hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
頭頸部周術期口腔ケアにおける口腔清掃度の評価-心理学的アプローチと細菌学的検証-

そこで本研究は頭頸部癌患者に対する専門的口腔ケアによる口腔衛生状態の変化と患者の心理的側面の関連に着目した。口腔ケア介入時に歯垢や吐出液を採取して、細菌叢や細菌数の経時的な変化と口腔内の状況との関連を明らかにすること、口腔保健行動に特化した心理尺度を用いて口腔内状況との関連を明らかすることを目的とした。対象患者は67.4歳±11.6歳(3391歳)、男性23名、女性14名であった。手術単独が14例、術前化学放射線療法+手術が12名と多く、次いで手術+術後化学放射線療法が4例、手術+術後化学療法が3例と続いた。腫瘍は歯肉癌16例、舌癌14例と多く、ついで咽頭、口蓋であった。上顎が3例、下顎が12例であった。尺度得点は特性的自己効力感は初回が75.3±9.0点、退院時74.2±12.6点、口腔保健行動に関する自己効力感が初回87.5±11.9点、退院時93.0±10.9点、ローカスオブコントロール尺度得点は初回43.4±77.2点、退院時48.8±7.0点、口腔保健行動に関するローカスオブコントロール尺度得点は初回52.8±6.5点、退院時51.8±5.3点であった。現在口腔内採取物との関連を解析中である。本研究は口腔ケア介入時に歯垢や吐出液、口腔保健行動に特化した心理尺度を用いて口腔内状況を簡便に評価するこを目的とした。男性23名、女性14名、計37名であった。年齢は全体で67.4±11.6歳であった。口腔の湿潤度、および口腔内の清潔は調査期間では顕著な差は認めなかった。尺度得点では、特性的自己効力感尺度、ローカスオブコントロール尺度、口腔保健行動に関するローカスオブコントロール尺度では介入による得点の差は認めなかったが、口腔保健行動に関する自己効力尺度では増加する傾向が見られた。本年度の対象患者数を40名程度と予測していた。しかし、再建を含む腫瘍手術が増加傾向にあり、それに伴い1人あたりの入院期間が長くなる傾向がみられた。従って新規入院患者数も少なくなり対象患者が減少した。また対象患者は高齢者が多く、心理尺度測定を含む資料採取に同意を得られない事例もみられた。異動前に得られた対象患者数で細菌学的調査を行う。細菌の測定:1総菌数の測定。ユニバーサルプライマー(Nadkarni et al., 2002)を用いてreal-time PCRで測定する。2日和見感染関連細菌の検出。・Pseudomonas aeruginosa・Klebsiellapneumoniae・Serratia marcescens・Candidaaibicans。過去の文献から各菌に特異的なプライマーを設計し、real-time PCRにて細菌数を定量する。3.統計解析による検討: 1尺度得点による検討多重検定により検討する。項目間および尺度との関連はSpearmanの順位相関係数を用いる。2アンケート調査。各項目の回答肢を2分化して、各項目間の比較はχ2検定にて検討する。3尺度得点と口腔内指標との関連の検討。「尺度得点が高い人は、口腔状態が良好で、口腔内についての意識が高くセルフケア行動を積極的に行っている」という仮説を立て検討する。4口腔保健指導介入前後による口腔内清掃度の変化:初回時と退院時の口腔衛生状況と尺度得点の比較をWilcoxonの順位検定に行う。予防歯科学昨年から引き続き試料採取と、細菌学的調査を行う。1.試料採取。
磁場・電場複合印加方式による形状精度を保持する新型高能率超精密研磨技術の開発研究

1.基礎実験装置の開発磁場・電場を同時に印加できる研磨基礎実験装置(定点研磨実験装置)を開発して,設定した実験条件に対して定点研磨実験を行った.定点研磨における,加工量,断面曲線,表面粗さ,および,電流の特性を明らかにした.場の印加は,(a)磁場のみ,(b)磁場と直流電場,(c)磁場と交流電場,(d)磁場とパルス電場の4種類で行った.加工量の時間的特性では,磁場のみの場合,研磨時間20分以降飽和状態になる.しかし,磁場と直流電場の同時印加では,飽和状態は見られない.研磨時間40分において加工量は磁場と直流電場の同時印加の方が磁場のみの場合の2倍以上になることがわかった.また,誘電率が大きく,イオン化エネルギーの大きい砥粒を使用した場合,電流の値は小さくなることがわかった.2.加工量分布の理論的予測法の開発永久磁石工具の磁場分布(計測データ)を用いて数値計算により加工量分布を予測した.本予測は実験結果の傾向を示すものの改良が必要なことがわかった.磁気クラスタの加工物の存在による変位を考慮する方法を検討する.3.トルクと加工量測定装置の開発様々な磁場と電場を印加できる定点研磨・トルク計測装置を設計した.この装置は流体特性と加工量特性の関係,加工特性に及ぼす磁場強度と電場強度の影響を調べることができる.4.磁場・電場複合印加方式の平面研磨装置の設計製作微細形状を有する平面状加工物の全面に対して精密研磨ができる実験装置を設計製作した.研究計画の項目と内容はおおよそ順調に進んでいる.しかし,予期せぬ現象が発生しており,現象解明が新たな研究項目に加わった.1.加工量分布の予測法の開発磁気クラスタの加工物の存在による変位を考慮する方法を考案して,加工量分布予測の精度を向上させる.工具の加工量分布の予測に役立てる.2.トルクと加工量測定装置の製作磁場と電場を印加できる定点研磨・トルク計測装置を用いて,流体特性と加工量特性の関係,加工特性に及ぼす磁場強度と電場強度の影響を調べる.3.磁場・電場複合印加方式の平面研磨装置による定点研磨実験各種磁場と各種電場の印加による平面研磨実験を行う.加工量特性に及ぼす磁場と電場の組み合わせの影響を明らかにする.微細形状を有する平面状加工物の高能率・高精度研磨のための基礎データを得る.4.絶縁性の高い磁気機能性流体の開発分散粒子の鉄粉をコーティングするなどにより,高電圧を安定に印加できる磁気機能性流体を開発する.1.基礎実験装置の開発磁場・電場を同時に印加できる研磨基礎実験装置(定点研磨実験装置)を開発して,設定した実験条件に対して定点研磨実験を行った.定点研磨における,加工量,断面曲線,表面粗さ,および,電流の特性を明らかにした.場の印加は,(a)磁場のみ,(b)磁場と直流電場,(c)磁場と交流電場,(d)磁場とパルス電場の4種類で行った.加工量の時間的特性では,磁場のみの場合,研磨時間20分以降飽和状態になる.しかし,磁場と直流電場の同時印加では,飽和状態は見られない.研磨時間40分において加工量は磁場と直流電場の同時印加の方が磁場のみの場合の2倍以上になることがわかった.また,誘電率が大きく,イオン化エネルギーの大きい砥粒を使用した場合,電流の値は小さくなることがわかった.2.加工量分布の理論的予測法の開発永久磁石工具の磁場分布(計測データ)を用いて数値計算により加工量分布を予測した.本予測は実験結果の傾向を示すものの改良が必要なことがわかった.磁気クラスタの加工物の存在による変位を考慮する方法を検討する.3.トルクと加工量測定装置の開発様々な磁場と電場を印加できる定点研磨・トルク計測装置を設計した.この装置は流体特性と加工量特性の関係,加工特性に及ぼす磁場強度と電場強度の影響を調べることができる.4.磁場・電場複合印加方式の平面研磨装置の設計製作微細形状を有する平面状加工物の全面に対して精密研磨ができる実験装置を設計製作した.研究計画の項目と内容はおおよそ順調に進んでいる.しかし,予期せぬ現象が発生しており,現象解明が新たな研究項目に加わった.1.加工量分布の予測法の開発磁気クラスタの加工物の存在による変位を考慮する方法を考案して,加工量分布予測の精度を向上させる.工具の加工量分布の予測に役立てる.2.トルクと加工量測定装置の製作磁場と電場を印加できる定点研磨・トルク計測装置を用いて,流体特性と加工量特性の関係,加工特性に及ぼす磁場強度と電場強度の影響を調べる.3.磁場・電場複合印加方式の平面研磨装置による定点研磨実験各種磁場と各種電場の印加による平面研磨実験を行う.加工量特性に及ぼす磁場と電場の組み合わせの影響を明らかにする.微細形状を有する平面状加工物の高能率・高精度研磨のための基礎データを得る.4.絶縁性の高い磁気機能性流体の開発分散粒子の鉄粉をコーティングするなどにより,高電圧を安定に印加できる磁気機能性流体を開発する.
視交叉上核細胞の活動に対する各種薬物の作用の検討

