hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低フィチン穀類によるリン酸資源の有効活用と環境負荷低減

フィチン酸は、鶏、豚などの単胃動物では吸収・利用できないため、濃厚飼料中のリン酸の多くが環境中に排泄されている一方で、家畜のリン酸の吸収・利用を高めるために有限なリン酸資源が濃厚飼料に添加されている。また、フィチン酸にFeやZnなどの微量元素が結合したフィチンは、抗栄養成分として知られ、フィチン酸は微量元素の吸収阻害要因の一つにもなっている。代表者は、こうしたフィチン酸に関わる問題を解決することを目的に、種子の全リン酸含量は普通栽培品種と変わらないが、フィチン酸含量が低く無機態リン酸含量の高い「低フィチンダイズ」を育成し多くの系統を保有している。しかし、育成した低フィチンダイズを利用するためには生産性の高い系統の選抜が重要である。そこで、本研究では、ダイズの生産性に影響を及ぼしている環境要因の中でも乾燥ストレスとリン酸施肥に着目し研究を行った。乾燥ストレスは西日本において梅雨上げ後に寡雨と高温がダイズの生産に大きな影響を及ぼしている。また、リン酸施肥については、施肥したリン酸は主に土壌において有機態Pや難溶性Pとなり植物に利用されるリン酸が少なくなるため、リン酸施肥量が少ない条件下でも生産性の高い低P耐性系統を育成することは重要となっている。2018年度は、F12系統20系統を圃場栽培し、普通栽培品種「エンレイ」と収量を比較しながら生産性の高い低フィチン系統を選抜した。また、リン酸施肥量の少ない条件での生産性の低下程度の違いから低リン耐性系統の選抜を行った。さらに、乾燥ストレスに対して感受性の高い生育時期を明らかにすると同時に乾燥ストレス耐性を持つ系統を選抜した。2018年度の本研究の主な計画は、低フィチンダイズの選抜である。2004年度の突然変異体と西日本で栽培している普通品種2品種と交配しF1系統を得た。F1種子を2005年度に圃場栽培し、種子の無機態リン酸を測定することによって全リン酸濃度は変わらずフィチン態リン酸のみ低いF2系統を得た。2018年は、それまで選抜して中からF12系統を選び、5月下旬に広島大学精密実験圃場に播種し、10月下旬の収穫適期に収穫し収量調査を行った。その結果、普通栽培品種「エンレイ」と収量が同程度かそれよりやや高い低フィチン系統が選抜できた。また、リン酸施肥量を変えたポット栽培試験を行い、リン酸施肥反応性と低リン酸条件下で生育および窒素固定、光合成速度など生理学的反応性の違いを低フィチン系統と普通栽培品種「エンレイ」と比較検討した。その結果、リン酸施肥量の低い条件下での生育量の違いから、低リン酸耐性の高い系統を数系統選抜することができた。さらに、西日本においてダイズ栽培の生産性を阻害する環境要因の一つである乾燥ストレスに低フィチン系統が影響を受けないかを明らかにすることを目的に、低フィチン系統と普通栽培品種「エンレイ」をビニールハウス内で栽培した。低フィチン系統およびエンレイともに、開花期以降の「着莢期から子実肥大期」に乾燥ストレスに対する感受性が高く、他の時期に乾燥ストレスを受ける時に比べて生産性への影響が大きいことが明らかとなった。乾燥ストレス後の収穫期の子実生産性は低フィチン系統とエンレイで差は見られなかった。従って、低フィチン系統でも乾燥ストレス条件下でも普通栽培品種と同程度の生産性が得られることが明らかとなった。以上の結果から、申請時に立案した計画は、おおむね順調に進展していると考えられる。2018年度に得られた成果をもとに2019年度は次の計画を実施する。1)2018年度に選抜した低フィチン系統を広島大学精密実験圃場に栽培する。
「貨幣」と「信用」の起源への一般均衡理論的接近と哲学的・方法論的・歴史的検討

本研究の目的は、信用貨幣の取り扱いに向けた一般均衡理論の基礎的構築を行うとともに、その動学的展開を試みることである。また、経済学理論における貨幣の取り扱いの意義と問題点を明らかにすべく、貨幣と信用の問題に関する方法論的検討も並行して行った。本年度の主たる研究成果は、世代重複モデル、選好飽和点の存在する経済を含めた有限経済モデル、von Neumann型多部門成長モデルのそれぞれに基づく理論研究により得られたものである。まず世代重複モデルについては、Debreu-Scarfのレプリカコア収束定理を拡張し、貨幣的均衡へのコア収束定理を示した論文を英文専門誌で発表した。その結果を用いることで、効率性と普遍性を指標とした、価格と貨幣に基づく市場メカニズムの公理的特徴付けの問題を検討した。さらに、コア理論に代わって社会選択理論の公理を圏論的手法に組み合わせることで、個人合理性や選好の単調性といった、社会選択対応公理に基づく貨幣的均衡資源配分の特徴付けへの見通しも明らかにした。また、有限経済モデルにおける貨幣および資源配分メカニズムの役割の考察として、世代重複モデルで用いた概念と手法を応用することで、選好が飽和的である主体を含んだ経済における、スラック条件付き競争均衡へのコア収束定理を示し、その成果を英文専門誌で発表した。Von Neumann型多部門成長モデルに関しては、貨幣と物価水準、および貨幣発行主体としての政府工程を導入した基本モデルを構築し、均斉成長の概念が一定の期待インフレ率あるいはデフレ率をともなった貨幣的均斉成長として、適切に拡張されることを示した。28年度が最終年度であるため、記入しない。貨幣とその信用創造といった問題を取り扱うことが可能な、経済学理論構築の足掛かりを得ることが本研究の目的であり、一般均衡理論研究を主軸としながら、経済学理論における貨幣の取り扱いの意義と問題点を明らかにすべく、貨幣と信用の問題に関する方法論的検討を並行して行っている。本年度の主たる研究成果は、世代重複モデルに基づく理論研究により得られたものである。主体および商品の数がともに発散する二重無限の構造を持つ世代重複モデルは、静学的経済分析に貨幣を導入する基本的な枠組みである。このモデルの最も大きな特徴は、「競争均衡が必ずしもPareto最適とならない」ことであり、均衡の最適性を回復する上で、貨幣が重要な役割を担うことが知られている。世代重複モデルにおける最適性やコアといった概念を整理しながら、レプリカコア収束の手法に基づいた貨幣的均衡への接近について、今日までの諸研究をまとめ、ゲーム論的な意義と解釈の説明を行った邦文論文「世代重複モデルにおける貨幣とコア概念」を、『三田学会雑誌』108巻3号コンファレンス特集に発表した。これは、経済を有限期を生きる主体の連鎖と捉えるとき、貨幣が安定的な均衡をもたらすものとして、永続する経済の中に位置づけられることを示したものである。この結果を用い、世代重複モデルにおける貨幣的メッセージメカニズムの効率性および普遍性に基づいた公理的特徴付けの論文を執筆し、日本経済学会や数理経済学会等で報告を行った。これは、世代重複モデルを考えるとき、均衡を実現する市場メカニズムにおいて「価格と貨幣供給」が最も重要な役割を果たすことを明らかにしたものである。世代重複モデルにおける最適性やコア概念に関する諸研究を整理しながら、貨幣的均衡へのレプリカ有限コア収束定理を示し、近接分野の知見を踏まえつつその解釈を行った邦文論文を、『三田学会雑誌』108巻3号に発表した。この研究を引き継ぎ、Sonnenschein(1974)と同様の手法に則って、世代重複モデルにおける価格ー貨幣メカニズムの情報効率性を公理的に特徴付ける論文を執筆し、その成果を日本経済学会や数理経済学会で報告した。さらに、以上の結果から派生して、世代重複モデルにおける貨幣的均衡を、“Individualまた、主体間の資産移転を実現するという意味で、貨幣的均衡と同様の構図を持つ、選好飽和点の存在する経済におけるDividend Equilibriumのコア収束定理ならびにその公理的特徴付けの問題にも取り組んでおり、現在当該論文を査読専門誌へ投稿中である。哲学、方法論、歴史方向の検討としては、毎月の方法論研究会(数理経済学会方法論部会)における検討ならびにホワイトヘッド・プロセス学会主催の研究会への参加を中心として、研究計画の実施上十分な活動を行うことができたと考えている。とりわけ、法哲学、法社会学あるいは科学哲学といった異分野の研究者とのネットワークが大きく拡大したことは大きな成果であった。

