hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アジア・太平洋地域における家族司法政策と民営化の影響に関する比較研究

これらにより、2017年度の研究の方向性を確認できたとともに、今度の研究成果の発表に向けての研究基盤を一層整えることができた。最終年度は、研究代表者および研究分担者が共同で、前年度までに実施した台湾、シンガポール、ニュージーランドにおける聞き取り調査の結果を分析するとともに、これらの国々(地域)の政策と日本の政策との間にみられる共通点や差異を見いだすための比較検討を行った。それらの作業から得られた見識と課題を研究成果として、国内外の所属学会(司法福祉学会、ジェンダー法学会、比較法学会、日本受精着床学会、亜細亜女性法学会、International Society of Family Law)の年次大会や研究会(関西医事法研究会、修復的司法セミナー等)で報告した。また、2018年1月27日に、研究成果を社会に広く還元するために、研究代表者と研究分担者が共同で一般公開の研究会「家事司法政策の国際比較ー子の福祉の観点から」を北海道大学(札幌市)で開催した。北海道在住の研究者や弁護士、DVシェルター関係者のみならず、他地域在住の研究者が本研究会に出席した。本研究会の開催にあたり、関連する各種のメーリングリストを通して開催情報を流したからである。なお、札幌市で開催した理由は、日本で最も民間シェルターのネットワーク化と連携が進んでいる地域が北海道であることに鑑み、とりわけ北海道のDV被害者支援関係者や実務家である弁護士に本研究の成果を伝えたいと考えたからである。研究成果は、上述の所属学会や研究会での報告のほか、所属学会の学会誌や専門誌等に投稿し、掲載された。また共編著の書籍にも本研究の成果に関連する内容を含む論稿等が掲載された。本研究ではニュージーランドの施策を調査対象の一つとしてきた。同国では現在、DV法の改正作業が進められており、その作業は本研究の内容に大いにかかわることから、最終年度ではあるが、2018年2月に同国でDV問題に取り組む民間団体や研究者等を対象とする聞き取り調査を実施した。本研究を通じ、日本との比較対象としたニュージーランド、シンガポール、台湾においては、家族司法政策が民間に責務の一端を担わせる方向に動いていることが明らかとなった。民営化でコスト削減を図りながらも、家族紛争解決関連の支援活動を実施してきた民間団体に依拠することで、子の取決めを中心とする家族紛争問題に瀕している市民が、各種の支援にアクセスしやすい体制がとられてきた。一方、当該研究を通して、民営化が必ずしも当事者支援に結びつかないことも明らかとなった。今後の家族司法政策においては、民間団体の活動に依拠しすぎず、十分な予算を確保した上で適正な形での公的機関の関与が求められているといえよう。2016年度は、シンガポールおよびニュージーランドの家族司法政策と民営化の影響につて調査をする。とりわけ、1政府および民間団体による家事紛争の当事者支援のための法制度と現状、2同制度への民間団体のかかわり、およびそのメリットとデメリット、3家事紛争の当事者支援における哲学について調査をする。
常温で作動する半導体放射線検出器を利用した現場用X線応力測定機の開発

本研究は,最近性能が著しく向上しつつある半導体放射線検出器に着目し本素子を用いることによって,小型,高速の現場用のX線応力測定装置を開発・試作することを目的とする.研究は2ヶ年計画で,初年度に当たる昭和61年度は各種の放射線検出器の基本特性の評価研究を実施した.昭和62,63年度には,前年の結果に基づいて以下の研究並びに装置の試作を行った.1.多重線スペクトルの波形分離プログラムの作成.半導体検出器からのエネルギースペクトルから,単一元素もしくは,単一回折面のピークを分離して,単一波形の正確なピーク移動量及びピーク強度を決定するため,多重線スペクトルの波形分離プログラムを作成した.プログラムの性能を評価するため,計算機で作成した擬似多重線スペクトルの分離を系統的に実施した結果,演算時間の高速化の必要はあるが,精度上充分な性能を有することを確認した.2.現場用高速X線応力測定装置の試作.半導体検出器及び位置敏感検出器の2種類の放射線検出器の利用可能な現場用高速X線応力測定装置を設計,試作した.本装置はX線の入射角度の制御にX-Y2軸テーブルを利用したリサージュ機能を採用した点に特色が有る.ゴニオヘツド部の重量は約16Kgとなり,当初の目標値をほぼ達成した.本研究は,最近性能が著しく向上しつつある半導体放射線検出器に着目し本素子を用いることによって,小型,高速の現場用のX線応力測定装置を開発・試作することを目的とする.研究は2ヶ年計画で,初年度に当たる昭和61年度は各種の放射線検出器の基本特性の評価研究を実施した.昭和62,63年度には,前年の結果に基づいて以下の研究並びに装置の試作を行った.1.多重線スペクトルの波形分離プログラムの作成.半導体検出器からのエネルギースペクトルから,単一元素もしくは,単一回折面のピークを分離して,単一波形の正確なピーク移動量及びピーク強度を決定するため,多重線スペクトルの波形分離プログラムを作成した.プログラムの性能を評価するため,計算機で作成した擬似多重線スペクトルの分離を系統的に実施した結果,演算時間の高速化の必要はあるが,精度上充分な性能を有することを確認した.2.現場用高速X線応力測定装置の試作.半導体検出器及び位置敏感検出器の2種類の放射線検出器の利用可能な現場用高速X線応力測定装置を設計,試作した.本装置はX線の入射角度の制御にX-Y2軸テーブルを利用したリサージュ機能を採用した点に特色が有る.ゴニオヘツド部の重量は約16Kgとなり,当初の目標値をほぼ達成した.本研究は、最近性能が著しく向上しつつある半導体放射線検出器に着目し、本素子を用いることによって、小型,高速の現場用のX線応力測定装置を開発・試作することを目的とする。研究は2ケ年計画で、初年度に当る昭和61年度は各種の放射線検出器の基本特性の評価研究を実施し、62年度の装置試作のための基礎的なデータの収集を行うとの方針で、研究を行った。研究の具体的経過並びに実績の概要を以下に要約する。1.放射線検出器の性能評価システムの組立て。各種検出器の特性を効率的に計測・比較するため、前置増幅器、マルチチャンネル波高分析器のシステムを整えた。更にデータの処理を目的としたインターフェイスプログラムを作成し、マイクロコンピュータによるデータ処理の自動化を行った。2.常温作動型半導体検出器の性能試験。PN接合型及びアモルファス・シリコン型の2種類の常温作動形半導体検出器の性能試験を行った。評価項目は【i】)Bias電圧特性【ii】)温度特性【iii】)エネルギー分解能の3項目で、X線回折分光器に温度条件を変更しうる治具上に素子を置いてCu-KαFe(110)面の回折線の検出感度を比較した結果、アモルファスシリコン型検出器が実用性の点で優れる事を明らかにした。3.位置分解型検出器の試作アモルファスシリコン型検出器を位置分解検出器として利用する為の基礎実験を行い、従来の比例計数管と同一の光学系で比較試験を実施した結果、計数効率は比例計数管の1/10程度であるが実用に耐える事を実証した。今後受光面積を拡大して実験を行う予定である。
地域住民の各種肝疾患の有病状況と重症度の修飾要因に関する分子疫学研究

