hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁性体薄膜中における光のマイクロ波応答に関する研究

本研究では,磁気光学薄膜を用いた光のマイクロ波応答に関する研究として,イットリウム・鉄・ガーネット(YIG)単結晶を用いたマイクロ波による光変調および光ビーム走査に関する研究を行った.具体的には,磁性体試料において自発的に存在する内部不均一直流磁界分布を利用して静磁波から交換スピン波および磁気弾性波への変換が効率的に行われるターニングポイントに注目して,同領域における光のマイクロ波応答を実験的に調べた.実験に用いたYIGは,厚さ1mmのバルクおよび100ミクロンの薄膜の二種類であり,それぞれの試料を基板としてマイクロストリップ線路を構成し,マイクロ波入力端子側のYIG端面付近に存在するターニングポイントを中心に波長1.3ミクロンの光を照射し,そのマイクロ波応答を2通りの方法で観測した.一つ目の方法では,受光器として一個のフォトダイオードを用いて,28kHzでパルス変調されたマイクロ波入力に対する透過光の偏光特性に現れる時間応答を,検光子に通して強度変調として観測した.二つ目の方法では,遠赤外用InGaAsリニアイメージセンサを用いて,光回折分布のマイクロ波応答を調べた.得られた結果として,まず時間応答については,1.9kGの直流印加磁界,マイクロ波入力電力が最大1Wに対して,1.5GHzから4.5GHzの周波数帯域において磁気弾性波,ω/2スピン波および静磁後退体積波による光応答特性を観測し,それぞれ-25dBから-30dBの変換効率を得た.次に,光回折分布のマイクロ波応答において得られた結果としては,バルクおよび100ミクロンの薄膜のいずれにおいても,ターニングポイント付近に光を照射した場合に,光のマイクロ波応答が最も大きくなること,ならびにバルクにおいてはマイクロ波周波数を2GHzから4GHzにわたって変化させたとき,ほぼ直線的に偏光することが確認された.本研究では,磁性体薄膜を用いた光のマイクロ波応答に関する研究として,磁気光学材料であるイットリウム・鉄・ガーネット(YIG)単結晶を用いたマイクロ波による光変調および光ビーム走査に関する研究を行った.具体的には,有限サイズの磁性体試料において自発的に存在する内部不均一直流磁界分布を利用して静磁波から交換スピン波への変換が効率的に行われるターニングポイントに注目して,同領域における光のマイクロ波応答を実験的に調べた.実験に用いたYIGは,厚さ1mmのバルクおよび100ミクロンの薄膜の二種類であり,それぞれの試料を基板としてマイクロストリップ線路を構成し,マイクロ波入力側のYIG端面付近に存在するターニングポイントを中心に波長1.3ミクロンの光を照射し,そのマイクロ波応答を2通りの方法で観測した.一つ目の方法では,受光器として一個のフォトダイオードを用いて,28kHzでパルス変調されたマイクロ波入力に対する透過光の時間応答を観測した.二つ目の方法では,遠赤外用InGaAsリニアイメージセンサを用いて,光回折分布のマイクロ波応答を調べた.得られた結果として,まず時間応答については,1.9kGの直流印加磁界,マイクロ波入力電力が最大1Wに対して,1.5GHzから4.5GHzの周波数帯域において磁気弾性波,ω/2スピン波および静磁後退体積波による光応答特性を観測し,-25dBから-30dBの変換効率を得た.次に,光回折分布のマイクロ波応答において得られた結果としては,バルクおよび100ミクロンの薄膜のいずれにおいても,ターニングポイント付近に光を照射した場合に,光のマイクロ波応答が最も大きくなることが確認された.本研究では,磁気光学薄膜を用いた光のマイクロ波応答に関する研究として,イットリウム・鉄・ガーネット(YIG)単結晶を用いたマイクロ波による光変調および光ビーム走査に関する研究を行った.具体的には,磁性体試料において自発的に存在する内部不均一直流磁界分布を利用して静磁波から交換スピン波および磁気弾性波への変換が効率的に行われるターニングポイントに注目して,同領域における光のマイクロ波応答を実験的に調べた.実験に用いたYIGは,厚さ1mmのバルクおよび100ミクロンの薄膜の二種類であり,それぞれの試料を基板としてマイクロストリップ線路を構成し,マイクロ波入力端子側のYIG端面付近に存在するターニングポイントを中心に波長1.3ミクロンの光を照射し,そのマイクロ波応答を2通りの方法で観測した.一つ目の方法では,受光器として一個のフォトダイオードを用いて,28kHzでパルス変調されたマイクロ波入力に対する透過光の偏光特性に現れる時間応答を,検光子に通して強度変調として観測した.二つ目の方法では,遠赤外用InGaAsリニアイメージセンサを用いて,光回折分布のマイクロ波応答を調べた.得られた結果として,まず時間応答については,1.9kGの直流印加磁界,マイクロ波入力電力が最大1Wに対して,1.5GHzから4.5GHzの周波数帯域において磁気弾性波,ω/2スピン波および静磁後退体積波による光応答特性を観測し,それぞれ-25dBから-30dBの変換効率を得た.次に,光回折分布のマイクロ波応答において得られた結果としては,バルクおよび100ミクロンの薄膜のいずれにおいても,ターニングポイント付近に光を照射した場合に,光のマイクロ波応答が最も大きくなること,ならびにバルクにおいてはマイクロ波周波数を2GHzから4GHzにわたって変化させたとき,ほぼ直線的に偏光することが確認された.
環境変動に起因する相模湾沿岸域での栄養塩動態と植物プランクトン群集の応答