また、有限経済モデルにおける貨幣および資源配分メカニズムの役割の考察として、世代重複モデルで用いた概念と手法を応用することで、選好が飽和的である主体を含んだ経済における、スラック条件付き競争均衡へのコア収束定理を示し、その成果を英文専門誌で発表した。Von Neumann型多部門成長モデルに関しては、貨幣と物価水準、および貨幣発行主体としての政府工程を導入した基本モデルを構築し、均斉成長の概念が一定の期待インフレ率あるいはデフレ率をともなった貨幣的均斉成長として、適切に拡張されることを示した。上で述べた研究結果を受け、可算無限次元化されたKemeny et al.タイプのvon Neumannモデルに外部貨幣を導入し、投入産出モデルにおける定常状態として、貨幣的均衡を記述することが、今年度の主たる課題である。世代重複モデルにおける貨幣的均衡の問題が当初の想定よりもはるかに多くの検討事項を含んでいることが明らかとなったため、それらの検討に注力する必要があり、前年度の論文執筆作業ならびに学会報告は世代重複モデルのフレームワークで行ったが、von Neumannモデルについても、今年度に向けて並行して検討を進めている。本モデルは、名目利子率と実質利子率の区別や中間資本財の状態変化による資本蓄積状況の記述を可能とし、加えて成長率が内生変数であるという点で内生的成長モデルと同様の構造を持つものである。このモデルに貨幣を導入することで、実質利子率と名目利子率の相違等を切り口とした金融政策の検討を行える形にモデルを拡張する。また、前年度の世代重複モデルにおける研究成果を元に、ターンパイク定理を用いて多部門成長モデルとしてのvon Neumannモデルと、今日のマクロ経済動学との関係を明らかにする。さらに、世代重複モデルについて得た研究結果とvon Neumannモデルで得た結果を合わせることで、流動性選好を基礎として一時的一般均衡モデルの設定を再構築し、ケインズ的な貨幣問題を無限期を通した世代重複モデルで取り扱うことを目指す。最後に、方法論的検討についても、今年度新たに構築できた異分野の研究者とのネットワークを発展させる形で、継続して研究を行っていきたい。28年度が最終年度であるため、記入しない。
リボザイム(RNA酵素)を活性化するタンパク質因子の作成とその機能解析

RNA酵素であるグループIイントロン・リボザイム(以下GIリボザイムと略す)はタンパク酵素に匹敵する高度な機能と触媒活性を有し、基質認識部位、反応中心、活性化部位等の独立した機能単位の集積として構成されている。GIリボザイムには自己の分子内に活性化部位を有するものとは異なり,タンパク質成分を活性化因子として要求するものも知られている。GIイントロン以外にもRNaseP,リボゾーム,スプライセオソーム等,遺伝子発現に重要な因子の多くが,RNA-タンパク質複合体として機能していることが知られている。この計画では、GIリボザイムを基本因子とみなし、その機能と活性を特異的に制御するタンパク因子を,新規な手法を用いて人工的に作成し、その作用機構の解明を行うことを試みた。具体的にはβガラクトシダーゼ遺伝子中にGIイントロンを含み、イントロンが効率良くスプライシングを受けた場合のみ、遺伝子が発現するようにデザインされたプラスミドを構築した。このプラスミドを,多数の異なるポリペプチドを発現できるようにデザインした発現ライブラリーと共に大腸菌に導入した。これら二種のプラスミドを導入された大腸菌を炭素源としてラクトースを含んだ培地で培養すると、GIイントロンを活性化できるポリペプチドを導入された大腸菌のみが優先的に増殖する.この性質を利用し,優先的に増殖した大腸菌からポリペプチドをコードするプラスミドを回収することによりGIイントロンの活性を促進できるポリペプチドを数種類得ることができた.現在それらのポリペプチドを精製しin vitroのアッセイ系を用いて生化学的特性を検討中である.リボザイムには,タンパク質成分を活性化因子として要求するものがあり,実際,遺伝子発現に重要な因子の多くが,RNA-タンパク質複合体として機能している。この計画では、グループIリボザイムを基本因子とみなし、その機能と活性を特異的に制御するタンパク因子を,人工的に作成し、その作用機構の解明を目的として研究を行った。本研究は、[1]グループIイントロン・リボザイム(GIリボザイム)を活性化するタンパク質因子の作成、[2]得られたタンパク質因子の機能解析、の二段階に区分できる。平成9年度は前者について研究を行った.b-ガラクトシダーゼ遺伝子中にGIイントロンを含み、イントロンが効率良くスプライシングを受けた場合のみ、遺伝子が発現するようにデザインされたプラスミドを構築することに成功した。このプラスミドを大腸菌に導入し、これらを導入された大腸菌を、ラクトースを炭素源とする培地で育成する。この操作により、大腸菌の成育速度を指標としてGIリボザイムの活性を検定できるシステムの構築に成功した。現在このシステムに対して,GIリボザイムの既知の活性化因子であるCyt-18タンパク質を導入して,GIリボザイムの活性を促進するポリペプチド(タンパク質)を選別するシステムとして使用可能かを検討中である。またこのシステム構築と平行してGIリボザイムがRNA-タンパク質複合体として機能するのに必要なリボザイム側の要素についての知見を得る目的で,リボザイム自身が自己の分子内に有する活性化部位の同定と機能解析を行なった.その結果テトラヒメナ由来のGIリボザイムについて新規な活性化部位を見いだした.今後は上記のシステムを用い,今回同定した分子内活性化部位の機能を代替できるタンパク因子の作成も行なう予定である.RNA酵素であるグループIイントロン・リボザイム(以下GIリボザイムと略す)はタンパク酵素に匹敵する高度な機能と触媒活性を有し、基質認識部位、反応中心、活性化部位等の独立した機能単位の集積として構成されている。これら二種のプラスミドを導入された大腸菌を炭素源としてラクトースを含んだ培地で培養すると、GIイントロンを活性化できるポリペプチドを導入された大腸菌のみが優先的に増殖する.この性質を利用し,優先的に増殖した大腸菌からポリペプチドをコードするプラスミドを回収することによりGIイントロンの活性を促進できるポリペプチドを数種類得ることができた.現在それらのポリペプチドを精製しin vitroのアッセイ系を用いて生化学的特性を検討中である.
細胞システムにおける「力学平衡」モデルの実証

