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異文化間移行支援の基盤構築に関する研究

本研究がめざしたのは、複数の文化間を移動する青少年の進路形成上の課題およびそれを克服するための諸条件を解明することであった。日本とブラジルの二つの文化間を生きるブラジル人青少年の進路形成を支える環境に注目した本研究からは、以下の二点があきらかになった。第一に、日本にあるブラジル人学校や通信教育は彼らのトランスナショナルな進路形成を支える重要な役割を果たしていること。第二に、ブラジル人学校は生徒の進路形成のみならず、そこで働く教師のキャリア形成をもささえる場になっていること。これらの知見は、トランスナショナルな世界を生きる当事者の視点に立った移行支援の必要性を示すものである。異文化間を生きる青少年の移行課題を探るべく、平成24年度は次の2つのフィールド調査を実施した。第一に、東海地域に所在するブラジル人学校を2ヶ月に1回のペースで訪問し、授業や行事を見学したり、校長、教員、保護者、生徒への聞き取りを実施した。学校関係者が自らの教育実践や学校の将来展望をどのようにとらえているのかという観点からの調査報告が十分になされているとはいえない現状を鑑みれば、ブラジル人学校の存在意義を内在的に把握するものとして、本研究は重要な意味をもつ。調査対象校は他の多くのブラジル人学校同様、各種学校でさえなく、保護者からの授業料収入をほぼ唯一の資金源としているため、経営はきわめて困難である。だが他方、フィールド調査を続けて見えてくるのは、こうした脆弱な経済資本を補いうる人的資本や関係資本の豊かさであった。校長や教員の資質は高く、保護者の信頼も厚いうえに、保護者と学校のつながりも強い。こうした学校環境が多様な背景を有する子どもの成長を支えている現実が明らかになった。第二に、2012年9月にカナダ・トロント市を訪問し、日系人コミュニティにおける日本語・日本文化継承の現状と課題を探るべく、現地の日本語学校を訪れ、授業の見学や関係者への聞き取りを実施した。興味深かったのは日本語継承の現場において学習者の大多数は国際結婚家庭の子どもであることであった。そして、継承語教育の担い手もそうした国際結婚した新たな移住者にシフトしつつある。こうした現実は、言語や文化の継承を1つのエスニシティに限定して論じることの限界に気づかせてくれると同時に、「継承」の意味を再検討するためのまたとない機会を提供してくれるものといえる。本研究では複数の文化間を移動する青少年の進路形成上の課題およびそれを克服するための諸条件を明らかにすることを目的とし、とくに以下の二点を課題として調査研究を進めてきた。すなわち、(1)複数の文化間を移動する青少年の移行過程を支える教育機関やそこで働く人びとの実態を把握すること、および(2)複数の文化間を移動する青少年の移行の経験について当事者の視点から理解し、実効的な支援のあり方について検討すること、である。いずれの課題についても、現代日本社会とかかわって複数の文化間を移動しながら進路形成をおこなう典型的な存在としてブラジル人青少年を対象に据えた。そして、ブラジル人青少年とかれらの移行過程をさまざまなかたちで支える諸機関や人びとの関係に注目しながら調査研究をおこなった。(1)の課題については、平成23年11月以降継続している東海地域のブラジル人学校でのフィールドワークに基づき、できるかぎり多角的な実態把握に努めてきた。とりわけ平成25年度は、ブラジル人学校教師の生活史分析をもとに、ブラジル人学校が生徒の進路形成のみならず、そこで働く教師のキャリア形成をも支える場になっていることを明らかにした。また、学齢期を過ぎた在日ブラジル人に貴重な学び直しの機会を提供する通信教育の実態とその意義についても検討した。(2)の課題については、日本とブラジルの間を行き来する青少年の移行過程をめぐる語り(とりわけ「自立」に関する語り)に注目しながら、当事者の視点に立った移行支援の可能性を探った。複数の文化間を移動する青少年の進路形成上の課題は多岐にわたり、現実の複雑さに応じて必要な支援のありようも簡単に見通せないのが現状である。ブラジル人青少年を対象とした本研究では、かれらの移行過程を支える教育機関としてのブラジル人学校や通信教育の機能について今後につながる重要な知見を得ることができた。複数の文化間を生きる青少年の進路形成上の課題を把握するための基礎作業として、平成23年度は、1)先行研究の検討、2)日系ブラジル人青少年の進路形成をめぐる予備調査、3)カナダ日系人青少年の進路形成をめぐる予備調査を行った。具体的な内容は以下の通りである。第一に、異文化間を生きる青少年の移行過程に関する国内・国外の先行研究を検討した。そこで明らかになったことの一つは、国内の先行研究においては異文化間を生きる青少年の学校での適応に関してはそれなりの研究の蓄積があるものの、移行過程そのものが抱える諸課題について包括的に把握しようとするものはほとんどないということであった。

他方、海外の先行研究に目を向ければ、複数の地域における複数のエスニック・グループへの大規模な聞き取り調査などに基づきながら、「新移民第二世代」の移行過程を、国家の移民政策、家庭、学校、エスニック・コミュニティ、労働市場、地域の下位文化など、諸要因が複雑に交差するなかで展開されるものとして捉えようとする研究が急速に蓄積されつつあるようである。本研究においても、このような包括的な視点から青少年の移行過程を理解する必要があることが確認された。第二に、日本とブラジルの〈はざま〉を生きる日系ブラジル人青少年の移行過程を理解するための予備調査として、東海地域に所在するブラジル人学校の教育の現状に関するフィールドワークを行った。学校関係者への聞き取りによって浮かび上がってきたのは、政策、労働市場、地域社会の間に生じるさまざまな矛盾が、子どもの不就学を容易に生みだしてしまう深刻な現実であった。他方、第三の課題として実施したトロント市の日系人コミュニティにおける日本語・日本文化継承の実践についての予備調査で浮かび上がってきた現実は、青少年の学びやアイデンティティ形成を支える諸条件を考える上できわめて対照的と言える。複数の文化間を生きる青少年の移行過程を理解し、適切な支援のありようを構想するための基礎研究として、現在まではおおむね順調に進展していると考える。第一に、日本の教育システムにおいてはオルタナティブな学びの場と位置づけられるブラジル人学校に注目し、フィールド調査を続けているわけだが、それによって明らかになりつつあるのは、ブラジル人学校は特殊な実践が行われている場であるというよりも、むしろ、グローバル化の進む現代社会を生きる青少年が多かれ少なかれ直面する普遍的な課題に正面から取り組んでいる場であるという事実である。つまり、国境を越える移動のなかで進路を形成したり、人生のさまざまな段階で学びや学び直しが必要となる社会での教育上の諸課題に先進的に取り組む場としてブラジル人学校を位置づけることも可能であり、日本人も含めた青少年の移行支援を構想していくにあたって大きな示唆を得られることは間違いない。第二に、国家として多文化主義政策をとるカナダにおける継承語教育の現状と比較することで、母語や母文化を学ぶことに対する制度的な支えの重要性が明確に浮かびあがってくる。青少年が自らのルーツを恥じることなく成長し進路を切り開いていくために重要な制度的ないし社会的諸条件を明らかにするにあたって、比較調査のもつ意味は大きい。異文化間を生きる青少年の移行過程を支援するにあたって必要な諸条件を探るための基礎研究として、現在まではおおむね順調に進展していると考える。第一に、国内における先行研究が少ないゆえに、本研究が向かうべき基本的な方向づけを得ることが初段階における最重要課題であったが、この課題は海外での研究蓄積から多くを学ぶことにより、かなり達成できたと考える。当然、関連文献の検討は今後も重要な課題であり続けるが、さしあたり異文化間を生きる青少年の移行過程を多次元的かつ多焦点的に捉えることの重要性を確認できたことで、今後研究を進めていく上で主要な指針を得ることができた。
パクス・アメリカ-ナへの道程を探る政治・社会史的研究

