hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人工抗体/DNA複合体を用いた悪性黒色腫瘍の遺伝子治療

CD遺伝子導入のみ、または5-FC投与単独では腫瘍は経時的に増殖したが、CD導入/5-FC処理では、約3週間にわたる顕著な腫瘍増殖抑制効果を認めた(大竹ら、第56回日本癌学会総会、1997、論文投稿中)。従って、イムノジーンによる実験的遺伝子治療が、in vitro及びex vivoにおいて有効であることが明らかになった。現在、in vivoでのターゲッティング遺伝子治療について検討中である。一方、B4G7抗体遺伝子のcDNAをクローニングし、人工一本鎖(scFv)抗体の酵母での発現系を作製した。現在、大量精製方法を検討中である。眼悪性黒色腫に対する遺伝子治療を目指し、上皮増殖因子(EGF)レセプター特異的なモノクローナル抗体(B4G7)を、ポリリジンを介してDNAと結合させた複合体(イムノジーン)を利用して、EGFレセプタ一発現細胞に選択的に遺伝子を導入する方法を試みた。自殺誘導遺伝子(HSV-TK遺伝子または大腸菌CD遺伝子)を運ぶイムノジーンを、10^5/cellレベルでEGFレセプターを発現している培養悪性黒色腫細胞(HMV-1、G361)に添加し、生存細胞を計測した。遺伝子導入のみでは殺細胞効果は認めなかったが、イムノジーンでの遺伝子導入により、GCVや5-FCに対する感受性が濃度依存的に亢進した。特に、HMV-I細胞では、CD導入/5-FC処理により90%以上の細胞が死滅し、少なくとも7日間細胞増殖を抑えた。さらに、この殺細胞効果は、Fab断片で前処理するとHSV-TK、CDともに抑制されたことから、イムノジーンによる遺伝子導入がEGFレセプターを介することが確認された。また、HMV-I細胞をCD/イムノジーンあるいはTK/イムノジーンと混合した後、ヌードマウス背部皮下に移植し、5-FCあるいはGCVを隔日にマウス腹腔内投与した。遺伝子導入のみ、5-FC、GCV投与単独では腫瘍は経時的に増殖したが、CD導入/5-FC処理およひTK導入/GCV処理では、約3週間にわたる顕著な腫瘍増殖抑制効果を認めた(JJCR投稿中)。従って、イムノジーンによる実験的遺伝子治療が、in vutro及びex vivoにおいて有効であることが確認された。一方、B4G7抗体遺伝子のcDNAをクローニングし、人工一本鎖(scFv)抗体の酵母での発現系を作製し、in vitroで遺伝子導入が確認した。現在、scFv抗体大量精製を続行中である。
保存処理材料が共存する有機文化財の後世調査に対する微量分析システムの構築

本研究の目的は、後世修理や保存処置が施されて当初の有機材料にプラスして多層構造となっている有機文化財を対象に、主鎖の異なる高分子混合状態下においての各層の情報を複数取り出すための分析システムの構築にある。とくに漆文化財のような多種類の有機材料が混在しながら「複層構造」となっている有機文化財を主な対象として、複数の分析アプローチによる相互チェックなどを想定した材質調査の課題解決を目指し、本研究を実施している。そもそも有機文化財の多くは無機文化財と比較して劣化が進行しやすく、少量で分析をするためのサンプリング時の取り扱いさえ困難となっている。そこで2年目は劣化しサンプリング時に容易に粉末状になってしまい、取り扱いに苦慮する微粉末状の試料をロスなく回収して分析に利用するか、という点について具体的な実験を繰り返すため、ウルトラミクロ天秤を整備して研究を進めた。一方、マイクロナイフを用いた切削だけでは一部の漆文化財のサンプリングに不具合が生じたことから、超音波を利用したミクロ領域専用の切削システムを組み込むこととした。結果、文化財の微小な欠片をエポキシ樹脂に埋め込んで作製したクロスセクション試料からの微量な分析試料のサンプリングがより簡便になり、さらに複層構造を分離して材質分析を精度よく実施しやすくなることを確認した。また初年度整備した卓上型電子顕微鏡を使用し、アイヌ漆器や南蛮様式の輸出漆器に用いられた装飾技法についての検証を行った。初年度実施できていなかった国内での各地美術館博物館等での調査を実施し、また保存処置に関する聞き取り調査を行い、国外の保存処置後の出土遺物の資料提供を受けることができ、今後より具体的なシステム構築の議論に寄与可能なデータ収集の目途がついてきたため。引き続き美術館博物館での調査を進めるとともに幅広く情報収集を行い、超音波を利用したミクロ領域専用の切削システムを利用した「クロスセクション断面からの微量試料の切削」後の微量粉末試料の回収方法のシステム化に着手する。また、すでに保存処置が施された出土品について、分析感度の低下の要因となっていることを確認した保存材料を除去する方策を検討したい。本研究の目的は、後世修理や保存処置が施されて当初の有機材料にプラスして多層構造となっている有機文化財を対象に、主鎖の異なる高分子混合状態下においての各層の情報を複数取り出すためのシステムの構築にある。つまり、多種類の有機材料が混在する「複層構造の有機文化財」を少量で分析しようとした際に困難となる複数の分析アプローチによる相互チェックなどを想定した材質調査の課題解決を目指すものである。初年となる本年度は代表研究者の研究環境が大きく変化したこと等にともなって、研究環境の整備を中心に進めることとなった。実際には年度後半に実施が集中してしまったが、本研究課題で重要となる「クロスセクションを利用したシステム構築」に重要となる卓上型のSEM-EDSを設置し、モデル試料や過去に測定をした遺物の分析に着手し、今後問題なく運用可能であることを確認した。保存処理剤としての合成樹脂の存在によって、本来検出可能であるはずのデータが検出されないことを伝世品ならびに出土遺物のPy-GC/MS測定で確認した。それを踏まえて着手し始めた、未知の保存処理剤を同定するため方法として、Py-GC/MSの利用の有用性を示す成果を得られた。一方、当初計画していたよりも、クロスセクション分析で必須となる装置の設置に手間取ってしまい、SEM-EDSを利用したモデル実験について、年度内では詳細に行うことはできなかった。次年度は微量分析で必要なウルトラミクロ天秤の設置を夏までに終わらせ、今年度実施できなかった、国内外での各地博物館等や遺跡での調査、保存処置を行う工房等での情報収集などを実施したいと考えている。また研究分担者らと協力し、各種のモデル試料での調査をはじめ、合成樹脂による保存処置の施された出土漆器での検討を並行していく予定である。