細胞運動や組織形成などには、基質の伸展刺激や流れずり応力等の力学的刺激が重要な働きをすることが知られている。本研究の目的は、外力に対する細胞の力学的応答を調べることにより、細胞内のアクチンフィラメントネットワークの動的性質を明らかにする、特に、外的刺激に対する力学的な平衡状態(張力ホメオスタシス)の存在およびその性質また分子レベルでの要因を明らかにすることである。本研究により得た結果は以下である。1)弾性シャーレを用いて、生きたマウス繊維芽細胞(NIH-3T3)を伸長もしくは収縮させた時の、細胞のかたさ分布の時間変化を力学SPMを用いて測定した。細胞内のアクチンストレスファイバーに働く張力にも恒常性が存在し、元の状態に戻るために2時間程度の時定数を持つ。2)ストレスファイバーの収縮力の起源であるミオシン調節軽鎖(MRLC ; Myosin Regulatory Light Chain)に結合したリン酸数と張力の応答の関係を調べた。1リン酸化はできるが2リン酸化することが出来ないMRLC(MRLC-T18A)を過剰に発現させた細胞を機械的に伸張させ、その力学的応答をSPMによって測定した。この細胞では細胞内張力ホメオスタシスは起こらない。3)wild-type細胞を伸長もしくは収縮し、リン酸化されたMRLCの細胞内の空間分布を共焦点蛍光顕微鏡で観察した。細胞の伸長直後にストレスファイバー上に2リン酸化したMRLCが増大し、その後脱リン酸化が進み、120分後には伸長前の状態に戻った。また、細胞を収縮させると、収縮直後に1リン酸化したMRLCが減少し、その後リン酸化が進み、数十分後には収縮前の状態に戻った。2)-3)の結果から、細胞の定常状態におけるMRLCは1リン酸化状態をとり、外部からの伸長によって大きな細胞内張力が必要になれば2リン酸化状態、収縮によって細胞内張力が不要になれば脱リン酸化状態をとると考えられる。すなわち、細胞内張力の安定化機構はMRLCに結合したリン酸の数によって制御されていることが明らかになった。本研究の目的は、外力に対する細胞の力学的応答を調べることにより、細胞内のアクチンフィラメントネットワークの動的性質を明らかにする、特に、外的刺激に対する力学的な平衡状態(張力ホメオスタシス)の性質を明らかにすることである。弾性シャーレを用いて、生きた繊維芽細胞を伸長もしくは収縮させた場合の、かたさの変化を力学SPMを用いて測定した。細胞の変形量は、極力小さく5%と設定した。これにより、形態変化等の2次的な現象を誘引することなく、細胞骨格に働く力を直接観察しようと試みた。収縮によって細胞のかたさは収縮前の約1/4まで急激に減少し、その後数時間程度の間に緩やかに回復した。一方、伸長によって細胞のかたさは急激に増加し、その後同様に緩やかに回復した。このとき、この変形量は非常に小さいために、この時間においては細胞の伸張もしくは収縮変形以外の新たな形態変化は生じないことを確認した。同時に、GFPを用いて細胞骨格を染色した細胞において、同様の収縮、伸張実験をおこなった。その結果、細胞骨格には明らかな変化がないことがわかった。さらに、ミオシンの活性(細胞内張力を減少させる)を阻害する薬剤を投与した細胞においても同様の実験を行った。その結果、細胞の硬さに明らかな回復現象は見られなかった。これらの結果から、外力に対する細胞の硬さの回復現象は、細胞骨格に働く張力を一定に保つ性質に基づくものであるといえる。今後、さらに硬さ応答の時空間の分解能をあげて、応答のスペクトロスコピーを明らかにする予定である。

2)-3)の結果から、細胞の定常状態におけるMRLCは1リン酸化状態をとり、外部からの伸長によって大きな細胞内張力が必要になれば2リン酸化状態、収縮によって細胞内張力が不要になれば脱リン酸化状態をとると考えられる。すなわち、細胞内張力の安定化機構はMRLCに結合したリン酸の数によって制御されていることが明らかになった。
都市ゴミ焼却灰より作製したセメントのキャラクタリゼーションと鉄筋腐食性状