視床下部は体内環境の調節・維持に重要な役割を持つ脳部位である。視床下部の諸神経核の中で視交叉上核(SCN)は概日リズムの発生部位であることが知られているが、実験手技上の制約のため、SCN神経細胞の性質については未だ十分に明らかにされていない。当研究室ではすでに生後3週齢のラット視床下部神経細胞を単離した状態で培養維持する方法を確立している。本研究では、この手法により培養したSCN細胞の性質を電気生理学的手法(パッチクランプ法)を用いて調べた。電位固定法によりSCN細胞に電位依存性のナトリウム及びカリウム電流が認められ、この培養細胞が神経細胞の性質を保持していることがわかった。SCNでは種々の神経伝達物質の局在が知られている。そこで伝達物質をSCN神経細胞に適用してその応答を見たところ、試みた中(グルタミン酸、GABA、セロトニン、ノルアドレナリン、ヒスタミン)で特にGABAに対して高い応答性を示すことが明らかになった。GABA及びムシモールの適用により惹起される電流応答はGABA_A拮抗薬のビククリンの適用により抑制された。一方GABA_B作動薬のバクロフェンはまったく応答を誘発しなかった。またGABAで惹起される応答はmuMオーダーのZn^<2+>によって濃度依存的・非競合的に阻害されたが、ジアゼパムやエタノールでは影響を受けなかった。このGABA応答の薬理学的性質はSCN神経細胞に特徴的なものであり、GABA受容体サブユニットの構成に特徴があることが推察された。GABAは実際、動物の日周リズムに影響を与えることが知られている。今後、他の神経伝達物質によるGABA応答の調節などを調べることにより、日周リズムに関わるSCN神経細胞の性質がさらに明らかになるものと期待される。
高速中性粒子ビームを利用した超低速原子分子反応

本研究では,低温原子分子反応の実験的観測を通した宇宙の分子進化過程の解明,及び超低エネルギー衝突における量子的な反応ダイナミクスの解明を目指して『高速中性粒子ビーム源』の開発を行っている.具体的には,一価の負イオンビームに対してレーザーを照射して光電子脱離を誘起し,中性粒子ビームを生成する計画を進行中である.平成23年度は研究計画の第2年目(最終年)となる予定であったが,本研究は4月27日をもって科学研究費補助金-若手研究(B)へ採択され,より発展した研究計画として引き継がれることとなった.本年度はセシウムスパッターイオン源から引き出した負イオンビームの輸送軌道シミュレーションを行うとともに,実際のイオンビームに光脱離用レーザー(Nd:YAGレーザー,波長532nm)を照射して中性ビームを生成し,ビームプロファイルの測定・最適化等を行う計画となっている.現在まで,軌道シミュレーション,及び負イオンビーム源,Nd:YAGレーザーの調整が終了しており,中性ビーム生成に向けた準備がほぼ整った状態である.このような基盤技術,設備の構築により,極低温領域における原子分子衝突実験の実現へ大きく前進した.本研究では,低温原子分子反応の実験的観測を通した宇宙の分子進化過程の解明,及び超低エネルギー衝突における量子的な反応ダイナミクスの解明を目指して『高速中性粒子ビーム源』の開発を行っている.具体的には,一価の負イオンビームに対してレーザーを照射して光電子脱離を誘起し,中性粒子ビームを生成する計画を進行中である研究スタート初年度となった平成22年度は,中性ビーム生成に必要となる負イオン源(セシウムスパッター型イオン源),及び光脱離用レーザー(Nd:YAGレーザー,波長532nm)の立ち上げを行い,冷却水や電源工事等のインフラ整備,超高真空ビームラインの組み上げ,高電圧プラットフォームの建設及び重畳電源システムの構築を完了したまた,効率的に中性ビームを生成・輸送して他のイオンビームと合流させるためのイオン輸送軌道の計算を行った.転送行列を利用した解析的な軌道計算によって輸送パラメータの最適化を行うとともに,漏れ電場等を考慮した実際のイオン軌道シミュレーションを汎用のイオン光学計算ソフトウェア(SIMION 8.0)を利用して行ったこれらの結果,年度内には装置全体の組み上げ,中性粒子ビーム生成まで達成できる見込みである.以上の様に,本年度の中性ビーム源開発は所期計画以上に進展したため,早期に次のフェイズに押し上げて合流ビーム実験を行うべく,現在準備を進めている.数年内には多種の中性ビームを利用した合流ビーム実験が実現可能となり,関連分野に飛躍的なブレークスルーをもたらすことが期待できる本研究では,低温原子分子反応の実験的観測を通した宇宙の分子進化過程の解明,及び超低エネルギー衝突における量子的な反応ダイナミクスの解明を目指して『高速中性粒子ビーム源』の開発を行っている.具体的には,一価の負イオンビームに対してレーザーを照射して光電子脱離を誘起し,中性粒子ビームを生成する計画を進行中である.平成23年度は研究計画の第2年目(最終年)となる予定であったが,本研究は4月27日をもって科学研究費補助金-若手研究(B)へ採択され,より発展した研究計画として引き継がれることとなった.本年度はセシウムスパッターイオン源から引き出した負イオンビームの輸送軌道シミュレーションを行うとともに,実際のイオンビームに光脱離用レーザー(Nd:YAGレーザー,波長532nm)を照射して中性ビームを生成し,ビームプロファイルの測定・最適化等を行う計画となっている.現在まで,軌道シミュレーション,及び負イオンビーム源,Nd:YAGレーザーの調整が終了しており,中性ビーム生成に向けた準備がほぼ整った状態である.このような基盤技術,設備の構築により,極低温領域における原子分子衝突実験の実現へ大きく前進した.
宇宙飛翔体における流力弾性の研究