引き続き美術館博物館での調査を進めるとともに幅広く情報収集を行い、超音波を利用したミクロ領域専用の切削システムを利用した「クロスセクション断面からの微量試料の切削」後の微量粉末試料の回収方法のシステム化に着手する。また、すでに保存処置が施された出土品について、分析感度の低下の要因となっていることを確認した保存材料を除去する方策を検討したい。神谷嘉美「平蒔絵技法で用いられる金属材料の形状について蛮漆器作例を中心にー」平成30年度東京文化財研究所文化財情報資料部第5回研究会、2018年10月2日
ファイナンスのグローバル化に係わる先端的金融テクノロジーの開発研究

本研究は,金融資本市場の自由化・国際化の急速な進展に伴う新しい派生商品の市場導入,取引量の巨大化,情報テクノロジーの浸透,それに伴うファイナンス理論・知識の高度化による市場環境の変革に対し,ファイナンスの研究と教育の一層の充実・高度化を図るために,ファイナンスに関わる基礎的調査と理論研究に加え,実験科学的なアプローチ,Experimental Finance(実験ファイナンス)の可能性とその国際的な展開を目指すものである。11年度には,金融テクノロジーが金融資産価格,金利,為替などの不確実性を制御する有力な手段となっていることに着目し,保険リスク証券や保険デリバティブに関わる最先端金融テクノロジーの動向調査を行うと共に,保険リスクの証券化,特に,カタストロフィー・リスクと保険デリバティブに関する資料収集を行った。一方,国内外の市場について現地調査を実施し,日本・東京,中国・上海,ニューヨーク,シンガポールの株式市場における売買ルールについて,市場のマイクロストラクチャーの視点から分析し,PC上で売買をシミュレートするシステムの設計に着手した。13年度においては,アジアにおける金融・資本市場の自由化・国際化について分析を行うために,昨年に引き続き,Lim教授,Nam教授,井尻教授,平木多賀人教授(国際大学)を招き,研究会を開催した。また,ファイナンスの実験科学的アプローチとして,カーネギーメロン大学,復旦大学,高麗大学,シンガポール国立大学とFAST(Financial Analysis and Security Trading)を用いて,仮想金融市場を形成し,多国間でバーチャルトレーディングを行った。これらの研究活動を通じて,国際的次元からファイナンスに関わる知的資源を共有するネットワーク作りを進め,アジアの仮想金融市場の構築を目指したファイナンス国際化情報収集拠点を形成することができた。本研究は、金融・資本市場の自由化・国際化の急速な進展に伴う数々の新しい金融派生商品の市場導入、取引量の巨大化、情報テクノロジーの浸透、それに伴うファイナンス理論・知識の高度化などによる市場環境の変革に対して、ファイナンスの研究と教育の一層の充実・高度化を図るためのファイナンスの基礎的調査と理論研究に加えての学問領域「ファイナンス」への実験科学としてのアプローチ、すなわちExperimental Finance(実験ファイナンス)の可能性、そこでの方法論の国際的な開発を目指したものである。平成11年度は、(1)ファイナンス新時代の国際環境に関する情勢分析と動向調査、その調査・分析に基く先端的研究領域の開拓、(2)国内外の金融・資本市場についての現地調査とその分析、を課題とした。ファイナンスを取巻く環境および諸制度の情勢分析と国際金融・資本市場の動向調査では、近年の金融テクノロジーが金融資産価格、金利、為替といった不確実性を制御する有力な手段を提供してきていることに着目し、保険リスク証券や保険デリバティブといった最先端金融テクノロジーの動向を調査した。保険リスクの証券化、特に、カタストロフィー・リスクと保険デリバティブに関する基礎的文献の収集と関連データの整備を行った。国内外の金融・資本市場についての現地調査では、日本・東京、中国・上海、米国・ニューヨーク、シンガポールの株式市場における売買ルールの現地調査を行い、市場のマイクロストラクチャーの視点から特徴を分析し、その結果に基いてPC上で株式の売買をシュミュレートするシステムの設計に着手した。平成12年度の主な研究活動と実験は下記の通りである。(1)オフバランス資産とディスクロージャーに関する諸問題、金融派生証券デリバティブ取引の拡大と意義、金利関連の価値評価に関する理論研究を行った。ファイナンスの実験科学アプローチとして、仮想金融市場の形成のために、米国カーネギー・メロン大学とは継続してリアルタイムでのFASTの実験を行った。アジア仮想金融市場の構築のために中国復旦大学とコンピュター・ネットワーク構築の実験を行ったが、その接続に不安定性があり、引き続いて情報環境の整備みに努めFASTのソフトを利用して仮説の検証を継続していくこととした。(2)5月に米国の井尻雄士教授、6月にシンガポールのLim Kian-Guan教授、8月にJohn O'Brien教授、1月に韓国のSang-Koo Nam教授(Korea University)

並びに中国の王偉講師(復旦大学)、そして3月に中国の史云講師(東北大学)を招聘し、本研究課題についての研究会を開催し、先端金融テクノロジー開発の方法論のレビューを受けた。(3)4月に研究員堀内正博教授が米国・カーネギー・メロン大学に、7月に研究員大島正嗣助手が中国復旦大学に、9月に研究員武田澄広助教授が中国・上海証券取引所に、2001年2月に研究員清水康司助教授がニューヨーク証券取引所に、3月に研究員井手正介教授がオーストラリア・マッコリー大学応用ファイナンス研究所に、3月に研究員伊藤文雄教授がカーネギー・メロン大学に、それぞれ出張し、それぞれ主要国の金融・資本市場の調査、FASTのインフラ整備及び共同研究者との意見交換を行った。本研究は、金融・資本市場の自由化・国際化の急速な進展に伴う数々の新しい金融派生商品の市場導入、取引量の巨大化、情報テクノロジーの浸透、それに伴うファイナンス理論・知識の高度化などによる市場環境の変革に対して、ファイナンスの研究と教育の一層の充実・高度化を図るためのファイナンスの基礎的調査と理論研究に加えての学問領域「ファイナンス」への実験科学としてのアプローチ、すなわちExperimental Finance(実験ファイナンス)の可能性、そこでの方法論の国際的な開発を目指したものである。従って、平成12年度においては、ファイナンスを取巻く環境および諸制度の情勢分析と国際金融・資本市場の動向調査、特に、保険リスク証券や保険デリバティブといった最先端金融テクノロジーの動向を調査した。保険リスクの証券化、特に,カタストロフィー・リスクと保険デリバティブに関する基礎的文献の収集と関連データの整備を行った。国内外の金融・資本市場についての現地調査では、日本・東京、中国・上海、米国・ニューヨーク、オーストラリア・シドニーの株式市場における売買ルールの現地調査を行い、市場のマイクロストラクチャーの視点から特徴を分析し、その結果に基いてPC上で株式の売買をシミュレートするシステムの設計に着手した。
レーザー積層造形法の歯科補綴装置への応用の評価と実用化