(1)20世紀後半のある時期の世界史構造をパクス・アメリカ-ナの構造と呼びうるとして、より詳細にその時代とは20世紀後半のいつを指すのか。今年の研究を通して、1945年から1968年までを世界史におけるパクス・アメリカ-ナの時代と呼び得ることを確認した。(2)パクス・アメリカ-ナとよぶ国際秩序の構造は、いかなる特徴を有したか。本年の研究を通して、その国際秩序は、アメリカ合衆国の経済的優位を通して成立した、合衆国を中心とする国際的政治秩序という理解のほかに、合衆国の軍事力を重視する必要があることを確認した。パクス・アメリカ-ナは、合衆国の巨大な経済力と軍事力が生みだしたところの、合衆国が支配的影響力を行使した国際関係であり、国際政治社会秩序であった。(3)パクス・アメリカ-ナの基礎となった合衆国の経済力および軍事力は、直接的には第2次世界大戦中に蓄積された。とくに大戦中に合衆国が原爆の開発に成功したことは、その後の合衆国の世界政治に対する軍事的影響力に大きな意味をもった。その意味で原爆の開発・投下の過程を詳細に分析する必要を認識し、基礎的な文献蒐集を行った。(3)一方、合衆国が第2次大戦後の世界政治また経済秩序のあり方にどのような構想をもったかについては、合衆国の国連構想、勢力圏構想、多角的自由貿易体制の構想を別個に検討していく必要があり、それらについても資料の蒐集と、基礎的な分析を終えた。(4)合衆国が経済力、さらに軍事力を行使して、ヨーロッパの再建、およびアジアの国際政治に影響を与え始めるのは、ひろくいえば第二次大戦後である。しかし、その契機となった事情については、まだ未解明な問題が多い。ヨーロッパにおけるマーシャル・プラン、NATOの成立、東アジアにおける冷戦の開始状況を検討する必要があった。これらについても資料蒐集と基礎的分析を終えた。
卵成熟誘起ステロイドホルモン膜受容体遺伝子のクローニング

魚類の卵成熟誘起ステロイドホルモン細胞膜受容体のクロマトグラフィー法による精製法の基本手法を確立した。また、親和性クロマトグラフィー法へ応用するために、卵細胞膜上でこの受容体と強く相互作用していると考えられるGTP結合タンパク質のサブタイプを特定し、その遺伝子の全長のクローニングに成功した。コイ卵母細胞の卵細胞膜画分から、0.2%シュークロースモノラウレートにより受容体を可溶化後、イオン交換、ヒドロキシアパタイト1、ゲル濾過、ヒドロキシアパタイト2の各クロマトグラフィーにより受容体の純度を相当程度高めることが出来たが、完全な精製には不十分であった。より、効果的な分離原理を導入するために、受容体と結合している百日咳毒素感受性GTPタンパク質(Gi)のサブタイプの同定を行った。材料には、特定の発達段階にある卵母細胞の単離が容易であるメダカを用いた。メダカ卵母細胞で発現しているGiはGi1およびGi2であることをRT-PCR法で確認した。このことから、卵成熟誘起ホルモン受容体と結合しているGiのサブタイプは、Gi1およびGi2であることが明らかとなった。次に、これらGi1、Gi2の遺伝子をクローニングした。それぞれ354,355のアミノ酸から成り、ラットのGi1とGi2に対して94%、85%と高い相同性を示した。魚類のGTP結合タンパク質のクローニングは世界で始めてである。翻訳したアミノ酸配列をもとに合成したペプチドを用いウサギに免疫し、Gi1とGi2にそれぞれ特異的なポリクローナル抗体を作成した。次に、メダカ卵細胞膜から可溶化したホルモン受容体が、作成したポリクローナル抗体を用いることでメダカGiと共に免疫沈降法で回収されることが明らかとなった。(本結果は、現在、国際誌に投稿中である。)以上、本研究において、魚類卵成熟誘起ホルモン受容体の精製とクローニングに重要な知見が得られた。
観測像が持つ統計的性質を利用して物体認識機構を獲得する神経回路モデルの構築と応用