ロケットや宇宙飛翔体の液体燃料パイプなどの様な軽量薄肉弾性流路管の中の流れは、流体圧と管の弾性変形の相互干渉により、大変複雑な静的・動的な挙動を示す。そのため、近似理論解析や模型による実験の報告が数多くされている。流体を伝える薄肉管の静的・動的現象の問題は宇宙分野に限らず、化学プラント、原子力エネルギ、医療の分野にも関連する幅広く重要な問題である。しかし、基礎的な実験デ-タに欠けている。そこで流路壁が大変形する際の弾性壁に作用する流体圧力の理論と比較しうるデ-タを得るため、本課題の実験研究として、調和振動可能な剛な流路壁を持つ2次元流路模型を設計、製作し、圧力計を購入して、壁を静的・動的に変化させた時の流量と圧力分布の計測を行なった。この計測により、壁の変形時における流体圧力の分布の有用な知見が得られた。また、当該研究者らの提案している数学モデルを用いた数値解析において、計測された実験デ-タに対応して、上流・下流での流れの境界条件に一致した計算を行い、実験値と解析値の比較検討から、実験方法の改良と当該研究者らの解析の近似について、今後の修正のための資料が得られた。解析的研究としては、上述の2次元の剛な流路模型を用いて計測した流量と圧力分布の関係を、適用するべき薄肉弾性流路の2次元モデルである、上・下2枚の薄膜弾性壁からなる流路の中を1次元非圧縮流体が流れる数学モデルを用い、大きな振幅の自励周期振動や不規則振動が発生することを解析的に明らかにした。また、二段ロケットがジェット推力を受けるモデルとして、従動力を受ける2自由度弾性系モデルについての安定解析を行なった。特に、最近著しい発展を遂げている微分幾何学の理論的手法を用いることにより、従来の非線形理論解析では十分に把握できない動的・静的な特性を明らかにすることが出来た。ロケットや宇宙飛翔体の液体燃料パイプなどの様な軽量薄肉弾性流路管の中の流れは、流体圧と管の弾性変形の相互干渉により、大変複雑な静的、動的な挙動を示す。しかし、近似理論の仮定を実証するための基礎的なデータに欠けている。そこで、非線形自励振動が生じている際の弾性壁に作用する流体圧力の理論と比較しうるデータを得るため、調和振動可能な剛な流路壁を持つ2次元流路模型を設計、製作し、圧力計(2個)を購入して、壁を静的に変形させた際、および壁を調和振動させた時の流量と圧力分布の計測を行なった。この計測により、従来比較すべきデータのなかった、特に壁の振動時における流体圧力の振動特性への有用な知見が得られた。また、従来から当該研究者らの提案している数学モデルを用いた数値解析において、計測された実験データに対応して、上流・下流での流れの境界条件に一致した計算を進めている。この実験値と解析値の比較検討から、実験方法の改良と当該研究者らの解析の近似についての修正のための資料が得られると期待される。さらに軽量弾性管の端から燃焼した気体をジェットとして噴出させて衛星などの運動の制御が行なわれる。そこで、一般に極めて複雑な特性を示す弾性管の挙動を定性的に解析するため、従動力を受ける2自由度弾性系モデルによる安定解析を行なった。特に、最近著しい発展をとげている微分幾何学の理論的手法を用いることにより、従来の非線形理論解析では十分に把握出来ない動的、静的な特性を明らかにすることが出来た。

この解析により、流体を伝える弾性管の問題の実験や数値計算において発生が確認されているカオス振動について、理論的に解明を進めるための基礎が得られた。ロケット、宇宙飛翔体の液体燃料パイプなどのような軽量薄肉弾性流路管の中の流れの不安定現象や非線形自励振動特性を解析的、実験的に調べるため、前年度製作した2次元流路模型と圧力トランスデュ-サ(購入品)及び別途購入した壁駆動用サ-ボモ-タなどからなる2次元流路装置を用いて、当初の予定通り、下記の実験を行なった。1.2次元流路の強制駆動する壁を、上・下流端と中央部でゴム板を剛板に接着したものに変更した。2.壁を静的に変化させて、流路での圧力分布と流路の関係を計測した。また、この静的な実験に対応して、流れの剥離を考慮した1次元ナビア・スト-クス方程式を用い、数値解析を行なった。その結果、方程式中の圧力損失の程度を表すパラメ-タと、仮定された剥離の発生条件を決定するパラメ-タを適当に選ぶことによって、実験値と理論値は比較的良く一致した。弾性流路中の流れと弾性壁の連成振動が生じ、振動が不規則になることが実験的に知られている。1次元流の上述の数値解析でも不規則な振動が生じたので、周波数解析、位相図、ポアンカレマップ法などにより、カオス振動の可能性の強いことを示した。また、ロケット・エンジン・ノズルからジェット流が噴き出る時の様な従動力を受ける二段ロケット、即ち2自由度弾性系モデルについて、ジェット流の方向とロケット結合部に不整があって、非対称な場合の非線形理論解析を行なった。
産業の脱成熟化と競争力-技術転換戦略の国際比較研究-