相模湾沿岸域での海況は、物理化学特性の季節変動パターンから乖離した短期変動により、平常時(沿岸水)、多量の河川水流入、東京湾水の相模湾への張り出し、ならびに黒潮系沖合水、親潮系中層水、陸棚(深層)水の相模湾内への進入時に区分され、それらの植物プランクトン群集に対する影響を評価した。さらに、一次生産速度からレッドフィールド比により推定した植物プランクトンの年間窒素・リン要求量を推定し、それらに対する陸・外洋起源栄養塩の影響(寄与率)を定量的に評価した結果、外洋起源のものが陸起源のものをやや上回った。平成27年度は、相模湾(江の島沖)沿岸域(水深約55 mに設けた1定点)において各月2回の頻度で船舶を用いた観測と係留系連続観測を実施し、同海域での1年間を通しての物理・化学特性(流向・流速、水温、塩分、栄養塩濃度)ならびに低次生物特性(ピコ・ナノ・マイクロサイズに画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度、一次生産速度)の測定・試料採取・現場実験・試料分析・データ取得を行った。また、他機関(海上保安庁、気象庁、神奈川県藤沢土木事務所、神奈川県水産技術センターなど)が相模湾沿岸域で測定している気象・海況データなどの各種環境データを入手した。得られた結果より、物理・化学・生物特性は、同海域での先行研究と同様に顕著な季節変動を呈した。一方、物理・化学特性として水温偏差、塩分偏差、栄養塩濃度偏差(各実測値と過去数年間平均値との偏差)は、数日から数週間のスケールで急激に変動するという季節変動パターンから乖離した短期変動を呈した。以上得の結果は、本研究課題の目的:1.潮位偏差、水温偏差、塩分偏差、各栄養塩濃度偏差、潮流、風向・風速などより、平常時、多量の河川水流入、ならびに黒潮系沖合水、陸棚水(深層水)、親潮系中層水、東京湾水の相模湾内への進入過程と時期を特定する。2.栄養塩濃度ならびに低次生物特性の変動と平常時、多量の河川水流入、ならびに湾外水塊(黒潮系沖合水、陸棚水(深層水)、親潮系中層水、東京湾水)の相模湾への進入との関連性、典型的な変動パターンを見出す。3.総括として、一次生産速度に対する陸起源(河川水と東京湾水由来の)栄養塩と外洋起源(黒潮系沖合水、親潮系中層水、陸棚水由来の)栄養塩の寄与率を定量的に評価する。などを達成するために必要不可欠な基礎データとなる。平成27年度は、相模湾(江の島沖)沿岸域において各月2回の頻度で船舶を用いた観測と係留系連続観測を実施したことにより、物理・化学特性(流向・流速、水温、塩分、栄養塩濃度)ならびに低次生物特性(ピコ・ナノ・マイクロサイズに画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度、一次生産速度)などの測定・試料採取・現場実験・試料分析・データ取得の全ての項目について当初の計画どおりに進展した。また、他機関(海上保安庁、気象庁、神奈川県藤沢土木事務所、神奈川県水産技術センターなど)が相模湾沿岸域で測定している気象・海況データなどの各種環境データの入手については、ほぼ計画どおりに進展した。しかし、一部の機関(神奈川県庁県土整備部河川課)が測定している河川水流入負荷量(主に境川、引地川から相模湾への淡水流量、窒素・リン流入量など)のデータについては、未だデータ提供の申請ならびに入手に至っていないが、今後対応する予定である。以上より、本研究課題の現在までの進捗状況としては、概ね順調に進展しているものと推察される。平成28年度は、27年度と同様に相模湾(江の島沖)沿岸域(水深約55 mに設けた1定点)において各月2回の頻度で計24回の船舶を用いた観測ならびに係留系連続観測を実施し、同海域での年間を通しての物理・化学特性(流向・流速、水温、塩分、栄養塩濃度)ならびに低次生物特性(ピコ・ナノ・マイクロサイズに画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度・バイオマス、一次生産速度)などの測定を行った。また、物理・化学特性として潮位差、水温偏差、塩分偏差、栄養塩濃度偏差(各実測値と過去数年間平均値との偏差)は、数日から数週間のスケールで急激に変動するという季節変動パターンから乖離した短期変動を呈した。平成28年度の特徴は:1.平常時、ならびに黒潮系沖合水、陸棚水(深層水)、親潮系中層水、東京湾水の相模湾内への進入過程と時期を特定できたが、その時期・期間に一貫性はなかった。2.黒潮系沖合水と親潮系水が長期にわたり断続的に相模湾内で卓越した時期があり、さらに湧昇が起きる時期と親潮系中層水が相模湾内へ進入する時期が隣接する傾向が認められた。3. 6月10月に上層(水深20 m以浅)で栄養塩(窒素、リン、ケイ素)濃度が例年と比較して低く枯渇状態であった。

全植物プランクトンのバイオマスのうち、栄養塩律速を受けにくいナノサイズのものが年間を通して(特に、夏季・秋季に)優占した。などであり、本研究課題の目的を達成するための必要不可欠なデータを取得した。平成2728年度は、相模湾(江の島沖)沿岸域において各月2回の頻度で船舶を用いた観測と係留系連続観測を実施したことにより、物理・化学特性(流向・流速、水温、塩分、栄養塩濃度)ならびに低次生物特性(ピコ・ナノ・マイクロサイズに画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度・バイオマス、一次生産速度)などの測定のほとんど全ての項目についてほぼ当初の計画どおりに進展した。ただし、マイクロ植物プランクトンについては、出現密度測定用の一部試料が未解析であるが、今後解析を進める予定である。また、他機関(海上保安庁、気象庁、神奈川県藤沢土木事務所、神奈川県水産技術センターなど)が相模湾沿岸域で測定している気象・海況データなどの各種環境データの入手については、ほぼ計画どおりに進展した。しかし、一部の機関(神奈川県庁県土整備部河川課)が測定している河川水流入負荷量(主に境川、引地川から相模湾への淡水流量、窒素・リン流入量など)のデータについては、未だデータ提供の申請ならびに入手に至っていないが、今後対応する予定である。以上より、本研究課題の現在までの進捗状況としては、概ね順調に進展しているものと推察される。平成29年度は、2728年度と同様に相模湾(江の島沖)沿岸域(水深約55 mに設けた1定点)において各月2回の頻度で計24回の船舶を用いた観測ならびに係留系連続観測を実施し、同海域での年間を通しての物理・化学特性(流向・流速、水温、塩分、栄養塩濃度)ならびに低次生物特性(ピコ・ナノ・マイクロサイズに画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度・バイオマス、一次生産速度)などの測定を行った。また、他機関(海上保安庁、気象庁、湘南港、東京都島しょ農林水産総合センターなど)が相模湾沿岸域で測定している気象・海況データなどの各種環境データを入手した。得られた物理・化学特性として潮位差、水温偏差、塩分偏差、栄養塩濃度偏差(各実測値と過去数年間平均値との偏差)より、平常時、ならびに黒潮系沖合水、陸棚水(深層水)、親潮系中層水、東京湾水の相模湾内への進入過程と時期を特定できたが、その時期・期間に一貫性はなかった。本研究課題の目的の1つである植物プランクトン現存量に対する海況の影響について評価を試みた結果、クロロフィルa濃度は、季節を問わず平常時よりも黒潮系沖合水・親潮系中層水・陸棚(深層)水進入時に低く、東京湾水が相模湾へ張り出した時と多量の河川水流入時に高い傾向が認められた。さらに、本研究課題の主目的である一次生産に対する陸・外洋起源栄養塩の影響については、一次生産速度からレッドフィールド比により推定した植物プランクトンの窒素・リン要求量に対する陸起源(河川水流入、東京湾水の相模湾への張り出しにより供給された)栄養塩と外洋起源(黒潮系沖合水、親潮系中層水、陸棚(深層)水の相模湾内への進入により供給された)栄養塩の寄与率を定量的に評価することを試みた結果、外洋起源のものが陸起源のものをやや上回った。以上より、本研究課題の目的は概ね達成することができた。相模湾沿岸域での海況は、物理化学特性の季節変動パターンから乖離した短期変動により、平常時(沿岸水)、多量の河川水流入、東京湾水の相模湾への張り出し、ならびに黒潮系沖合水、親潮系中層水、陸棚(深層)水の相模湾内への進入時に区分され、それらの植物プランクトン群集に対する影響を評価した。
流体待ち行列ネットワークによる混雑現象の解明と最適制御