連想記憶モデルにおいて、記憶パターンの相関が高いと混合状態になることが分かっている。こうした画像は、顔等のように同一人物でも様々な方向からの観測像があり、それらに相関がある場合の一例である。各方向から見た顔が顔画像そのものを記憶することも重要であるが、顔の観測方向に依存しないで人物を識別することも重要である。顔の方向に依存しない人物識別には、混合状態を想起させる方法が有効である。つまり、どの記憶パターンを入れても、常に同じ混合状態が想起されれば、観測方向に依存しない識別モデルを作ることができる。一方で、記憶パターンそのものも重要な想起対象である。そこで、Amit型の連想記憶モデルを用いるtことで、この両方を想起時に切り替えらられることが分かった。今年度は、この切り替えを行える条件を調べるために、Amit係数に関する安定状態の相図を調べた。また、記憶パターンが、連続的な相関を持つ場合と、一様な相関を持つ場合についても詳細に調べ上げた。地中レーダ識別も研究目的である。これまでCNN型のAIモデルで地中内部の埋設物を識別する研究を行ってきたが、本年度は、その識別性能を上げるために、学習画像に効果的な前処理の方法と、画像を3D化してCNN型AIに学習させる方法について研究した。学習画像に地中の持つ非一様性を付加して学習するといった前処理が、学習の指向毎の安定性を増し、識別性能も向上することが分かった。また、レーダ画像を1枚ではなく、複数枚立体構造にして学習させることが性能向上に有効であることも分かった。こうした複数枚立体的な画像は、すでに地質調査会社では画像取得が行われており、CNN型AIに用いるのに親和性が高い。また、複数物体が埋設されている場合への適用も行うために、YOLO型AIでの地中レーダ画像識別の研究も行った。これらの成果は、全て学会にて発表を行った。連想記憶モデルで、観測方向に依存しない物体識別については、当初は、混合状態のみの想起しか想定していなかったが、学習後であっても想起状態を混合状態ででけなく記憶パターンに切り替えるとが自由にできることが分かった。これは、想定していなかった興味深い結果である。切り替えとはそう安定性領域があるということではなく、混合状態を単安定にしたり、記憶パターンを単安定にしたりできるという意味である。これが、学習完了後であっても可能であることは非常に興味深く、こうした想定していない興味深い結果が得られたことは、研究が順調に進んでいることの一つの根拠である。また、地中レーダによる埋設物識別では、画像の前処理での有効性を確認できたこと、レーダ画像を学習に使うときに立体的に入れることで識別性能が上がることが示せており、これも研究が順調に進んでいることの一つの根拠である。さらに、YOLO型AIでの地中レーダ画像識別の研究も行い、当初よりも方向性を広げて研究を進められている。これらの成果は、全て学会にて発表を行っており、成果を発表できるとこまで研究を進められている。連想記憶モデルについては、ジャーナルの投稿を行い、成果を広く公開することを目標とする。また、近年の社会インフラ劣化の非破壊検査の重要性増加から、地中レーダに関する研究の実用化への期待が大きい。そのため地中レーダ画像の識別性能の向上に力を入れることは急務である。この2年間で進めてきた研究で、地中レーダのメーカーの違いによる観測画像の差で識別できなかったり、画像化する前処理の方法で識別性能が上がらなかったりすることが分かっている。そこで、最終年度はこうした地中レーダの識別性能向上に研究エフォートを注ぎたいと考えている。そのために、メーカの違いを吸収するために、学習画像の生成の方法の検討に入っており、また、画像化のための前処理の方法についてもすでに開発を進めている。顔画像のように観測方向によって連続的に変化する画像には、連続的な相関構造が存在する。そうした連続的な相関を持つ記憶パターンをHopfieldモデルに学習させた場合、どのようなアトラクタが発生するかを解析した。その結果、各記憶パターンの相関が弱いと点アトラクタとなり、相関が強くなるに従い、相関アトラクタとなり、非常に強いとこ対象混合状態となることが分かった。また、Amit型の相互作用を入れ、その係数を適切に設定すると、記憶パターンが点アトラクタと混合状態の双方に切り替えられることが分かった。これは、脳のIT野において顔画像を識別するときの反応に近く、非常に興味深い結果である。上記研究は、Isingスピン系とXYスピン系で実行しているが、よりリアリティーのある位相振動子系でも解析を行う必要がある。そのために、XYスピン系モデルと位相振動子系モデルの対応関係についての研究も行った。その結果、その両者の性質はオーバーラップオーダーパラメータレベルでは非常に類似しており、XYスピン系モデルの解析をもとに、位相振動子系モデルへ、その性質を維持しながら発展させられることが分かった。また、こうした知見を将来的には物体識別へ適用させる計画であるが、そのために地中レーダ画像を用いたニューラルネットワークによる物体識別につての研究も開始した。現在のところ、地中内に埋設された比誘電率が異なる4種類の物体の識別を、ニューラルネットワークで実行し、ある程度の大きさの範囲であれば、精度80%の識別率で認識できることが分かった。ヒトが4種類の物体の識別をした場合、個人差が大きく、能力の高い人でも70%とされているため、十分な成果が得られていると考えられる。

研究で実行する内容が多岐にわたるため、当初の研究順番とは異なるが、研究実績が上がるように入れ替えながら進めており、3年間で行う内容については順調に進んでいる。Hopfieldモデルに連続相関のある記憶パターンを学習させた場合、複数の記憶パターンが混合してしまうことが予想されていたが、Amit型の相互作用を入れることで、記憶パターンそのものの安定性が回復するという予想外の成果も得られた。また、地中レーダ画像を用いたニューラルネットワークによる物体識別につての研究でもヒトの識別能力よりも高い性能が得られる可能性が示されたため、十分な成果が得られていると考えている。連想記憶モデルにおいて、記憶パターンの相関が高いと混合状態になることが分かっている。こうした画像は、顔等のように同一人物でも様々な方向からの観測像があり、それらに相関がある場合の一例である。各方向から見た顔が顔画像そのものを記憶することも重要であるが、顔の観測方向に依存しないで人物を識別することも重要である。顔の方向に依存しない人物識別には、混合状態を想起させる方法が有効である。つまり、どの記憶パターンを入れても、常に同じ混合状態が想起されれば、観測方向に依存しない識別モデルを作ることができる。一方で、記憶パターンそのものも重要な想起対象である。そこで、Amit型の連想記憶モデルを用いるtことで、この両方を想起時に切り替えらられることが分かった。今年度は、この切り替えを行える条件を調べるために、Amit係数に関する安定状態の相図を調べた。また、記憶パターンが、連続的な相関を持つ場合と、一様な相関を持つ場合についても詳細に調べ上げた。地中レーダ識別も研究目的である。これまでCNN型のAIモデルで地中内部の埋設物を識別する研究を行ってきたが、本年度は、その識別性能を上げるために、学習画像に効果的な前処理の方法と、画像を3D化してCNN型AIに学習させる方法について研究した。学習画像に地中の持つ非一様性を付加して学習するといった前処理が、学習の指向毎の安定性を増し、識別性能も向上することが分かった。また、レーダ画像を1枚ではなく、複数枚立体構造にして学習させることが性能向上に有効であることも分かった。こうした複数枚立体的な画像は、すでに地質調査会社では画像取得が行われており、CNN型AIに用いるのに親和性が高い。また、複数物体が埋設されている場合への適用も行うために、YOLO型AIでの地中レーダ画像識別の研究も行った。これらの成果は、全て学会にて発表を行った。連想記憶モデルで、観測方向に依存しない物体識別については、当初は、混合状態のみの想起しか想定していなかったが、学習後であっても想起状態を混合状態ででけなく記憶パターンに切り替えるとが自由にできることが分かった。これは、想定していなかった興味深い結果である。切り替えとはそう安定性領域があるということではなく、混合状態を単安定にしたり、記憶パターンを単安定にしたりできるという意味である。これが、学習完了後であっても可能であることは非常に興味深く、こうした想定していない興味深い結果が得られたことは、研究が順調に進んでいることの一つの根拠である。
広帯域紫外コヒーレント光源を用いた高性能質量分析法の開発