レーザー積層造形(SLM)法で3種の造形方向にて製作したCo-Cr合金の組織評価及び機械的特性(引張試験、疲労試験)の評価を行い、鋳造試料との比較検討を行った。SLM法で製作した試料は引張り試験においていずれの積層方向でも鋳造より有意に高い0.2 %耐力と最大引張強さを示したが、疲労試験では顕著な異方性が確認され、造形方向によっては鋳造法より有意に低い疲労強度を示した。異方性の原因としては結晶構造や結晶配向といった組織構造に加えて表面性状や造形時に生じる残留応力が関わっている可能性が示唆された。現在,義歯メタルフレームは歯科鋳造法により作製されているが,技工操作は煩雑で品質は術者の技能に依存するといった品質管理の問題点が指摘されている.そこで近年,技工操作の簡略化と品質の安定化を目指しCAD/CAM技術を用いた新たな製作プロセスが検討されている.本研究の目的は、CAD/CAM技術の一つであるレーザー積層造形法により作製したコバルトクロム合金の疲労強度と適合性の検討を行い,レーザー積層造形法が新たな義歯メタルフレームの製作プロセスとして実用可能か明らかにすることである.平成26年度は疲労強度の検討を行った.レーザー積層造形装置(EOSINT M280)にコバルトクロム合金粉末(EOSINT MP1)を供し,積層方向に対して0度,45度,90度傾けた引張試験片およびクラスプ形状に疲労試験片を製作した.引張試験片の金属組織をSEMで観察したところ微細な結晶組織が観察され,積層方向に対して平行な断面と垂直な断面では異なる組織像であり組織学的異方性を有していることが確認された.しかしながら引張試験の結果,力学的異方性は認められたものの顕著ではなかった.いずれの試料も同組成の鋳造体より大きな0.2%耐力,引張強さを示すことが確認されレーザー積層造形体は機械的性質を向上させるのに有用なプロセスであることが明かとなった.疲労試験の結果では造形方向によって大きく異なる結果となり,鋳造体と比較して疲労強度が低下した試料も認められた.一般的に疲労強度は引張強さと相関しているため疲労強度も向上することが予想されたが,実際の強度は予想とは異なるものであり,その強度に関してはさらなる検討が必要であることが明らかとなった.Co-Cr-Mo合金粉末(EOS CobaltChrome MP1, EOS)をレーザー積層造形装置(EOSINT M280, EOS)に供し,クラスプ形状を有する疲労試験片を製作した.試料はクラスプが造形方向に対して0°(平行) , 45°, 90°(垂直)となるような3方向で製作した.疲労試験に先立ちクラスプ表面の粗さ測定を行った.疲労試験はクラスプ先端部に対して0.25 mmおよび0.50 mmの変位を周波数5Hzで与え,クラスプの変形に要する荷重量が初期荷重量の15 %以下に減った場合もしくは1000000サイクルに達した時点まで行い,荷重量,繰り返し回数,永久変形量を観測した.クラスプを積層方向に対して平行に切断した試料および試料破断後の破断面とクラスプ内面をSEMにて観察した.その結果表面粗さは0°で製作した試料が最も粗く次いで45°,90°の順であった.90°の試料は鋳造で製作した試料と同程度の表面粗さであった.クラスプ内面のSEM像より0°と45°ではクラスプ表面に積層造形時に各積層間で生じたと思われる段差が観察され,表面粗さはその段差を反映したものである.疲労試験の結果,90°の試料は鋳造体より有意に高い疲労強度を示す一方で0°,45°の試料では鋳造体より有意に低い疲労強度を示すという異方性を示すことが明らかとなった.SEM観察の結果,クラスプ内部には積層方向に平行に伸展したセル状デンドライトが観察され,結晶構造解析の結果より面心立方構造(fcc)を有するγ層から構成されていることが明らかとなった.疲労強度の異方性の原因としては表面粗さの違いと結晶の配向傾向および繰り返しのレーザー照射による急激な熱勾配に起因した造形体内の残留応力の影響が考えられる.しかしながらそのいずれが決定的な要因かは今後詳細な検討が必要である.疲労強度に関して国際誌に論文が掲載された.レーザー積層造形(SLM)法では造形時に繰り返し付与される熱履歴により造形体内に残留応力が発生し、疲労強度や寸法精度に悪影響を及ぼすことが知られている。また造形方向により機械的性質や組織構造が異なる異方性が認められることも問題となっており、積層造形体の疲労強度は造形方向により既存製作方法の3050%程度まで低下するという報告も認められる。歯科補綴装置には機能時に様々な方向のストレスが生じ、過重負担が原因と考えられる破損も報告されている。そのためSLM法で製作した歯科補綴装置が長期的に安全に機能し、患者のQOLの向上と維持安定を達成するためには異方性制御プロセスの開発が必要である。そこで本研究では異方性の制御を可能とする熱処理条件の解明を目的とした実験を行った。まず、CoCr合金粉末でSLM法にて異なる3種の造形方向(0度、45度、90度)で試料を製作後、異なる条件で熱処理を施した。熱処理条件はアルゴン雰囲気下で、熱処理温度450度、750度、900度、1050度、または1200度で、熱処理時間を1、2、または6時間とした。続いて試料の組織解析と残留応力の評価を行った。

結果、精密な温度のコントロールにより、組織学的な異方性を示す特徴的なセル状デンドライトや溶融境界の消失が認められ、結晶構造の制御が図れることが明らかとなった。また、引張試験結果からは、0.2%耐力と最大引張強度の低下と、伸びの向上が認められた。以上の結果より、造形体に適切な熱処理を施すことにより、残留応力の解放と、異方性の制御が実現する可能性が示唆された。レーザー積層造形(SLM)法で3種の造形方向にて製作したCo-Cr合金の組織評価及び機械的特性(引張試験、疲労試験)の評価を行い、鋳造試料との比較検討を行った。SLM法で製作した試料は引張り試験においていずれの積層方向でも鋳造より有意に高い0.2 %耐力と最大引張強さを示したが、疲労試験では顕著な異方性が確認され、造形方向によっては鋳造法より有意に低い疲労強度を示した。異方性の原因としては結晶構造や結晶配向といった組織構造に加えて表面性状や造形時に生じる残留応力が関わっている可能性が示唆された。疲労試験に関して当初の計画通り試料製作および試験を終え,おおむね予定通りに進展している.疲労強度の異方性の制御法として熱処理の有用性を検討する.歯科補綴H27年度は新たに適合性の評価を行うととも疲労強度に関する検討も継続して行っていく.疲労試験が失敗などがなく順調に進んだため想定していたよりも試料製作に費やす費用が抑えられたため。今回使用する試料を製作するのに費用がかなりかかるのが,想定した試験が実際に行えるか不安があったため試料数を少なめにして製作したため.疲労強度の異方性の制御に関する検討を行うため新たに疲労試験片を製作し試験を行う予定である.H26年度の研究成果から当初の予定通り試験が行えることが確認されたためH27年度には当初予定していた試料数を追加製作し試験を行う予定である.
宇宙用フレキシブル熱制御デバイスの研究

