hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
結晶シリコンの非晶質化過程に関する基礎的研究

本研究は、イオン注入により、基板の結晶シリコンが非晶質化する過程、及び非晶質化した層の熱処理による構造緩和現象について、ラマン散乱法、ラザフォード後方散乱法、陽電子消滅法、電子スピン共鳴法などを用いて調べたもので、次の結論を得た。1.結晶シリコン基板の表面が、イオン注入により非晶質化することは、表面層の照射損傷蓄積による膨張が原子間結合力を弱めることに基づく。2.注入イオン種や注入条件を選ぶことにより、損傷の蓄積を容易にすれば、非晶質化は低ドーズ量の注入で起こる。低温での注入、燐イオン注入における燐と空位の複合化などがこの例であり、実験的に立証した。3.注入イオン種の質量により、基板表面が非晶質化するドーズ量には差があるが損傷と注入イオンとの結合がなければ、これは基板内損傷発生密度でドーズ量を正規化することにより、統一的に説明できる。4.非晶質化した表面層は、熱処理により歪を緩和して安定状態に落ち着く。この過程は、注入イオン種により非晶質層中の損傷の形態が異なるために、大きな差がある。5.熱処理による構造緩和の過程では、原子間結合角の結晶構造での値からの偏差は、単調に減少せず途中逆過程(偏差の増大)を示す。これは、複合化した損傷欠陥が分裂して小規模な欠陥に変化する過程に基づくもので、この過程ではダングリングボンド密度も熱処理で増加する。平成3年度は、イオン注入により単結晶シリコンが非晶質化する過程の検討を行った。先ず、イオン注入に際し、基板シリコン単結晶の温度を精密に制御して、注入イオンのイオン種、エネルギ-、ド-ズ量、ド-ズ速度など、基板内でのエネルギ-損失、格子欠陥形成過程の異なる試料を作成し、これらが非晶質化に如何に影響するかを検討した。測定はラマン散乱分光法により、スペクトル中のTOピ-クの出現位置及びその半値半幅を測度とした。その結果、ド-ズ量を増大することによって非晶質化が起こる過程で、基板結晶構造のラザフォ-ド後方散乱測定結果とを比較することによって、表面層の損傷蓄積による膨張が原子間結合力を弱め結果として非晶質化をもたらす事実を見出した。(論文1件投稿掲載済み)また、注入時の基板温度が低下すると、低ド-ズ量の注入でも非晶質化が進行し易くなり、また一定の温度のもとでは、注入イオン種をシリコンから燐に変えると非晶質化し易いことも見出した。これらの結果は、低温注入では注入時に基板内部に発生する格子空位の複合化が起こり難いこと、或いは格子空位と注入イオン種(燐)の結合によって結果的に損傷の密度を高めていることに基づくものとして説明された。(論文2件投稿掲載済み)この事実は注入イオン種としてゲルマニゥム並びにひ素を用いた試料間の比較によっても確認され、一般的にV族元素と格子空位との結合反応によるものであることが認められた。また注入イオン種の質量数により、非晶質化する注入ド-ズ量が異なるが、これは基板結晶内の格子欠陥発生数によって注入量を正規化することによって統一的に説明でき、またこの際V族元素とIV族元素間では非晶質化する臨界ド-ズ量に明らかな差のあることが確認された。更に、非晶質化は結晶化の逆過程であるとの観点から、非晶質化した試料の熱処理による構造の緩和を調べて、非晶質相の準安定構造が、非晶質化の条件と如何に関連しているかも調べた。この実験には今年度に購入した精密に温度制御の可能な小形電気炉を用いた。その結果、注入イオン種によって非晶質層の構造緩和過程に差があり、また緩和の過程で、原子結合角の平均値からの偏差は、熱処理によって単調に減少せず、減少の過程で一旦増加に転じ更に減少する傾向が一般的に認められた。これは試料全体の自由エネルギ-は局部的には原子結合角の増加によって低下するとの緩和現象の存在を推定させるもので、来年度にさらに詳細を検討する予定である。

平成4年度は、結晶シリコンの非晶質化の逆過程と考えられる、非晶質シリコンの結晶化、特にその前駆過程の検討を重点的に行うため、イオン注入法などで作られた非晶質シリコンの加熱による構造の変化を調べた。非晶質層の構造は、ラマン散乱分光、陽電子消滅法、及び電子スピン共鳴分光を用いて検討した。シリコン単結晶基板にイオン注入して基板表面を非晶質化した試料を、200450°Cの低温で熱処理すると、一般的には非晶質層は歪を開放し結晶構造に近づく。ラマンスペクトルのTOピークの半値半幅が、非晶質構造の原子結合角の結晶構造での値からの偏差(Δrheta)に比例することを用いて、まずΔrhetaが熱処理条件でいかに振舞うかを調べた。次に注入イオン種を変えて非晶質層中に不純物が存在する場合、及びイオン注入ではなくプラズマ中の気相化学反応によって堆積した非晶質層についても調べた。その結果次の様な事が分かった。1.Δrhetaは熱処理によって単調に減少せず、減少途中に増加し、再度減少するとの振動的変化を示した。この変化は陽電子消滅から測定した空孔的欠陥の密度、並びにESRから測定したダングリングボンド密度の変化とも完全に対応した。熱処理によって非晶質層がその自由エネルギーを減ずる過程で、複合化した空孔的欠陥が分裂してその密度が増加し、ダングリングボンドも増大する過程が含まれるものと結論される。2.上記の過程は非晶質層に含まれる不純物質種に大きく影響を受ける。Geを含む場合にはダングリングボンド密度の変化の低下は少なく、Geが含まれたことによって非晶質層中の構造不整度がより高い状態で安定化する。またPが含まれると、Pと空孔形欠陥との複合化によってダングリングボンド密度は著しく減少し、またΔrhetaの途中増加は少ない。これは非晶質化の過程で、高度に複合化した空孔形欠陥が生じ難く、これが非晶質化を容易にしているとの昨年度に見出した事実とも合致するものである。3.堆積法で作られた非晶質層は、Δrhetaの値は最初から小さく、熱処理によっても殆ど変化せず安定で、より結晶構造に近い非晶質構造であると考えられる。
光分解性クロスリンカーを用いたシャペロニン制限空間内でのフォールディングの解析