本研究の目的は流体待ち行列を使って大量の客がネットワーク上を動きサービスを受けるシステムの混雑現象を解明し,最適な設計と運用のための理論を構築することである.このための基礎的研究として,反射壁がある多次元非負値領域上の拡散過程やランダムウォークの定常分布の漸近特性を解明し,その結果をネットワークの設計や運用に応用した.特に,ノードが2つのネットワークに対応した2次元の確率過程については,詳細な漸近特性を得ることができた.本研究の目的は流体待ち行列を使って大量の客がネットワーク上を動きサービスを受けるシステムの混雑現象を解明し,最適な設計と運用のための理論を構築することである.このための基礎的研究として,反射壁がある多次元非負値領域上の拡散過程やランダムウォークの定常分布の漸近特性を解明し,その結果をネットワークの設計や運用に応用した.特に,ノードが2つのネットワークに対応した2次元の確率過程については,詳細な漸近特性を得ることができた.本研究の目的は、流体待ち行列を使って,大量の客がネットワーク上を動きサービスを受けるシステムの混雑現象を解明し,最適な運用のための理論を構築することである。計画当初はマルコフ変調型流体ネットワークを用いた研究に限定していたが、本年度の計画では、総合的に研究を進めるため,拡散近似ネットワークモデルと確定的な流体ネットワークモデルも研究対象に含めた。これらの基礎研究に取り組み、以下の成果を得ることができた。(1)マルコフ変調型流体モデル:基礎研究として,離散時間マルコフ加法過程とその応用について国際共同研究を行い,反射壁を加えた場合の定常分布の裾の漸近特性について調べた。(2)2段直列型のブラウン運動から生成された流体モデルの研究を,より一般的な2つのノードをもつ流体ネットワークに拡張し、その定常分布の裾の漸近特性を調べる研究を進めた。この研究において、新しい解析的な方法を展開した。(3)2重M/G/1型モデルと関連するマルコフ加法過程について、漸近特性を解明した。(4)有限なバッファーを持つマルコフ変調型の流体モデルについて、損失率の漸近特性を求めた。以上の研究成果を論文としてまとめ、投稿中である。その一部はすでに採択され、雑誌で発表予定、または、発表済みである。本研究は、流体待ち行列を使って,大量の客が利用するサービスネットワークの混雑現象を解明し,最適な運用を行うための理論を構築することを目的としている。昨年度に引き続きマルコフ変調流体待ち行列、反射型2次元ブラウン運動(拡散近似ネットワーク)及び反射型2次元ランダムウォーク(離散状態ネットワーク)について定常分布の裾の漸近特性を求める研究を行った。主な結果は以下の通りである.(1)基本的な流体ネットワークである反射型2次元ブラウン運動の定常分布の漸近特性を解明した。特に,すべての方向に対して,周辺分布の裾の減少率を求めることができた。本研究は,Georgia工科大学Jim Dai教授との共同研究である。(2) 2重M/G/1型モデルの定常分布を求める際に使われる占有測度の漸近特性を解明した。本研究は,Carleton大学Yiqiang Zhao教授,博士課程学生小林正弘との共同研究である。(3)反射型多次元ランダムウォークとその拡張モデルについて,定常不等式という新しい方程式を導き,3次元以上の場合にも定常分布の積率母関数の収束領域を求めるために役立つことを示した。(4)定常分布の裾の漸近特性を,最適なシステムの設計や運用に役立てる研究を行った。以上の研究成果を論文としてまめ、投稿中(一部は,発表済み,または発表予定)である。昨年度に引き続き反射壁をもつ2次元のブラウン運動やランダムウォークについて定常分布の裾の漸近特性を求める研究を行うと共に,3次元以上の場合への拡張,最適設計への応用,マルコフ変調多次元流体ネットワークなどについて基礎的研究を行った.主な結果は以下の通りである.(1)反射型2次元ブラウン運動の定常分布の漸近特性について大偏差値原理を適用して得られる結果が図形を使って幾何的に解釈できることと,座標軸方向に関しては従来の条件を緩めることができることを明らかにした。本研究はGeorgia工科大学Jim Dai教授との共同研究であり,現在投稿中である.(2)2重M/G/1型モデルの定常分布の任意の方向への漸近特性を解明した。本研究は,助教・小林正弘との共同研究であり,現在投稿中である.また関連研究として,すべての方向への変化量が1以下である場合に,厳密な意味での漸近特性を導いた.この論文は現在印刷中である.(3)3次元以上への拡張については,一部の境界を取り除き積率母関数を取ることにより低次元の問題に帰着する方法について研究し,その有効性を確かめた.(4)反射型2次元ブラウン運動を用いて,待ち行列ネットワークの最適な設計を行う方法を研究し,国際会議で発表した.(5)マルコフ変調多次元流体ネットワークについて定常分布の漸近特性を得るために,定常方程式を導き,基本的な特性について調べた.(6)関連研究として,任意個数の待ち行列があるシステムで到着客が最小の待ち行列を選ぶ場合に定常分布の裾の漸近特性を求めた.本研究は,助教・小林正弘との共同研究であり,現在投稿中である.
サイトカインが抗HLA抗体による血管内皮細胞傷害に与える影響についての検討

抗ヒト白血球抗原(Human Leukocyte Antigen, HLA)抗体は様々な病態への関与が報告されており、血管内皮細胞への傷害による移植臓器の拒絶反応にも関連していると考えられている。血管内皮細胞上に発現するHLA抗原はin vitroでの長期培養で発現が減少もしくは消失するが、インターフェロンγ(IFN-γ)などのサイトカイン刺激により、その発現が回復、増強することが確認されている。本研究ではサイトカイン作用下の血管内皮細胞におけるHLA抗原発現増強が細胞傷害性に及ぼす影響について心臓、腎臓および肺臓の血管内皮細胞に着目し検討をおこなった。対象臓器として心臓(HMVEC-C)、肺臓(HMVEC-L)および腎臓(GMEC)の内皮細胞を用いた。しかし、HUMVEC-Lは初期培養時の増殖に問題があったためHMVEC-CおよびGMECのみ検討を加えた。HMVEC-CおよびGMECをIFN-γにて刺激することによりHLA-DRが発現されるだけでなくHLA classIの発現も増強することが確認された。IFN-γ濃度はHMVEC-Cで50ng/ml、GMECの場合10ng/mlで発現増強が確認された。一方、HLA発現増強を確認するためには3日以上の刺激が必要であった。この条件を用いてIFN-γ刺激細胞への抗HLA抗体の傷害性について検討を加えた。GMECでは、IFN-γで処理したもののみ抗HLA ClassI抗体で傷害が確認できたのに対し、HMVEC-CはIFN-γ未処理においても傷害が確認された。一方、HLA-DR抗体による傷害はいずれの内皮細胞でもIFN-γ処理未処理に関わらず確認されなかった。このことから、抗HLA ClassI抗体ではIFN-γの存在が移植臓器血管内皮細胞に対する抗体傷害性の影響度に関与する可能性があると考えられた。またHLA-DRは本モデルではIFN-γの影響は認めなかった。しかし、今回の検討では精製抗体1種類のみの確認であり、HLA-DRも含め複数種類使用することや実際の患者血清との反応を確認する必要があること、またin vitroだけでなく動物モデルなどのin vivoでこの現象を確認する必要があり、今後の検討課題であると考えられた。
筋輝度を用いたサルコペニアの質的な評価（妥当性の検討および運動による変化）

