hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DT中性子の緩減速領域における第一壁材料の速中性子捕獲即発ガンマ線プロフィル

本研究は,DT中性子と核融合炉の第一壁材料との相互作用が中性子輸送による緩減速領域で起きることに着目し、第一壁材料モデル物質中での速中性子捕獲γ線プロフィルを得ることを目的とした。速中性子モデル線源として(α,n)Be型線源を用いる場合,壊変γ線及び(α,n)反応即発γ線が随伴し,計測を妨害する。このことを検証するためにRa-226/Be小線源(1mCi)を使用し計測した。その結果Ra-226壊変γ線と併せて【^9Be】(α,nγ)【^(12)C】反応による4439KeVの全エネルギーピーク、単電子エスケープピーク及び対電子エスケープピークを認めた。そこで模擬中性子線源として1-10MeVに比較的高い中性子束密度をもち、かつ線源による多重γ線が少ない(α,n)Be型のRI中性子線源(Am-241/Be),第一壁の低Z材料としてのセラミックスモデル材料の、グラファイト,レリコンカーバイドを用いて実験を行った。中性子即発γ線は、数種類の中性子相互作用により出現するが、例えば炭素に対しては、中性子捕獲反応(n,γ)と中性子非弾性散乱反応(n,n'γ)が重要である。その結果,核種jとの相互作用によるピークiの計数Rijは,(1)相互作用位置における中性子束密度のエネルギー分布関数(2)当該核反応,すなわち中性子捕獲又は、非弾性散乱の中性子断面積(3)相互作用における核種jの原子数密度,Nj(γ)(4)相互作用位置より放出されるエネルギーEiのγ線の検出確率,の諸因子に依存する。従って次のような積分型プロフィルが得られた本研究は,DT中性子と核融合炉の第一壁材料との相互作用が中性子輸送による緩減速領域で起きることに着目し、第一壁材料モデル物質中での速中性子捕獲γ線プロフィルを得ることを目的とした。従って次のような積分型プロフィルが得られた
ビザンティンと中世イタリアの聖堂装飾プログラム比較に基づく相互影響関係の分析

夏期に南イタリア及びカッパドキアの聖堂調査を行った。南イタリアにおいて特に重要であったのは、Squinzano郊外S.Mariaa Cerrateと、CarpignanoのSS.Cristina e Marinaである。前者はアプシスに「昇天」、身廊西壁に「聖母の眠り」という興味深いプログラムを有する。年代に議論があったが、実見調査によって12世紀末との感触を得た。後者は10世紀の年記を有する基準作例で、アプシスの左右に「受胎告知」を分割して配する最初期の作例となる。キリストのニンブスの十字架に、通常のO ONではなく、ZOE(生命)とPHOS(光)との銘文を有する孤絶した作例である。今後これらの作例を、ビザンティン聖堂装飾プログラムの中に位置づけてゆきたい。カッパドキアでは、ネヴシェヒル博物館長の全面的な協力を得て、70余りの聖堂壁画の調査をすることができた。同時に館長とは、カッパドキア岩窟聖堂群の直面する崩壊・剥落・観光客による落書き等の喫緊の問題を議論した。今後日本隊が修復・保存の協力をする可能性も見えてきた。図像学的な問題は多岐に亙るが、例えばギュルシェヒル地区カルスのTaxiarches聖堂では、西壁面「最後に審判」図にキリストを描かず、アプシスのキリストによって代用する、即ち聖堂の三次元空間全体を使って「最後の審判」を実現させる、といった興味深いプログラムを確認した。また同地区アチュック・サライの聖ゲオルギオス聖堂では、アプシスに「昇天」を採用している。これは上述した南伊S.Mariaa Cerrateと同じプログラムであり、南伊とカッパドキアの関連性を強く示唆するものである。カッパドキア調査において、ネヴシェヒル博物館長(ギョレメ地区を管轄)の全面的な協力が得られ、許可申請の手間が大きく省かれた。同館長は2019年3月に来日し、さらに交流を深めることができた。イタリアにおいてはプーリア州、バシリカータ州の調査をほぼ終えたので、今後はカンパーニャ州、カラブリア州、シチリア島の調査を進行させたい。カッパドキアにおいては、未踏査の聖堂はまだ多いが、引き続きネヴシェヒル博物館長の協力の下、調査を行う。ギリシア国内の作例、北マケドニア・セルビアの作例は、未踏のものはないが、再調査を行って、南イタリアやカッパドキアとの関連を詰めてゆく。さらに視野を広くとって、「中世における巡礼路による図像伝播」の問題も考察することとする。スペイン、サンティアゴ・デ・コンポステーラ巡礼路が比較対象となろう。
浅い折れ角を持った折水板構造の強度とその実用化に関する研究