本研究では、高性能レーザーイオン化質量分析計のための革新的なレーザー光源として、深紫外から真空紫外にわたる超短パルスレーザー光源の開発を実施した。近赤外(800nm)超短パルスレーザーを基本光とし、希ガスを非線形媒質とした高次高調波および四光波混合過程によって、深紫外(266nmおよび200nm)広帯域光への波長変換に成功した。また、波長変換の効率が最大となるガス圧条件を実験的に決定し、明らかになったその条件を満たすビーム集光条件より、更なる高効率化への指針を得た。真空紫外光を簡易に測定するための新しい分光計測装置を構築し、波長160nmの真空紫外光が観測可能であることを明らかにした。初年度では高性能レーザーイオン化質量分析計での応用を指向した広帯域紫外超短パルス光源の開発を主眼として研究を実施した。本研究では近赤外域の超短光パルスを基本光(波長:800nm)として、非線形光学効果である高次高調波発生を用いた紫外-深紫外域(波長:266nm)への波長変換および広帯域化を実施した。1.Ti:Sapphire再生増幅器に、今年度の本研究経費で導入したモード同期発振器、および励起用グリーンレーザーを組み合わせて基本光となる高出力超短パルス光源(波長:800nm、パルス幅:10ofs)を得た。また、非線形光学結晶による波長変換装置を構築し、近紫外(波長:400nm)、深紫外(波長:266nm)を発生させた。これに加えて、遅延光学系を組み合わせた真空紫外光発生のための四光波混合過程誘起光学系を設置した。2.紫外広帯域光発生の第1段階として、非線形媒質として気体のアルゴンを充填したステンレス製セルに基本光を入射し、高次高調波過程を誘起することによって第三高調波を発生させた。発生させた第三高調波のスペクトルは結晶を用いた波長変換による第三高調波のスペクトルよりも5倍拡大していることを明らかにした。3.アルゴン圧に対する第三高調波の強度依存性を計測したところ、アルゴン圧が0,4atmにおいて強度のピークが確認できた。その後、強度の減少が起こったが、ガス圧を増加し続けるにつれて再び強度が増加した。最初に強度のピークが測定されたのは最適なアルゴン圧においてアルゴンのプラズマ化が起こり、位相整合条件が満たされたことによるものであると考えられる。一時的に強度が減少したのは、アルゴン圧の変化に伴う位相不整合によるものであり、再び強度が増加したのは気体密度の上昇が大きく影響していると思われる。4.第三高調波の入射光強度依存性を測定した。理論では、第三高調波の強度は基本光の強度の3乗に比例して増加するはずであるが、測定結果では2.5乗に比例して増加していた。これは入射する基本光の強度を増加するにつれて、アルゴンの光イオン化や自己位相変調など他の非線形光学効果の影響によるものだと考えられる。1.昨年度に構築した非線形光学結晶を利用した波長変換装置からの第2高調波(400 nm)と基本光(800 nm)を空間的・時間的に重ねあわせるための遅延装置を含んだ光学系を構築した。これらのビームをアルゴンガスを充填したステンレス製セルに集光し、相互位相変調を観測することによって遅延を最適化し、アルゴンガスを媒質とした四光波混合過程による第3高調波(266 nm)光を発生させた。発生した第3高調波のスペクトルは260 nmから270 nmに渡って広帯域化されていた。また、アルゴン圧力が0.4 atmにおいて最大強度が得られることを明らかにした。2.波長変換装置からの第3高調波(266 nm)と第2高調波を空間的・時間的に重ねあわせるための遅延装置を含んだ光学系を構築し、遅延時間を最適化した後にアルゴンガス中に集光した。アルゴンガスを媒質とした四光波混合過程を誘起し、第4高調波(200 nm)を発生させた。第4高調波の波長幅は0.93nmであり、これはフーリエ限界幅として63.5 fsに相当する広帯域光であった。また、第4高調波強度のアルゴン圧力依存性を測定し、0.7 atmにおいて最大強度が得られることを明らかにした。3.第3高調波と基本光の四光波混合による真空紫外光(160 nm)を観測するための真空紫外光測定計を設計・構築した。

大気中の酸素分子による真空紫外光の吸収減衰を抑制するために、窒素置換可能なプラスティック製チャンバーを作成し、真空紫外光に対応した分光光度計と真空紫外光導入光学系を組み込んだ。重水素ランプからの放射を計測することによって、160nmまでの真空紫外光が測定可能であることを確認した。1.四光波混合過程における深紫外・真空紫外波長変換効率の最適化に関する検討昨年度に実施した、チタンサファイヤ再生増幅器出力基本波(800 nm)の第2高調波(400 nm)と第3高調波(266 nm)の四光波混合による深紫外光(第4高調波: 200 nm)発生において明らかにした媒質ガス(アルゴン)最適圧力条件(0.7 atm)を元に、真空紫外光(第5高調波: 160 nm)発生の最適条件を理論的に検討した。その結果、深紫外光発生の最適条件は、位相整合条件を満たすコヒーレント長が、ビーム集光条件に依存する共焦点距離で決まることが明らかになった。この条件下で真空紫外光発生の最適媒質ガスを算出し、0.02 atmであることを示した。2.真空紫外光測定分光装置の構築昨年度に準備した真空紫外分光器を内包した窒素充填チャンバーと媒質充填ステンレス製セルを結合し、真空紫外光発生・計測装置を完成させた。装置中に新たに配置したレンズ・窓材・ミラーが真空紫外伝達能を有することをD2ランプからの放射光計測によって評価し、真空紫外光測定装置として十分な性能を有することを確認した。3.レーザーイオン化質量分析光源としての深紫外・真空紫外光発生とその評価完成した真空紫外光測定装置を用いて、予想される最適条件下で真空紫外光(第5高調波: 160nm)の計測を実施したが、この発生を示す信号は観測できなかった。この原因は、基本波および第3高調波パルスの時間幅が最適化されていなかったことであると考えている。非共鳴な四光波混合過程においては、パルス光の瞬間的な強度がその効率を決定する。本実験においては、時間幅100fsを想定していたが、波長変換の過程においてより伸長し、瞬間強度を低下させていた。それゆえ、分散補償による時間幅圧縮を実施することで、真空紫外光の発生が期待できる。26年度が最終年度であるため、記入しない。レーザー工学26年度が最終年度であるため、記入しない。新しい高性能レーザーイオン化質量分析装置を開発するという研究目的に対して、初年度はそのための光源開発を主眼として研究計画を立案していた。計画の通りに、波長変換光学系を構築し、また、スペクトル拡張法としては、高次高調波を採用し、その結果、約5倍のスペクトル拡張に成功した。これはおおむけ研究計画に従った順調な進展である。当初予定では、本年度に波長変換された紫外レーザーによって質量分析を実施し、最適なレーザーイオン化条件を決定する予定であったが、予算の都合上、質量分析器の準備が進めることができず、真空紫外光の計測光学系の構築に注力した。しかしながら、TATP(過酸化アセトン)のレーザーイオン化に関しては、深紫外超短パルスレーザー(266nm)によって実施されており、これらを考慮し、おおむね順調に進展していると判断した。次年度は、今回実現した広帯域紫外レーザー光源の更なる波長領域の拡大を目標と1つとする。高次高調波過程に加えて、位相整合四光波混合も利用し、真空紫外光発生を検討する。問題として、予定していた真空紫外計測系が使用できないので、新たにこれを作製する必要がある。また、開発した光源の質量分析装置への応用をできるだけ速やかに進展したいと考えている。現状、残りの予算では、質量分析計の構築には不十分であると予想されるので、本研究で実現した真空紫外超短パルス光源を適用する質量分析計をどのように調達するかが、目的を達成するための課題となる。
先端磁気共鳴計測による電子対相関の解明