本研究は、簡便に測定可能な骨格筋の質的評価法として、骨格筋超音波画像から算出する筋輝度の応用可能性を探ることを目的とした。大腿前部の筋輝度と大腿部の骨格筋平均CT値の間に有意な相関関係が観察された。骨格筋平均CT値は筋内脂肪の指標として使用されることから、この結果は筋輝度の筋の質的な指標としての妥当性を支持している。また、大腿前部の筋輝度と筋組織厚はそれぞれ独立した膝伸展筋力の説明変数であることが示された。さらに、筋輝度は運動介入により有意に改善することが明らかになった。本研究により得られた結果は、高齢者の骨格筋の質的評価の重要性を示している。本研究の目的は超音波画像から算出した筋輝度を用いた骨格筋内の非収縮要素の評価法について妥当性を確認すること、高齢者の運動機能・筋量・筋輝度の関連性を検討すること、運動介入により筋輝度にいかなる変化が生じるかを探ることである。平成25年度は以下3つの実験を実施した:実験1)大腿四頭筋の筋輝度をはじめとした運動機能の測定(対象者:要介護者を含む高齢者1,479名);実験2)高齢者を対象とした運動介入実験(対象者:146名、74.2 ±5.1歳);実験3)筋輝度を用いた手法とCTを用いた従来法の比較(対象者:若齢者19名、高齢者24名)。現段階で分析が終了し、得られた知見は以下のとおりである。1)筋輝度と筋力には有意な負の相関関係が認められた。高齢男性184名を対象とした予備的解析では、筋輝度が筋厚(筋量の指標)と独立した筋力の説明変数として抽出された(β= -0.294; P < 0.001)(Watanabe et al. 2013)。以上のことから、骨格筋の非収縮要素の割合の増加といった筋の質的な変化が高齢者の筋力低下に関連している可能性が示唆された。2)12週間の介入により、歩行速度、椅子立ち上がり能力、等尺性膝伸展筋力などの体力が有意に向上したのみならず、大腿四頭筋の筋輝度は有意に減少した。運動介入が筋内組成にポジティブな影響をもたらしていると考えられる。本研究は簡便な筋内組成評価法(筋の質的評価法)として超音波画像から算出する筋輝度に着目している。平成26年度は、これまでに取得したデータの分析を中心に行い、以下2つの実験を実施した:実験1)再現性の確認(対象者:要介護者を含む高齢者21名)、実験2)低体力高齢者を対象とした骨格筋の評価(対象者:自立不能な高齢者を含む心臓疾患患者28名:男性18名、女性10名)。得られた知見は以下のとおりである。1筋輝度と一般的な筋内組成評価法であるCTを用いた手法(骨格筋CT値)にて若齢者および高齢者の筋を評価し、年代別に比較すると、筋輝度は高齢者で有意に高値を(P=0.001)、CT値は高齢者で有意に低値を示した(P<0.001)。また、両指標間に有意な相関関係が観察された(r=-0.454;P<0.001)。以上のことから、筋輝度は筋内組成を反映していると考えられる。しかしながら、得られた相関係数はやや小さく、年代別にみた場合、高齢者では有意な関係性が認められなかった。したがって、筋輝度およびCT値に影響を及ぼす因子は異なるのかもしれない。270歳代の女性を対象とした部分的な分析では、膝伸展筋(大腿直筋)の筋輝度(筋の質)と等尺性膝伸展筋力の間に有意な負の相関関係が観察された(r=-0.274;P=0.005)(渡邊ら2014)。3心臓疾患患者は、健常高齢者に比べ、筋厚が低値で筋輝度が高値であった。身体活動量の低下は、筋量だけでなく筋内組成にもネガティブな影響を与えるのかもしれない。健康・スポーツ科学本研究における平成25年度の計画は、大腿四頭筋の筋輝度をはじめとした身体機能の測定ならびに筋輝度を用いた手法とCTを用いた従来法の比較であった。当初介入実験は26年度に予定されていたが、対象者と実施場所が確保できたため前倒しで実施した。したがって、現時点で計画は順調に達成できていると考えている。次年度以降は得られたデータの詳細な分析を行う予定である。平成26年度は、データの分析と論文作成を中心に行う予定である。

また、前年度、施設を利用している要介護者を対象とした測定を実施したが、予定人数に達していないので、次年度も引き続き測定を行う。平成25年度に超音波診断装置一式を購入する予定であったが、共同研究者が所有する装置を借用できたので、次年度使用額が生じた。平成26年度は約1500名の身体機能データを詳細に分析するため、統計処理ソフトを購入予定である。
霊長類色覚視物質の赤外分光研究