本研究は当初予定していた光分解性クロスリンカーでは問題があり、代わりにジスルフィド結合を用いて還元剤にて分解を行った。この結果、GroELによるフォールディングは「空洞内に隔離された後もGroELに変性状態のまま結合しており、フォールディングがある程度進んだところで完全にGroELから解離して即座にフォールドする」という過程を経ていることがわかった。これは現在のモデルを大きく書き換える発見である。シャペロニンがフォールディングを促進するメカニズムとして注目されている閉じこめによる空間制限の影響を調べることを目的として研究を行ってきた。変性蛋白質のシステインを光分解性クロスリンガーで架橋することで変性状態を維持し、シャペロニン空洞内に閉じ込めた後にUV照射によってフォールディングをスタートさせることで、GroELによる変性作用を排除し、空洞の影響だけを反映したフォールディングを観察できると考えた。実際にChristopherA.Hunter博士から提供してもらった光分解性クロスリンガーによって変性タンパク質をクロスリンクさせ、UV照射によって分解させることを試みたが、タンパク質との標識によってクロスリンカーの性質が変化するため分解できなくなることがわかった。代わりにタンパク質内でジスルフィド結合を形成させ、高濃度の還元剤によって結合を解離させてフォールディングを開始させることに成功した。自発的なフォールディングとシャペロニンによるフォールディングを還元剤によって開始したところ、やはりシャペロニンによってフォールディングが速くなることがわかった。しかし、このジスルフィドを形成した変性タンパク質は空洞内に閉じ込めた後もGroELに結合していたことから、変性タンパク質はフォールド直前までGroELに結合してアンプオールドされていることが示された。これはシャペロニンによるフォールディングメカニズムを知る上で重要な発見である。本研究はGroELによる変性作用を排除し、空洞の影響だけを反映したフォールディングを観察することを目的である。当初予定していた光分解性クロスリンカーによる研究は、タンパク質との標識によってクロスリンカーの性質が変化するため分解できなったため、残念ながら利用することができなかった。しかし、別の実験によりGroELによるフォールディングについて新たな知見が得られた。これらの実験に基づくと、GroELによるフォールディングはこれまで考えられてきた「空洞内への隔離の後フォールディングが開始する」のではなく、「空洞内に隔離された後もGroELに変性状態のまま結合しており、フォールディングがある程度進んだところで完全にGroELから解離して即座にフォールドする」という過程を経ていることがわかった。このとき、空洞内への隔離はフォールディングに必須であり、誤って空洞外に出たものは一から自発的フォールディングが始まることも確認した。以上のことから、GroELによるフォールディング促進作用の最も重要な因子はGroELが空洞内で変性タンパク質と結合することでアンフォールド状態を保つことであると推測された。これらの結果から、GroELへの結合に伴う変性作用はフォールディングの律速段階に関わること、空洞はGroELから解離後のフォールディングに必須であることが初めて証明できた。空洞が必須な理由はまだ謎である。現在以上について論文を投稿するところである。
日本と東南アジアにおける「里山」利用の展開に関する比較史研究

本研究の課題は、近代化の過程で森林利用の高度化と保全を形成したわが国の利用過程の社会経済的機構と、「里山」利用が森林破壊に帰結した東南アジア諸国の社会経済的機構を、経済学的、社会学的、歴史学的に比較研究することにある。こうした課題に接近するため以下の諸点について分析・考察した。(1)18世紀前半にその主要部分が成立した琉球王国の山林書「林政八書」の成立の背景、著者、内容、意義について明らかにした。(2)近代における里山利用の一形態として人工林経営がある。閉鎖的経済と開放的経済の展開という視点から、近代日本の森林経営とくに人工林経営がある。閉鎖的経済と開放的経済の展開という視点から、近代日本の森林経営とくに人工林経営の形成に関する歴史的条件とその限界を検討した。(3)近世の日本において里山の中心的な部分であった入会林野の解体過程について整序した。(4)岩手県北上山地において、1960年代まで続けられていた焼畑がどのように行われ、またどのように衰退していったかを、焼畑を実際に行った本人からの聞き取り調査を中心に明かにした。(5)1970年代半ば以降の社会林業政策の展開と地域住民による里山の利用状況からフィリピンにおける社会林業の課題や今後の方向性について考察した。(6)1980年代後半からのタイ経済の高度成長に伴い農村・農業も大きく変容し、とくに注目されるのは農地造林の急速な展開である。タイにおける農地造林の現状を農家林家、木材市場、種苗生産者の3つの観点から考察した。これらの分析の結果、わが国と東南アジア諸国の間にみられる現状の格差は、土地所有の近代化、里山の農業的利用・エネルギー源としての利用、近代的木材産業と木材市場の形成の歴史的発展段階に規定された構造的なものであることが明らかとなった。研究代表者および分担者は、それぞれ個別に「里山」に関する調査を行うと共に、研究会を2回実施し、日本と東南アジアの比較を行った。第1回目の研究会では、加藤が日本の武蔵国青梅・西川地方を例に、近世初期・中期における江戸近郊山村の林野利用の展開過程と林野所持の成立について報告した。この地域では切替畑が里山全体に開発され、これに寛文検地が実施された。切替畑には広い切替予定地=切替畑付林野が付属し、江戸で需要の高まった薪炭・用材のための森林が造成されていた。寛文検地が切替畑を検地したことで、これら林野の所持も確定し、そこでの薪炭林・用材林造成が積極化した。第2回目の研究会では、まず安食がフィリピンのマングローヴ林の開発、特に養殖池への開発について報告した。マングローヴ林は国有地のため、政府が大規模な売払いや貸し付けを進め、60年代には国内向けのミルクフイッシュの養殖のために、80年代からは日本向け輸出を中心としたエビ養殖のために、大規模な開発が進行した。その結果、マングローヴ林が本来持っていた海浜の保全や魚貝類増殖の機能が損われ、住民の伝統的な生活や生産が成立しなくなり、一方、養殖池での賃労働という雇用機会を創出した。つづいて増田が、インドネシアの伝統的林業地域における林業生産の変化について報告した。林野行政制度の変遷を踏まえた上で、中スラウェシ州における黒壇の生産は、国内市場を対象にした小規模なものから、日本市場への輸出が始ったことで大規模化したこと、リオウ州におけるマングローヴ林の伐採も、シンガポール向けの小規模な木材・木炭生産から、中国系インドネシア人の経営による商品価値の高い木炭生産が中心になったことを明らかにした。