本研究の目的は,産業の脱成熟化の論理について国際比較の観点を交えて考察し,脱成熟化に関わる企業の技術転換行動について,その論理と実態を明らかにすることである.研究は,既存研究の整理,調査対象企業の抽出,仮説の精緻化を経て,電力,部材,エレクトロニクス,重電等の業界を対象に分析を行った.本研究の意義と重要性は,主に米国をモデルとして構築されてきた脱成熟化の議論に相対的な視点を提供することにある.本研究から導出された最も重要な仮説命題群は,次の通りである.1.日本の技術転換企業は,米企業に比して長期のプロジェクトにコミットする傾向にある.技術転換が困難になった場合,新たな用途開発を行ってでも市場化を目指す傾向にあり,長期的な競争力のために比較的重い技術転換のコストを担うといえるかもしれない.2.産業の脱成熟化は容易ではなく,一部の既存研究が想定するように新規参入や単発の技術革新によって短期間に達成されるわけでは必ずしもない.エレクトロニクス製品のデジタル化に象徴されるように,他製品とのシステム性や既存技術との規格の違いが,脱成熟化を促進する.3.脱成熟化の達成には,既存顧客による買い換え,あるいは新規顧客による相応の規模での購買が必要になるため,従来とは異なる便益の訴求が必要になる.多くの場合,ビジネス・モデルの転換を意味するため,コスト構造や補完的資産の点で,既存企業が有利であるとは限らない.4.ただし,少なくとも技術開発の実用化段階までは,プロジェクトが既存の事業組織に置かれた方が社内の資源動員の正当性を得やすい可能性がある.5.国家による技術開発支援は,技術転換主体のリスク・資金負担を減じるものの,産業の脱成熟化に資するとは単純に言えない.国家による階層的調整の限界や企業の戦略的行動が主たる撹乱要因になっている.本年度は,先ず,本研究を構成する鍵概念の1つである「産業の成熟化・脱成熟化」についての詳細な文献サーヴェイを行い,本研究の目的に適合するよう鍵概念の明確な規定を行った.産業の成熟化と脱成熟化メカニズムおよび企業の技術転換戦略に関わる既存の文献,および企業・技術・市場情報データベースの利用によって,調査対象として候補になりうる産業企業について二次資料の収集と整理を試みた.技術開発状況並びに事業成果について調査を進め,これら企業のいくつかについてより踏み込んだバックグラウンド情報の収集を行った.具体的には,素材メーカーのS社,F社,医薬品メーカーのS社,K社を対象に,パイロットスタディとして聞き取り調査を行った.産業・市場セグメントの脱成熟化に直面して技術転換を迫られてきたこれら企業の事例研究から得られた諸知見,および申請者がこれまでに蓄積してきた研究成果を基盤として,産業の成熟化および脱成熟化,技術転換の戦略,市場開発の戦略,事業成果の関係を分析するための枠組みを構築し,鍵概念の抽出と,分析次元の選定を試みた.現在,次年度のより詳細な実態調査に向けてのパイロットスタディを通じて,分析枠組みと仮説の精緻化が予定通り進行中である.この分析枠組みと仮説に基づいて,技術開発に関与する技術者たち,および組織内部で意志決定権限を持つマネジャーたち(主として部長,事業部長,担当取締役)を対象として詳細な聞き取り調査が開始される.これら定性的データは,数量化された技術データ,市場データとともに,整理,分析され,本年度行われた調査研究の結果と総合されて,最終的な研究成果として公表される.本年度は,平成17年度に行われた予備的調査の知見をもとに,まず産業の成熟化・脱成熟化のメカニズムと企業戦略との関わりについて既存研究・理論の整理を行い,本研究の位置づけの明確化と分析枠組みの精緻化を行った.分析枠組みを構成する変数として,特に以下に注目することになった.すなわち,1.長期と短期の合理性,2.技術・商品開発主体の構成(組織内・組織間)と関係,および3.彼らの経営資源と相互依存性,4.基礎研究・実用化・用途開発の関係,5.組織内の資源獲得論理(実用化前と後),6.国家/社会による支援である.次に,調査対象企業を絞り込み,産業の脱成熟化と競争力について少数だが深みのある事例研究を試みた.具体的には,技術開発状況並びに事業成果について調査を進めた上で,技術開発に関与する技術者たち,および組織内部で意志決定権限を持つマネジャーたちを対象として詳細な聞き取り調査を行った.顕著な特徴とアクセス可能性から調査対象として選ばれたのは,日本の電力企業,部材メーカー,総合エレクトロニクスメーカー3社と,海外の重電企業1社であった.本事例研究は,次年度も継続されるが,現時点で産業レベルの脱成熟化および企業レベルの技術転換行動について相応の洞察を提供している.たとえば日本の技術転換企業は相対的に長期のプロジェクトにコミットする傾向にある.当初目的としていた技術転換が困難になった場合,新たな用途開発を行ってでも市場化を目指す傾向にあり,長期的な競争力のために比較的重い技術転換のコストを担うといえるかもしれない.現在,次年度のより詳細な実態比較調査に向けて事例およびデータの整理と仮説の精緻化が予定通り進行中である.事例研究から得られた定性的データは,数量化された技術データ,市場データと総合され,複雑なシステム的性質を持つ現代的な産業発展・脱成熟化の過程を説明しうるモデルの構築を目指して最終的な研究成果として公表される.本研究の目的は,産業の脱成熟化の論理について国際比較の観点を交えて考察し,脱成熟化に関わる企業の技術転換行動について,その論理と実態を明らかにすることである.

研究は,既存研究の整理,調査対象企業の抽出,仮説の精緻化を経て,電力,部材,エレクトロニクス,重電等の業界を対象に分析を行った.本研究の意義と重要性は,主に米国をモデルとして構築されてきた脱成熟化の議論に相対的な視点を提供することにある.本研究から導出された最も重要な仮説命題群は,次の通りである.1.日本の技術転換企業は,米企業に比して長期のプロジェクトにコミットする傾向にある.技術転換が困難になった場合,新たな用途開発を行ってでも市場化を目指す傾向にあり,長期的な競争力のために比較的重い技術転換のコストを担うといえるかもしれない.2.産業の脱成熟化は容易ではなく,一部の既存研究が想定するように新規参入や単発の技術革新によって短期間に達成されるわけでは必ずしもない.エレクトロニクス製品のデジタル化に象徴されるように,他製品とのシステム性や既存技術との規格の違いが,脱成熟化を促進する.3.脱成熟化の達成には,既存顧客による買い換え,あるいは新規顧客による相応の規模での購買が必要になるため,従来とは異なる便益の訴求が必要になる.多くの場合,ビジネス・モデルの転換を意味するため,コスト構造や補完的資産の点で,既存企業が有利であるとは限らない.4.ただし,少なくとも技術開発の実用化段階までは,プロジェクトが既存の事業組織に置かれた方が社内の資源動員の正当性を得やすい可能性がある.5.国家による技術開発支援は,技術転換主体のリスク・資金負担を減じるものの,産業の脱成熟化に資するとは単純に言えない.国家による階層的調整の限界や企業の戦略的行動が主たる撹乱要因になっている.
超流動ヘリウムの定常流を駆動するポンプの開発