肝疾患の重症化予防に資するエビデンスを得るために12078人の地域住民コーホートの資料および試料を分析した。その結果、(1)地域住民のウイルス性、非アルコール性、アルコール性肝障害の有病率は4. 0%、15. 5%、7. 8%で、ウイルス肝炎群は年齢、AST、ALTが高いこと、アルコール性肝障害の割合は男性で高く、アルコール摂取量、GGT、喫煙率が高いこと、非アルコール性肝障害の割合は女性で有意に高く、腹囲、体重、体脂肪率、BMI、総コレステロール、高感度CRPが有意に高いこと、(2)多量飲酒者、HCVキャリア、血清フェリチン高値の群でコーヒー飲用が肝機能障害に抑制的に働くことを見出した。また、(3)非ウイルス性の肝疾患では肥満の程度とは独立してアディポネクチン濃度が肝機能と負の関連を示すこと、(4)女性において酸化ストレスマーカーとAST、ALT、GGTと有意な正の関連があることを見出した。遺伝子多型と肝障害との関連については現在までに有意な関連を得られなかった。本研究は、平成17年から19年にベースライン調査の終了した佐賀市民約12,000人のコーホート(J-MICC Study佐賀地区)の資料および試料を用いて各種肝疾患(ウイルス性肝炎、アルコール性、非アルコール性脂肪肝炎)の有病状況、および重症度に関連する生活習慣などを明らかにし、肝障害の進展予防に資することを目的とした横断研究である。今回の申請期間の計画は以下のとおりである。(1)データベースの構築:調査票データの整理・入力、身体活動量データ、既に測定された血液検査データの整理を行い、解析用データベースを構築する。(2)保存血清の測定:HBs抗原陽性者はHbe抗原・HBe抗体、ウイルス量を、抗HCV抗体陽性者はウイルス量やセロタイプについて測定を検討し、HCV感染高率地域での肝炎ウイルスキャリアの実態を明らかにする。また、肥満や炎症の関連を検討するために、サイトカインやアディポネクチンを測定する。(3)保存しているバフィーコートからDNAを抽出し遺伝子多型を測定する。多型に関する文献的検討や予備解析を同時進行で行う。(4)以上のデータを用いて統計解析を実施し目的の検討を行う。既に完了した佐賀市民約12,000人のコーホート(J-MICC Study佐賀地区)のベースライン調査の資料および試料を用いて各種肝疾患の有病率および関連する生活習慣などを明らかにし、肝障害の予防に資することを目的とし横断研究を実施した。ウイルス肝炎群(HBsAg(+), HCVCO≧30)、非アルコール性肝障害群(AST, ALT上昇(AST>40, ALT>40, GGT>30(女),>70(男)),アルコール飲まない、または日本酒1合/日未満)、アルコール性肝障害群(AST, ALT上昇アルコール日本酒1合/日以上)の有病割合は4.0%、15.5%、7.8%であった。男女別に検討すると、ウイルス肝炎の有病率は同程度であるが、男性ではアルコール性肝障害の割合が15.9%と女性の1.8%より有意に高く、非アルコール性肝障害の割合は女性で19.4%と男性の10.1%に比べて有意に高かった。各種肝疾患群と正常群を比較したところ、ウイルス肝炎群は年齢、AST、ALTが有意に高く、非アルコール性肝疾患群ではウエスト周囲計、体重、体脂肪率、BMI,総コレステロール、高感度CRP(男性のみ)が有意に高く、アルコール性肝疾患はアルコール摂取量、GGT、喫煙率、高感度CRP(女性のみ)が有意に高いという特徴がみられ、これらは過去の報告を支持するものであった。保存血清961検体について、ELISA kitを用いて総アディポネクチンの濃度を測定したところ、平均はそれぞれ男性7.7(μg/ml)、女性11.9(μg/ml)と女性で有意に高く、各種肝疾患群間でも差が認められ、アルコール性、非アルコール性肝疾患群で低いことが明らかになった。今後、他のサイトカインの測定を進めるとともに、アディポネクチンの分画や他のサイトカインに着目した検討や、各種肝疾患ごとの肝障害の重症度との関連についても検討が必要と考えられた。佐賀市民約12,000人のコーホート(J-MICC Study佐賀地区)のベースライン調査のデータを用いて各種肝疾患の有病率や重症度に関連する要因を明らかにするために横断研究を実施した。

コーヒー飲用の肝障害に対する予防効果、および交互作用を検討するために自記式食事摂取頻度調査票をもとにコーヒーの摂取頻度を5段階(飲まない、1杯/日未満、1-杯/日、3-4杯/日、5杯/日以)に分けてAST (IU/L)、ALT (IU/L)、GGT (IU/L)の幾何平均値を求めた。コーヒー飲用が増えるごとに、肝機能指標の補正幾何平均値は有意に低下し、コーヒー飲用とAST、ALT、GGTとの間に負の関連が認められた。これらの関連は、いずれも男性でより強く、また男女ともに肝炎ウイルス感染やその他の交絡因子の影響を補正しても認められた。男性ではコーヒーと飲酒に交互作用が認められ、コーヒーの肝障害を抑制する作用は特に多量飲酒者において顕著に認められた。男女ともにコーヒーとHCV感染に交互作用が認められ、コーヒーの肝障害を抑制する作用は特にHCVとキャリア群で顕著に認められた。また、男性と閉経女性では血清中のフェリチン値の高い群でコーヒー飲用による肝障害抑制効果が最も顕著であった。保存血清961検体について、ELISA kitを用いて総アディポネクチン、および高分子アディポネクチンの濃度を測定し、各種肝疾患ごとの肝障害の程度との関連を検討した。アディポネクチンは非アルコール性肝障害のALTの値との負の関連が最も強く、腹囲、BMI,体脂肪率の影響を補正しても同様であった。以上より、コーヒーが飲酒、肝炎ウイルスの感染、鉄の蓄積などによる肝の炎症を抑制する可能性、および、非ウイルス性肝障害の重症度に肥満の程度と独立してアディポネクチン濃度が関与する可能性が示唆された。佐賀市民約12,000人のコーホート(J-MICC Study佐賀地区)のベースライン調査のデータを用いて各種肝疾患の有病率や重症度に関連する要因を明らかにするために横断研究を実施した。昨年度ELISA kitを用いて測定した総アディポネクチン、および高分子アディポネクチン、IL-6、TNF-αの値を整備し、データを増やした状態の2,176検体分で、肝機能との関連の検討を行った。ウイルス肝炎群(HBsAg(+),HCVCO≧30)、非アルコール性肝障害群(AST,ALT上昇(AST>40,ALT>40,GGT>30(女),>70(男)),アルコール飲まない、または日本酒1合/日未満)、アルコール性肝障害群(AST,ALT上昇アルコール日本酒1合/日以上)に分類し、肝障害の程度とアディポサイトカイン濃度との関連を検討した。非アルコール性肝障害およびアルコール性肝障害の重症度とアディポネクチンは負の関連が、IL-6、TNFαは正の関連が認められた。また、これらの関連は腹囲、BMI,体脂肪率の影響を補正しても同様であった。非ウイルス性肝障害の重症度には肥満の程度と独立してアディポネクチン濃度が関与する可能性があることから、肥満と遺伝的素因の交互作用の存在が示唆された。そこでインスリン抵抗性による肝障害の進展について着目し、遺伝的素因を含めた検討をするために、PPARG遺伝子のPro12Ala多型について文献的検討と基礎的解析を進めた。非アルコール性脂肪肝(NAFLD)や非アルコール性脂肪肝炎(NASH)などの非ウイルス性肝障害はインスリン抵抗性に伴ってみられる疾患であり、肥満者の加に伴って増加が報告されているが、一般住民においてその重症度と関連する遺伝的要因に関する詳細は明らかでない。そこで本年度は、インスリン抵抗性による肝障害の進展について遺伝的素因を含めた検討をするために糖、脂質代謝や肥満との関連が報告されているPPARG
レニン系遺伝子工学高血圧モデルにおけるアンジオテンシン受容体機能の研究