わが国と東南アジア諸国の林野、とくに「里山」は、かつて伝統的な焼畑耕作などによる利用と保全の対象として、類似の利用形態がみられた。しかしながら、現在においては驚くほど対照な様相を、つまりわが国の保全・利用と東南アジア諸国における破壊という様相を呈している。類似の原基的な利用形態から発した「里山」利用が、その展開の結果として、現状に見られるような大きな差異をもたらすこととなった構造的な要因は何であろうか。近代化の過程で森林利用の高度化と保全を形成したわが国の利用過程の社会経済的機構と、「里山」利用が森林破壊に帰結した東南アジア諸国の社会経済的機構を、経済学的、社会学的、歴史学的に比較研究する。本年度は、先発林業地域として近世以来焼畑から人工林化の展開した奈良県吉野地方、後発林業地域として福島県会津地方、長野県八ケ岳山麓、比較的近年まで焼畑の残存した岩手県早地峰山麓において、また東京都西多摩郡の平地林について林野利用の展開に関する調査を実施した。さらにわが国と東南アジア諸国を結ぶ重要な結節点として沖縄県を位置づけ、琉球の林野の利用に関する調査を実施した。インドネシア、タイ、フィリッピンにおける近代的土地所有権の形成と林野制度の展開に関する資料調査を実施した。昨年度の研究成果をふまえて、また研究の進行状況を報告するため研究会を開催した。わが国と東南アジア諸国の林野とくに「里山」においては、かつて類似の利用形態がみられ、そこでは伝統的な焼畑耕作などにより利用と保全が図られていた。しかしながら、里山は驚くほど対照的な様相を呈しているのが現状である。つまり、わが国における森林の温存・保全・利用と東南アジア諸国における破壊である。類似の原基的な利用形態を有していた「里山」利用が、現状に見られる大きな差異をもたらした構造的な要因は何か。近代化の過程で森林利用の高度化と保全システムを形成したわが国の社会経済的機構と、森林破壊に帰結した東南アジア諸国の社会経済的機構を、経済学的、社会学的、歴史学的に比較研究した。昨年度までの研究をふまえ主に補充的な調査を行った。村と森林組合の関係が注目される和歌山県龍神村、木炭生産とくに備長炭生産の盛んであった和歌山県田辺市、また備長炭の生産技術が移転したとされる宮城県において、それぞれ里山における林野利用の変容過程の調査を実施した。インドネシア、タイ、フィリッピンにおける里山利用の変化と現状について資料調査を実施した。本年度は研究の最終年度であるため、研究報告の作成に向けて研究分担者相互の間で議論を深めた。わが国と東南アジア諸国の間にみられる現状の格差は、土地所有の近代化、里山の農業的利用・エネルギー源としての利用、近代的木材産業と木材市場の形成などの歴史的発展段階に規定された構造的なものであることが明らかとなった。
ＬＨＣ－ＡＴＬＡＳ実験における標準模型を超える重いヒッグス粒子の探索

前年度に行った2光子に崩壊するチャンネルを用いた重いヒッグス粒子の探索研究により、一昨年度に見られた新粒子由来かと期待された信号は、統計的ふらつきによるものであったと結論付けられた。これを確かなものにするため、本年度の初めにはIsolationと呼ばれる変数を用いた背景事象の割合の評価について、最終的な結論を出し、論文への寄与をした。この論文については現在も編集作業が進行中である。並行して、2光子崩壊チャンネルでの知見を活かし、SUSYで予言される粒子である電弱ゲージーノの探索も行った。私が参加したのは終状態がレプトンと2光子及び消失エネルギーからなるチャンネルである。解析においては、信号事象と背景事象の特徴の理解から、解析手法の開発及び検証、解析結果の解釈等、参加したチャンネルで必要とされる研究課題のほぼ全てを私が行った。まず信号事象と背景事象の特徴に関する研究の結果、bクォーク由来のjetを含む事象を除外することで、信号事象にはほとんど影響を与えずに、一部の背景事象を大幅に制限できることができることが分かり、新たな事象選別基準として導入された。解析手法の開発においては、適切に信号領域を分けることで、従来に比べ最大300%程度感度を向上させることに成功した。その後行った信号領域の評価では、標準理論で予想される事象数に比べ、僅かながら超過が見られた。そこで、見られた逸脱が信号由来だと考えた場合の統計的有意性と、背景事象由来だったと考えた場合にできる理論に対する制限それぞれに関して評価を行った。理論に対する制限は、今回見られた逸脱の為に先行研究から更新することはできなかったものの、超過の統計的有意性は、仮定によっては2.8σ程度になった。今後より高統計のデータを用いて、この逸脱が統計的ふらつき由来か、それとも新粒子由来であるのかを評価することが非常に重要となる結果である。29年度が最終年度であるため、記入しない。物理解析では、重いヒッグス粒子の探索にあたり、より期待値の高い2光子共鳴の解析を行った。具体的には、より緊急度が高いisolationと呼ばれる変数の評価を行った。この変数は、信号事象と背景事象を識別するための変数だが、具体的にどのような値で選別するかはシミュレーションを用いた評価が必要となる。シミュレーションはデータを十分な精度で再現することが求められるが、前年度までに一部領域でそれらに違いが見られていた。私はこの問題を解消するため様々なチャンネルを対象としたデータとシミュレーションの比較検証を行い、原因を明らかにした。この検証を基にデータとシミュレーション間の違いは改善され、isolation変数を広い領域で使用することが可能となった。isolation変数の検証をしたのちは、isolation分布を用いた信号純度の評価を行った。Isolationは信号事象と背景事象で分布の形状が大きく異なるので、信号事象の分布の形状と、背景事象の分布の形状を推定し、それらをデータのisolation分布に対して規格化することで、信号事象と背景事象の割合を推定した。本手法は初めて使用された手法ではなかったが、私が取り組む中で従来の手法には多くの問題点が含まれていることが明らかになった。そこで問題点を洗い出し、それぞれ解決することで、より理想的な手法が構築された。最終的にその新手法を用いて信号純度の評価を行い、不審な振る舞いないことが明らかになった。物理解析と並行して、前年度に担当していた検出器の読み出しシステムのアップデートで生じていた問題点の解消に協力した。これまで読み出しシステムのワーキンググループで活動していた日本人は私だけだったが、当年度から後任の日本人学生が決まった為、これまで築き上げた関係の維持を図ると共に、後任への知識や技術の継承を行った。当初は4つのbクォークを終状態とするチャンネルを対象とした研究を予定していたが、2015年のLHCアトラス実験で2光子を終状態とするチャンネルが有力視され、緊急度が高くなったために、年度初めに対象とするチャンネルを変更することとなった。研究の進捗状況としては、2光子終状態チャンネルには多くの人手が集まることとなった為、順調な進展が見られ、既に夏までに論文一編をまとめることができた。その後も様々な検証が続けられ、現在当年度に取得した全データを用いた論文を執筆中である。特に年度後半に取り組んだ信号純度の評価では、従来手法でこれまで気づかれていなかった問題点を明らかにし解決することで、従来手法で過小評価してしまっていた信号純度をより正確に評価することを可能にした。検出器読み出しシステムに関しては、引き継ぎ作業自体は順調に行うことができたものの、引き継ぎ後に判明した新たな問題が、開発時に情報共有が十分でなかった点から生じていたなど、開発当時の状況と現在生じている問題の両方を理解しなければ解決できない問題も発生し、後任者との密な議論が必要となった。