1.エコセメントの鉄筋腐食に及ぼす高炉スラグ微粉末の効果塩水噴霧環境下にてエコセメントを使用したモルタル中の鉄筋腐食を自然電位,分極抵抗および交流インピーダンスによる電気化学的モニタリングと鉄筋の腐食減量および腐食面積率の測定により実施した。その結果,エコセメントの一部を高炉スラグ微粉末で置き換えることにより、塩化物イオンのモルタルへの浸透性が大きく低下するので、鉄筋腐食の開始時期が遅れる。しかし、鉄筋の腐食限界値以上の塩化物イオンが浸透した場合には、高炉スラグ微粉末の置換率が大きくなると鉄筋を保護する水酸化カルシウムが存在しないので、それ以後の鉄筋腐食が急激に進行することが判明した。2.エコセメントの鉄筋腐食に及ぼす含有塩化物の影響近年、エコセメントの塩化物を低減するように製造工程が改良され、低塩化物形のエコセメントが開発されている。1の試験概要と同様な手法で、高塩化物形および低塩化物形のエコセメントを使用したモルタル中の鉄筋腐食を比較検討した。その結果,塩水噴霧環境下であっても、低塩化物形のものは高塩化物形のものと比較してモルタル中の鉄筋腐食性状が改善される。高炉スラグ微粉末による改善効果は高塩化物形のものと低塩化物形のもので大きな相違が見られない。また、電気化学的測定は、鉄筋腐食の推定に有効であり、とくにAPインピーダンスの軌跡より鉄筋腐食の開始時期が正確に判定できることが判明した。都市ゴミ焼却灰から作製したセメント(エコセメント)を使用したモルタル中の鉄筋の腐食性状を調べるために、鉄筋を埋設したモデル試験体を作製して、塩水噴霧環境および乾燥・湿潤の繰り返し環境下にて鉄筋の腐食状況に及ぼすエコセメントの種類、水セメント比、および高炉スラグ微粉末の混合の影響について検討した。塩水噴霧環境下での暴露試験より得られた結果は次のようである。(1)低塩化物含有型エコセメントは高塩化物含有型のエコセメントよりも鉄筋腐食が少ない。(2)水セメント比が小さい場合には高炉スラグ微粉末の混合により効果的に鉄筋腐食が抑制される。しかし、水セメント比が大きい場合には高炉スラグ微粉末を混合したものは一旦腐食が始まるとその後は鉄筋腐食が加速される。(3)分極抵抗値より計算した鉄筋腐食電流値が1μm/cm2以下では腐食が発生しないが、この値が10μm/cm2以上にあると激しい腐食が発生する。乾燥・湿潤の繰り返し環境下での暴露試験より得られた結果は次のようである。(1)低塩化物含有型のエコセメントは水セメント比に関係なく鉄筋腐食が発生しない。(2)高塩化物含有型のエコセメントは水セメント比が55%および65%のものは1年間の乾湿・繰り返しにより腐食が発生するが、水セメント比が45%のものは腐食が発生しない。1.エコセメントの鉄筋腐食に及ぼす暴露環境及び中性化の影響エコセメントに含有される塩化物により実際に鉄筋腐食が発生するかどうかを長期にわたる乾湿繰り返しの試験により検証した。また,中性化が同時に作用した時に,どのような影響が現れるかを調べるために,中性化試験後に乾湿繰り返しの試験を実施した。その結果,高塩化物形のエコセメントは、通常の乾湿繰り返しの条件下でも鉄筋腐食が発生するが、この場合水セメント比が小さくなると発生時期が遅延する。それに対して、低塩化物形のものは水セメント比には関係なく鉄筋腐食は発生しないことが明らかになった。また,エコセメントは通常のセメントよりも中性化が大きくなり,中性化後に乾燥・湿潤の繰り返しを受けると短期間に鉄筋腐食が増大することが判明した。2.エコセメントの鉄筋腐食に及ぼすフライアッシュの効果エコセメントの鉄筋腐食に及ぼすフライアッシュの効果を調べるために,塩水噴霧環境下でのモルタル中の鉄筋の腐食挙動を検討した。

その結果,フライアッシュによる抑制効果はフライアッシュの品質とその置換率の影響を大きく受けるが,エコセメントでも通常のセメントの場合と同様にフライアッシュの添加によりモルタルへの塩分浸透性が低減するので,鉄筋の腐食性状を大きく改善できることが判明した。
走査トンネル分光法による充填スクッテルダイト超伝導体の磁束格子の研究

充填スクッテルダイト構造を持つ超伝導体であるPrOs_4Sb_12はその特異な結晶構造に由来した奇妙な超伝導特性を示す。そして超伝導あ発現機構と直接関係ずる超伝導ギャップ関数ぶ異方的であるとの指摘がされている。本研究はPrOs_4Sb_12について走査トンネル顕微鏡/分光法(Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy:STM/STS)という手法によりその超伝導状態を調べるものである。特に超伝導体内に形成される磁束格子についてSTS法で調べることにより超伝導ギャップ関数についての債報を得ることを目的としている。本年度はPrOs_4Sb_12に磁場を(111)方向にかけた場合について温度0.45KにおけるSTM/STSによる測定を行った。そしで0.2Tから1.4Tまでの磁場範囲でほぼ三角の形状をした磁束格子の測定に成功した。また磁束格子と結晶軸との関係は磁場によって変化しており、結晶軸の対称性を反映していることがわがった。これらの結果ならびに前年度の研究で行った磁場が(001)方向のSTM/STS測定の結果とあわせて、PrOs_4Sb_12における超伝導ギゃップ関数についての考察を行った。これらの測定結果については国内、国外の学会において発表され、現在は投稿論文にまとめているところである。なお本年度の研究では測定の精度向上のために応答速度の早いオシロスコープを購入しノイズへの対策を行った。また実験をするための液体ヘリウムならびに液体窒素の購入のためなどに予算を使用している。充填スクッテルダイト構造を持つ超伝導体であるPrOs_4Sb_<12>はその特異な結晶構造に由来した奇妙な超伝導特性を示す。本研究ではそのPrOs_4Sb_<12>について走査トンネル顕微鏡/分光法(Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy : STM/STS)という手法により超伝導状態、特に磁束格子について調べることを目的としている。我々の研究グループでは^3Heの蒸発冷却により温度0.4Kまでの低温下でかつ磁場8Tまでかけた状態でSTM/STSを行うことができる。また我々の実験装置では極低温下で試料を割ることにより清浄な試料表面を準備することができる。本年度はPrOs_4Sb_<12>に磁場を(001)方向にかけた場合についてのSTSによる磁束格子の観察から磁束格子と結晶軸との関係について調べた。我々は磁束格子の形状が1.0Tまでの磁場において菱形の形状を示すことを観察した。そして菱形の向きが結晶軸と相関を持ち、結晶の対称性を反映していることを見つけた。また磁場を変化させると菱形の形状も徐々に変化し、1.2T以上ではほぼ正方形の格子形状になることを観察している。これらの結果はPrOs_4Sb_<12>の他の実験、特に磁場下における比熱や熱伝導度の測定結果を理解するために重要な情報を示していると考えられる。また極低温下で割った試料表面におけるSTMによる測定からPrOs_4Sb_<12>の結晶構造に特有の表面構造を初めて観察した。これらの成果については現在投稿論文にまとめているところである。なお本年度はSTM/STSでの測定をする上でその信号の解析をするためにFFTアナライザ(FFTオクターブ解析スループットディスクセット)を購入した。また測定ソフトの更新や、実験をするためのヘリウムの購入のために予算を使用した。
糖尿病性認知症の病態解析