線形座屈解析を折れ板ウェブを有する桁構造に適用した結果,せん断に対しては折れ角20度まで強度の増加は期待できないが,曲げについては15度,圧縮に対しては5度程度とすれば充分な強度の増加が期待できることが判明した.アクリル材を用いた実桁構造による実験的研究からも浅い折れ角を有する折れ板構造ウェブの強度増加を追認し,後座屈挙動からこの折れ板構造形式が静的に安定であることを確認した.また,この折れ板構造ウェブに対して終局曲げ強度解析を実施し,折れ角10度から終局強度の増加を確認し,さらに強度増加を示す力学的意味を明らかにした.またに,曲げ耐力は縦横比・幅厚比が変化しても安定していることが判明した.桁構造の強度設計として,曲げについては座屈後の静的安定性をも考慮してウェブ折れ角を15度程度とすれば,水平補剛材と同等の強度が期待でき,材料の降伏応力度に応じた幅厚比制限値を設けるという形で設計指針が提示できる.圧縮に対しては折れ角5度程度で局部座屈へ移行することによる強度増加が判明し,部分パネルの圧縮強度設計という形でこれまでの設計とも整合できる.しかし,アクリル材を用いた実験のみでは鋼折れ板構造桁の具体的な設計指針を提示するには至らず,鋼材料を用いた実証的研究による確認の必要性が示唆される.最後に,折れ板構造製作面での問題点を検討した.実際の折れ加工では一般に理想的な折れ角は製作できず,曲率半径の許容範囲が設定される.また,充分な塑性加工の不足による折れ角の戻りのため,折れ角が小さければより小さな曲率が必要になると予想される.よって,鋼種と板厚を勘案して加工中に割れない程度の曲率を設定すべきである.ただし角型鋼管での実績より,加工は充分可能であると思われる.また,板曲げの塑性加工に伴う残留応力あるいは波及効果としての板面内方向の残留応力の影響についても注意を払う必要がある.線形座屈解析を折れ板ウェブを有する桁構造に適用した結果,せん断に対しては折れ角20度まで強度の増加は期待できないが,曲げについては15度,圧縮に対しては5度程度とすれば充分な強度の増加が期待できることが判明した.アクリル材を用いた実桁構造による実験的研究からも浅い折れ角を有する折れ板構造ウェブの強度増加を追認し,後座屈挙動からこの折れ板構造形式が静的に安定であることを確認した.また,この折れ板構造ウェブに対して終局曲げ強度解析を実施し,折れ角10度から終局強度の増加を確認し,さらに強度増加を示す力学的意味を明らかにした.またに,曲げ耐力は縦横比・幅厚比が変化しても安定していることが判明した.桁構造の強度設計として,曲げについては座屈後の静的安定性をも考慮してウェブ折れ角を15度程度とすれば,水平補剛材と同等の強度が期待でき,材料の降伏応力度に応じた幅厚比制限値を設けるという形で設計指針が提示できる.圧縮に対しては折れ角5度程度で局部座屈へ移行することによる強度増加が判明し,部分パネルの圧縮強度設計という形でこれまでの設計とも整合できる.しかし,アクリル材を用いた実験のみでは鋼折れ板構造桁の具体的な設計指針を提示するには至らず,鋼材料を用いた実証的研究による確認の必要性が示唆される.最後に,折れ板構造製作面での問題点を検討した.実際の折れ加工では一般に理想的な折れ角は製作できず,曲率半径の許容範囲が設定される.また,充分な塑性加工の不足による折れ角の戻りのため,折れ角が小さければより小さな曲率が必要になると予想される.よって,鋼種と板厚を勘案して加工中に割れない程度の曲率を設定すべきである.ただし角型鋼管での実績より,加工は充分可能であると思われる.また,板曲げの塑性加工に伴う残留応力あるいは波及効果としての板面内方向の残留応力の影響についても注意を払う必要がある.折れ板構造は、単に板を曲げるだけでより高い曲げ剛性が得られることが既に解っている。座屈解析では水平補剛材を一段設けた場合と比較するため、ウェブの折れ位置を圧縮フランジから桁高の1/5に固定している。この折れ板構造ウェブが曲げを受ける場合、ウェブの折れ角は15度の場合が最も有効であり、曲げ座屈強度は水平補剛材を用いた場合と同程度の強度が期待できる。しかし、ウェブ折れ角度のせん断座屈強度に対する寄与は小さく、ほぼ平板と等しい強度となる。一方、アクリル材模型を用いた折れ板構造ウェブの実験的研究によれば、やはり最大せん断座屈強度は折れ角10度付近で得られ、また、座屈荷重の4倍程度までは座屈後の荷重と変形関係はほぼ線形を保ち、座屈後耐力が急に衰える事の無いことが確認された。よってさらにこの浅い折れ角の構造が実用化し得るか否かは、この様な浅い折れ角でも後座屈領域まで高い強度を保持しうるかにかかっている。そこで初年度においては、浅い折れ角構造の鋼板の終局強度およびその特性を、降状の影響を考慮した終局強度解析によって明らかにし基本的知識を得ることを目的とした。この結果、曲げを受ける折れ板構造ウェブの弾塑性解析では、折れ角度を大きくする程ウェブの面外変位を拘束する効果が大きく、よって圧縮領域での曲げによる直応力の応力欠損が起こりにくく、故に曲げ応力分布は直線分布に近いものとなる。また、曲げ座屈後のモ-メント-曲率関係はほぼ線形で、折れ角が10度以上ではウェブの弾性曲げ座屈は生ぜず、主に降状が強度を支配している。

この結果、終局曲げ強度は折れ角が大きいほど高くなる。今後は、より広範な終局強度解析を行ない、折れ板構造を桁構造および柱構造に適用した場合の設計法を検討してゆく予定である。折れ板構造は単に板を曲げるだけで、より高い曲げ剛性を板に与えることができる。本研究では既に折れ角が浅い15度の折れ板構造をプレ-トガ-ダ-のウェブに与えた場合に、その曲げ座屈強度は水平補剛材を一段設けた場合と同程度まで期待できることを発見している。そして、さらにこの浅い折れ角の構造が実用化し得るか否かは、この様な浅い折れ角でも後座屈領域まで高い強度を保持し得るにかかっている。そこで本研究では、浅い折れ角構造の鋼板の終局強度およびの特性を研究し、これらの構造の斜張橋や吊橋の塔あるいはプレ-トガ-ダ-等の板構造に対する適用性を探ることを目的としている。特に当該年度においては、この折れ板構造を実際の桁構造ウェブに適用した場合の最適な折れ角、折れ線位置等を検討し、その実用化の目度をたてることが目的である。まず、数値解析手法を用いて広範囲な構造パラメ-タに対して、浅い折れ角を持った折れ板構造の桁としての座屈特性を調査した。この結果、二種類の折れ板構造桁の曲げ強度に関して、材料の降伏応力度に応じた幅厚比制限値を提案するという形で設計指針を提示した。また、材料の降伏まで考慮した耐荷力解析も併せて行なった。次に折れ板構造柱については、アクリル材を用いた模型実験と数値解析を平行して行ない、折れ角と座屈強度の関係に着目し、充分な強度を得るのに必要な最小折れ角度の検討がなされ、局部座屈と全体座屈を分ける折れ角としての設計折れ角の取るべき値を検討した。しかし、実験については供試体の数が少ないため、次年度にも実験を断続して行なう計画を考慮している。本年度は,折れ板構造の桁としての強度特性および柱(圧縮板)としての強度特性を把握した上で,折れ板構造の一般的設計法を検討し,最後に折れ板構造の製作上の問題点を整理した。桁構造の強度設計として,せん断に対しては折れ板とする効果はあまり期待できないものの,曲げについては座屈後の静的安定性をも考慮してウェブ折れ角を15度程度とすれば,水平補剛材と同等の強度が期待でき,材料の降伏応力度に応じた幅厚比制限値を設けるという形で設計指針が提示できる。さらに,圧縮に対しては折れ角5度程度で局部座屈へ移行することによる強度増加が判明し,部分パネルの圧縮強度設計という形でこれまでの設計とも整合できる。しかし,アクリル材を用いた実験の結果のみでは鋼折れ板構造桁の具体的な設計指針を提示するには至らず,さらに鋼材料を用いた実証的研究で確認を急ぐ必要が示唆される。次に折れ板構造製作面での問題点を鋼板メ-カ-と協力して検討した。実際の折れ加工では一般に理想的な折れ角は製作できず,曲率半径Rの許容範囲が設定される。また,折れ角θが小さければより小さなR/tが必要となる。さもなくば折れ角の戻りが発生し,特にR/tが大きければt/2Rで示される縁応力も小さく,充分な塑性加工領域に到達しないことがある。さらに,鋼種と板厚を勘案して加工中に割れない程度のR/tを設定すべきである。ただし,角型鋼管で折れ角θ=90度ではあるが,R/t=3の精度を確保した実績はあり,加工は充分可能であると思われる。また,板曲げの塑性加工に伴う残留応力あるいは波及効果として板面内方向の残留応力を引き起こす等の,実際に折れ板加工した場合に生じる残留応力の影響についても注意を払う必要がある。
個人・集団・地域を対象とした保健指導ソリューションの開発