複雑な熱環境が想定される次世代宇宙機ミッションを高次に実現するため,軽量かつパッシブに環境対応可能な「自律型吸放熱デバイス」と「インテリジェントループシステム」を開発することを目的とする。以下に今年度の成果を示す。1.自律型吸放熱デバイスPMの開発本研究課題で提案した自律型吸放熱デバイス(RTP)は,宇宙航空研究開発機構により2010年に打上げられる金星探査機のメイン放熱パドルとして検討され,本年度は実搭載用のRTPプロトモデル(PM)の開発を行った。具体的には,(1)耐打上環境を考慮したPMの構造設計,放熱性能予測およびミッションケーススタディを行いRTPの有効性を示した。(2)受動型可逆アクチュエータ(RA)およびRTPハードウェアの製作を行い,展開収納試験により自律熱制御機能を実証した。(3)RAの断熱設計,およびフォーム断熱材の熱拡散率温度依存性評価用の真空計測システムを構築した。2.インテリジェントLHPシステムの開発次世代高熱輸送デバイスとして着目されるループヒートパイプ(LHP)の更なる高度化に向け,マルチエバポレータ構造を基本とするインテリジェントLHPシステムを提案し,NASAと共同で起動・熱輸送・温度制御特性に関する研究を行った。具体的には(1)シングルおよびマルチエバポレータ型LHPを大気および真空環境下で評価可能なシステムを構築した。(2)リザーバとエバポレータ間に熱電モジュールを導入し,リザーバ能動制御によるループの起動特性,温度制御性の向上を実証した。(3)液管,蒸気管間に熱バイパスを導入し,熱電モジュール電力削減効果を定量的に示した。(4)シングルエバポレータ熱負荷時の熱負荷共有機能を実験的に示した。(5)エバポレータ,リザーバ,コンデンサの相対位置を変化させ,重力が起動特性および熱輸送特性に及ぼす影響を明らかにした。宇宙機搭載機器の高密度実装,発熱密度増大ならびにミッションの多様化に伴い,軽量で効率の良い熱制御システムの開発が期待される。本研究は,軽量でフレキシブルな高熱伝導性グラファイトシートを基材とする「自律型吸放熱デバイス」と「フレキシブル流体ループ」を開発し,従来の熱制御システムの抜本的改良を狙う。1.自律型吸放熱デバイス試験モデルの設計,製作および特性試験詳細な数値解析により自律型吸放熱デバイス(RTP)の軽量・高効率化を図り,得られた設計パラメータに基づいてRTP試験モデル製作を行った。次に自作の熱真空試験装置を用いて放・吸熱特性のフィン展開角度依存,温度依存を明らかにし,設計値を満足することを確認するとともに,高い比放熱性能(150W/kg以上)を有すること,独自の吸熱機能によりヒータ電力を大きく削減できることを実証した。2.受動型可逆回転アクチュエータの設計,製作および評価RTP用受動型可逆回転アクチュエータに形状記憶合金-バイアス法によるトーションスプリング型二方向素子を考案した。Co添加により変態温度低温化を図った形状記憶合金Ni-Ti-Co(Ni:54.46%,Co:1.46%)を設計,試作し,基本性能を確認した。3.排熱利用型熱電変換流体ループシステムの提案,概念検討および素子性能評価グラファイトシートを用いたフレキシブル流体ループのポンプ動力に,機器の排熱を利用した熱電発電システムを適用することを新たに提案し,宇宙環境下での無電力自己冷却ループシステムの成立性について検討,確認を行った。また,簡易な熱電性能評価システム(温度範囲-45°C120°C)を自作し,ポンプループの熱電素子として候補に挙げたペロブスカイト型マンガン酸化物La_<1-x>Sr_xMnO_3,La_<1-x>Ca_xMnO_3の熱電性能を明らかにした。宇宙機搭載機器の発熱密度増大,ミッションの多様化に伴い,軽量で効率の良い熱制御システムの開発が期待される。1.自律型吸放熱デバイス(RTP)プレフライトモデル(PM)の構造設計・要素試作本RTPは,宇宙航空研究開発機構が2009年に打上げを計画している金星探査機(PLANET-C)への搭載が検討されている。本年度は耐打上環境性を考慮したRTP・PMの構造設計,ならびに各構成要素の検討・要素試作を行った。M-Vロケットの打上荷重を見積り,RTP各部材に対する荷重条件の設定とRTP機能要求条件及びシステム要求条件の分析を行い,構造設計における仕様を検討した。また,未知パラメータである可逆展開フィン駆動部ならびにアクチュエータの剛性に関しては,実験的評価を行うためのグラファイト積層材試作ならびに展開・収納方式・取付け位置の検討を行った。2.フレキシブルループヒートパイプシステムの提案,概念設計および物性評価フレキシブルラジエータの流体ループ方式として,ポリイミド(PI)ポーラス材をエバポレータとするループヒートパイプを新たに提案し,エバポレータ製作方法の検討,システム成立性検討を行った。また周期加熱法を基本とする熱拡散率測定装置を新たに構築し,PIウィソクの候補材料であるPIフォームの大気圧環境下における熱拡散率発泡倍率依存性(5180倍),温度依存性(-45+85°C)ならびに異方性を明らかにした。

次に,PIフォームの熱伝導率の圧力依存性(1.0×10^<-6>Pa大気圧),幅広い温度依存性(-200+400°C)を評価するために,新たに圧力・温度可変型真空評価システムを構築した。複雑な熱環境が想定される次世代宇宙機ミッションを高次に実現するため,軽量かつパッシブに環境対応可能な「自律型吸放熱デバイス」と「インテリジェントループシステム」を開発することを目的とする。以下に今年度の成果を示す。1.自律型吸放熱デバイスPMの開発本研究課題で提案した自律型吸放熱デバイス(RTP)は,宇宙航空研究開発機構により2010年に打上げられる金星探査機のメイン放熱パドルとして検討され,本年度は実搭載用のRTPプロトモデル(PM)の開発を行った。具体的には,(1)耐打上環境を考慮したPMの構造設計,放熱性能予測およびミッションケーススタディを行いRTPの有効性を示した。(2)受動型可逆アクチュエータ(RA)およびRTPハードウェアの製作を行い,展開収納試験により自律熱制御機能を実証した。(3)RAの断熱設計,およびフォーム断熱材の熱拡散率温度依存性評価用の真空計測システムを構築した。2.インテリジェントLHPシステムの開発次世代高熱輸送デバイスとして着目されるループヒートパイプ(LHP)の更なる高度化に向け,マルチエバポレータ構造を基本とするインテリジェントLHPシステムを提案し,NASAと共同で起動・熱輸送・温度制御特性に関する研究を行った。具体的には(1)シングルおよびマルチエバポレータ型LHPを大気および真空環境下で評価可能なシステムを構築した。(2)リザーバとエバポレータ間に熱電モジュールを導入し,リザーバ能動制御によるループの起動特性,温度制御性の向上を実証した。(3)液管,蒸気管間に熱バイパスを導入し,熱電モジュール電力削減効果を定量的に示した。(4)シングルエバポレータ熱負荷時の熱負荷共有機能を実験的に示した。(5)エバポレータ,リザーバ,コンデンサの相対位置を変化させ,重力が起動特性および熱輸送特性に及ぼす影響を明らかにした。
ミース・ファン・デル・ローエの空間構成の方法