先端磁共鳴測定により,分子性固体中での電子対相関の電荷分布やスピンダイナミックス研究を行った。一次元有機導体(TMTTF)2X系の異常スピン一重項状態ならびに競合電子相の発現機構を明らかにした。無機系でも混合原子価ルテニウム錯体について,室温で等価であった電子対が低温で不均化を起こしていることを発見している。自己キャリアドープTTFCOO系ならび誘導体に対して先端電子スピン共鳴により,スピンの起源,系の次元性,ならびにキャリアの遍歴性について明らかにした。また,共有結合性有機フレームワーク(COF)の光誘起緩和過程研究など非平衡状態におけるダイナミックス研究も推進した。平成25年度は,電子ー電子二重共鳴による電子スピン共鳴長距離計測ならびに電子ー核二重共鳴を含むNMR計測系の構築に主眼を置いた。NMR計測のためのマグネット部分と分光器の主要部分は研究代表者が所有している既存機器での充当が可能であるが,パルスの制御ならびに信号解析を行うためのコンソール部分の更新が必要であるために,パルス発生器(パルサー)ならびに信号入力部(ADユニット)を更新した。当初,電場印加測定のために当該研究費にて平成25年度に購入予定であった電気化学計測システムは,所属機関により共同利用設備として整備される事となり,科研費の効率的な運用を考えるために次年度へ繰り越した。加えて,電子ー核二重共鳴のためのrfパワーアンプも平成25年度末に所属機関により共同利用設備として整備されたので,これらの本課題遂行に必要な分光装置群に対して整備・調整を行っている。当初想定した有機導体研究(1)一次元有機導体(TMTTF)2X系の異常スピン一重項状態ならびに競合電子相の発現機構,(2)二次元電子系κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3に関して試料作成と予備測定を行った。この他に,自己キャリアドープTTFCOO系ならび類縁体の電子状態研究ならびに,共有結合性有機フレームワーク(COF)の光誘起緩和過程研究に関する飛躍的な研究発展があったために,こちらの研究も推進した。これらの研究は,やはり導電性電子対の生成消滅過程に関わるものであり,本課題の対象としても,重要な意味を持っている。自己キャリアドープ系は強磁場ESRならびに1H-NMR測定はすでに完了しており,現在論文投稿準備中である。COFは非常に長い電荷分離状態を保持し,その過渡的な電子緩和過程を詳細に時間分解ESRで測定可能である.その研究成果に関して論文発表を行っている。前年度は,装置開発に主眼を置いたが設備の充足に伴い,平成26年度は,電子対相関の舞台となる物質系の基礎物性研究に主眼を置いた。まずは,NMR計測系の更新が行え感度が向上したので,種々の物質系の計測を行った。ESR系も,まずは典型的な一次元電子系であるTMTTF系と呼ばれる物質群に対して,パルスESR計測を行いRabi振動の観測に成功した。このスペクトルの詳細な解析から電子対間距離に関する情報が得られるが,現在検討を行っている。申請段階で想定した有機導体研究,1一次元有機導体(TMTTF)2X系は引き続き試料を作成し測定を行っている。2二次元電子系κ-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3に関しても顕著な結果が得られているが,論文発表の後に報告したい。この他に,自己キャリアドープTTFCOO系ならび類縁体の電子状態が明らかにすることが出来たので,論文発表すると共に詳細な続報を投稿準備している。平成26年度は,これら当初念頭に置いていた有機導体研究に加えて,酸素架橋ルテニウム二核混合原子価錯体についても,予想外の進展であったために勢力を注入して課題を遂行した。詳細な磁気測定を行ったところ, 1H-NMRスピン格子緩和率は33K近傍に顕著なピークを示し,室温で等価であった原子価が低温で不均化,つまり酸化物や有機導体系で観測されるような電荷秩序転移が起こっていることが分かった。これらの研究は,やはり常磁性電子対の生成消滅過程に関わるものであり,本課題の対象としても,重要な意味を持っている。強相関系ではないと思われる系の電荷秩序形成はユニークで,さらに研究を進めたい。すでに幾つかの学会で発表済みであり,国際誌にも投稿準備中である。平成25,26年度に装置開発や申請段階で想定した物質群の先端磁気共鳴計測による電子対相関研究の進展が行えたので,平成27年度は,この手法論を用いて新規な物質系の電子物性研究への展開を行った。1.自己キャリアドープTTFCOO系ならびそのπ拡張系TTPCOO系に対して強磁場を含む先端電子スピン共鳴,固体広幅NMR測定ならびに量子化学計算を行った。その実験結果の詳細な解析から,伝導電子スピンの起源,系の次元性ならびにキャリアの遍歴性について明らかにした。これらの結果は国際学会での発表と共に国際誌へすでに掲載されている。2.電荷やスピンの秩序化など電子物性の観点からも興味を持ち,酸素架橋ルテニウム二核混合原子価錯体について磁気共鳴法による電子物性研究を行った。SQUIDやESRでは明瞭な異常は観測されないが,1H-NMRスピン格子緩和率では33K近傍に顕著なピークを示す。室温で等価であった電子対が低温で不均化,つまり酸化物や有機導体系で観測されるような電荷秩序転移(電子対の対称性の破れ)が起こっていることが分かった。これらの結果は国際学会での発表と共に国際誌へ投稿済みである。

加えて,当初から研究を行っている一次元有機導体(TMTTF)2Br系で新たに逐次反強磁性転移を発見した。さらにTMTTFを重元素のセレンで置換した(TMTSF)2ClO4塩では強いスピン軌道相互作用に起因すると思われるESR共鳴吸収サテライトを観測している。これらの研究は物性物理の骨幹に関わるもので,新たに芽吹いたユニークな学術研究でとして新規な課題として進めたい。本課題成果の公表をうけ,平成27年には招待講演が2回あり国際学会での発表も行っている。すでに,著名誌を含む国際誌にも7件が掲載済みである。加えて数件投稿準備中である。先端磁共鳴測定により,分子性固体中での電子対相関の電荷分布やスピンダイナミックス研究を行った。一次元有機導体(TMTTF)2X系の異常スピン一重項状態ならびに競合電子相の発現機構を明らかにした。無機系でも混合原子価ルテニウム錯体について,室温で等価であった電子対が低温で不均化を起こしていることを発見している。自己キャリアドープTTFCOO系ならび誘導体に対して先端電子スピン共鳴により,スピンの起源,系の次元性,ならびにキャリアの遍歴性について明らかにした。また,共有結合性有機フレームワーク(COF)の光誘起緩和過程研究など非平衡状態におけるダイナミックス研究も推進した。現在まで概ね順調に進んでいると判断できる。平成25,26年度までにパルスESR計測系ならびに核磁気共鳴系の構築が為され,対象となる物質系の作成も出来,基礎物性計測も行えた。典型的な一次元電子系であるTMTTF系はすでにパルス計測へとステージが移っておりデータを蓄積している。この系のパルスESR計測からRabi振動の観測に成功した。このスペクトルの詳細な解析から電子対間距離に関する情報が得られるが,現在検討を行っている。この結果を受けて二次元系への展開を行うほか,電子ー電子および電子ー核二重共鳴計測にのぞむ。また,自己キャリアドープ型TTFCOO系ならび類縁体の電子状態研究ならびに,酸素架橋ルテニウム二核混合原子価錯体の電荷秩序相転移研究に関する飛躍的な研究発展があったために,研究対象の拡がりや波及効果も期待できる。自己キャリアドープ系の強磁場ESRならびに1H-NMR測定はすでに完了しており,現在論文投稿準備中である。次元性やドーピング量が制御可能で従来の有機導体ではカバー出来ない網羅的な研究が可能な対象となっている。また,新規な系も開発されており物質開拓面でも次年度以降のさらなる成果が期待できる。酸素架橋ルテニウム二核混合原子価錯体は,触媒や光合成材料で着目され豊富な物質が合成されている。一方で電荷秩序相といった長距離秩序が存在することは,物性物理の格好の対象であり,マルチフェロイックなど応用物性の観点からも興味深い。これらの研究成果に関してはすでに第一報の発表を行っており,詳細な続報の投稿準備を行っている。平成27年度以降は,これら当初想定していなかった新たに開発された系の進捗も踏まえ,一連の物質群への先端的な磁気共鳴測定による研究進展の目処が付いた。27年度が最終年度であるため、記入しない。低温電子物性パルス電子ー電子二重共鳴や電子ー
Ia型超新星の進化経路および爆発メカニズムの解明