本研究は、平21年に実施したシステマティックレビューから、結核対策における保健指導をテーマに選定し、(1)結核患者の受診の遅れに関連する要因を検討し、(2)結核対策における適切な介入方法を検討することを目的に、実地調査を行った。1.方法平成21年1月1日から11月30日までに調査協力保健所17か所に新規登録された20歳以上の結核患者のうち、自覚症状を有し、医療機関受診によって発見された者を対象に構造化面接調査を実施した。2.結果調査に協力が得られた65名のうち、選定基準に合う63名を分析対象にした。対象者の平均年齢は62.2±19.2歳であった。受診の遅れがあった者は60歳未満で22名(34.9%であった。60歳未満では、「市販薬を使用した」「どこへ受診したらいいかわからなかった」者に受診が遅れる傾向がみられた。60歳以上では「かかりつけ医がいない」「既往歴がない」「保険行動の優先性が低い」者、「痰」「血痰」「食欲低下」症状を有する者、「対処行動をとらない」「人に相談しない」者が有意に遅れやすく、「喫煙者」「結核に罹る可能性を感じていた」「咳」症状を有する者、「病院嫌い」の者に遅れる傾向がみられた。3.結論結核患者の受診の遅れに関連する要因は、60歳以上、60歳未満で違いがあることが明らかになった。60歳未満では市販薬の胆用や知識不足による受診の遅れが明らかになったため、地域の薬局等で、受診するタイミングや場所について情報提供を行えるように保健指導を行っていくこと、60歳以上では高齢結核特有の症状等に関する情報提供や、症状について相談できる環境づくりを行うなど、対象の特性に応じた予防介入を行う必要のあることが示唆された。本研究は、(1)保健指導の諸技術について概念を明確にし、(2)システマティックな文献レビューにより保健指導の手法と効果のエビデンスを明確にすることを目的に、システマティック・レビューを実施した。1.プロトコルの作成研究協力者を募り、協力者ごとに関心のある技術・対象を選択し、レビューのテーマを絞り込んだ。テーマは以下のとおりである。(1)高齢者の地域参加に向けた保健師の支援、(2)結核患者の服薬支援、(3)重症心身障害児の家族とその地域の支援。各テーマごとにシステマティック・レビューのプロトコルを作成した。2.システマティック・レビューの成果(1)高齢者の地域参加に向けた保健師の支援では、効果的な介入を行うために必要な高齢者の地域参加を促進・阻害する要因を抽出し、その中から保健師が介入可能な要因を整理した結果、対象者のもつ要因別の介入方法が明らかになった。(2)結核患者の服薬支援では、結核患者の治療中断のリスク要因を抽出し、効果的な介入方法、服薬アドビアランスの把握方法について抽出した。保健師が患者のアドビアランスを査定するために必要な要素と効果的な介入方法が明らかになった。(3)重症心身障害児の家族とその地域の支援では、まず家族の障害受容過程に関わる要因を文献から明らかにした。さらに保健師が重症心身障害児とその家族を支えるために地域住民へ働きかける際の支援内容が明らかになった。3.今後の予定平成22年度には、保健師や保健指導に関わる専門職が関わる問題や対象毎に、どのような技術をどこまで活用しているかに関する実地調査を行う予定である。
共進化にる問題生成を用いた遺伝的アルゴリズムの有効性検証

自然の進化様式を模倣した遺伝的アルゴリズム(以下GAと略す)は,近年様々な分野における最適化問題に応用研究がなされている。しかしながら,GAの有効性はいまだ明らかではない点が多い。本研究は共進化的枠組みを利用することによってGAが最適化できないような問題空間をGAによって求めることを通して,GAの探索能力を検証する事を目的とした。具体的なアプローチとして,(1)問題生成空間として1次元関数空間を設定した。(2)問題を生成するGAに探索対象となる関数形状を最適値を固定した遺伝子として持たせ,探索を行うGAは生成される関数を逐次解かせるものとした。(3)生成された問題の難しさとして,探索側GAの遺伝子集団をどれほど最適解から遠い局所解に収束させる度合いと設定した。以上の設定下では,GAの理論的考察から騙し関数と呼ばれている問題形式が,問題生成側の一つの解であることが自明である。しかしながら,実験を行った結果からは明白な騙し関数が生成される前に,探索側GAの最適解探索力が失われてしまうことが明らかとなった。このとき得られた問題空間は多峰性関数であり,探索側GAの初期集団をいち早く局所解にトラップし,その後最適解から離れた局所解に向かわせるような性質を持っていた。実際,得られ関数に集団数を増やした単純GAを適用しても,最適解を発見することができないものであった。以上のことから,GAの理論の一つであるビルディングブロック仮説に基づいて作られた騙し関数以前に,断続的なビルディングブロック生成が行われることによって,基本的なGAの最適化能力が失われる問題が存在することが明らかとなった。以上の詳細については,第4回インテリジェントシステムシンポジウムおよび日本機械学会第72期通常総会講演会にて報告を行っている。
GaN系半導体ヘテロ構造における表面界面の原子レベル評価と物性制御

本研究では、GaN系ヘテロエピタキシーを原子レベルで解析して理解を深め、新たなデバイス材料創製に向けた基礎的知見・指導原理を得る事を目的とした。III族窒化物のMBE成長表面構造の原子レベル評価・制御を完全に行うため、既有装置の問題点であったAsを排除し、絶縁性膜観察をも視野に入れた新たなUHVMBE-STM/AFM装置を構築した。2.Si(111)上へのGaN成長とその極性の成長条件依存性Si(111)上へのGaN直接成長でのGa/Nフラックス比の役割解明を試みた結果、成長初期にN-rich条件で核生成を行った後、二次元成長が可能なGa-rich条件に切り替える事でN極性膜が成長可能な事を見出した。3.金属-GaNコンタクトの作製GaN(0001)上に金属を蒸着して現れる金属-Ga合金相の構造をSTMで調べた結果、Auではc(2x12)構造が出現し、Agでは平坦な超薄膜が観察された。Ag超薄膜は室温で不安定な事から、良質なオーミックコンタクト形成の可能性は小さい事が示唆された。4.GaNのハロゲンエッチングClをGaN(0001)に供給し、加熱前後の表面をSTM観察してエッチング素過程を調べた結果、Ga終端面ではbilayer-by-bilayerで進行し、加熱温度が低い場合にはステップ端、高い場合にはテラスのエッチングが観察され、それぞれ原子構造に由来する素過程が提案された。5.ZrB_2薄膜を介したGaNのSi(111)上への成長近年ZrB_2がSi(111)上にGaN薄膜を成長する際のバッファ層として注目されつつあり、このZrB_2薄膜の構造及びその上のGaN薄膜成長過程をSTM、AFM観察によって調べた。その結果、広い条件下でN極性膜が成長可能な事が判明し、それが界面でのZr-N原子間結合安定性に由来する事を示した。本プロジェクトでは、GaN系ヘテロエピタクシーのプロセスを原子レベルで解析し理解を進め、この構造・組成情報と対応付けてヘテロ層内もしくは界面に発現する物性を原子レベルで測定・評価することで、新たなデバイス材料創製に向けた基礎的知見、指導原理を得て行くことを目指す。本プロジェクトは、実用上広く用いられているMOCVDではなく、その場観察に適したMBEを用い、超高真空MBEにより各成長段階のヘテロ構造を精緻にモニタ・制御しながら構造の解析と物性評価をBEEM、ARUPS/XPS、HREELS、超高真空ホール効果測定及びLT-STCLを組み合わせた総合的一貫装置を用いて「その場」で行い、ナノスケールの構造と機能物性との対応関係を明らかにし、ヘテロ構造のナノ発光特性発現のメカニズムを探索し、新しい機能物性の設計指針を得る。平成14年度は成長最表面の化学組成、構造安定性と成長後の界面電気特性の評価を行う為に、現有の温度可変STM/非接触AFM装置にX線光電子分光装置を取り付け、装置の性能評価を行った。評価にはSi(001)表面を用い、低温(40K)と常温にて原子分解能が得られることを確認した。また、高性能RFプラズマ源を購入し、超高真空MBE法によるGaN超薄膜作成の準備を進め、また、試験的研究としてGaN(0001)表面にAu及びAgのナノ薄膜を製作し、その成長過程と電気的特性(I-V特性)を調べた。

