬剤の副作用欄には不整脈が記載されており、抗精神病薬などでは突然死例が報告されているものもあり、死因として副作用による致死的不整脈が疑われているものの、その原因は全く解明されていない。そのような突然死例が法医解剖された場合、死因となり得る明らかな病変が認められず、また、薬物濃度も致死的濃度に達していないような場合、死因として副作用としての致死的不整脈が強く推測されるものの、確固たる確診は得られず、その判断に苦慮することが多い。当教室では心臓突然死の法医病理学的研究の一環として心刺激伝導系異常の関与について分析しており、冠動脈主幹部には著変は認められないものの、心刺激伝導系灌流血管にのみ極めて限局性に認められる極めて高度の動脈硬化性病変や非炎症性、非動脈硬化性病変である線維筋形成異常に基づいた心刺激伝導系障害により突然死したと考えられる症例が経験されている。薬剤副作用として報告されている不整脈や突然死例の中にはこうした個体の身体的素因としての心刺激伝導系異常に起因しているものも含まれていると考えられ、法医解剖実務上、薬剤服用中の突然死例を扱う際には薬物の定性定量分析はもとより、心刺激伝導系異常をも十分に把握し、考慮する必要性もあろうと思われる。今回、長期多剤併用することの多い抗精神病薬服用中の法医解剖例を対象に前記の如き分析をしたところ、自殺企図によるものを除いて、薬剤血中濃度はほぼ治療有効濃度あるいはそれ以下のレベルにあり、剖検例にいわゆる若年者がなかったこともあり、身体的素因としての動脈硬化や心肥大等の経年変化も程度の差こそあれ認められ、薬剤副作用により純粋に突然死と考えられる症例は経験されなかった。現在、薬物体内濃度や局在性、服用量や期間、服用薬剤の組み合わせと身体的素因としての病変の種類や程度などを比較検討し、死因への関与の有無についての解析を進めている。
IIーVI族歪超格子の励起子光物性と光デバイスへの応用

ワイドギャップIIーVI族半導体超格子CdZnS/ZnSはフレ-リッヒ係数が大きいので、励起子とLOフォノンとの相互作用係数(Г_<LO>)が大きく、室温励起子の発光を得ようとすると、励起子の結合エネルギ-がГ_<LO>より大きくなければいけない。実際、Cd_xZn_<1-x>S(x=0.3)では、励起子の結合エネルギ-がCd_xZn_<1-x>Se(x=0.2)のそれの約4倍ある。励起子の生成と消滅過程を知るために、2KにおけるCdZnS/ZnSSLS(77Aの井戸幅)の1S励起子ピ-ク(3.26eV)の励起スペクトルを測定した。ルミネッセンスの検出エネルギ-は、それぞれ、3.36eV,3.35eV,3.34eV,3.29eVとした。励起スペクトルに振動構造が観測され、その間隔は約42meVである。少なくとも、6次の振動ピ-クまで観測された。また、それぞれのピ-クの高エネルギ-側に、約7meV離れた振動構造も見られる。しかしながら、この振動は77Kになると消える。このような振動構造は、22と41Aの井戸幅を持つものでも見出された。これらの振動構造は、LOフォノンによる励起子の緩和過程に対応していると思われる。CdZnSバルクのLOフォノンのエネルギ-は約43meVあり、m_e^*/m_h^*<0.1を考慮すると、E=nhω_<LO>(n:1,2,3・・・)の関係から、E=43meVとなり、実験から得られたものと良く合っている。検出エネルギ-が減ると、LOフォノンによる構造は見られなくなり、3.29eVの励起エネルギ-では弱い1LOフォノンの放出のみであり、後は、自由坦体の吸収に対応した幅広い発光帯になっている。すなわち、自由励起子が生成されてから、LOフォノンを放出して緩和し、エネルギ-の低い状態のところに局在化してくるものと考えられる。
フェムト秒レーザー加工によるシリコンカーバイドへの単一光子源の作製