本研究では、超流動ヘリウム定常流を駆動するポンプを開発し、以下の成果を得た。1我々は、絶対温度4.2K以下でモーターを回転させることに成功した。低温で動作させるためにブラシレスモーターを採用し、すべり軸受け、低温で磁気ヒステリシスのないフェライトコア、低温用ホール素子を使用した。消費電力が0.25W以下で、240回転/秒の回転を実現した。2超流動ヘリウム中で低温モーターを回転させたところ、超流動ヘリウムの回転流が駆動されることを発見した。その回転流速はモーターの回転速度とほぼ一致することを見出した。3超流動回転流を利用する渦巻きポンプを作成し、超流動ヘリウム流を駆動することに成功した。本研究では、超流動ヘリウムの流れを駆動するポンプを開発する。最近の我々の研究から、粘性のない超流動ヘリウムでも、量子渦を付着させた物体を動かすことで超流動の流れをつくることがわかってきた。このアイデアをもとに、量子渦を付着させた物体を回転し、超流動ヘリウムに回転流を誘起し、回転流から流れを取り出すポンプの開発を目的とする。本年度の主な研究実績は以下のとおりである。1.超流動ヘリウムの回転流を駆動するモーターに、摩擦による発熱が小さく、また摩耗が少ないブラシレスモーターを採用した。モーター駆動には回転を検出するセンサーを必要とし、駆動制御回路も複雑になるが、回転の制御が容易に行える利点がある。2.ブラシレスモーターを低温で回転させるために、回転を検出する磁気センサー(ホール素子)、回転軸をサポートするベアリング、コイル内磁芯のフェライトについて、低温での性能を調べた。通常の磁気センサーは低温で著しく性能が落ちるが、GaAs系ホール素子は低温でも動作することを確認した。またボールベアリングはグリースが低温で固着し回転が止まるが、すべり軸受によるベアリングは低温でも動作することを確かめた。また低温でもヒステリシスの小さいフェライトをコイルの磁芯に使用した。以上の工夫により、絶対温度1.9K(-271°C)で動作するモーターの開発に成功した。3.超流動ヘリウム中でモーターを動作させ、超流動ヘリウム回転流を駆動することに成功した。このアイデアをもとに、量子渦を付着させた物体を回転させ、超流動ヘリウムに回転流を誘起し、回転流から流れを取り出すポンプの開発を目的とする。これまでの主な研究実績は以下のとおりである。2.回転を検出する磁気センサー(ホール素子)、回転軸をサポートするベアリング、コイル磁芯のフェライトについて、低温での性能を調べた。またすべり軸受によるベアリングは低温でも動作することを確かめた。低温でもヒステリシスの小さいフェライトをコイルの磁芯に使用した。以上の工夫により、絶対温度2 K以下で動作するモーターの開発に成功した。3.モーターに6枚羽根のブレードを取り付け、超流動ヘリウム中でブレードを回転させることにより、ブレードから離れた位置でも超流動ヘリウム回転流を駆動することに成功した。この結果は、ブレードに付着する量子渦がブレードの回転によって伸長し、マクロな回転流を駆動させることを示している。4.ブレードで駆動する回転流から、パイプを通して小さな回転流を取り出すことに成功した。この結果は、パイプの中で超流動ヘリウムの流れを駆動できることを示唆している。当初の計画どおり低温で作動するモーターの開発・製作をおこない、低温でのモーター駆動における問題点と解決方法について検討し、低温でのモーターの回転に成功した。この低温モーターを用いて、回転流が駆動できることを確認した。さらにパイプを用いて、回転流から小さな回転流を取り出すことに成功した。これらは計画どおりの成果である。しかし研究に必要な液体ヘリウムの供給が、ヘリウム液化装置の故障のため不安定で、本研究の目標である超流動ヘリウム定常流の取り出しまでには至っていない。

以上の工夫により、絶対温度2K以下で動作するモーターの開発に成功した。3.モーターに6枚羽根のブレードを取り付け、超流動ヘリウム中でブレードを回転させることにより、ブレードから離れた位置でも超流動ヘリウム回転流を駆動することに成功した。この結果は、ブレードに付着する量子渦がブレードの回転によって伸張し、マクロな回転流が駆動されることを示している。4.回転流の駆動によって、回転中心と周囲との間に圧力差が生じることを確認した。この圧力差を利用し、流れの吸入口と取り出し口を調整することで、超流動ヘリウムの定常流を駆動するポンプの開発に成功した。本研究では、超流動ヘリウム定常流を駆動するポンプを開発し、以下の成果を得た。1我々は、絶対温度4.2K以下でモーターを回転させることに成功した。低温で動作させるためにブラシレスモーターを採用し、すべり軸受け、低温で磁気ヒステリシスのないフェライトコア、低温用ホール素子を使用した。消費電力が0.25W以下で、240回転/秒の回転を実現した。2超流動ヘリウム中で低温モーターを回転させたところ、超流動ヘリウムの回転流が駆動されることを発見した。その回転流速はモーターの回転速度とほぼ一致することを見出した。3超流動回転流を利用する渦巻きポンプを作成し、超流動ヘリウム流を駆動することに成功した。当初の計画どおり実験装置の開発・製作をおこない、低温でのモーター駆動における問題点と解決方法について検討し、期待される成果が得られた。これまでの研究で、低温におけるモーター駆動の問題点と解決方法がわかってきた。この結果を踏まえ、次の点を改良し研究を推進する。1.低回転で動作するモーター駆動回路の開発これまでに低温で動作するモーターの開発に成功した。しかし、回転数は1秒間あたり2回転以上に限定され、低回転の制御が難しく、また一旦回転を止めると回転の駆動が困難になるなどの問題点がある。回転子の固定方法を改良し、安定動作するモーターを開発するとともに、低回転の動作をめざす。2.超流動ヘリウム回転流からの定常流の取り出し超流動ヘリウムの回転流を駆動することに成功した。また回転流からパイプを通して小さな回転流を取り出すことに成功した。これらの成果は、超流動ヘリウム定常流を取り出す技術的な問題を解決する方法を与え、これらの成果を踏まえ超流動ヘリウム定常流の駆動をめざす。超低温物理学これまでの研究で、低温におけるモーター駆動の問題点と解決方法がわかってきた。1.低温で安定に動作するモーター駆動回路の開発:これまでに低温で動作するモーターの開発に成功した。しかし、回転数は1秒間あたり10回転(600 rpm)に固定され、回転数の制御が難しく、また一旦回転を止めると再度の駆動が困難になるなどの問題点がある。調べた結果、回転数を上げると回転子が浮き上がり、回転検出センサーが誤作動することがわかった。
応答の「時間微分」に関与するシナプス機構

網膜の重要な機能の一つである「動き」の検出や「方向選択性」応答の成立のためには、いわゆる「応答の時間微分」が必要である。こうした応答のダイナミックスを変換するメカニズムとしてさまざまな可能性が考えられるが、本研究においては(1)シナブス後細胞における脱感作、(2)シナプス前細胞の持つカルシウム電流の性質をネコ網膜細胞について検討した。1.シナプス後細胞における脱感作:網膜から結経節細胞を単離し、ホ-ルセルクランブの条件下で記録しながらアマクリン細胞から放出される興奮性伝達物質であるアセチルコリンを投与してその応答を観察した。その結果、すべての神経節細胞はアセチルコリンに対し高い感受性を示すこと、アセチルコリンに対する応答は極めて強い脱感作を示し、低濃度のアセチルコリンに対しても一重性の応答しか示さないことが明らかになった。一方、双極細胞から放出される誕達物質であるグルタミン酸に対してはほとんど脱感作を示さず、持続性の応答を示した。これらの結果は神経節細胞の一過性光応答はアマクリン細胞からの入力によって発生すること、持続性の光応答は双極細胞からの入力によって発生するものであることを示唆している。2.シナプス前細胞の持つカルシウム電流の性質:双極細胞が伝達物質を放出する時間経過を明らかにする目的で双極細胞のカルシウム電流の性質を解析した。すべての双極細胞は-60mVより脱分極側で活性化されるカルシウム電流を持っていた。この電流は時間とともに不活性化し、その過程はほぼ指数関数で近似出来た。不活性化の時定数は短いものでは20msec,長いものでは250msecを越えたが、平均150nsecであり、ほぼ正規分布に近かった。従って、不活性化の時定数によって双極細胞を分類することは出来なかった。
共通言語としての日本語を使った「複」接触場面のマルチモーダル分析

国際共修や接触場面に係る研究や実践はこれまで、その対象者を日本人学生対留学生という二項対立で捉えてきた。研究代表者が担当する共通言語としての日本語を使った国際共修や留学生クラスでは文化や言語背景の異なる一人一人が異文化で、個やグループとしての学びの場となっている。本研究は共通言語としての日本語を使用した「複」接触(内的/接触/第三者言語場面が共存)場面を言語・非言語両面からマルチモーダルに分析し、ことばや文化を超えた参与者間の関係構築プロセスとその変化を可視化する。また、意識変容に係る研究手法と連携し相互行為の包括的な解明を目指し、実践で利用可能な教材開発や学習環境デザイン構築の検討をする。
抗原固相化ナノファイバーの創製と新規自己抗体検出法開発への応用