これまで10年間にわたり、ミース・ファン・デル・ローエがつくった建築について、その空間構成の方法の研究を行ない、1886年から1937年までのベルリンでの設計活動の時代については、その構成の方法を明らかにした。その研究をもとに、1938年から1968年までのアメリカでの設計活動の時代につくられた建築の構成方法を明らかにしたい。ベルリン時代に使われたグリッドやフレームという主に住宅の設計に使われた手法は、アメリカ時代の高層ビルや一般建築の配置と平面、立面、カーテンウォールなど詳細でも使われていると考えられる。
久山町研究における病理所見別にみた変性型認知症の危険因子の決定とその意義

久山研究の認知症調査におけるアルツハイマー病の病理学的変化を半定量的に評価し、糖尿病関連因子との関連を統計学的に解析した。その結果、耐糖能異常、特にインスリン抵抗性が老人斑の形成に関与することを明らかにした。さらにAPOEε4による層別解析の結果、APOEε4とインスリン抵抗性が高い群では老人斑のオッズ比が相乗的に高くなることを見出た。一方、神経原線維変化については有意な関連はなかった。久山町コホート研究では1998年の第3集団から認知症調査を開始した。本研究ではアルツハイマー病とレビー小体型認知症について詳細な神経病理学的定量解析を行ない、様々な検診データとの相関を統計学的に解析し、生活習慣がどうような変性型認知症の病理所見の形成に関与し、その有病率を増加させているかを解明する事を目的としている。これまで様々な調整因子を考慮した解析の結果、耐糖能異常は脳血管性認知症よりもむしろアルツハイマー病において高い危険因子であることを明らかにした。本年度は耐糖能異常が主に老人斑と神経原線維変化のいずれに強い相関があるかを統計学的に検討した。久山町住民のうち非認知症68例を含む連続剖検102例(1998年10月1日2001年3月31日)のデータセットを構築し、脳組織切片を用いて平野銀染色およびタウ染色を行い、アルツハイマー病の神経病理学的変化について病変の強さを判定した。老人斑はCERAD分類、神経原線維変化はBraak分類を用いた。耐糖能異常については目本糖尿病学会が示した基準により、耐糖能異常(IGT)と糖尿病(DM)に分類し、統計学的処理を行なった。連続剖検102例のうちIGTは48例(47.1%)(うち、DMは19例(18.6%))であった。85歳以下の群で、IGTの有無と老人斑の程度に、有意ではないが軽度の関連を認め、DMの有無と神経原線維変化の程度には有意な相関が認められた。しかし、86歳以上の群では、DMの有無とアルツハイマー病の程度に相関がみられなかった。85歳以下ではIGTおよびDMがアルツハイマー病の病理所見を増悪させることが統計学的に示された。一方、86歳以上では、IGTやDMよりも加齢による影響が大きいと考えられた。久山町における病理疫学コホート研究によって、糖尿病(DM)および耐糖能異常(IGT)者はアルツハイマー病(AD)の危険率が有意に高まる事を報告している。ADは病理学的に老人斑と神経原線維変化を特徴とする変性疾患であり、どの病理所見が耐糖能異常とより関連が強いかを検討することは、その病態機序の関連を明らかにする上で、重要と考えられる。そこでADの病理学的変化を定量的に評価し、耐糖能異常との関連について統計学的に検討を行った。さらに今回は、1988年の健診データを用いて、その他の生活習慣関連因子についても検討を行った。1998年10月1日2003年3月31日の期間に死亡した久山町住民290名のうち、九州大学で解剖した連続剖検は211例であった。そのうち、1988年の健診を受診した165名の剖検脳データベースよりパラフィン切片を用いて、平野銀染色及びタウ抗体免疫染色を行った。DMおよびIGTの診断は、日本糖尿病学会の診断基準(1999年)に準拠し、検診で上記診断基準に合致した症例とした。解析は累積ロジットを利用した比例オッズモデル(性、年齢を調整)を行った。165例のうち、IGTは71例(43%)(うちDMは28例(17%))であった。IGTの有無と老人斑の程度、食前インスリンと老人斑の程度、食後血糖と老人斑の程度、HOMA-R指数と老人斑の程度に、有意ではないが軽度の相関を認めた。食後2時間のインスリン値と老人斑の程度に有意な相関(RR1.55、p=0.029)が認められた。その他の生活習慣関連因子では、コレステロール、LDL-Cと老人斑の程度に、有意ではないが軽度の相関を認めた。以上、老人斑の定量的データとインスリン値に相関が見られる等、いくつかの生活習慣病危険因子とアルツハイマー病の脳病変との関連を示唆するデータが得られた。アルツハイマー病の発症率が上昇していることから、生活習慣病関連因子が認知症の発症にどのような影響を及ぼしているかを明らかにすることは重要な課題である。久山町疫学研究では1988年の健診で、40-79歳の約80%に当たる住民に75g経口糖負荷試験を実施し、耐糖能異常の正確な頻度を調査している。

そこで久山町研究の連続剖検による脳標本を用いて、アルツハイマー病の病理学的変化を定量的に評価し、病理変化と耐糖能異常との関連について検討した。研究対象として1998年10月から2003年3月の期間に死亡した久山町住民290名のうち、九州大学で解剖した連続剖検は211例(解剖率:73%)であり、そのうち1988年の健診を受診し、75gOGTTを施行した135名を対象とした。これによって糖負荷後の血糖を反映させることが可能となった。糖尿病関連因子として、空腹時血糖、75gOGTT負荷後血糖、空腹時インスリン、HOMA-IR (homeostasis model assessment of insulin resistance、インスリン抵抗性指標)とアルツハイマー病の病理所見(老人斑、神経原線維変化)との関連を統計学的に解析した。その結果、耐糖能異常、特にインスリン抵抗性が主に老人斑の形成に関与することが示された(HOMA-IRの老人斑の有無に対するオッズ比2.03、95%信頼区間1.14-3.60、p=0.02。性、年齢、収縮期血圧、コレステロール、BMI、喫煙、運動調整)。さらにAPOEの遺伝子多型を直接シークエンス法にて決定し、APOEε4の有無による層別解析を行った。APOEε4と負荷後血糖が高い群では老人斑出現のオッズ比が相乗的に高くなることを見出した。
血小板機能を用いた門脈塞栓後肝再生促進に関する研究