GaN、AlN、InNやこれらの昆晶を含むIII-V族窒化物は、その広い直接遷移形のバンドギャップによる紫外、青色、また白色発光材料としてまた高温での安定性、さらには環境材料ゆえに、新しい電子デバイス材料として、非常に有力な材料である。しかし、デバイスとしての応用を考える際にショットキーバリア高さの報告値が大きくばらつくなど、金属コンタクトとの界面の制御に関する原子レベルでの知見はこれまで殆ど無かった。本年度は、まずIII-V族窒化物のMBE成長における成長最表面の構造の原子レベルキャラクタリゼーションと制御を完全に行うため、現有の超高真空MBE装置の問題であった不純物砒素(As)の影響を完全に排除するため、新たな超高真空MBE-STM/AFM装置を立ち上げた。その後、この装置を用いて、良く規定された上記清浄表面を制御性良く準備し、その上にAuを蒸着させた際に現れるAu-Ga表面合金相の構造をSTMを用いて詳細に調べた。GaN(0001)-1×1表面上にAuを蒸着させた場合は、特徴的な線状構造を持つ非常に周期性の高いc(2×12)構造が出現した。また、√<7>×√<7>清浄表面へのAu蒸着では、AuはGaNと表面合金層を形成せず、Auのクラスターが生成するのみであった。また上記Auの研究と同様にAgに関しても研究を行った。その結果、Auの場合と異なりAg-Ga2次元合金相の形成は認められず、非常に平坦なAg超薄膜の成長のみが観察された。しかし、このAg超薄膜は室温ではエネルギー的に不安定であり、時間の経過とともに3次元アイランドに自己組織化することが明らかになった。つまりAgと下地GaNとの相互作用は非常に弱く、良質なオーミックコンタクトの形成の可能性は小さいことが示唆された。今後の課題としては、蒸着開始表面の構造を様々に変え、平坦性高くかつ良質で安定なAg-GaNヘテロ界面の実現が可能かどうかを系統的に調べてゆく予定である。本年度は、新旧二つの超高真空(UHV)分子線エピタキシー(MBE)-走査プローブ顕微鏡(SPM)システムを用いて、サファイアやSiCに代わる基板として期待されるSi上へのGaN膜の堆積と、GaNのハロゲンによるエッチングについて研究した。新たに導入したUHVMBE-SPMシステムでは、堆積・分析チャンバー間での試料の受け渡しが超高真空下で可能となり、MBE装置でSi(111)上に堆積したAsの影響のないGaN膜表面の走査トンネル顕微鏡(STM)観察が可能となった。KセルからのGaと高周波窒素プラズマからの活性窒素から成長させたGaN膜の表面は高速電子線回折(RHEED)でその場観察され、基板温度、Kセル温度、プラズマ条件等を最適化することで原子分解能観察可能な平坦な表面を得ることに成功した。その表面に室温でGaを堆積することで、GaN(0001)のN極性面に関連した再構成表面構造が形成され、RHEEDとSTMで観察された。また最適条件から外れた条件で堆積された膜表面上には極性の反転したGaN結晶が混在しており、その様子をSTMで観察することに成功した。旧UHVMBE-STMにハロゲンソースを導入し、室温でハロゲンをGaN(0001)のGa極性表面に供給した後に加熱を行い、その前後の表面形状をSTMで観察してエッチング素過程について調べた。Ga終端表面に対しては、Clによるエッチングはbilayer-by-bilayerで進行し、加熱温度が低い場合にはステップエッジエッチング、高い場合にはテラスエッチングが観察され、それぞれその原子構造に由来する素過程が提案された。N終端表面については、エッチングが確認されず、Ga終端表面との構造の相違などからその理由が考察された。
近接場光学顕微鏡を用いた空間・時間分解分光法による量子ドット中の多体効果の研究