私が参加したのは終状態がレプトンと2光子及び消失エネルギーからなるチャンネルである。解析においては、信号事象と背景事象の特徴の理解から、解析手法の開発及び検証、解析結果の解釈等、参加したチャンネルで必要とされる研究課題のほぼ全てを私が行った。まず信号事象と背景事象の特徴に関する研究の結果、bクォーク由来のjetを含む事象を除外することで、信号事象にはほとんど影響を与えずに、一部の背景事象を大幅に制限できることができることが分かり、新たな事象選別基準として導入された。解析手法の開発においては、適切に信号領域を分けることで、従来に比べ最大300%程度感度を向上させることに成功した。その後行った信号領域の評価では、標準理論で予想される事象数に比べ、僅かながら超過が見られた。そこで、見られた逸脱が信号由来だと考えた場合の統計的有意性と、背景事象由来だったと考えた場合にできる理論に対する制限それぞれに関して評価を行った。理論に対する制限は、今回見られた逸脱の為に先行研究から更新することはできなかったものの、超過の統計的有意性は、仮定によっては2.8σ程度になった。今後より高統計のデータを用いて、この逸脱が統計的ふらつき由来か、それとも新粒子由来であるのかを評価することが非常に重要となる結果である。これまでに行われた研究から、2015年に2光子を終状態とするチャンネルで見られた新粒子の兆候は、統計的ふらつきが原因であることが有力となってきた。引き続き検証を行う必要は依然残されているが、それ以上により高い質量領域に探索感度を持つような解析手法の改善が必要である。特に私が担当していたisolationの信号選別基準について、様々な光子に対し同一の基準を課しているが、これを光子の通過した検出器中の位置、光子が電子対生成を行ったか否かなどに区分けし、それぞれで評価を行うことで、一般に信号事象に対する感度の向上が期待される。これを軸として信号感度の向上を目指し、より高い統計量のデータを用いた発見、もしくは棄却の議論を行う。現在もミーティングはCERN現地で行われており、ミーティング中だけでなくその前後での議論が解析を発展させることがある。そのようなチャンスを生かすために、解析手法を完成させるまでは現地での研究を主として活動する。解析手法が完成されたのちは、日本に帰国し学位論文をまとめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ベッドサイドで評価可能な嚥下機能測定法の開発

超音波画像と嚥下造影画像を同時に記録することにより、超音波画像診断で設定した各測定点と嚥下造影で確認された嚥下動態との経時的関係が把握でき、超音波画像診断法の有効性が示された。すなわち、超音波画像に記録された嚥下第1音発生時点が、嚥下造影画像における食塊の喉頭蓋への到達時点と一致していた。超音波画像に記録された舌の口蓋接触終了時点が、嚥下造影画像における食塊の食道入口部通過完了時点と一致していることが確認された。超音波画像と嚥下内視鏡画像を同時に記録することにより、超音波画像と嚥下内視鏡画像との関係を検討した。嚥下内視鏡画像でホワイトアウトが観察されたときに嚥下第1音が観察された。嚥下内視鏡画像と嚥下音との関係から誤嚥の可能性を推定できることを示唆された。摂食・嚥下障害を有し、摂食機能療法を行なっている小児を被験者として、嚥下内視鏡検査と嚥下音との関係から誤嚥の可能性を診断することについての妥当性について検討したところ、嚥下内視鏡画像と嚥下音との関係から誤嚥を診断することの可能性が示された。成人正常嚥下では、嚥下第1音発生に引き続き嚥下第2音が発生するが、嚥下障害を有する小児おいては、嚥下第2音の発生はわずかであり、その際の嚥下内視鏡検査では、梨状陥凹ならびに喉頭蓋谷に食塊の残留が認められた。このような状況で、食塊が気道に吸引され咳反射が誘発されると心音マイクによりを介して波形データとして記録された。以上の結果から、嚥下機能の評価として非侵襲的な嚥下内視鏡検査が有効であり、嚥下内視鏡検査で認められるホワイトアウトと心音マイクで記録した嚥下音との関係が、誤嚥の友好なパラメーターに成り得ることが考えられた。嚥下造影検査は日本摂食・嚥下リハビリテーション学会から標準的検査法が提案されている。超音波診断画像ならびに嚥下音聴取に関しては嚥下機能評価に対する標準的手法は確立していないため、超音波診断画像による嚥下機能評価に有用なパラメーターの妥当性・有効性を嚥下造影検査によって検討した。また、嚥下動態を測定しやすい被験食品の物性ならびに摂取量(食塊量)を検討した。摂食・嚥下障害を有しない健常者を対象とし、超音波診断画像、嚥下造影検査画像、加速度心音マイクによる嚥下音との関係を明らかにした。超音波診断画像では、探触子を下顎底部に固定し、舌背表面の最上端部にMモードの断層面を設定し、同部位を舌測定点と定め、この点の上下運動軌跡をMモード画像にて記録した。被験食(3ml)として造影剤(非イオン性造影剤)に増粘剤を加え高粘度(マッシュポテト状)に調整し用いた。

超音波診断画像上の「舌の口蓋接触開始時点」は、嚥下造影検査画像の「食塊の咽頭への移動開始時点」と一致、心音マイクによる「嚥下第1音発声時点」、「嚥下第2音発声時点」は嚥下造影画像では、それぞれ「食塊が喉頭蓋への到達時点」、「食塊が食道入口部を通過している時点」と一致していた。超音波診断画像上の「舌の口蓋接触終了時点:食塊の送り出し完了時点」は嚥下造影画像で「食塊の食道入口部完了時点」と一致していることが確認された。これらの一致点は、正常嚥下における一致であり、嚥下障害において特に「嚥下音」と超音波診断画像・嚥下造影画像が正常嚥下と同一の結果を示すかどうかの検証は必要である。超音波画像と嚥下造影画像を同時に記録することにより、超音波画像診断で設定した各測定点と嚥下造影で確認された嚥下動態との経時的関係が把握でき、超音波画像診断法の有効性が示された。すなわち、超音波画像に記録された嚥下第1音発生時点が、嚥下造影画像における食塊の喉頭蓋への到達時点と一致していた。超音波画像に記録された舌の口蓋接触終了時点が、嚥下造影画像における食塊の食道入口部通過完了時点と一致していることが確認された。超音波画像と嚥下内視鏡画像を同時に記録することにより、超音波画像と嚥下内視鏡画像との関係を検討した。嚥下内視鏡画像でホワイトアウトが観察されたときに嚥下第1音が観察された。嚥下内視鏡画像と嚥下音との関係から誤嚥の可能性を推定できることを示唆された。摂食・嚥下障害を有し、摂食機能療法を行なっている小児を被験者として、嚥下内視鏡検査と嚥下音との関係から誤嚥の可能性を診断することについての妥当性について検討したところ、嚥下内視鏡画像と嚥下音との関係から誤嚥を診断することの可能性が示された。成人正常嚥下では、嚥下第1音発生に引き続き嚥下第2音が発生するが、嚥下障害を有する小児おいては、嚥下第2音の発生はわずかであり、その際の嚥下内視鏡検査では、梨状陥凹ならびに喉頭蓋谷に食塊の残留が認められた。このような状況で、食塊が気道に吸引され咳反射が誘発されると心音マイクによりを介して波形データとして記録された。以上の結果から、嚥下機能の評価として非侵襲的な嚥下内視鏡検査が有効であり、嚥下内視鏡検査で認められるホワイトアウトと心音マイクで記録した嚥下音との関係が、誤嚥の友好なパラメーターに成り得ることが考えられた。
高熱流束気泡微細化沸騰の発生と安定性、ならびに促進技術に関する研究