本研究では霊長類赤・緑視物質の変異タンパク質を作製し、低温赤外分光法を適用することで、両色覚視物質の波長制御機構、光反応制御機構に関わる構造要因を明らかにすることが目的である。さらに、レチナール分子の振動バンドを帰属するために、レチナール分子の同位体標識試料を用いた色覚視物質の作製、高精度な分光測定も目的としている。本年度の研究成果の概要を以下に記述する。1.霊長類の色覚視物質は試料調製の困難さから構造解析が全く行われていなかった現状下、私は培養細胞を用いて作製した霊長類の赤・緑感受性視物質に対する高精度の赤外分光測定による構造解析を行ってきた。これまでに2報の論文を発表しており、今回は部位特異的な変異タンパク質に対する実験に挑戦した。これにより、赤・緑視物質間で違いが観測されていた赤外振動バンドを帰属し、両者の構造の違いがどのアミノ酸や水分子に由来するのか明らかにできると期待する。すでに違いを生み出すアミノ酸の一つを特定することにも成功している。現在はさらなる変異実験を加えることで、より詳細に赤・緑視物質間の構造の違いを明らかにしていくと同時に、それらの構造の違いと波長制御との関連性について議論する。またこれまでの変異実験による研究成果は論文作成中である。2.ロドプシン(明暗を認識する視覚タンパク質)と色覚視物質は、レチナールがリシン残基とプロトン化シッフ塩基を形成して結合しており、この正電荷を安定化させるために対イオン(グルタミン酸)が存在する。波長制御においてこのイオン対構造における相互作用の強さが重要と言われており、今回私はこの相互作用の強さを実験的に明らかにするためレチナール分子の同位体標識試料を用いたシッフ塩基の振動モードを帰属することに挑戦した。帰属に成功したシッフ塩基の振動モードは赤・緑視物質間でよく類似しており、レチナールと対イオンとの相互作用の強さは波長制御に関与しないことが示唆された。5年前より盤長類色覚視物質の赤外分光解析による構造解析に取り組んできて、すでに赤・緑視物質間で構造の違いを反映した振動バンドが観測されている。しかし野生型の結果だけでは、それらの違いがどのアミノ酸や水分子に由来するのか特定できなかった。一方で部位特異的な変異タンパク質やレチナールの同位体標識試料に対する高精度なスペクトル測定に挑戦した本年度の研究成果は、色覚視物質の結晶構造がない現状下で、両色覚視物質間の構造の違いを生み出すアミノ酸や水分子の位置を特定し、構造基盤に立脚して波長制御機構を理解するといった目的に向かって着実に進展していると確信していることが理由である。過去の系統的な霊長類色覚視物質に対する変異実験を駆使した可視吸収分光測定の結果によると、波長制御にはレチナール近傍のアミノ酸が重要であると示唆されており,赤・緑視物質間での構造の違いもこれらのアミノ酸が関与していると考えられたため、本研究における変異部位もレチナール近傍に注力してきた。しかし各種変異実験を積み重ねった結果、両色覚視物質間の構造の違いがレチナールから数A離れた位置に存在することを見出した。従って、今後は離れた部位のアミノ酸の変異実験も加えることで、構造の違いと波長制御との関連性について明らかにすることを目指す。また、残された青視物質のタンパク質発現系の確立及び高精度な赤外分光測定にも挑戦する。これまで世界中で色覚視物質の構造解析が実現されていなかったことに、タンパク質調製の困難さが挙げられていたが、赤・緑視物質よりもさらに調製が困難とされる青視物質の構造解析をなんとか実現し、赤・緑・青という色覚視物質の波長制御メカニズムに関して、構造モデルを提示する。本研究では低温赤外分光法を霊長類の赤・緑感受性視物質に適用し、波長制御機構、光反応制御に関わる水分子を含む水素結合ネットワークの役割を明らかにすることが目的である。さらに波長制御に関わるクロライドイオンの結合メカニズムを実験的に直接明らかにすることも目的としている。1.霊長類の色覚視物質は試料調製の困難さから構造解析が全く行われていないが、私はヒトガン細胞由来の培養細胞を用いて霊長類の赤・緑感受性視物質を作製し、赤外分光測定による構造解析に挑戦している。今回私は、すでに得られている赤外差スペクトル(2010年に最初の論文)の精度を上げ、水素結合の直接モニターとなるX-D伸縮振動領域に焦点をあてることで、タンパク質内部に結合した水分子のO-D伸縮振動バンドを帰属することを試みた。帰属には、重水及び重水の同位体標識試料(D_2^<18>O)を用い、スペクトル精度を上げるため大量の試料を培養細胞により発現させることで、内部結合水を帰属することに成功、色覚視物質のタンパク質内部に水分子が存在することを初めて明らかにした。この研究成果はBiochemistry誌に報告し、新聞掲載された。2.霊長類の赤・緑感受性視物質の波長制御にはクロライドイオンの結合が重要であることが知られているが、構造情報は皆無である。私は、霊長類の緑感受性視物質に対し、水溶液中での構造解析が可能な全反射赤外分光法を活用し、Cl^-,Br^-,NO_3^-,I^-それぞれを含むバッファーのうち2つを交互に流すことで赤外差スペクトルを測定し、クロライドイオン結合による構造情報を実験的に直接得ることを試みた。

すでに各種イオン結合により誘起された赤外差スペクトルも得られている。特にクロライドイオン結合サイトの一端を担うと考えられているβ-シート構造の変化に対応した振動バンドが観測された。この研究成果は、現在論文を作成中である。本研究では霊長類赤・緑視物質の変異タンパク質を作製し、低温赤外分光法を適用することで、両色覚視物質の波長制御機構、光反応制御機構に関わる構造要因を明らかにすることが目的である。さらに、レチナール分子の振動バンドを帰属するために、レチナール分子の同位体標識試料を用いた色覚視物質の作製、高精度な分光測定も目的としている。本年度の研究成果の概要を以下に記述する。1.霊長類の色覚視物質は試料調製の困難さから構造解析が全く行われていなかった現状下、私は培養細胞を用いて作製した霊長類の赤・緑感受性視物質に対する高精度の赤外分光測定による構造解析を行ってきた。これまでに2報の論文を発表しており、今回は部位特異的な変異タンパク質に対する実験に挑戦した。これにより、赤・緑視物質間で違いが観測されていた赤外振動バンドを帰属し、両者の構造の違いがどのアミノ酸や水分子に由来するのか明らかにできると期待する。すでに違いを生み出すアミノ酸の一つを特定することにも成功している。現在はさらなる変異実験を加えることで、より詳細に赤・緑視物質間の構造の違いを明らかにしていくと同時に、それらの構造の違いと波長制御との関連性について議論する。またこれまでの変異実験による研究成果は論文作成中である。2.ロドプシン(明暗を認識する視覚タンパク質)と色覚視物質は、レチナールがリシン残基とプロトン化シッフ塩基を形成して結合しており、この正電荷を安定化させるために対イオン(グルタミン酸)が存在する。波長制御においてこのイオン対構造における相互作用の強さが重要と言われており、今回私はこの相互作用の強さを実験的に明らかにするためレチナール分子の同位体標識試料を用いたシッフ塩基の振動モードを帰属することに挑戦した。帰属に成功したシッフ塩基の振動モードは赤・緑視物質間でよく類似しており、レチナールと対イオンとの相互作用の強さは波長制御に関与しないことが示唆された。平成21年度に世界で初めて霊長類色覚視物質の構造解析を実現したわけであるが(最初の論文発表成果)、X線結晶構造解析と異なり、赤外分光法の場合はスペクトルが得られたことはスタートラインにすぎない。一方で色覚視物質の内部結合水を帰属することに成功した本年度の研究成果は、水分子が単にタンパク質の隙間を埋めているだけでなく、波長制御機能に水分子が関与していることを実験的に明らかにしていることから、色識別メカニズムを構造基盤に立脚して理解するといった目的に向かって着実に進展していると確信していることが理由である。5年前より盤長類色覚視物質の赤外分光解析による構造解析に取り組んできて、すでに赤・緑視物質間で構造の違いを反映した振動バンドが観測されている。しかし野生型の結果だけでは、それらの違いがどのアミノ酸や水分子に由来するのか特定できなかった。一方で部位特異的な変異タンパク質やレチナールの同位体標識試料に対する高精度なスペクトル測定に挑戦した本年度の研究成果は、色覚視物質の結晶構造がない現状下で、両色覚視物質間の構造の違いを生み出すアミノ酸や水分子の位置を特定し、構造基盤に立脚して波長制御機構を理解するといった目的に向かって着実に進展していると確信していることが理由である。
湖底高濁度層の維持機構に関する研究