アンジオテンシンIIはその受容体を刺激し動脈硬化を進行させる。レニン-アンジオテンシン系のトランスジェニックマウス用いてアンジオテンシン受容体の発現調節を研究する基礎実験として、転写性発現調節機構について検討した。まず、アンジオテンシンAT1a受容体遺伝子の機能的5'-転写調節領域をルシフェラーゼcDNAに連結してその転写活性への影響について検討した。使用するトランスジェニックスマウスにおいては動脈硬化病変が観察されるため、動脈硬化に関係する因子としてのサイトカインのAT1受容体遺伝子への影響を検討した。その結果、培養血管平滑筋細胞において発現ベクターを一過性に発現して検討すると、AT1受容体遺伝子転写活性はグルココルチコイドで発現が亢進し、これは従来の報告と一致していた。また、サイトカインの影響を検討したが、インターフェロンγによってAT1a受容体は転写性に抑制的に機能しうることが示唆された。すなわち、インターフェロンγは濃度依存性にAT1a遺伝子の転写発現を抑制した。さらに他のサイトカインのインターロイキンやTNF-αについては発現が増加する傾向にあった。以上から、インターフェロンγはアンジオテンシンAT1a受容体の発現を低下させ動脈硬化の進行を抑制させる可能性が考えられた。意義としては、動脈硬化病変部位の不安低化にリンパ球由来のインターフェロンγが関係しているとの報告にAT1a受容体を介する機構も関与しうる可能性が示唆された。トランシジェニックマウスを用いたアンジオテンシン受容体の研究にはサイトカインの関与も考慮すべきこと示唆された。
ロ-タリ耕うんにおける土壌反転性の向上に関する研究

下記13と5の試験は,関東ロ-ム畑土壌(土性:CL,LiC)で行った。1.ロ-タリ耕うんにより,耕土は後方へ2550cmほど移動することが確認された。また,前方へも一部の耕土が飛散しているケ-スがある。試験結果をみると,ダウンカットロ-タリは耕土の反転性がアップカットロ-タリより劣ると推定される。なお,ダウンカット方式では耕うんピッチの増加に伴い耕土の反転性が低下する傾向を明確に示したが,アップカット方式では前記の傾向が認められなかった。2.歩行型耕うん機(なた爪)の試験結果によると,指標硬度7mm以下の土壌では,耕土の反伝性が低下する傾向が認められた。しかし,それ以上の土壌硬度では,耕土の反転性に影響がないものと考察される。3.耕うんピッチ42.4mmの場合,現行なた爪の方が緩曲広幅爪より,耕土の反転性が良いという結果になった。しかし,耕うんピッチ63.1mmの場合,両耕うん爪間に耕土の反転性の明確な差異は生じなかった。4.山砂(土性:S,LS)による試験結果と関東ロ-ム試験結果を比べると,山砂の方が耕土の反転性において僅かに優れているように見えるが,試験条件が異なる点もあるので優劣については断定できない。5.簡易な試験法として,高濃度のKC1溶液散布法を試みた。散布量の変動係数は散布幅方向が進行方向より大きな値を示した。その分散分析結果でも,散布幅方向は1%水準で有意差が認められた。散布量の変動を絶対値で計算すると2.74.1%の範囲であった。試験区にKC1溶液を散布した結果,その浸透土壌のEC値は,散布幅方向で約5.5%の変動が認められた。しかし,この程度の変動は実用上さしつかえないものと推察される。なお,上層(05cm)土壌のEC値では,散布幅・進行方向とも有意差が5%水準で認められない。諸結果、より,高濃度KC1溶液散布による土壌の反転性判別法は,実現の可能性があるものと推察される。1.耕うんピッチと土壌の反転性との関係耕うんピッチが大きい区ほど,耕うん後の各測定地点の電気伝導度(EC値)は,大きなバラツキを示した。したがって,耕うんピッチが増大すると,ロ-タリ耕うんにおける土壌の移動状態が,不安定になるものと推察された。また、ダウンカットロ-タリの場合、耕うんピッチの増加に伴ない,土壌の反転性が低下することが明らかになった。しかし,アップカットロ-タリの場合,耕うんピッチと土壌の反転性との間に一定の傾向は認められなかった。2.ロ-タリの回転方向と土壌の反転性との関係耕うん前の上層から耕うん後下層への移動割合(耕うんピッチ17,33mm)は,アップカット方式がダウンカット方式より1012%ほど高い値を示した。これは,耕うん前の上層で大きい土塊が生じ易く,また大きい土塊はアップカットロ-タリのレ-キにあたり,レ-キ間を通過する小土塊より先に落下するためと考えられる。