この研究を通して、Ia型超新星の進化の非常に重要な素過程として、質量降着新星風が伴星表面に衝突し、その表面を剥ぎ取る効果(mass stripping)を導入することの重要性に気づいた。「新星風」が吹き、それが伴星表面にあたると、伴星表面かちガスをはぎ取ることによって、質量移動が抑制される。この質量はぎ取りのメカニズムがはたらくと、6-7太傷質量と割と重い伴星を持った系でも、Ia型超新星に進化できることが判明した。この効果を取り入れた連星系の進化のプログラムをつくり、Ia型超新星を起こすことのできる連星の初期パラメータの範囲を再計算した。その結果判明したのは、連星形成時期から1億年程度と若いIa型超新星が全体の3割程度あってもよいこと、そのような若いIa型超新星の周りには伴星から吹き飛ばされた星周物質が存在する確率が高いこと、などである。実は、このような傾向はごく最近のIa型超新星の観測ともつじつまがあっている。最近の超新星の頻度分布から、1億年程度と非常に若い年齢のIa型超新星と20-30億年以上と古いIa型超新星の2極分布(bimodality)になっていることが指摘さた。また、2002年には、Ia型超新星SN 2002icの周りに1-2太陽質量の星周物質の存在が判明した。その後、SN 2005gjなどでも同様の星周物質が観測されているので、極端にめずらしい現象ではない。私たちのモデルは、このような星周物質を持つIa型超新星は数パーセントあってもよいことを説明する。また、白色矮星と主系列星のペアからなる連星系は、伴星が2-6太陽質量と重いことで、年齢が1億年程度の若いIa型超新星を説明できるし、白色矮星と小質量赤色巨星(1太陽質量)のペアからなる連星系は、30億年程度以上古いIa型超新星の親星となることができる。今後は、私たちの提案する進化経路の精密化をはかると同時に、さらにIa型超新星への進化途上にある天体を理論的に特定していくことで、私たちのIa型超新星の進化モデルをより確定的なものにしていきたいと計画している。この研究の第一の目的は、Ia型超新星爆発にいたるまでの連星系の進化を追いかけ、C+0白色矮星中の炭素/酸素比など、Ia型超新星爆発時の初期条件を特定することである。連星系中の白色矮星の質量降着による進化を調べる上で重要な点は、連星系の相手の星からのガスを白色矮星がどのくらい受け取ることができるか、ということである。計画初年度においては、神戸大学の松田氏のグループと共同で、連星系の一方の星から恒星風により質量が出て行く場合、白色矮星はそのうちのどの程度のガスを降着できるかを数値シミュレーションにより見積もった。結果は、恒星風の速度が軌道運動の速度と比較して、比較的大きい場合は1%以下になり、恒星風の速度と軌道運動の速度の比の4乗に逆比例して減少して行くことを確かめた。このことにより、連星系の一方の星からの質量放出の速度が連星の軌道運動の速度に比べて、遅い場合にのみ白色矮星は効率的に質量を増加させることができると分かった。これらの結果は、論文として発表した。

この研究の第二の目的は、Ia型超新星の最大光度の分散やスペクトルの多様性の根源を解明するために、Ia型超新星爆発時の炭素燃焼波面の対流不安定による伝播を、2および3次元直接数値シミュレーションを行うことで求めることである。この点に関しては、2次元の爆発数値シミュレーションのコードが完成し、実際に爆発を追いかけることができるようになった。まだ、計算が最終的に収束しているとは言えないので最終結果ではないが、未燃物質が爆発殻の中心部近くに残ってしまうことが判明した。これは、Ia型超新星のスペクトル観測と矛盾するので、今後の検討が必要になる。平成17年度の目標は、(1)Ia型超新星爆発までの連星系の進化の数値シミュレーション方法の確立、および、(2)Ia型超新星爆発時の炭素燃焼波面の対流不安定による伝播の数値シミュレーション方法の確立、の二つであった。(1)の連星系の進化については、初期の目的とは別な新しいテーマが浮上し、その解決を見ることができた。それは、連星の一方の星から、白色矮星へガスがアクリーションする場合に、質量降着率が比較的小さいと、水素ガスの核融合反応が定常的には起こらず、間欠的にフラッシュを起こす。これが新星爆発である。この新星爆発の光度変化を再現する新しい理論を構築することができた。その本質は、新星爆発に伴って飛ばされるガスからの自由-自由遷移光が連続光の光度曲線を決定するということである。新星爆発の私たちのモデルに自由-自由遷移光による効果を取り入れることで、観測と直接比較ができる、質の高い光度曲線が求められた。この新しい光度曲線と実際の新星の観測を比較し、古典新星の白色矮星質量を決定することができるようになった。また、このようにして得られた新星のモデルを元にして、長年の未解明の問題である、超エディントン光度の問題に、ひとつの解決をあたえることができた。現在、これらを発展させて、すべての古典新星の光度曲線を統一的に説明することのできる光度曲線モデルを構築中である。観測と理論の融合により、Ia型超新星の親星のモデルに大きな制限を与えることが期待される。(2)のIa型超新星爆発時の炭素燃焼波面の対流不安定による伝播の数値シミュレーションについては、2次元軸対称モデルにおける計算コードを完成させ、さらに回転の効果を入れ、2.5次元の計算コードも完成した。このコードで爆発する白色矮星が高速に自転している場合の計算を行うことができた。まだ、確定的な結果ではないが、回転の効果は、燃焼によるバブルの浮き上がりをコリオリ力により捻じ曲げる効果として働くので、燃焼波面の伝播が抑制されるようである。来年度においては、より多くのモデル、より細かい計算格子を用いることで、確定的な結果を得ることを目指す。平成18年度の目標は、(1)Ia型超新星爆発までの連星系の進化の数値シミュレーションの計算コードの作成、および(2)Ia型超新星時の炭素燃焼波面の対流不安定による伝播の数値シミュレーションの計算コードの計算格子に対する収束性の検討、の2っであった。Ia型超新星爆発までの連星系の進化については、白色倭星へのガスのアクリーションにおいて、比較的小さな質量降着率の場合、新星爆発を起こすが、新星爆発に伴って放出されるガスからの自由一自由遷移光が連続光の光度曲線を決定することを平成17年度に明らかにしたことに基づき、今年度は、それを発展させ、すべての古典新星の光度曲線を統一的に説明できる光度曲線モデルを作り上げることに成功した。この一般的な光度曲線モデルの特徴として、白色綾星の質量に対する依存性が高く、化学組成に対する依存性は低いことが示された。
4次元in-situ界面観察と熱物性計測によるインクルージョンフリーSiCの実現