2型糖尿病に伴う認知症の背景病理や病態は多様である。この中で、糖代謝異常が認知症の発現に深く関与する病型(糖尿病性認知症)についてアミロイド、タウPETを用いて病態の解析を行った。アミロイド、タウ集積パターンから、タウオパチー(アミロイド陰性、タウ陽性)が最も多く、次いでアルツハイマー病理(アミロイド陽性、タウ陽性)、非アミロイド/非タウ病理による神経細胞障害(アミロイド陰性、タウ陰性)に分類された。本症は、アミロイド病理よりタウ病理との関連が示唆された。診断基準ガイドライン(Hanyu H et al. J Am Geriatr Soc 2015)によって臨床的に診断された糖尿病性認知症(DrD)についてPiB(アミロイド)PETとPBB3(タウ)PETを施行し、背景病理の検討を行った。同時に、糖尿病を合併したアルツハイマー病(AD+DM)についても一部PiB, PBB3 PETを行いDrDと比較した。DrD群の14例中6例(43%)のみがアミロイド陽性であったが、6例中5例(83%)でタウ陽性所見が得られた。一方、AD+DM群は3例中3例(100%)がアミロイド陽性、1例中1例(100%)がタウ陽性となった。タウ陽性所見を示したDrD群の集積パターンを検討すると、側頭葉内側のみの症例や側頭頭頂葉や前頭葉の広範囲にみられる症例など集積パターンは多様であり、また大脳皮質領域の集積の程度もAD+DM群と比較して軽度である傾向がみられた。したがって、従来指摘されてきた大脳辺縁系に病変が限局する高齢者タウオパチー(嗜銀顆粒型認知症や神経原線維変化型老年期認知症)や前頭側頭型認知症とは異なり、ADのタウ集積とも異なることから、糖尿病と関連した新たなタウオパチーである可能性が示唆された。またMRIによる萎縮パターンとタウ集積パターンとの関連も明らかではなく、タウ集積とは関連のない神経細胞障害も生じている可能性が推察された。現時点では、DrDの背景病理として、糖代謝異常と関連した「タウオパチー+非特異的神経細胞障害」である可能性があり、今後さらに症例を集積するとともに、集積パターンを詳細に検討していく必要がある。アミロイドPETが17例、タウPETが7例に施行され、当初の計画通りの進展がみられている。我々が提唱した診断基準にそって診断された糖尿病性認知症(diabetes-related dementia, DrD)22例およびコントロールとしての糖尿病を伴うアルツハイマー病(AD+DM)6例について、アミロイド、タウPETを施行し、背景病理の相違について解析した。AD+DM群は全例アミロイド、タウともに陽性所見を示したが、DrD群についてはアミロイド陽性は41%(22例中9例)のみであったのに対して、タウ陽性は92%(13例中12例)と高率であった。アミロイド、タウPETを同時に施行したDrD群13例は、アミロイド陰性/タウ陽性が69%(9例)と最も多く、次いでアミロイド陽性/タウ陽性が23%(3例)、アミロイド陰性/タウ陰性が8%(1例)となった。アミロイド陰性/タウ陽性を示した9例のうち、3例はタウ集積が側頭葉内側に限局したが(神経原線維変化型老年期認知症SD-NFTまたはprimaryage-related tauopathy, PARTに一致)、残り6例は側頭葉内側から広範な大脳皮質領域までタウの集積が認められた。以上から、DrDがアミロイド病理よりもタウ病理と関連し、明らかにADとは異なること、一部の症例ではSD-NFTまたはPARTに一致する病型もみられたが、より広範囲にタウの集積が認められ、いわゆるタウオパチーと考えられる症例が多くみられた。また、明らかなアミロイドやタウの集積を示さない症例もみられ、これらは糖毒性と関連した非特異的な神経細胞障害が推測された。結論として、DrDの背景病理はタウオパチー+DMと関連した非特異的神経細胞障害が示唆された。概ね30例近い対象患者について、アミロイド、タウPETを施行でき、それぞれの集積パターンから背景病理を推測することができた。最終年度においては、脳脊髄液検査によるp-tauとアミロイドβ40/42比をAD39例、DrD11例、非認知症コントロール18例で測定し、DrDではp-tauが軽度上昇の傾向を示したがアミロイドβ40/42比は正常を示した。以上から、本症はADとは異なる背景病理が推測された。これまでアミロイド、タウPETを施行されたのは10数例程度と少なく、統計学的解析が困難なため、今後症例数を集積していく。従来の視覚的評価の他に、半定量的な評価を加えることによって、集積パターンの詳細を明らかにしていく。

これまでのアミロイド、タウPET所見については定性評価が主となっていたが、健常者のコントロールと比較し、統計学的に定量評価を行い、集積パターンの詳細を明らかにしていく。またMRIを用いた形態学的変化(萎縮)との関連を明らかにする。アミロイド、タウPET所見と脳脊髄液所見(リン酸化タウやアミロイドβ40.42)との関連についても検討し、DrDの診断的バイオマーカーを検索していく。老年医学脳分子イメージング(アミロイド、タウPET)は予定症例数であるが、種々の酸化ストレスマーカーの測定や脳脊髄液検査件数が当初の予定症例数より少ないため。予定していた脳画像検査が順調に施行され、比較的十分なデータが集積できた。そのため、脳画像検査に必要とする研究費が当初の予定額より少なくできたため。末梢における酸化ストレスマーカー、炎症サイトカインの測定と共に、脳脊髄液検査に関わる研究費用を有効に活用する予定である。次年度では、さらなる脳画像検査の追加や画像解析のための諸費用(解析ソフトなどを含む)、さらに脳脊髄液検査測定のために研究費、成果を発表するための学会出席の交通費などを予定している。
免疫ネットワークを用いたヒト癌免疫療法の開発と応用

我々が独自に開発したサイトカインカクテル培養法により、癌患者から自家腫瘍特異的キラーT細胞(CTL)を急速に効率よく増殖させることが出来る。しかも、抗原特異性は長期間保たれる。そのCTLを用いて癌抗原ペプチドの解析を行った。悪性黒色腫においてHLAクラスIB拘束性にCTLによって特異的に認識されるペプチドの単離に成功した。現在、さらにペプチドの解析を行っている。さらに、ヌードマウスに移植した自家腫瘍に対して、上記の方法で得られたヒトCTLは強い抗腫瘍活性を示した。我々のサイトカインカクテルは自家腫瘍特異的なキラーT細胞を効率よく増殖させるのに有用なものと考えられた。ペプチドの解析には、メラノーマ細胞より抗HLA-B抗体によってHLA-Bを免疫沈降させ、HLAクラス-Bに結合しているペプチドを抽出した後、HPLCを用いて分画精製した。同一患者のBリンパ球をEBウイルスでトランスフォームしたEBV-transformed B細胞を標的細胞とし、このB細胞に得られたペプチドを感作し、自家CTLを用いて、CTLアッセイを行い、自家腫瘍特異的なCTLが認識する腫瘍抗原ペプチドの同定を行っている。今後は、単離ペプチドを用いたin vitro免疫法の開発を行う。また、自家腫瘍抗原特異的なヘルパーT細胞の樹立の条件をサイトカインカクテルを工夫することにより決める。さらに、本法を用いた抗腫瘍免疫療法の臨床応用の可能性について検討する。
定量計測をめざしたディジタル光弾性法システムの構築に関する研究