耕うん前の上層で,中下層より大きい土塊が生じるということは実証されていないので,この点を解明することが今後の課題である。3.KCl溶液散布ーEC値測定による土壌の反転性調査法本年度はKCl溶液の散布手段として,トラクタ用のブ-ムスプレ-ヤを用い,散布量の均一性について調べた。散布幅方向とトラクタ進行方向の散布量を分散分析した結果,散布幅方向の散布量は1%水準で有意差が認められた。圃場でKCl溶液を試験区に3,6,12回散布し,上層5cmの土壌のEC値を測定した結果,散布幅方向のEC値間には有意差がなかった。これは,KCl溶液が土壌中へ浸透する際に溶液の横方向への広がりにより,散布幅方向の散布量の変動を打消したためと思われる。この測定法の実用性については,次年度も試験し検討する予定である。下記3を除き他の試験は,関東ロ-ム畑土壌(土性:CL,LiC)で行った。主な結果は以下の通りである。1.歩行型耕うん機(耕幅60cm,なた爪)の試験結果によると,指標硬度7mm以下の土壌では,耕土の反転性が低下する傾向が認められた。しかし,それ以上の土壌硬度では,耕土の反転性に影響がないものと考察される。2.耕うんピッチ42.4mmの場合,現行なた爪の方が緩曲広幅爪より,耕土の反転性が良いという結果になった。しかし,耕うんピッチ63.1mmの場合,両耕うん爪間に耕土の反転性の明確な差異は生じなかった。3.山砂(土性:S,LS)による試験結果と関東ロ-ム試験結果を比べると,山砂の方が耕土の反転性において僅かに優れている傾向を示したが,試験条件も異なる点もあるので優劣については断定できない。今後,試験例を多くすると共に,条件を同一にした試験が必要である。4.上記13の試験で採用したKC1混入土・電気伝導度測定法より,簡易な試験法として,高濃度のKC1溶液散布法を試みた。散布量の変動係数は散布幅方向が進行方向より大きな値を示した。その分散分析結果でも,散布幅方向は1%水準で有意差が認められた。散布量の変動を絶対値で計算すると2.74.1%の範囲であった。試験区にKC1溶液を散布した結果,その浸透土壌(表面12mm)のEC値は,散布幅方向で5.25.7%の変動が認められた。しかし,この程度の変動は圃場試験において実用上さしつかえないものと推察される。なお,散布12回後の上層(05cm)土壌のEC値では,散布幅・進行方向とも有意差が5%水準で認められない。諸結果より,高濃度KC1溶液散布による土壌の反転性判別法は可能性があるものと考察される。
環境要因の継世代的影響と遺伝リスク

1.1-3mMのENUとMNUを翅毛スポット突然変異検出系ショウジョウバエ幼虫に3時間摂食させ、染色体突然変異頻度と幼虫DNAのアルキル化付加体生成量を測定した。その結果、生成付加体量当りの誘発突然変異頻度では、ENUはMNUの約7倍であったことから、DNAのエチル化はメチル化よりも突然変異誘発能が高いと考えられる。2.3つの標識を持つテスターメダカを開発し、特定座位法によるオス生殖突然変異の作用量-効果関係をγ線急照射について継続検索した。無照射群では、244,399座位を調べ11の突然変異(総突然変異)を検出したが、これらのほとんどの総突然変異体はなにがしかの発生異常を伴い、発生途上ですべて死んでしまった。照射群では、精子、精細胞、精原細胞の順に総突然変異頻度、生存突然変異頻度ともに1桁ほど低下した。3.In vivo体細胞突然変異検出系マウスにウレタンを妊娠10.5、および12.5日目に皮下注射し、生後6週で奇形と体細胞突然変異を検出したのち、そのまま1年間F_1マウスを飼育し癌の検出をここみた。体細胞突然変異頻度は、ウレタン投与時期が遅いほど上昇したのに対し、奇形は12.5日目投与では、有意に誘発されなかった。ヘパトーマの頻度は、10.0%、65.2%となり、体細胞突然変異と同じように12.5日目の方が高い値を示した。これは発生に伴う標的細胞の増加によるものと思われる。4.妊娠マウスへのエタノール急性投与による胎仔大脳における細胞障害を指標として、マウスの系統差を検討した。アルコール嗜好性系統は嫌忌性系統よりも胎仔大脳外套脳室帯細胞死をおこしやすいことがわかった。
幾何学における視覚化と実体模型の作成

数理科学研究科が所蔵する石膏の幾何学模型についての調査を行い,荒木義明,山田恭弘らと共同で現代の技術によって,定曲率曲面および代数曲面の模型を作成する手法を確立した.これらの模型は森美術館における,写真家杉本博司の回顧展の際に,杉本による模型の写真とともに公開された.本年度は,Clebsch diagonal surfaceとよばれる3次曲面の模型をアルミニウムを素材として製作した.これは種数3の曲面で,その上に27本の直線が存在することが知られている.直線を視覚化するための技術的な問題点を検討した.坪井は,葉層構造を視覚化するアニメーションを製作し,教育および研究発表における新しいプレゼンテーションの手段を開発した.Martin Guestは平均曲率が一定な曲面の変形族を,可積分系の立場から研究した.さらにこれらの成果をコンピュータプログラムとして実装することを試みた.また,曲面を視覚化する3D-XplorMathというソフトウェアを開発した.阿原はコンピュータを用いて4次元クライン群の極限集合を研究し,また,幾何学の研究をサポートするいくつかのソフトウェアの開発に携わった.本研究は,微分幾何学,位相幾何学,代数幾何学などの分野に現れるさまざまな図形を幾何学模型として実体化することをテーマとした.数理科学研究科が所蔵している,およそ百年前にドイツで製作された石膏模型について,数式に基づいてデジタルデータ化して,工学の分野で用いられるファイル形式に変換した.本年度は,定曲率曲面,3次曲面とその上の27本の直線などについて,STLファイルを作成して,これを用いて,いくつかの実体模型を製作した.また,クライン群の極限集合を,クリスタルガラスの中に,レーザー光のプロットによって視覚化する技術を開発した.このような研究を通して,幾何学の分野において,より直観的なアプローチが可能になり,教育の場に用いる道が開かれただけでなく,研究においても模型を通して,予想を定式化するなどの新しいスタイルが創成されつつある本年度は,負の定曲率曲面,平均曲率が一定の曲面,極小曲面など微分幾何学的な条件で定義される曲面について,これらの3次元モデルを作成する技術の開発を行った.ソフト面の成果としては,Mathematicaなどによってコンピュータ画面上で描出される曲面について,これをSTLファィルなどCADの技術を適用できるファイル形式に変換する手法を確立した.このようにして得られたファイルをもとにして,東京大学生産技術研究所池内研究室,山田精機などとの協力により,アルミニウムを素材とする曲面の模型の作成を行った.いくつかの模型は,森美術館で開催された展覧会「杉本博司時間の終わり」で展示された.また,3次曲面上の27本の直線などの代数幾何学的な対象についても,モース関数を用いていくつかのピースに分割することにより,現有の技術で曲面が加工可能となるような理論的確証を得た.さらに,Martin Guestらにより,平均曲率一定の曲面の変形族を,コンピュータ画面上で視覚化するソフトウェアの開発を行った.以上のような微分幾何学および代数幾何学のテーマと平行して,本年度はクライン群の極限集合など離散群論に由来する対象の可視化を試みた.とくに4次元のクライン群の極限集合をクリスタルガラスの中にレーザでプロットして可視化する研究を,阿原一志らを中心に遂行した.数理科学研究科が所蔵する石膏の幾何学模型についての調査を行い,荒木義明,山田恭弘らと共同で現代の技術によって,定曲率曲面および代数曲面の模型を作成する手法を確立した.これらの模型は森美術館における,写真家杉本博司の回顧展の際に,杉本による模型の写真とともに公開された.本年度は,Clebsch diagonal surfaceとよばれる3次曲面の模型をアルミニウムを素材として製作した.これは種数3の曲面で,その上に27本の直線が存在することが知られている.直線を視覚化するための技術的な問題点を検討した.坪井は,葉層構造を視覚化するアニメーションを製作し,教育および研究発表における新しいプレゼンテーションの手段を開発した.Martin Guestは平均曲率が一定な曲面の変形族を,可積分系の立場から研究した.さらにこれらの成果をコンピュータプログラムとして実装することを試みた.また,曲面を視覚化する3D-XplorMathというソフトウェアを開発した.阿原はコンピュータを用いて4次元クライン群の極限集合を研究し,また,幾何学の研究をサポートするいくつかのソフトウェアの開発に携わった.
中枢神経単離ニュ-ロンにおけるグリシン受容器電位発生機構の巨視的および微視的解析