本研究の目的は、近接場光学顕微鏡と極短パルスレーザを組みあわせて新たに極短時間・微少空間分解分光法の手法を開発し、それを用いて半導体ナノ構造中でのキャリア間の相互作用による多体効果について知見を得ることである。本年度は、特に量子ドット内のキャリア間相互作用が現れる位相緩和過程に焦点を絞って研究を行った。1.まず量子ドット内にキャリアが1個程度存在する状況で、キャリア間の相互作用があまり効かない場合の位相緩和過程を単一量子ドットの発光線幅(均一幅)測定から考察した。その結果、位相緩和過程は、100K程度の温度領域を境にそれより低温では電子-縦型音響フォノン相互作用で決まり、また高温では電子-縦型光学フォノン相互作用が支配的である事がわかった。また、室温において量子ドットサイズと均一幅を詳細に調べたところ、量子ドットサイズが小さくなるほど均一幅が広くなる事がわかった。これは、電子-縦型音響フォノン相互作用がサイズに応じて変化するためである事を明らかにした。2.次に、量子ドット内にキャリアが多数存在する状況での位相緩和過程を調べた。この場合、量子ドット内にキャリア(電子-正孔対)が3個以上生成され、第一励起状態にキャリアが分布し始めるとキャリア間相互作用が効き始め、その結果位相緩和時間が短くなる事がわかった。このように位相緩和時間が短くなるのは、キャリア間のクーロン相互作用によりオージェ過程が起こるためであると理解される。また、それと同時にバンドギャップリノーマリゼションによって遷移エネルギーの低エネルギーシフトが起こる事がわかった。また、本研究で開発を行った高感度近接場光学顕微鏡を用いて、量子ドット以外の半導体量子構造においても様々な新しい知見が得られた事を付記しておく。1.本年度は、極短時間・微少空間分光システム構築を行った。近接場光学顕微鏡では、光ファイバープローブを通して光励起を行うため、極短パルスレーザと組み合わせた場合、光ファイバーが郡速度分散媒質として働きそのままではパルス幅が広がり時間分解能が低下する。そのためまず、近接場光学顕微鏡用の光ファイバープローブ中での郡速度分散量がどの程度かを評価した。その評価を基に、近接場光学顕微鏡用に新たに回折格子対からなる郡速度分散補償系を設計、作製した。それにより、ファイバー中でのパルス幅の広がりを押さえ、およそ100fsの時間分解能を維持しつつ、100nmの微少空間領域での測定が可能となるシステムが構築できた。2.次に、多体効果が最も顕著に表れると期待される量子ドットにおいて測定を行った。まず、量子ドットの基礎物性を理解するためにキャリア再結合過程や位相緩和過程について重点的に調べた。特に時間・空間分解発光分光測定により、数100psの時間スケールのキャリア緩和過程に、わずか数個の電子-正孔対が量子ドット中に存在するだけでキャリアの多体効果(パウリの排他律)に起因する状態占有効果が顕著に表われることがわかった。来年度以降、本年度構築した100fsの時間分解能と100nmの空間分解能を有するシステムを用いて、よりキャリア間の多体効果が顕著に表れる事が期待される、1ps以内の時間領域でのキャリア緩和や位相緩和過について調べる予定である。
脳神経倫理学における「脳・時間・責任」

本研究の主要な成果は、「論理教育における論理とは?」および「アリストテレスの様相論理体系はどこに向かうのか?」である。前者は、認知科学的知見も踏まえながら、初等中教育における論理的思考のあり方を論じたものである。これによって、現在種々の方法で提案されている「考える力」の原理的側面について、論理・心理・倫理を貫通するソクラテス思考の実践として再確認することができた。後者は、文献学かつ哲学思想の学術研究として、アリストテレスの『分析論前書』の様相論理体系を精査したものである。これによって、科学的思考がどのような論理的構図のうえに形成されるものなのかを、解明することができた。今年度の主要な成果は、二つである。ひとつは、東日本大震災後の研究会等で討議してきた成果である。すなわち、行為の基本構造として解明されるべき感情・判断力・意思決定について、防災・減災の観点から再考を試みたものである。津波の避難行動などに関する調査の分析によって、感情・判断力・意思決定が「行為の構造」および「責任」とどのように連関するのかを再確認できた。今後、この成果を具体化していくためには、コミュニティとそこでの共同討議を通じて、一人ひとりの行動への意識を高めていくことが基本となる。今年度の成果は、主として、高校生・大学生を対象とした『災害に向き合う』(共著)として出版されたが、次年度は、この成果を踏まえた研究を展開したい。もうひとつの成果は、アリストテレスの『分析論前書』についての文献学的考察である。これは、従来やや否定的に解釈されてきた『前書』(形式的論理体系)と『後書』(論証科学)との関係について、アリストテレスの様相論理体系を整合的に解釈する視点がやはり『後書』の論証科学へのルートになることを試論的に析出したものである。現在の研究状況としては、述語論理の記法を援用することによってアリストテレスの様相論理体系についての整合的に解釈を展開する立場とこの方法を採らない立場とに大別されるが、本研究では、そうした方法論的立場を組み入れる以前に『前書』が志向する構文論的視点の再構築が必要であることを論じた。これによって、論理体系と科学理論との連関に新たな視点から証明を与えることができた。本科研費での主要な成果は、「論理教育における「論理」とは?ー「論理科」で育てるリテラシーに向けてー」(『情報リテラシー研究叢書』)、および、「アリストテレスの様相論理体系はどこに向かうのか?『前書』と『後書』のあいだー」(『ギリシャ哲学セミナー論集』)である。前者は、初等中教育における論理的思考のあり方を、認知科学的な知見も踏まえながら、試論的に展開したものである。これによって、現在種々の方法で提案されている「考える力」の原理について、論理・心理・倫理を貫通するソクラテス的思考の実践として捉え直すことができた。後者は、文献学的かつ哲学的な学術研究としてアリストテレス『分析論前書』の論理構築の可能性を精査したものである。これによって、われわれの科学的思考がどのように論理的な枠組みのうえに形成されるものかを、本科研費のテーマでもあった時間的様相の視点から取り出すことができた。脳科学の領域に踏み込んで直接の具体的な研究成果を挙げるまでに至らなかったが、これまで他機関の研究者とともに実施してきた「脳科学からの数学教育の実践」および「プログラミング教育と論理的思考」というテーマについては、学会発表を行ない、ひとつの見通しを得ることはできたので、今後さらに展開を試みる計画である。本科研費のテーマは、「脳・時間・責任」を鍵概念として「脳神経倫理学」の検討を行なうことであった。しかし、東日本大震災の影響で研究計画の一部変更を余儀なくされ、結果として、本科研費に関係する研究実績となるのは、以下の2点である。(1)論理教育における「論理」とは?(2)Tsunami-tendenko as Education fordisaster Prevention ーInformation, Psychology, Memory, and Bond ー(防災教育としての「津波てんでんこ」を考えるー情報・心理・記憶・つながりー)(1)では、近年富に研究が進捗しつつあるニューラルネットワークについて、そのモデル化を図るための手がかりを考察した。すなわち、脳の「思考」と「論理」との関係を言語の統語論の観点から再構成しながら、論理的思考を涵養するうえで標準的な第一階述語論理をどのように活用すべきかを探った。これは、現在、初等中等教育で試験的な取り組みが行なわれている「論理科」「ことば科」を今後さらに効果的に推進するための基礎理論をなす。(2)では、津波防災という具体的なテーマに即しながら、責任概念と時間とがどのように関係するのかを論じた。