水温成層期の湖底付近に形成される「湖底高濁度層」の実態と、その維持機構を明らかにするために、琵琶湖において調査を行い、そのデ-タを解析することにより、以下の知見を得た。主な調査内容は、自記流向流速・水質計による連続測定、TCTDによる水温・電導度の濁度の鉛直分布、および採水・採泥である。1.成層初期(春季)の琵琶湖底層には、岸から沖へ向う弱い流れ(平均3cm/S)が継続し、河川からもたらされる汚濁物質を沖合底層へ輸送する効果をもっている。2.成層期には琵琶湖全域において湖底高濁度層がみられるが、第1環流(反時計回り)の中心域底層において特に高濁度であるのは、環流に付随する鉛直楯環流による細粒物質の鉛直輸送の結果と考えられる。3.湖内には、海洋の「マリンスノ-」と同様な、きわめて軽く、もろい物質(レ-クスノ-)が浮遊し、湖底に堆積しにくいことが湖底高濁度の一因である。その主成分は植物プランクトンの遺骸である。4.成層期の湖底には常に内部波に伴う周期的な流れが存在し、「レ-クスノ-」の堆積を阻害していることが、湖底高濁度層維持の主な原因である。5.台風通過後には、大量の河川水が水温躍層付近に流入することによって琵琶湖全域での濁度は急増するが、それによる湖底付近の濁度の上昇効果は必ずしも大きくない。
中国帰国者の異文化適応に関する比較社会学的研究

本年度は、まず、昨年度に引続き熊本県の中国帰国者の生活実態を更に調査した。つぎに、この事例を比較社会学的に分析するために、東京周辺の中国帰国者の実態調査と、北米でのアジア移民の研究、そしてフランスのアルジェリアからの本国帰還者の研究等の文献調査を行った。中国帰国者は、海外から本国への帰還という点で、フランスの本国帰還者にもっとも近い。後者は、アルジェリア戦争によって1962年頃帰国した人々で、中国帰国者同様、帰還後の生活には就業・住宅・教育などの問題を抱えていたが、フランス政府の手厚い政策によってほぼ順調に適応していった。彼らは、植民地からの引揚げで、言葉や文化の点で帰国後の生活にほとんどハンディがなかった。これに反し、多くの中国帰国者は、中国社会で40余年を過ごし、北米のアジア移民等と同じく、彼らの日本社会への適応は異文化適応であった。しかし、北米のアジア移民等が、このようなハンディを克服していくために、移住地で自ずからエスニック・コミュニティをつくり濃密な互助関係を形成していったのに対し、中国帰国者はその移住・帰国が政府の援助を受けて行なわれ、またその住宅対策が彼らの集住をさけたために、多くの場合は集住コミュニティが形成されなかった。彼らは、中国帰国者同士の協力よりも行政や近親の援助によって日本社会に適応しようとした。しかし、彼らと行政や近親との間には、言語・文化・慣習の違い、さらには戦争責任の解釈の違い等による行き違いが生じ、彼らの多くは孤立し、精神疾患をわずらうものも少なくない。熊本の場合は、多くの事例と異なり、帰国者コミュニティの機能が高いが、仕事・教育・結婚・老後への不安感が強いために、行政との関係だけでなくコミュニティ内の人間関係も極めて不安定な状況にある。行政援助は十分でなく、帰国者コミュニティも基盤が弱いという状況が浮き彫りにされた。本年度は、熊本県の中国帰国者を対象として彼らの生活実態をインテンシヴに調査した。調査は、県庁及び市町村の行政資料の収集から始まり、自立指導員とボランティア国体への聞き取り調査、そして中国帰国者からの直接の聞き取り調査へと進めていった。この結果、以下のような中国帰国者コミュニティがきわめて重要な存在であることが判った。熊本県内には昭和48年から63年までに計99世帯が中国から帰国し、そのうち8世帯が東京・京阪神等の大都市圏に転出、平成1年現在で91世帯244名が定住している。その内訳は残留婦人世帯32、残留孤児世帯15、それらの2世世帯44となっている。居住地域は、やはり中心部の熊本市に7割(64世帯)が集中し、そのうち3割余(18世帯)が特定市営住宅に集住しているが、その他は分散的に住んでいる。109名が就労し、一部には、中華料理店の経営や事務的専門的仕事に就労している場合もあるが、今のところ単純労働就労が一般的である。また、57名が就学しているが、大学生はわずか2名で、高校生も9名と、進学についても困難を抱えている。結婚も、帰国者同士が大判である。このような中国からの帰国というバックボ-ンを共通とする人々のかなり同質的な状況と特定住宅への集住を喫機として、帰国者自体による団体などは組織されていないが、ここに一種のコミュニティが形成され、この周辺の人たちも含めた情報ネットワ-クが張りめぐらされている。これは、ほとんどの帰国者にとって、住宅、就職、日本語学習、進学、年金、結婚から噂話にかんするあらゆる生活情報の重要な源となっている。そして、この中国帰国者コミュニティは、小規模ではあるが、帰国者に係わる日本人(自立指導員、行政係官、ボランティア)との関係を含めてサブグル-プ化し、情報源の獲得がパワ-の源になっており、日本語の堪能な残留婦人を中心としている構造が判明した。

熊本の場合は、多くの事例と異なり、帰国者コミュニティの機能が高いが、仕事・教育・結婚・老後への不安感が強いために、行政との関係だけでなくコミュニティ内の人間関係も極めて不安定な状況にある。行政援助は十分でなく、帰国者コミュニティも基盤が弱いという状況が浮き彫りにされた。
デジタル資料の即座活用により,水中動作の習得をめざす小学校水泳授業研究