幼若ならびに成熟ラットの視床下部腹内側核(VMH)よりニュ-ロンを単離し、細胞内淮流と外液瞬時交換法を用いてグリシンで賦活されるイオン電流の薬理学的性質やKineticsを膜電位固定下にて調べた。グリシンで惹起されたイオン電流はCl^-の平衡電位(ECl)で逆転し、外液Cl^-の10倍の変化に対して53mVの平衡電位の移行がみられた。グリシンで惹起されたCl^-電流の用量反応曲線において、Kd値は9×10^<-5>MでHill係数は1.8であった。グリシンで惹起されるイオン電流はー50mVより過分極側で強い膜電位依存性を示し、ー110mV以上の過分極ではコンダクタンスの増加は起らなかった。グリシン応答の活性・不活性化相ともに2つの指数関数の和でフィットされ、またグリシン濃度の増加で減少した。ストリキニ-ネとピクロトキシンによってグリシン応答は非競合的に抑制された。αとβアミノ酸の応答はストリキニ-ネで選択的に抑制されたがビククリン、ピクロトキシンやタウリンの拮抗剤TAGによっては影響されなかった。すなわち、αとβのアミノ酸類は同じグリシン受容器を賦活する。VMHニュ-トロンのT型CaチャネルのCa拮抗薬に対する性質は末梢のそれとは大きく異なる。小脳より単離してプルキンエ細胞のGABA応答の発現機序についても検討を行ない、中枢神経ニュ-ロンのGABA受容器の特性もあわせて解明した。単離孤束核ニュ-ロンにおいて、ストリキニ-ネ非感受性のグリシン受容器がNMDA受容器の活性化に関与し、NMDA受容器の脱感作相には影響を与えないことも明らかとなった。ラット視床下部腹内側核(VMH)より神経細胞を酵素と機械処理を併用して単離し、膜電位固定下、吸引電極法(Akaike,1980)にて細胞内を潅流し,グリシンで賦活されるClイオン電流成分を分離した。単一神経細胞ヘのグリシンの投与には外液瞬時交換法(Akaike,InoueとKrishtal,1986)を用いた。得られた結果は、1.グリシンで惹起される応答の平衡電位は、外液中のCl濃度の10倍の変化に対して約53mV移行した。このことはグリシン応答がClイオンを介することを示唆する。2.グリシンのCl応答の用量・反応曲線におけるHill係数は約2で、Kd値は9×10^<-5>Mであった。3.グリシン応答の電流・電圧曲線において、-50mVより過分極方向で大きな外向き整流作用がみられた。4.グリシンで惹起されるClイオン電流の活性化と不活性化相はそれぞれ速いものと遅い指数函数成分からなっていた。5.グリシン応答の不活性化相の遅い成分の時定数は脱分極で増大し、過分極で減少した。しかし、速い成分は全く電位依存性をもたなかった。6.α-アミノ酸(L-α-アラニン、D-α-アラニン、L-セリン)、グリシンメチルエステル、クリシンエチルエステル、β-アミノ酸(β-アラニン、タウリン)もグリシンと同様にClイオン電流を惹起した。7.α-とβ-アミノ酸群によって惹起された応答はストリキニーネにより選択的に拮抗されたが、ビククリンやピクロトキシン、それにタウリンの拮抗薬といわれるTAGによって影響されなかった。このことはα-とβ-アミノ酸群がグリシンと同じ受容器に作用することを示唆する。8.グリシン受容との交叉脱感作はβ-アミノ酸の方がα-アミノ酸よりも強かった。

なお現在、興奮性アミノ酸の一種、NMDAの受容器におけるNMDAとグリシンとの相互作用についても研究中。1.成熟ならびに幼若ラットの視床下部腹内側核(VMH)より単離したニュ-ロンに、whole collクランプの条件下に外液瞬時交換法にてグリシンを投与し、その応答がグリシンの特異的拮抗薬であるストリキニ-ネによっていかに抑制されるかを検討した。ED_<50>値に近いグリシン(10^<-4>M)で惹起されたcl^-電流をストリキ-ネは10^<-9>Mより抑制を与え、その3×10^<-7>Mで完全に抑制した。この時、グリシンの用量反応曲線はストリキニ-ネの存在下にED_<50>値を変えることなく最大応答値が用量依存性に抑制された。すなわち、ストリキニ-ネのグリシンに対する抑制は非競合的であった。2.グリシン受容器はcl^-チャネルとカップルしたタイプと、興奮性アミノ酸のグルタミン酸受容器のサブタイプの一つ、N-メチル-D-アスパラギン酸(NMDA)受容器とカップルしてNMDA応答を増強するタイプの2つに分けられる。前者はストリキニ-ネによって抑制されるが後者は影響されない。近年、グリシンによるNMDA応答の増強はグリシン存在下にNMDA応答の脱感作が抑制されることを一原因とされていたが、我々はグリシンがNMDAの脱感作には全く関係ないことを単離脊髄後角ニュ-ロンと孤束核ニュ-ロンの両者で明らかにした。またoutside-out標本を用いた実験で、NMDAで活性化される単一イオンチャネル電流を記録し、これにグリシンを添加したときの効果をみた。グリシンの添加はNMDAで惹起されるイオンチャネルの数を増加させると共に、またその開確率(open probability)を大きくした。
ベトナムにおける社会的共通資本：「生態村」の実証研究