開始当初は、本科研費とのつながりが見てとりにくかったが、情報・心理・責任と時間との連関の一端を取り出すことができた。とりわけ、「津波てんでんこ」という防災指針の観点から時間概念と責任概念を再検討できたことは貴重であった。次年度以降の研究にも有益な視点を提供すると考えられる。初年度は、東日本大震災の影響で本科研費の研究課題は大幅に遅れたが、今年度の研究成果によって当初の目的を達成するための足場は築くことができたと考える。最終年度では、震災での遅れを取り戻したいと考える。東日本大震災関連の課題を優先せざるをえなかったため、本科研費のテーマに直結する成果を得ることはできなかった。したがって、「やや遅れている」と自己評価せざるをえない。しかし、「科研費実績の概要」に記載したように、「脳・時間・責任」をテーマとして研究するうえで、申請時には想定していなかった問題を考察できたことの意義は大きく、今後の研究にも有益な視点を提供すると考えられる。東日本大震災という極限的事象を通じて再確認された人間的行為の基本構造と、アリストテレスの論理体系の分析から取り出させた科学的理論の基本構造とを踏まえて、最終年度では、それに脳科学の知見を重ね合わせながら、本科研費の課題である「脳・時間・責任」に迫りたい。とりわけ、認知科学的視点からの感情のあり方と行為の意思決定との関係をめぐる問題は、アリストテレスの実践的推論にも通底するものであり、そこから、時間と責任という地平への視野も開けてくると考えられる。今年度の前半は、「科研費実績の概要」の(1)で浮かび上がってきた「論理」の側面に一応の見通しをつけることを目指しながら、後半では、初年度予定していたアリストテレスの文献精査(とりわけ心理学関係の著作)の遅れを取り戻したい。基本的に、当初の計画に準拠して、物品費と旅費が主たる執行項目となる。大幅な変更はない。当初の計画通りのもの(物品・書籍・旅費)を予定している。
特別支援学校における発達障害生徒の自己物語構成に関する研究

<研究局的>ある一人の発達障害生徒(Z君)の自己語りの分析から、特別支援学校中学部に通う発達障害生徒の自己の様態に関する仮説を生成するとともに、その自己語りが生み出される文化的・社会的文脈について考察することを目的とした。<研究方法>保護者・本人の了解のもと、Z君との個別指導の時間の一部で、インタビュー・データを収集した。エピソードを引き出すことを念頭に、本人の特性を踏まえたライフストーリーワーク教材(ワークシート等)を作成した。データ収集は、主にICレコーダーを使って行った。録音データは、文字起こし作業を行った上で分析材料とした。<研究成果>Z君は、以前在籍していた小学校(通常学級)と現在在籍する中学校(特別支援学校中学部)では学習内容の難易度が異なる(小学校の方か難しい)とし、小学校(通常学級)への在籍には「学力(本人の意味する)」による条件があると語った。ただし、現在在籍する中学校(特別支援学校)の同級生の約半数は「学力(本人の意味する)」の条件をクリアしており、少なくとも自分は「ゆるい学校が好き」という理由から現在の中学校を選択し入学してきたと語った。こうした語りから、Z君において小学校通常学級と特別支援学校中学部は、異なる性質を持つ場として認識されつつも、分離した場としてではなく、質的に連続する場として認識されていることが理解できた。そして、その背景要因として、特別支援学校が障害児の学校であることが意図的に伏せられていること、本人の見なす「幼馴染」「いじめっ子」「自分より頭のいい人」「おしゃべり相手」が両校に共通して存在していることなどが関係していることが分かった。
Wntシグナル制御による胚幹(ES)細胞からの造血幹細胞誘導の試み

Wnt/βカテニンのシグナルは、個体の発生及び分化に必須の重要な役割を担うことが示されてきた。本研究ではES細胞を用い、未分化性の維持機構におけるWnt/βカテニンの役割を明らかにする、さらに造血幹細胞の自己複製での役割を解明することを目的とした。本年度は、βカテニンのコンディショナルノックアウトES細胞を作製することを試みた。Targeting Vectorは、熊本大学、永渕昭良教授より供与された。このVectorは、マウスβカテニンのすべてのエクソンを取り除き、そのかわりにβカテニンcDNAが挿入できる。その後、Cre loxPを用いてcDNAを取り除き、その時点でES細胞において、ノックアウトされることになる。まず、ES細胞に電気穿孔法により導入し、現在、Hygromycin耐性クローンの中から、相同組み換え体を得た。現在、もう一方のアレルを相同組換えされたESを得ることを試みている。最近Wnt/βカテニンが、ES細胞の未分化性の維持に重要なことが明らかとなった。さらに、その下流でホメオボックス遺伝子Nanogが機能している。我々は、Nanogが、造血幹細胞に発現していることを明らかにした。このことは、造血幹細胞でも、ESと同様の機構で未分化性が保たれていることが示唆された。さらに、栄養除去時の細胞死に影響があることも明らかにした。本研究ではES細胞から造血幹細胞を効率よく誘導することを目的とした。特に、Wnt-βcatenin系を調節することによって、血球の誘導が可能なのではないかという仮説を持ち、それを証明する。本年度は1.βcateninのコンディショナルノックアウトES細胞を作製する。2.ES細胞から効率よく遺伝子を導入する条件の検討をすることを中心に検討を進めた。1.βcateninのコンディショナルノックアウトES細胞の作製。このVectorは、マウスβcateninのすべてのエクソンを取り除き、そのかわりにβcatenin cDNAが挿入できる。まず、ES細胞に電気穿孔法により導入し、現在、Hygromycin耐性クローンの中から、相同組み換え体を確認中である。得ている。また、Hygromycin以外の耐性遺伝子を用いた、新しいvectorの構築を行っている。2.ES細胞から血液細胞への分化条件の検討。ES細胞培養液より、LIFを除去し、(1)OP-9との共培養(2)TypeIVコラーゲンにてコートした状態での培養を行った。効率よく造血細胞へ分化させるための条件を探るため、表面マーカーを基に検討した。その結果、Tie2+Flk1+の分画から血球および血管を誘導することができ、この分画を単離することが、分化系の確立に有効である可能性があり、変異ES細胞の解析にも応用することができると考えられた。
ディスレクシア児評価のための、事象関連電位による文字列処理の習熟度評価法の開発