臨床現場においては、肝手術前の残肝容積増加目的に術前門脈塞栓術が施行されることがある。その効果を高めるため、豚を用いて、門脈塞栓術中と術後に血小板投与を行った。その結果、肝容積増加は見られたが、コントロールと血小板投与群に有意差はなかった。病理組織学的検討(MIB1 indexと2核化肝細胞の測定)でも有意差はみられなかった。本研究は、拡大肝切除前に非塞栓側(非切除側)肝容積増加の目的で行われる門脈塞栓術において、門脈塞栓前に血小板製剤を門脈内に直接或いは末梢血中に投与することで、早期に非塞栓側における肝細胞の増殖および肝容積の増大がより促されるかを検討するものである。実験はテルモ株式会社の実験施設であるテルモメディカルプラネックスにおいて行われた。予備実験を行い、門脈塞栓術の方法と肝容積測定用ExperCT(conebeamCT)の撮影方法を確立した。本実験での対象は4頭の♀豚、体重は平均41.6±1.82kgで血小板投与群と非投与群に分けた。方法は(1)血小板製剤作成(2)門脈塞栓術(3)血小板投与と測定(4)肝容積測定用撮影(5)標本作製に分けて記載。(1)血小板製剤作成:対象すべてにおいて門脈穿刺前に動脈ルートから2単位ずつの採血、遠心分離を行い、濃縮血小板製剤を合計8単位作成した。作成後は投与直前まで水平振盪で保存した。(2)門脈塞栓:全身麻酔下で経皮経肝的に門脈左枝を穿刺し、門脈造影後左枝の塞栓を行った。塞栓物質はリピオドールとスポンゼルを使用した。(3)血小板投与と血小板数測定:血小板投与群には門脈左枝塞栓直後、右枝内に非自己血小板2単位を20分かけて注入。抜管前に自己血小板1単位を末梢から投与。翌日朝に自己血小板1単位を点滴(合計4単位投与)した。非投与群には同じ量の輸液を門脈内、末梢から投与した。塞栓前後、翌日及び2週間後に血小板数の測定を行った。(4)塞栓前後にEperCTAP(門脈造影下全肝CT)を撮影し、肝容積測定用のデータ収集を行った。肝容積用データ収集後、肝臓を摘出し、ホルマリン固定して保存した。本実験での対象は4匹の♀豚、体重は平均41.6±1.82kgで血小板投与群と非投与群に分けた。方法:・門脈塞栓:全身麻酔下で経皮経肝的に門脈左枝を穿刺→門脈造影→門脈左枝塞栓。塞栓物質はlipiodol10ccとスポンゼル3枚分の細片を混合し、門脈左枝の血流が完全に消失するまで注入した。・血小板作成:対象全てにおいて門脈穿刺前に動脈ルートから2単位ずつの採血、遠心分離を行い、濃縮血小板製剤を合計8単位作成・血小板投与と血小板数測定:血小板投与群には門脈左枝塞栓直後、右枝内に非自己血小板2単位を20分かけて注入。抜管後に自己血小板1単位を末梢から投与。翌日朝に自己血小板1単位点滴(合計4単位投与)。塞栓前後、翌日政び2週間後に血小板数の測定を行った。・肝容積測定:塞栓前後に動脈ルートからCTAPを施行し、Exper CT (conebeam CT)を用いて肝全体を撮影した。測定用ソフトウェアとしてWinRoofを使用し、冠状断像にて(1症例40枚)右葉&内側区と左葉に分けて容積測定を行った。結果:肝容積は血小板投与群(C, D)の増加率はそれぞれ19.7%, 33.6%、でコントロール群(A, B)の増加率(17.6%, 32%)と比較して若干高かったが、有意差は見られなかった。どちらも2例目に行った方が大きくなっていた。2週間後の造影で塞栓門脈枝に部分的に再開通が見られた。血小板数は塞栓後から減少し2週間後に更に減少していた。投与群では塞栓後と翌日には減少しなかったが、2週間後には非投与群と同様に減少していた。

結論:門脈塞栓時に血小板投与を行ったが、肝容積増加に明らかな促進効果は得られなかった。塞栓物質が均一でなかった可能性が考えられた。本研究は、拡大肝切除前に非塞栓側(非切除側)肝容積増加の目的で行われる門脈塞栓術において、塞栓前に血小板を門脈内に直接及び末梢血中に投与することで、早期に肝細胞増殖および肝容積増大がより促されるかを検討するものである。対象は4匹の♀豚で投与群(C,D)と非投与群(A,B)に分けた。昨年度の結果、肝容積において投与群の増加率はコントロールと比較して若干高かったが、有意差は見られなかった。最終年度は摘出標本を特殊染色し、病理組織学的に2群間で、肝細胞増殖に有意差がみられるかを検討した。方法:摘出標本の非塞栓側の2箇所(頭側と尾側)で標本をMIB1染色とHE染色した。その後、MIB1染色濃染核数と2核化肝細胞数を病理医と合意のもと測定した。詳細は下記。(1)MIB1染色では20倍の視野で5視野選択し、1視野200個の核(合計1000個)の中で濃染している核をカウントした。(2)2核化肝細胞ではHE染色標本を20倍の視野で2視野選択し、1視野200個の核(合計400個)の中で2核化細胞数をカウントした。結果:血小板投与群(C,D)でのMIB1染色の1視野の平均濃染核個数(頭側:C6.4個、D11/6個、尾側:C2.6個、D10個)はコントロール群(頭側:A5.7個B4.2個、尾側:A1個、B3.6個)と比較して多い傾向が見られたが、有意差はなかった(頭側上P=0.44,尾側:P=0.34)。(2)2核化肝細胞数に関しては血小板投与群での平均2核化細胞数(頭側:C20.5個、D22.5個、尾側:C22個、D24個)はコントロール群(頭側:A11個B14.5個、尾側:A8.5個、B11.5個)と比較して尾側ではP=0.025と有意に多かったが、頭側では有意差は見られなかった。結論:2例ずつと少ない症例数ながら、病理組織学的に血小板投与群の方が、肝細胞の増殖をより促進している傾向が見られたが、有意差はなかった。
日本文化の集権構造に関する実証的研究