超音波を含む音波の観測方法として従来から,物理的なセンサを音場に直接挿入して行う方法がある.本研究では,光を用いて音の場に影響を与えずに音場を観測するストロボ光弾性法のディジタル化を行うと共に鋭敏色法とセナルモン法導入による新しい定量計測法とそのシステムの構築を行った.医用や非破壊検査に用いるMHz帯超音波を対象とし,特に固体内での外部から或いは内部応力による光弾性現象に起因する複屈折による偏光現象から静的なひずみ量の計測と,動的応力である音波の両者を光弾性法によって同時に可視化を行いこれまでにない定量的なデータが得られる画像データが得られた.構築したディジタル化システムを用いて光弾性現象のデータの取得し音波伝搬の可視化と同時に固体の弾性特性とその異方性,残留応力分布などの諸量の計測行い,材料や非破壊検査分野での新たな方法の一つなるものと考えられる.研究計画にはなかったが,この方法を応用して光学的に微小領域の非破壊的な検査法を開発し,光を通さない不透明な物質に対しても,血管犬種などの定量的な情報を得ることができた.本研究で研究期間中に出された論文(査読あり)は, 10編となり,さらに4編が印刷中で計14編の論文の成果を上げることができた.また,学会発表が22件,国際会議8件,解説(依頼:いずれも日本工業出版超音波テクノ)10編と活発な活動を行うことができた.さらにこの間,学会発表で発表賞5件あり研究内容の外部の評価も高かった.28年度は以下のように光源の特性及びシステムの改善を行った.1システムの改良本研究の元になっているストロボ光弾性法システムにおいてstrobe driverの部分である光源のユニットで,試料を置かずに光量を測定したとき,すなわち背景画像である光量はかなり大きく変動するため平均化をComputerで行った.同様に試料が有る場合も同様の処理を行う.これらの高速化と試料の有無の2つの画像作成の自動化を行ない,.最適化を行った.2データ取得と処理の高速化上記の処理の専用のハードウエアは存在しないため,画像処理に適したハードウエア(高速のデータ転送可能な記憶装置)の追加および測定の自動化ソフトの導入を行った.3光源の追加光源は現在,キセノン管を用いているが,最高発光周波数が100Hzに制限されており高速化のためにパルスLED光源の導入を検討する.この場合,pinholeが不要となりシステムが簡略化できた.また,発光波長が固定されているため光弾性法,セナルモン法用に使用できるようにした.この他に本システムはシュリーレン法も光弾性法にも容易に変更でき,さらに光源として用いるレーザ光源をピンホールで平行光にせずにそのまま用いれば,光偏向法の実験もできることがわかっt.このため,光偏向現象を用いて回折や光弾性とは異なるデータを得て時間波形から例えば固体試料の内部にある欠陥から発生する反射・透過波及び高調波検出の実験の検出ができることも明らかになった.申請時に計画書に記載の計画はほぼ達成できた.光源からの光のビーム化が必要なことが新たに判明したがピンホールや他の光学系で補償できることが予想され,次年度にこの解決を図る.平成29年度は以下の項目について研究を進めた.1取得画像データ処理の自動化光弾性法やシュリーレン法は光源からデータ取得まで光学フィルタや偏光板など全てアナログ操作であり,カメラの画像をそのまま表示している.29年度は,画像のディジタルデータを利用して積算・差分・規格化の操作を行い,さらに鋭敏色法ではRGBデータを個々に用い,また,セナルモン法ではYUV信号を用いて輝度信号(Y)の数値データから複屈折量を定量的に算出した.これらのデータ処理は現在バッチ処理しているため,ある条件でのストロボ光弾性法の動画の作成に1時間程度要するが自動化が可能な状況になった.2データ処理の高速化ストロボ光弾性の動画作成の際の1枚1枚のデータに上記の鋭敏色法,セナルモン法のデータが含まれているため,29年度はカメラから鋭敏色法,セナルモン法の数値データ取得を1分程度で行なえるようデータ処理の自動化を計った.また,同時にストロボ光の発光タイミングを連続的に変化させるDelay unitの自動制御プログラム作成も行ないシステム全体の計測とデータ処理自動化も同時に図った.い.研究申請時に計画していた内容についてはおおむね計画通り進んでいる.とくに残留応力が存在する固体材料中での音波の伝播や厚さが異なる材料中でのLamb波の伝搬の可視化など当初の予定にないものも行っている.以前からの実験装置の一部故障や老朽化により鋭敏色法のRGB信号の定量計測はデータの取り出しが行えないため,手動によって行っており今後の課題である.超音波を含む音波の観測方法として従来から,物理的なセンサを音場に直接挿入して行う方法がある.本研究では,光を用いて音の場に影響を与えずに音場を観測するストロボ光弾性法のディジタル化を行うと共に鋭敏色法とセナルモン法導入による新しい定量計測法とそのシステムの構築を行った.

医用や非破壊検査に用いるMHz帯超音波を対象とし,特に固体内での外部から或いは内部応力による光弾性現象に起因する複屈折による偏光現象から静的なひずみ量の計測と,動的応力である音波の両者を光弾性法によって同時に可視化を行いこれまでにない定量的なデータが得られる画像データが得られた.構築したディジタル化システムを用いて光弾性現象のデータの取得し音波伝搬の可視化と同時に固体の弾性特性とその異方性,残留応力分布などの諸量の計測行い,材料や非破壊検査分野での新たな方法の一つなるものと考えられる.研究計画にはなかったが,この方法を応用して光学的に微小領域の非破壊的な検査法を開発し,光を通さない不透明な物質に対しても,血管犬種などの定量的な情報を得ることができた.本研究で研究期間中に出された論文(査読あり)は, 10編となり,さらに4編が印刷中で計14編の論文の成果を上げることができた.また,学会発表が22件,国際会議8件,解説(依頼:いずれも日本工業出版超音波テクノ)10編と活発な活動を行うことができた.さらにこの間,学会発表で発表賞5件あり研究内容の外部の評価も高かった.本システムはシュリーレン法も光弾性法にも容易に変更でき,さらに光源として用いるレーザ光源をピンホールで平行光にせずにそのまま用いれば,光偏向法の実験もできる.この方法は光偏向現象を用いるため回折や光弾性とは異なるデータが得られるが,時間波形から例えば固体試料の内部にある欠陥から発生する反射・透過波及び高調波の検出実験の検出ができるが,データ取得がpoint-to-pointとなりデータ処理量は多くなる.自動ステージ等を用いて自動的に音場走査ができるようにして異なる方法との比較を行っていく.セナルモン法とレーザープロービング法の適用により,鋭敏色法による超音波音場の解釈が正確に把握できるようになった.残留応力と発生する2次高調波や音速の変化がどのようなメカニズムで起こるのかが課題となっているが,FEM等の数値解析手法を導入することにより新たな情報が得られると予想されるため今後複数の情報から,新たな現象の解釈に努めたい.バイポーラ電源やその他消耗品が予定よりも安価に購入できたため.また,旅費も近接地区の開催が多かったため予定よりも少額となった.当初予定していた物品が予定額よりも安価に購入できたことや予定した学会発表が地元で行われ、旅費の出費が大幅に節約できたことによって残額が生じた.本年度は計画の進捗において述べたように定量化および実験の自動化のための物品の購入を予定しており計画に支障がないようにする.29年度に購入予定の備品のオプションのグレードアップや国内学会への参加を予定よりも多くする.
中性子相関の研究