【研究目的】本研究は,体育科・水泳授業において,これまでの体育授業時には現実的には不可能だった水中での動画資料活用により,水中動作習得を中心とした学習効果を検証したものである。【研究方法】小学校46年生の体育科水泳授業において,水中撮影可能なデジタルカメラで撮影し,泳いだ児童がその映像を視聴して客観的な動作イメージをもって学習することでの水中動作習得をねらった。方法としては,互いに相手の学習課題を理解している26名の学習集団に1台のカメラを使用できるような環境を整備し,必要に応じて児童自身が自由に録画および再生視聴する機会を保障した。具体的には,1名の児童が水中で泳ぐ別の児童を撮影し,泳いだ児童は撮影後即時に視聴,行ったばかりの動きがどうなっているかを動画で確認して次の試技に臨む。撮影は水中からに限らず,泳ぐ児童をプールサイド(陸上)から撮影して資料とすることもできるような学習環境を設定して,その後の水中動作の習得状況,また児童の学習後の意識(自己肯定感や達成感)に変容がみられかを検証した。【研究成果】その結果,児童は機器を活用し,動画資料から自分自身の課題となる部分を的確に確認し,後の水中動作の改善に結びつけることができた。これまでの実践では,共同学習者がカメラを用いずに水中に潜って目視したとしても,児童による言語もしくは身振りによっての伝達になるため,泳いだ児童自身が客観的な動作イメージをもつまでにはなかなか至らなかったが,客観的な資料をもとにした学習手段として極めて有効であることが検証できた。また,これまで未知であった自分の泳ぐ姿と,改善していく姿を客観的に確認できることで,達成感や有能感を高めることも検証できた。
細胞膜・膜脂質環境動態と共役した受容体機能制御の包括的理解

細胞外から内への情報伝達は、さまざまな細胞膜受容体蛋白質によって担われている。膜には数百種類を越える脂質分子種が不均一かつ動的な構造を作って分布し、受容体の機能に影響を与えている。同時に受容体は情報処理反応の進展につれて積極的に周りの脂質環境を変化させているらしい。本研究では様々な受容体と脂質環境の関係を包括的に計測・解析し、受容体と膜の複雑な相互依存的関係を明らかにする。
任意形状を有する岩盤ブロックからなる岩盤斜面の崩壊メカニズムに関する研究

本研究は、岩盤斜面を任意形状を有する剛体ブロックの集合体と仮定し,不連続変形法解析に模型実験を併用して,ブロック形状と相対的大きさによる挙動の差異を解析的および実験的に検討した.(1)斜面上の矩形ブロックの崩壊モードの発生条件を理論的に求め,不連続変形法解析,底面摩擦模型実験により妥当性を検証した.(2)重心からの乖離度をパラメータとして導入し、理論を任意形状拡張し、破壊発生後の破壊モードの遷移現象について解析的に挙動を確認した.(3)ブロックの相対的寸法と崩壊の到達距離の関連性について模型実験的に検討した.(4)剛体ブロックの集合体の1個に微小変位を加え,周辺ブロックのインターロッキングの発生と局所的なダイレーションの増加を調べることにより,ブロックの相対的寸法と破壊進展動および変形性能との関係を調べた.ブロックの大きさが相対的に小さくなるにつれて,不連続面の総量が増えることから,応力が面を介して広い範囲に一様伝達されることが明らかとなった.変形に対する追従性も大きくなり,不連続体でありながらも連続的な挙動が見られた.(5)崩壊実験のために、底面摩擦模型実験装置,傾斜台模型実験装置、遠心戴荷模型実験装置を新たに開発作成した.(6)砕石ブロックの形状と大きさを測定し,CADと画像解析を用いて定量化した。(7)任意形状からなるブロック集合体の動的な破壊進展挙動について調べ,集合体内の間隙量が崩壊形態に大きく関与することが明らかとなった。(8)現場での岩盤挙動のモニタリングにおいて多くのノイズ成分を含む計測データより正確な岩盤挙動を把握する方法について新たに提案し,その適用性について検討した。岩盤斜面の構成単位である,単体の任意形状の多角形ブロックに関する滑りと回転を伴う破壊挙動に着目して,ブロック形状および表面の性質と破壊発生後の挙動との関連性を明らかにするための模型実験と数値実験を実施した。まず,任意形状の多角形ブロックの挙動を評価するために,各種形状の単体ブロックからなる模型斜面を作成し,底面摩擦模型実験装置により破壊発生後のブロックの挙動と破壊モードの遷移現象について調べ,不連続変形法およびマニフォルド法等の不連続体解析プログラムによる数値実験も行った。形状のフラクタル次元,スペクトル解析結果,真円や矩形からの乖離度等をパラメーターとして,形状と崩壊現象との関連性を調べた。破壊の進行に伴い,当初予定されていた破壊モードから別の破壊モードへ,破壊モードが遷移する現象が確認でき,また,形状の差異により,破壊モードの遷移に差異があることが明らかとなった。次に,ブロックの集合体としての挙動を調べるために,長方形ブロックおよび任意形状のブロックにより岩盤斜面のモデルを作成し,現有の傾斜台模型実験装置により,ブロックの相対的な大きさをパラメータとして崩壊実験を行った。なお,実験に用いたブロックに関しては,デジタルビデオカメラによりブロックの寸法や大きさを測定し,概略の形状の評価を行った。崩壊実験では,実験前後の状況をデジタルビデオカメラにて記録し,実験後に画像解析により数値化した。本実験により,破壊発生後の斜面形状や,岩石の到達距離に関して,ブロツクの相対的な大きさや形状が関与することが実験的に明らかになった。複数の多角形剛体ブロックからなる岩盤斜面に関して,崩壊初期におけるブロック間の抵抗力とブロックの相互の関連性を測定するための模型実験,崩壊発生後の岩盤斜面の挙動に関する模型実験,および,ブロック相互の関連性を定量的に評価するための数値解析を実施した。具体的な内容は以下の通りである。まず,ブロック相互の関連性を評価するために,短形ブロック集合体からなる岩盤模型をつくり,模型の変形を許すために模型周囲にウレタンを挟み,側圧および上載荷重を裁荷した状態で,任意の1個のブロツクに微小変形を与え,該当ブロックの回転角,移動量,抵抗力の関係を測定した。また,画像処理により周辺の模型の変形量も測定した。