当該研究期間において行ったベトナムの「生態村」現地調査に基づいて、研究代表者の緒方が「ベトナムの社会的共通資本と「生態村」」を発表し、現地で収集した調査票を分析して、緒方と研究分担者の原山が「幸福度に対する就業形態と社会参加の効果ーベトナム北部地域の生態村調査ー」共同論文を取りまとめた。1.従来、「エコビレッジ(生態村)」については、ギルマンやドーソンの定義が活用されてきた。しかし、この定義ではアジアのこエコビレッジの本質を理解することができないことが分かった。当該研究は,「社会的共通資本」と「社会関係資本」に基づく地域共同体(コミュニティ)開発論を統合した拡張モデルを基礎に,「エコビレッジ(生態村)」を再定義し、ベトナムにおける「生態村」を実証的に研究することである。そのため、Global Ecovillage Network(GEN)のアジア支部であるGENOA関係者との意見交換を深め、中国やベトナムの社会主義型エコビレッジ(生態村)とタイやカンボジアの途上国型エコビレッジ、マレーシアのエコツーリズム型エコビレッジを参照しながら、地域間の比較研究を行い、ベトナムにおけるエコビレッジ(生態村)の特徴を解明した。2.現地実態調査は、社会主義国のベトナムでは現地関係機関の協力を得て行う必要がある。今年度は、国際交流協定校のハノイ国民経済大学(NEU)を中心に,天然資源環境省研究所(ISPONRE),生態経済研究所(EcoEco)の研究協力者と共同研究の同意を得ることができ、「北部山岳地域」と「紅河デルタ地域」の人民委員会の協力を得て「生態村」訪問の許可を得ることができ、生態地域主義(Bioregionalism)を究明した。3.平成23年5月の「黄金連休」を利用して,「山岳地域」ラオカイ県のTa Van Chu(少数民族モン族の生態村)とAn San生態村を訪問し、現地資料を収集することができた。4.9月に「紅河デルタ湿地帯」の生態村として,Nam Dinh省Yen Khanを訪問し、社会調査を実施した。5.11月には「紅河デルタ湿地帯」の二つ目の生態村としてHai Duong県のPhu Dienを訪問し、現地資料を収集した。6.平成24年3月に「中部沿岸砂地の生態村」を計画したが、フエ大学の研究協力者との日程調整がうまくゆかず、訪問調査ができなかったため、「紅河デルタ湿地帯の生態村」のHai Duong県のPhu Dienを再訪し、社会調査を実施した。25年度が最終年度であるため、過去2年間のベトナム「生態村」社会調査を総括し、不足しているデータを5月と8月に再度訪問して追加の調査を行った。それらの社会調査データを研究分担者の原山准教授がソシオメトリー分析と質的調査で整理し、ベトナムにおける環境保全型循環農業(VACモデル)などの意義を分析し、共同論文として、中央大学経済研究所年報に「幸福度に対する就業形態と社会参加の効果ーベトナム北部地域の生態村調査ー」(第44号、2013年9月20日)として発表した。地域社会(コミュニティ)の社会関係資本の密度が高い場合は幸福度も高く、環境保全も進んでいるという結果を得た。また研究代表者の緒方は、ベトナムにおける社会的共通資本としての自然環境や社会資本・制度資本の整備状況を過去の現地社会調査や現地「生態村」の報告書(Bao Cao)に基づいて全体を総括し、中央大学企業研究所『企業研究』に「ベトナムの社会的共通資本と「生態村」」(第24号、2015年2月28日)を発表している。当該研究は、天然資源環境省研究所(ISPONRE)、国民経済大学(NEU)および生態経済研究所(EcoEco)の研究員の協力を得て、ベトナムにおける「生態村」地理的状況と生態系を考慮して、ベトナム北部山岳地域の「生態村」、紅河デルタ地域の「生態村」、北中部沿岸砂地地域の「生態村」に分類し、主として前者の二つの地域の「生態村」家計調査を実施した。ベトナムは社会主義国であるので、それぞれ現地人民委員会の許可を得て「生態村」を訪問し、各家計に社会調査の質問票を配布し、約80%の回収率を得て、それらを社会的共通資本の理論と社会関係資本の視点から分析した。その際に、現地のVACモデル(V=果樹園、A=灌漑池と魚育成、C=家畜のベトナム語イニシャルで表した循環型農業モデル)の普及度と地域住民の人間関係(社会関係資本)の密度が「生態村」の運営と村民の幸福度に重要な役割を担っていることを明らかにした。特に、北部山岳地域の「生態村」では、山岳地域の急峻な地形のために稲作と灌漑池(魚育成)が困難であるが、森林管理やアグロフォレストリーを有効に活用していた。紅河デルタ地域ではハイズオン省とナムディン省にそれぞれ「生態村」がある。ナムディン省の「生態村」は、典型的なVACモデルを実施しており、地域住民が灌漑用水を共同管理し、雨期の水没を防いでいた。他方、工業団地に近いハイズオン省では兼業化が起こり、環境保全への共同化(社会関係資本)が弱体化していた。

ベトナムの生態村が位置する「山岳地域」、「紅河デルタ湿地帯」、「中部沿岸砂地」の3つの地域を訪問し、社会調査を実施する計画であったが、「山岳地域」と「紅河デルタ湿地帯」の訪問調査を実施したものの、研究代表者の体調と研究分担者の訪問日程の不具合で、具体的な社会調査(実証研究)を実施することができたのは「紅河デルタ湿地帯」だけであった。また「中部沿岸砂地」の訪問許可の日程が合わず、次年度にまわした。25年度が最終年度であるため、記入しない。ベトナムにおける「生態村」を北部山岳地域の「生態村」、紅河デルタ地域の「生態村」、北中部沿岸砂地地域の「生態村」の三つの地域に分類して、前者の二つの地域の「生態村」を訪問調査を実施してきた。各地域では全村民世帯の約80%の社会調査票を収集し、共同研究の成果を発表してきている。しかし、北中部沿岸地域の「生態村」は、ハーティン省、クアンビン省、クアンティ省の沿岸300Kmに散在し、北の首都ハノイおよび中部の都フエの両方からの接近によって、各省の人民委員会の許可を得ながら、訪問調査して社会調査票を回収するにはさらに2013年度の現地調査を必要とするので、これまでの目標達成度は70%といえる。研究計画では、当初、社会的共通資本と社会関係資本の理論研究と「生態村」の実証研究の2段階を想定した。前者の理論研究は順調に進んだものの、実証研究では当初想定したよりもさらに綿密な打ち合わせと方法論の調整、そして現地の理解と協力を必要とした。なぜなら、ベトナムという社会主義国の地域調査では、現地人民委員会の許可を必要とする。そこで国際交流協定校のハノイ国民経済大学(NEU)と天然資源環境相研究所(ISPONRE)の研究協力者に依頼して現地調査の許可をとりつけ、「山岳地域」、「紅河デルタ湿地帯」を訪問調査することができた。しかし「中部沿岸砂地」は、中部のフエ大学を経由して間接的に許可を依頼したため、日程調整が遅れ、年度内には実施ができなかった。さらに現地は、フエ地区から始まり、Quan Tri省、Quan Binh省、Ha Tinh省にまたがり、きわめて広域で同時に訪問調査日程を取ることが困難であることが判明した。そこで、現地研究協力者と綿密な打ち合わせと調査方法を見直すことにする。特に次年度は、この地域の3つの省を特定化し、個別訪問調査ではなく総括調査とし、さらに現地研究協力者の理解と協力を得て実施することにする。ベトナムにおける「生態村」の三つの地域のうち、北中部沿岸砂地地域の「生態村」の社会調査が残されており、現地人民委員会に許可を得て訪問調査を実施する計画であるが、現地共同研究者から現地の訪問許可を得たという連絡があり、5月連休あるいは夏季休暇を活用して、北中部沿岸砂地地域の「生態村」訪問調査を実施する予定である。今年度末には、現地調査の成果を取りまとめ、国際シンポジウム「グリーン経済と生態村(仮題)」を計画している。
科学技術計算のための半解析的数値解法に関する研究