溶液成長法による高品質シリコンカーバイドの高速育成の実現に向け、クロム、鉄などをシリコンに添加した溶媒の利用が検討されてきた。成長結晶の品質は年々向上しているが、結晶中への溶媒の取り込みの根絶に向けた指針は確立されていない。そこで本研究では、溶媒の取り込みの無い高品質結晶の実現を目指し、溶液の高温熱物性値の観点で調査を進めている。本年度は、成長用の溶液に用いられる溶融シリコンー鉄および溶融シリコンークロム合金の各種物性値の評価およびそれを用いた成長時の熱流動予測を実施した。昨年度にレーザーフラッシュ法により実測した熱拡散率に加え、溶融合金の比熱、密度、表面張力、粘度の影響を評価した。その結果、いずれの物性値も通常の熱流動予測で用いられる溶融シリコンの物性値とは異なる値を示し、純物質の加成性等では合金の性質を表現できない場合があることもわかった。次いで、各種物性値が溶液成長時の熱流動に及ぼす影響を熱流体シミュレーションソフトを用いて実施した。高品質結晶の育成の上で重要とされる溶液成長界面前方での温度分布に着目すると、表面張力の影響はなく、比熱、密度、粘度については僅かに変化を及ぼすことがわかった。それに比べ、熱伝導率が温度分布に及ぼす影響は大きく、合金特有の小さな熱伝導率により成長界面前方の温度勾配は急峻になることがわかった。これは成長界面の安定性を左右する組成的過冷に直接作用する因子であり、溶質濃度分布と併せた議論が重要であることがわかった。各種物性値が及ぼすインパクトの評価を熱流動予測により実施し、考慮すべき物性値を明らかにすることができたため。溶液成長実験により得られるインクルージョンの発生状況と熱流動予測結果との関係を明らかにする。これまでに得られた知見と併せ、インクルージョンを含まない結晶育成の実現に向けた指針を提示する。高品質シリコンカーバイドの高速溶液成長の実現に向け、シリコン中にクロム、鉄などを添加した溶媒の利用が検討されてきたが、成長結晶中の溶媒の取り込みの根絶には至っていない。そこで本研究では、溶媒の取り込みの無い高品質結晶の育成を目指し、溶液の高温熱物性の観点で調査を進めている。当該年度は、溶融シリコンー鉄および溶融シリコンークロム合金の熱伝導率の温度および組成依存性を評価した。レーザーフラッシュ法により測定した熱拡散率に、比熱および密度を乗ずることで熱伝導率を得た。その結果、いずれの系でも熱伝導率は温度の上昇とともに増加し、電子の散乱の影響が増大することが示された。また、いずれの系でも純金属の融体と比較し合金にすることで熱伝導率は大幅に減少し、1:1程度の混合比にて最小値を示すことがわかった。また、溶融シリコンー鉄系合金に関しては、ウィーデマンーフランツ則を適用して電気抵抗率の報告値より推測される熱伝導率とよい一致を示し、同合金が溶融状態で金属的に振る舞うことがわかった。得られた結果より、シリコンカーバイドの溶液成長時の成長界面近傍での温度勾配への寄与を熱流動予測により推算すると、熱伝導率の小さな合金系の場合に温度勾配がより大きくなることが示された。高品質結晶を得るためには溶液内の温度分布を最適化することが重要とされており、本研究での熱伝導率の実測値を用いることにより溶液内の温度分布をより精密に予測可能な体制を整えた。当初の目標であった溶融シリコン系合金の熱伝導率の計測を達成したのに加え、熱流動予測にも予定より前倒しで着手し、一定の成果を得ることができた。一方、溶液成長実験によるインクルージョン発生との関連付けには至らなかったことから、概ね順調との判断をした。

これまでに得られた知見と併せ、インクルージョンを含まない結晶育成の実現に向けた指針を提示する。熱伝導率の評価に用いた比熱および密度には、実測値がないためそれぞれ加成性を仮定した値を用いている。より精確な熱伝導率の評価のためには、比熱および密度の精確さが欠かせないことから、それらの物性値を評価し、熱伝導率の高精度評価を目指す。また、溶液成長プロセスの熱流動予測に対して各物性値が及ぼすインパクトを評価し、熱流動設計をする上で重要となる因子を明確にする。また、溶液成長実験により得られるインクルージョンの発生状況と熱流動予測結果との関係を明らかにする。
縦型偏向ビーム陽子線ラジオグラフィ法の開発と気液二相流への応用