1.本研究においては、「文化の概念を社会学の一般理論に適合し得るように規定した。すなわち、本研究において、日本文化を集権一分権軸においてとらえることは、情報(意味)の形成、発信機能が地域によってどのような較差があるか、という視点から日本の文化体系を分析することを意味している。本年度は、分析対象を高等教育とマス・コミに限定して作業を行った。2.以上の前提に立って、本年度行った作業は、(1)既設高等教育機関の学科・専攻数、学生数の地域比較。(2)大学-短大の地域分布図を市町村レベルで作成。(3)昭和51年度から60年度までの10年間にわたる全都道府県についての進学流動調査の分析。(4)出版物,新聞,テレビに関する地域別情報供給量の分析。(5)地方テレビ局の自主制作番組、自主編成番組の比率およびその影響範囲の分析。3.上記の作業をもとに、次のような知見を得た(昭和61年12月20日の「地域社会研究会(中田実名大教授主宰)において一部発表)。(1)全国規模の最大の文化のコア地域として南関東圈(東京・神奈川・埼玉・千葉)が設定される。南関東圈はさらに同心円的に、関東全域,東北,甲信越,東海の一部(静岡),北陸の一部(富山)を包摂する。(2)次いで、中文化圈として西近畿圈(京都・大阪・兵庫)が設定される。(3)南関東圈、西近畿圈ののいずれにおいても、文化は一点集中型(前者は東京、後者は京阪神)の空間分析を示している。(3)(1)、(2)に次ぐ小文化圈として東海圈(愛知・岐阜および三重の一部)と福岡=九州圈が設定される。(4)ミニ文化圈として、札幌=北海道,宮城,広島,そして沖縄が設定される。(5)これら中・小・ミニ文化圈から遠くなるほど、南関東圈の吸引力(影響力)が増大する。(6)今後、補完的な指標(政治、経済等)を加え、日本の文化体系に関するこの仮説を理論化してゆく。
ＨＰＣ向けアクセラレータアーキテクチャ自動生成・最適化フレームワークの研究

代表的な高性能計算の一つであるステンシル計算およびセルオートマトン型の計算アルゴリズムドメインに着目し、その専用ハードウェアアクセラレータを自動生成するフレームワークについて研究を実施した。本研究の成果として、シストリックアレイのためのステンシルコンパイラ、およびストリーム計算アクセラレータの高位合成コンパイラを開発した。これらは、FPGAによるリコンフィギャラブル高性能計算の生産性を向上させる重要な基盤技術である。当該年度では、前年度検討を行った差分法およびセルオートマトンベースの計算アルゴリズムドメイン(AD)のアプリケーションの一つとして、格子ボルツマン法(LBM)に基づく数値流体力学計算を行うアクセラレータの設計と、実装による性能評価を行った。また、設計および実装に関して、ストリームベースのアクセラレータを組み上げるのに必要な各種機能モジュールを作成すると共に、数式から計算モジュールを生成するためのツールチェーンについて調査と実装を行った。LBMアクセラレータは、前年度提案および評価を行ったスケーラブルストリーミングアレイアーキテクチャに基づくものであるが、その単位計算は前年度に実装したヤコビ法計算よりも複雑となる。LBM計算における時間と空間のそれぞれに対し並列計算が可能で、かつ異なる半導体デバイスに跨って実装しても計算性能が向上可能な、アレイ型のLBM計算機を設計した。また、性能モデルを導出し、提案するアクセラレータが強スケーリングの場合でもデバイス数に比例して性能を向上できることを明らかにした。次に、LBMアクセラレータの計算コア部を半自動生成可能とする、ツールチェーンの開発を行った。フランスのINRIAで開発されている浮動小数点計算データパス生成ツール「FloPoCo」をベースとし、バックプレッシャ機能を持つ標準バス規格の入出力を持つモジュールを生成するためのスクリプトを開発した。また、例えば幅変換モジュールや可変長のマルチタップFIFOモジュールといった、アクセラレータを構築する上で必要となる計算コア以外のモジュールを実装し、これらを組み合わせてLBMアクセラレータシステムを構築した。最後に、計算問題のAD横断簡易記述言語の設計に向けて、セルオートマトンベースのAD内の様々な計算を高速化するアクセラレータについて、その抽象化とアーキテクチャモデル検討を行った。最終年度では、前年度までに検討を行ってきた差分法やセルオートマトンの計算アルゴリズムドメイン(AD)の考えを拡張し、メモリから規則的に読み出されたデータストリームに対し連続的にパイプライン処理を行うストリーム計算方式の枠組みの中で、様々なADに適した計算アクセラレーションハードウェア(HW)を記述・生成可能なストリーム処理記述言語(SPD, Stream Processing Description)を提案し、そのコンパイラSPGen (Stream Processor Generator)を開発した。SPDにより記述したストリーム計算HWコードをSPGenによりコンパイルすることで、FPGA上で動作可能な高性能数値計算HWを自動合成することができる。これまで研究を行ってきたLBM流体計算アクセラレータの設計手法に基づきSPGenを設計した。SPGenは、フランスのINRIAにおいて開発されている浮動小数点計算パイプライン生成ツールFloPoCoを利用しながら、SPD言語による数式とHWモジュールライブラリの呼出し記述を基に、単位計算ノードのデータフローグラフ(DFG)を生成し、同期のための遅延モジュールの最適自動挿入を行った上で、FPGAコンパイラで直接合成可能なHW記述言語コード群を生成する。LBM流体計算、およびステンシル計算の2つのADの計算問題をSPDにより記述し、SPGenによりコンパイルを行った。これをFPGAに実装し実機上で動作を確認した。本研究では、高性能計算アルゴリズムの完全なドメイン分類には至らなかったものの、最終的に、ストリーム計算の枠組内での抽象度の高いアーキテクチャ記述からFPGA上で実行可能なHWを実際に自動合成可能なシステムであるSPGenを開発した。これにより、今後の最適ハードウェア生成に関する研究基盤を構築することができた。当該年度では、差分法ベースの計算およびセルオートマトンベースの計算アルゴリズムを1つのアルゴリズムドメイン(AD)として分類し、それを特徴づける項目について検討した。その結果、3次元問題に対し、このドメインの計算アルゴリズムには次の特徴があることが明らかとなった。1)タイムステップの1軸を含めると、4次元の計算格子上に表現できる。2)境界などの例外を除き、各計算格子に対する計算には規則性がある。3)各計算格子に対する計算は、前のタイムステップの近傍格子点のデータに依存する局所性を持つ。4)各計算格子に対する計算は、計算格子内のある平面上で並列性がある。以上の、規則性、局所性、並列性を活用することのできるアーキテクチャとして、簡単な計算要素を2次元アレイ状に配置したスケーラブルストリーミングアレイ(SSA)を考案し、SSA上で計算を実行するための演算スケジューリングを提案した。また、本ADに属する基本的な計算であるヤコビ法計算のためのSSAを試作実装し、実際に正しく計算可能であること、またアレイの規模に応じて計算性能を向上可能であることを確認した。次に、SSAアーキテクチャを中心として、様々なアクセラレータアーキテクチャを記述可能な専用言語ADLについて、必要となる言語仕様案を検討した。アーキテクチャを構成する演算部と制御部について、前者は既存のデータパス生成技術を応用することが可能と考えられる一方で、後者の制御部については記述の抽象度と自由度を両立させるような方針で仕様を策定する必要があると考えている。詳細仕様の決定と設計は次年度の課題である。