昨年度作製したフェムト秒レーザー光を入するために走査型電子顕微鏡に取り付けた光学窓からフェムト秒レーザー光を導入し、フェムト秒レーザー照射をシリコン単結晶基板に対して行った。走査型電子顕微鏡内でフェムト秒レーザー加工を行うためには試料を水平のままではフェムト秒レーザー光の入射角度が浅いため最大の光強度で照射を行っても加工痕が形成されないことが分かった。そこで、試料角度をフェムト秒レーザー光側に30°傾け、照射を行ったところ、加工痕が形成された。さらに、走査型電子顕微鏡の視野の中心部にフェムト秒レーザー照射部か来ることが、その場観察の上では必要であったため、レンズやミラーを微調できるものに交換し、調整を行った。その結果、フェムト秒レーザーによる加工痕が走査型電子顕微鏡の視野の中心部で観察することができた。原理的にはこの手法で数千倍の拡大率まで観測できるようになったが、加工痕が大きかったため、実際には200倍の倍率で観察を行った。フェムト秒レーザー照射は再生増幅器の発振モードを変化させることで、単一パルスの照射から可能であり、単一パルスでの加工実験を行ったところ10パルス程度では穴が開かず、1000発程度の照射で穴が開く現象を観測することができた。この結果はパルスの蓄積効果により加工痕がある閾値のパルス数で加工されたものと考えられるが、1000パルスの照射では1kHzの繰り返し周波数で行ったため、今後のより詳細な検討が必要とされる。さらに、75パルスごとのレーザー照射を行うことで、加工痕が拡がっていく様子を連続的に観測することに成功した。この結果によるとテラス状のアブレーション痕がパルス数の増加とともに連続的に動いていることが確認され、フェムト秒レーザー加工に関する新しい知見を得ることができた。今後、この結果についての解析を進めていく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。次世代のワイドバンドギャップ半導体であるシリコンカーバイド(SiC)に電子線照射を行うことで点欠陥が生成されることが報告されている。この点欠陥からの光は明滅現象を示し、アンチバンチング測定によって単一光子であることが確認されている。このことは、SiCへの適切な欠陥の導入が単一光子源の作製に繋がることを示している。そこで、本研究では電子線照射の代わりにフェムト秒レーザー光照射を行うことで単一光子源を作製することを目的とし、研究を進めている。この研究目的を達成する為には多数の課題の解決が必要であるが、その第一歩としてフェムト秒レーザー照射によってどの程度の小さいサイズの加工痕ができるかを議論することが必須である。しかし、フェムト秒レーザー加工で作製される微小な加工痕は200nmを下回ると予想され、そのような加工痕を光学顕微鏡でその場観察することは不可能である。このような微細な加工痕を観察するには光学顕微鏡よりも、空間分解能がより高い走査型電子顕微鏡観察が適している。特に、点欠陥のような微細欠陥の評価にはフェムト秒レーザー光照射後の表面を走査型電子顕微鏡でその場観察できるような実験系が適している。しかし、走査型電子顕微鏡は大掛かりで、その内部でフェムト秒レーザー光照射を行うことはこれまで実質的に不可能であった。そこで、申請者らが保有する小型卓上走査型電子顕微鏡(テクネクス工房、Tiny-SEM 1710型)を用い、この試料観察チャンバーのポートを石英窓に交換することで、フェムト秒レーザー光を石英窓から走査型電子顕微鏡の試料観察チャンバー内部に導入した。また、走査型電子顕微鏡外部からレンズでレーザー光を集光することにより、試料表面にフェムト秒レーザー光を集光・照射した。今年度、小型の卓上走査型電子顕微鏡を改造し、フェムト秒レーザー光入射のための光学窓を作製し、走査型電子顕微鏡に取り付け、走査型電子顕微鏡の真空引きや電子顕微鏡観察がフェムト秒レーザー照射の光学系と両立した状態で可能であることを確認した。その後、光学定盤上に走査型電子顕微鏡を設置・固定し、光学系の構築を可能な状態にした。その上で、フェムト秒レーザー光を走査型電子顕微鏡内部に導入しようとしたところ、走査型電子顕微鏡の視野とフェムト秒レーザー光の光軸を一致させることが容易ではないことが分かった。これは、フェムト秒レーザー光の光軸のみならずフェムト秒レーザー光の集光光学系の焦点も走査型電子顕微鏡の試料ステージに合わせる必要があることが分かったためである。その結果、現時点で研究の進捗は若干遅れている。現在、この問題に対する複数の解決方法を試行・検討しており、近日中に解決できるものと考えている。

その結果、フェムト秒レーザーによる加工痕が走査型電子顕微鏡の視野の中心部で観察することができた。原理的にはこの手法で数千倍の拡大率まで観測できるようになったが、加工痕が大きかったため、実際には200倍の倍率で観察を行った。フェムト秒レーザー照射は再生増幅器の発振モードを変化させることで、単一パルスの照射から可能であり、単一パルスでの加工実験を行ったところ10パルス程度では穴が開かず、1000発程度の照射で穴が開く現象を観測することができた。この結果はパルスの蓄積効果により加工痕がある閾値のパルス数で加工されたものと考えられるが、1000パルスの照射では1kHzの繰り返し周波数で行ったため、今後のより詳細な検討が必要とされる。さらに、75パルスごとのレーザー照射を行うことで、加工痕が拡がっていく様子を連続的に観測することに成功した。この結果によるとテラス状のアブレーション痕がパルス数の増加とともに連続的に動いていることが確認され、フェムト秒レーザー加工に関する新しい知見を得ることができた。今後、この結果についての解析を進めていく。フェムト秒レーザー光の入射と走査型電子顕微鏡の視野を一致させることに時間がかかっているため、この調整の方法を根本的に見直し、走査型電子顕微鏡内にカメラを設置するなどの方法を用いて容易に調整ができるようにすることを検討していく。一方で、フェムト秒レーザー光の集光を緩くし、スポット径を大きくすることで、光軸調整を簡単にする方法についても検討を進めていく。それらの調整が完了し次第、シリコンからシリコンカーバイドへと対象物質を展開していくとともに、先行研究で報告されている、表面粗さに依存したフェムト秒レーザー加工過程のメカニズムの解明などについても取り組んでいく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。