CHFをはるかにこえる高熱流束を実現するにもかかわらず、未だ積極的な利用に至っていない気泡微細化沸騰(以下MEBと略)について、本研究はその発生と安定化の過程を明らかにすることで実用への道を開くことを目的とした。MEBは、気泡崩壊時に発生するマイクロジェットによる液体の伝熱面への強力な供給により、固液接触がCHF以上の高温、高熱流束まで維持されて生じる現象である。まず、気泡挙動の各ステージにおける伝熱面まわりの平均的な液温分布を、条件付きサンプリングにより測定した。気泡の崩壊時には伝熱面中心直上の狭い範囲に高温領域が存在し、気泡の崩壊が伝熱面中央に向かって進行したことを裏付けた。さらに、気泡の最終段階での崩壊速度を求め、それがキャビテーション気泡の崩壊よりはかなり遅いものの、熱流束と供に増加し、20MW/m^2では20m/sに達し、通常のサブクール核沸騰の気泡崩壊に比べ、格段に高速であることを示した。また、そのときの伝熱面の壊食は、MEBが発生すると必ず生じるものではなく、一定時間一定値に保たれる最大熱流束がある値を超えると急激に現れるもので、境界は15MW/m^2あたりにあり、壊食の程度はその熱流束の値に依存することを明らかにした。MEB発生の最も重要な因子であるサブクール度と流速を変化させて、気泡挙動の周波数特性におけるピーク周波数を求め、それがサブクール度の減少と共に高くなることを明らかにした。また各サブクール度におけるピーク周波数は、MEB発生後の熱流束の増加量に対して直線上に増加することを示し、簡単な整理式を提示するとともに、その式からMEBが発生するために必要とされる限界のサブクール度が20度あたりにあると推定できた。この値はこれまでの実験等と一致する。本研究は、CHFをはるかにこえる高熱流束を実現するにもかかわらず、未だ積極的な利用に至っていない気泡微細化沸騰について、その発生と安定化の過程を明らかにすることで実用への道を開くことを目的としている。気泡微細化沸騰は、気泡崩壊時に発生するマイクロジェットによる液体の伝熱面への強力な供給により、固液接触がCHF以上の高温、高熱流束まで維持されて生じる現象であることから、本年度はまず、これが安定に発生しているところでの気泡の崩壊挙動を、高速VTRとボイドプローブ信号により捉えることを試みた。その結果、VTR画像の解析からそこでの慣性崩壊的性格を明らかにするとともに、上下にわずかにずらした2本の探針電極信号から、気泡の最終段階での崩壊速度を求め、それがキャビテーション気泡の崩壊よりはかなり遅いものの、熱流束と供に増加し、20MW/m^2では20m/sに達し、通常のサブクール核沸騰の気泡崩壊に比べ、格段に高速であることを示した。また、キャビテーションとの関連から、気泡微細化沸騰により生じる伝熱面の壊食についての検討も行った。懐食は気泡微細化沸騰が発生すると必ず生じるものではなく、定時間一定値に保たれる最大熱流束がある値を超えると急激に現れるもので、境界は15MW/m^2あたりにあり、壊食の程度はその熱流束の値に依存することを明らかにした。また壊食痕の電子顕微鏡観察も行い、キャビテーションにおけるマイクロジェットとの共通性について検証した。

本年度はまず、気泡微細化沸騰発生の最も重要な因子であるサブクール度と流速を変化させて、伝熱面直上の流体温度変動の周波数特性におけるピーク周波数を求め、それがサブクール度の減少と共に高くなることを明らかにした。流速による影響は顕著には現れなかった。さらに、各サブクール度におけるピーク周波数は、気泡微細化沸騰発生後の熱流束の増加量に対して直線上に増加することを示し、簡単な整理式を提示するとともに、その式から気泡微細化沸騰が発生するために必要とされる限界のサブクール度が20度あたりにあると推定された。この値はこれまでの実験等と一致する。また、気泡微細化沸騰における気泡の成長、崩壊の各ステージおける伝熱面まわりの平均的な液温分布を、気泡挙動を検出するプローブと測温プローブとの組み合わせによる条件付きサンプリングにより測定した。気泡の崩壊時には伝熱面中心直上の狭い範囲に温度の高い領域が存在し、気泡がここに最後まで残ったことを示しており、気泡の崩壊が伝熱面中央に向かって進行したことを裏付けた。気泡成長時の液温分布には、崩壊する気泡に随伴して周囲から伝熱面ヘサブクール液体の供給があったことを示す温度降下が見られた。気泡微細化沸騰には、比較的低い伝熱面温度で核沸騰から連続するかのように発生し、極めて高い熱流束を実現するS-MEB Iと、CHFのあとやや大きな伝熱面温度のジャンプの後、大きな温度変動を伴いながら熱流束が立ち上がるS-MEB IIとがあることが確認されている。本年度は後者にも着目し、熱流束と伝熱面温度の大きな変動が生じる機構について、水平伝熱面に並行にサブクール水を供給する系で発生する気泡微細化沸騰を対象に、ボイド測定用の探針電極を用いて伝熱面近傍の気泡の動きを直接捉えることにより,S-MEBにおける伝熱面上での気液交換の周期的挙動を明らかにした。さらに,圧力変動や伝熱面直上の流体の温度変動との同期測定により,高圧発生と気泡挙動の相互関係を明らかにするとともに,S-MEB IとIIの伝熱機構の違いについて考察を試みた。S-MEBでは探針電極が示す気泡の崩壊時に伝熱面直上の流体温度が低下することから,このとき伝熱面へのサブクール液体の流入と固液接触が確認された。ここでは熱流束の増加とともに気泡の生長・崩壊は周期性を強め,またその周期は短くなり、とくにS-MEB Iでは熱流束の増加に伴い伝熱面上で生長・崩壊する気泡の規模が大きくなり,高熱流束域では伝熱面上に気泡が一つになる時間が支配的になる。S-MEB IIではある時間間隔で三つの状態が繰り返されることを明らかにした。すなわち,(i)不規則な気泡挙動を示す状態,(ii)周期的な気泡挙動を示す状態,(iii)蒸気膜に覆われた状態である.このうち,(ii)の状態はS-MEB Iとほぼ同一の現象であることが分かった。熱流束の増加は、(ii)の状態の割合いの増加によって支えられることを明らかにした。
フランスにおける家族社会学の展開ー1970年以降を中心に