神経伝達物質受容体、イオンチャネルに代表される疎水性膜タンパクは、自己免疫性精神神経疾患の標的抗原となることが知られている。その診断検出システムを開発するために血自己抗原膜タンパクを大腸菌に大量発現させた。今回、グルタミン酸受容体サブユニット2種(GluN1-1, GRIA2)と神経型アセチルコリン受容体サブユニット(nAChR-alpha7)の大腸菌大量発現を達成した。ナノファイバーに組み込むための溶媒の検討を行い、ファイバー化に適した条件を模索している。神経伝達物質受容体に代表される疎水性膜タンパクは、自己免疫性精神神経疾患の標的となることが推測されている。その診断には疎水性膜タンパクに対する自己抗体の検出システムの開発が必要とされる。今年度は、高感度・高特異性検出システムのコンポーネントとしての抗原膜タンパクの大量発現を試みた。成果は、以下の通りである。1アセチルコリン等の神経伝達物質受容体サブユニット4種のcDNAを化学合成し、プラスミド(pTac-2)に組み込んだ。さらに、cDNAを大腸菌発現用ベクター(pColdTFDNA)に組み込み、大腸菌[Rosetta2 (DE3)PlysSあるいはOrigami2 (DE3)PlysSなど]を形質転換した。3SDSポリアクリルアミド電気泳動を行ったところ、4種のcDNAのうち3種において、推定される分子量を加えた大きさの融合タンパクの誘導が確認された。クマシーブリリアントブルー染色にて検出されることから、大腸菌培養液1 mlあたりマイクログラムオーダーのタンパクが出来たと推定された。これは今後の実験に充分な量と考えられた。次年度以降は、これらのタンパクをナノファイバーに組み込む実験に着手する。同時に、対象とする膜タンパクの種類を増やす。大腸菌での大量発現がうまく行かないタンパクがあり、ナノファイバー組み込みの実験に進めなかった。神経伝達物質受容体に代表される疎水性膜タンパクは、自己免疫性精神神経疾患の標的となると考えられている。その血液診断には疎水性膜タンパクに対する自己抗体の検出システムの開発が必要とされている。前年度に引き続き自己抗体検出システムのコンポーネントとしての自己抗原膜タンパクを大腸菌に大量発現させ、電気泳動ゲルから回収することを試みた。1アセチルコリン等の神経伝達物質の受容体サブユニットのcDNAをクローニングし、プラスミド(pTac-2)に組み込んだ。さらに、cDNAを大腸菌発現用ベクター(pColdTFDNA)に移し、大腸菌[Rosetta2(DE3)PlysSあるいはOrigami2(DE3)PlysSなど]を形質転換した。得られた大腸菌を液体培地の中で増殖させ、低温下(15°C)にてIPTG (isopropyl β-D-thiogalactopyranoside)を添加して発現誘導をかけ、さらに24時間培養を続けた後、菌体を回収した。2得られた菌体成分をSDSポリアクリルアミド電気泳動にて分析したところ、4種のcDNAのうち3種において、推定される分子量をもつ融合タンパクの誘導が繰り返し確認された。31、2の結果得られた神経伝達物質受容体サブユニットタンパクをゲルから回収し、ナノファイバーに組み込む実験の段階に入った。ファイバー化に適した条件を模索している。実験に使用する膜タンパクが大量に再現性よく発現されているが、ナノファイバー化のための至適条件が決定し切れていない。その診断には、血液中の疎水性膜タンパクに対する自己抗体の検出システムの開発が必要とされている。前々年度および前年度に続き、自己抗体検出システムのコンポーネントとしての自己抗原膜タンパクを大腸菌に大量発現させ、電気泳動ゲルから回収するとともに、ナノファイバー化への条件検討を行った。大腸菌培養のスケールを増大させた。31、2の結果得られた神経伝達物質受容体サブユニットタンパクをゲルから種々の溶液中に回収し、ナノファイバーに組み込むための諸条件の検討を行った。

大腸菌の株を変更し、発現プラスミドの構築を再検討する。ファイバー化に適した条件を決定するとともに、対象とする膜タンパクの種類を増やすことを試みる。神経科学大腸菌での大量発現がうまく行かないタンパクがあり、ナノファイバー組み込みの実験に進めなかった。実験の若干の遅れによる。(1)先年度(一部今年度)に大量発現させた膜タンパクを回収し、撚糸性を持つ有機溶媒をに溶かす。この溶媒用にポリウレタン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン等の試薬を購入する。(3)芯鞘スピナレットを購入し、ファイバーの強度を高める。(4)タンパクの抗原決定基が露出されるように、細胞膜の厚さ(810 nm)に近い直径のファイバー作製を作製する。(5)小径のカバーグラスを電極板の上に並べ、放出される抗原含有ナノファイバーを回収する。(6)ナノファイバーによる不織布に裏打ちされた2重膜を作製し、カバーグラスを平底96穴プレートあるいはプラスチックのスティック上に固定する。(7)でき上がったプレートあるいはプラスチックスティックを用いて、患者血清の自己抗体が検出可能か検定する。この検出反応のため通常のELISAで用いられている試薬を購入する。以下の使途に充てる。1神経伝達物質受容体の化学合成、2ナノファイバー作製時に使用する溶媒の購入、および3学会出張費。
血球分化を制御するクロマチン構造調節転写複合体の同定とその機能解析