前年度に引き続き,日本語を母語とする定型発達児の文字/文字列への習熟過程が文字列の早期皮質処理を反映する事象関連電位(Event-related potential: ERP)にどのように反映されるかを調査した。アイトラッカーによる視線計測を用いて、学童期児童における逐字読みからまとまる読みへの読み方略の質的変化を横断的に検討した。また,同じ児童における平仮名/未学習文字1文字,あるいは3文字から構成される平仮名単語,非単語および未学習文字列に対するERPを計測し,読みの質的変化と早期皮質処理過程の関係性を検討した。小学校の通常学級に在籍する児童に協力を依頼し,小学1年生から小学校6年生までおよそ30名が実験に参加した。結果として、平仮名単語に対する早期のERP成分P1の振幅は単語音読時の注視回数の減少に伴って増強する一方、それより遅い文字列(単語・非語)に対するN1(N170)は児童の年齢が上がるにつれて減衰することが示された。このことから、早期皮質処理の各段階が単語や文字列に対して特殊化されており、かつそれらは児童の読みスキルの発達に異なる様相で寄与することが示唆された。この調査についての成果については国際誌の原著論文を執筆中であり,Cognitive Neuroscience Society 26th Annual Meetingにてポスター発表を行った。今年度の研究から、早期皮質処理を反映する二つの成分P1/N1に着目することで、読み発達の異なる要素を分離して検討することができる可能性が示された。さらに本研究で用いた課題は、十数分で実施可能な簡便なものであり、また積極的に児童に読字を求めるものではない。そのため、事象関連電位を用いることで発達性ディスレクシアの読み困難の背景にある文字処理過程の非典型性を評価するのに有用な評価法となることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,日本語を母語とする定型発達児の文字/文字列への習熟過程が文字列の早期皮質処理を反映する事象関連電位(Event-related potential: ERP)にどのように反映されるかを調査した。定型発達児は通常,学齢期を通した文字への熟達に伴い,文字列を一文字ずつ読む逐字読みから一つの単位として一度に読むまとまり読みへと質的に変化する。こうした読み方略の変化は文字列への注視回数の減少に反映されると考え,アイトラッカーによる視線計測を用いて児童の読み方略の変化を横断的に検討した。また,同じ児童における平仮名/記号1文字,あるいは3文字から構成される平仮名単語,非単語および記号列に対するERPを計測し,読み方略の質的変化と早期皮質処理過程の関係性を検討した。また,日本語を母語とするディスレクシア児のERPの様相を検討する予備的調査として、ディスレクシア児(小学校3年生)1名に協力を依頼し、画面中央に短時間提示される2-3文字の平仮名単語、非語および記号列に対するERPを測定した。この調査は,文字列特異的に惹起するERP成分であるN170の様相に着目した。結果として、記号列よりも文字列がより陰性方向に振れる傾向は見られたものの,典型的に観察される左半球優位性は確認できなかった。この結果は,文字列への知覚的熟達は本児童でも定型発達児と同程度習熟しているが,書記素から音素への変換過程はいまだ未成熟であることを示唆するものであった。今後は対象児を追加し,個人の認知特性と照らし合わせた詳細な検討を行う予定である。成人を対象とした予備的調査の解析や健常児データの収集に当初の予定よりも時間を要しているため、計画よりもやや遅れていると評価した。

本研究は読字能力やそれに関連する認知能力の個人差を取り扱うため、多くの参加者データが必要である。健常児データに関しては来年度も継続してデータ収集・解析を行う。ディスレクシア児については対象児童を追加した上,来年度も継続的に学習支援を実施し,介入前後のERPの比較検討を行う予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
動物散布種子の発芽特性から見た森林の種多様性の維持機構

1.エゾヤマザクラとシウリザクラの発芽実験北海道大学農学部付属林木育種試験場の苗畑に1992年に播種した種子の発芽と実生の成長調査を継続して行った。鳥の被食が種子の発芽に及ぼす影響は、両種とも果肉を除去する効果と同じで果汁を添加した種子よりも早く発芽した。また、苗畑での果実のままの発芽パタンが2種で異なることが明らかになった。これは成熟期のちがいが果肉の分解の速度に差をもたらしたためと考えられる。2.カスミザクラとウワミズザクラの発芽実験(1)果実の採集と計測カスミザクラ、ウワミズザクラの2種の果実を採集し、果実と種子のサイズ、充実率、重量などを計測した。採集した個体の胸高直径を計測し、生長錐によって樹齢を推定した。(2)室内での発芽実験採集した2種の果実を(1)果肉を人工除去した種子、(2)果肉を除去し、果汁をかけた種子(濃度を23段階に変えて行った)、(3)除去した果肉を敷いた種子の3処理を行って、購入した低温恒温器を使用して発芽実験を行った。現在3°Cで低温湿層処理中で、4月に温度を5°Cと15°Cを12時間ごとに繰り返す変温状態にし、発芽数を毎日記録していく予定である。発芽のカウントは90日間継続し、未発芽の種子が残っている場合はもう一度低温湿層処理を行って、再実験する。(3)野外での発芽実験恒温器での実験と比較するため、同時に苗畑に播種する野外での発芽試験も行った。採集した2種の果実を、(1)果肉を人工除去した種子と(2)果実のままの2処理を行い、山形大学農学部付属演習林の苗畑に播種した。4月以降、1週間ごとに発芽数を記録していく予定である。
人権条約を通じた私法規範の形成

債務法が徐々に人権条約に従わなければならなくなってきていることは多くの論者によって述べられていることであるし、フランスの国内裁判所によっても実践されている。現時点において、ヨーロッパ人権条約がフランス私法領域における法源としての地位を獲得していることにもはや疑いの余地はない。もっとも、ヨーロッパ人権条約14条の平等原則に関しては、少なくとも破毀院のレベルにおいては私人間の問題を解決する原理として機能していない。本研究は、フランスの判例・学説の動向とヨーロッパ人権裁判所の判例を分析することで、ヨーロッパ人権条約と民法をめぐる、現時点におけるフランスの法状況の一端を明らかにすることを目的とするものである。20年度は、ヨーロッパ人権条約を援用して私人間の紛争を解決するフランスの国内裁判所の姿勢について確認するという実施計画に沿って、文献調査を中心に研究課題の検討を行った。具体的には、フランスの法律文献や公式サイトなどを参照し、破毀院判例の収集、分析を試みた。また、これと平行して、人権条約と民法をめぐる日本法の状況についても検討すべく、文献の収集、検討を行った。所属機関に所蔵されていない文献が多いので、新規に購入するほか、他大学に赴いて、調査・収集にあたった。破毀院の判決を分析する過程において、賃貸借契約、労働契約においてはもちろんのこと、不法行為法の領域においても、ヨーロッパ人権条約の規定が援用されていることを確認することができた。破毀院が私人間の紛争解決にヨーロッパ人権条約を援用し始めた当時は、もう少し推移を見守らなければ破毀院の態度を見定めることはできないという意見も出されていたが、近時も継続的にヨーロッパ人権条約を援用した判決が下されるようになっており、ヨーロッパ人権条約援用の可否についての破殿院の姿勢は確立しつつあるということができる。もっとも、具体的な衡量準則についてはなお不明確な点が多い。今後の検討課題といえるが、これまでの研究成果については、人文社会論叢に順次公表していく予定である。21年度は、まず、8月に「ヨーロッパ人権条約をめぐる近時破毀院判例の動向」という小論稿を弘前大学人文学部の紀要(人文社会論叢社会科学篇)に公表した。これは20年度の研究成果をまとめたものであるが、賃貸借契約、労働契約においてはもとより、不法行為法の領域においても、ヨーロッパ人権条約の規定を援用する形で結論を導いている判決が存在することを確認することができた。その後は、ヨーロッパ人権裁判所の判例法理を分析するという実施計画に沿って、文献調査を中心に研究課題の検討を行った。具体的には、フランスの法律文献やヨーロッパ人権裁判所のデータベースなどを参照し、ヨーロッパ人権裁判所判例の収集、分析を試みた。また、これと平行して、ヨーロッパ人権裁判所判例について論じる日本の法律文献の収集及び人権条約と私法の関係について検討している日本の文献の収集も行った。ヨーロッパ人権裁判所判例に関して得た知見は既に日本で紹介されているものが多く、その点では成果の乏しい年度となったが、公表できるものについては可能な限り公表していく予定である。22年度は、研究実施計画に従って、文献の調査を中心に研究課題に取り組んだ。具体的には、(1)フランスの破毀院判例の蒐集・分析、(2)関連する日本の判例・裁判例、文献の蒐集と分析である。(1)については、legifranceを活用するとともにシンポジウム資料(後に講演録として出版されたもの)、判例評釈などから必要な判例を蒐集し、破毀院のヨーロッパ人権条約14条に対する態度を明らかにすべく、それらの分析を試みた。(2)については、以前に蒐集した裁判例を整理するとともに、新たに雑誌論文を中心に蒐集を行った。今年度の成果については、まず、8月に発行される青森法政論叢において、(1)の部分の成果の一部を公表する予定である。ヨーロッパ人権条約をめぐる破毀院判例についてはその多くが社会部からのもので、かつ、そこで検討されている問題も社会給付についてのものが多く、民事法領域への示唆も限定的なものにとどまるが、民事部からもヨーロッパ人権条約14条を用いて結論を導く判決が下されており、一定程度の意義は見出せるものと考えている。(2)の部分については、既に類似の研究が複数公表されていることから、当該部分を単独で公表することには困難が伴うが、現在構想段階にある隣接領域における研究から得られる成果とセットで公表することは可能であると思われるので、隣接領域の研究を急ぎたいと考えている。
温度応答性高分子抽出法の新展開-微量金属の抽出平衡の解明と高濃縮分析法の開発-