研究計画に従い今年度は主に家族の中の子供の問題に取り組んだ。今日,子供の地位及び家族の機能を大きく変えた第一の要因は、「産業化」である。かつての子供は親戚や地域社会の中で教育され、家族の中で責任ある親子関係を確立することができた。今日の子供は夫婦の自己満足の中に閉じこめられている。子供を産むか否かは夫婦が決めることであり、墮胎は予算外の費用回避の手段となり、夫婦は自分達だけのために生き生活の楽しみを望んでいる。このような状況において子供は夫婦を父母に変える経済的社会的費用,女性を妻・母・教育者に義務づける心理的費用の対象として考えられている。第二の要因は1975.7.11の「離婚法」である。この法制確立後フランスの離婚は増加を続け、10年間で約2.5倍の件数を示している。女性の大幅な就労,避妊の普及による若者の同棲,自由な男女交渉などの新しい男女関係の形態も現われた。婚外出生率も全体の20%を超えるまでになった。親の愛情の欠如,無関心が、本来健康な子供達と非行・家出・麻薬・自殺・オ-トバイによる事故死などの問題行動に走らせている。とくに離婚家庭の子供には、幼児に言語遅滞、情緒不安定,小学生に学業の失敗・読み書き計算の習得不十分,中学生に怠学・登校拒否が見られるように、離婚はその子供にとって外傷的事件と考えられる。産業化社会における家族についての統計的資料に基く客観的解明,家族形態についての多元的分析に基く家族動揺の期間,ラディカルな家族と社会化を持続する家族の特貭,多様な家族の存立の動向,家族集団の安定の個人的・社会的意義などが解明されなければならないが、これらの問題については教育学者,心理学者、社会学者の研究成果に依りながら綜合的接近を継続する。
自律型社会ロボットの身体相互作用知の構成論に関する研究

人間社会において適応的に活動する自律型社会ロボットを実現するためには,自律ロボットが自らの身体を用いた人間や環境との実時間的な相互作用を通して知能発現していくことが求められる.また,それらの実時間的な発現を促す情報は人間社会で用いられる「記号」や「言語」の原初の形であると考えられ,人間の環境認識や情報伝達を構成的に理解する視点からも重要である.第二年度となる本年では,上のような視点に基づき,(1)シェマモデルを含むモジュール型学習のマルチエージェント系への拡張,および(2)実時間適応行動機構としての問題点の指摘,さらに(3)記号創発に基づくその改善方法を提案し,発表をおこなった.具体的には,(1)として目標決定を行うleaderエージェントとその目標を推定するfollowerエージェントにより構成される協調タスク環境下で状況弁別型強化学習機構を適用し,その有効性を検証した.これにより,時変的で動的な物理的環境に対処する為のモジュール型学習機構が,複数エージェントの協調という社会的面からも重要であることが示唆された.(2)しかし,そこではダイナミクスから他者の意図を同定する過程で不可避に時間遅れが生じ,それが系全体としてのパフォーマンスの向上を押し留める事も明らかとなった.(3)では,エージェントが環境との相互作用を通じ累増的に行為概念を獲得した後に,これらと環境変化に先行する情報を関係付けることにより,自己閉鎖的な学習の中でその情報に意味づけを与え,実時間的な適応が可能になることを示した.これは,人間が交わすような「合図(sign)」に示唆を受けた記号現象の構成論となっている.また,この機構は人間の海馬や新皮質で近年発見され注目されているSTDP学習則に基づいており,それらの部位が人間の記号現象において担う役割の理解に示唆を与えると考えられる.人間社会において適応的に活動する自律型社会ロボットを実現するためには,自律ロボットが自らの身体を用いた人間や環境との相互作用を通して知能形成を行っていく事が不可欠であると考えられる.自律ロボットにそのような能力を有させる為には,自らの身体に応じた知覚表象・行為表象を累増的に獲得させる内部機構が必要不可欠となる.本研究では我々が過去に提案した累増的モジュール型学習機構である双シェマモデルをさらに発展させることで,発達的な知能形成を可能とする自律ロボットの内部機構についての研究を行った.まず,双シェマモデル内において形成される知覚表象としての知覚シェマが,自律ロボットの身体性の変化に伴い量・質ともに異なる事を示した.人間や他の動物において,自らの身体特性に認識が影響を受けるということは諸学問において示唆されており,双シェマモデルがその構成論となり得る事が示された.次に,双シェマモデル内において行為表象としての行為シェマを強化学習により自律ロボットに獲得させる手法について提案した.通常の強化学習を通した行為学習では獲得行為はその行為を獲得した環境下のみでしか用いることが出来ない.これに対し人間は新たに遭遇した環境下でも過去に獲得した行為に類した行為を発現しうると考えられる.我々はこのような環境変化を越えて保存される行為概念を汎化行為概念と呼び,行為シェマがこの特性を持つことを示した.さらにこの汎化行為概念は,知覚シェマを累増的に獲得するときに用いたシェマモデルを強化学習に拡張することで,累増的獲得が可能である.この累増的モジュール型強化学習機構を強化学習シェマモデル(RLSM;Reinforcement Learning Schema Model)として定式化し,提案を行った.これを双シェマモデルにおける行為シェマの学習機構に実装することにより,知覚・行為両面において累増的なモジュール獲得を可能にする自律ロボットの内部機構を実現することが出来た.人間社会において適応的に活動する自律型社会ロボットを実現するためには,自律ロボットが自らの身体を用いた人間や環境との実時間的な相互作用を通して知能発現していくことが求められる.また,それらの実時間的な発現を促す情報は人間社会で用いられる「記号」や「言語」の原初の形であると考えられ,人間の環境認識や情報伝達を構成的に理解する視点からも重要である.第二年度となる本年では,上のような視点に基づき,(1)シェマモデルを含むモジュール型学習のマルチエージェント系への拡張,および(2)実時間適応行動機構としての問題点の指摘,さらに(3)記号創発に基づくその改善方法を提案し,発表をおこなった.具体的には,(1)として目標決定を行うleaderエージェントとその目標を推定するfollowerエージェントにより構成される協調タスク環境下で状況弁別型強化学習機構を適用し,その有効性を検証した.これにより,時変的で動的な物理的環境に対処する為のモジュール型学習機構が,複数エージェントの協調という社会的面からも重要であることが示唆された.(2)しかし,そこではダイナミクスから他者の意図を同定する過程で不可避に時間遅れが生じ,それが系全体としてのパフォーマンスの向上を押し留める事も明らかとなった.(3)では,エージェントが環境との相互作用を通じ累増的に行為概念を獲得した後に,これらと環境変化に先行する情報を関係付けることにより,自己閉鎖的な学習の中でその情報に意味づけを与え,実時間的な適応が可能になることを示した.これは,人間が交わすような「合図(sign)」に示唆を受けた記号現象の構成論となっている.また,この機構は人間の海馬や新皮質で近年発見され注目されているSTDP学習則に基づいており,それらの部位が人間の記号現象において担う役割の理解に示唆を与えると考えられる.
生理的振戦を対象としたウェアラブル振動制御デバイスの開発