このPARP-1のC/EBPa転写活性への影響の有無を検討するため、HEK293細胞におけるルシフェラーゼアッセイや、PARP-1阻害剤PJ34添加時の単球系骨髄系細胞U937細胞や前骨髄球性細胞HL-60細胞におけるC/EBPa標的遺伝子の発現量を解析した。その結果、PARP-1によりC/EBPaの転写活性が抑制されることが示唆された。また、C/EBPa標的遺伝子MPO、GCSFRのプロモーターにおけるC/EBPa応答配列上にPARP-1も局在することがChIPアッセイにより明らかとなった。さらに、阻害剤PJ34によりPARP-1のDNA結合を抑制した際に、C/EBPaの標的遺伝子プロモーターへの結合が促進されたことを見い出した。この結果より、PARP-1はC/EBPaの標的遺伝子へのリクルートを阻害することで、C/EBPaの転写活性を抑制している可能性が示唆された。本研究の成果により、C/EBPaの新規転写共役因子としてPARP-1を同定し、PARP-1がC/EBPaの標的遺伝子へのリクルートを抑制することで、C/EBPaの転写活性を抑制することが示唆された。今後、PARP-1の顆粒球分化への作用を解析することで、急性骨髄性白血病治療の新たな標的となりうる可能性が期待される。本研究の目的は血球細胞分化過程における顆粒球分化を制御する転写因子C/EBPaのクロマチン構造調節を介した転写制御分子メカニズムを明らかにすることである。クロマチン構造調節を介した転写は、転写因子に加えてヒストン修飾酵素など転写共役因子群が転写複合体を形成して制御をおこなうことから、当該年度ではまずC/EBPaの未知転写共役因子の同定を試みた。C/EBPa複合体取得のアプローチにはGST融合C/EBPaリコンビナントタンパク質と細胞の核抽出液を用いた複合体精製法を利用した。全長のC/EBPaリコンビナントタンパク質では十分な発現量が得られなかったため、C末端のDNA結合領域を欠損させたGST-C/EBPaΔZIPリコンビナントタンパク質を作製した。単球系前駆細胞株U937細胞を分画して取得した核抽出液とクロマチン画分によりGST精製をおこない、核抽出液、クロマチン画分ともにC/EBPa転写共役因子の候補となる相互作用因子をいくつか取得することに成功した。C/EBPaの転写共役因子としてこれまでに同定されたタンパク質はヒストンアセチル化酵素など数種類のみでC/EBPaの転写制御における包括的な分子メカニズムはほとんどがわかっておらず、本研究のC/EBPa複合体精製により取得された相互作用因子を同定することで新規の転写共役因子を見出し、C/EBPaの分子メカニズムの一端が明らかになることが期待される。当初の研究実施計画ではC/EBPaの相互作用因子を精製により取得し、質量分析によりタンパク質の同定までを年度内に実施する予定であった。これまでにC/EBPa複合体タンパク質精製によるC/EBPa相互作用因子の取得までは達成できている。しかしながら、質量分析によるタンパク同定については質量分析の系の確立まではおこなうことができているものの精製で取得された因子の同定までには至っていない。そのため、当年度の達成度についてはやや遅れていると自己評価する。精製で取得したC/EBPa相互作用因子の質量分析によるタンパク質同定を最優先でおこなう。続いて同定した因子から中心に解析をおこなっていく因子を、C/EBPa転写活性に与える影響やクロマチン構造調節活性(ヒストン修飾活性やクロマチンリモデリングなど)をもつドメインを有するかどうかによって選択する。選択した因子の機能解析を介してヒストン修飾制御など周囲のクロマチン構造調節を介したC/EBPaの転写分子メカニズムを明らかにする。また、同定したC/EBPa転写共役因子が血球細胞分化におけるとりわけ顆粒球、単球分化に重要、必須であるかを培養細胞レベルで検討する。研究計画では当年度中にC/EBPa相互作用因子を同定し、その中から今後の機能解析をおこなう因子の選定までをおこなう予定であったが、因子の選定までは進捗しなかったために因子の選定の実験に必要な試薬などの購入を持ち越したために次年度の研究費の必要性が生じた。したがって次年度の研究費は質量分析により同定したC/EBPa相互作用因子の選択のための実験の試薬に使用する予定である。同定因子の選択にはその因子のC/EBPa転写活性への影響の評価を考えているが、その実験系であるルシフェラーゼアッセイに必要な試薬やプラスミドに使用する予定である。また同定因子の機能解析には免疫沈降やChIPアッセイを考えているため、因子に対する抗体が必須であり、抗体の購入にも使用する予定である。
巨大ひずみに伴う特異な粒界ナノ構造とその安定性

形状不変加工プロセスを用いて巨大ひずみ加工を施した材料は,強度と延性の相反する機械的特性を同時に有する.その優れた機械的特性の起源の一つとして,結晶粒界の存在が多くの研究者によって指摘されており,結晶粒界を種々の観点から調査することはその特性理解の足がかりとなることが予測される.本研究では,昨年度に引き続き,繰り返し重ね圧延接合法(ARB)を施した工業用純アルミニウム(1100Al)の粒界構造を原子レベルで解析すると共に,結晶粒界近傍の異種元素偏析挙動を透過型電子顕微鏡(TEM)並びにエネルギー分散分光法(EDS)を用いて調査した.圧延方向に平行なラメラ粒界を観察したところ,傾角が125.9°および70.5°の大角粒界を原子レベルで観察することに成功した125.9°粒界はFCC金属のsΣ11対応粒界(傾角:129.5°)に近くΣ11対応粒界を構成する基本構造ユニットに類似したカイト形状を有していることも明らかにすることができた.併せて,その傾角の差は転位で補償されていることを確認したが,その転位は通常の候角差を補償するDSC転位のような微小なバーガースペクトルではなく, FCC金属の完全転位であることを明らかにし,これは加工に伴い格子転位がラメラ粒界の形成に寄与していることを示唆する結果を得ることができた.一方,傾角が70.5°のラメラ粒界はナノオーダーのΣ3双晶や積層欠陥のファセット化によって,マクロには非対称粒界を形成していることがわかった.一方,異種元素の偏析挙動については, Al-0.5at%X(X=Si, Ag, Mg)合金の粒界偏析挙動をTEM-EDSにより調査し, Siのみ強い粒界偏折を示したものの, AgおよびMgに関しては粒内への固溶も認められた.多結晶金属材料に形状不変加工プロセスを用いて巨大ひずみを付与することで,結晶粒径は必然的に微細化される.微細化された多結晶材料において,その結晶粒径がサブミクロンに到達すると結晶粒径の微細化に伴い結晶粒界の割合が飛躍的に大きくなるため,粒界構造を調査することが重要である.本研究では,繰り返し重ね圧延接合法(ARB)を施した超微細粒工業用純アルミニウム(1100AI)の微細組織を透過型電子顕微鏡(TEM)および高分解能電子顕微鏡(HREM)観察し,その粒界構造を調査することを目的としている.本年度は,特に粒界原子構造に着目し,その構造解析を行った.ARB材において観察された結晶粒は,圧延方向に伸長したラメラ上の特徴的な組織であり,そのラメラ幅は約200nmであった.ARB材の粒界のうち,圧延方向に平行な粒界面を有するLamellar boundaryをHREM観察し,その粒界近傍の原子配列を詳細に検討したところ,本研究で観察された<110>を共通回転軸とした傾角2θ=125.9°の粒界は,カイト状の構造ユニットで構成されていることを明らかにした.併せて,バーガースベクトルb=a/2<110>の刃状転位が,一定の周期で粒界に存在することも確認した.このカイト状構造ユニットは,FCC金属の共通回転軸が[110]である対称傾角粒界において2θ=129.5°のΣ11対応粒界を構成する基本構造ユニットであることが理論計算によって明らかにされており,Σ11対応粒界の傾角と実験的に求められた粒界の方位差のずれを考慮することにより,理論的に予測される転位間隔と実験的に得られたそれと良い一致を示したことから,超微細粒1100AIの粒界構造も粗大粒材料と同様に説明できる可能性が高いことがわかった.しかしながら,観察された粒界の構造ユニットは,ユニット毎にひずんでおり,これは超微細粒材料における粒界構造の特徴の一つであることを明らかにした.形状不変加工プロセスを用いて巨大ひずみ加工を施した材料は,強度と延性の相反する機械的特性を同時に有する.その優れた機械的特性の起源の一つとして,結晶粒界の存在が多くの研究者によって指摘されており,結晶粒界を種々の観点から調査することはその特性理解の足がかりとなることが予測される.本研究では,昨年度に引き続き,繰り返し重ね圧延接合法(ARB)を施した工業用純アルミニウム(1100Al)の粒界構造を原子レベルで解析すると共に,結晶粒界近傍の異種元素偏析挙動を透過型電子顕微鏡(TEM)並びにエネルギー分散分光法(EDS)を用いて調査した.圧延方向に平行なラメラ粒界を観察したところ,傾角が125.9°および70.5°の大角粒界を原子レベルで観察することに成功した125.9°粒界はFCC金属のsΣ11対応粒界(傾角:129.5°)に近くΣ11対応粒界を構成する基本構造ユニットに類似したカイト形状を有していることも明らかにすることができた.併せて,その傾角の差は転位で補償されていることを確認したが,その転位は通常の候角差を補償するDSC転位のような微小なバーガースペクトルではなく, FCC金属の完全転位であることを明らかにし,これは加工に伴い格子転位がラメラ粒界の形成に寄与していることを示唆する結果を得ることができた.