温度応答性高分子を用いた抽出法は,環境への負荷が小さいこと、高濃縮が可能であることなどの利点を有しており,今後さらに発展が期待される手法である.本研究は,微量金属イオンを目的物質として,温度応答性高分子の一種であるポリビニルメチルエーテル(PVME)を用いた抽出法について,次の2点を目的として研究を進めた.(1)抽出平衡の解明,(2)本抽出法の潜在的な高濃縮の可能性を十分に引き出す操作法としての微量金属イオンの高選択・高濃縮法の開発である.その結果,以下のような成果が得られた.目的(1)について;PVME抽出法でも有機溶媒抽出法と同様に平衡解析が可能であった.代表的なキレート抽出系として金属-オキシン抽出系を,イオン対抽出系では第4級アンモニウム塩抽出系を取り上げそれぞれの平衡解析を行い,抽出化学種,抽出定数を明らかにした.PVME抽出に特徴的な点も明らかになり,今後,その特徴を生かした新たな抽出法の展開がさらに期待できる.目的(2)について;本抽出法の潜在的な高濃縮の可能性を十分に引き出す操作法として,ビーカー・スターラー法を確立した.高濃縮分析法のモデルケースとして,ネオクプロインを用いた微量銅の抽出反応系を採用し,最適抽出条件・測定条件を決定した.この方法は簡単な操作で高選択・高濃縮が可能であり,再現性も良好であった.海水標準試料および実試料に適応し,pptレベルの微量鋼の分析において良好な結果を得た.この手法は,それぞれ適した反応系を選ぶことにより,種々の目的物質の高濃縮分析法へ応用可能である.さらに今後の展開が期待される.温度応答性高分子を用いた抽出法は,環境への負荷が小さいこと、高濃縮が可能であることなどの利点を有しており,今後さらに発展が期待される手法である.本研究は,微量金属イオンを目的物質として,温度応答性高分子の一種であるポリビニルメチルエーテル(PVME)を用いた抽出法について,次の2点を目的として研究を進めた.(1)抽出平衡の解明,(2)本抽出法の潜在的な高濃縮の可能性を十分に引き出す操作法としての微量金属イオンの高選択・高濃縮法の開発である.その結果,以下のような成果が得られた.目的(1)について;PVME抽出法でも有機溶媒抽出法と同様に平衡解析が可能であった.代表的なキレート抽出系として金属-オキシン抽出系を,イオン対抽出系では第4級アンモニウム塩抽出系を取り上げそれぞれの平衡解析を行い,抽出化学種,抽出定数を明らかにした.PVME抽出に特徴的な点も明らかになり,今後,その特徴を生かした新たな抽出法の展開がさらに期待できる.目的(2)について;本抽出法の潜在的な高濃縮の可能性を十分に引き出す操作法として,ビーカー・スターラー法を確立した.高濃縮分析法のモデルケースとして,ネオクプロインを用いた微量銅の抽出反応系を採用し,最適抽出条件・測定条件を決定した.この方法は簡単な操作で高選択・高濃縮が可能であり,再現性も良好であった.海水標準試料および実試料に適応し,pptレベルの微量鋼の分析において良好な結果を得た.この手法は,それぞれ適した反応系を選ぶことにより,種々の目的物質の高濃縮分析法へ応用可能である.さらに今後の展開が期待される.本研究では,温度応答性高分子(ポリビニルメチルエーテル:PVME)を用いた抽出法の研究の新たな展開として,微量金属イオンを目的物質として,次の2点を目的としている.(1)抽出平衡の解明,(2)極微量金属イオンの高選択・高濃縮法の開発である.平成15年度は,計画に従い(1)を中心に検討を行なった.得られた知見は以下のとおりである.1.代表的なキレート抽出系として,オキシン抽出系の抽出平衡を検討した結果,PVME抽出法においても液-液抽出法と同様に平衡解析(50°C)を行なうことができた.Cu(II),Co(II),Ni(II)の抽出化学種は,ML_2であり,抽出定数の大きさは,Cu(II)>Co(II)>Ni(II)の順となった.現在,さらにZn(II),Cd(II)などについて検討中である.2.代表的なイオン対抽出系として,一連の第四級アンモニウム塩の抽出平衡(50°C)の検討を行ない,抽出平衡,抽出定数を明らかにした.液-液抽出法の場合と同様に,第四級アンモニウムイオンの炭素数が増加すると抽出定数の対数値は直線的に増加した.直線の傾きを種々の有機溶媒の場合と比較した結果,PVME抽出は,オクタノール抽出に近い結果が得られた.PVME相の極性はオクタノールに近い環境と考えられる.一方,50°Cにおけるオクタノール相の平衡ではイオン対の部分的な解離が見られたが,PVME相ではイオン対の解離が無かった.これはPVME相のゲル相としての特徴と考えられる.3.(2)の予備実験として,高濃度のPVMEを含む有機溶媒中の微量金属を黒鉛炉原子吸光法で測定する条件を検討した.PVMEの溶解剤にはアセトンが適していることがわかった.微量Cuの測定では温度プログラムの条件設定により,また微量Cdの測定ではマトリックス除去剤の添加により,高精度な測定が可能であることがわかった.本研究は,微量金属イオンを目的物質として,温度応答性高分子(ポリビニルメチルエーテル:PVME)を用いた抽出法について次の2点を大きな目的としている.(1)抽出平衡の解明,