1.位置検出型中性子検出器の製作位置検出型の中性子検出器のシンチレーション光検出部をライトガイドを介するものから3インチの光電子増倍管を直結する方式に変更した結果、シンチレーション光の集光効率を向上させることができた。この検出装置についてシンチレーション光の実効減衰長や、有効速度を測定した。コリメートしたγ線を用いて位置分解能を評価したところ約10cm(半値幅)となった。2.中性子/γ線の識別中性子/γ線の識別方法について、波形整形プリアンプを用いる方法、遅延ケーブル型プリアンプを用いる方法、電荷積分による方法、を比較検討した。前二者はほぼ同等の性能をもち、入射エネルギー約100keVee以上で識別が可能であることがわかったが、長時間使用の際の安定性から遅延ケーブル型プリアンプを採用することとし、ミシガン州立大の大型中性子検出器のために96chの波形整形モジュールを製作した。3.cross talkの測定コッククロフト加速器からの14.1MeVの中性子を用いて2本の位置検出型中性子検出器の間のcross talkの測定を行ない、モンテカルロシミュレーションの結果と比較した。cross talkの起きる確率は約1%で計算結果と一致したが、中性子の相対的な検出位置については計算結果よりもやや広い分布を示した。検出しきい値に対する依存性についても調べ、更に、検出器の配置を変えた場合の系統的な測定に対して解析を進めている。以上の結果についてはミシガン州立大学のneuton wall検出器についての報告とともにNuclear Instrument and Methods誌に発表すべく準備中である。
広島県近域における小児がん経験者のピアサポートシステムの構築

小児がん経験者の自助グループに対する期待やニーズについて明らかにすることを目的に研究を行った.小児がん経験者会に参加する4名に半構成的面接を実施し、得られた語りの分析より、同じ病気や治療を経験した仲間との交流を期待し、話すことや他の体験を聞くことで自分だけでないと安心感を得て励まされた経験をしていた.また、現在行っている治療に関する情報を得て、共有することによって不安や心配を軽減し、自身を肯定的に捉え生きていく上で支えのひとつとなっていたことを確認した.小児がん経験者の自助グループに対する期待やニーズについて明らかにすることを目的に研究を行った.小児がん経験者会に参加する4名に半構成的面接を実施し、得られた語りの分析より、同じ病気や治療を経験した仲間との交流を期待し、話すことや他の体験を聞くことで自分だけでないと安心感を得て励まされた経験をしていた.また、現在行っている治療に関する情報を得て、共有することによって不安や心配を軽減し、自身を肯定的に捉え生きていく上で支えのひとつとなっていたことを確認した.広島県では,小児がんで子どもを亡くした家族が中心となって設立されたがんの子供を守る会広島支部という家族会が中心となり,2005年より,小児がんを含む小児難病経験者対象としたキャンプを開催し,彼らの支援活動を始めた。2006年6月には小児難病経験者の会,MAKTY(マクティ)が発足し,交流会やキャンプの運営に参加するなどの活動を行っている。そこで小児がん経験者の自助グループに対する期待やニーズについて,インタビューより明らかにし,家族会メンバーと協同し,彼らが中心となって活動していける支援のあり方を検討することを目的に研究を行った。平成19年度は小児がん経験者が関わる活動に参加し,フィールドワークを行った。8月の小児がん経験者当事者会に参加し,自己紹介や仲間づくりができるよう意識して会を進められ,入院中の経験,退院後も続く悩みなど語っていた。しかし,経験者同士のみでの交流の時間も企画されており,当事者同士でしか語れないことがあることを語っていた。自身の経験を振り返り,意味付けしていく過程で当事者会に参加する意義があることが示唆された。自らの経験を他者に語ることに抵抗がある小児がん経験者に対し配慮が必要であり,研究の倫理的配慮について,県立広島大学研究倫理委員会に提出し,研究上の倫理審査を受けて行うこととした。また,研究協力者が少ないため,グループインタビューが行えていない状況であった。平成20年度も引き続き,地域を拡大し,データ収集していく予定である。広島県近域では,小児がんの子どもの家族会が中心となり, 2005年より小児がんを含む小児難病経験者対象としたキャンプ(以下キャンプ)を開催し,彼らの自立支援活動を行っている。キャンプでの交流をきっかけに2006年に小児がん経験者の会(以下、患者会)が発足し、現在、彼らは交流会やキャンプの運営に携わるなど活動している。そこで小児がん経験者の自助グループに対する期待やニーズについて明らかにすることを目的に研究を行った。平成20年10月から平成21年3月の期間で小児がん経験者会の参加者4名に半構成的面接を行った。語りを分析した結果、対象者は20代女性であった。現在も晩期障害のため治療を継続している方は2名であった。患者会参加の動機は主治医からのすすめや入院期間が同じ知人の参加がきっかけとなり、交流を希望していた。交流の内容は、同じ病院で同じ病気・治療を経験した仲間と、同窓会のように近況報告や過去の体験を話し、経験者だからこそ分かりあえ、励まし合っていた。また、晩期障害に関する情報共有することで不安や心配を軽減していた。ピアサポートと患者会との関連について、入院中からの家族ぐるみの相互交流が退院後の交流につながり、さらにキャンプでの再会、交流が患者会の設立、会での交流へとつながっていた。これはがん患者の自助グループを対象とした先行文献と同様の結果であった。また患者会への参加をきっかけに、以前より親と病気のことについて話せるようになったという。患者会への期待として、今後も患者会を継続し、多くの小児がん経験者の支えたいと対象者全員が望んでいた。患者会の運営にたずさわっている対象者は家族会と協同が不可欠であり、ともに小児がんの子どもの支援を行いたいと願っていた。このように、患者会で交流することで小児がん経験者の成長・自立につながり、支援される人から支援する人へと当事者支援が発展していくことが示唆された。
マグネシウム基及び銅基固溶体の高温クリープ特性に及ぼす温度の影響