生体の手指に現れる振戦を抑制するために,ばねと質量で構成される動吸振器を製作し,その制振,効果について検討した.生理的振戦の主要周波数である9Hz前後で固有振動数の調整が可能なように製作し,個人差によるずれを調整可能とするためばね定数をねじで可変とする機構を設けた.また,動吸振器に適度な減衰を与えることで制振効果を向上させることができると考え,調整可能な減衰機構を付与した.動吸振器の寸法は極力小さく質量は約40g,縦20mm×横17mm×高さ16mmのブロック形状とし,腕時計のように装着可能とした.振戦制御の対象となる被験者の姿勢は肘を水平に伸ばした状態に保ち,地面に対して水平方向の振動を計測した.また,生理的振戦は任意に発生・再現が困難なため擬似的に震えの状態を再現するべく,被験者の腕に加振装置を装着し,強制的に振動させた.動吸振器を装着する部位は手首上部とした.制振効果の評価方法としては,加速度計を人差し指先端に取り付け,水平方向の加速度の大きさを一定時間計測するとともに,紙上に描かれた直径120mmの実線円周上を被験者がペンでなぞり,基準線からのずれ量で評価を行った.本実験より,加速度についてはそのレベルが1/5程度まで低減され,さらに減衰比0.1程度まで動吸振器の減衰を大きく設定することで1/8程度まで制振効果が向上することが明らかとなった.また,基準線をなぞる試験についても同様に,動吸振器非装着時と比較して筆跡に見られる細かい振動的波形が除去されていることが確認でき,本装置により有効に振戦が抑制されることがわかった.一方で,本来,生理的振戦が自励的に発生する振るえであることを考慮して,前腕部に動吸振器が取り付けた状態を模擬した数値モデルを構築し,自励振動が発生する場合における動吸振器の制振効果について数値的な検討を行った.その結果,振戦発生機構の本質的な違いはあるものの,実験と同程度に動吸振器付加による制振効果を確認することができた.生体の手指に現れる振るえ(振戦)を抑制するために,ばねと質量で構成される動吸振器を製作し,受動的制御手法による制振効果について検討を行った.生理的振戦に関する過去の研究によれば,緊張時における震えの周波数は個人によらずほぼ9Hz前後であることが報告されているため,その固有振動数が9Hzになるように製作し,個人差によるずれを調整可能とするためばね定数をねじで可変とする機構を設けた.動吸振器の寸法は作業性を損なわないように極力小さく作成し,質量は約40g,縦20mm×横17mm×高さ16mmのブロック形状とした.振戦の制御実験にあたり,被験者の姿勢としては肘を水平に伸ばした状態に保ち,地面に対して水平方向の振動を計測することとした.また,擬似的に震えの状態を再現するために,被験者の腕に偏心質量を取り付けたモーターを装着し,強制的に9Hz付近で振動させた.制振実験を行う際に,動吸振器を装着する部位は手首上部とし,手首周囲にバンドで固定した.制振効果の確認には,動吸振器と同質量の重りを装着した場合の条件を比較対象とした.制振効果の評価方法としては,加速度計を人差し指先端に取り付け,水平方向の加速度の大きさを一定時間計測するとともに,紙上に描かれた直径12Ommの実線円周上を被験者がペンでなぞり,基準線からのずれ量で評価を行った.以上述べた方法で行った実験より,人差し指先端で検出された加速度についてはそのレベルが1/5程度まで低減されること,および基準線をなぞる試験については明らかに動吸振器非装着時と比較して筆跡に見られる細かい振動的波形が除去されていることが確認でき,本装置により有効に振戦が抑制されることがわかった.今後は本年度に引き続き動吸振器質量の適正値に関する検討,および振動除去の水平・垂直方向への対応について考え,さらに能動的に振戦を制御する方法について検討する予定である.生体の手指に現れる振戦を抑制するために,ばねと質量で構成される動吸振器を製作し,その制振,効果について検討した.生理的振戦の主要周波数である9Hz前後で固有振動数の調整が可能なように製作し,個人差によるずれを調整可能とするためばね定数をねじで可変とする機構を設けた.また,動吸振器に適度な減衰を与えることで制振効果を向上させることができると考え,調整可能な減衰機構を付与した.動吸振器の寸法は極力小さく質量は約40g,縦20mm×横17mm×高さ16mmのブロック形状とし,腕時計のように装着可能とした.振戦制御の対象となる被験者の姿勢は肘を水平に伸ばした状態に保ち,地面に対して水平方向の振動を計測した.また,生理的振戦は任意に発生・再現が困難なため擬似的に震えの状態を再現するべく,被験者の腕に加振装置を装着し,強制的に振動させた.動吸振器を装着する部位は手首上部とした.制振効果の評価方法としては,加速度計を人差し指先端に取り付け,水平方向の加速度の大きさを一定時間計測するとともに,紙上に描かれた直径120mmの実線円周上を被験者がペンでなぞり,基準線からのずれ量で評価を行った.