ビーム方向を磁場で曲げる偏向型陽子線ラジオグラフィ法が開発された。この方法はX線等と同様非破壊検査法であるために不透明流体や金属管内の沸騰気泡のように高速現象の可視化に有用である。この可視化法の原理は荷電粒子はそのエネルギーの終端で急激に失う性質を利用している。そのためにリアルタイムで高感度で高分解能の可視化が可能である。ビームの方向は重力の方向に対して垂直と平行の2種類を開発して、平板型ヒートパイプのようにアスペクト比が大きな形状の供試体の可視化に有用である。この偏向型陽子線ラジオグラフィ法の応用として蛇行平板型ヒートパイプの沸騰気泡の可視化と熱伝達の研究が行われた。ヒートパイプの作動姿勢による影響を気泡挙動と熱伝達を連動させて考察された。非破壊検査において、従来から広く用いられている方法にX線および中性子ラジオグラフィ法がある。陽子線ラジオグラフィ法は荷電粒子の中でも電子に次ぎ飛程の長い陽子を連続的に照射し、そのエネルギーの減衰差を利用する。陽子線ラジオグラフィ法はX線および中性子と比較して荷電粒子であるために磁場および電場により粒子束密度を高めることが可能であり、また物質中の直進性が良い事、さらに蛍光剤を直接励起するために発光輝度が大さある。これらの特徴を有するために高速現象で微細像の可視化に適している。これまでに陽子ビームの方向が重力に対して垂直なビームを用いた横型ビーム陽子線ラジオグラフィを開発し、気液二相流の可視化に応用をしてきた。本研究はこの成果をさらに発展させて、陽子ビームの方向を磁場で縦型に偏向させる(重力に対して平行)縦型ビーム陽子線ラジオグラフィを開発する。この縦型ビーム陽子線ラジオグラフィを使い、横型ビーム陽子線ラジオグラフィのみでは可視化が不十分であったアスペクト比が大きい流路内の沸騰二相流の気泡挙動を明らかにする事が出来る縦型ビーム用ダクトを製作した。この装置は磁場強さでビーム方向を変化させる事が出来る、磁場強さがゼロで横型ビームになる。このダクトを使って、可視化に必要なビーム強度、安定性等のテストを行い有効である事が解った。さらに横型ビームを使い、金属製の内部に断面0.6x0.7mm^2の流路を有する蛇行ヒートパイプ試験部を用いて試験部の片側を加熱他方を冷却して、試験部の傾きを変化させ、可視化で微小流路内の気液二相流の重力の影響を調べた。非破壊検査法において、従来から広く用いられている方法にX線および中性子ラジオグラフイ法がある。陽子線ラジオグラフイ法は荷電粒子の中でも電子に次ぎ飛程の長い陽子を連続的に供試体に照射し、その経路における気液のエネルギーの減衰差を利用して識別する。陽子線ラジオグラフイ法はX線および中性子と比較して荷電粒子であるために磁場および電場により粒子束密度を高めることが可能であり、また物質中の直進性が良い事、さらに蛍光剤を直接励起するために発光輝度が大である。これらの特徴を有するために沸騰気泡のように高速現象で微細像を必要とする可視化に適している。これまでに陽子ビームの方向が重力に対して垂直な横型ビーム陽子線ラジグラフイを開発し、金属容器中の気液二相流の可視化に応用をしてきた。本研究はこの成果をさらに発展させて、陽子ビームの方向を磁場で縦型に偏向させる(重力に対して平行)縦型ビーム陽子線ラジオグラフイを開発した。この装置は磁場強さがゼロで横型ビームにもなる。縦型ビーム陽子線ラジオグラフイを使い、横型ビーム陽子線ラジオグラフイ法の可視化のみではアスペクト比が大きい流路内平板型ヒートパイプの気泡挙動の理解は不十分であったが、沸騰二相流の発泡および気泡挙動を明らかに出来る。この縦型ビーム法の陽子線を使い、金属製の内部に断面0.6X0.7mm2の流路を有する蛇行ヒートパイプ試験部を用いて試験部の片側を加熱し他方を冷却して、試験部の傾きを種々変え、この様子を縦型陽子線ラジオグラフィ法で可視化を行った。この結果は電子機器、コンパクト熱交換器等の熱設計・開発に有用である事が解った。
国際品質基準の学習デジタルコンテンツの開発とその国際流通に関する研究

1)共有再利用可能なコンテンツのコンセプトとして「学習オブジェクト(Learning Object、LO)」に着目し、各国の研究開発および普及の最新動向について調査を行った。北米・欧州の先進的な電子教材共有再利用コンソーシアムであるMERLOT、ARIADNEと共同研究を行い、さらに、国際連携組織GLOBE(Global Learning Object Brokered Exchange)のなかで、共有再利用のための技術的な要件やビジネスモデルについて分析を行った。2)MERLOTと学習デジタルコンテンツの品質評価方略について共同研究を実施し、日本の実情に合った品質保証システムについて検討した。3)国際協力論等の分野において、プロトタイプコンテンツを開発し、学習オブジェクトの国際間での共有・再利用とローカリゼーションの方略について検討した。4)高品質の学習デジタルコンテンツを簡便に制作する方略を明らかにし、教師などデジタルコンテンツ開発に非熟練な者による教材開発や利用を支援するツールについて調査を行った。また、大学の教職課程で、授業の設計・実施・評価・改善の指導を行う時に利用可能な「授業訓練システム」を開発した。5)国際的な標準に準拠して教材メタデータを構築するために開発された内外のツールの評価結果を分析し、日本の高等教育教材メタデータ作成ツールの仕様を提案した。多言語による検索を支援する情報検索インターフェイス、言語に依存しない情報検索インターフェイスについてプロトタイプを開発するとともに、内外の情報検索研究の動向を把握した。あわせて、学習デジタルコンテンツ著作権処理に関する先進事例につき国際調査を行った。6)国内外の大学における学習コンテンツレポジトリーのあり方について調査するとともに、レポジトリーの国際標準について、ADL、IMS等国際標準化団体の最新動向を調査した。7)最終年度に当たり、研究成果は、研究成果報告書1冊のほか、学術論文17件、国際学会発表16件、国内学会発表43件、著書4件、講演等28件であった。本研究では、今後、教育の情報化をもう一段推進するものとして、学習デジタルコンテンツの蓄積・流通の促進が不可欠であるとの立場から、(1)学習デジタルコンテンツの高品質性・再利用可能性の条件とはなにか、(2)国際的に通用する学習デジタルコンテンツの品質評価基準や標準化とはなにか、(3)国内外で学習デジタルコンテンツを流通させるための、情報ポータル・蓄積・品質保証・、著作権処理システムとはどのような機能をもつべきか、(4)国内で開発されたデジタル教材を国際的に共有するための標準的メタデータ要素はなにか、その記述仕様および標準語彙管理の仕組みをどうするか、(5)高品質の学習デジタルコンテンツの開発・蓄積・流通・利用のそれぞれにおいて国内外でどのような連携が図れるかを明らかにするため、メディアセンターなど国内外高等教育機関の教育コンテンツ開発関連部署、および教育コンテンツ関連コンソーシアムに対して、訪問調査および公開ホームページ情報の分析を実施した。また、学習オブジェクトの標準規格に対応した複数のWeb-Based Training/Teaching(WBT)Systemの評価を行うとともに、学習オブジェクトを指向した日本語教育教材の開発について予備的検討を実施した。国内外の主だった教育コンテンツ関連コンソーシアム・関連機関(米国GEMコンソーシアムおよびERIC、EU・ARIADNE財団、英国・eUniversityおよびthe Interactive University、豪州・Australian Universities Teaching Committee(AUT.C)、日本・NICER、ALIC、WebCTユーザカンファレンス)とは、学習オブジェクトのプロトタイプ、品質評価基準、メタデータ等に関する共同研究について意見交換を行い、本研究課題の特徴である国際性・国際的通用性について展望を拓くことができた。本研究では、今後、教育の情報化をもう一段推進するものとして、学習デジタルコンテンツの蓄積・流通の促進が不可欠であるとの立場から、以下の研究を実施した。1)高品質かつ再利用可能なコンテンツの要件として「学習オブジェクト(Learning Object、LO)」に着目し、国際的通用性のあるプロトタイプの開発に着手した。