一方,傾角が70.5°のラメラ粒界はナノオーダーのΣ3双晶や積層欠陥のファセット化によって,マクロには非対称粒界を形成していることがわかった.一方,異種元素の偏析挙動については, Al-0.5at%X(X=Si, Ag, Mg)合金の粒界偏析挙動をTEM-EDSにより調査し, Siのみ強い粒界偏折を示したものの, AgおよびMgに関しては粒内への固溶も認められた.
ビームダウン式太陽集光装置のための固体顕熱蓄熱システムの研究開発

本研究ではタワー型太陽熱発電プラントのための低コスト固体顕熱蓄熱システムの研究開発に取り組んだ。フェロニッケルスラグを細骨材とするモルタル円筒ブロック及び高炉スラグを細骨材としたジオポリマーコンクリート円筒ブロックを開発した。円筒蓄熱ブロックの蓄熱量に及ぼすフェロニッケルスラグ配合の効果を実験及び理論的に解明した。スラグを再利用した円筒蓄熱ブロックを用いる固体顕熱蓄熱槽の解析方法と最適設計方法を確立した。太陽熱発電プラントにおける蓄熱システムのコストと効率を改善する上で,コンクリートを蓄熱材料とした固体顕熱蓄熱が有望視されている。そこで,蓄熱材料として,低コストで,廃棄物の有効利用が可能で,かつ高温での蓄熱が期待できるフェロニッケルスラグを取りあげた。平成27年度の研究では,フェロニッケルスラグを細骨材とする蓄熱モルタル円筒ブロックの作製と蓄熱モルタル円筒ブロックを蓄熱材とした固体顕熱蓄熱槽の設計,蓄熱性能の解析を目指し,(1)フェロニッケルスラグの熱伝導率測定と(2)フェロニッケルスラグを細骨材とする蓄熱モルタル円筒ブロックの作製に取り組んだ。(1)フェロニッケルスラグの熱伝導率測定フェロニッケルスラグの熱伝導率を測定することを目的とし,熱伝導率測定装置の設計と製作を行った。定常法の一つである比較法に基づき,熱伝導率測定装置を製作した。フェロニッケルスラグを紛体にして,金型で圧縮,電気炉を用いて焼結させることによって直径30mm,厚さ30mmの円柱状の試験体を作製した。試験体の内部に生じる空隙を考慮して熱伝導率を求めた結果,フェロニッケルスラグの熱伝導率は1.541.68 W/(mK)であることを明らかにした。(2)フェロニッケルスラグを細骨材とする蓄熱モルタル円筒ブロックの作製モルタルフロー試験により,フェロニッケルスラグ,モルタル及び水の配合比率を検討し,フェロニッケルスラグの配合比率が異なる3種類の蓄熱モルタル円筒ブロックを作製した。3種類の蓄熱モルタル円筒ブロックを加熱し,熱電対を用いたブロックの温度測定により求められる蓄熱モルタル円筒ブロックの蓄熱量を比較した結果,フェロニッケルスラグの配合比率が高いほど,ブロックの蓄熱量が多くなることを明らかにした。蓄熱材料として鉄鋼スラグの一種であるフェロニッケルスラグの熱伝導率の測定を行い、データを取得できたこと。また、他機関の分析により、フェロニッケルスラグの比熱のデータを取得できたこと。また、フェロニッケルスラグを細骨材とした蓄熱モルタル円筒ブロックを作製し、フェロニッケルスラグの配合比率による蓄熱モルタル円筒ブロックの蓄熱量に及ぼす影響を明らかにできたため。平成28年度の研究では,固体顕熱蓄熱槽におけるフェロニッケルスラグを細骨材としたモルタル円筒蓄熱ブロックの蓄熱特性の解析および評価を目指し,以下の課題に取り組んだ.(1)固体顕熱蓄熱槽の製作蓄熱槽は鉛直に設置された外径510mm,長さ1400mmのガルバリウム製缶体,円筒蓄熱ブロックを充填する直径128mm,長さ1000mmのステンレス製ダクト管,ダクト管の上下端に取り付けるステンレス製片落管,ダクト管の外周を巻く高温用耐火繊維製ブランケット断熱材,缶体両端のフランジに取り付けるガルバリウム製中空円板の蓋からなる.ダクト管両端には,熱風発生機や排気用フレキシブルパイプが取り付けられる.(2)モルタル円筒蓄熱ブロックにおけるフェロニッケルスラグの配合の検討熱風発生機の高温空気をダクト管に流して,ブロックの蓄熱試験を行った.フェロニッケルスラグの配合の異なる3種類のモルタル円筒蓄熱ブロックを60分間加熱した際の蓄熱量を,ブロックに取り付けたシース熱電対によって測定された温度変化から求めた.ブロックに100,200,300°Cの温度変化を与えた.フェロニッケルスラグの体積分率が大きくなるとブロックの蓄熱量は増大する一方,モルタルのフロー値が低下するため,ブロックの製作上の配慮が必要となることが明らかになった.(3)モルタル円筒蓄熱ブロックの数理解析モデルによる蓄熱特性の評価内外両表面から媒体加熱を受ける中空円筒を対象とした平面軸対称非定常熱伝導問題の数理解析結果に基づき数値計算を行い,ブロックの蓄熱量に及ぼすフェロニッケルスラグの体積分率による影響を考察した.ブロックの比熱容量はフェロニッケルスラグの体積分率が高くなるほど小さくなるが,熱伝導率は高くなる.その結果,定常状態と非定常状態ではフェロニッケルスラグの体積分率による蓄熱量の変化が異なることが明らかになった.フェロニッケルスラグを細骨材としたモルタル円筒蓄熱ブロックを充填するための固体顕熱蓄熱槽を製作,蓄熱試験を実施し,蓄熱量を最大化にするフェロニッケルスラグの配合を検討した.さらに,媒体加熱を受ける中空円筒を対象とした平面軸対称非定常熱伝導問題の数理解析結果に基づき数値計算を行い,ブロックの蓄熱量に及ぼすフェロニッケルスラグの体積分率による影響を考察し,定常状態と非定常状態ではフェロニッケルスラグの体積分率による蓄熱量の変化が異なることを明らかにした.平成29年度の研究では3つの課題に取り組み,以下の研究成果を得た.