本研究によって明らかにされた事項の概要は以下の通りである.1.銅基およびマグネシウム基固溶体について,応力急増試験による遷移挙動の調査を行い巨視的クリープ挙動との比較を行った.両合金とも,見かけのクリープの活性化エネルギーが拡散の値よりも大きい変形条件での転位の運動は基本的に粘性的であると考えられる.2.マグネシウム基固溶体の,クリープ速度の溶質濃度依存性の消失を実験的に検討した.転位の受ける粘性抵抗の溶質濃度依存性の数値計算結果と実験結果は同一の傾向を示し,溶質雰囲気引きずり抵抗の飽和が巨視的ひずみ速度の溶質濃度依存性の消失をもたらす.3.マグネシウム基固溶体について,クリープ特性の異なる温度で与えた予変形がクリープ変形特性に及ぼす影響を調べた.見かけのクリープの活性化エネルギーの異常が認められる温度で予変形を与えると,クリープ延性が改善される.予変形が寿命の改善に有効である条件は,静的クリープ特性の変化する条件と対応し,破断寿命は最大約2倍に改善される.4.アルファ鉄-モリブデン,アルファ鉄-タングステン固溶体のクリープ挙動とその挙動に及ぼす窒素の影響を調べた.窒素の効果は置換型溶質原子種によって異なる.5.マグネシウム-マンガン合金のクリープ挙動を実験的に明らかにした.6.アルミニウム-マグネシウム固溶体のクリープ特性に及ぼす濃度の影響について実験的に検討し,クリープ特性の変化する遷移条件を明らかにした.本研究によって明らかにされた事項の概要は以下の通りである.1.銅基およびマグネシウム基固溶体について,応力急増試験による遷移挙動の調査を行い巨視的クリープ挙動との比較を行った.両合金とも,見かけのクリープの活性化エネルギーが拡散の値よりも大きい変形条件での転位の運動は基本的に粘性的であると考えられる.2.マグネシウム基固溶体の,クリープ速度の溶質濃度依存性の消失を実験的に検討した.転位の受ける粘性抵抗の溶質濃度依存性の数値計算結果と実験結果は同一の傾向を示し,溶質雰囲気引きずり抵抗の飽和が巨視的ひずみ速度の溶質濃度依存性の消失をもたらす.3.マグネシウム基固溶体について,クリープ特性の異なる温度で与えた予変形がクリープ変形特性に及ぼす影響を調べた.見かけのクリープの活性化エネルギーの異常が認められる温度で予変形を与えると,クリープ延性が改善される.予変形が寿命の改善に有効である条件は,静的クリープ特性の変化する条件と対応し,破断寿命は最大約2倍に改善される.4.アルファ鉄-モリブデン,アルファ鉄-タングステン固溶体のクリープ挙動とその挙動に及ぼす窒素の影響を調べた.窒素の効果は置換型溶質原子種によって異なる.5.マグネシウム-マンガン合金のクリープ挙動を実験的に明らかにした.6.アルミニウム-マグネシウム固溶体のクリープ特性に及ぼす濃度の影響について実験的に検討し,クリープ特性の変化する遷移条件を明らかにした.本年度は多結晶体を中心として異なる合金系の固溶体(主として銅基固溶体)について立方晶固溶体で確立されたといえるひずみ急変応力遷移試験・応力急増試験を行った.マグネシウム系固溶体では,容易に有効応力の見積が可能であったが,銅基固溶体ではひずみ急変後の応力遷移は不明瞭であり,解析が困難である.このため,銅基固溶体について応力急増試験による遷移挙動の調査を行った.銅基固溶体の見かけのクリープの活性化エネルギーの値は,温度・溶質濃度・応力によって異なるが,拡散の活性化エネルギーの値とほぼ同一の値をとる変形条件で実験を行った場合と,拡散の値より明らかに大きな値をとる条件で実験を行った場合には,応力急増にともなう遷移挙動が異なることが認められた.この違いは,積層欠陥エネルギーが小さい固溶体で顕著であり,応力の増加量に依存する.本実験の結果は,見かけのクリープの活性化エネルギーの値が拡散の値よりも大きい変形条件の下でも,転位の運動は基本的には粘性的なものであることを示している.このことは,マグネシウム基・銅基固溶体に差異はないと認められた。マグネシウム基固溶体では,クリープ速度の溶質濃度依存性は,見かけの活性化エネルギーの大きい温度域でも消失することのあることが確認された.この実験結果は,転位の受ける粘性抵抗の溶質濃度依存性の数値計算結果と同一の傾向を示すものである.この傾向は,積層欠陥エネルギーの大きな固溶体では立方晶固溶体でも六方晶固溶体でも結晶の構造によらない現象と考えられる.本年度は銅基固溶体について応力急増に伴う遷移挙動の特徴を実験的に明らかにした.またマグネシウム固溶体について,クリープ特性の異なる温度で与えた予変形がクリープ変形特性に及ぼす影響を調べた.溶質濃度の異なる3種の銅-アルミニウム固溶体の,高温クリープ中の応力急増に伴う遷移挙動は,溶質濃度によって異なる.見かけのクリープの活性化エネルギーの大きさが異なる場合には,遷移挙動も大きく異なる.見かけのクリープの活性化エネルギーが拡散に比べて大きい条件では,応力変化後の遷移挙動が応力増加量とともに逆遷移型・通常遷移型・逆遷移型に変化することが見出された.見かけのクリープの活性化

エネルギーが拡散に比べて大きいマグネシウム固溶体ではこのような挙動は出現せず,積層欠陥エネルギーの低い固溶体の特有の挙動と考えられる.六方晶マグネシウム-アルミニウム固溶体は,クリープ延性は必ずしも良好でないが,見かけの活性化エネルギーが高い温度で予変形を与えると,クリープ延性が改善されることが明らかにされた.予変形を与えると,結晶粒界が波状化する.粒界キャビティの連結によって破壊がおこる場合には,波状化した粒界は粒界キャビティの連結を困難にし,破断寿命が大幅に改善される.寿命の改善に有効な予変形を与える条件は,静的クリープ特性が変化する条件と対応していることが明らかにされた.置換型固溶体の合金型クリープにおける溶質濃度依存性についても検討し,高濃度固溶体の溶質濃度の効果の飽和についても実験結果と数値計算結果をあわせて検討した.