さらに,ブロックの相対的なサイズを変化させて,ブロックの影響範囲および挙動の差異を調べた。次に,ブロックの集合体としての挙動を調べるために,短形ブロックおよび任意形状のブロックにより岩盤斜面のモデルを作成し,傾斜台模型実験により,ブロックの相対的な大きさをパラメータとして崩壊実験を行った。大きなブロックの場合にはロッキングの現象がみられたが,小さくなるにつれて粒としての挙動が卓越する傾向が得られた。また,剛体ブロック相互の関連性を定量的に評価し,崩壊現象との関連性を調べるために,ブロック間の抵抗力に関する測定結果を用いて,不連続変形法(DDA)および有限要素解析により数値シミュレーションを実施した。本研究は,不連続性岩盤斜面を多角形の剛体ブロックの集合体とし,エネルギーを消費しうる不連続面の総量に着目して,不連続面の密度(頻度)の大小,すなわち,ブロックの相対的寸法の大小が,力の伝達機構に与える影響を定量的に調べるものである。前年度の問題点を再検討し,特に崩壊初期でのブロックの相互関連性と破壊進行時のブロックの挙動に着目して模型実験と不連続変形法解析を行った。新たに数種の形状・寸法の異なる模型ブロックを精密加工し,質量・形状・寸法を測定し数値化した。そのうえで,岩盤模型中の1個のブロックに微小変位を与え,ブロックの相互影響性を実験的および解析的に求めた。面の粗さが同じ場合でも,ブロックの相対的寸法の差異により影響性が大きく異なった。大きいブロックでは境界の影響が内部まで及び,角が引っかって,点を介して応力が伝達されるため,その点に応力集中が発生し局所的な破壊が誘発された。ダイレーションも一部に集中して生じた。一方,小さいブロックでは角が引っかかることなく,応力が面を介して伝達され,広範囲に連続的に力が伝達された。また,変形に対する追従性も大きく,ダイレーションも一部に集中することなく全体的に生じ,破壊が広範囲に少しずつ分散され,結果的に多くのエネルギーを吸収しうることが明かとなった。不連続面の密度が小さくなるほど不連続面の総量が相対的に増えることから,荷重が広い範囲に分散され,結果的に不連続面にて多くのエネルギーを消費しうることが解明できた。従来の研究では,面の粗さと不連続面の頻度とを統一的に扱えなかったが,本研究の成果を踏まえることにより,面で消費される力の大きさを定量的に把握でき,面の粗さと亀裂の頻度とを統一的に扱うことが可能となる。
群発地震域の深部変動を探る

神津島周辺域では1990年以降、活発な地震活動と地殻変動が観測されていた。そこで、本研究では、神津島周辺域において、地下深部の変動を議論する目的でGPS観測、重力観測を重点的に実施すると同時に、同域における地震活動も検討していた。2000年6月26日三宅島直下で発生した群発地震活動は、その後、北西方向に移動し、三宅島と神津島間でM6クラスの地震が連発するほど大規模なものに進展した。GPSによる地殻変動や重力変動、そして地震発生メカニズムから、神津島、神津島・三宅島間における地殻深部の変動を議論した。そして、以下のことが解明された。神津島島内と新島などの地殻変動観測から、神津島北西沖深さ3km前後に体積増加を伴う圧力源が1990年以降継続して活動している。この圧力源により神津島では重力の減少も観測されている。重力減少は地殻の上下変動だけで説明できない。地下深部に地殻物質よりも軽い物質の流入が推定される。なお、神津島では地すべりなどによる地表変動も頻繁しており、これらの影響を十分に議論する必要が課題として残る。神津島や新島、三宅島における地殻変動観測および、群発地震の発生分布、メカニズムから同域に1km3に達するような多量のマグマがダイクとして貫入した。なお、この貫入が三宅島からの流入なのか、地下深部からの上昇なのかの解明は海底での事件であり、困難だった。他大学や機関の研究から、神津島と新島間に、地震波の顕著な反射面や低速度層が深さ4kmあたりに検出され、負の磁気異常も観測される。ゆえに、神津島北東沖の海域は群発地震活動を伴うような地殻内流動が進行していると考える。[目的と手法]群発地震の発生域や活動的火山の深部における流体移動によって励起されると考えられる変動を的確に捉えることが目的である。そのために、稠密GPS観測と結合させた干渉SAR(合成開口レーダー干渉法)の解析に、水蒸気ラジオメーターによる水蒸気遅延量分布の補正を加えることで、測地学的精度と信頼性を向上させる。さらに、絶対重力測定と結合させた精密相対重力計測により、数μガルの精度で重力変化を検出し流体移動の実体を明らかにする。[本年度の実績]最近数年間、活発な群発地震が継続している伊豆諸島の神津島・新島・三宅島や、伊豆半島東部、御嶽山南麓を対象として、水蒸気ラジオメーターとGPSの同時観測、精密重力観測網などを実施していく。その第一歩として、本年度に購入した衛生迫尾型の水蒸気ラジオメーターを購入し、名古屋大学及び三宅島においてGPSとの同時観測を実施した。また、神津島においては、稠密GPS・絶対計測と結合させた精密相対重力計測を行った。また御嶽山においては稠密GPS観測基準網と水準地点を設け次年度の計測に備えた。1)神津島島内と新島などの地殻変動観測から、神津島北西沖深さ3km前後に体積増加を伴うで圧力源が1990年以降継続して活動している。

この圧力源により神津島では重力の減少も観測されている。重力減少は地殻の上下変動だけで説明できない。地下深部に地殻物質よりも軽い物質の流入が推定される。なお、神津島では地すベりなどによる地表変動も頻繁しており、これらの影響を十分に議論する必要が課題として残る。2)神津島や新島、三宅島における地殻変動観測および、群発地震の発生分布、メカニズムから同域に1km3に達するような多量のマグマがダイクとして貫入した。なお、この貫入が三宅島からの流入か、地下深部からの上昇かの解明は海底での事件であり、困難だった。3)他大学や機関の研究から、神津島と新島間に、地震波の顕著な反射面や低速度層が深さ4kmあたりに検出され、負の磁気異常も観測される。ゆえに、神津島北東沖の海域は群発地震活動を伴うような地殻内流動が進行していると考える。
長期間大気暴露した耐候性鋼安定さび層の傾斜性状評価

26年間の長期間にわたり工業地帯に大気暴露した耐候性鋼表面に形成された安定さび層の外層から内層への傾斜性状を、普通鋼さび層との比較を加え、偏光顕微鏡観察、走査型電子顕微鏡観察、赤外分光測定、X線回折測定、本補助金を活用した顕微レーザーラマン分光測定およびX線マイクロアナリシスにより解析した結果、以下の新たな知見が得られた。1.長期暴露後の耐候性鋼表面は偏光顕微鏡観察により消光する内層として特徴づけられるα-FeOOHオキシ水酸化鉄を主体とする安定さび層におおわれている。2.安定さび層中にはP,Cuはほとんど存在していないが、Crが濃縮しており、さび粒子が密に凝集しその充填度が高く空隙の少ない構造である。示差熱分析測定から、耐候性鋼さびは普通鋼さびに比べて、付着水が取れにくい。大気腐食さびは、人工さびより付着水が取れにくい。3.耐候性鋼表面に密着するさび層は、初期に生成するγ-FeOOHから無定形オキシ水酸化鉄さびを経て、長期暴露後にはα-FeOOHを主体とする安定さび層に熟成変化すると推察され、工業地帯における新しい耐候性鋼安定さび層形成過程図を提唱した。すなわち、初期さび(γ-FeOOH) →(溶解、沈殿生成)→無定形オキシ水酸化鉄[数年後]→(固相熟成変態)→最終安定さび層(α=FeOOH)[1030年後]である。本研究成果から提唱した耐候性鋼安定さびの相変化をさらに実証すべく、γ-FeOOH-無定形オキシ水酸化鉄-α-FeOOHの3成分系解析を行い、エコマテリアルとしての鉄鋼大気腐食生成物と環境因子の相関研究に発展させたい。