本研究では,科学技術計算における偏微分方程式問題の数値解法のうち,基本解法(代用電荷法),境界要素法など「半解析的数値解法」と呼ばれる解法について,従来適用困難であった問題に対して解法を改良し適用可能とし,汎用性・実用性を高めることを目的とした.研究の結果,周期的3次元粘性流(Stokes流)問題の基本解法,周期的弾性体問題の基本解法,および,周期的2次元ポテンシャル問題の境界要素法を構築することに成功した.そして,数値実験によりこれらの解法の有用性が確かめられた.本研究では,科学技術計算における偏微分方程式問題の数値解法のうち,基本解法(代用電荷法),境界要素法など「半解析的数値解法」と呼ばれる解法について,従来適用困難であった問題に対して解法を改良し適用可能とし,汎用性・実用性を高めることを目的とした.研究の結果,周期的3次元粘性流(Stokes流)問題の基本解法,周期的弾性体問題の基本解法,および,周期的2次元ポテンシャル問題の境界要素法を構築することに成功した.そして,数値実験によりこれらの解法の有用性が確かめられた.当該研究について,当初の本年度研究実施計画は(1)周期的ポテンシャル問題に対する積分方程式法,(2)周期的男性問題に対する境界要素法,の2つであった.これに対し,本年度の研究で下記の3項目の業績をあげた.下記の1,2が計画(2)に,3が計画(1)に対応する成果である.1.周期的粘性流(Stokes流)問題に対する基本解法(代用電荷法)の拡張周期的粘性流(Stokes流)問題は周期的構造物内における流体解析への応用などにおいて重要であるが,従来の基本解法(代用電荷法)では計算が困難であった.これに対し緒方は,基本解法の近似解に用いる基本解として,Stokes流方程式の周期的基本解,すなわち,周期的な格子点上に一様に働く点荷重により誘起される流れの1次結合により近似解を与える方法を提案した.この方法は数値実験により有効性が確かめられた.この業績に関する論文が本年度Journal of Computational and AppliedMathematicsより2本発表された.2.周期的弾性問題に対する基本解法(代用電荷法)の拡張周期的弾性問題は鉄筋コンクリートなど周期的構造物の構造解析への応用などにおいて重要であるが,従来の基本解法(代用電荷法)では計算が困難であった.これに対し緒方は,基本解法の近似解に用いる基本解として,弾性方程式の周期的基本解,すなわち,周期的な格子点上に一様に働く点荷重により誘起されるひずみの1次結合により近似解を与える方法を提案した.この方法は数値実験により有効性が確かめられた.この研究成果は本年度,国際会議ICNAAM2006にて発表され,同会議proceedingsに論文が投稿された.3.周期的ポテンシャル問題に対する境界要素法の拡張周期的ポテンシャル問題は,周期的構造物内におけるポテンシャル流,静電場解析において重要である.これに対し,緒方は以前基本解法(代用電荷法)の拡張を提案したが,複雑な形状の問題に対してこの基本解法は有効でない.そこで,従来ポテンシャル問題解析に用いられている境界要素法に着目し,これの周期的問題への拡張を提案した.これは,境界要素法の要である境界積分方程式で用いる基本解として,Laplace作用素の周期的基本解(従来の基本解を周期関数化したもの)を用いて得られる.簡単な静電場問題に対してはその有効性が数値的に確認された.その研究結果は計算科学研究ステーション研究集会にて発表された.現在,キャビティ流れの解析などより複雑な問題への適用が課題として残され,目下研究中である.1.1次元空間周期性をもつ2次元ポテンシャル問題,たとえは,1次元周期的に配列された無限個の伝導体をもつ2次元静電場の問題1次元周期的に配列された無限個の障害物をすぎる2次元ポテンシャル流の問題に対する境界要素法を開発した.これらの空間周期的問題の解は周期関数を含むが,従来の境界要素法では周期関数を含む解の近似を与えるのが困難であった.それに対し本研究では,Laplace方程式の周期的基本解,物理的に言えば,周期的な無限個の電荷配列によるポテンシャルを用いた境界積分方程式を構成し,それを基本として空間周期的問題に対応した境界要素法を開発した.2.1次元周期的に配列された無限個の障害物をすぎる2次元Stokes流の問題に対し,Stokes方程式の周期的基本解(周期的Stokeslet)に基づく基本解法(代用電荷法)を開発した.この問題も解は周期関数を含むが,従来の基本解法では周期関数を含む解の近似を与えるのが困難であった.これに対し本研究では,Stokes流方程式の周期的基本解,物理的に言えば周期的Stokeslet,すなわち,周期的な無限個の点荷重列による流れの重ねあわせにより解の近似を与えるという基本解法を開発した.これらの研究成果は半解析的数値解法(境界要素法,基本解法など)の新たな可能性を与え,さらには,偏微分方程式の数値解法に新たなツールを与えると期待される.なお,当年度の交付申請書に記した研究計画では,半解析的数値解法のhigh performance computing,動的問題,周期的弾性問題に対する境界要素法を扱う予定であったが,研究進度が当初予想したより芳しくなく,これらの研究目的を達成することができなかった.