本実験より,加速度についてはそのレベルが1/5程度まで低減され,さらに減衰比0.1程度まで動吸振器の減衰を大きく設定することで1/8程度まで制振効果が向上することが明らかとなった.また,基準線をなぞる試験についても同様に,動吸振器非装着時と比較して筆跡に見られる細かい振動的波形が除去されていることが確認でき,本装置により有効に振戦が抑制されることがわかった.一方で,本来,生理的振戦が自励的に発生する振るえであることを考慮して,前腕部に動吸振器が取り付けた状態を模擬した数値モデルを構築し,自励振動が発生する場合における動吸振器の制振効果について数値的な検討を行った.その結果,振戦発生機構の本質的な違いはあるものの,実験と同程度に動吸振器付加による制振効果を確認することができた.
電解法による新規なTiN-基複合窒化物前駆体の合成と薄膜作製・特性評価

Ar気流中のグローボックス内で、電解質の臭化テトラブチルアンモニウムとアルキルアミンを溶解したアセトニトリル溶液中で、Ti板をアノード電極、白金板をカソード電極として定電流電解(電流密度:20100mAcm^<-2>)を行った結果、黒色の粘性の高い液体が生成した。この前駆体溶液を、高純度アルゴン中で還流し重合・固化した。Arとアンモニア雰囲気下でのTG-DTA-MS測定から、分解は50-500°Cと500-1100°Cの2段階で進み、特に、アンモニア中での熱分解はArより低温の1000°Cで完了した。続いて、アンモニア中で前駆体を2段階で熱分解した結果、温度の上昇と共に結晶性の良い均一な粒径のTiNが得られ、1000°Cで生成したTiNの粒子サイズは約10nmであった。この結果に基づき、電解合成した粘性の溶液をディップ法によって石英ガラスに塗布し、Ar中で乾燥-熱分解を3回繰り返し、最後に、NH_3中で処理すると均一な200nmの粒径を持つTiN薄膜が得られた。この電気伝導率、不純物CとO量を決定した。TiNと同様な手順で、エチッングし表面酸化層を除去したAl板を定電流電解し、前駆体溶液を作り、Ar中で200°C乾燥、400°C焼成、さらに、NH_3中1000-1200°Cで焼成した結果、収率30%で均一な組成を持つAIN粉末が得られた。このAIN前駆体溶液からディップ法で石英板上にAIN薄膜作製を試みたが、クラックが入った膜が作製でき、現在、クラックのない均一な粒径を持つAIN膜を作製中である。Ar気流のグローボックス中で、電解質の臭化テトラブチルアンモニウムとアルキルアミンを溶解したアセトニトリル溶液中で、Ti板をアノード電極、白金板をカソード電極として定電流電解(電流密度:20100mA cm^2)を行った結果、黒色の粘性の高い液体が生成した。この前駆体溶液を、90100°C、高純度アルゴン中で還流し重合・固化した。FT-IR測定から、N-HとCH_3の存在、^1H-NMR測定から、CH_2とα-水素原子の存在が確認され、得られた重合体はチタンルキルアミド前駆体であることが分かった。元素分析の結果から、この前駆体の化学式はTiN(C_4H_8)となった。Arとアンモニア雰囲気下でのTG-DTA-MS同時測定から、前駆体の熱分解過程を検討した。Ar中では、分解は50-500°Cと500-1100°Cの2段階で進み、アンモニア中での熱分解は1000°Cで完了し、重量減少率は共に70wt%に達し、アンモニアは前駆体の熱分解を促進することを明らかにした。この結果に基づき、アンモニア中で前駆体を600-1000°Cで熱分解した結果、温度の上昇と共に結晶性の良いTiNが得られ、1000°Cで生成したTiNの粒子サイズは約10nmであった。しかし、この条件下で生成したTiNの窒素量は理論量(22wt%)と比較すると13wt%と少なかった。そこで、前駆体を400°Cで一度加熱し、その後、所定の温度で焼成する二段階焼成を行った結果、窒素含有量が増加し、不純物の酸素量も減少した。
バイオアッセイから見た都市大気粉塵の遺伝毒性:過去22年の採取試料による評価

大気浮遊粉塵の遺伝子毒性を明らかにすることを目的に札幌市で1974年から24年間採取した大気粉塵を用いて研究を行い次のような結果を得た。[変異原性・発癌性物質濃度及びエ一ムテストによる変異原性]過去24年間において、PAH濃度は大幅な減少を示したのに対しニトロアレーン濃度は明白な増減傾向を示さなかった。またTA98、TA100株での変異原活性の減少傾向は小さかった。これらのことからPAHは肺癌のリスクを考えた場合の大気汚染の指標としては妥当とは言えないこと、及び大気粉塵の変異原性からみたヒト健康への危険性はあまり減少していないことが明らかとなった。一方、ニトロアレーン代謝酵素欠損株での試験結果からニトロアレーンが大気中変異原に大きく寄与していることが明らかとなった。[マウスリンパ細胞試験による変異原性]L5178Y細胞を用いたMLA試験は、粉塵抽出物中の突然変異や染色体異常を誘発する物質の検出に極めて有効であることを明らかにした。MLA試験による単位濃度当たりの突然変異誘発能は+S9の系では経年的に明らかに減少したのに対し、-S9の系では明白な増減傾向を示さなかった。[in vitro小核試験による変異原性]CHL細胞を用いた小核試験により粉塵抽出物の変異原性評価が可能であることを明らかにした。本法による大気lm3当たりの小核誘発頻度は+S9の系では経年的に明らかな増減傾向はみられず、-S9の系では1980年代前半に高かった他は年度間での差は小さかった。[新しい欠損株の開発]エームス試験菌株のTA1535、TA1538株のenrまたはeat遺伝子を特異的に破壊したニトロ還元酵素欠損株(YG7128、YG7132株)、アセチル転移酵素欠損株(YG7126、YG7130株)を作成した。次にニトロアレーン検出株としてのこれら菌株の有効性を立証するとともに、これらの菌株を用いた変異原性試験結果から大気中変異原へのニトロアレーンからの寄与がかなり大きいことを確認した。[試験溶液の調製]年次毎にまとめた保存大気紛塵からDCMによる有機物質の抽出を行っている。[ニトロアレーン、PAHの分析]調製の終わった一部の試料についての結果から、両者の大気中濃度の長期変動傾向は必ずしも一致していないことが示唆された。[変異原性試験]・Ames-test一部の試料についての結果から、TA98、TA100株による大気中変異原性の長期変動傾向は、試験条件(菌株の種類・S9mixの有無)によってかなり異なっていた。・umu-test TA1535/pSK1002菌株を用いて抽出物について検討した結果、±S9mixいずれの場合も対照と比較して明らかな変異原性の増強がみられ、umu-testは大気粉塵中の直接/間接変異原性の検出に有効であることが分かった。・マウスリンパ細胞試験L5178Y細胞を用いた変異原性試験法について標準物質を用い、microwell法で良い結果が得られたので、抽出物についても検討を行っている。・in vitro小核試験CHL細胞を用いて粉塵抽出物について検討した結果、±S9