最後に、HPC計算問題のAD横断簡易記述言語の設計に向けて、差分法計算を簡単に記述するための専用言語を提案し、4次元の計算格子上の単位演算についてデータ依存グラフを生成することが可能なコンパイラのフロントエンド部を試作した。対象としている1つのアルゴリズムドメインについてではあるが、実際の計算アプリケーションを高速化するアーキテクチャを提案・設計し、実装によりその有効性を評価することができている。特に、セルオートマトンのアルゴリズムドメインに属す格子ボルツマン法に基づく数値流体計算を対象とし、その並列ストリーム計算について性能モデルによる解析や試作実装により理論的かつ実践的な評価を行い、実際の数値計算を正しくかつ高速に行うことができることを明らかにしている。AD横断簡易記述言語自体の設計はまだ未着手ではあるが、次年度に向け、セルオートマトンベースの計算アクセラレータアーキテクチャの抽象化を行い、そのアーキテクチャモデルについて検討を進めている。計算コアの自動生成ツールチェーンと併せて、HPC向けアクセラレータアーキテクチャの自動生成・最適化のためのフレームワークを構築するための基盤を整えているところである。1つのアルゴリズムドメインに対してではあるが、それに属する計算の特徴を分析し、その特徴を活かすことのできるアクセラレータアーキテクチャSSAを提案し、その有用性を示すことができている。特に、性能解析や試作実装により理論的かつ実践的な評価を行い、基本的な計算ではあるが、実際の数値計算問題を正しくかつ高速に行うことができることを明らかにしている。SSAをはじめとしたアクセラレータの記述言語ADLについては、まだ仕様を策定中の段階ではあるが、既存の技術で達成可能な部分と、研究開発を進める必要がある部分の切り分けが出来つつあり、言語仕様案の構想を練っているところである。次年度は、差分計算やセルオートマトンがカバーするアプリケーションが広範に渡ることから、このADを対象とし、アクセラレータアーキテクチャの自動生成フレームワークの確立を目指す。今年度検討を行ったアレイ型のアクセラレータアーキテクチャモデルについて、簡易な記述から、実際に計算が行えるアクセラレータ論理回路を生成するツール群を作成する計画である。また、同アーキテクチャの記述や最適化に十分な言語ADLを検討し、試作版開発のための仕様を策定する予定である。
マイクロ波帯の大面積放電によるジャイアント・プラズマプロセスの創出

(1)2.45GHz,1メートル長尺プラズマ生成法の開発大気圧による誘電体板の破壊を避けるため、真空導波管方式を考案し、プラズマ分布の均一化を図るためのマルチスロットアンテナ方式を確立し、1メートルの長尺プラズマの生成に成功した。さらに、厚さ2cmのシート状長尺プラズマの生成にも成功し、その密度分布の測定結果と解析結果との一致を見た。また、高圧力化を試みて、大気圧の長尺プラズマの生成にも成功した。(2)915MHz,2メートル長尺プラズマ生成法の開発(独)産業技術総合研究所・太陽光発電研究センターとの共同研究において、915MHzを用いて2メートルの長尺プラズマを生成することに成功した。さらに実際、水素/シラン混合ガスを用いて、アモルファスおよび微結晶のシリコン薄膜の形成を試みた。(3)並列導波管励起による大面積化これまでは1本の導波管を用いた長尺プラズマ生成を行ってきたが、大面積にするには並列導波管励起が必須となる。そこで、独自のパワーデバイダーを考案し、一つの電源から並列運転を可能にするマイクロ波システムを構築した。915MHzを用いて1メートル四方の大面積プラズマ発生装置を建設した。(4)材料プロセスのためのプラズマ制御法の開発高エネルギー電子を抑制するために、マイクロ波パルス放電を行い、プラズマの発光分布やプラズマ密度の時間変化を調べた。また、新しい制御法として、ホール付き誘電体板を採用し、ホール内の局所的高密度プラズマ生成と、ホール下流における高エネルギー電子の減少を観測した。(5)シリコン薄膜の高速堆積とシリコン酸化およびシリコン窒化高密度マイクロ波プラズマを用いることにより、微結晶シリコン膜の高速堆積(>10nm/s)、多結晶シリコン膜の大粒径化(>600nm)、シリコン酸化およびシリコン窒化の低温化を達成した。本年度得られた研究成果は次の通りである。(1)スロット励起マイクロ波放電プラズマ生成においては、マイクロ波透過用の石英板で真空シールするのが通例である。しかし、メートル級の大型プラズマを作る場合、大気圧で割れないためには分厚い高価な石英板とそれを支持する金属部が必要となり、実現が難しい。この問題を避けるため、導波管とスロットを真空内に挿入する独創的な方法(真空容器内励起法)を考案した。(2)真空容器内励起法の有用性を試験するため、2.45GHzの放電で1mx 0.3mの長尺プラズマの生成実験を試みた。まず、スロット理論とシミュレーションに基づいてアンテナ系を設計した。このアンテナを用いて放電を行い、均一な高密度プラズマの生成が確認され、次の915MHz放電による本格実験の指針が得られた(3)太陽電池用の微結晶シリコン膜の作製実験において、石英窓が多量の水素ラジカルによって侵食され、発生した不純物酸素が膜中に混入することがわかった。これを防ぐには石英の代わりにアルミナを用いればよいことを見出した。(4)液晶プロセス用の低温シリコン酸化の実験において、通常のAr希釈O_2放電に微量のH_2を添加すると、酸素ラジカルが急増することを見出した。(1)大型プラズマ発生装置の製作前年度に考案した石英充填型導波管とスロットアンテナによるマイクロ波プラズマ生成法の実地試験を、中型装置(1m×0.3m)を用いて詳細に行った。このプラズマ生成法によれば、石英窓に加わる大気圧による力を低減できることを確認した。アンテナアレイのデザイン通りに装置が組みあがっているときは、1メートルにわたって極めて均一なプラズマが発生した。しかし、スロット周辺に僅かな間隙ができると異常放電が怒ることがあり、プラズマの均一性や再現性に課題が残った。