これらについては平成20年度以降の研究課題としたい.本研究は偏微分方程式の数値解法である半解析的数値解法,すなわち,境界要素法・基本解法(代用電荷法)など基本解を用いて近似解を解析的に表示する数値解法について,その改良・発展を目的としていた.そして,本年度は基本解法による解析関数の近似などを研究実施計画に挙げた.これに対し,本年度の実際の研究では,複素変数境界要素法(complex variable boundary element method, CVBEM)の1次元周期的2次元ポテンシャル問題への拡張という実績を挙げた.CVBEMはポテンシャル問題の数値解法として近年開発された数値解法であり,複素関数論におけるコーシーの積分公式を境界積分方程式とみなして数値的に解くことによって解を求める.緒方は,コーシーの積分公式を周期的解析関数に拡張し,それを境界積分方程式とみなして数値的に解くことにより,CVBEMの周期的ポテンシャル問題への拡張を実現した.そして,数値実験によりその方法の有効性を検証した.空間周期的問題は従来の半解析的数値解法は適用困難とされていたが,本研究はその困難の解決への糸口となり,科学技術計算における半解析的数値解法の汎用性・有用性を高めるものとなった.さらに本年度の研究では,2次元円板外部領域における様々な問題(ストークス流問題,男性問題など)について基本解法(代用電荷法)の精度を実験的に調べ,2次元円板領域ポテンシャル問題の代用電荷法について従来知られている理論誤差評価の拡張の可能性を示唆した.これは,基本解法の理論的研究の発展に寄与し,実際の計算でも基本解法のパラメータチューニングにおける有用な情報を与えると期待される.なお,本年度の当初の研究実施計画では動的問題の研究も挙げていたが,この課題が予想以上に難しかったことなどから,残念ながら具体的な成果を挙げられなかった.これについては,将来の課題としたい.
次世代複合表面改質・熱処理プロセスの確立

本研究は,各種表面改質および熱処理の複合化に係る学術的知見の蓄積を通じて次世代複合表面改質・熱処理プロセスを確立し,機械製品の高性能化・高効率化に寄与する基盤技術を社会へ提供することを目的として実施された.このプロセスは,プラズマ窒化,ガス窒化,DLC被覆,微粒子衝突処理および短時間2段階熱処理等の処理技術をパーツと見なして適宜複合化し,材料の種別や用途に応じて必要とされる機能性を付与する点に特徴がある.研究の結果,合金鋼およびチタン合金の摩擦摩耗特性,機械的性質および疲労強度を同時的に改善可能なプロセスが提案された.平成24年度に得られた結果によれば,DLC被覆した機械構造用合金鋼において,摩擦摩耗特性および疲労強度の改善上,下地処理による硬化層の形成は効果的であった.この結果を踏まえて,平成25年度には焼入れ・焼戻しを行った上記合金鋼を供試材とし,これに下地処理として長時間の窒化処理を施して厚い硬化層を形成すことにより,DLC被覆材の高い接触応力下での摩擦摩耗特性および疲労強度のさらなる改善を目指した.具体的には,通常の条件で長時間窒化した材料(以後,長時間窒化材)およびそのDLC被覆材について,表面および微視組織の観察,硬さ分布測定,残留応力測定,摩擦摩耗試験(室温,無潤滑),引張試験および疲労試験を系統的に実施した.長時間窒化材では,プラズマ窒化材よりも表面硬化層は顕著に厚かった.その結果,長時間窒化後にDLC被覆を施した材料では,摩擦係数がさらに低減されるとともにDLC層の耐久性が改善された.また,DLC被覆の有無に係らず,引張強度の低下なしに疲労強度は改善された.長時間窒化材およびそのDLC被覆材の疲労強度の改善率は,プラズマ窒化材およびそのDLC被覆材よりも顕著に高かった.長時間窒化した場合には表面に厚い化合物層が形成され,また表面粗さも大きかった.そのため,DLC層の密着性が低下する可能性があったことから,上記の研究では化合物層を研磨により除去した後にDLC被覆を施した.長時間窒化により形成される化合物層の除去方法については,実用化を考慮し,今後検討が必要であると考えられた.本研究は,各種表面改質および熱処理の複合化に係る学術的知見の蓄積を通じて次世代複合表面改質・熱処理プロセスを確立し,機械製品の高性能化・高効率化に寄与する基盤技術を社会へ提供することを目的として実施された.このプロセスは,プラズマ窒化,ガス窒化,DLC被覆,微粒子衝突処理および短時間2段階熱処理等の処理技術をパーツと見なして適宜複合化し,材料の種別や用途に応じて必要とされる機能性を付与する点に特徴がある.研究の結果,合金鋼およびチタン合金の摩擦摩耗特性,機械的性質および疲労強度を同時的に改善可能なプロセスが提案された.当初の研究計画に基づき,プラズマ処理,極短時間熱処理,微粒子衝突処理(FPB),DLC被覆およびそれらの複合処理の効果について系統的に検討した.FPB処理については,純チタンおよび鉄鋼材料を供試材として各種実験を系統的に実施した.具体的には,衝突粒子径3種類および噴射圧力2種類の組み合わせでFPB処理を純チタンに施し,処理条件と表面層の組織形態,ナノ結晶粒径,表面硬さ,硬さ分布,残留応力等を系統的に調べた.また,機械的性質および疲労強度に及ぼす効果についても併せて調査した.特に,未破断の試験片断面上で表面層に進展が抑制された内部き裂の存在が確認され,この抑制効果により疲労強度が52%と大幅に改善することが示された.鉄鋼材料については,母材硬さを焼入れ焼戻しにより7段階に変化させた後,衝突粒子径2種類および噴射圧2種類の組み合わせでFPB処理を行い,純チタンと同様に表面性状に関する検討を行った.表面近傍の性状に関しては,硬さや残留応力の測定だけでなく,TEM観察,SEM観察およびEBSD分析を通じて詳細に調べた.その結果,統一的な見解が得られていなかったFPB処理による表面層の形成機構や,工学上重要な処理条件と表面硬さ,硬化層厚さおよび残留応力値との関係について明快に説明された.その他,チタン合金についてはプラズマ処理,極短時間熱処理,FPB処理およびそれらの内の2処理から成る複合処理が,表面層の性状,摩擦摩耗特性,機械的性質および疲労強度に及ぼす効果について検討した.さらに,機械構造用合金鋼についてプラズマ処理,DLC被覆およびそれらの複合処理の効果について系統的に調べた.その結果,上記複合処理は耐摩耗性を大幅に改善するだけでなく,摩擦係数のさらなる低下をもたらし,同時に機械的性質の悪化なしに疲労強度を大幅に向上させることが明らかとなった.平成2425年度には焼入れ・焼戻しを行った鉄鋼材料を供試材として,プラズマ窒化,ガス窒化,微粒子衝突処理(以後,FPB処理),DLC被覆処理およびそれらの複合処理が,表面組織,硬さ分布,残留応力,摩擦摩耗特性,機械的性質および疲労強度に及ぼす効果について広範囲に調査した.また,チタンおよびその合金に関しては,プラズマ窒化,極短時間熱処理,微粒子衝突処理(以後,FPB処理)およびそれらの複合処理が,表面組織,硬さ分布,残留応力,摩擦摩耗特性,耐食性,機械的性質および疲労強度に及ぼす効果について系統的に調査した.以上により得られた結果に基づき,当該研究の最終年度に当る平成26年度には,次の2点に焦点を絞って研究を推進した.1.最高の性能が発揮されたガス窒化/DLC複合処理した鉄鋼材料に関し,DLC被覆前の化合物層除去方法に係る工業的課題が見出された.